표적- 비틀림 진동 방법으로 몸체의 관성 모멘트를 결정합니다.

장치 및 재료: 측정기 설치, 본체세트, 스톱워치.

설치 및 측정 방법 설명

측정 장치는 탄성 강철 와이어에 매달린 원형 디스크로 관성 모멘트를 결정해야 하는 몸체를 수용하도록 설계되었습니다(그림 8.1).

쌀. 8.1

장치는 디스크에 고정된 두 개의 이동 가능한 추를 사용하여 중앙에 위치합니다. 수직축을 중심으로 장치의 디스크를 특정 각도로 돌리면 강철 서스펜션이 꼬입니다.

몸체가 각도 만큼 회전하면 와이어가 꼬이고 힘의 모멘트가 발생합니다. 중몸을 균형의 위치로 되돌리려고 합니다. 실험은 상당히 넓은 범위에서 힘의 모멘트를 보여줍니다. 중비틀림 각도에 비례  , 즉.
(비교: 탄성력
). 디스크가 해제되어 비틀림 진동을 수행할 수 있습니다. 비틀림 진동의 주기는 다음 식에 의해 결정됩니다.
, 어디 에프- 비틀림 계수; 제이는 진동 시스템의 관성 모멘트입니다.

악기용
. (8.1)

등식(8.1)에는 두 개의 미지의 양이 포함됩니다. 에프그리고 제이 등. 따라서 설정 디스크에 관성 모멘트가 알려진 기준 물체를 놓고 실험을 반복해야 합니다. 솔리드 실린더를 기준으로 관성 모멘트는 다음과 같습니다. 제이 이것 .

표준을 사용하여 장치의 새로운 진동 주기를 결정한 후 방정식 (8.1)과 유사한 방정식을 작성합니다.

. (8.2)

방정식 (8.1) 및 (8.2)의 시스템을 풀면 비틀림 계수를 결정합니다. 에프그리고 장치의 관성 모멘트 제이 등이 하중 위치로. (계산식의 유도 에프그리고 제이 등실험실 작업을 준비하기 위해 직접 수행하고 보고서에 포함). 표준을 제거하면 본체가 장치의 디스크에 놓이고 장치의 축에 대한 관성 모멘트가 결정되어야 합니다. 설치를 중심으로 하고 비틀림 진동의 주기를 다시 결정 티 2 , 이 경우 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

. (8.3)

앎 그리고 에프, 공식 (8.3)을 기반으로 장치의 축에 대한 본체의 관성 모멘트를 계산합니다.

모든 측정 및 계산의 데이터가 표에 입력됩니다. 8.1.

표 8.1

비틀림 진동 방법을 사용하여 관성 모멘트를 결정하기 위한 측정 및 계산된 양

	티 등	티 등	티 1	티 1	티 2	티 2
		< T 등 >=	< T 1 >= < ¦ >= < J 등 >=	< T 2 >= < J 티 >

작업 1. 장치, 표준 장치, 본체 장치의 비틀림 진동 주기 결정

1. 스톱워치로 시간 측정 티 등장치의 20-30 완전한 진동 및 결정
.

2. 실험을 5회 반복하여 결정한다. < T 등 > .

3. 장치의 디스크에 표준을 놓고 유사하게 결정하십시오. < T 1 >.

4. 본체를 장치의 디스크에 놓고 설치를 중앙에 놓고 결정하십시오. < T 2 > .

측정 결과를 표에 기록합니다. 8.1

실험실 작업 №8.

"게이지 내부 표시기로 구멍 표면의 직경 및 형상 편차 측정".

작업 목적: 인디케이터 캘리퍼스로 측정 방법을 마스터하기

구멍 직경 및 구멍 모양 편차.

작업: 표면의 직경 및 형상 편차 측정

표시기 캘리퍼가 있는 부싱 유형 부품의 구멍.

장비: 헤드가 있는 인디케이터 캘리퍼스.

길이의 끝 측정값(KMD).

KMD용 액세서리.

부싱 유형 및 도면의 세부 사항.

1. 이론적인 부분

다음과 같은 경우 구멍 측정이 허용됩니다. ≤ 즉 헤드 측정의 한계 오차는 구멍 측정의 허용 오차보다 작습니다.

2. 인디케이터 캘리퍼스.

단열 핸들 6이 있는 튜브 4(그림 1)는 표시기 캘리퍼스의 기초 역할을 합니다. 클램프 8이 있는 튜브의 상단 개구부는 측정 헤드의 슬리브 또는 다이얼 표시기를 설치하는 데 사용됩니다.

튜브의 하부에는 본체 9, 센터링 브리지 11 및 측정 막대 팁 - 이동식 1 및 고정식 10으로 구성된 내부 게이지 헤드가 있습니다. 레버 2, 스템 3을 통한 팁 1의 움직임 웜(5)은 측정 헤드로 전달됩니다. 센터링 브리지 2는 내부 게이지의 측정 축(팁 축 a1 및 10)을 측정 부품의 구멍 직경과 일치하도록 설정합니다(그림 2).

측정할 때 세로 단면의 축면에서 내부 게이지를 흔들고 측정 헤드의 화살표를 따라 최소 위치, 즉 측정 헤드를 찾아야 합니다. 구멍의 두 생성기에 수직입니다.

센터링 브리지가 있는 내부 게이지는 다음 측정 범위로 생산됩니다. mm: 6…10; 10…18; 18…50; 50…100; 100…160; 160…250; 250…450; 450… 700; 700…1000.

