Mål– att bestämma kroppens tröghetsmoment genom metoden för vridningsvibrationer.

Enheter och material: mätinstallation, uppsättning kroppar, stoppur.

Beskrivning av installation och mätmetod

Mätuppställningen är en rund skiva upphängd i en elastisk ståltråd och utformad för att rymma kroppar, vars tröghetsmoment bör bestämmas (Fig. 8.1).

Ris. 8.1

Enheten centreras med hjälp av två rörliga vikter fästa på skivan. Genom att vrida enhetens skiva i en viss vinkel runt den vertikala axeln vrids stålupphängningen.

När kroppen roterar genom en vinkel  vrider sig tråden och ett kraftmoment uppstår M försöker återställa kroppen till en jämviktsposition. Experimentet visar att i ett ganska brett intervall kraftmomentet M proportionell mot vridningsvinkeln  , dvs.
(jämför: elastisk kraft
). Skivan släpps, vilket gör att den kan utföra vridningsvibrationer. Perioden för vridningsvibrationer bestäms av uttrycket
, var f– torsionsmodul; Jär det oscillerande systemets tröghetsmoment.

För instrument
. (8.1)

Jämlikhet (8.1) innehåller två okända storheter f och J etc. Därför är det nödvändigt att upprepa experimentet efter att ha placerat en referenskropp med ett känt tröghetsmoment på installationsskivan. En solid cylinder tas som standard, vars tröghetsmoment är J detta .

Efter att ha bestämt den nya oscillationsperioden för enheten med standarden, komponerar vi en ekvation som liknar ekvationen (8.1):

. (8.2)

Genom att lösa ekvationssystemet (8.1) och (8.2), bestämmer vi torsionsmodulen f och anordningens tröghetsmoment J etc med detta lastläge. (Herledning av beräkningsformler för f och J etc gör det själv som förberedelse för laborationsarbetet och inkludera det i rapporten). Efter att ha tagit bort standarden placeras en kropp på enhetens skiva, vars tröghetsmoment i förhållande till enhetens axel måste bestämmas. Installationen centreras och perioden för vridningsvibrationer bestäms igen T 2 , som i detta fall kan skrivas som

. (8.3)

Menande och f, beräkna kroppens tröghetsmoment i förhållande till anordningens axel baserat på formel (8.3).

Data för alla mätningar och beräkningar anges i tabellen. 8.1.

Tabell 8.1

Uppmätta och beräknade storheter för att bestämma tröghetsmomentet med hjälp av vridningsvibrationsmetoden

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

Uppgift 1. Bestämning av perioderna av vridningsvibrationer för en anordning, en anordning med en standard, en anordning med en kropp

1. Mät tiden med ett stoppur t etc 20-30 kompletta vibrationer av enheten och bestäm
.

2. Upprepa experimentet 5 gånger och bestäm < T etc > .

3. Placera en standard på enhetens skiva och bestäm på samma sätt < T 1 >.

4. Placera kroppen på enhetens skiva, centrera installationen, bestäm < T 2 > .

Anteckna mätresultaten i tabellen. 8.1

Laboratoriearbete №8.

"Mätning av diameter och formavvikelser för hålytan med en indikator inuti mätare".

Syftet med arbetet: Att behärska mätmetoderna med en indikatorok

håldiametrar och hålformsavvikelser.

Uppgift: Mät ytans diameter och formavvikelser

hål i delar av bussningstyp med en indikatorok.

Utrustning: Indikeringsok med huvud.

Slutmått på längd (KMD).

Tillbehör till KMD.

Detaljer om bussningstypen och dess ritning.

1. Teoretisk del

Hålmått är acceptabla om ≤ dvs. det begränsande felet för att mäta huvudet är mindre än det tillåtna felet för att mäta hålet.

2. Indikeringsok.

Röret 4 (fig. 1) med ett värmeisolerande handtag 6 tjänar som bas för indikatoroket. Den övre öppningen på röret med klämma 8 används för att installera hylsan på mäthuvudet eller mätklockan.

I den nedre delen av röret finns ett inre mäthuvud, bestående av en kropp 9, en centreringsbrygga 11 och mätstavsspetsar - rörliga 1 och stela 10. Spetsens 1 rörelse genom spaken 2, skaftet 3 och masken 5 överförs till mäthuvudet. Centreringsbryggan 2 ställer in mätaxeln för den inre mätaren (spetsaxeln a1 och 10) så att den sammanfaller med diametern på hålet i den uppmätta delen (fig. 2)

Vid mätning är det nödvändigt att skaka den inre mätaren i axialplanet i längdsnittet och hitta minimiläget längs mäthuvudets pil, d.v.s. vinkelrätt mot båda generatorerna i hålet.

Invändiga mätare med centreringsbrygga tillverkas med ett mätområde: mm: 6…10; 10...18; 18…50; 50…100; 100...160; 160…250; 250…450; 450…700; 700…1000.

För att mäta hål med små diametrar, accepteras invändiga mätare med kulinsatser (Fig. 3) kulinsatser har intervall: mm: 3 ... 6; 6...10; 10...18.

