Lucrări de laborator 8 Dimensiune. Lucrări de laborator "Măsurarea capacității de căldură specifică a unui solid". Măsurarea accelerării corpului

Plan-abstract de lecție de fizică în clasa 8

În timpul clasei

1. Care este operarea curentului electric? Cum poate fi calculată? Ce unități sunt măsurate? Ce este energia electrică? Cum poate fi calculată? Ce unități sunt măsurate? Ce știți pentru metode de măsurare a cantităților fizice? Cum ați sugera măsurarea curentului și a tensiunii? Cum sunt ampermetrul și voltmetrul în lanț?

II.. Repetăm \u200b\u200bregulile de conduită în lecția de laborator, urmați ca semnătură în Jurnalul de siguranță.

Și n cu t r y la c și eu

siguranță pentru fizica cabinetului

Fii atent și disciplinat, urmați cu precizie instrucțiunile profesorului.

Nu continuați să îndeplinim munca fără permisiunea profesorului.

Plasați aparatele, materialele, echipamentele la locul de muncă în așa fel încât să elimine scăderea sau vârful acestora.

Înainte de a efectua lucrări, este necesar să examinați cu atenție conținutul și progresul acestuia.

Pentru a preveni căderea la efectuarea experimentelor, fixați sticla în piciorul de înregistrare.

La efectuarea experimentelor, nu permiteți sarcini limită ale instrumentelor de măsurare. Când lucrați cu dispozitivele de sticlă, respectați precauția specială. Nu scoateți termometrele din tuburi cu substanța solidificată.

aveți grijă pentru sănătatea tuturor dispozitivelor și dispozitivelor. Nu atingeți și nu vă strângeți la părțile rotative ale mașinilor.

La asamblarea instalațiilor experimentale, utilizați fire cu izolație durabilă fără deteriorări vizibile.

La asamblarea circuitului electric, evitați traversarea firelor, este interzisă utilizarea lucrătorilor cu izolație uzată și comutatoare de tip deschis.

Sursa curentă în circuitul electric. Conectați ultima dată. Rotiți circuitul colectat numai după verificarea și cu permisiunea profesorului.

Nu atingeți elementele lanțurilor care sunt lipsite de izolație. Nu întăriți circuitele și deplasați siguranțele înainte de a opri sursa de alimentare.

Asigurați-vă că în timpul lucrării, nu atingeți în mod aleatoriu părțile rotative ale mașinilor electrice. Nu reinstalați în mașinile din tablă de electrică până când opriți ancora sau rotorul rotorului

Lucrări de laborator 7

"Măsurarea energiei și funcționarea curentă într-o lampă electrică"

Rezumarea lecției:

1. Ce scop te-ai stabilit personal? Este realizat? Evaluați-vă munca la lecție.

Lecția 47. Lucrări de laborator 8

Măsurarea mișcării inegale

Brigadă __________________

__________________

Echipament: Dispozitiv pentru studierea mișcării rectilinie, trepied.

Scopul muncii: Dovediți că corpul se mișcă direct de-a lungul planului înclinat se deplasează la fel de zero și găsește valoarea accelerației.

La lecția în timpul experimentului demonstrativ, am fost convinși că dacă corpul nu se referă la planul înclinat, de-a lungul care se mișcă (levitația magnetică), atunci mișcarea sa este echivalentă. Ne confruntăm cu sarcina de a înțelege cum se va mișca corpul, în cazul în care se alunecă pe planul înclinat, adică. Între suprafață și corp există o forță de frecare care împiedică mișcarea.

Am prezentat ipoteza că corpul de pe planul planului înclinat, este, de asemenea, egal cu zero și îl verifică experimental, construind un program de viteză de mișcare din când în când. Cu o mișcare de echilibru, acest grafic este o linie dreaptă care apare de la începutul coordonatelor. Dacă graficul pe care l-am construit, cu o precizie a erorii de măsurare, va fi posibil să se ia în considerare o linie dreaptă, atunci mișcarea din secțiunea studiată a căii poate fi considerată egală cu calea. În caz contrar, aceasta este o mișcare mai complexă neuniformă.

Pentru a determina viteza din ipoteza noastră, folosim formulele mișcării la fel de schimbate. Dacă mișcarea începe de la starea de odihnă, atunci V. = lA. (1), unde și - Accelerarea, t. - timpul de mișcare, V.- corpul corpului în momentul timpului t.. Pentru o mișcare de echilibru fără viteză de pornire, raportul este adevărat s. = lA. 2 /2 , unde s. - Calea a trecut de organism în timpul mișcării T. Din această formulă a. =2 s. / t. 2 (2) Lăsați-ne (2) în (1), obținem: (3). Deci, pentru a determina viteza corpului în acest punct al traiectoriei, suficientă pentru a măsura mișcarea acestuia de la punctul de plecare până la acest punct și momentul mișcării.

