Задание 19 ЕГЭ по физике 2025: Определение показаний приборов

Задание 19 ЕГЭ по физике проверяет умение определять показания измерительных приборов и погрешности измерений. В этом задании требуется проанализировать изображения шкал приборов и определить значения физических величин и их погрешности.

Теория для подготовки к заданию

Для успешного выполнения задания 19 необходимо знать принципы работы различных измерительных приборов, уметь правильно считывать их показания и определять погрешности измерений.

Основные измерительные приборы

Линейка

Линейка – простейший измерительный прибор для определения линейных размеров тел.

Цена деления: расстояние между двумя соседними штрихами шкалы. Обычно для школьной линейки цена деления составляет 1 мм.
Погрешность измерения: половина цены деления, т.е. обычно ±0,5 мм.
Правила снятия показаний: измеряемый объект располагают вдоль шкалы линейки, начиная от нулевой отметки. Показание определяется по положению конца объекта на шкале.

Мензурка (мерный цилиндр)

Мензурка – измерительный прибор для определения объема жидкостей.

Цена деления: зависит от конкретной мензурки, обычно 1 мл, 2 мл, 5 мл и т.д.
Погрешность измерения: половина цены деления.
Правила снятия показаний: мензурку устанавливают на горизонтальной поверхности. Жидкость наливают до нужного уровня. Показание определяется по нижнему краю мениска жидкости (для воды и большинства прозрачных жидкостей).

Весы

Весы – измерительный прибор для определения массы тел.

Цена деления: зависит от конкретных весов, обычно 1 г, 0,1 г, 0,01 г и т.д.
Погрешность измерения: половина цены деления или указывается в паспорте прибора.
Правила снятия показаний: весы устанавливают на горизонтальной поверхности, проверяют нулевое положение. Взвешиваемый объект помещают на чашу весов. Показание определяется по положению стрелки на шкале или по цифровому индикатору.

Термометр

Термометр – измерительный прибор для определения температуры.

Цена деления: зависит от конкретного термометра, обычно 1°C, 0,5°C, 0,1°C и т.д.
Погрешность измерения: половина цены деления или указывается в паспорте прибора.
Правила снятия показаний: термометр помещают в исследуемую среду и выдерживают до установления теплового равновесия. Показание определяется по положению столбика жидкости (ртути или спирта) на шкале.

Амперметр

Амперметр – измерительный прибор для определения силы тока в электрической цепи.

Цена деления: зависит от конкретного амперметра и выбранного предела измерения.
Погрешность измерения: указывается в паспорте прибора, обычно в процентах от предела измерения или от измеренного значения.
Правила снятия показаний: амперметр включают в цепь последовательно с исследуемым участком. Показание определяется по положению стрелки на шкале с учетом выбранного предела измерения.

Вольтметр

Вольтметр – измерительный прибор для определения напряжения в электрической цепи.

Цена деления: зависит от конкретного вольтметра и выбранного предела измерения.
Погрешность измерения: указывается в паспорте прибора, обычно в процентах от предела измерения или от измеренного значения.
Правила снятия показаний: вольтметр подключают параллельно исследуемому участку цепи. Показание определяется по положению стрелки на шкале с учетом выбранного предела измерения.

Омметр

Омметр – измерительный прибор для определения электрического сопротивления.

Цена деления: зависит от конкретного омметра и выбранного предела измерения.
Погрешность измерения: указывается в паспорте прибора, обычно в процентах от предела измерения или от измеренного значения.
Правила снятия показаний: омметр подключают к исследуемому элементу цепи при отключенном питании. Показание определяется по положению стрелки на шкале с учетом выбранного предела измерения.

Мультиметр

Мультиметр (тестер) – универсальный измерительный прибор, объединяющий функции амперметра, вольтметра и омметра.

Цена деления: зависит от конкретного мультиметра, выбранной функции и предела измерения.
Погрешность измерения: указывается в паспорте прибора для каждой функции и предела измерения.
Правила снятия показаний: зависят от выбранной функции (измерение тока, напряжения или сопротивления). Показание определяется по цифровому индикатору или по положению стрелки на шкале с учетом выбранного предела измерения.

Динамометр

Динамометр – измерительный прибор для определения силы.

Цена деления: зависит от конкретного динамометра, обычно 0,1 Н, 0,2 Н, 0,5 Н и т.д.
Погрешность измерения: половина цены деления или указывается в паспорте прибора.
Правила снятия показаний: динамометр закрепляют в штативе или держат в руке. К крючку динамометра подвешивают груз или прикладывают силу. Показание определяется по положению стрелки или указателя на шкале.