작은 직경의 구멍을 측정하기 위해 볼 인서트가 있는 내부 게이지가 허용됩니다(그림 3) 볼 인서트의 범위: mm: 3 ... 6; 6…10; 10…18.

게이지 내부의 표시기를 "0"으로 설정하기 위해 조정 링 또는 끝 측정 세트(KMD) 및 측벽이 사용됩니다. KMD 블록을 선택하여 측벽과 함께 홀더에 설치합니다. "0"으로 설정했을 때의 동작은 측정물을 측정할 때와 동일합니다.

2.1 측정 헤드.

측정 헤드는 측정 팁의 작은 움직임을 보고 장치 포인터의 큰 움직임으로 변환합니다.

그림 4는 다이얼 표시기를 보여줍니다. 표시기의 측정 막대 1에는 기어 휠 5와 맞물리고 기어 휠 9를 통해 튜브 9와 화살표 8로 움직임을 전달하는 레일이 있습니다. "0"으로 설정하려면 다이얼의 둥근 눈금이 림 2와 함께 회전합니다. 화살표 6은 화살표 8의 회전 수를 보여줍니다.

다이얼 게이지의 슬리브 직경은 8mm, 측정 로드 스트로크는 2입니다. 5 또는 10mm 및 0.01mm의 분할 가격.

레버 톱니가 있는 측정 헤드에서 레버 시스템을 통한 측정 팁의 움직임(회전)은 기어 섹터로 전달되어 기어 휠과 휠 축에 있는 화살표를 돌립니다. 헤드의 분할 값은 0.001mm 및 0.002mm이고 측정 범위는 ± 0.05mm ... 5mm(다중 회전)입니다.

2.2 측정 준비.

1. 측정 헤드를 보어 게이지 튜브에 고정합니다. 이렇게 하려면 측정 헤드의 슬리브를 튜브의 구멍에 삽입하여 측정 팁의 볼이 로드의 끝에 닿도록 하고 다이얼 눈금이 센터링 브리지가 있는 쪽으로 돌아가도록 측정 헤드를 고정합니다. 화살표가 완전히 회전해야 하는 동안 클램프. 동시에 헤드의 측정봉의 자유로운 움직임을 유지하는 것이 필요합니다.

2. 구멍의 공칭 크기에 따라 KMD 블록을 다이얼하고 KMD용 홀더의 측면 사이에 고정합니다. 가솔린으로 타일과 측벽을 미리 닦습니다. 깨끗한 천으로 풍화된 구멍 표면을 닦습니다.

3. 내부 게이지의 측정 한계가 측정 구멍의 크기와 일치하는지 확인합니다. 일치하지 않으면 교체 가능한 측정 로드를 교체하거나 단단한 복합 로드용 확장 및 와셔 세트를 선택하십시오(내부 게이지 유형에 따라 다름).

2.3 내부 게이지를 "0"으로 설정.

1. 단열 핸들로 내부 게이지를 잡고 측면 사이에 깊이 게이지를 삽입합니다.

2. 헤드의 화살표를 보고 튜브의 축을 중심으로 스윙 및 회전하여 내부 게이지를 측면 사이로 이동(다이어그램 참조)하고 내부 게이지를 측면의 측정면 사이의 가장 작은 거리와 일치하는 위치에 설정합니다. . 이 경우 화살표는 가장 먼 *(시계 방향) 눈금에 도달하고 뒤로 돌아갑니다. 두 가지 유형의 움직임(스윙 및 회전)에 대해 이 구분이 일치해야 합니다.

3. 이 구분을 기억하고, 측벽에서 캘리퍼를 제거하고 다이얼 가장자리(또는 설정 나사를 "0"으로 설정)로 표시된 위치로 스케일을 돌립니다.

4. "0"으로 설정을 확인하십시오. 올바른 위치에서 표시 바늘은 0을 가리켜야 합니다.

2.4 구멍 직경 측정.

1. 오른손으로 단열 손잡이를 잡고 왼손으로 부품을 잡고 측정 헤드를 위로, 눈금이 사용자를 향하게 하여 캘리퍼를 측정 부품의 구멍에 삽입합니다. 이렇게 하려면 브리지가 있는 가동 막대를 내부 게이지를 기울여 얕은 깊이로 삽입한 다음 단단한 막대가 구멍의 반대쪽 벽에 놓이도록 똑바로 세워야 합니다.

2. 캘리퍼스를 원하는 섹션으로 이동하고 수직면에서 당신을 향해 흔들면서 화살표가 도달하는 눈금의 가장 먼 부분을 확인하십시오.

"0"에서 화살표의 시계 방향 편차는 구멍 직경의 크기의 감소를 나타내며 "-"기호를 나타내고 시계 반대 방향 편차는 직경 및 "+"기호의 감소를 나타냅니다.

4. 헤드와 기호의 눈금 구분을 고려하여 캘리퍼스를 읽고 참조 표에 기록합니다. 각 섹션에 대해 서로 수직인 두 방향에서 측정해야 합니다.

쌀. 1인디케이터 캘리퍼스

쌀. 4 다이얼 표시기

3. 측정 결과.

1. KMD 블록의 공칭 크기를 고려하여 부품의 실제 치수를 계산합니다.

2. 부품의 치수를 허용 한계 치수와 비교하고 부품의 적합성에 대한 결론을 내립니다.