Calculul limitelor erorilor. Viteza este din experiment prin măsurători indirecte. Măsurători directe găsim calea și timpul, apoi cu formula (3) viteza. Formula pentru determinarea limitei ratei de viteză în acest caz are forma: (4).

Valoarea rezultatelor obținute. Datorită faptului că, în măsurarea distanței și a timpului, există erori, valorile vitezei V nu vor fi ilegate exact pe linia dreaptă (figura 1, linie neagra). Pentru a răspunde la întrebare, este posibil să se ia în considerare o mișcare fluidă echivalentă pentru a calcula limitele erorilor de schimbare a vitezei, amâna aceste erori pe diagramă pentru fiecare viteză schimbată (dungi roșii), prezintă un coridor (linii punctate),

Nu peste limitele erorilor. Dacă este posibil, atunci o astfel de mișcare cu această eroare de măsurare poate fi considerată egală cu măsurarea. Linia dreaptă (albastră), care iese din începutul coordonatelor este complet în acest coridor și trece cât mai aproape de valorile de viteză măsurate este dependența de viteză dorită de timp: V \u003d AT. Pentru a determina accelerația, trebuie să luați un punct arbitrar asupra diagramei și să împărțiți valoarea vitezei la acest punct V 0 pentru momentul în care T 0: a \u003d.V. 0 / t. 0 (5).

Progrese:

1. Colectați instalarea pentru a determina viteza. Șina de ghidare este fixată la o altitudine de 18-20 cm. Plasați carul la partea superioară a șinei și senzorul este amplasat astfel încât cronometrul să fie pornit în momentul inițierii mișcării căruciorului. Cel de-al doilea senzor poziționat în mod constant despre distanțe: 10, 20, 30, 40 cm timp de 4 experimente. Datele pe care le-am intrat în tabel.

2. Producem 6 cărucioare începe pentru fiecare poziție a celui de-al doilea senzor, de fiecare dată când intră în mărturia cronometrului. Masa

3. Calculați valoarea medie a mișcării transportului dintre senzori - t cp.

4. Înlocuirea valorilor S și T cf în formula (3) prin determinarea vitezelor la punctele în care este instalat al doilea senzor. Datele pe care le-am intrat în tabel.

5. Construiți un program al vitezei mișcării căruciorului din când în când.

6

Eroare de măsurare a căii și a timpului:

Δs \u003d 0,002 m, Δt \u003d 0,01 c.

7. În conformitate cu formula (4), găsim ΔV pentru fiecare valoare de viteză. În acest caz, timpul T în formula este t cf.

8. Valorile găsite ΔV sunt depuse pe diagramă pentru fiecare punct construit.

10. Realizăm erorile din coridor de la începutul coordonatelor directe v \u003d AT și determină viteza de accelerare șicu formula (5): a \u003d.

Ieșire: ______________________________________________________________________________________________________________________________________

Laboratorul numărul 5.

Laboratorul numărul 5.

Determinarea puterii optice și a lungimii focale a lentilelor de colectare.

Echipamente: regulă, două triunghiuri dreptunghiulare, lentile de colectare a focului lungi, becul de lumină pe suport cu capac, sursă de curent, comutator, fire de legătură, ecran, ghid de șină.

Partea teoretică:

Cea mai simplă modalitate de a măsura puterea optică și distanța focală a lentilei se bazează pe utilizarea formulei lentilelor

d - Distanța de la subiect la lentilă

f - Distanța de la lentile la imagine

F - Lungimea focală

Forța optică a lentilelor este numită magnitudinea

Ca element, se utilizează o literă împrăștiată luminos în capacul iluminatorului. Imaginea actuală a acestei litere este obținută pe ecran.

Imagine valabilă inversată mărită:

Imagistica imaginară Imagine mai mare:

Proba de lucru de lucru:

F \u003d 8 cm \u003d 0,08 m

F \u003d 7 cm \u003d 0,07 m

F \u003d 9 cm \u003d 0,09 m

Lucrări de laborator în numărul fizicii 3

Lucrări de laborator în numărul fizicii 3

elevii din clasa 11 "B"

Alekseeva Mary.

Determinarea accelerării căderii libere utilizând un pendul.

Echipament:

Partea teoretică:

Pentru măsurarea accelerării căderii libere, se utilizează o varietate de gravimetri, în special dispozitive pendul. Cu ajutorul lor, este posibil să se măsoare accelerarea căderii libere, cu o eroare absolută de aproximativ 10-5 m / s 2.