Барометр

Барометр – измерительный прибор для определения атмосферного давления.

Цена деления: зависит от конкретного барометра, обычно 1 мм рт. ст., 0,5 мм рт. ст. и т.д.
Погрешность измерения: половина цены деления или указывается в паспорте прибора.
Правила снятия показаний: барометр устанавливают в вертикальном положении. Показание определяется по положению стрелки на шкале или по высоте столбика ртути.

Манометр

Манометр – измерительный прибор для определения давления жидкостей и газов.

Цена деления: зависит от конкретного манометра и диапазона измерения.
Погрешность измерения: половина цены деления или указывается в паспорте прибора.
Правила снятия показаний: манометр подключают к исследуемой системе. Показание определяется по положению стрелки на шкале или по разности уровней жидкости в U-образной трубке.

Определение цены деления шкалы прибора

Цена деления шкалы прибора – это значение физической величины, соответствующее одному делению шкалы. Для определения цены деления необходимо:

Найти на шкале две соседние числовые отметки.
Определить разность значений этих отметок.
Подсчитать число делений между этими отметками.
Разделить разность значений на число делений.

Формула для расчета цены деления:

Цена деления = (x₂ - x₁) / n

где x₂ и x₁ – значения соседних числовых отметок, n – число делений между ними.

Определение погрешности измерения

Погрешность измерения – это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Различают абсолютную и относительную погрешности.

Абсолютная погрешность

Абсолютная погрешность – это разность между измеренным и истинным значениями величины. Она выражается в тех же единицах, что и измеряемая величина.

Для однократного измерения абсолютная погрешность обычно принимается равной половине цены деления шкалы прибора:

Δx = ±0,5 · (цена деления)

Для многократных измерений абсолютная погрешность определяется по формулам статистической обработки результатов.

Относительная погрешность

Относительная погрешность – это отношение абсолютной погрешности к измеренному значению величины. Она выражается в долях единицы или в процентах.

δ = (Δx / x) · 100%

где Δx – абсолютная погрешность, x – измеренное значение величины.

Правила записи результата измерения

Результат измерения записывается в виде:

x = x_изм ± Δx

где x_изм – измеренное значение величины, Δx – абсолютная погрешность.

При записи результата измерения необходимо соблюдать следующие правила:

Значение абсолютной погрешности округляется до одной или двух значащих цифр.
Измеренное значение величины округляется до того же разряда, что и абсолютная погрешность.
Единицы измерения указываются после измеренного значения и после абсолютной погрешности.

Важно!

При решении задания 19 необходимо:

Внимательно рассмотреть изображение шкалы прибора.
Определить цену деления шкалы.
Правильно считать показание прибора.
Определить абсолютную погрешность измерения.
Записать результат измерения с учетом погрешности.

Примеры задач

На рисунке представлена шкала амперметра. Определите показание прибора и погрешность измерения.

Шкала амперметра

Ответ: (0,40 ± 0,05) А

Решение:

1. Определим цену деления шкалы амперметра.

На шкале имеются числовые отметки 0 А, 0,2 А, 0,4 А, 0,6 А и т.д.

Разность между соседними числовыми отметками: 0,2 А.

Между отметками 0,2 А и 0,4 А находится 4 деления.

Цена деления = 0,2 А / 4 = 0,05 А.

2. Определим показание амперметра.

Стрелка прибора указывает на отметку 0,4 А.

Показание амперметра: 0,40 А.

3. Определим абсолютную погрешность измерения.

Абсолютная погрешность = ±0,5 · (цена деления) = ±0,5 · 0,05 А = ±0,025 А.

Округлим погрешность до одной значащей цифры: ±0,03 А.

4. Запишем результат измерения с учетом погрешности.

I = (0,40 ± 0,03) А.

Однако, в задании ЕГЭ часто требуется указать погрешность, равную цене деления. В этом случае:

Абсолютная погрешность = ±0,05 А.

Результат измерения: I = (0,40 ± 0,05) А.

На рисунке представлена шкала вольтметра. Определите показание прибора и погрешность измерения.

Шкала вольтметра

Ответ: (2,2 ± 0,1) В

Решение:

1. Определим цену деления шкалы вольтметра.