섹션별로 부품의 치수를 고려한 후 원통도에서 부품 모양의 편차를 결정하십시오.

3. 작업에 대한 보고서를 작성합니다.

선생님의 측정 결과를 확인한 후 캘리퍼, 헤드, KMD 및 액세서리를 마른 천으로 닦고 케이스에 넣습니다. 작업장을 정리합니다.

러시아 연방 교육부

시베리아 주립 항공 우주 대학

학자 M.F.의 이름을 따서 명명되었습니다. 레셰트네프

기술물리학과

연구실 #8

반도체 저항 측정을 위한 4-프로브 방법

실험실 작업 수행 지침 "솔리드 스테이트 전자"과정에서

편집자: Parshin A.S.

크라스노야르스크 2003

실험실 작업 №8. 반도체 저항 측정을 위한 4개 프로브 방법1

방법론 . 1

실험 설정 . 3

작업 순서 .. 5

보고서 형식 요구 사항 . 7

시험 문제 .. 7

문학 . 7

실험실 작업 №8. 4-프로브반도체 저항 측정 방법

목적:특정 온도 의존성 연구 전기 저항 4 프로브 방법에 의한 반도체, 반도체의 밴드 갭 측정.

방법론

4-프로브반도체의 저항을 측정하는 방법이 가장 일반적입니다. 이 방법의 장점은 샘플에 대한 저항성 접촉을 생성할 필요가 없으며 가장 다양한 모양과 크기의 샘플 저항을 측정할 수 있다는 것입니다. 샘플의 모양과 관련하여 사용 조건은 선형 치수가 프로브 시스템의 선형 치수를 초과하는 평평한 표면의 존재입니다.

4 프로브 방법으로 저항을 측정하는 회로가 그림 1에 나와 있습니다. 1. 접촉 면적이 작은 4개의 금속 프로브를 샘플의 평평한 표면에 직선을 따라 배치합니다. 프로브 간 거리 초 1 , s2 그리고 s3 . 외부 프로브를 통해 1 그리고 4 전류를 통과시키다 나는 14 , 내부 프로브에서 2 그리고 3 전위차 측정 유 23 . 측정값별 나는 14 그리고 유 23 반도체의 저항을 결정할 수 있습니다.

저항에 대한 계산 공식을 찾기 위해 먼저 별도의 포인트 프로브 주변의 전위 분포 문제를 살펴보겠습니다(그림 2). 이 문제를 해결하려면 구면 좌표계에서 라플라스 방정식을 작성해야 합니다. 전위 분포는 구형 대칭을 가집니다.

.(1)

방정식 (1)의 솔루션은 다음과 같은 전위를 제공했습니다. r=0 양수, 0에 가까운 경향, 매우 크게 아르 자형 다음과 같은 형태를 갖는다

적분 상수 와 함께 전기장 강도에 대한 조건에서 계산할 수 있습니다. 이자형 프로브에서 약간의 거리 r=r0 :

.

반지름이 있는 반구를 통해 흐르는 전류의 밀도 때문에 r0 , j =나/(2πr0 2) 옴의 법칙에 따라 j =이자형/ρ , 그 다음에 이자형(r0)=나는 ρ / (2π r0 2).

따라서

접촉 반경이 r1 , 다음 팁의 잠재력

프로브와 접촉하는 지점에서 샘플의 전위는 동일한 값을 갖는 것이 분명합니다. 식 (3)에 따르면, 주전압 강하는 근접한 영역에서 발생하므로 샘플에 흐르는 전류의 값은 근접한 영역의 저항에 의해 결정됩니다. 이 영역의 길이가 작을수록 프로브의 반경이 작아집니다.

샘플의 임의 지점에서의 전위는 각 프로브의 전류에 의해 해당 지점에서 생성된 전위의 대수적 합으로 찾을 수 있습니다. 시료에 흐르는 전류의 경우 전위가 양수이고 시료에서 흘러 나오는 전류의 경우 음수입니다. 그림에 표시된 프로브 시스템의 경우. 1, 측정 프로브의 전위 2 그리고 3

;

.

측정 접점 간의 전위차 2 그리고 3

따라서 샘플의 저항

.(5)

프로브 사이의 거리가 동일한 경우, 즉 s 1 = s 2 = s 3 = s , 그 다음에

따라서 구체적인 측정을 위해서는 전기 저항 4-probe 방법을 사용하여 샘플을 채취하면 프로브 사이의 거리를 측정하는 것으로 충분합니다. 에스 , 전력 감소 유 23 측정 프로브 및 샘플을 통해 흐르는 전류 나는 14 .

실험 설정

측정 설정은 범용 실험실 스탠드를 기반으로 구현됩니다. 이 실험실 작업에는 다음 장치와 장비가 사용됩니다.

1. 샘플과 측정 헤드가 있는 가열 챔버;

2. DC 소스 TES-41;

3. DC 전압 소스 B5-47;

4. 범용 디지털 전압계 V7-21A;

5. 전선 연결.

실험 설정의 블록 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 삼.

샘플은 열 챔버의 측정 단계에 배치됩니다. 측정 헤드는 매니퓰레이터의 스프링 메커니즘에 의해 샘플의 평평한 연마 표면에 눌러집니다. 측정 테이블 내부에는 전류 안정화 모드에서 작동하는 안정화된 직류 소스 TES-41에 의해 전원이 공급되는 히터가 있습니다. 샘플 온도는 열전쌍 또는 내열성. 측정 프로세스의 속도를 높이려면 부록에 있는 눈금 곡선을 사용하여 히터 전류에서 샘플의 온도를 결정할 수 있습니다. 히터 전류 값은 전류 소스에 내장된 전류계로 측정됩니다.

