Правила выполнения студентами лабораторных работ
I. На каждое лабораторное занятие студент должен приносить с собой:
1) лабораторный журнал (толстая тетрадь большого формата, параметры тетради см. ниже);
2) лабораторный практикум, в котором приведено описание выполняемой лабораторной работы;
3) калькулятор, на котором можно вычислять логарифмы и тригонометрические функции;
4) несколько листов миллиметровой бумаги, размер которых должен быть не меньше 18х14 см (А5) (желательный размер — 19х28 см (А4));
5) ручку (с синими, фиолетовыми или чёрными чернилами);
6) карандаш (ТМ и М) и ластик;
7) линейку.
II. Студент обязан приходить в лабораторию подготовленным.Подготовка к лабораторной работе производится в часы самостоятельных занятий и включает в себя следующее.
1. Нужно тщательно изучить описания лабораторной работы по лабораторному практикуму и соответствующему теоретическому материалу из рекомендуемых обязательных учебников. В случае необходимости студент может воспользоваться учебниками и учебными пособиями из дополнительного списка литературы.
В результате подготовки студент должен понимать физическую сущность явлений, которые будут изучаться в предстоящем эксперименте; ясно представлять, что и каким методом будет измеряться, как устроена и работает экспериментальная установка. Необходимо иметь представление о порядках тех величин, которые будут измеряться в процессе работы.
Подготовленность к работе можно считать удовлетворительной, если студент может самостоятельно ответить на Контрольные вопросы и задания, которыми заканчивается описание каждой работы.
2. Необходимо правильно оформить лабораторный журнал, для чего нужно выполнить следующие требования.
Все записи в журнале выполняются аккуратно ручкой (только ручкой!) на страницах журнала. Следует писать достаточно свободно, оставляя место для возможных исправлений.
Новая лабораторная работа начинается с нового разворота на левой стороне журнала. Заголовок (шапка) работы оформляется в виде таблицы:
| № | название | цель |
Сразу под шапкой следует таблица этапов выполнения работы:
| этап выполнения | подпись | дата |
| допуск | ||
| измерения | ||
| отчет |
Сразу после этих таблиц следует теоретическое введение, оформляемое как обычный конспект.
Теоретическое введение обязательно должно содержать следующие сведения:
а) основные формулы теории (формулы, по которым производится вычисление определяемых в лабораторной работе величин, должны быть особо выделены);
б) формулы для вычисления погрешностей;
в) выполненную с помощью карандаша и линейки схему экспериментальной установки (если во всех заданиях используется одна и та же установка). На схеме должны быть представлены основные блоки и узлы без лишних подробностей.
Каждое задание обязательно должно содержать:
а) номер (если их несколько) и название задания.
б) выполненную с помощью карандаша и линейки схему экспериментальной установки (только если в каждом задании используется отдельная установка; можно приводить все схемы во введении с указанием того, к какому заданию относится каждая из схем);
в) таблицы для записи экспериментальных данных. Таблицы нужно чертить с помощью карандаша и линейки на правой стороне разворота лабораторного журнала. Желательный размер клетки: не менее 1,5 x 2,5 см. При этом необходимо оставить место около 5 см над таблицей и около 5-10 см под таблицей. Над таблицей – место для записи названий приборов и их характеристик (цена деления, предел измерения, класс точности). Место под таблицей необходимо на случай, если потребуется выполнить дополнительные измерения. Если в работе используются несколько таблиц, то их необходимо пронумеровать. Левая сторона разворота используется для обработки данных, занесенных в таблицу (оценка погрешностей, расчет косвенно измеряемых величин с оценкой их погрешностей и т.д.).
Если в задании требуется выполнить измерения, а образца таблицы нет, то студент разрабатывает и рисует таблицу самостоятельно.
Выполнение работы начинается с детального изучения установки. Необходимо записать технические характеристики всех приборов (класс точности, пределы измерений и т.д.), определить цену деления прибора. На этом этапе выполнения работы не разрешается крутить ручки приборов и прикасаться к установке, так как можно сбить ее настройку.
Получив допуск у преподавателя, студент приступает к выполнению работы, последовательно выполняя все пункты задания, указанные в лабораторном практикуме, связанные с измерительной частью работы. При этом необходимо соблюдать правила техники безопасности.
Все записи во время работы необходимо делать только в лабораторном журнале и только ручкой. Использование дополнительных листков и карандаша для записи результатов измерений категорически запрещается.
Прежде чем приступить к серии измерений, обычно проводят прикидочные измерения. При этом проверяется соответствие хода экспериментальной зависимости теоретической (качественно), определяются пределы измерений, выполняется оценочный расчет искомых величин (на левой странице журнала). Если оценки совпадают с ожидаемыми, то выполняется основной эксперимент. Если нет совпадения, то следует проверить схему экспериментальной установки.
Данные основной серии измерений записываются в таблицы. Запрещаются всякие черновые записи исходных данных.
Если был записан ошибочный результат, то его следует аккуратно зачеркнуть одной чертой и рядом написать правильный результат.
Завершив измерения, студент предъявляет их результаты преподавателю. Исправление подписанных преподавателем результатов измерений недопустимо.
После подписания преподавателем результатов измерений, студент последовательно выполняет все пункты задания, указанные в лабораторном практикуме, связанные с расчетной частью работы. Данная часть работы выполняется дома или в читальном зале, в рамках самостоятельной работы, предусмотренной рабочим учебным планом, и включает в себя: заполнение все оставшиеся граф в таблицах, вычисление всех необходимых величин и их погрешностей, построение всех графиков. Графики строятся только на листе миллиметровой бумаги, и потом вклеиваются в лабораторный журнал. Размер графика должен занимать более половины листа лабораторного журнала. Допускается построение графиков с помощью компьютерных программ, при этом в настройках необходимо включить отображение горизонтальных и вертикальных линий координатной сетки.
Вдоль осей координат наносятся деления шкалы, по которым откладываются значения, полученные при измерениях и расчетах (сами значения на графике не подписываются). При этом необязательно помещать начало отсчета (ноль) в точке пересечения осей координат. Необходимо, чтобы сами кривые были «растянуты» на всё координатное поле.
Работа завершается написанием заключения, в котором указывается:
а) какие явления или процессы изучались в настоящей работе;
б) что и каким методом измерялось в данной работе
в) что и каким способом вычислялось в данной работе;
г) окончательные результаты работы с указанием абсолютной и относительной погрешностей;
д) краткое обсуждение полученных результатов (в том числе всех графиков) и анализ погрешностей. Полученные значения следует сравнить с известными табличными значениями измеряемых величин. По результатам сравнения сделать вывод о «совпадении в пределах погрешности», «совпадении по порядку величины», либо о полном несовпадении полученных в работе результатов с табличными.
Если студент не успевает получить зачет по работе в соответствии с графиком выполнения лабораторных работ, то необходимо дооформить работу во внеаудиторное время и защитить на дополнительном занятии. Какие бы результаты не были получены, студент обязан полностью оформить выполненную работу к следующему занятию.