Лабораторная работа №10. определение коэффициента термического расширения твердых тел. Отчет по лабораторной работе 10 По дисциплине
 Скачать 199.51 Kb.
|
|
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ  МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра общей и технической физики (Лаборатория виртуальных экспериментов) Отчет по лабораторной работе №10 По дисциплине Физика (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Тема: определение коэффициента термического расширения твердых тел Автор: студент гр. ОП-19 ______________ Поповцева Г.В. (подпись) (Ф.И.О.) ОЦЕНКА: _____________ ПРОВЕРИЛ _доцент _____________ /Грабовский А.Ю. / (должность) (подпись) (Ф.И.О.) Дата: Санкт-Петербург 2019 год Цель работы: 1.Определить температуру металлической проволоки при протекании через неё электрического тока. 2. Измерить удлинение проволоки при нагревании. 3. Определить показатель коэффициента термического расширения. Общие сведения Практически все физические параметры изменяются при изменении температуры тела. В данной работе экспериментально определяется коэффициент термического расширения твердого тела (металлической проволоки). Связь между температурой тела и изменением его объема задается формулой  , [1]где - коэффициент объемного расширения, Vo - объем при начальной температуре, t - изменение температуры. Для линейного расширения тела формула [1] приводится к виду:  , [2]где - коэффициент линейного расширения, Lo - начальная длина тела, Lo = 1 м. Из формулы [2] следует, что для определения коэффициента необходимо знать начальную длину проволоки Lo, изменение температуры t и соответствующее изменение длины L. Изменение длины проволоки можно непосредственно измерить при помощи микрометрического индикатора, а температуру непосредственно измерить невозможно. Поэтому в данной работе определение температуры проволоки производится по изменению ее сопротивления при нагревании (термический коэффициент сопротивления предполагается известным). Зависимость сопротивления металла от температуры имеет вид, аналогичный формуле [1]:  . [3]Поскольку нагрев проволоки производится протекающим через нее электрическим током, зная падение напряжения на сопротивлении и силу тока, можно вычислить сопротивление проволоки:  . [4]Силу тока определяем по падению напряжения на эталонном сопротивлении, термическим коэффициентом сопротивления которого можно пренебречь. При выполнении работы необходимо учитывать, что зависимость [2] выполняется в ограниченном интервале температур. При значительном нагреве удлинение проволоки превышает рассчитанное по формуле [2], проявляется эффект, аналогичный пластической деформации при значительном растяжении. Поэтому при обработке экспериментальных данных необходимо рассчитывать коэффициент по температурам, незначительно отличающимся от начальной. Схема установки  1-трубка. 2-исследуемая проволока. 4- груз. 5-микрометрический индикатор. 7-нагрузочное сопротивление. 8-блок питания. 9-цифровой вольтметр. 10-цифровой вольтметр. 11-переключатель нагрузочного сопротивления. |