För att ställa in indikatorn inuti mätarna till "0", används justeringsringar eller uppsättningar av ändmått (KMD) och sidoväggar. KMD-blocket väljs och monteras i hållaren tillsammans med sidoväggarna. Operationen när den är inställd på "0" är densamma som vid mätning av ett arbetsstycke.

2.1 Mäthuvud.

Mäthuvudet omvandlar små rörelser av mätspetsen till stora rörelser av pekaren på rapporteringsanordningen.

Figur 4 visar en visare. Mätstav 1 på indikatorn har en skena som griper in i kugghjul 5 och överför rörelse till rör 9 och pilar 8 genom kugghjul 9. För att ställa in den på "0", roterar den runda skalan på ratten tillsammans med sarg 2. Pil. 6 visar antalet varv av pil 8.

Mätare har en hylsa diameter på 8 mm, ett mätstavsslag på 2; 5 eller 10 mm och ett delpris på 0,01 mm.

I spaktandade mäthuvuden överförs rörelsen av mätspetsen (svängarna) genom hävstångssystemet till växelsektorn, som vrider kugghjulet och pilen som sitter på hjulaxeln. Huvudena har ett delningsvärde på 0,001 mm och 0,002 mm, ett mätområde på ± 0,05 mm ... 5 mm (multi-turn).

2.2 Förberedelse för mätning.

1. Fäst mäthuvudet i hålmätarröret. För att göra detta, för in mäthuvudets hylsa i hålet på röret så att kulan på mätspetsen nuddar änden av stången och urtavlan vänds åt sidan med centreringsbryggan och fäst mäthuvudet med en klämma, medan pilen ska göra ett helt varv. Samtidigt är det nödvändigt att upprätthålla rörelsefriheten för huvudets mätstav.

2. Slå CMD-blocket enligt den nominella storleken på hålet och fäst det mellan sidorna i CMD-hållaren. Förtorka plattorna och sidoväggarna med bensin. Torka av den väderbitna hålytan med en ren trasa.

3. kontrollera att mätgränserna för den inre mätaren överensstämmer med storleken på mäthålet. Om de inte matchar, byt ut den utbytbara mätstaven eller välj en uppsättning förlängningar och brickor för en styv sammansatt stav (beroende på typen av inre mätare).

2.3 Ställ in den inre mätaren på "0".

1. Ta den inre mätaren vid det värmeisolerande handtaget och sätt in djupmätaren mellan sidorna.

2. Titta på huvudets pil och flytta den inre mätaren mellan sidorna genom att svänga och rotera runt rörets axel (se diagram), ställ in den inre mätaren till det läge som matchar det minsta avståndet mellan sidornas mätytor . I det här fallet kommer pilen att nå den längsta * (medurs) divisionen och vända tillbaka. För båda typerna av rörelse (sving och vändning) måste denna uppdelning matcha.

3. Kom ihåg denna uppdelning, ta bort bromsoket från sidoväggarna och vrid skalan till det angivna läget med rattens kant (eller inställningsskruven till "0").

4. Kontrollera inställningen till "0". I rätt läge ska indikatornålen peka mot 0.

2.4 Håldiametermätning.

1. Ta bromsoket med höger hand i det värmeisolerande handtaget och håll i delen med vänster hand, för in bromsoket i hålet på den uppmätta delen med mäthuvudet uppåt och skalan mot dig. För att göra detta måste en rörlig stång med en bro sättas in till ett grunt djup genom att luta den inre mätaren och sedan räta ut den så att den styva stången vilar mot hålets motsatta vägg.

2. Flytta bromsoket till önskad sektion och skaka det i ett vertikalt plan bort från dig - mot dig, lägg märke till den längsta indelningen av skalan, till vilken pilen når.

En medurs avvikelse av pilen från "0" indikerar en minskning av håldiametern och ett "-"-tecken, och en moturs avvikelse indikerar en minskning i diameter och ett "+"-tecken.

4. Ta avläsningen av bromsoket, med hänsyn till skalindelningen av huvudet och tecknet, och skriv ner det i referenstabellen. Mätningar bör göras för varje sektion i två inbördes vinkelräta riktningar.

Ris. 1 Indikeringsok

Ris. 4 Kopplingsindikator

3. Mätresultat.

1. Med hänsyn till den nominella storleken på KMD-blocket, beräkna de faktiska måtten på delen.

2. Jämför delens dimensioner med tillåtna begränsningsmått och ge en slutsats om delens lämplighet.

Efter att ha övervägt delens dimensioner i sektioner, bestäm avvikelserna i delens form från cylindricitet.

3.Fyll i en rapport om arbetet.

Efter att ha kontrollerat mätresultaten av läraren, torka av bromsok, huvud, KMD och tillbehör till dem med en torr trasa och lägg dem i fodral. Städa på arbetsplatsen.