접점을 통한 전류 1 그리고 4 조정 가능한 안정화 DC 소스 B7-47을 사용하여 생성되고 전류계 모드에서 켜진 범용 디지털 장치 V7-21A로 제어됩니다.측정 프로브 2와 3 사이에 발생하는 전압은 고저항 디지털 전압계 V7-21A에 의해 기록됩니다. 측정은 저전압 측정 가능성에 따라 결정되는 샘플을 통과하는 가장 낮은 전류에서 수행해야 합니다. 고전류에서는 시료가 가열될 수 있어 측정 결과가 왜곡됩니다. 작동 전류를 줄이면 전류가 흐르는 동안 전하 캐리어의 주입으로 인해 발생하는 샘플 전도도의 변조가 동시에 감소합니다.

측정의 주요 문제 전기 저항프로브 방법은 접촉의 문제입니다. 고진공 샘플의 경우 낮은 접촉 저항을 얻기 위해 접점을 전기적으로 형성해야 하는 경우가 있습니다. 측정 프로브의 접점 형성은 측정 프로브에 수십 또는 수백 볼트의 일정한 전압을 잠깐 인가함으로써 수행됩니다.

작업 순서

1. 작업을 수행하는 데 필요한 장치에 대한 설명을 숙지합니다. 그림에 따라 측정 설정의 구성표를 조립하십시오. 3. 범용 전압계 V7-21A를 연결할 때 하나는 전압 측정 모드에서, 다른 하나는 전류 측정 모드에서 작동해야 한다는 점에 유의하십시오. 다이어그램에서 아이콘으로 표시됩니다. " 유" 그리고 " 나" 각기. 이러한 장치에서 모드 스위치의 올바른 설정을 확인하십시오.

2. 교사 또는 엔지니어가 측정 설비 조립의 정확성을 확인한 후 전압계와 B7-47 전압 소스를 켭니다.

3. B7-47 소스의 전압을 5V로 설정합니다. 샘플의 전압과 전류가 시간에 따라 변하면 교사 또는 엔지니어의 도움으로 측정 프로브의 접점을 전기적으로 성형합니다.

4. 전압 강하 측정 수행 유+ 23 및 유– 다른 전류 방향에 대해 23 나는 14 . 얻은 전압 값은 온도 구배로 인해 샘플에서 발생하는 세로 열 EMF를 이러한 방식으로 제외하기 위해 th에 대해 평균을 냅니다. 실험 데이터 및 응력 값 계산을 표 1에 입력하십시오.

표 형식 1

	나는 로드, A	티,케이	나는 14, mA	유 + 23 , 에	유 – 23 , 에

5. 다른 샘플 온도에서 측정을 반복합니다. 이렇게하려면 열 챔버 히터의 전류를 설정해야합니다 나 짐,= 0.5 A, 샘플 온도가 안정화될 때까지 5-10분을 기다린 후 기기 판독값을 표 1에 기록합니다. 부록에 제공된 보정 곡선을 사용하여 샘플 온도를 결정합니다.

6. 마찬가지로 0.9, 1.1, 1.2, 1.5, 1.8A의 히터 전류 값에 대해 순차적으로 측정합니다. 모든 측정 결과를 표 1에 기록합니다.

7. 얻은 실험 결과를 처리합니다. 이를 위해 표 1에 제시된 결과를 사용하여 다음을 계산합니다. 10 3 /T , 특정한 전기 저항각 온도에서 샘플 ρ 식 (6)에 따르면, 전기 전도도

전기 전도도의 자연 로그 인 σ . 모든 계산 결과를 표 2에 기록합니다.

표 양식 2

	티케이	, K-1	ρ, 옴 m	σ, (옴m) -1	로그 σ

8. 종속성 그래프를 작성하십시오. 곡선의 과정을 분석하고 불순물 및 고유 전도도 영역을 표시합니다. 작업에 설정된 작업에 대한 간략한 설명

· 측정 설정 다이어그램;

· 측정 및 계산 결과;

· 의존성 그래프;

· 얻은 결과의 분석;

· 작업 결론.

시험 문제

1. 고유 및 외부 반도체. 진성 및 불순물 반도체의 밴드 구조. 밴드갭 폭. 불순물 활성화 에너지.

2. 진성 및 외인성 반도체의 전기 전도성 메커니즘.

3. 진성 반도체의 전기 전도도의 온도 의존성.

4. 불순물 반도체의 전기 전도도의 온도 의존성.

5. 전기 전도도의 온도 의존성으로부터 불순물의 밴드 갭 및 활성화 에너지 결정.

6. 4-프로브측정 방법 전기 저항반도체: 범위, 장점 및 단점.

7. 프로브 근처의 전기장의 전위 분포 문제.

8. 계산식의 유도 (6).

9. 실험 장치의 작동 원리 및 계획.

10. 실험적으로 얻은 의존성 그래프를 설명하십시오. 이 그래프에서 밴드 갭은 어떻게 결정되었습니까?

문학

1. 파블로프 L.P. 반도체 재료의 매개변수 측정 방법: 대학 교과서. - 남: 더 높습니다. 학교., 1987.- 239 p.