Lucrarea este folosită cel mai simplu dispozitiv pendul - mingea pe fir. Cu dimensiuni mici cu bile, comparativ cu lungimea firului și a abaterilor mici de la poziția de echilibru, perioada de fluctuație este egală cu

Pentru a crește acuratețea măsurării perioadei, este necesar să se măsoare timpul T a numărului rezidual al oscilațiilor complete ale pendulului. Apoi perioada

Și accelerarea căderii libere pot fi calculate prin formula

Experiment:

Instalați pe marginea trepiedului de masă.

La capătul său superior, pentru a întări inelul cu ambreiajul și a atârna mingea pe fir. Mingea ar trebui să stea la o distanță de 1-2 cm de la podea.

Măsurați lungimea lungimii l de pendul.

Pentru a iniția oscilațiile pendulului, respingând mingea deoparte pe 5-8 cm și lăsându-l.

Măsurați în mai multe experimente Timp de 50 de oscilații pendul și calculați T CP:

Calculați eroarea medie absolută a timpului de măsurare și a rezultatelor pentru a pune în tabel.

Calculați accelerarea căderii libere prin formula

Determină eroarea relativă a măsurării timpului.

Determinați eroarea relativă de măsurare a lungimii pendulului

Calculați eroarea de măsurare relativă g prin formula

Concluzie: Se pare că accelerarea căderii libere, măsurată prin pendul, este aproximativ egală cu accelerația tabelului de toamnă liberă (G \u003d 9,81 m / s 2) la o lungime a firului de 1 metru.

Alekseeva Maria, student 11 "B" gimnaziul nr. 201., Orașul Moscova

Profesor de Fizica de Gimnaziu nr. 201 Lvivsky M.B.

Numărul de muncă de laborator 4

Numărul de muncă de laborator 4

Măsurarea indicatorului de refracție din sticlă

elevii de gradul 11 \u200b\u200b"B" Alekseeva Maria.

Scopul muncii:măsurarea indicelui de refracție al unei plăci de sticlă având o formă trapezoidă.

Partea teoretică: indicele de refracție al sticlei în raport cu aerul este determinat prin formula:

Masă de calcul:

Calcule:

n.pR1 \u003d. AE.1 / DC1 \u003d 34mm / 22mm \u003d 1,5

n.pR2 \u003d. AE.2 / DC2 \u003d 22mm / 14mm \u003d 1,55

Concluzie: După determinarea indicelui de refracție al sticlei, puteți dovedi că această valoare nu depinde de unghiul căderii.

Numărul de lucrări de laborator 6.

Numărul de lucrări de laborator 6.

Măsurarea valului luminos.

Echipament: Grila de difracție cu o perioadă de 1/100 mm sau 1/50 mm.

Schema de instalare:

1. Titular.

2. Ecran negru.

   Decalaj vertical îngust.

Obiectiv: Definirea experimentală a valului luminos utilizând o rețea de difracție.

Partea teoretică:

Grila de difracție este o combinație a unui număr mare de sloturi foarte înguste separate prin ieșirea opacă.

O sursă

Lungimea de undă este determinată de formula:

Unde d este perioada de lattice

k - Ordinul de spectru

Unghiul în care se observă maximul luminii

Difuzarea ecuației lattice:

Deoarece unghiurile în care sunt observate maximele celei de-a 1-a și 2, nu depășesc 5, este posibil să se folosească tangenții în loc de sinusuri.

Prin urmare,

Distanţă și conta pe linia de la lattice la ecran, distanță b. - pe scara scara de la fante la linia spectrului selectat.

Formula finală pentru determinarea lungimii de undă are forma

În această lucrare, eroarea măsurătorilor de măsurare a lungimii de undă nu este estimată datorită unei anumite incertitudini ale selecției din mijlocul spectrului.

Proba de lucru de lucru:

b \u003d 8 cm, a \u003d 1 m; k \u003d 1; D \u003d 10 -5 m

(Culoare rosie)

d - perioada de lattice

Concluzie: Măsurarea experimentală a lungimii de undă a luminii roșii utilizând o rețea de difracție, am ajuns la concluzia că vă permite să măsurați foarte precis lungimile undelor luminoase.

Lecția 43.

Lecția 43. Lucrul de laborator 7

Măsurarea accelerării corpului

Brigadă ____________________

____________________

Scopul studiului: Măsurați accelerarea vitezei barei pe jgheabul înclinat direct.

Instrumente și materiale:trepied, Ghid feroviar, Cărucior, Cargo, Senzori de timp, cronometru electronic, suport de spumă.

Justificarea teoretică a muncii:

Determinarea accelerației corpului se va face prin formula: în cazul în care V1 și V2 viteze instantanee ale corpului la punctele 1 și 2, măsurate uneori T1 și T2, respectiv. Peste axa X Alegeți o conducător situată de-a lungul ghidajului feroviar.

