РУҚА
Задания № 2, 17 · ОГЭ

Методы измерений

Прямые и косвенные измерения, выбор прибора и обработка результата
6 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Измерение — это сравнение физической величины с принятой единицей. В этой теме важно различать прямые и косвенные измерения, правильно выбирать измерительный прибор и записывать результат с учётом цены деления и погрешности.

Виды измерений

При измерении физической величины получают числовое значение и единицу: например, длина карандаша равна \(l=15\ \text{см}\). Единицы должны соответствовать Международной системе единиц или быть переведены в неё перед вычислениями. Общие свойства измерений рассматриваются на странице Измерение.

D
Прямое измерение

Прямое измерение — измерение, при котором значение величины находят непосредственно по показанию прибора или сравнению с мерой. Например, длину измеряют линейкой, время — секундомером, температуру — термометром, силу тока — амперметром.

D
Косвенное измерение

Косвенное измерение — определение величины по результатам прямых измерений других величин, связанных с искомой формулой. Например, плотность находят по массе и объёму: \(\rho=\frac{m}{V}\).

\(l\)
длина
м
\(t\)
время
с
\(m\)
масса
кг
\(V\)
объём
м³
\(T\)
температура
К
\(I\)
сила тока
А
Вид измеренияЧто измеряют непосредственноПример результата
ПрямоеИскомую величину прибором или меройЛинейка показывает \(l=12,4\ \text{см}\)
КосвенноеСвязанные с искомой величиной величиныПо \(m\) и \(V\) вычисляют \(\rho=\frac{m}{V}\)

В обоих случаях результат нельзя считать только числом. Нужно указать единицу, а при необходимости — оценить погрешность измерения. Если прибор имеет стрелку или шкалу, результат считывают с учётом её делений; правила работы со шкалой разобраны на странице Шкала измерительного прибора.

Прямое измерение и выбор прибора

Алгоритм прямого измерения таков: определить величину и её единицу; выбрать прибор с подходящим диапазоном и достаточной точностью; проверить нулевую отметку; правильно расположить прибор; снять показание и записать результат с единицей измерения.

T
Правило выбора прибора

Диапазон прибора должен включать ожидаемое значение измеряемой величины, а цена деления должна быть как можно меньше, если это не мешает удобству и безопасности. Нельзя измерять величину прибором, предел которого заведомо меньше значения: это может привести к ошибке или повреждению прибора.

Цена деления — значение разности между двумя соседними подписанными отметками, делённое на число промежутков между ними. Если между отметками \(2\ \text{см}\) и \(3\ \text{см}\) пять промежутков, цена деления равна \(0,2\ \text{см}\). Показание между делениями оценивают приблизительно, обычно до половины или десятой доли цены деления — в зависимости от прибора и условия задачи.

При выборе прибора учитывают назначение: линейкой измеряют длину, мензуркой — объём жидкости, весами — массу, динамометром — силу, амперметром — силу тока. Для измерения диаметра тонкой детали точнее применить штангенциркуль, чем линейку. Для измерения времени короткого процесса удобен электронный секундомер.

0 см2 см4 смуказатель
Схема шкалы: показание считывают по положению указателя относительно делений.
Микро-проверка

Между отметками 10 см и 12 см на шкале четыре одинаковых промежутка. Какова цена одного деления?

Косвенное измерение и формулы

Косвенное измерение состоит из нескольких прямых измерений и вычисления. Сначала записывают физическую модель и формулу, затем переводят все данные в согласованные единицы, подставляют значения и округляют ответ. Если формула содержит величины в знаменателе или степени, особенно важно не перепутать единицы.

\[\rho=\frac{m}{V}\]
\[V=Sh\quad\text{(прямоугольный параллелепипед)}\]
\[v=\frac{s}{t}\]

Например, скорость — косвенно измеряемая величина, если расстояние \(s\) и время \(t\) измерены отдельно. Площадь стола находят по прямым измерениям длины и ширины: \(S=ab\). Объём тела сложной формы можно определить по вытесненному объёму воды в мензурке: \(V=V_2-V_1\).

T
Порядок обработки косвенного результата

1) Запишите формулу связи. 2) Приведите величины к единой системе единиц. 3) Подставьте числа с единицами. 4) Проверьте размерность и разумность результата. 5) Округлите ответ с учётом точности исходных измерений.

Разобранный пример: плотность тела

№
Условие

Масса металлического бруска \(m=540\ \text{г}\). Его размеры: \(a=10\ \text{см}\), \(b=3\ \text{см}\), \(c=2\ \text{см}\). Найдите плотность металла в \(\text{кг/м}^3\).

Показать решение Решение
1
Плотность равна отношению массы к объёму.
\(\displaystyle \rho=\frac{m}{V}\)
2
Брусок имеет форму прямоугольного параллелепипеда, поэтому его объём равен произведению трёх измеренных размеров.
\(\displaystyle V=abc=10\cdot3\cdot2=60\ \text{см}^3\)
3
Переводим массу и объём в единицы СИ.
\(\displaystyle m=540\ \text{г}=0{,}540\ \text{кг},\qquad V=60\ \text{см}^3=6\cdot10^{-5}\ \text{м}^3\)
4
Подставляем значения в формулу плотности.
\(\displaystyle \rho=\frac{0{,}540}{6\cdot10^{-5}}=9000\ \text{кг/м}^3\)

Ответ: \(\rho=9{,}0\cdot10^3\ \text{кг/м}^3\). Это косвенное измерение: массу и размеры измерили прямо, а плотность вычислили.

В эксперименте часто выполняют несколько измерений одной величины. Для близких результатов можно найти среднее значение:

\[\bar{x}=\frac{x_1+x_2+\dots+x_n}{n}\]

Среднее уменьшает влияние случайных отклонений, но не устраняет систематическую ошибку прибора. Если показания заметно различаются, следует проверить установку, нулевую отметку и условия опыта, а не механически усреднять числа.

!
Частые ошибки

• Называть косвенное измерение прямым только потому, что используется прибор: решает способ получения искомой величины. • Складывать сантиметры с метрами без перевода единиц. • Путать цену деления с пределом измерения. • Считывать шкалу под углом и получать ошибку параллакса. • Записывать слишком много цифр: калькулятор не делает результат точнее исходных измерений. • Забывать единицу или размерность ответа.

Быстрая проверка

Спросите себя: «Что именно показывает прибор?» Если прибор показывает искомую величину непосредственно — измерение прямое. Если сначала получены другие величины, а искомая вычисляется по формуле — измерение косвенное.

Алгоритм решения задач

  1. Определите, какую величину требуется найти и является ли измерение прямым или косвенным.
  2. Выберите прибор по назначению, диапазону и цене деления.
  3. Снимите показание без параллакса и запишите единицу.
  4. Для косвенного измерения запишите формулу и переведите данные в СИ.
  5. Выполните вычисления, проверьте размерность и округлите результат.
Q
Быстрый тест по теме

Проверь себя

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · Виды измерений
Как измеряют длину линейкой?
Главное за минуту

Главное

  • Прямое измерение даёт искомую величину непосредственно по прибору или мере.
  • Косвенное измерение требует прямых измерений других величин и вычисления по формуле.
  • Прибор выбирают по назначению, диапазону и цене деления; показание записывают вместе с единицей.
  • В задачах сначала записывают формулу, затем переводят данные в СИ, вычисляют, проверяют размерность и округляют результат.
  • Среднее значение обрабатывает случайные отклонения, но не устраняет систематическую погрешность.