2. 리소프 V.F. 반도체 물리학 워크샵. –M .: 계몽, 1976.- 207 p.

3. Epifanov G.I., Moma Yu.A. 솔리드 스테이트 전자: 자습서. 대학생을 위한. - 남: 더 높습니다. 학교., 1986.- 304 p.

4. Ch. Kittel, 고체 물리학 입문. - M.: Nauka, 1978. - 792 p.

5. 샬리모바 K.V. 반도체 물리학: 고등학교 교과서. - M .: 에너지, 1971. - 312 p.

6. Fridrikhov S.A., Movnin S.M. 전자 기술의 물리적 기초: 대학을 위한 교과서. - 남: 더 높습니다. 학교 ., 1982.- 608 p.

실험실 작업 8 전기 램프에서 전류의 전력 및 작업 측정 작업의 목적은 전류계, 전압계 및 시계를 사용하여 램프에서 전류의 전력 및 작업을 결정하는 방법을 배우는 것입니다 장비 - 배터리, 키 , 스탠드의 저전압 램프, 전류계, 전압계, 연결 전선, 스톱워치.

이론 전류의 일을 계산하는 공식 A= IUt 전류의 전력을 계산하는 공식 P= IU 또는 P= 나눗셈 값 = ___= 전류계의 나눗셈 값 =___= 전압계 P 이론의 V. = 유 이론. 나 이론. / 전구베이스에 표시된 U 및 I 값에서 계산 / 전기 회로도

계산: A= P = A 이론. = P 이론. = 결론: 오늘 실험실 작업에서 전류계, 전압계 및 스톱워치를 사용하여 램프의 전력 및 전류 작업을 결정하는 방법을 배웠습니다. 계산 된 (a) 전류 작업 값과 전구 전력 : A \u003d J R \u003d W (물리량의 특정 실험 값 표시). 또한 계산 (a) 전류 작업과 전구 전력의 이론적 값 : A 이론. = J R 이론. \u003d W 작업의 실험 값과 램프의 전류 전력 (대략)은 계산 된 이론 값과 일치합니다. 따라서 실험실 작업을 수행 할 때 작은 측정 오류가 발생했습니다. (구한 작업 실험값과 램프의 전류 전력은 계산된 이론값과 일치하지 않습니다. 따라서 실험실 작업 중에 상당한 무작위 측정 오류가 발생했습니다.)

47과

고르지 않은 움직임의 속도 측정

여단 __________________

__________________

장비:직선 운동을 연구하는 장치, 삼각대.

목적:경사면에서 직선 운동하는 물체가 일정한 가속도로 운동함을 증명하고 그 가속도 값을 구하라.

수업에서 시연 실험 중에 몸이 움직이는 경사면에 닿지 않으면(자기 부상) 움직임이 균일하게 가속되는지 확인했습니다. 우리는 몸이 경사면을 따라 미끄러질 때 몸이 어떻게 움직일 것인지 이해하는 작업에 직면 해 있습니다. 표면과 몸체 사이에는 움직임을 방지하는 마찰력이 있습니다.

몸이 경사면을 따라 미끄러지며 균일하게 가속된다는 가설을 세우고 운동 속도의 시간 의존성을 플로팅하여 실험적으로 확인합시다. 균일하게 가속된 움직임으로 이 그래프는 원점에서 나오는 직선입니다. 우리가 만든 그래프가 측정 오차까지 직선으로 간주될 수 있다면 경로의 조사된 부분에서 움직임이 균일하게 가속된 것으로 간주될 수 있습니다. 그렇지 않으면 더 복잡한 불균일한 움직임입니다.

우리 가설의 틀 내에서 속도를 결정하기 위해 균일 가변 운동 공식을 사용합니다. 움직임이 휴식에서 시작되면 V = ~에 (1), 여기서 ㅏ- 가속, 티- 여행 시간 V- 한 번에 몸의 속도 티. 초기 속도 없이 균일하게 가속된 운동의 경우 관계식은 에스 = ~에 2 /2 , 어디 에스- 이동하는 동안 신체가 이동한 경로 t. 이 공식에서 ㅏ =2 에스 / 티 2 (2) (2)를 (1)에 대입하면 (3)을 얻습니다. 따라서 궤적의 주어진 지점에서 몸의 속도를 결정하려면 시작점에서 이 지점까지의 움직임과 움직임 시간을 측정하는 것으로 충분합니다.

오류 한계 계산.속도는 간접 측정에 의해 실험에서 발견됩니다. 직접 측정을 통해 경로와 시간을 찾은 다음 공식 (3)에 따라 속도를 찾습니다. 이 경우 속도 오류 한계를 결정하는 공식은 다음과 같습니다. (4).

얻은 결과의 평가. 거리와 시간 측정에 오차가 있기 때문에 속도 V의 값은 정확히 직선 위에 있지 않습니다(그림 1, 검은 선). 연구된 동작이 균일하게 가속된 것으로 간주될 수 있는지 여부에 대한 질문에 답하려면 속도 변화의 오류 한계를 계산하고 이러한 오류를 각 변경된 속도(빨간색 막대)에 대한 그래프에 표시하고 회랑(점선)을 그립니다. ,

오류 한계를 벗어났습니다. 이것이 가능하다면 주어진 측정 오차가 있는 그러한 움직임은 균일하게 가속된 것으로 간주될 수 있습니다. 좌표의 원점에서 오는 직선 (파란색)은이 복도에 완전히 위치하고 속도 측정 값에 최대한 가깝게 통과하면 시간에 대한 속도의 원하는 의존성입니다. V = at. 가속도를 결정하려면 그래프에서 임의의 점을 취하고 이 점 V 0 에서의 속도 값을 시간 t 0 으로 나누어야 합니다. 에이=V 0 / 티 0 (5).

