Pentru a determina , în principiu, este suficient să cunoaștem valorile lui R la două temperaturi diferite. Cu toate acestea, alegerea unor perechi diferite de valori ale rezistenței din rezultatele obținute în mod arbitrar, vom obține diferite valori ale lui .
Deoarece dependența R pe t ar trebui să fie liniară în natură, graficul ar trebui să fie o linie dreaptă. Întrucât punctele experimentale nu se află pe o linie dreaptă, desenați un grafic astfel încât punctele obținute să fie situate în mod uniform pe ambele părți ale graficului.
Graful intersectează ordonata la un punct corespunzător valorii lui R0. și anume rezistența la t = 0 C 0. Pentru a găsi din grafic este de asemenea necesar să se determine tangenta pantei liniei drepte. De fapt, din formula (8) avem:
După cum reiese din figura 2:
Pentru a găsi bronzul, este mai convenabil să utilizați formula (9), înlocuind valorile (R-R0) și t obținute din grafic în el. Reprezentarea grafică a rezultatelor experimentului face, de asemenea, posibilă estimarea preciziei măsurătorilor individuale. Deci, este clar că punctul graficului în care R = 101,9 Ohm, t = 40 0 C nu este cel mai probabil obținut corect, deoarece este din grafic la o distanță mai mare decât eroarea triplă în definirea lui R. Prin urmare, atunci când construim un grafic în definiția lui , acest punct ar trebui să fie aruncat.
Determinarea coeficientului de temperatură de rezistență prin intermediul graficului este una dintre metodele de rezolvare a problemei utilizării simultane a tuturor datelor experimentale. În același timp, am fost convinși că datele obținute nu contravin formulei (8), ar putea găsi fără calcule complicate, au găsit rapid rezultatul greșit și i-au exclus influența asupra rezultatului final.
Prelucrarea datelor cu ajutorul graficului a fost mult facilitată datorită faptului că dependența căutată este de natură rectilinie. Nu este greu să trasezi o linie dreaptă prin punctele experimentale. Și cum să realizăm, de exemplu, cea mai bună parabolă sau sinusoidă? Pentru aceasta este necesar să se aleagă scara de-a lungul axelor graficului astfel încât dependența teoretică așteptată să aibă forma unei linii drepte. De exemplu, dacă măsurați accelerația unui corp în funcție de distanța S traversată de corp într-un timp t, atunci relația acestor cantități este dată de formula:
Dacă S și t sunt reprezentate pe axele graficului, atunci punctele experimentale sunt situate în apropierea parabolei, ceea ce este foarte greu de observat prin ochi. Cazul va fi facilitat foarte mult dacă vom amâna S și t 2. de-a lungul axelor fie sau t, fie, în cele din urmă, logaritmii lor lnS și lnt. În toate aceste cazuri, punctele experimentale sunt situate în apropierea unei linii drepte, care este ușor de tras pe ochi cu o precizie suficientă.
Lucrări de laborator nr. 1
Subiect: "Măsurarea cantităților lineare"
Tema "Măsurarea cantităților liniare" este fundamentală pentru studiul fizicii practice.
Voi cunoaște metodele de măsurare a cantităților liniare
Aflați cum să utilizați un etrier și un micrometru
Să se familiarizeze cu metodele de prelucrare a datelor experimentale și cu estimarea corectitudinii măsurătorilor.
Echipamente: etriere vernier, micrometre, corpuri măsurate.
Plan pentru studierea subiectului:
Controlul nivelului inițial al cunoașterii.
- o anchetă individuală orală, un sondaj de primă linie.
Concepte și prevederi de bază ale subiectului
Nonius se referă la adăugarea la scara obișnuită, ceea ce face posibilă creșterea preciziei măsurării cu o scală dată de 10-20 de ori.
Vernier liniare - o linie mica, care poate aluneca de-a lungul liniei majore, numită scară. Împărțind prin vernier aplicate de obicei, astfel încât o scală a vernier este (m - 1) / m = 1 - 1 / m parte diviziunilor scara, unde numărul de diviziuni vernier m-.
Fig. 1. Vernier liniar.
În mod similar, este posibil să se construiască nu numai noțiuni liniare, ci și unghiulare. Etrierele vernier sunt echipate cu etriere (figura 2), teodolite și multe alte instrumente.
