Tarča– določiti vztrajnostni moment telesa z metodo torzijskih nihanj.

Naprave in materiali: merilna naprava, komplet ohišij, štoparica.

Opis namestitve in metode merjenja

Merilna naprava je okrogel disk, obešen na elastični jekleni žici in zasnovan za namestitev teles, katerih vztrajnostni moment je treba določiti (slika 8.1).

riž. 8.1

Naprava je centrirana z uporabo dveh premičnih uteži, pritrjenih na disk. Z obračanjem diska naprave pod določenim kotom okoli navpične osi se jekleno vzmetenje zasuka.

Ko se telo zavrti pod kotom , se žica zvije in nastane moment sil M skušajo telo vrniti v ravnotežni položaj. Poskus pokaže, da je moment sil v precej širokem območju M sorazmerno kotu zasuka  , tj.
(primerjaj: elastična sila
). Disk se sprosti, kar mu omogoča izvajanje torzijskih vibracij. Obdobje torzijskih nihanj je določeno z izrazom
, kje f– torzijski modul; J je vztrajnostni moment nihajnega sistema.

Za instrument
. (8.1)

Enakost (8.1) vsebuje dve neznani količini f in J itd. Zato je treba poskus ponoviti, potem ko na nastavitveno ploščo postavimo referenčno telo z znanim vztrajnostnim momentom. Za standard se vzame trdni cilinder, katerega vztrajnostni moment je J to .

Ko s standardom določimo novo obdobje nihanja naprave, sestavimo enačbo, podobno enačbi (8.1):

. (8.2)

Z reševanjem sistema enačb (8.1) in (8.2) določimo torzijski modul f in vztrajnostni moment naprave J itd s tem položajem obremenitve. (Izpeljava izračunskih formul za f in J itd naredite sami pri pripravi na laboratorijsko delo in ga vključite v poročilo). Po odstranitvi standarda se na disk naprave postavi telo, katerega vztrajnostni moment je treba določiti glede na os naprave. Namestitev se centrira in ponovno določi obdobje torzijskih nihanj T 2 , kar lahko v tem primeru zapišemo kot

. (8.3)

Poznavanje in f, izračunajte vztrajnostni moment telesa glede na os naprave na podlagi formule (8.3).

Podatki vseh meritev in izračunov so vpisani v tabelo. 8.1.

Tabela 8.1

Izmerjene in izračunane količine za določanje vztrajnostnega momenta z metodo torzijskih vibracij

	t itd	T itd	t 1	T 1	t 2	T 2
		< T itd >=	< T 1 >= < ¦ >= < J itd >=	< T 2 >= < J t >

Naloga 1. Določanje obdobij torzijskih nihanj naprave, naprave s standardom, naprave s karoserijo

1. Izmerite čas s štoparico t itd 20-30 popolnih vibracij naprave in določite
.

2. Poskus ponovite 5-krat in določite < T itd > .

3. Postavite standard na disk naprave in podobno določite < T 1 >.

4. Postavite telo na disk naprave, centrirajte namestitev, določite < T 2 > .

Rezultate meritev zapišite v tabelo. 8.1

Laboratorijsko delo №8.

"Meritev odstopanj premera in oblike površine luknje z indikatorjem v notranjosti merilnika".

Namen dela: Obvladati metode merjenja z indikatorsko čeljustjo

premere lukenj in odstopanja oblike lukenj.

Naloga: Izmerite odstopanja premera in oblike površine

luknje v delih v obliki puše z indikatorsko čeljustjo.

Oprema: Indikatorska čeljust z glavo.

Končne mere dolžine (KMD).

Dodatki za KMD.

Podrobnosti o vrsti puše in njeni risbi.

1. Teoretični del

Meritve lukenj so sprejemljive, če ≤ tj. mejna napaka pri merjenju glave je manjša od dopustne napake pri merjenju luknje.

2. Indikatorska čeljust.

Osnova indikatorske čeljusti je cev 4 (slika 1) s toplotno izolacijskim ročajem 6. Zgornja odprtina cevi s spono 8 se uporablja za namestitev tulca merilne glave ali indikatorja številčnice.

V spodnjem delu cevi je notranja merilna glava, ki jo sestavljajo telo 9, centrirni most 11 in merilne palice-konice - premične 1 in toge 10. Premikanje konice 1 skozi vzvod 2, steblo 3 in črv 5 se prenese na merilno glavo. Centrirni most 2 nastavi merilno os notranjega merilnika (osi konice a1 in 10) tako, da sovpada s premerom luknje merjenega dela (slika 2)

Pri merjenju je treba v vzdolžnem prerezu pretresti notranji merilnik v aksialni ravnini in poiskati minimalni položaj vzdolž puščice merilne glave, t.j. pravokotno na oba generatorja luknje.

Notranji profili s centrirnim mostom se proizvajajo z merilnim območjem: mm: 6…10; 10…18; 18…50; 50…100; 100…160; 160…250; 250…450; 450…700; 700…1000.

Za merjenje lukenj majhnih premerov so sprejeti notranji merilniki s krogličnimi vložki (slika 3) kroglični vložki imajo razpone: mm: 3 ... 6; 6…10; 10…18.