RYSKA FEDERATIONENS UTBILDNINGSMINISTERIE

SIBERISKA STATLIGA AEROSPACE UNIVERSITY

uppkallad efter akademikern M.F. Reshetnev

Institutionen för teknisk fysik

Lab #8

FYRASONDMETOD FÖR MÄTNING AV RESISTANSEN HOS HALVLEDARE

Riktlinjer för att utföra laboratoriearbete på kursen "Solid State Electronics"

Sammanställt av: Parshin A.S.

Krasnojarsk 2003

Laboratoriearbete №8. Fyra-sondsmetod för att mäta resistansen hos halvledare1

Metodteori . 1

Experimentuppställning . 3

Arbetsorder .. 5

Krav på rapportformatering . 7

testfrågor .. 7

Litteratur . 7

Laboratoriearbete №8. Fyra sondmetod för mätning av halvledarresistans

Mål: studie av temperaturberoendet hos den specifika elektrisk resistans halvledare med fyrsondsmetoden, bestämning av bandgapet för en halvledare.

Metodteori

Fyra sond metoden för att mäta resistiviteten hos halvledare är den vanligaste. Fördelen med denna metod är att dess tillämpning inte kräver skapandet av ohmska kontakter till provet; det är möjligt att mäta resistiviteten hos prover av de mest olika former och storlekar. Villkoret för dess användning när det gäller formen på provet är närvaron av en plan yta, vars linjära dimensioner överstiger sondsystemets linjära dimensioner.

Kretsen för att mäta resistans med fyrsondsmetoden visas i fig. 1. Fyra metallsonder med liten kontaktyta placeras längs en rak linje på den plana ytan av provet. Avstånd mellan sonder s 1 , s2 och s3 . Genom externa sonder 1 och 4 passera elektrisk ström jag 14 , på interna sonder 2 och 3 mät potentialskillnaden U 23 . Genom uppmätta värden jag 14 och U 23 resistiviteten hos en halvledare kan bestämmas.

För att hitta beräkningsformeln för resistivitet, låt oss först överväga problemet med potentialfördelning runt en separat punktsond (Fig. 2). För att lösa detta problem är det nödvändigt att skriva Laplace-ekvationen i ett sfäriskt koordinatsystem, eftersom potentialfördelningen har sfärisk symmetri:

.(1)

Lösningen av ekvation (1) förutsatt att potentialen vid r=0 positiv, tenderar till noll, i stort r har följande form

Integrationskonstant Med kan beräknas från villkoret för den elektriska fältstyrkan E en bit från sonden r=r0 :

.

Eftersom tätheten av strömmen som flyter genom en halvklot med en radie r0 , j =jag/(2πr0 2), och i enlighet med Ohms lag j =E/ρ , då E(r0)=jag ρ / (2π r0 2).

Således

Om kontaktradien r1 , sedan potentialen för dess spets

Det är uppenbart att potentialen på provet vid kontaktpunkten med sonden har samma värde. Enligt formel (3) följer det att huvudspänningsfallet inträffar i närkontaktområdet och därför bestäms värdet av strömmen som flyter genom provet av motståndet i närkontaktområdet. Längden på detta område är ju mindre, desto mindre radie på sonden.

Den elektriska potentialen vid vilken punkt som helst av provet kan hittas som den algebraiska summan av potentialerna som skapas vid den punkten av strömmen för varje sond. För strömmen som flyter in i provet är potentialen positiv och för strömmen som flyter ut ur provet är den negativ. För det sondsystem som visas i fig. 1, potentialerna för mätsonderna 2 och 3

;

.

Potentiell skillnad mellan mätkontakter 2 och 3

Därav resistiviteten hos provet

.(5)

Om avstånden mellan sonderna är desamma, d.v.s. s 1 = s 2 = s 3 = s , då

Alltså att mäta det specifika elektrisk resistans prov med fyrsondsmetoden räcker det att mäta avståndet mellan sonderna s , spänningsfall U 23 på mätsonderna och strömmen som flyter genom provet jag 14 .

Experimentuppställning

Mätuppställningen genomförs på basis av ett universellt laboratorieställ. Följande enheter och utrustning används i detta laboratoriearbete:

1. Värmekammare med prov och mäthuvud;

2. DC-källa TES-41;

3. DC-spänningskälla B5-47;

4. Universella digitala voltmetrar V7-21A;

5. Anslutningsledningar.

Blockschemat för experimentuppställningen visas i fig. 3.

Provet placeras på värmekammarens mätsteg. Mäthuvudet pressas av manipulatorns fjädermekanism till den plana polerade ytan av provet. Inuti mätbordet finns en värmare, som drivs av en stabiliserad likströmskälla TES-41, som arbetar i strömstabiliseringsläget. Provtemperaturen styrs av ett termoelement eller termisk resistans. För att påskynda mätningsprocessen kan du använda de graderade kurvorna som presenteras i bilagan, som låter dig bestämma temperaturen på provet från värmarens ström. Värmarens strömvärde mäts med en amperemeter inbyggd i strömkällan.