작업 과정:

1. 우리는 속도를 결정하기 위해 설치를 조립합니다. 가이드 레일을 18-20cm 높이로 고정하고 캐리지를 레일 맨 위에 놓고 캐리지가 움직이기 시작하는 순간 스톱워치가 켜지도록 센서를 배치합니다. 두 번째 센서는 4번의 실험을 위해 대략 10, 20, 30, 40cm의 거리에 순차적으로 배치됩니다. 데이터가 테이블에 입력됩니다.

2. 스톱워치 판독값을 테이블에 입력할 때마다 두 번째 센서의 각 위치에 대해 캐리지를 6번 시작합니다. 테이블

속도		속도		속도		속도

3. 센서 사이의 캐리지 이동 시간의 평균값을 계산합니다. t cf.

4. s와 t cf의 값을 식 (3)에 대입하여 두 번째 센서가 설치된 지점에서의 속도를 결정한다. 데이터가 테이블에 입력됩니다.

5. 시간에 대한 캐리지 속도의 의존성에 대한 그래프를 작성합니다.

6

경로 및 시간 측정 오류:

∆s= 0.002m, ∆t=0.01s.

7. 식 (4)를 사용하여 각 속도 값에 대한 ∆V를 찾습니다. 이 경우, 공식의 시간 t는 t cf입니다.

8. ∆V의 발견된 값은 플롯된 각 점에 대한 그래프에 플롯됩니다.

. 우리는 오류의 회랑을 만들고 계산된 속도 V가 거기에 속하는지 확인합니다.

10. 좌표의 원점으로부터 오차의 회랑에 직선 V=at를 그리고 그래프로부터 가속도 값을 결정한다. ㅏ식 (5)에 따르면: 에이=

결론:__________________________________________________________________________________________________________________________________________

연구실 #5

연구실 #5

수렴 렌즈의 광학 파워 및 초점 거리 결정.

장비: 자, 두 개의 직각 삼각형, 긴 초점 수렴 렌즈, 캡이 있는 스탠드의 전구, 전류 소스, 스위치, 연결 와이어, 스크린, 가이드 레일.

이론적인 부분:

렌즈의 굴절력과 초점 거리를 측정하는 가장 간단한 방법은 렌즈 공식을 사용하는 것입니다.

d는 물체에서 렌즈까지의 거리입니다.

f는 렌즈에서 이미지까지의 거리입니다.

F - 초점 거리

렌즈의 광학력을 값이라고 합니다.

오브제는 일루미네이터의 캡에서 확산된 빛으로 빛나는 글자를 사용한다. 이 편지의 실제 이미지는 화면에서 얻을 수 있습니다.

이미지는 실제 거꾸로 확대됩니다.

이미지는 상상의 직접 확대:

대략적인 작업 진행 상황:

F=8cm=0.08m

F=7cm=0.07m

F=9cm=0.09m

물리학 No. 3의 실험실 작업

물리학 No. 3의 실험실 작업

11 학년 학생 "B"

알렉세바 마리아

진자를 사용한 자유낙하 가속도 결정.

장비:

이론적인 부분:

다양한 중력계, 특히 진자 장치가 자유 낙하 가속도를 측정하는 데 사용됩니다. 이들의 도움으로 10 -5 m/s 2 정도의 절대 오차로 자유 낙하 가속도를 측정할 수 있습니다.

이 작업은 가장 단순한 진자 장치인 실 위의 공을 사용합니다. 나사산의 길이에 비해 볼 크기가 작고 평형 위치에서 약간 벗어난 경우 진동 주기는 다음과 같습니다.

주기 측정의 정확도를 높이려면 진자의 완전한 진동 횟수 N이 잔류하는 시간 t를 측정해야 합니다. 그런 다음 기간

그리고 자유 낙하 가속도는 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.

실험 수행:

테이블 가장자리에 삼각대를 놓습니다.

상단에서 커플 링으로 링을 강화하고 스레드에 볼을 걸어 놓습니다. 공은 바닥에서 1-2cm 떨어진 곳에 매달려야 합니다.

테이프로 진자의 길이 l을 측정합니다.

공을 옆으로 5-8cm 편향시킨 후 놓아서 진자의 진동을 자극합니다.

여러 실험에서 진자 진동의 시간 t 50 을 측정하고 t cf를 계산합니다.

시간 측정의 평균 절대 오차를 계산하고 그 결과를 표에 입력합니다.

공식을 사용하여 자유 낙하 가속도 계산

시간 측정의 상대 오차를 결정합니다.

진자의 길이를 측정할 때 상대 오차를 결정합니다.

공식을 사용하여 상대 측정 오차 g를 계산합니다.

결론: 진자로 측정한 자유 낙하 가속도는 나사 길이가 1미터인 자유 낙하의 표 가속도(g \u003d 9.81m / s 2)와 거의 같습니다.

Alekseeva Maria, 11 "B"반 학생 체육관 201호, 모스크바

체육관 No. 201의 물리학 교사 Lvovsky M.B.

연구실 #4

연구실 #4

유리의 굴절률 측정

11 학년 "B"Alekseeva Maria의 학생들.

