Правила построения графиков

Порядок выполнения лабораторной работы

1. Выполнение работы начинают с детального изучения лабораторной установки. Необходимо записать заводские номера измерительных приборов, их технические характеристики, цену деления шкалы приборов. Включать приборы разрешается только после проверки установки преподавателем или лаборантом;

2. Все записи необходимо делать только в лабораторном журнале и только ручкой;

3. Проведению серии измерений предшествуют пробные замеры, с помощью которых проверяют соответствие результатов измерений ожидаемым результатам, после чего приступают к основным экспериментам;

4. Данные основной серии измерений записывают в таблицу чернилами, не допуская сплошного зачеркивания, замазывания корректором или стирания результатов. Запись отсчетов производится в делениях шкалы измерительного прибора. В верхней строке таблицы указывают единицы измеряемых величин, включая множитель, на который установлен переключатель чувствительности измерительного прибора. Если был записан ошибочный результат, то его следует аккуратно зачеркнуть (так, чтобы его можно было прочитать) и записать рядом верный;

5. После выполнения измерений необходимо произвести расчеты искомых величин и их погрешностей, построить необходимые графики. Все черновые записи делаются на левой стороне листа лабораторного журнала;

6. Окончательный результат представляют в стандартном виде с указанием среднего значения измеряемой величины, абсолютной и относительной погрешностей, вычисленных по методу Стьюдента, и надежности измерений. Например, результат измерений плотности твердого тела в стандартном виде.

ρ= (6,5 ± 0,3) 10³ кг/м³ , ε = 5% при α = 0,95,

где ρ – обозначение плотности твердого тела, 6,5 – среднее значение плотности (среднее значение величины обозначается чертой над символом, либо угловыми скобками), 0,3 – абсолютная погрешность измерения (округляется до первой значащей цифры или до первых двух, если первая значащая цифра – единица), 10³ – общий множитель, ε = 5% – относительная погрешность

(ε = 0,3/6,5٠100% ~ 5%), α = 0,95 – коэффициент надежности.

Результаты измерений и вычислений во многих случаях удобно представлять в графическом виде. Графики строятся на миллиметровой бумаге карандашом. Размер графика - не менее половины страницы лабораторного журнала. На лист наносят координатные оси. Независимая величина (аргумент) откладывается, как правило, по горизонтали. На концах осей указывают обозначения физических величин и их размерности. Затем на оси наносят масштабные деления с удобным для прочтения интервалом. Порядок масштаба (10^±п) выносится на конец оси. Точка пересечения осей не обязательно должна соответствовать нулю по одной или обеим осям.

Начало отсчета по осям и масштабы следует выбирать так, чтобы а) линия графика заняла все поле графика (рис. 1); б) наклон линии был близок к 45°. После выбора начала отсчета и масштаба по осям на лист наносятся экспериментальные точки. Их обозначают маленькими кружками, крестиками, треугольниками и т. п., размеры которых могут соответствовать погрешности измерений в масштабе графика. После этого строится собственно график, т. е. проводится плавная кривая так, чтобы она проходила как можно ближе к нанесенным точкам. График сопровождается подписью и вклеивается в лабораторный журнал. На рис.1 в качестве примера показан график зависимости степени поляризации света Р от числа стеклянных пластинок N.

Рис. 1. График зависимости степени поляризации

света от числа стеклянных пластинок

Если известно из теории, что экспериментальная зависимость должна быть линейная, то по экспериментальным точкам проводится прямая, параметры которой определяются по методу наименьших квадратов (приложение I в конце сборника).