Za nastavitev notranjih merilnikov indikatorja na "0" se uporabljajo nastavitveni obroči ali sklopi končnih meril (KMD) in bočnice. Blok KMD je izbran in nameščen v držalo skupaj s stranskimi stenami. Operacija, ko je nastavljena na "0", je enaka kot pri merjenju obdelovanca.

2.1 Merilna glava.

Merilna glava pretvarja majhne premike merilne konice v velike premike kazalca poročevalske naprave.

Slika 4 prikazuje indikator številčnice. Merilna palica 1 indikatorja ima tirnico, ki se zaskoči z zobnikom 5 in prenaša gibanje na cev 9 in puščice 8 skozi zobnik 9. Za nastavitev na "0", se okrogla skala številčnice vrti skupaj z robom 2. Puščica 6 prikazuje število obratov puščice 8.

Merilniki imajo premer rokavov 8 mm, hod merilne palice 2; 5 ali 10 mm in cena delitve 0,01 mm.

Pri merilnih glavah z ročičnimi zobmi se gibanje merilne konice (obratov) skozi sistem vzvoda prenaša na zobniški sektor, ki obrača zobnik in puščico, ki sedi na osi kolesa. Glave imajo vrednost delitve 0,001 mm in 0,002 mm, merilno območje ± 0,05 mm ... 5 mm (več obratov).

2.2 Priprava na merjenje.

1. Merilno glavo pritrdite v merilno cev. V ta namen vstavite tulec merilne glave v luknjo cevi tako, da se krogla merilne konice dotakne konca palice, številčnica pa je obrnjena na stran s centrirnim mostičkom in pritrdite merilno glavo z sponko, medtem ko naj se puščica zavije v celoti. Hkrati je treba ohraniti svobodo gibanja merilne palice glave.

2. Blok KMD izberite glede na nazivno velikost luknje in ga pritrdite med stranicami v držalu za KMD. Predhodno obrišite ploščice in stranske stene z bencinom. Prepereno površino luknje obrišite s čisto krpo.

3. preverite skladnost merskih mej notranjega merilnika z velikostjo merilne luknje. Če se ne ujemata, zamenjajte zamenljivo merilno palico ali izberite komplet podaljškov in podložk za togo sestavljeno palico (odvisno od vrste notranjega merilnika).

2.3 Nastavitev notranjega merilnika na "0".

1. Vzemite notranji merilnik za toplotnoizolacijski ročaj in vstavite merilnik globine med stranice.

2. Če opazujete puščico na glavi in ​​premikate notranji merilnik med stranicami z nihanjem in vrtenjem okoli osi cevi (glejte diagram), nastavite notranji merilnik v položaj, ki se ujema z najmanjšo razdaljo med merilnima površinama stranic . V tem primeru bo puščica dosegla najbolj oddaljeno delitev * (urinega kazalca) in se obrnila nazaj. Za obe vrsti gibanja (zamah in obračanje) se mora ta delitev ujemati.

3. Zapomnite si to razdelitev, odstranite čeljust s stranskih sten in z robom številčnice (ali nastavitvenim vijakom na “0”) obrnite lestvico v označeni položaj.

4. Preverite nastavitev na "0". V pravem položaju naj indikatorska igla kaže na 0.

2.4 Merjenje premera luknje.

1. Z desno roko primite čeljust za toplotnoizolacijski ročaj in, držite del z levo roko, vstavite čeljust v luknjo merjenega dela z merilno glavo navzgor in skalo proti sebi. Da bi to naredili, je treba premično palico z mostičkom vstaviti na plitvo globino z nagibanjem notranjega merilnika in jo nato poravnati tako, da se toga palica nasloni na nasprotno steno luknje.

2. Čeljust premaknite na želeni odsek in jo stresite v navpični ravnini stran od sebe – proti sebi, opazite najbolj oddaljeno delitev lestvice, do katere seže puščica.

Odmik puščice v smeri urinega kazalca od "0" označuje zmanjšanje velikosti premera luknje in znaka "-", odstopanje v nasprotni smeri urinega kazalca pa zmanjšanje premera in znaka "+".

4. Vzemite odčitek merilne čeljusti, pri čemer upoštevajte delitev merila glave in znaka, in ga zapišite v referenčno tabelo. Meritve je treba opraviti za vsak odsek v dveh medsebojno pravokotnih smereh.

riž. 1 Indikatorska čeljust

riž. 4 Indikator številčnice

3. Rezultati meritev.

1. Ob upoštevanju nazivne velikosti bloka KMD izračunajte dejanske dimenzije dela.

2. Primerjajte mere dela z dovoljenimi mejnimi merami in podate zaključek o primernosti dela.

Ob upoštevanju dimenzij dela po odsekih določite odstopanja oblike dela od valjasti.

3.Izpolnite poročilo o delu.

Ko učitelj preveri rezultate meritev, obrišite čeljust, glavo, KMD in dodatke k njim s suho krpo in jih položite v etui. Pospravite delovno mesto.