목적:사다리꼴 모양의 유리판의 굴절률 측정.

이론적인 부분: 공기에 대한 유리의 굴절률은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

계산 테이블:

계산:

N pr1= AE1 / DC1 =34mm/22mm=1.5

N pr2= AE2 / DC2 =22mm/14mm=1.55

결론: 유리의 굴절률을 결정하면 이 값이 입사각에 의존하지 않는다는 것을 증명할 수 있습니다.

연구실 #6

실험실 작업 №6.

광파 측정.

장비: 1/100mm 또는 1/50mm 주기의 회절 격자.

설치 다이어그램:

1. 보유자.

2. 검은 화면.

   좁은 수직 간격.

연구 목적: 회절 격자를 사용한 광파의 실험적 측정.

이론적인 부분:

회절 격자는 불투명한 공간으로 분리된 다수의 매우 좁은 슬릿의 집합체입니다.

원천

파장은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

여기서 d는 격자 주기

k는 스펙트럼의 차수입니다.

최대 빛이 관찰되는 각도

회절 격자 방정식:

1차와 2차의 최댓값이 관찰되는 각도는 5를 초과하지 않으므로 각도의 사인 대신 탄젠트를 사용할 수 있습니다.

따라서,

거리 ㅏ화격자에서 화면까지 눈금자를 따라 계산한 거리 비– 슬릿에서 스펙트럼의 선택된 라인까지의 스크린 스케일에서.

파장을 결정하는 최종 공식은

이 작업에서 파장의 측정 오차는 스펙트럼의 중간 부분 선택의 불확실성으로 인해 추정되지 않습니다.

대략적인 작업 진행 상황:

b=8cm, a=1m; k=1; d=10-5m

(빨간색)

d는 격자 주기

결론: 회절격자를 이용하여 실험적으로 적색광의 파장을 측정한 결과, 매우 정확하게 광파의 파장을 측정할 수 있다는 결론에 이르렀습니다.

43과

43과

신체 가속도 측정

여단 ____________________

____________________

공부의 목적:직선 경사 슈트를 따라 막대의 가속도를 측정합니다.

장치 및 재료:삼각대, 가이드 레일, 캐리지, 무게, 시간 센서, 전자 스톱워치, 폼 패드.

작업의 이론적 정당성:

우리는 공식에 따라 물체의 가속도를 결정할 것입니다: , 여기서 v 1 과 v 2 는 각각 시간 t 1 과 t 2 에서 측정된 점 1과 2에서의 물체의 순간 속도입니다. X축의 경우 가이드 레일을 따라 위치한 눈금자를 선택합니다.

작업 과정:

1. 눈금자에서 두 점 x 1 및 x 2를 선택하여 순간 속도를 측정하고 표 1에 좌표를 입력합니다.

1 번 테이블.

순간 속도 측정을 위한 X축 상의 포인트		Δx 1 \u003d x ' 1 - x 1 Δх 1 = 센티미터				Δx 2 \u003d x ' 2 - x 2 Δх 2 = 센티미터
시간 간격의 정의	Δt 1 \u003d t '1 - t 1 Δ 티 1 = c			Δt 2 \u003d t '2 - t 2 Δ 티 2 = c
순간 속도의 결정	v 1 \u003d Δx 1 / Δt 1 V 1 = m/s		v 2 \u003d Δx 2 / Δt 2 V 2 = m/s		Δ v= m/s
속도 측정 지점 간의 시간 간격 결정	Δ 티= 와
캐리지 가속도 결정

2. 눈금자 점 x ' 1 및 x ' 2에서 순간 속도 측정을 위한 간격의 끝점을 선택하고 세그먼트의 길이를 계산합니다. Δх 1 및 Δх 2 .

3. x 1 및 x ' 1 지점에 먼저 시간 측정 센서를 설치하고 캐리지를 시작하고 센서 사이의 캐리지 통과에 대한 측정된 시간 간격을 기록합니다. Δ 티 1 테이블에.

4. 간격 동안 측정을 반복합니다. Δ 티 2 , 캐리지가 점 x 2와 x '2 사이를 통과하는 시간, 이 지점에서 센서를 설정하고 캐리지를 시작합니다. 데이터도 테이블에 입력됩니다.

5. 순간 속도 결정 V 1 그리고V 2 점 x 1 및 x 2 및 점 사이의 속도 변화 Δ V, 데이터가 테이블에 입력됩니다.

6. 시간 간격 정의 Δ 티\u003d t 2 - t 1, 캐리지가 점 x 1과 x 2 사이의 세그먼트를 통과하는 데 소비합니다. 이를 위해 x 1 및 x 2 지점에 센서를 배치하고 캐리지를 시작합니다. 스톱워치로 표시된 시간이 테이블에 입력됩니다.

7. 캐리지의 가속도 계산 ㅏ공식에 따르면. 결과를 테이블의 마지막 행에 넣습니다.

8. 우리는 어떤 종류의 움직임을 다루고 있는지 결론을 내립니다.

결론: ___________________________________________________________

___________________________________________________________________

9. 조심스럽게 설치물을 분해하고, 작품을 넘겨주고, 성취감과 위엄을 안고 수업을 떠난다.

물리학의 실험실 작업 №7

11학년 "B" Sadykova Maria의 학생들

연속 스펙트럼과 선 스펙트럼의 관찰.