Progrese:

1. Alegem două puncte x 1 și x 2 pe conducător, în care vom măsura vitezele instantanee și le vom aduce coordonatele din tabelul 1.

Tabelul 1.

3. Setați mai întâi senzorii de măsurare a timpului la punctele X 1 și X '1, porniți carul și instalați intervalul măsurat al căruciorului între senzori Δ t. 1 într-o masă.

4. Repetați măsurarea pentru interval Δ t. 2 , Timpul pentru care transportul trece între punctele X2 și X '2, stabilind senzorii la aceste puncte și rularea căruciorului. Datele înregistrează, de asemenea, tabelul.

5. Determinați vitezele instantanee v. 1 șiv. 2 La punctele 1 și X2, precum și o schimbare a vitezei între puncte Δ v., datele pe care le-am intrat în tabel.

6. Determinați intervalul de timp Δ t. \u003d T 2 - T 1, care petrece transportul pe trecerea segmentului între punctele X 1 și X2. Pentru a face acest lucru, avem senzori la punctele X 1 și X2 și începem căruciorul. Timpul afișat de cronometru este într-o masă.

7. Calculați accelerația căruciorului și conform formulei. Rezultatul rezultat în ultimul șir al tabelului.

8. Încheiem cu ce mișcare avem de-a face.

Ieșire: ___________________________________________________________

___________________________________________________________________

9. Demontați cu atenție instalarea, închiriem un loc de muncă și cu sentimente de datorie executabilă și demnitatea noastră demnitate părăsesc clasa.

Lucrări de laborator în fizica numărul 7

Elevii din clasa 11 din Sadyk Mary

Observarea spectrelor solide și de linie.

Echipament: Aparate de proiecție, tuburi spectrale cu hidrogen, neon sau heliu, inductor de înaltă tensiune, sursă de alimentare, trepied, fire de legătură, placă de sticlă cu locuri tăiate.

Scopul muncii: Cu ajutorul echipamentului necesar pentru a observa (experimental) un spectru solid, neon, heliu sau hidrogen.

Progrese:

Avem o farfurie orizontal în fața ochiului. Prin margini vedem imaginea slotului glisant al aparatului de proiecție. Vedem culorile principale ale spectrului solid obținut în următoarea ordine: violet, albastru, albastru, verde, galben, portocaliu, roșu.

Acest spectru este continuu. Aceasta înseamnă că spectrul arată valurile de toate lungimile. Astfel, am aflat că spectrele solide oferă corpuri în stare solidă sau lichidă, precum și gaze foarte comprimate.

Vedem o varietate de linii colorate separate de dungi largi întunecate. Prezența unui spectru de linie înseamnă că substanța emite lumina unei lungimi de undă complet definite.

Spectru de hidrogen: purpuriu, albastru, verde, portocaliu.

Cea mai luminoasă este linia portocalie a spectrului.

Spectrul de heliu: albastru, verde, galben, roșu.

Cea mai strălucitoare este linia galbenă.

Pe baza experienței noastre, putem concluziona că spectrele de bare oferă toate substanțele într-o stare gazoasă. În acest caz, lumina emite atomii care practic nu interacționează între ele. Atomii izolați emite lungimi de undă strict definite.

Lecția 37.

Lecţie42 . Laboratorul numărul 5.

Dependența puterii electromagnetului din puterea

Brigadă ___________________

___________________

Scopul muncii:Stabiliți dependența dintre puterea curentului care curge prin bobina electromagnet și forța cu care electromagnetul atrage obiecte metalice.

Instrumente și materiale:bobina cu miez, ammetru, rezistență variabilă (reținere), dinamometru, sursa de alimentare, unghii, fire de legătură, tasta, trepied cu suport, suport metalic pentru piese magnetice.

H. o muncă de lucru:

1. Colectați instalarea prezentată în figură. Fixați laba suportului în partea de sus a trepiedei. În suport, țineți apăsată partea superioară a dinamometrului, așa cum se arată în figură. Legați un fir la unghie, astfel încât ea a căzut în adâncul la capătul ascuțit al unghiei și nu a înscris de la ea. Pe partea opusă a firului, faceți o buclă și atârnă un cui pe cârligul dinamometrului.

Înregistrați citirile dinamometrului. Aceasta este greutatea unui cui, va fi necesară atunci când măsurați forța magnetului:

3. Colectați circuitul electric prezentat în figură. Puterea nu include până când profesorul nu verifică corectitudinea ansamblului.

4. Închideți cheia și rotirea dispozitivului de fixare din partea maximă la stânga la poziția maximă maximă pentru a determina intervalul de schimbare a curentului de circuit.

