Physik: P2.02

HTW Chur: Telekommunikation und Informatik: Physik Semesterinformation

P2.02: Messpraktikum: Messgeräte

Lernziele:

Einfache Messungen von physikalischen Grössen durchführen können.

Ablauf:

00
Parcour: 9 Stationen
Bilden Sie Gruppen zu 3 Personen und besuchen sie die Stationen (Verweilzeit ca. 15 Minuten)
(Der Parcour wird im Abschnitt P203 weitergeführt.)

05

A Längenmessung mit der Schieblehre (p202a.pdf)
Geräte: 1 Schieblehre, 1 Werkstück
Auftrag: Messen Sie den Durchmesser des Werkstücks. Nehmen Sie eine Messserie auf und ermitteln Sie Mittelwert, Standardabweichung und relativen Fehler.

15
B Längenmessung mit der Mikrometerschraube (p202a.pdf)
Geräte: 1 Mikrometerschraube, 1 Werkstück
Auftrag: Messen Sie den Durchmesser des Werkstücks. Nehmen Sie eine Messserie auf und ermitteln Sie Mittelwert, Standardabweichung und relativen Fehler.

25
C Elektrische Messgeräte/Multimeter (p202c.pdf)

Geräte: 1 Analogmultimeter, 1 Digitalmultimeter (Handgerät), 1 Digitalmultimeteer (Fluke 45)
Auftrag: Machen Sie sich mit den Geräten vertraut.
Wo sind die Anschlüsse für Strom- und Spannungsmessung?
Wie kann man den richtigen Messbereich einstellen?
(Volt/Ampere/Gleich-/Wechselstrom?)
Füllen Sie den Fragebogen aus!

35
D Strom- und Spannungsmessung mit Analoggeräten (p202d.pdf)

Geräte: 2 analoge Multimeter
Auftrag: Messen Sie die Spannung zwischen den beiden eingezeichneten Punkten und die Stromstärke im Stromkreis. Nehmen Sie eine Messserie auf und ermitteln Sie Mittelwert, Standardabweichung und relativen Fehler.

45

E Stromfehler und Spannungsfehlerschaltung (p202e.pdf)
Gegeben ist ein Stromkreis mit einem Widerstand R. Es sollen der Strom durch den Widerstand und die Spannung am Widerstand bestimmt werden. Mit den beiden MEssgeräten kann immer nur eine Grösse genau gemessen werden, die andere ist mit einem Fehler behaftet.
Entwerfen Sie je eine Formel zur Korrektur des Fehlers. (s. Arbeitsblatt)

55

F Massenmessung mit der Waage (Mettler/Steinegger) (p202f.pdf)
Geräte: 2 Wagen (Mettler, Steinegger), 1 Werkstück, 1 Behälter
Auftrag: Bestimmen Sie die Masse des kleineren Werkstücks mit der Steinegger-Waage.
Füllen Sie in den grossen Behälter genau 200.00g Wasser ein.
(Achtung: Delta-Range)

65

G Messungen mit dem Oszilloskop (p202g.pdf)

Geräte: 1 Oszilloskop (Philips), 1 Signalgenerator
Auftrag: Bestimmen Sie mit dem Oszilloskop die Frequenz und die Amplitude der Wechselspannung
(jeweils eine Messerie, Mittelwert, Standardabweichung, relativer Fehler)

75
H Messungen mit dem xyt-Schreiber (p202h.pdf)

Gerät: 1 xyt-Schreiber, 1 Temperaturmessgerät
Auftrag: Auf einem Blatt Papier (A4 quer) soll der Temperaturverlauf der Sonde aufgezeichnet werden.
Legen sie das Blatt ein (elektrostatische Blatthalterung)
Bereich für die Messzeit: 5 Minuten (Einstellung am Zeitgeber)
Berühren Sie die Temperatursonde mit der Hand, um einen Aussschlag zu erzielen.
Wie gross ist der Fehler bei der Temperaturaufzeichnung?

85
J Messwertaufnahme mit dem Computer (LabView) (p202j.pdf, federpendel.pdf)
Geräte: 1 Computer mit LabView, 1 Bewegungsmesswandler, grosses Stativ, 1 Schwingfeder, 1 Schwingmasse, Faden
Auftrag: Der s-Ausgang des Bewegungsmesswandlers ist mit dem Eingang des Digital-Analog-Wandlers verbunden. Ein Messprogramm in LabView zeichnet den Vorgang auf einem Plotter auf. Analysieren Sie das Messprogramm (s. Arbeitsblatt).