Aktuell via kontakter 1 och 4 skapas med hjälp av en justerbar stabiliserad DC-källa B7-47 och styrs av en universell digital enhet V7-21A, påslagen i amperemeterläget. Spänningen som uppstår mellan mätsonderna 2 och 3 registreras av en högresistans digital voltmeter V7-21A. Mätningar ska utföras med lägsta ström genom provet, bestämt av möjligheten att mäta lågspänning. Vid höga strömmar är uppvärmning av provet möjlig, vilket förvränger mätresultaten. Att minska driftsströmmen minskar samtidigt moduleringen av provets konduktivitet som orsakas av insprutningen av laddningsbärare under strömflödet.

Det största problemet med att mäta elektrisk resistans sondmetoder är problemet med kontakter. För högvakuumprover är det ibland nödvändigt att utföra elektrisk formning av kontakter för att erhålla låga kontaktresistanser. Formningen av mätsondens kontakter utförs genom att kort anbringa en konstant spänning på flera tiotals eller till och med hundratals volt på mätsonden.

Arbetsorder

1. Bekanta dig med beskrivningen av de enheter som behövs för att utföra arbetet. Montera schemat för mätinställningen enligt fig. 3. När du ansluter universella voltmetrar V7-21A, var uppmärksam på att den ena måste arbeta i spänningsmätningsläget, den andra - i strömmätningen. I diagrammet indikeras de med ikoner. " U" och " jag" respektive. Kontrollera rätt inställning av lägesomkopplarna på dessa enheter.

2. Efter att läraren eller ingenjören kontrollerat att monteringen av mätinstallationen är korrekt, slå på voltmetrarna och spänningskällan B7-47.

3. Ställ in spänningen för B7-47-källan till 5V. Om spänningen och strömmen på provet ändras med tiden, då med hjälp av lärare eller en ingenjör, elektrisk formning av kontakterna på mätsonden.

4. Utför spänningsfallsmätningar U+ 23 och U– 23 för olika strömriktningar jag 14 . De erhållna spänningsvärdena är medelvärde för th, för att på detta sätt utesluta den longitudinella termo-EMF som uppstår på provet på grund av temperaturgradienten. Ange data från experimentet och beräkningar av spänningsvärden i tabell 1.

Tabellform 1

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

5. Upprepa mätningarna vid en annan provtemperatur. För att göra detta måste du ställa in strömmen för värmaren i den termiska kammaren jag ladda,= 0,5 A, vänta 5–10 minuter tills provtemperaturen har stabiliserats och registrera instrumentavläsningarna i Tabell 1. Bestäm provtemperaturen med hjälp av kalibreringskurvan som visas i bilagan.

6. Gör på samma sätt mätningar sekventiellt för värmarens strömvärden på 0,9, 1,1, 1,2, 1,5, 1,8 A. Anteckna resultaten av alla mätningar i Tabell 1.

7. Bearbeta de erhållna experimentella resultaten. För att göra detta, med hjälp av resultaten som presenteras i Tabell 1, beräkna 103 /T , specifika elektrisk resistans prov vid varje temperatur ρ enligt formel (6), elektrisk ledningsförmåga

naturlig logaritm för elektrisk ledningsförmåga ln σ . Anteckna alla beräkningsresultat i tabell 2.

Tabellform 2

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

8. Bygg en beroendegraf. Analysera kurvornas förlopp, markera områden med föroreningar och inneboende konduktiviteter. en kort beskrivning av uppgiften i arbetet;

· mätinställningsdiagram;

· resultat av mätningar och beräkningar;

· beroendegraf;

· analys av de erhållna resultaten;

· arbetsslutsatser.

testfrågor

1. Inre och yttre halvledare. Bandstruktur för inre och föroreningshalvledare. bandgapets bredd. Föroreningsaktiveringsenergi.

2. Mekanism för elektrisk ledningsförmåga för inre och yttre halvledare.

3. Temperaturberoende för den elektriska ledningsförmågan hos inre halvledare.

4. Temperaturberoende för den elektriska ledningsförmågan hos föroreningshalvledare.

5. Bestämning av bandgapet och aktiveringsenergin för en förorening från temperaturberoendet av den elektriska konduktiviteten.

6. Fyra sond Metod för mätning elektrisk resistans halvledare: omfattning, dess fördelar och nackdelar.

7. Problemet med fördelningen av potentialen för det elektriska fältet nära sonden.

8. Härledning av beräkningsformeln (6).

9. Schema och funktionsprincip för försöksuppställningen.

10. Förklara den experimentellt erhållna beroendegrafen, hur bestämdes bandgapet från denna graf?

Litteratur

1. Pavlov L.P. Metoder för att mäta parametrarna för halvledarmaterial: En lärobok för universitet. - M .: Högre. skola., 1987.- 239 sid.

2. Lysov V.F. Workshop om halvledarfysik. –M .: Upplysning, 1976.- 207 sid.

3. Epifanov G.I., Moma Yu.A. Solid State Electronics: Handledning. för universitetsstudenter. - M .: Högre. skola., 1986.- 304 sid.