Actualul variază de la ___ A la ____ A.

5. Selectați trei valori curente, maxim și două mai mici și intră

În a doua coloană a mesei. Veți petrece trei experiențe cu fiecare valoare curentă.

6. Închideți circuitul și instalați prima valoare curentă selectată pe ammetru.

7. Atingeți bobina de bază spre pălăria agățată pe dinamometrul unghiilor. Unghii stick la miez. Coborâți bobina verticală în jos și urmați mărturia dinamometrului. Amintiți-vă citirile dinamometrului la momentul separării bobinei și aduceți-o în coloana F1.

8. Repetați încă două ori experiența cu acest curent. Valorile forței asupra dinamometrului la momentul separării unghiilor intră în coloana F 2 și F3. Ele pot diferi ușor de la prima datorită inexactității de măsurare. Găsiți puterea magnetică medie a bobinei în conformitate cu formula F cp \u003d (F 1 + F 2 + F3) / 3 și aduce coloana "Force Middle".

9. Dinamometrul a arătat valoarea forței egală cu suma greutății unghiei și a puterii magnetice a bobinei: F \u003d P + F m. De aici puterea bobinei este egală cu F M \u003d F - P. Ștergeți greutatea nopții de la F CP și scrieți rezultatul în coloana "Forța magnetică".

10. Repetați experimentele de două ori cu alți curenți ai curentului și completați celulele de masă rămase.

I, a 1. Construiți un program de dependență magnetică de alimentare F. M. Din puterea curentului I..

viteză Echipamente ... laboratormuncă Nou laboratorloc de munca Subiect 4. Laboratorloc de munca №6. Măsura Natural ...

Lucrare de laborator 8 Măsurarea puterii și funcționarea curentă în lampa electrică Scopul lucrării este de a învăța cum să determinați puterea și funcționarea curentului în lampă utilizând un ampermetru, un voltmetru și un echipament de ceas - baterie, cheie, joasă tensiune Lampa de pe suport, ammetru, voltmetru, fire de conectare, cronometru.

Teoria formulării pentru calcularea funcționării curentului A \u003d formula IIN pentru a calcula puterea curentului p \u003d UI sau P \u003d prețul diviziunii \u003d ___ \u003d un preț ampermetru al diviziunii \u003d ___ \u003d în voltmetrul P Teore . \u003d U teorema u. Terii. / Calculată de valorile U și cu i specificat pe suportul becului / circuitului electric

Calcule: a \u003d p \u003d o teoremă. \u003d P There. \u003d Concluzie: Astăzi, la lucrarea de laborator, am învățat (EC) pentru a determina puterea și funcționarea curentului la lampă utilizând ampermetrul, voltmetrul și cronometrul. Calculat (a) Valorile funcționării curentului și puterea bulbului: a \u003d J r \u003d W (specificați valorile experimentale specifice ale cantităților fizice). De asemenea, valorile teoretice calculate ale funcționării curente a curentului și puterea becului: și teore. \u003d J R Thoor. \u003d W Obținerea valorilor experimentale ale operațiunii și a alimentării curentului în lampă (aproximativ) coincid cu valorile teoretice calculate. În consecință, când au fost permise munca de laborator, erorile de măsurare mici. (Valorile experimentale obținute ale operațiunii și puterea curentului din lampă nu coincid cu valorile teoretice calculate. În consecință, există erori semnificative de măsurare aleatorie atunci când efectuează lucrări de laborator.)

Ministerul Educației a Federației Ruse

Universitatea Aerospațială Siberiană

nume academician M.F. Reshetnyova.

Departamentul de Fizică Tehnică

Numărul de lucru de laborator 8.

Metoda pe patru fețe de măsurare a rezistenței semiconductorilor

Instrucțiuni metodice pentru lucrările de laborator În cursul "electronică de stat solid"

Compilator: Părshin A.S.

Krasnoyarsk 2003.

Numărul de lucru de laborator 8. Metoda cu patru clape de măsurare a rezistenței semiconductorilor1

Teoria metodei . 1

Instalare experimentală . 3

Procedura de efectuare a muncii .. 5

Cerințe pentru raportare . 7

Întrebări de testare .. 7

Literatură . 7

Numărul de lucru de laborator 8. Patru-membru Metoda de măsurare a rezistenței semiconductorilor

Scopul muncii: Studiul dependenței de temperatură a specificului rezistent electric Semiconductorul este o metodă de patru pajiști, determinând lățimea zonei semiconductoare interzise.

