Документ: 4492, страницы 26-30 | База учебных материалов

Материал: 4492

Смотрите также:

26

Приборы и принадлежности: осциллограф с электроннолучевой трубкой; выпрямитель; блок коммутации с электроизмерительными приборами.

Таблица характеристик используемых в работе электроизмерительных приборов

Наименование и		Предел	Цена	Класс	Приборная
назначение	Система	Предел	Цена	Класс	погреш-
назначение	Система	измерения	деления	точности	погреш-
прибора		измерения	деления	точности	ность
прибора					ность

Миллиамперметр
(мА) для	Магнито-
измерения тока в	Магнито-	100 мА	2 мА/дел.	2.5	2.5 мА
измерения тока в	электрическая	100 мА	2 мА/дел.	2.5	2.5 мА
катушках	электрическая
катушках
электромагнита

Вольтметр (V) для
измерения
напряжения на	Электро-	100 В	2 В/дел.	2.5	2.5 В
пластинах элек-	магнитная	100 В	2 В/дел.	2.5	2.5 В
пластинах элек-	магнитная
троннолучевой
трубки

Расчетные формулы

1)

e

yU

,

l

m

B2dl1

1

l2

2

где y – смещение луча на экране осциллографа при напряжении U;

B –

индукция магнитного поля;

d –

расстояние между пластинами, d = 7.0 мм , d = 0.05 мм;

l1

–

длина пластины, l1 = 25 мм , l1 = 0.5 мм;

l2

–

расстояние от пластины до экрана, l2 = 250 мм , l2 = 0.5 мм .

2) Относительные частные ошибки величины

e

:

m

y

; U U

; B

2B

; d d

; l

l1 l1 l2 ;

l

l2

.

y

2

U

B

d

1

l

l1

l2

l1

1

l2

2

Таблица результатов измерения

№

U , В

y , мм

I , мА

B , Тл

e/m , Кл/кг

1

10

6

18

0.1 10 - 3

1.3 10 11

2

20

12

32

0.18 10 - 3

1.6 10 11

3

50

30

80

0.46 10 - 3

1.5 10 11

4

-10

-6

-16

-0.09 10 - 3

1.6 10 11

27

5

-20

-12

-29

-0.16 10 - 3

2 10 11

6

-50

-29

-70

-0.4 10 -3

2 10 11

Вычисления:

e

yU

6 10 3 м 10В

11 Кл

1.3 10

;

m

B2dl

l1

l

0.1 10 3Тл 2 7 10 3 м 25 10 3 м

25

250 10 3

м

кг

2

1

2

<e/m> = 1.67 10 11 Кл/кг .

Погрешности:

y = 2 мм ; В = 0.02 мТл .

Погрешности вычисляются для 6-го измерения.

y

2мм

0.07 ;

U

2.5B

0.05 ;

y

29мм

U

50B

B

2B

2 0.02 10 3Тл

0.10 ;

d

0.05мм

0.007

;

B

0.4 10 3Тл

d

7.0мм

l

l1 l1 l2

0.5мм 25 250 мм

0.02

;

1

l1

l

25мм

25

250

мм

l

2

1

2

l

l2

0.5мм

0.002

;

l1

25

2

l2

250 мм

2

2y U2

e				e



m				m

e	1.67 0.26 1011	Кл	.

m		кг

Вывод:

1)В работе исследовалось движение электронов в скрещенных однородном электрическом и магнитном полях с помощью электронно-лучевой трубки.

2)Измеренный удельный заряд электрона равен:

e/m = ( 1.67 0.26 ) 10 11 Кл/кг ; = 0.13 .

3)Табличное значение e/m = 1.76 10 11 Кл/кг попадает в полученный доверительный интервал, т.е. различие между измеренным и табличным значением удельного заряда находится в пределах ошибки измерения.

4)Основной вклад в погрешность определения e/m внесла ошибка измерения магнитной индукции.