4. Kap Kittel, Introduktion till fasta tillståndets fysik. - M.: Nauka, 1978. - 792 sid.

5. Shalimova K.V. Halvledarfysik: Lärobok för gymnasieskolor. - M .: Energi, 1971. - 312 sid.

6. Fridrikhov S.A., Movnin S.M. Fysiska grunder för elektronisk teknik: En lärobok för universitet. - M .: Högre. skola ., 1982.- 608 sid.

Laboratoriearbete 8 Mätning av strömmens effekt och arbete i en elektrisk lampa Syftet med arbetet är att lära sig att bestämma effekten och arbetet av strömmen i en lampa med hjälp av en amperemeter, voltmeter och klocka Utrustning - ett batteri, en nyckel , en lågspänningslampa på ett stativ, en amperemeter, en voltmeter, anslutningsledningar, ett stoppur.

Teoriformel för beräkning av strömmen A= IUt Formel för beräkning av effekten av strömmen P= IU eller P= Divisionsvärde = ___= A för amperemetern Divisionsvärde =___= V för voltmetern P teor. =U teori. I teorin. / beräknat från U- och I-värdena som anges på glödlampsfoten / Elektriskt kretsschema

Beräkningar: A= P = A teori. = P teorin. = Slutsats: Idag i laboratoriearbetet lärde jag mig hur man bestämmer effekten och arbetet för strömmen i lampan med hjälp av en amperemeter, voltmeter och stoppur. Beräknat (a) värdena för strömmens arbete och glödlampans effekt: A \u003d J R \u003d W (ange specifika experimentella värden av fysiska kvantiteter). Beräknade också (a) de teoretiska värdena för strömmens arbete och glödlampans effekt: En teori. = J R teor. \u003d W De experimentella värdena för arbetet och den aktuella effekten i lampan (ungefär) sammanfaller med de beräknade teoretiska värdena. Vid utförande av laboratoriearbete gjordes därför små mätfel. (De erhållna experimentella värdena för arbetet och strömeffekten i lampan överensstämmer inte med de beräknade teoretiska värdena. Därför gjordes betydande slumpmässiga mätfel under laboratoriearbetet.)

Lektion 47

Mätning av hastigheten för ojämna rörelser

Brigad __________________

__________________

Utrustning: anordning för att studera rätlinjig rörelse, stativ.

Mål: bevisa att en kropp som rör sig i en rak linje på ett lutande plan rör sig med jämn acceleration och hitta värdet på accelerationen.

I lektionen, under ett demonstrationsexperiment, såg vi till att om kroppen inte vidrör det lutande planet längs med vilket den rör sig (magnetisk levitation), så accelereras dess rörelse jämnt. Vi står inför uppgiften att förstå hur kroppen kommer att röra sig i fallet när den glider längs ett lutande plan, d.v.s. mellan ytan och kroppen finns en friktionskraft som förhindrar rörelse.

Låt oss lägga fram en hypotes om att kroppen glider längs ett lutande plan, också likformigt accelererat, och kontrollera det experimentellt genom att plotta rörelsehastighetens beroende av tiden. Med jämnt accelererad rörelse är denna graf en rak linje som kommer ut från origo. Om grafen vi har byggt, fram till mätfelet, kan betraktas som en rät linje, så kan rörelsen på det undersökta segmentet av banan anses vara likformigt accelererad. Annars är det en mer komplex olikformig rörelse.

För att bestämma hastigheten inom ramen för vår hypotes använder vi formlerna för likformigt variabel rörelse. Om rörelsen börjar från vila, då V = på (1), var a- acceleration, t- restid V- kroppens hastighet åt gången t. För jämnt accelererad rörelse utan initial hastighet, förhållandet s = på 2 /2 , var s- den väg som kroppen färdats under rörelsen t. Från denna formel a =2 s / t 2 (2) Ersätt (2) i (1), vi får: (3). Så för att bestämma kroppens hastighet vid en given punkt i banan räcker det att mäta dess rörelse från startpunkten till denna punkt och rörelsetiden.

Beräkning av felgränser. Hastigheten hittas från experimentet genom indirekta mätningar. Genom direkta mätningar hittar vi vägen och tiden, och sedan enligt formeln (3) hastigheten. Formeln för att bestämma hastighetsfelgränsen i detta fall är: (4).

Utvärdering av erhållna resultat. På grund av det faktum att det finns fel i mätningarna av avstånd och tid, ligger värdena för hastigheten V inte exakt på en rät linje (Fig. 1, svart linje). För att svara på frågan om den studerade rörelsen kan anses vara likformigt accelererad, är det nödvändigt att beräkna felgränserna för hastighetsändringen, plotta dessa fel på grafen för varje ändrad hastighet (röda staplar), rita en korridor (streckade linjer) ,

Utanför felgränser. Om detta är möjligt kan en sådan rörelse med ett givet mätfel anses vara likformigt accelererad. Den räta linjen (blå) som kommer från utgångspunkten för koordinater, som ligger helt i denna korridor och passerar så nära de uppmätta värdena för hastigheterna som möjligt är det önskade beroendet av hastigheten på tiden: V = vid. För att bestämma accelerationen måste du ta en godtycklig punkt på grafen och dividera värdet på hastigheten vid denna punkt V 0 med tiden vid den t 0: a=V 0 / t 0 (5).