장비:프로젝터, 수소, 네온 또는 헬륨이 있는 스펙트럼 튜브, 고전압 인덕터, 전원 공급 장치, 삼각대, 연결 와이어, 모서리가 비스듬한 유리판.

목적:필요한 장비로 연속 스펙트럼, 네온, 헬륨 또는 수소를 (실험적으로) 관찰하십시오.

작업 과정:

우리는 접시를 눈 앞에 수평으로 놓습니다. 가장자리를 통해 화면에서 영사 장치의 슬라이딩 슬릿 이미지를 관찰합니다. 결과 연속 스펙트럼의 기본 색상은 보라색, 파란색, 청록색, 녹색, 노란색, 주황색, 빨간색 순서로 표시됩니다.

이 스펙트럼은 연속적입니다. 이것은 모든 파장이 스펙트럼에 표시된다는 것을 의미합니다. 따라서 우리는 연속 스펙트럼이 고체 또는 액체 상태의 물체와 고도로 압축된 기체를 제공한다는 것을 발견했습니다.

우리는 넓고 어두운 줄무늬로 구분된 많은 유색 선을 봅니다. 선 스펙트럼의 존재는 물질이 특정 파장의 빛만 방출한다는 것을 의미합니다.

수소 스펙트럼: 보라색, 파란색, 녹색, 주황색.

가장 밝은 것은 스펙트럼의 주황색 선입니다.

헬륨 스펙트럼: 파란색, 녹색, 노란색, 빨간색.

가장 밝은 것은 노란색 선입니다.

우리의 경험을 바탕으로 우리는 선 스펙트럼이 기체 상태의 모든 물질을 제공한다는 결론을 내릴 수 있습니다. 이 경우 실제로 서로 상호 작용하지 않는 원자에서 빛이 방출됩니다. 고립된 원자는 엄격하게 정의된 파장을 방출합니다.

37과

수업42 . 실험실 작업 №5.

전류의 강도에 대한 전자석의 강도 의존성

여단 ___________________

___________________

목적:전자석 코일에 흐르는 전류의 세기와 전자석이 금속 물체를 끌어당기는 힘 사이의 관계를 결정하십시오.

장치 및 재료:코어 코일, 전류계, 가변 저항(가변 저항), 동력계, 전원 공급 장치, 못, 연결 와이어, 렌치, 홀더가 있는 삼각대, 자석 부품용 금속 스탠드.

엑스 일하다:

1. 그림과 같이 설치를 조립하십시오. 홀더 탭을 삼각대 상단에 부착합니다. 그림과 같이 홀더에 동력계 상단을 고정합니다. 실을 못에 묶어서 못의 날카로운 끝 부분에 있는 홈에 들어가 빠지지 않도록 합니다. 실의 반대쪽에 고리를 만들고 못을 동력계 후크에 걸어 놓습니다.

동력계 판독값을 기록합니다. 이것은 못의 무게이며 자석의 강도를 측정할 때 필요합니다.

3. 그림과 같이 전기 회로를 조립하십시오. 교사가 올바른 조립을 확인할 때까지 전원을 켜지 마십시오.

4. 키를 닫고 가변 저항을 최대 왼쪽에서 최대 오른쪽 위치로 회전시켜 회로 전류 변화의 범위를 결정합니다.

현재는 ____A에서 ____A로 변경됩니다.

5. 3개의 현재 값(최대값과 2개 작은 값)을 선택하고 다음을 입력합니다.

테이블의 두 번째 열에 있습니다. 각 현재 값으로 세 가지 실험을 수행합니다.

6. 회로를 닫고 가변 저항이 있는 전류계를 선택한 첫 번째 전류 값으로 설정합니다.

7. 코일의 코어를 동력계에 매달린 못의 머리 부분에 대십시오. 못이 코어에 붙어 있습니다. 코일을 수직으로 내리고 동력계 판독값을 따릅니다. 코일이 끊어지는 순간의 동력계 판독값을 기록하고 열 F 1 에 입력합니다.

8. 이 현재 강도로 두 번 더 실험을 반복합니다. F 2 및 F 3 열에 못이 찢어지는 순간 동력계의 힘 값을 입력하십시오. 측정 부정확성으로 인해 첫 번째 것과 약간 다를 수 있습니다. F cp \u003d (F 1 + F 2 + F 3) / 3 공식을 사용하여 코일의 평균 자기 강도를 찾고 "평균 강도"열에 입력하십시오.

9. 동력계는 못의 무게와 코일의 자기력의 합과 같은 힘 값을 나타냈다: F = P + F M . 따라서 코일의 강도는 F M ​​\u003d F - P입니다. F cp에서 못 P의 무게를 빼고 결과를 "자기력" 열에 씁니다.

숫자	현재 나, 에이	동력계 판독값 F, N			평균 힘 F cp , N	자기력 F M , N

10. 다른 전류로 두 번 실험을 반복하고 표의 나머지 셀을 채웁니다.

I,A 1. 자기력 플롯 에프 중현재의 힘에서 나.

속도 장비 ... 실혐실일하다새로운 실혐실직업테마 4 실혐실직업 №6. 측정자연스러운...

생태 도입에 대한 Avdeeva 연구 작업

논문 초록

평가 속도보유할 물의 흐름 측정속도물의 흐름 장비: ... 워크샵, 켜짐 수업지리 7 학년 실혐실일하다"... 자동차에 대한 연구는 중요한 불규칙공간과 시간에...