MINISTRSTVO ZA IZOBRAŽEVANJE RUJSKE FEDERACIJE

SIBIRSKA DRŽAVNA VESOLJSKA UNIVERZA

poimenovan po akademiku M.F. Rešetnev

Oddelek za tehnično fiziko

Laboratorij #8

ŠTIRISONDNA METODA ZA MERITEV UPORNOSTI POLPREVODNIKOV

Navodila za opravljanje laboratorijskih del na predmetu "Solid State Electronics"

Sestavil: Parshin A.S.

Krasnojarsk 2003

Laboratorijsko delo №8. Metoda s štirimi sondami za merjenje upornosti polprevodnikov1

Teorija metod . 1

Eksperimentalna postavitev . 3

Delovni nalog .. 5

Zahteve za oblikovanje poročila . 7

testna vprašanja .. 7

Literatura . 7

Laboratorijsko delo №8. Štiri sondametoda merjenja polprevodniške upornosti

Cilj:študija temperaturne odvisnosti specifične električni upor polprevodnika po metodi štirih sond, določitev pasovne vrzeli polprevodnika.

Teorija metod

Štiri sonda metoda merjenja upornosti polprevodnikov je najpogostejša. Prednost te metode je, da njena uporaba ne zahteva ustvarjanja ohmskih stikov z vzorcem, možno je meriti upornost vzorcev najrazličnejših oblik in velikosti. Pogoj za njegovo uporabo glede na obliko vzorca je prisotnost ravne površine, katere linearne dimenzije presegajo linearne mere sonde.

Vezje za merjenje upora po metodi štirih sond je prikazano na sl. 1. Štiri kovinske sonde z majhno kontaktno površino so nameščene vzdolž ravne črte na ravno površino vzorca. Razdalje med sondami s 1 , s2 in s3 . Preko zunanjih sond 1 in 4 prepuščati električni tok jaz 14 , na notranjih sondah 2 in 3 izmerite potencialno razliko U 23 . Po izmerjenih vrednostih jaz 14 in U 23 lahko določimo upornost polprevodnika.

Da bi našli izračunsko formulo za upornost, najprej razmislimo o problemu porazdelitve potenciala okoli ločene točkovne sonde (slika 2). Za rešitev tega problema je potrebno Laplaceovo enačbo napisati v sferičnem koordinatnem sistemu, ker potencialna porazdelitev ima sferično simetrijo:

.(1)

Rešitev enačbe (1) je zagotovila, da je potencial pri r=0 pozitiven, teži k nič, v zelo velikem obsegu r ima naslednjo obliko

Integracijska konstanta Z lahko izračunamo iz pogoja za jakost električnega polja E nekaj oddaljenosti od sonde r=r0 :

.

Ker je gostota toka, ki teče skozi poloblo s polmerom r0 , j =jaz/(2πr0 2) in v skladu z Ohmovim zakonom j =E/ρ , potem E(r0)=I ρ / (2π r0 2).

Tako

Če je kontaktni polmer r1 , nato potencial njegove konice

Očitno je, da ima potencial na vzorcu na mestu njegovega stika s sondo enako vrednost. V skladu s formulo (3) sledi, da se glavni padec napetosti pojavi v območju blizu stika in je zato vrednost toka, ki teče skozi vzorec, določena z uporom območja blizu stika. Dolžina tega območja je manjša, manjši je polmer sonde.

Električni potencial na kateri koli točki vzorca lahko najdemo kot algebraično vsoto potencialov, ki jih na tej točki ustvari tok vsake sonde. Za tok, ki teče v vzorec, je potencial pozitiven, za tok, ki teče iz vzorca, pa negativen. Za sistem sond, prikazan na sl. 1, potenciali merilnih sond 2 in 3

;

.

Potencialna razlika med merilnimi kontakti 2 in 3

Od tod tudi upornost vzorca

.(5)

Če so razdalje med sondama enake, t.j. s 1 = s 2 = s 3 = s , potem

Tako za merjenje specifičnega električni upor vzorca po metodi štirih sond, je dovolj, da izmerimo razdaljo med sondama s , padec napetosti U 23 na merilne sonde in tok, ki teče skozi vzorec jaz 14 .

Eksperimentalna postavitev

Merilna postavitev je izvedena na podlagi univerzalnega laboratorijskega stojala. Pri tem laboratorijskem delu se uporabljajo naslednje naprave in oprema:

1. Toplotna komora z vzorcem in merilno glavo;

2. DC vir TES-41;

3. Vir enosmerne napetosti B5-47;

4. Univerzalni digitalni voltmetri V7-21A;

5. Povezovalne žice.

Blok diagram eksperimentalne postavitve je prikazan na sl. 3.

Vzorec se postavi na merilno stopnjo toplotne komore. Merilna glava se z vzmetnim mehanizmom manipulatorja pritisne na ravno polirano površino vzorca. V notranjosti merilne mize je grelec, ki ga napaja stabilizirani enosmerni vir TES-41, ki deluje v načinu stabilizacije toka. Temperaturo vzorca nadziramo s termočlenom oz toplotna odpornost. Za pospešitev postopka merjenja lahko uporabite graduirane krivulje, predstavljene v prilogi, ki vam omogočajo določitev temperature vzorca iz toka grelnika. Vrednost toka grelnika se meri z ampermetrom, vgrajenim v vir toka.