28

Лабораторные работы выполняются в группах по 2–3 человека в соответствии с распределенным в начале семестра вариантом индивидуальной траектории, в котором указываются номера лабораторных работ, которые необходимо проделать и сдать в течение семестра, из списка, приведенного в таблице 3.

	ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
		Таблица 3

№ п/п	№ раздела	Наименование лабораторных работ
№ п/п	дисциплины	Наименование лабораторных работ
	дисциплины

1	2	3

1	Раздел 1	Определение плотности вещества.

2	Раздел 1	Изучение законов динамики поступательного движения
2	Раздел 1	с помощью машины Атвуда.
		с помощью машины Атвуда.

3	Раздел 1	Определение ускорения свободного падения методом
3	Раздел 1	падающего тела.
		падающего тела.

4	Раздел 1	Определение модуля Юнга.

5	Раздел 1	Сухое трение покоя и скольжения.

6	Раздел 1	Центральный удар шаров.

7	Раздел 1	Определение скорости пули с помощью баллистического маят-
7	Раздел 1	ника.
		ника.
8	Раздел 1	Определение скорости пули с помощью крутильного баллисти-
8	Раздел 1	ческого маятника.
		ческого маятника.
9	Раздел 1	Определение момента инерции диска с помощью наклонной
9	Раздел 1	плоскости.
		плоскости.
10	Раздел 1	Определение момента инерции колеса и момента силы трения.

11	Раздел 1	Определение момента инерции тел методом трифилярного под-
11	Раздел 1	веса.
		веса.
12	Раздел 1	Определение момента инерции тел с помощью маятника Мак-
12	Раздел 1	свелла.
		свелла.
13	Раздел 1	Исследование вращательного движения твердых тел с помощью
13	Раздел 1	маятника Обербека
		маятника Обербека
14	Раздел 1	Определение момента инерции тел с помощью крутильных ко-
14	Раздел 1	лебаний.
		лебаний.
15	Раздел 2	Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса.

16	Раздел 2	Определение коэффициента вязкости жидкости ротационным
16	Раздел 2	вискозиметром.
		вискозиметром.
17	Раздел 2	Определение коэффициента вязкости воздуха.

18	Раздел 2	Определение теплопроводности воздуха методом нагретой нити.

19	Раздел 2	Определение коэффициента теплопроводности материала.

20	Раздел 2	Определение отношения теплоемкостей cp/cv воздуха.
21	Раздел 2	Определение изменения энтропии при плавлении твердого тела.

22	Раздел 3	Электроизмерительные приборы и электрические измерения.

23	Раздел 3	Изучение электростатического поля.

		29

1	2	3

24	Раздел 3	Определение коэффициента полезного действия электрической
24	Раздел 3	цепи.
		цепи.
25	Раздел 3	Определение сопротивления проводников мостиком Уитстона.

26	Раздел 3	Определение электродвижущей силы методом компенсации.

27	Раздел 3	Определение горизонтальной составляющей индукции магнит-
27	Раздел 3	ного поля Земли.
		ного поля Земли.
28	Раздел 3	Определение магнитного наклонения. Исследование зависимо-
28	Раздел 3	сти индукции магнитного поля от силы тока в проводнике.
		сти индукции магнитного поля от силы тока в проводнике.
29	Раздел 3	Определение удельного заряда электрона с помощью электрон-
29	Раздел 3	нолучевой трубки.
		нолучевой трубки.
30	Раздел 3	Проверка закона Ампера. Определение магнитной индукции.

31	Раздел 3	Определение удельного заряда электрона с помощью индика-
31	Раздел 3	торной лампы.
		торной лампы.
32	Раздел 3	Исследование магнитных свойств ферромагнетика.

33	Раздел 3	Изучение петли магнитного гистерезиса и измерениепараметров
33	Раздел 3	ферромагнетика.
		ферромагнетика.
34	Раздел 3	Взаимная индукция. Трансформатор.

35	Раздел 3	Определение индуктивности соленоида.