Literatur:

Links:

SI-Einheiten: http://www.metas.ch/de/scales/systemch.html
[Anzeigetafeln]

13.3.2002 kn

00	Parcour: 9 Stationen Bilden Sie Gruppen zu 3 Personen und besuchen sie die Stationen (Verweilzeit ca. 15 Minuten) (Der Parcour wird im Abschnitt P203 weitergeführt.)
05	A Längenmessung mit der Schieblehre (p202a.pdf) Geräte: 1 Schieblehre, 1 Werkstück Auftrag: Messen Sie den Durchmesser des Werkstücks. Nehmen Sie eine Messserie auf und ermitteln Sie Mittelwert, Standardabweichung und relativen Fehler.
15	B Längenmessung mit der Mikrometerschraube (p202a.pdf) Geräte: 1 Mikrometerschraube, 1 Werkstück Auftrag: Messen Sie den Durchmesser des Werkstücks. Nehmen Sie eine Messserie auf und ermitteln Sie Mittelwert, Standardabweichung und relativen Fehler.
25	C Elektrische Messgeräte/Multimeter (p202c.pdf) Geräte: 1 Analogmultimeter, 1 Digitalmultimeter (Handgerät), 1 Digitalmultimeteer (Fluke 45) Auftrag: Machen Sie sich mit den Geräten vertraut. Wo sind die Anschlüsse für Strom- und Spannungsmessung? Wie kann man den richtigen Messbereich einstellen? (Volt/Ampere/Gleich-/Wechselstrom?) Füllen Sie den Fragebogen aus!
35	D Strom- und Spannungsmessung mit Analoggeräten (p202d.pdf) Geräte: 2 analoge Multimeter Auftrag: Messen Sie die Spannung zwischen den beiden eingezeichneten Punkten und die Stromstärke im Stromkreis. Nehmen Sie eine Messserie auf und ermitteln Sie Mittelwert, Standardabweichung und relativen Fehler.
45	E Stromfehler und Spannungsfehlerschaltung (p202e.pdf) Gegeben ist ein Stromkreis mit einem Widerstand R. Es sollen der Strom durch den Widerstand und die Spannung am Widerstand bestimmt werden. Mit den beiden MEssgeräten kann immer nur eine Grösse genau gemessen werden, die andere ist mit einem Fehler behaftet. Entwerfen Sie je eine Formel zur Korrektur des Fehlers. (s. Arbeitsblatt)
55	F Massenmessung mit der Waage (Mettler/Steinegger) (p202f.pdf) Geräte: 2 Wagen (Mettler, Steinegger), 1 Werkstück, 1 Behälter Auftrag: Bestimmen Sie die Masse des kleineren Werkstücks mit der Steinegger-Waage. Füllen Sie in den grossen Behälter genau 200.00g Wasser ein. (Achtung: Delta-Range)
65	G Messungen mit dem Oszilloskop (p202g.pdf) Geräte: 1 Oszilloskop (Philips), 1 Signalgenerator Auftrag: Bestimmen Sie mit dem Oszilloskop die Frequenz und die Amplitude der Wechselspannung (jeweils eine Messerie, Mittelwert, Standardabweichung, relativer Fehler)
75	H Messungen mit dem xyt-Schreiber (p202h.pdf) Gerät: 1 xyt-Schreiber, 1 Temperaturmessgerät Auftrag: Auf einem Blatt Papier (A4 quer) soll der Temperaturverlauf der Sonde aufgezeichnet werden. Legen sie das Blatt ein (elektrostatische Blatthalterung) Bereich für die Messzeit: 5 Minuten (Einstellung am Zeitgeber) Berühren Sie die Temperatursonde mit der Hand, um einen Aussschlag zu erzielen. Wie gross ist der Fehler bei der Temperaturaufzeichnung?
85	J Messwertaufnahme mit dem Computer (LabView) (p202j.pdf, federpendel.pdf) Geräte: 1 Computer mit LabView, 1 Bewegungsmesswandler, grosses Stativ, 1 Schwingfeder, 1 Schwingmasse, Faden Auftrag: Der s-Ausgang des Bewegungsmesswandlers ist mit dem Eingang des Digital-Analog-Wandlers verbunden. Ein Messprogramm in LabView zeichnet den Vorgang auf einem Plotter auf. Analysieren Sie das Messprogramm (s. Arbeitsblatt).