Tok prek kontaktov 1 in 4 je ustvarjen z nastavljivim stabiliziranim enosmernim virom B7-47 in ga upravlja univerzalna digitalna naprava V7-21A, vklopljena v načinu ampermetra. Napetost, ki nastane med merilnima sondama 2 in 3, se beleži z visoko uporovnim digitalnim voltmetrom V7-21A. Meritve je treba izvajati pri najnižjem toku skozi vzorec, ki je določen z možnostjo merjenja nizkih napetosti. Pri velikih tokovih je možno segrevanje vzorca, kar popači meritvene rezultate. Zmanjšanje delovnega toka hkrati zmanjša modulacijo prevodnosti vzorca, ki jo povzroči vbrizgavanje nosilcev naboja med tokom toka.

Glavna težava pri merjenju električni upor metode sonde je problem kontaktov. Za visokovakuumske vzorce je včasih potrebno izvesti električno oblikovanje kontaktov, da dobimo nizke kontaktne upornosti. Oblikovanje kontaktov merilne sonde se izvede tako, da se na merilno sondo na kratko dovede konstantna napetost nekaj deset ali celo sto voltov.

Delovni nalog

1. Seznanite se z opisom naprav, potrebnih za opravljanje dela. Sestavite shemo merilne nastavitve po sl. 3. Pri priključitvi univerzalnih voltmetrov V7-21A bodite pozorni, da mora eden delovati v načinu merjenja napetosti, drugi - v trenutnem merjenju. Na diagramu so označeni z ikonami. " U" in " JAZ" oz. Preverite pravilno nastavitev stikala za način na teh napravah.

2. Ko učitelj ali inženir preveri pravilnost montaže merilne instalacije, vklopimo voltmetre in vir napetosti B7-47.

3. Nastavite napetost vira B7-47 na 5V. Če se napetost in tok na vzorcu sčasoma spremenita, potem s pomočjo učiteljev ali inženirja električno oblikovanje kontaktov merilne sonde.

4. Izvedite meritve padca napetosti U+ 23 in U– 23 za različne smeri toka jaz 14 . Dobljene vrednosti napetosti so povprečne za th, da bi na ta način izključili vzdolžno termo-EMF, ki nastane na vzorcu zaradi temperaturnega gradienta. Podatke poskusa in izračune vrednosti napetosti vnesite v tabelo 1.

Obrazec tabele 1

	Naložim, A	T,K	I 14, mA	U + 23 , AT	U – 23 , AT

5. Ponovite meritve pri drugačni temperaturi vzorca. Če želite to narediti, morate nastaviti tok grelnika toplotne komore jaz obremenitev,= 0,5 A, počakajte 5–10 minut, da se temperatura vzorca stabilizira, in zabeležite odčitke instrumenta v tabeli 1. Določite temperaturo vzorca s pomočjo umeritvene krivulje, predstavljene v Dodatku.

6. Podobno naredite meritve zaporedno za vrednosti toka grelnika 0,9, 1,1, 1,2, 1,5, 1,8 A. Rezultate vseh meritev zapišite v tabelo 1.

7. Dobljene eksperimentalne rezultate obdelajte. Če želite to narediti, z uporabo rezultatov, predstavljenih v tabeli 1, izračunajte 10 3 /T , specifičen električni upor vzorec pri vsaki temperaturi ρ po formuli (6) električna prevodnost

naravni logaritem električne prevodnosti ln σ . Vse rezultate izračuna zapišite v tabelo 2.

Obrazec tabele 2

	T, K	, K-1	ρ, Ohm m	σ, (Ohmm) -1	log σ

8. Zgradite graf odvisnosti. Analizirajte potek krivulj, označite območja nečistoč in intrinzične prevodnosti. kratek opis naloge, zastavljene pri delu;

· diagram nastavitve meritve;

· rezultati meritev in izračunov;

· graf odvisnosti;

· analiza dobljenih rezultatov;

· delovni zaključki.

testna vprašanja

1. Intrinzični in zunanji polprevodniki. Pasovna struktura intrinzičnih in nečistotnih polprevodnikov. širina pasovnega razmika. Energija aktivacije nečistoč.

2. Mehanizem električne prevodnosti lastnih in ekstrinzičnih polprevodnikov.

3. Temperaturna odvisnost električne prevodnosti lastnih polprevodnikov.

4. Temperaturna odvisnost električne prevodnosti nečistotnih polprevodnikov.

5. Določanje pasovne vrzeli in aktivacijske energije nečistoče iz temperaturne odvisnosti električne prevodnosti.

6. Štiri sonda Metoda merjenja električni upor polprevodniki: področje uporabe, njegove prednosti in slabosti.

7. Problem porazdelitve potenciala električnega polja v bližini sonde.

8. Izpeljava formule za izračun (6).

9. Shema in princip delovanja eksperimentalne postavitve.

10. Pojasni eksperimentalno dobljeni graf odvisnosti, kako je bila pasovna vrzel določena iz tega grafa?

Literatura

1. Pavlov L.P. Metode za merjenje parametrov polprevodniških materialov: Učbenik za univerze. - M .: Višje. šol., 1987.- 239 str.