36	Раздел 3	Определение индуктивности соленоида по изменению напряже-
36	Раздел 3	ния после отключения источника тока.
		ния после отключения источника тока.
37	Раздел 3	Определение индуктивности катушки с помощью колебательно-
37	Раздел 3	го контура
		го контура
38	Раздел 4	Наклонный маятник.

39	Раздел 4	Исследование собственных колебаний механических систем.

40	Раздел 4	Исследование собственных колебаний в электрическом колеба-
40	Раздел 4	тельном контуре.
		тельном контуре.
41	Раздел 4	Изучение сложения колебаний с помощью электронного осцил-
41	Раздел 4	лографа
		лографа
42	Раздел 4	Исследование вынужденных механических колебаний.

43	Раздел 4	Исследование вынужденных колебаний и резонанса в электриче-
43	Раздел 4	ском колебательном контуре.
		ском колебательном контуре.
44	Раздел 4	Определение скорости звука методомакустического резонанса.

45	Раздел 4	Исследование собственных колебаний струны методом резонан-
45	Раздел 4	са.
		са.
46	Раздел 5	Интерференция света на плоскопараллельной пластине.

47	Раздел 5	Интерференция света на бипризме Френеля.

48	Раздел 5	Изучение дифракции света с помощью лазера.

49	Раздел 5	Дифракция Френеля и Фраунгофера.

50	Раздел 5	Изучение поляризации света при отражении от диэлектрика.

51	Раздел 5	Проверка закона Малюса.

52	Раздел 5	Вращение плоскости поляризации света.

53	Раздел 6	Изучение законов теплового излучения.

54	Раздел 6	Изучение внешнего фотоэффекта.

55	Раздел 6	Изучение спектра атома водорода.

56	Раздел 6	Изучение зависимости электрического сопротивления металлов
56	Раздел 6	от температуры.
		от температуры.
57	Раздел 6	Изучение полупроводникового термосопротивления.

		30

1	2	3

58	Раздел 6	Изучение зависимости сопротивления металла и полупроводни-
58	Раздел 6	ка от температуры.
		ка от температуры.
59	Раздел 6	Изучение термоэлектрических явлений.

60	Раздел 6	Изучение электрических характеристик полупроводникового
60	Раздел 6	диода.
		диода.
61	Раздел 6	Изучение электрических характеристик биполярного транзисто-
61	Раздел 6	ра.
		ра.
62	Раздел 6	Изучение фотоэлектрических явлений в полупроводниках.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ РЕФЕРАТОВ

Поскольку лекции читаются не в полном объеме дисциплины, то студентам на самостоятельное изучение выносится ряд разделов. Преподаватель сообщает студентам содержание данных разделов и организует контроль знаний по заявленным темам. По результатам изучения приведенных тем студент составляет конспект или оформляет реферат. Темы заданий, вынесенных на самостоятельную работу, приводятся в рабочей программе.

Подготовка рефератов направлена на развитие и закрепление у студентов навыков самостоятельного глубокого, творческого и всестороннего анализа научной, методической и другой литературы по актуальным проблемам дисциплины; на выработку навыков и умений грамотно и убедительно излагать материал, четко формулировать теоретические обобщения, выводы и практические рекомендации.

Рефераты должны отвечать высоким квалификационным требованиям в отношении научности содержания и оформления.

Темы рефератов, как правило, посвящены рассмотрению одной проблемы. Объем реферата может быть от 5 до 15 страниц машинописного текста (список литературы и приложения в объем не входят).

Текстовая часть работы состоит из введения, основной части и заключения.

Во введении студент кратко обосновывает актуальность избранной темы реферата, раскрывает конкретные цели и задачи, которые он собирается решить в ходе своего небольшого исследования.

Восновной части подробно раскрывается содержание вопроса (вопросов) темы.

Взаключении кратко должны быть сформулированы полученные результаты исследования и даны выводы. Кроме того, заключение может включать предложения автора, в том числе и по дальнейшему изучению заинтересовавшей его проблемы.

0.07 2 0.05 2 0.1 2