Коэффициент термического линейного расширения твердого тела. Отчет по лабораторной работе 10 По дисциплине
![]()
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ![]() федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра общей и технической физики Отчет по лабораторной работе №10 По дисциплине Физика (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Тема работы: Коэффициент термического расширения (линейного) твердого тела Выполнил: студент гр. ТО-21 Фролов Т.И. (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.) Проверил(а): (должность) (подпись) (Ф.И.О.) Санкт-Петербург 2022 Цель работы: 1) Определить температуру металлической проволоки при протекании через неё электрического тока; 2) Измерить удлинение проволоки при нагревании; 3) Определить коэффициент линейного термического расширения; 4)Рассчитать плотность исследуемого образца материала. Явления, изучаемые в работе: 1)Нагревание проводника при прохождении через него электрического тока; 2)Удлинение проводника при нагревании. Краткое теоретическое обоснование: Коэффициент объемного расширения тела – это физическая величина, которая определяет относительное изменение объема тела при изменении температуры. Коэффициент линейного расширения – физическая величина, равная относительному изменению линейного размера тела при изменении температуры. Ток– упорядоченное движение электрически заряженных частиц под воздействием электрического поля. Сила тока - скалярная физическая величина, численно равная заряду, проходящему через поперечное сечение проводника в единицу времени Напряжениемежду двумя точками электрической цепи равно работе электрического поля по перемещению единичного положит, заряда из одной точки в другую. Коэффициент термического расширения – величина, характеризующая относительную величину изменения объема или линейных размеров тела с увеличением температуры на 1 К, при постоянном давлении. Закон Ома: сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку, и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению этого участка. Схема установки: ![]() Устройства: 1)Трубка, уменьшающая тепловые потери при нагревании 2) Исследуемая медная проволока 4)Груз, поддерживающий проволоку в натянутом состоянии 5)Микрометрический индикатор, показывающий удлинение проволоки 7)Нагрузочное сопротивление 8)Регулируемый блок питания 9),10) Цифровые вольтметры 11) Пульт, позволяющий регулировать величину нагрузочного сопротивления 12) Пульт "Нагрев" Основные расчетные формулы ![]() Rэт – эталонное сопротивление, [Rэт] = Ом Uэт – эталонное сопротивление (показание верхнего вольтметра), [Uэт] = В I – сила тока в цепи (показание амперметра), [I] = A ![]() Rпр – сопротивление проволок Uэт - напряжение на проволоке (показание нижнего вольтметра) ![]() t – температура при разных значениях сопротивления проволоки, [t] = oC λ – термический коэффициент сопротивления, [λ] = град-1 Rпр. t – сопротивление проволоки при разных температурах R0 – начальное сопротивление проволоки ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Погрешности прямых измерений
Формулы погрешностей косвенных измерений ![]() △t= t*( ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Исходные данные: 1)Медная проволока; 2)L0 = 1 метр; 3)Диаметр проволоки d = 0,20 мм; 4)Термический коэффициент сопротивления ![]() ![]() 6)Удельное электрическое сопротивление ![]() ![]() Таблица 1 - “Измерение сопротивления медной проволоки”
Пример расчетов: ![]() Таблица 2 -“Изменение падения напряжения и удлинение проволоки”
Пример расчетов ![]() ![]() Зависимость длинны проволоки от её температуры Окончательные результаты ![]() ![]() ![]() Вывод: В ходе работы были выявлены температурные значения проволоки при протекании через неё электрического тока. Был определен коэффициент линейного термического расширения. Сравнив полученный результат ( ![]() ![]() |