2. Lysov V.F. Delavnica o fiziki polprevodnikov. –M .: Razsvetljenje, 1976.- 207 str.

3. Epifanov G.I., Moma Yu.A. Solid State Electronics: Vadnica. za študente. - M .: Višje. šol., 1986.- 304 str.

4. Ch. Kittel, Uvod v fiziko trdnega telesa. - M.: Nauka, 1978. - 792 str.

5. Shalimova K.V. Fizika polprevodnikov: Učbenik za srednje šole. - M .: Energija, 1971. - 312 str.

6. Fridrikhov S.A., Movnin S.M. Fizični temelji elektronske tehnologije: Učbenik za univerze. - M .: Višje. šola ., 1982.- 608 str.

Laboratorijsko delo 8 Merjenje moči in dela toka v električni sijalki Namen dela je naučiti se določiti moč in delo toka v žarnici s pomočjo ampermetra, voltmetra in ure Oprema - baterija, ključ. , nizkonapetostna svetilka na stojalu, ampermeter, voltmeter, priključne žice, štoparica.

Teorija Formula za izračun dela toka A= IUt Formula za izračun moči toka P= IU ali P= Vrednost delitve = ___= A ampermetra Vrednost delitve =___= V voltmetra P teor. =U teo. jaz teor. / izračunano iz vrednosti U in I, navedenih na podnožju žarnice / Shema električnega tokokroga

Izračuni: A= P = A teor. = P teor. = Zaključek: Danes sem se pri laboratorijskem delu naučil določiti moč in delo toka v svetilki s pomočjo ampermetra, voltmetra in štoparice. Izračunane (a) vrednosti dela toka in moči žarnice: A \u003d J R \u003d W (navedite specifične eksperimentalne vrednosti fizikalnih veličin). Izračunane so tudi (a) teoretične vrednosti dela toka in moči žarnice: A teor. = J R teor. \u003d W Eksperimentalne vrednosti dela in trenutne moči v žarnici (približno) sovpadajo z izračunanimi teoretičnimi vrednostmi. Zato so bile pri izvajanju laboratorijskega dela narejene majhne napake pri meritvah. (Dobljene eksperimentalne vrednosti dela in tokovne moči v žarnici ne sovpadajo z izračunanimi teoretičnimi vrednostmi. Zato so bile med laboratorijskim delom storjene pomembne naključne napake pri merjenju.)

Lekcija 47

Merjenje hitrosti neenakomernega gibanja

brigada __________________

__________________

oprema: naprava za preučevanje pravokotnega gibanja, stativ.

Cilj: dokaži, da se telo, ki se giblje v ravni črti po nagnjeni ravnini, giblje z enakomernim pospeškom in poišči vrednost pospeška.

Pri pouku smo se pri demonstracijskem poskusu prepričali, da če se telo ne dotika nagnjene ravnine, po kateri se giblje (magnetna levitacija), je njegovo gibanje enakomerno pospešeno. Pred nami je naloga razumeti, kako se bo telo premikalo v primeru, ko bo drselo po nagnjeni ravnini, t.j. med površino in telesom je sila trenja, ki preprečuje gibanje.

Postavimo hipotezo, da telo drsi po nagnjeni ravnini, prav tako enakomerno pospešeno, in jo poskusno preverimo tako, da narišemo odvisnost hitrosti gibanja od časa. Pri enakomerno pospešenem gibanju je ta graf ravna črta, ki izhaja iz izhodišča. Če lahko graf, ki smo ga zgradili, do merilne napake štejemo za ravno črto, potem lahko gibanje na preučevanem odseku poti štejemo za enakomerno pospešeno. Sicer pa gre za bolj zapleteno neenakomerno gibanje.

Za določitev hitrosti v okviru naše hipoteze uporabljamo formule enakomerno spremenljivega gibanja. Če se gibanje začne iz mirovanja, potem V = pri (1), kjer a- pospešek, t- potovalni čas V- hitrost telesa naenkrat t. Za enakomerno pospešeno gibanje brez začetne hitrosti je relacija s = pri 2 /2 , kje s- pot, ki jo prepotuje telo med gibanjem t. Iz te formule a =2 s / t 2 (2) Zamenjaj (2) v (1), dobimo: (3). Torej, za določitev hitrosti telesa na določeni točki poti je dovolj, da izmerimo njegovo gibanje od začetne točke do te točke in čas gibanja.

Izračun mejnih vrednosti napak. Hitrost se ugotovi iz poskusa s posrednimi meritvami. Z neposrednimi meritvami najdemo pot in čas, nato pa po formuli (3) hitrost. Formula za določitev omejitve hitrostne napake v tem primeru je: (4).

