Обработка результатов измерений. Министерство образования и науки Российской Федерации
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Факультет специальных технологий
Кафедра «Физика»
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ПО ФИЗИКЕ
ЧАСТЬ II. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ
ЖУРНАЛ ЛАБОРАТОРНЫХ ОТЧЕТОВ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ И ОЧНО-ЗАОЧНОЙ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ № 1
| Студент ________________________ Группа _________________________ Факультет _______________________ Преподаватель ____________________ |
Барнаул 2016
СОДЕРЖАНИЕ
| Лабораторная работа № 1. | Изучение закона Ома. Определение удельного сопротивления проводника ………………………………… | |
| Лабораторная работа № 23. | Определение ЭДС методом компенсации ………………… | |
| Лабораторная работа № 36. | Определение емкости конденсатора баллистическим гальванометром …………………...………………………… | |
| Лабораторная работа № 37. | Изучение термоэлектронной эмиссии и определение работы выхода электрона из металла …………………….. | |
| Лабораторная работа № 26. | Определение индукции магнитного поля на оси кругового тока …………........................................................................... | |
| Лабораторная работа № 31. | Силы в магнитном поле. Измерение индукции магнитного поля электродинамометром …….………………………….. | |
| Лабораторная работа № 38. | Исследование магнитного поля на оси соленоида ……….. | |
| Лабораторная работа № 39. | Определение кривой намагничения железа ………..……… | |
| Лабораторная работа № 42. | Определение удельного заряда электрона ………………… | |
| Приложение 1 | Расчет погрешностей измерений ………………..…………. | |
| Приложение 2 | Обозначения на приборах ...………………………………... | |
| Приложение 3 | Классы точности приборов ……...………...……………….. | |
| Приложение 4 | Таблица коэффициентов Стьюдента ………………………. | |
| Приложение 5 | Графическое представление результатов эксперимента …. | |
| Рекомендуемая литература …………………………………………...................................... |
МАРШРУТНАЯ КАРТА
| № звена | НОМЕР РАБОТЫ | |||||
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Факультет специальных технологий
Кафедра «Физика»
Отчеты по лабораторным работам
по дисциплине «Физика»
_________________________________________________________________
(обозначение документа)
Отчеты защищены с оценкой
| Номер и название работы | Дата защиты | Оценка (баллы) | Подпись преподавателя |
Студент группы _______________________________________
(инициалы, фамилия)
Преподаватель _______________________________________
(должность, ученое звание) (инициалы, фамилия)
БАРНАУЛ 2016
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА ОМА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО
СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА
| ЦЕЛЬ РАБОТЫ: | |
| Приборы и оборудование: | |
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Теоретическое обоснование работы
Описание лабораторной установки
 | |
Порядок выполнения работы
1.Установить длину проволоки l=50 см, включить прибор, установить силу тока через проводник I=0,25 А и снять показания вольтметра. Данные занести в таблицу 1.
2.Уменьшая длину проволоки на 5 см, снимать показания вольтметра. При этом резистором R1 корректировать силу тока в цепи так, чтобы она оставалась неизменной и равной 0,25 А. Значения длины, силы тока, напряжения также занести в таблицу 1. Повторить измерения не менее 10 раз.
Таблица 1
| № изм. | l, м | I, А | U, В | R, Ом | r , Ом×м | rср , Ом×м | Dr , Ом×м | e , % |
3.Установить длину проволоки в пределах l = 40¸50 см. Изменяя резистором R1 силу тока в цепи от минимального до максимального значения через равные интервалы, измерить напряжение U на концах проводника. Показания амперметра и вольтметра занести в таблицу 2.
Таблица 2
| № изм. | ||||||||||
| I, А | ||||||||||
| U, В |
4.Выключить прибор. Микрометром измерить диаметр проволоки d в пяти произвольных точках ее длины. Определить систематическую погрешность микрометра Ddсист. Рассчитать погрешности Ddсл и Dd (см. Приложение 1-3). Результаты измерений занести в таблицу 3.
Таблица 3
| № изм. | D , м | dср , м | Ddсл , м | Ddсист , м | Dd , м |
5.Определить основные характеристики электроизмерительных приборов, занести их в таблицу 4. Рассчитать систематические погрешности измерительных приборов (см. Приложение 1-3).
Таблица 4
| Прибор | Класс точности | Предельное значение | Систематическая погрешность |
| Вольтметр | |||
| Миллиамперметр | |||
| Линейка | ---- | ---- |
6.По формулам 
и 
рассчитать сопротивление R и удельное сопротивление rпроводника. (Для вычислений использовать среднее значение диаметра dср ( 
)).
7.Рассчитать относительную e и абсолютную Dr погрешности измерений удельного сопротивления (см. Приложение 1).
8.Используя данные таблицы 1, построить график зависимости напряжения на концах исследуемого проводника от его длины U=f (l). Для всех экспериментальных точек отложить абсолютные погрешности.
9.По данным таблицы 2 построить зависимость напряжения на концах проводника от силы тока, протекающего через него U=f (I). Для всех экспериментальных точек отложить абсолютные погрешности.
10.На основании полученных зависимостей сделать соответствующие выводы. Сравнить полученный результат для r со справочными данными.
Обработка результатов измерений
ВЫВОДЫ:
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1.Сформулировать закон Ома для однородного участка цепи в интегральной и дифференциальной формах.
2.Что такое сила тока, плотность электрического тока, напряжение?
3.Что такое сопротивление проводника, проводимость проводника?
4.Что называется удельным сопротивлением проводника, от чего оно зависит?
5.Какова зависимость сопротивления металлов от температуры? Что такое сверхпроводимость?
6.Показать, что сила тока в цепи на рисунке 2 почти не зависит от длины проводника, с которой снимается напряжение.
7.Каково должно быть соотношение между сопротивлением амперметра RА, вольтметра RV и исследуемым сопротивлением R, чтобы свести ошибку в определении сопротивления R, а следовательно и удельного сопротивления r, до минимума.
8.Записать функциональную зависимость между падением напряжения на однородном участке проводника и его длиной.
1.На графике показана зависимость плотности тока в проводнике от напряженности электрического поля. Удельное сопротивление проводника в единицах (Ом×м) равно …  | 2.На рисунке представлена зависимость плотности тока j, протекающего в проводниках 1 и 2, от напряженности электрического поля E. Отношение удельных проводимостей  этих элементов равно …  |
3.На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи от времени. Заряд, прошедший по проводнику в интервале времени от 10 до 20 с, равен…  | 4.Вольт-амперные характеристики двух нагревательных спиралей изображены на рисунке. Из графиков следует, что проводимость одной спирали больше проводимости другой на…  |
| 5.Как изменится плотность тока в проводнике, если увеличить длину проводника и площадь его поперечного сечения вдвое, не изменяя приложенного напряжения? | 6.В схеме на рисунке R1=2 Ом, R2=4 Ом, R3=3 Ом, R4=6 Ом. Общее сопротивление участка равно...  |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 23