Teoria metodei

Patru-membru Metoda de măsurare a rezistivității semiconductorilor este cea mai frecventă. Avantajul acestei metode este că nu necesită crearea de contacte ohmice la eșantion, este posibilă măsurarea rezistenței eșantioanelor celei mai diverse forme și dimensiuni. Condiția utilizării sale în ceea ce privește forma eșantionului este prezența unei suprafețe plane, ale căror dimensiuni liniare sunt superioare dimensiunilor liniare ale sistemului sondei.

Diagrama de măsurare a rezistenței printr-o metodă de patru sunete este prezentată în fig. 1. Pe o suprafață plană a probei de-a lungul unei linii drepte, sunt plasate patru sonde de metal cu o piață mică de contact. Distanțe între sonde s 1. , s 2. și s 3. . Prin sonde externe 1 și 4 Pastă curentă electrică I 14. pe sondele interne. 2 și 3 Măsurați potențialul diferenței U 23. . Conform valorilor măsurate I 14. și U 23. Puteți determina rezistivitatea semiconductorului.

Pentru a găsi formula calculată pentru rezistivitate, luăm în considerare mai întâi problema distribuției potențiale în jurul sondei individuale (figura 2). Pentru a rezolva această problemă, este necesar să se înregistreze ecuația Laplace în sistemul de coordonate sferic, deoarece Distribuția potențială are simetrie sfericară:

.(1)

Soluția de ecuație (1), cu condiția ca potențialul pentru r \u003d 0. pozitiv, tinde la zero, cu foarte mare r. Are următorul apariție

Integrare constantă DIN pot fi calculate din starea forței de câmp electric E. O anumită distanță de sonda r \u003d r 0 :

.

Deoarece densitatea curentului care curge prin raza emisferei r 0. , j \u003d.I./(2π.r 0. 2), și în conformitate cu legea lui Ohm j \u003d.E./ρ T. E.(r 0.)=I ρ. / (2π r 0. 2).

Prin urmare

Dacă raza de contact r 1 , atunci potențialul insulei sale

Evident, aceeași valoare are potențialul de pe eșantion la punctul de contact cu sonda. Conform formulei (3), rezultă că scăderea principală a tensiunii are loc în regiunea de check-in și, prin urmare, valorile curentului care curge prin eșantion sunt determinate de rezistența regiunii inverse. Lungimea acestei zone este mai mică decât cea mai mică raza sondei.

Potențialul electric în orice punct al eșantionului poate fi găsit ca o cantitate algebrică de potențiale create în acest punct al fiecărei sonde. Pentru curgerea curentului în eșantion, potențialul are o valoare pozitivă, iar pentru curgerea curentă din eșantion este negativă. Pentru sistemul de sonde prezentate în fig. 1, potențiale de măsurare a probelor 2 și 3

;

.

Diferența potențială între contactele de măsurare 2 și 3

Prin urmare, rezistența specifică a eșantionului

.(5)

Dacă distanțele dintre sonde sunt aceleași, adică. s 1 \u003d s 2 \u003d s 3 \u003d s T.

Astfel, pentru a măsura specificul rezistent electric Eșantionul printr-o metodă de patru luni este suficientă pentru a măsura distanța dintre sonde s. , cadere de tensiune U 23. La măsurarea sondelor și a curentului care curge printr-o probă I 14. .

Instalare experimentală

Instalația de măsurare este implementată pe baza unui stand universal de laborator. Următoarele dispozitive și echipamente sunt utilizate în această lucrare de laborator:

1. Camera termică cu un probă și un cap de măsurare;

2. Sursa DC TD-41;

3. Sursa de tensiune constantă B5-47;

4. Voltmetre digitale universale B7-21A;

5. Conectarea firelor.

Schimbul de diagramă a instalației experimentale este prezentat în fig. 3.

Eșantionul este plasat pe tabelul de măsurare al termocamera. Capul de măsurare este apăsat cu mecanismul de arc al manipulatorului la o suprafață plană de probă lustruită. În interiorul mesei de măsurare există un încălzitor, puterea care este efectuată din sursa stabilizată de DC-41 DC, care funcționează în modul de stabilizare curentă. Temperatura eșantionului este controlată de termocuplu sau rezistenta termica. Pentru a accelera procesul de măsurare, puteți utiliza curbele clasificate prezentate într-o anexă care vă permite să determinați temperatura eșantionului pentru curentul încălzitorului. Amploarea curentului de încălzire este măsurată printr-un ampermetru încorporat în sursa curentă.

Curent prin contacte 1 și 4 Creat utilizând o sursă reglabilă DC stabilizată B7-47 și este controlată de un dispozitiv digital universal B7-21A, pe un mod ammetru. Tensiunea care apare între sondele de măsurare 2 și 3 este înregistrată de un voltter digital aliniat de înaltă calitate B7-21A. Măsurători Este necesar să se conducă la cel mai mic curent prin eșantion, determinat de posibilitatea măsurării tensiunilor joase. La curenți înalți, eșantionul este încălzire, distorsionând rezultatele măsurătorilor. Reducerea curentului de funcționare în același timp reduce modularea conductivității eșantionului cauzată de injectarea purtătorilor de încărcare atunci când fluxul de curent.