Ocena dobljenih rezultatov. Zaradi dejstva, da so pri meritvah razdalje in časa napake, vrednosti hitrosti V ne ležijo točno na ravni črti (slika 1, črna črta). Za odgovor na vprašanje, ali je proučevano gibanje mogoče šteti za enakomerno pospešeno, je treba izračunati meje napake spremembe hitrosti, te napake narisati na graf za vsako spremenjeno hitrost (rdeče črte), narisati koridor (črtkaste črte) ,

Izven meja napak. Če je to mogoče, potem lahko takšno gibanje z dano merilno napako štejemo za enakomerno pospešeno. Ravna črta (modra), ki prihaja iz izhodišča koordinat, ki se nahaja v celoti v tem koridorju in poteka čim bližje izmerjenim vrednostim hitrosti, je želena odvisnost hitrosti od časa: V = at. Za določitev pospeška morate vzeti poljubno točko na grafu in vrednost hitrosti v tej točki V 0 deliti s časom pri njej t 0: a=V 0 / t 0 (5).

delovni proces:

1. Sestavimo inštalacijo za določanje hitrosti. Vodilno tirnico fiksiramo na višini 18-20 cm, voziček postavimo na sam vrh tirnice in senzor namestimo tako, da se štoparica vklopi v trenutku, ko se voziček začne premikati. Drugi senzor bo zaporedno nameščen približno na razdaljah: 10, 20, 30, 40 cm za 4 poskuse. Podatki se vnesejo v tabelo.

2. Naredimo 6 zagonov vozička za vsako pozicijo drugega senzorja, pri čemer vsakič vnesemo odčitke štoparice v tabelo. Tabela

Hitrost		Hitrost		Hitrost		Hitrost

3. Izračunamo povprečno vrednost časa premikanja vozička med senzorji - t prim.

4. Z zamenjavo vrednosti s in t cf v formulo (3) določimo hitrosti na mestih, kjer je nameščen drugi senzor. Podatki se vnesejo v tabelo.

5. Gradimo graf odvisnosti hitrosti vozička od časa.

6

Napaka merjenja poti in časa:

∆s= 0,002 m, ∆t=0,01 s.

7. S formulo (4) najdemo ∆V za vsako vrednost hitrosti. V tem primeru je čas t v formuli t prim.

8. Najdene vrednosti ∆V so narisane na grafu za vsako izrisano točko.

. Zgradimo koridor napak in vidimo, ali vanj padejo izračunane hitrosti V.

10. V koridorju napak iz izhodišča koordinat narišemo premo črto V=at in iz grafa določimo vrednost pospeška a po formuli (5): a=

Zaključek:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Laboratorij št. 5

Laboratorij št. 5

Določanje optične moči in goriščne razdalje konvergentne leče.

Oprema: ravnilo, dva pravokotna trikotnika, dolgofokusna konvergentna leča, žarnica na stojalu s pokrovčkom, vir toka, stikalo, povezovalne žice, zaslon, vodilna tirnica.

Teoretični del:

Najpreprostejši način za merjenje lomne moči in goriščne razdalje leče je uporaba formule leče

d je razdalja od predmeta do leče

f je razdalja od leče do slike

F - goriščna razdalja

Optična moč leče se imenuje vrednost

Kot predmet je uporabljena črka, ki žari z razpršeno svetlobo v pokrovčku osvetljevalnika. Dejanska slika te črke se prikaže na zaslonu.

Slika je res obrnjena povečana:

Slika je namišljeno neposredno povečana:

Okvirni potek dela:

F=8cm=0,08m

F=7cm=0,07m

F=9cm=0,09m

Laboratorijsko delo iz fizike št. 3

Laboratorijsko delo iz fizike št. 3

Učenci 11. razreda "B"

Aleksejeva Marija

Določanje pospeška prostega pada z nihalom.

oprema:

Teoretični del:

Za merjenje pospeška prostega padca se uporabljajo različni gravimetri, zlasti naprave z nihalom. Z njihovo pomočjo je mogoče meriti pospešek prostega pada z absolutno napako reda 10 -5 m/s 2 .

Pri delu je uporabljena najpreprostejša nihalna naprava - krogla na niti. Pri majhnih velikostih kroglic v primerjavi z dolžino niti in majhnih odstopanjih od ravnotežnega položaja je obdobje nihanja enako

Za večjo natančnost merjenja obdobja je potrebno izmeriti čas t rezidualno velikega števila N popolnih nihanj nihala. Potem pa obdobje

Pospešek prostega padca je mogoče izračunati s formulo

Izvajanje poskusa:

Na rob mize postavite stojalo.

Na njegovem zgornjem koncu obroč okrepite s sklopko in nanj obesite kroglico na nit. Žoga naj visi na razdalji 1-2 cm od tal.

S trakom izmerimo dolžino nihala l.

Vzbudite nihanje nihala tako, da žogo odbijete v stran za 5-8 cm in jo spustite.

Izmerite čas nihanja nihala t 50 v več poskusih in izračunajte t cf:

Izračunajte povprečno absolutno napako merjenja časa in rezultate vnesite v tabelo.

Izračunajte pospešek prostega padca s formulo

Določite relativno napako merjenja časa.

Določite relativno napako pri merjenju dolžine nihala

S formulo izračunajte relativno merilno napako g

Zaključek: Izkazalo se je, da je pospešek prostega padca, merjen z nihalom, približno enak tabelarnemu pospešku prostega padca (g = 9,81 m / s 2) z dolžino navoja 1 meter.

Alekseeva Maria, učenka 11 "B" razreda gimnazija št. 201, Moskva

Učitelj fizike gimnazije št. 201 Lvovsky M.B.

Laboratorij #4

Laboratorij #4

Merjenje lomnega količnika stekla

učenci 11. razreda "B" Alekseeva Maria.

Cilj: merjenje lomnega količnika steklene plošče v obliki trapeza.

