Підготовка приладу до досліду

Рис 2

Щоб підготувати прилад необхідно встановити прилад так, щоб стояк (2) з патрубком знаходився з правої сторони (рис 2). Потім одну з трубок (1) (наприклад, сталеву) пропускають довгим кінцем через отвір у столиках (2) і (3) так, щоб пластина (4) розташовувалась вертикально й не доходила до правого стояку на 3-5 мм. Після цього закріплюють трубку гвинтом (5) у лівому стояку індикатор (6), ціна поділки якого 0,01 мм, вставляється в отвір патрубка (9) і в стояку (3) закріплюється гвинтом (7) так, щоб забезпечити натяг механізму індикатора відносно його ж стояка (8), який повинен упиратись в ліву сторону пластини (4). Натяг визначається обертом стрілки індикатора відносно шкали на 1-2 оберти. Після закріплення індикатора необхідно обертом зовнішнього кола шкали індикатора в праву чи ліву сторону встановити кінець шкали на поділку «0» на шкалі індикатора.

 

Хід роботи

 

Рис 3

1. Скласти установку (рис 3) та визначити ціну поділки вимірювальних приладів.

2. Виміряти рулеткою робочу ділянку сталевої труби, яка закріплена у приладі, від центру гвинта (5) (рис 2) до лівої сторони пластини (4) l₁.

3. Виміряти температуру довколишнього повітря t₁.

4. Встановити індикатор на «0».

5. Увімкнути електроплитку в мережу.

6. Пара, яка з'явиться при інтенсивному пароутворенні води, пропускається через трубку до тих пір поки індикатор показує збільшення довжини робочої трубки.

7. За показами індикатора визначити збільшення довжини трубки .

8. Прийняти нагрівання трубки рівній температурі конденсації води - t = 100 ⁰С.

9. Коефіцієнт лінійного розширення визначити за формулою

, де

10. Дослід повторіть для латунної трубки.

11. Самостійно складіть та заповніть таблицю даних, до якої запишіть

результати вимірювань та розрахунків.

12. Зробіть висновок

 

Контрольні запитання

1) Сформулюйте основні положення молекулярно-кінетичної теорії.

2) Дайте означення внутрішньої енергії. Температури.

3) Дайте означення коефіцієнту лінійного розширення. В яких одиницях він вимірюється.

4) Запишіть точну формулу лінійного розширення твердого тіла. Назвіть величини, які входять до цієї формули.Виведіть наближену формулу.Виведіть звязок між коефіцієнтами лінійного і обємного розширення.

5) Коротко запишіть з яких частин складається прилад для вимірювання коефіцієнту лінійного розширення твердого тіла. На чому базується принцип його дії?

Література

1. Жданов Л.С. Підручник з фізики для середніх спеціальних навчальних закладів. – Київ.: Вища школа. Головне вид-во, 1979. – мова укр. – 568 с. (стор. 137-140)

Розрахунки

Висновок: __________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ______________________________________________________________ _____________________________________________________________

Рецензія викладача:________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Оцінка: ____________ Підпис: ___________________

Лабораторна робота № 5: “Визначення питомого опору провідника”

Мета роботи: виміряти питомий опір дроту; набути навичок користування амперметром, вольтметром і мікрометром.

Прилади і матеріали: реохорд або дріт, натягнутий на дерев'яну планку; лабораторний амперметр; лабораторний вольтметр; джерело живлення; ключ; реостат на 6...10 Ом і 2 А; мікрометр; лінійка з ціною поділки 1 мм/под; з'єднувальні провідники.

Небезпечні фактори:

1. Удар електричним струмом

2. Пошкодження шкірного покрову металевими предметами.

Застереження:

Ø Недостатня фіксація приладів сприяє тілесним пошкодженням.

Ø Неізольовані провідники є причиною нещасних випадків.

 

З правилами техніки безпеки ознайомлений (-а) ____________________

^{(підпис студента)}

 

Теоретичні відомості

Метали високої провідності (срібло, мідь, алюміній, залізо, золото та ін.) використовують для виготовлення дротів, мікро - проводів, покриттів, що проводять, і плівок, різних струмопровідних деталей. Вони використовуються як основа в контактних матеріалах.