На шкале имеются числовые отметки 0 В, 1 В, 2 В, 3 В и т.д.

Разность между соседними числовыми отметками: 1 В.

Между отметками 2 В и 3 В находится 10 делений.

Цена деления = 1 В / 10 = 0,1 В.

2. Определим показание вольтметра.

Стрелка прибора указывает на 2 деления после отметки 2 В.

Показание вольтметра: 2 В + 2 · 0,1 В = 2,2 В.

3. Определим абсолютную погрешность измерения.

Абсолютная погрешность = ±0,5 · (цена деления) = ±0,5 · 0,1 В = ±0,05 В.

Округлим погрешность до одной значащей цифры: ±0,05 В.

4. Запишем результат измерения с учетом погрешности.

U = (2,20 ± 0,05) В.

Однако, в задании ЕГЭ часто требуется указать погрешность, равную цене деления. В этом случае:

Абсолютная погрешность = ±0,1 В.

Результат измерения: U = (2,2 ± 0,1) В.

На рисунке представлена шкала термометра. Определите показание прибора и погрешность измерения.

Шкала термометра

Ответ: (23,5 ± 0,5) °C

Решение:

1. Определим цену деления шкалы термометра.

На шкале имеются числовые отметки 22 °C, 23 °C, 24 °C и т.д.

Разность между соседними числовыми отметками: 1 °C.

Между отметками 23 °C и 24 °C находится 2 деления.

Цена деления = 1 °C / 2 = 0,5 °C.

2. Определим показание термометра.

Столбик жидкости находится на 1 делении после отметки 23 °C.

Показание термометра: 23 °C + 1 · 0,5 °C = 23,5 °C.

3. Определим абсолютную погрешность измерения.

Абсолютная погрешность = ±0,5 · (цена деления) = ±0,5 · 0,5 °C = ±0,25 °C.

Округлим погрешность до одной значащей цифры: ±0,3 °C.

4. Запишем результат измерения с учетом погрешности.

t = (23,5 ± 0,3) °C.

Однако, в задании ЕГЭ часто требуется указать погрешность, равную цене деления. В этом случае:

Абсолютная погрешность = ±0,5 °C.

Результат измерения: t = (23,5 ± 0,5) °C.

Алгоритм решения задач на определение показаний приборов

Внимательно рассмотрите изображение шкалы прибора.
Определите цену деления шкалы:
- Найдите две соседние числовые отметки на шкале.
- Определите разность значений этих отметок.
- Подсчитайте число делений между этими отметками.
- Разделите разность значений на число делений.
Определите показание прибора:
- Найдите ближайшую к стрелке (или столбику жидкости) числовую отметку, меньшую показания прибора.
- Подсчитайте число делений от этой отметки до положения стрелки (или столбика жидкости).
- Умножьте число делений на цену деления.
- Прибавьте полученное значение к значению ближайшей числовой отметки.
Определите абсолютную погрешность измерения:
- Для однократного измерения абсолютная погрешность обычно принимается равной половине цены деления шкалы прибора.
- В заданиях ЕГЭ часто требуется указать погрешность, равную цене деления.
Запишите результат измерения с учетом погрешности:
- Округлите абсолютную погрешность до одной или двух значащих цифр.
- Округлите измеренное значение до того же разряда, что и абсолютная погрешность.
- Запишите результат в виде: x = x_изм ± Δx.

Типичные ошибки при решении задач

Неправильное определение цены деления шкалы прибора.
Ошибки при подсчете числа делений от ближайшей числовой отметки до положения стрелки (или столбика жидкости).
Неправильное округление результата измерения и погрешности.
Запись результата измерения без указания погрешности.
Запись результата измерения без указания единиц измерения.

Основные формулы для решения задач

Формула	Описание
`Цена деления = (x₂ - x₁) / n`	Формула для расчета цены деления шкалы прибора, где `x₂` и `x₁` – значения соседних числовых отметок, `n` – число делений между ними.
`Показание = x₁ + m · (цена деления)`	Формула для расчета показания прибора, где `x₁` – значение ближайшей числовой отметки, меньшей показания прибора, `m` – число делений от этой отметки до положения стрелки (или столбика жидкости).
`Δx = ±0,5 · (цена деления)`	Формула для расчета абсолютной погрешности однократного измерения.
`δ = (Δx / x) · 100%`	Формула для расчета относительной погрешности измерения, где `Δx` – абсолютная погрешность, `x` – измеренное значение величины.