Teoretični del: lomni količnik stekla glede na zrak se določi s formulo:

Tabela za izračun:

Izračuni:

n pr1= AE1 / DC1 =34mm/22mm=1,5

n pr2= AE2 / DC2 =22mm/14mm=1,55

Zaključek: Ko smo določili lomni količnik stekla, lahko dokažemo, da ta vrednost ni odvisna od vpadnega kota.

Laboratorij #6

Laboratorijsko delo №6.

Merjenje svetlobnega vala.

Oprema: difrakcijska rešetka s periodo 1/100 mm ali 1/50 mm.

Shema namestitve:

1. Nosilec.

2. Črni zaslon.

   Ozka navpična vrzel.

Namen dela: eksperimentalna določitev svetlobnega vala z uporabo uklonske rešetke.

Teoretični del:

Difrakcijska rešetka je zbirka velikega števila zelo ozkih rež, ločenih z neprozornimi prostori.

Vir

Valovna dolžina je določena s formulo:

Kjer je d obdobje rešetke

k je vrstni red spektra

Kot, pod katerim se opazi največja svetloba

Enačba uklonske rešetke:

Ker koti, pri katerih se opazijo maksimumi 1. in 2. reda, ne presegajo 5 , lahko namesto sinusov kotov uporabimo njihove tangente.

zato

Razdalja aštetje vzdolž ravnila od rešetke do zaslona, ​​razdalja b– na lestvici zaslona od reže do izbrane črte spektra.

Končna formula za določitev valovne dolžine je

V tem delu meritvena napaka valovnih dolžin zaradi določene negotovosti pri izbiri srednjega dela spektra ni ocenjena.

Okvirni potek dela:

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

(rdeča barva)

d je obdobje rešetke

Zaključek: Po eksperimentalnem merjenju valovne dolžine rdeče svetlobe z uporabo difrakcijske rešetke smo prišli do zaključka, da omogoča zelo natančno merjenje valovnih dolžin svetlobnih valov.

Lekcija 43

Lekcija 43

Merjenje pospeška telesa

brigada ____________________

____________________

Namen študija: izmerite pospešek palice vzdolž ravne nagnjene žlebove.

Naprave in materiali: stativ, vodilo, voziček, uteži, časovni senzorji, elektronska štoparica, blazinica iz pene.

Teoretična utemeljitev dela:

Pospešek telesa bomo določili po formuli: , kjer sta v 1 in v 2 trenutni hitrosti telesa v točkah 1 in 2, izmerjeni v časih t 1 oziroma t 2 . Za os X izberite ravnilo, ki se nahaja vzdolž vodilne tirnice.

delovni proces:

1. Na ravnilu izberemo dve točki x 1 in x 2, v katerih bomo izmerili trenutne hitrosti in njune koordinate vnesli v tabelo 1.

Tabela 1.

Točke na osi X za merjenje trenutne hitrosti		Δx 1 \u003d x ’ 1 - x 1 Δх 1 = cm				Δx 2 \u003d x ’ 2 - x 2 Δх 2 = cm
Opredelitev časovnih intervalov	Δt 1 \u003d t ’ 1 - t 1 Δ t 1 = c			Δt 2 \u003d t ’ 2 - t 2 Δ t 2 = c
Določanje trenutne hitrosti	v 1 \u003d Δx 1 / Δt 1 v 1 = gospa		v 2 \u003d Δx 2 / Δt 2 v 2 = gospa		Δ v= gospa
Določitev časovnega intervala med točkami merjenja hitrosti	Δ t= z
Določanje pospeška vozička

2. Na ravnilu izberite točki x ’ 1 in x ’ 2, končne točke intervalov za merjenje trenutnih hitrosti in izračunajte dolžine segmentov Δх 1 in Δх 2 .

3. Namestite senzorje za merjenje časa najprej na točkah x 1 in x ’ 1, zaženite voziček in zabeležite izmerjeni časovni interval za prehod vozička med senzorjema Δ t 1 k mizi.

4. Ponovite meritev za interval Δ t 2 , čas, v katerem voziček prehaja med točkama x 2 in x ’ 2, nastavitev senzorjev na teh točkah in zagon vozička. Podatki se vnesejo tudi v tabelo.

5. Določite trenutne hitrosti v 1 inv 2 v točkah x 1 in x 2, kot tudi sprememba hitrosti med točkami Δ v, podatki se vnesejo v tabelo.

6. Določite časovni interval Δ t\u003d t 2 - t 1, ki ga bo kočija porabila za prehod segmenta med točkama x 1 in x 2. Da bi to naredili, bomo senzorje postavili na točke x 1 in x 2 ter zagnali voziček. Čas, ki ga prikazuje štoparica, se vnese v tabelo.

7. Izračunajte pospešek vozička a po formuli. Rezultat postavimo v zadnjo vrstico tabele.

8. Sklepamo, s kakšnim gibanjem imamo opravka.

Zaključek: _______________________________________________________________

___________________________________________________________________

9. Previdno razstavimo inštalacijo, predamo delo in zapustimo razred z občutkom dosežka in dostojanstva.

Laboratorijsko delo iz fizike №7

Učenci 11. razreda "B" Sadykova Maria

Opazovanje neprekinjenih in linijskih spektrov.

oprema: projektor, spektralne cevi z vodikom, neonom ali helijem, visokonapetostni induktor, napajalnik, stativ, povezovalne žice, steklena plošča s poševnimi robovi.

