Министерство образования и науки Российской Федерации
Балтийский государственный технический университет «Военмех»
Кафедра физики
Механика и молекулярная
Физика
Методические указания
к лабораторным работам
Издание четвёртое, дополненное и исправленное
Санкт-Петербург
2011
Введение
Физика – наука экспериментальная. Эксперимент есть источник познания и критерий истинности гипотез и теорий. С развитием науки и техники сфера эксперимента расширяется. В современных условиях физические методы исследования широко внедряются в различные отрасли техники. Поэтому очень важно уметь: проектировать эксперимент, пользоваться различными физическими приборами для измерений и компьютерными программами для обработки их результатов, критически оценивать неизбежные ошибки, возникающие при этом.
Знания, умения и навыки, необходимые для проведения физического эксперимента, дает студенту физический практикум. Работа в лаборатории является неотъемлемой частью процесса изучения как физических законов и явлений, так и методов познания физики. Выполнение лабораторных работ аналогично проведению научного эксперимента с использованием стандартной методики состоит из похожих этапов
Подготовка к работе
Выполнению лабораторной работы предшествует самостоятельная подготовка, которая включает в себя: 1) изучение исследуемого физического явления; 2) вывод рабочей формулы; 3) уяснение используемой в данной работе методики измерений; 4) подготовка протокола лабораторной работы.
Ознакомившись с порядком выполнения работы, следует продумать форму таблиц, в которые будут заноситься результаты эксперимента. Таблица должна иметь заглавие, в графах таблицы следует указать обозначение физической величины и единицы её измерения.
Для
величин, полученных многократными
измерениями, удобно предусмотреть графы
для записи отклонения каждого результата
от среднего значения
и для квадратов этих отклонений
,
что удобно для вычисления случайной
погрешности измерения.
Кроме того, необходимо выбрать способ оценки погрешности результатов измерений (обычно в работе даются рекомендации по этому поводу).
В результате протокол лабораторной работой должен содержать следующую информацию:
номер и название лабораторной работы (её номер в методичке);
фамилию и группу студента, выполняющего работу;
фамилии преподавателей.
Обычно, эта информация размещается на стандартном титульном листе.
Далее:
цель работы;
приборы и принадлежности;
схема установки с кратким описанием её частей;
расчётные формулы (в том числе, для расчёта погрешности косвенных измерений);
таблицы для занесения результатов измерений и вычислений;
ответы на контрольные вопросы, размещённые в конце каждой лабораторной работы, приводятся на отдельном листе написанными от руки. Иногда соответствующая теория к моменту выполнения лабораторной работы ещё не прочитана на лекциях, а, возможно, и вовсе не входит в программу лекционного курса, поэтому готовясь к работе, необходимо для ответов на контрольные вопросы пользоваться рекомендованной литературой.
Протокол предъявляется преподавателю непосредственно перед лабораторной работой. Его наличие является неотъемлемой (но не единственной!) частью допуска к её выполнению.