Arbetsprocess:

1. Vi monterar installationen för att bestämma hastigheten. Vi fixerar styrskenan på en höjd av 18-20 cm.Vi placerar vagnen allra högst upp på skenan och placerar sensorn så att stoppuret slår på i samma ögonblick som vagnen börjar röra sig. Den andra sensorn kommer att placeras sekventiellt på ungefär avstånd: 10, 20, 30, 40 cm för 4 experiment. Uppgifterna läggs in i en tabell.

2. Vi gör 6 starter av vagnen för varje position av den andra sensorn, varje gång vi anger stoppursavläsningarna i tabellen. Tabell

Hastighet		Hastighet		Hastighet		Hastighet

3. Vi beräknar medelvärdet av vagnens rörelsetid mellan sensorerna - t jfr.

4. Genom att ersätta värdena för s och t cf i formel (3), bestämmer vi hastigheterna vid de punkter där den andra sensorn är installerad. Uppgifterna läggs in i en tabell.

5. Vi bygger en graf över vagnhastighetens beroende av tiden.

6

Väg- och tidsmätningsfel:

∆s= 0,002 m, ∆t=0,01 s.

7. Med formel (4) hittar vi ∆V för varje hastighetsvärde. I detta fall är tiden t i formeln t jfr.

8. De hittade värdena för ∆V plottas på grafen för varje plottad punkt.

. Vi bygger en korridor av fel och ser om de beräknade hastigheterna V faller in i den.

10. Vi ritar en rät linje V=at i felkorridoren från ursprunget för koordinater och bestämmer accelerationsvärdet från grafen a enligt formel (5): a=

Slutsats:__________________________________________________________________________________________________________________________________________

Lab #5

Lab #5

Bestämning av den optiska styrkan och brännvidden för en konvergerande lins.

Utrustning: linjal, två rätvinkliga trianglar, konvergerande lins med lång fokus, glödlampa på stativ med lock, strömkälla, strömbrytare, anslutningsledningar, skärm, styrskena.

Teoretisk del:

Det enklaste sättet att mäta brytningskraften och brännvidden för en lins är att använda linsformeln

d är avståndet från objektet till linsen

f är avståndet från linsen till bilden

F - brännvidd

Linsens optiska styrka kallas värdet

Som objekt används en bokstav som lyser med diffust ljus i locket på belysningsinstrumentet. Den faktiska bilden av detta brev erhålls på skärmen.

Bilden är riktigt inverterad förstorad:

Bilden är imaginär direktförstorad:

Ungefärlig framsteg av arbetet:

F=8cm=0,08m

F=7cm=0,07m

F=9cm=0,09m

Laborationer i fysik nr 3

Laborationer i fysik nr 3

11:e klass elever "B"

Alekseeva Maria

Bestämning av fritt fallacceleration med pendel.

Utrustning:

Teoretisk del:

En mängd olika gravimetrar, i synnerhet pendelanordningar, används för att mäta accelerationen av fritt fall. Med deras hjälp är det möjligt att mäta accelerationen av fritt fall med ett absolut fel av storleksordningen 10 -5 m/s 2 .

Verket använder den enklaste pendelanordningen - en boll på en tråd. För små kulstorlekar jämfört med gängans längd och små avvikelser från jämviktspositionen är oscillationsperioden lika med

För att öka noggrannheten i periodmätningen är det nödvändigt att mäta tiden t för ett kvarvarande stort antal N av fullständiga svängningar av pendeln. Sedan perioden

Och den fria fallaccelerationen kan beräknas med formeln

Genomföra ett experiment:

Placera ett stativ på kanten av bordet.

Vid dess övre ände, förstärk ringen med en koppling och häng en kula på en tråd till den. Bollen ska hänga på ett avstånd av 1-2 cm från golvet.

Mät längden l på pendeln med ett tejp.

Excitera pendelns svängningar genom att böja bollen åt sidan med 5-8 cm och släppa den.

Mät tiden t 50 för pendelsvängningarna i flera experiment och beräkna t cf:

Beräkna det genomsnittliga absoluta felet för tidsmätning och ange resultaten i en tabell.

Beräkna fritt fallacceleration med hjälp av formeln

Bestäm det relativa felet för tidsmätning.

Bestäm det relativa felet vid mätning av pendelns längd

Beräkna det relativa mätfelet g med hjälp av formeln

Slutsats: Det visar sig att accelerationen av fritt fall, mätt med en pendel, är ungefär lika med tabellaccelerationen för fritt fall (g \u003d 9,81 m / s 2) med en gänglängd på 1 meter.

Alekseeva Maria, elev i 11 "B" klass gymnastiksal nr 201, Moskva

Fysikalärare på gymnasium nr 201 Lvovsky M.B.

Lab #4

Lab #4

Mätning av glasets brytningsindex

elever i 11:e klass "B" Alekseeva Maria.

Mål: mätning av brytningsindex för en glasplatta formad som en trapets.