Cilj: s potrebno opremo opazujte (eksperimentalno) neprekinjen spekter, neon, helij ali vodik.

delovni proces:

Ploščo postavimo vodoravno pred oko. Skozi robove na platnu opazujemo sliko drsne reže projekcijskega aparata. Primarne barve nastalega kontinuiranega spektra vidimo v naslednjem vrstnem redu: vijolična, modra, cian, zelena, rumena, oranžna, rdeča.

Ta spekter je neprekinjen. To pomeni, da so v spektru predstavljene vse valovne dolžine. Tako smo ugotovili, da kontinuirani spektri dajejo telesa, ki so v trdnem ali tekočem stanju, pa tudi močno stisnjene pline.

Vidimo številne barvne črte, ločene s širokimi temnimi črtami. Prisotnost linijskega spektra pomeni, da snov oddaja svetlobo le določene valovne dolžine.

Vodikov spekter: vijolična, modra, zelena, oranžna.

Najsvetlejša je oranžna črta spektra.

Helijev spekter: modra, zelena, rumena, rdeča.

Najsvetlejša je rumena črta.

Na podlagi naših izkušenj lahko sklepamo, da linijski spektri dajejo vse snovi v plinastem stanju. V tem primeru svetlobo oddajajo atomi, ki med seboj praktično ne delujejo. Izolirani atomi oddajajo strogo določene valovne dolžine.

Lekcija 37

Lekcija42 . Laboratorijsko delo №5.

Odvisnost jakosti elektromagneta od jakosti toka

brigada ___________________

___________________

Cilj: Določite razmerje med jakostjo toka, ki teče skozi tuljavo elektromagneta, in silo, s katero elektromagnet privlači kovinske predmete.

Naprave in materiali: jedrna tuljava, ampermeter, spremenljivi upor (reostat), dinamometer, napajalnik, žebelj, povezovalne žice, ključ, stojalo z držalom, kovinsko stojalo za magnetne dele.

X delo od:

1. Sestavite inštalacijo, prikazano na sliki. Pritrdite jeziček držala na vrh stativa. Zgornji del dinamometra pritrdite v držalo, kot je prikazano. Na žebelj privežite nit tako, da zaide v vdolbino na ostrem koncu nohta in se ne sname z njega. Na nasprotni strani niti naredite zanko in obesite žebelj na kavelj dinamometra.

Zapišite odčitke dinamometra. To je teža nohta, potrebovali jo boste pri merjenju moči magneta:

3. Sestavite električni tokokrog, prikazan na sliki. Ne vklapljajte napajanja, dokler učitelj ne preveri pravilnega sklopa.

4. Zaprite ključ in z vrtenjem reostata iz največjega levega v največji desni položaj določite obseg spremembe toka vezja.

Tok se spremeni iz ___A v ____A.

5. Izberite tri trenutne vrednosti, največjo in dve manjši, ter vnesite

V drugem stolpcu tabele. Izvedli boste tri poskuse z vsako trenutno vrednostjo.

6. Zaprite tokokrog in nastavite ampermeter z reostatom na prvo izbrano vrednost toka.

7. Dotaknite se jedra tuljave do glave žeblja, ki visi na dinamometru. Žebelj se je zataknil v jedro. Tuljavo spustite navpično navzdol in sledite odčitkom dinamometra. Zabeležite odčitek dinamometra v trenutku, ko se tuljava zlomi, in ga vnesite v stolpec F 1 .

8. Poskus ponovite še dvakrat s to jakostjo toka. V stolpca F 2 in F 3 vnesite vrednosti sile na dinamometru v trenutku, ko je žebelj odtrgan. Zaradi netočnosti meritev se lahko nekoliko razlikujejo od prvega. Poiščite povprečno magnetno moč tuljave s formulo F cp \u003d (F 1 + F 2 + F 3) / 3 in vnesite stolpec "Povprečna moč".

9. Dinamometer je pokazal vrednost sile, ki je enaka vsoti teže žeblja in magnetne sile tuljave: F = P + F M . Zato je moč tuljave F M \u003d F - P. Odštejte težo žeblja P od F cp in rezultat zapišite v stolpec "Magnetna sila".

Številka	Trenutni I, A	Odčitki dinamometra F, N			Povprečna sila F cp , N	Magnetna sila F M , N

10. Dvakrat ponovite poskuse z drugimi tokovi in ​​izpolnite preostale celice tabele.

I,A 1. Narišite magnetno silo F M od trenutne moči jaz.

hitrost oprema ... laboratorijudelo Novo laboratorijuJob Tema 4 laboratorijuJob №6. Merjenje naravno...

Avdeeva raziskovalno delo o uvajanju ekologije

Povzetek disertacije

Ocene hitrost pretok vode za zadrževanje meritvehitrost vodni tokovi oprema: ... delavnica, na lekcije Geografija 7. razred as laboratorijudelo»Študij ... avtomobilov odlikuje pomemben nepravilnosti v prostoru in času...