Principala problemă la măsurarea rezistent electric Metodele de protecție sunt problema contactelor. Pentru probele de înaltă vid, uneori este necesar să se efectueze formarea electrică a contactelor pentru a obține o rezistență mică de contact. Turnarea contactelor sondei de măsurare se realizează printr-o sursă pe termen scurt la o sondă de măsurare constantă de câteva duzini sau chiar sute de volți.

Procedura de efectuare a muncii

1. Fiți familiarizați cu descrierea instrumentelor necesare pentru a efectua lucrări. Strângeți diagrama unității de măsurare conform fig. 3. Când este conectat prin voltmetre universale B7-21A, acordați atenție acelui care ar trebui să funcționeze în modul de măsurare a tensiunii, cealaltă - măsurarea curentă. În diagrama sunt indicate de icoane " U " și " Eu " respectiv. Verificați instalarea corectă a comutatoarelor de moduri pe aceste dispozitive.

2. După verificarea corectitudinii ansamblului instalației de măsurare, profesorul sau inginerul include voltmetre și sursa de tensiune B7-47.

3. Instalați tensiunea sursă B7-47 egală cu 5V. Dacă tensiunea și rezistența curentului pe eșantion se schimbă în timp, apoi cu ajutorul cadrelor didactice de formare electrică a contactelor sondei de măsurare.

4. Efectuarea măsurătorilor de scădere a tensiunii U. + 23 I. U. - 23 pentru diferiți curenți I 14. . Valorile de tensiune obținute sunt medii pentru COS pentru a elimina termo-emf-ul longitudinal, care apare pe eșantion datorită gradientului de temperatură. Datele experimentale și calculele valorilor de tensiune sunt în Tabelul 1.

Tabelul 1 Forma

5. Repetați măsurătorile la o temperatură diferită a probei. Pentru a face acest lucru, trebuie să instalați curentul încălzitorului termocamera I. ponei\u003d 0,5 A, așteptați 5-10 minute, astfel încât temperatura probei să fie stabilizată și să înregistreze citirile instrumentului în tabelul 1. Temperatura probelor este determinată de curba de absolvire prezentată în aplicație.

6. În mod similar, măsurătorile sunt secvențial pentru valorile curentului de încălzire 0,9, 1,1, 1,2, 1,5, 1,8 A. Rezultatele tuturor măsurătorilor sunt în Tabelul 1.

7. Procesați rezultatele experimentale obținute. Pentru a face acest lucru, utilizând rezultatele prezentate în tabelul 1, calculați 10 3 / t Specific rezistent electric eșantion la fiecare temperatură ρ Prin formula (6), conductivitate specifică

logaritmul natural al conductivității electrice ln σ . Toate rezultatele calculelor vor fi incluse în tabelul 2.

Tabelul 2 Forma

8. Construiți un program de dependență. Analizați cursul curbelor, marcați zona de impuritate și conductivitatea proprie. Scurtă descriere a sarcinii stabilite în lucrare;

· schema de instalare de măsurare;

· rezultatele măsurării și calculului;

· programul de dependență;

· analiza rezultatelor obținute;

· concluzii pentru muncă.

Întrebări de testare

1. Semiconductori proprii și impurități. Structura zonei de semiconductori proprii și de impurități. Lățimea zonei interzise. Energia de activare a impurităților.

2. Mecanismul conductivității electrice a semiconductorilor proprii și impurității.

3. Dependența de temperatură a conductivității electrice a semiconductorilor proprii.

4. Dependența de temperatură a conductivității electrice a semiconductorilor de impuritate.

5. Determinarea lățimii zonei interzise și a energiei activării impurităților asupra dependenței de temperatură a conductivității electrice.

6. Patru-membru Metoda de măsurare rezistent electric Semiconductori: Domeniul de aplicare, avantajele și dezavantajele sale.

7. Sarcina distribuției potențialului de câmp electric în apropierea sondei.

8. Ieșirea formulei calculate (6).

9. Schema și principiul funcționării instalării experimentale.

10. Explicați programul experimental obținut de dependențe, cum a determinat acest program lățimea zonei interzise?

Literatură

1. Pavlov l.p. Metode de măsurare a parametrilor materialelor semiconductoare: un manual pentru universități. - M.: Mai mare. Shk., 1987.- 239 p.