Teoretisk del: glasets brytningsindex i förhållande till luft bestäms av formeln:

Beräkningstabell:

Beräkningar:

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

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

Slutsats: Efter att ha bestämt glasets brytningsindex kan vi bevisa att detta värde inte beror på infallsvinkeln.

Lab #6

Laboratoriearbete №6.

Mätning av en ljusvåg.

Utrustning: diffraktionsgitter med en period på 1/100 mm eller 1/50 mm.

Installationsschema:

1. Hållare.

2. Svart skärm.

   Smalt vertikalt gap.

Syfte med arbetet: experimentell bestämning av en ljusvåg med hjälp av ett diffraktionsgitter.

Teoretisk del:

Ett diffraktionsgitter är en samling av ett stort antal mycket smala slitsar åtskilda av ogenomskinliga utrymmen.

Källa

Våglängden bestäms av formeln:

Där d är gitterperioden

k är ordningen för spektrumet

Vinkeln vid vilken maximalt ljus observeras

Diffraktionsgitterets ekvation:

Eftersom vinklarna vid vilka maxima för 1:a och 2:a ordningen observeras inte överstiger 5 , kan man använda deras tangenter istället för vinklarnas sinus.

Därav,

Distans a räknat längs linjalen från gallret till skärmen, avståndet b– på skärmskalan från skåran till den valda linjen i spektrumet.

Den slutliga formeln för att bestämma våglängden är

I detta arbete uppskattas inte våglängdernas mätfel på grund av viss osäkerhet i valet av mittdelen av spektrumet.

Ungefärlig framsteg av arbetet:

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

(Röd färg)

d är rivningsperioden

Slutsats: Efter att experimentellt ha mätt våglängden för rött ljus med hjälp av ett diffraktionsgitter, kom vi till slutsatsen att det låter dig mäta ljusvågornas våglängder mycket exakt.

Lektion 43

Lektion 43

Mätning av kroppsacceleration

Brigad ____________________

____________________

Syftet med studien: mät stavens acceleration längs en rakt lutande ränna.

Enheter och material: stativ, styrskena, vagn, vikter, tidssensorer, elektroniskt stoppur, skumdyna.

Teoretisk motivering av arbetet:

Vi kommer att bestämma kroppens acceleration enligt formeln: , där v 1 och v 2 är kroppens momentana hastigheter vid punkterna 1 och 2, mätt vid tidpunkterna t 1 respektive t 2 . För X-axeln, välj linjalen längs styrskenan.

Arbetsprocess:

1. Vi väljer två punkter x 1 och x 2 på linjalen, där vi mäter momentana hastigheter och anger deras koordinater i Tabell 1.

Bord 1.

Punkter på X-axeln för mätning av momentan hastighet		Δx 1 \u003d x ’ 1 - x 1 Δх 1 = centimeter				Δx 2 \u003d x ’ 2 - x 2 Δх 2 = centimeter
Definition av tidsintervall	Δt 1 \u003d t ’ 1 - t 1 Δ t 1 = c			Δt 2 \u003d t ’ 2 - t 2 Δ t 2 = c
Bestämning av momentan hastighet	v 1 \u003d Δx 1 / Δt 1 v 1 = Fröken		v 2 \u003d Δx 2 / Δt 2 v 2 = Fröken		Δ v= Fröken
Bestämning av tidsintervallet mellan hastighetsmätpunkterna	Δ t= med
Bestämma vagnens acceleration

2. Välj på linjalpunkterna x ’ 1 och x ’ 2 slutpunkterna för intervallen för att mäta momentana hastigheter och beräkna längderna på segmenten Δх 1 och Δх 2 .

3. Installera tidmätningssensorerna först vid punkterna x 1 och x ’ 1, starta vagnen och registrera det uppmätta tidsintervallet för vagnens passage mellan sensorerna Δ t 1 till bordet.

4. Upprepa mätningen för intervallet Δ t 2 , den tid under vilken vagnen passerar mellan punkterna x 2 och x ’ 2, ställ in sensorerna vid dessa punkter och startar vagnen. Uppgifterna kommer också att matas in i en tabell.

5. Bestäm de momentana hastigheterna v 1 ochv 2 vid punkterna x 1 och x 2, samt en förändring i hastighet mellan punkterna Δ v, data läggs in i en tabell.

6. Definiera tidsintervallet Δ t\u003d t 2 - t 1, som vagnen kommer att spendera på att passera segmentet mellan punkterna x 1 och x 2. För att göra detta kommer vi att placera sensorerna vid punkterna x 1 och x 2 och starta vagnen. Tiden som visas av stoppuret anges i tabellen.

7. Beräkna vagnens acceleration a enligt formeln. Vi lägger resultatet i den sista raden i tabellen.

8. Vi avslutar vilken typ av rörelse vi har att göra med.

Slutsats: ___________________________________________________________

___________________________________________________________________

9. Vi plockar försiktigt isär installationen, lämnar över arbetet och lämnar klassen med en känsla av prestation och värdighet.

Laboratoriearbete i fysik №7

Elever i 11:e klass "B" Sadykova Maria

Observation av kontinuerliga och linjespektra.