Сплави високого опору застосовуються при виготовленні резисторів і резистивних елементів різних типів призначення, а також різноманітних електронагрівних елементів і тому подібне.

Метали високої провідності і високого опору відрізняються один від одного величиною електричного опору.

У перших воно дуже незначне, в других навпаки, велике. Щоб порівнювати між собою матеріали по електричному опору і правильно їх вибирати ввели таке поняття, як питомий опір. Воно визначається по наступній формулі.

де R - електричний опір зразка провідника (Ом); S - площа поперечного перерізу провідника (мм²); - довжина провідника (м).

Від величини питомого опору провідника залежить опір, розміри і вага деталей, основу яких складає цей провідник.

Хід роботи:

1.

Рис.

Складіть електричне коло за схемою рис.

2. Зміною положення повзунка реостата R підберіть силу струму не більшу за 1 А, щоб не пере­вантажити джерело струму та уникнути перегрівання дроту.

3. Виміряйте силу струму I і падіння на­пруги U на реохорді або досліджуваному опорі R₁ при цій силі струму. Дослід повторіть для трьох значень сили струму. Результати запишіть в таблицю 1.

Таблиця 1

№ досліду	I, A	U, B	l, м	d, мм	r × 10^-8, Ом×м
Сер.

4. Виміряйте довжину провідника l лінійкою, а діаметр дроту d - мікрометром у трьох-чотирьох місцях. Обчисліть середнє значення діаметра. Результати вимірювань також занесіть в таблицю 1.

5. Розрахуйте наближене значення питомого опору провідника за формулою: .

6. Визначіть інструментальні похибки вимірювальних приладів D₁ і похибки відліку D₀. Максимальні абсолютні та відносні похибки вимірювань: наприклад для сили струму: DI = D₁I + D₀I, . Аналогічно зробіть для довжини l, діаметра d і напруги U. Отримані похибки запишіть в таблицю 2.

 

Таблиця 2

Напруга U, В	Сила струму I, А
D1 U	D0 U	D U	e u	D1 I	D0 I	D I	eI

Таблиця 3

Довжина l, м	Діаметр d, мм
D1 l	D0 l	D l	el	D1 d	D0 d	D d	ed

7. Знайдіть відносну e_r і абсолютну Dr_сер похибки вимірювання питомого опору провідника за формулами:

, .

8. Запишіть результат вимірювання питомого опору у вигляді ; . За довідником визначіть матеріал провідника.

9. Змініть довжину дроту реохорду і повторіть дослід та обчислення.

10. Зробіть висновок.

 

Контрольні питання.

1. Що таке питомий опір провідника?

2. З яким питомим опором слід використовувати провідники при виготовленні дротяних опорів?

3. Де використовуються провідники високої провідності і сплави високого опору?

Література

1. Жданов Л.С. Підручник з фізики для середніх спеціальних навчальних закладів. – Київ.: Вища школа. Головне вид-во, 1979. – мова укр. – 568 с. (стор. 189-193)

2. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Фізика: Підруч. Для 10 кл. серед. шк. – К.: Рад. шк., 1990. – 256 с. (стор. 201-203)

Розрахунки

Висновок: __________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ______________________________________________________________ _____________________________________________________________

Рецензія викладача:________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Оцінка: ____________ Підпис: ___________________

Лабораторна робота № 6 “Визначення прискорення вільного падіння за допомогою маятника”

Мета роботи: Виміряти прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника.

Прилади і матеріали: маятник (невеликий вантаж на довгій нерозтяжній нитці), штатив, секундомір, вимірна лінійка.

Небезпечні фактори:

1. Отримання удару кулькою.

2. Пошкодження тіла металевими предметами.

Застереження:

Ø Велика амплітуда коливань маятника може спричинити руйнування приладу (кулька відірветься від нитки).

Ø Недостатня фіксація складових математичного маятника сприяє тілесним пошкодженням.

 

З правилами техніки безпеки ознайомлений (-а) ____________________

^{(підпис студента)}

Теоретичні відомості

Математичний маятник — тіло типу матеріальної точки, підвішене на довгій невагомій нерозтяжній нитці.

При відхиленні нитки від вертикального положення система нитка– тягарець може здійснювати коливання у вертикальній площині. Коливання відбуваються під дією повертаючої сили F₁