2. Lysov V.F. Atelier de lucru privind fizica semiconductorilor. -M.: Iluminare, 1976.-207 p.

3. Epifanov G.I., Moma Yu.A. Electronică de stare solidă: trecere. Pentru studenții universităților. - M.: Mai mare. Shk., 1986.- 304 p.

4. Kittel ch. Introducere în fizica solidă. - M.: ȘTIINȚĂ, 1978.- 792 P.

5. Shalimova K.V. Semiconductor Fizică: Tutorial pentru universități. - M.: Energia, 1971.- 312 p.

6. Friedrikhov S.A., Moving s.m. Bazele fizice ale tehnologiei electronice: manual pentru universități. - M.: Mai mare. Shk., 1982.- 608 p.

La această lecție, vom lua în considerare aplicarea practică a cunoștințelor dobândite pe exemplul unei lucrări de laborator în fizică pentru a măsura capacitatea de căldură specifică a solidului. Vom familiariza cu echipamentul principal care va fi necesar pentru această experiență și vom lua în considerare tehnologia lucrărilor practice privind măsurarea cantităților fizice.

1. Poziționați cilindrul metalic într-un pahar cu apă caldă și măsurați temperatura acestuia la temperatura acestuia. Acesta va fi egal cu temperatura cilindrului, deoarece la o anumită perioadă de temperatură a apei și cilindrul vine cu.

2. Urcați apoi apă rece la calorimetru și măsurați temperatura acestuia.

3. După aceasta, un cilindru legat pe un fir într-un calorimetru cu apă rece și, cu apă cu agitare în ea cu un termometru, măsurată temperatura constantă ca rezultat al schimbului de căldură (figura 6).

Smochin. 6. Structura lucrărilor de laborator

Temperatura finită măsurată în calorimetru și datele rămase ne va permite să calculam capacitatea de căldură specifică a metalului din care se face cilindrul. Calculați suma dorită Vom face pe baza faptului că răcirea, cilindrul oferă exact aceeași cantitate de căldură, care este obținută prin apă atunci când este încălzită, așa-numitul schimb de căldură are loc (figura 7).

Smochin. 7. Schimbul de căldură

În consecință, obținem următoarele ecuații. Pentru încălzirea apei, este necesară pentru cantitatea de căldură:

Unde:

Capacitate specifică de căldură (valoarea tabelului);

Masa de apă care poate fi determinată de greutăți, kg;

Temperatura finală a apei și a cilindrului, măsurată utilizând un termometru, o;

Temperatura inițială a apei reci, măsurată utilizând termometrul, o.

Când este răcit din cilindrul metalic, cantitatea de căldură este selectată:

Unde:

Capacitatea de căldură specifică a metalului din care se face cilindrul (valoarea dorită);

Masa cilindrului, care poate fi determinată în greutate, kg;

Temperatura apei calde și, în consecință, temperatura inițială a cilindrului, măsurată utilizând un termometru, o;

Temperatura finală a apei și a cilindrului, măsurată utilizând un termometru, o.

Cometariu.În ambele formule, deducem de la o temperatură mai mare mai mică pentru a determina valoarea pozitivă a cantității de căldură.

Așa cum am menționat mai devreme, în procesul de schimb de căldură, cantitatea de căldură obținută prin apă este egală cu cantitatea de căldură care a dat un cilindru metalic:

În consecință, capacitatea specifică de căldură a materialului cilindrului:

Rezultatele obținute în orice lucrare de laborator sunt înregistrați convenabil în tabel și obținerea unui rezultat maxim aproximativ al mai multor măsurători și calcule. În cazul nostru, tabelul poate arăta după cum urmează:

Ieșire:valoarea calculată a capacității specifice de căldură a materialului cilindrului.

Astăzi am revizuit metoda de efectuare a lucrărilor de laborator pe măsurarea capacității specifice de căldură a solidului. În următoarea lecție, vom vorbi despre eliberarea energiei atunci când ar fi combustia combustibilului.

Lista de referinte

1. Gentendetin l.e, kaidalov ab, kozhevnikov v.b. / Ed. Orlova v.a., Roizen I.I. Fizica 8. - M.: Mnemozin.
2. Pryrickin A.v. Fizica 8. - M.: Drop, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizica 8. - M.: Iluminare.

1. Portalul Internet "5terka.com" ()
2. Portalul Internet "K2x2.info" ()
3. Portalul Internet "YouTube.com" ()

Teme pentru acasă

1. Pe care dintre etapele lucrărilor de laborator este probabilitatea obținerii celei mai mari erori de măsurare?
2. Care ar trebui să fie materialele și dispozitivul de calorimetru pentru a obține cele mai exacte rezultate de măsurare?
3. * Sugerați metodologia dvs. pentru măsurarea capacității de căldură specifică a fluidului.