Utrustning: projektor, spektralrör med väte, neon eller helium, högspänningsinduktor, strömförsörjning, stativ, anslutningsledningar, glasplatta med fasade kanter.

Mål: med nödvändig utrustning, observera (experimentellt) ett kontinuerligt spektrum, neon, helium eller väte.

Arbetsprocess:

Vi placerar plattan horisontellt framför ögat. Genom kanterna observerar vi på skärmen bilden av projektionsapparatens glidande slits. Vi ser de primära färgerna i det resulterande kontinuerliga spektrumet i följande ordning: violett, blått, cyan, grönt, gult, orange, rött.

Detta spektrum är kontinuerligt. Det betyder att alla våglängder är representerade i spektrumet. Således fick vi reda på att kontinuerliga spektra ger kroppar som är i fast eller flytande tillstånd, såväl som högkomprimerade gaser.

Vi ser många färgade linjer åtskilda av breda mörka ränder. Närvaron av ett linjespektrum innebär att ämnet avger ljus av endast en viss våglängd.

Vätespektrum: violett, blått, grönt, orange.

Den ljusaste är den orange linjen i spektrumet.

Heliumspektrum: blått, grönt, gult, rött.

Den ljusaste är den gula linjen.

Baserat på vår erfarenhet kan vi dra slutsatsen att linjespektra ger alla ämnen i gasformigt tillstånd. I det här fallet sänds ljus ut av atomer som praktiskt taget inte interagerar med varandra. Isolerade atomer avger strikt definierade våglängder.

Lektion 37

Lektion42 . Laboratoriearbete №5.

Beroendet av elektromagnetens styrka av strömstyrkan

brigad ___________________

___________________

Mål: Bestäm förhållandet mellan styrkan hos strömmen som flyter genom en elektromagnets spole och kraften med vilken elektromagneten attraherar metallföremål.

Enheter och material: kärnspole, amperemeter, variabelt motstånd (reostat), dynamometer, strömförsörjning, spik, anslutningstrådar, skiftnyckel, stativ med hållare, metallstativ för magnetiska delar.

X jobba od:

1. Montera installationen som visas i figuren. Fäst hållarfliken på toppen av stativet. Kläm fast toppen av dynamometern i hållaren enligt bilden. Knyt en tråd i nageln så att den kommer in i urtaget vid spikens vassa ände och inte lossnar. På motsatt sida av tråden, gör en ögla och häng spiken på dynamometerkroken.

Registrera dynamometeravläsningarna. Detta är vikten på spiken, du behöver den när du mäter styrkan på magneten:

3. Montera den elektriska kretsen som visas i figuren. Slå inte på strömmen förrän läraren kontrollerar korrekt montering.

4. Stäng nyckeln och, genom att vrida reostaten från det maximala vänster till det maximala högra läget, bestäm området för kretsströmändringen.

Strömmen ändras från ___A till ____A.

5. Välj tre aktuella värden, det maximala och två mindre, och ange

Dem i den andra kolumnen i tabellen. Du kommer att genomföra tre experiment med varje aktuellt värde.

6. Stäng kretsen och ställ in amperemetern med en reostat på det första strömvärdet du väljer.

7. Rör vid spolens kärna mot spikens huvud som hänger på dynamometern. Spiken fastnade i kärnan. Sänk spolen vertikalt och följ dynamometerns avläsningar. Notera dynamometerns avläsning i det ögonblick då spolen går av och ange den i kolumn F 1 .

8. Upprepa experimentet två gånger till med denna strömstyrka. Ange kraftvärdena på dynamometern i det ögonblick som spiken rivs av i kolumnerna F 2 och F 3. De kan skilja sig något från den första på grund av mätnoggrannhet. Hitta den genomsnittliga magnetiska styrkan för spolen med formeln F cp \u003d (F 1 + F 2 + F 3) / 3 och ange kolumnen "Genomsnittlig styrka".

9. Dynamometern visade ett kraftvärde lika med summan av spikens vikt och spolens magnetiska kraft: F = P + F M . Därför är styrkan på spolen F M \u003d F - P. Subtrahera vikten av spiken P från F cp och skriv resultatet i kolumnen "Magnetisk kraft".

siffra	Nuvarande I, A	Dynamometeravläsningar F, N			Medelkraft F cp, N	Magnetisk kraft F M , N

10. Upprepa experimenten två gånger med andra strömmar och fyll i de återstående cellerna i tabellen.

I,A 1. Rita den magnetiska kraften F M från nuvarande styrka jag.

hastighet Utrustning ... laboratoriumarbete Ny laboratoriumJobb Tema 4 laboratoriumJobb №6. Mått naturlig...

Avdeeva forskningsarbete om ekologiintroduktion

Avhandlingsabstrakt

Betyg hastighet flöde av vatten att hålla mätningarhastighet vattenströmmar Utrustning: ... verkstad, på lektioner Geografi årskurs 7 som laboratoriumarbete"Studien av ... bilar kännetecknas av en betydande oegentlighet i tid och rum...