Caliperul (figura 2) are, pe lângă diviziunile principale ale barei, cea de-a doua scală de diviziuni - vernierul de pe marginea interioară a cadrului. Dacă picioarele dispozitivului sunt închise etanș, diviziunile inițiale ale ambelor balanțe coincid; este ușor de observat că zece diviziuni ale iniusului (b) corespund la nouă diviziuni ale scalei de bază (a).
Fig. 2. Caliper.
Fiecare diviziune vernier este egală cu 0,9 diviziune a scării principale. Astfel, diferența dintre divizările scării principale și diviziunile vernier este de 0,1 diviziune a scării de bază.
Luați în considerare o procedură de măsurare aproximativă utilizând modelul Vernier mărit din Figura 3.
Fig. 3. Modelul lui vernier și cursul măsurătorilor:
a este poziția zero; b - schemă de măsurare.
Translatând vernierul (figura 3, a) într-o poziție în care diviziunea lui zero coincide cu diviziunea zero a scalei principale, este ușor să se detecteze o diferență de 0,1 cm pe fiecare centimetru al scalei principale. Cu toate mișcările lui vernier, una dintre diviziunile sale va coincide cu una dintre diviziunile scalei de bază. Pentru a determina mărimea dorită, este suficient să vedem ce diviziune a nonius a coincis cu divizarea scării de bază și pentru a stabili numărul de serie. Acest lucru va da numărul de zecimi din diviziunea scării principale. Figura 3b oferă o măsurătoare a diametrului rolei. Este ușor de stabilit că valoarea diametrului este cuprinsă între 1 și 2 cm. Deoarece divizia a VII-a a vernierului coincide cu una dintre diviziunile scării de bază, în cazul nostru cu al 8-lea, diametrul măsurat necesar este d = 1,7 cm.
Șurub micrometric. Micrometru.
Pentru măsurarea exactă a distanțelor, sunt adesea utilizate șuruburi micrometrice - șuruburi cu un pas mic și foarte precis măsurat. Aceste șuruburi sunt folosite, de exemplu, în instrumente precise de măsurare (microscop, micrometru) și permit măsurători de până la sute de milimetri. (Figura 4). O rotație a șurubului cu micrometru își deplasează tija cu 0,5 mm. Tamburul conectat la tija este împărțit în 50 diviziuni. Rotirea cu o diviziune corespunde deplasării tijei cu 0,01 mm. Cu această precizie, măsurătorile se fac în mod normal utilizând un micrometru. Șurubul cu micrometru este o tijă echipată cu un filet precis.
Fig. 4. Micrometru. a - brațul; b - cap de măsurare; c - călcâi; d - un tambur cu un membru (scară circulară); e - tulpină cu o scală milimetrică; f - membre cu o valoare de până la 0,01 mm; g - tambur ondulat; h - clichet, k - opritor.
Înălțimea de ridicare a filetului filetat într-o singură rotație se numește pasul șurubului micrometric. Micrometrul (figura 4) constă din două părți principale: clema a și șurubul micrometru (capul de măsurare) b. Șurubul micrometric trece prin orificiile consolei cu un filet interior, pe șurubul micrometric de pe consola există o piedică (sau călcâie). Pe șurubul cu micrometru, un cilindru complet (tambur) este fixat cu diviziuni de-a lungul circumferinței. Când șurubul micrometru se rotește, tamburul se alunecă de-a lungul unei scări liniare pe tija.
Pentru ca șurubul micrometru b să se deplaseze cu 1 mm, este necesar să se efectueze două rotații ale tamburului d. Astfel, înclinarea șurubului micrometru este de 0,5 mm. Micrometrul de pe tamburul d are o scală (limbă), care de obicei conține 50 de bari. Deoarece înălțimea șurubului este s = 0,5 mm, iar numărul diviziunilor bar este m = 50, precizia micrometrului este
s / m = 0,5 / 50 = 1/100 mm. (1)
Ca rezultat, se găsește valoarea numerică a lungimii obiectului măsurat cu un micrometru sau etriere
unde q este numarul intreg al riglei de scara, n este diviziunea vernier, care coincide cu orice divizare a riglei de scara, iar s / m este acuratetea.
Rezultatul poate fi rezumată după cum urmează: lungimea eșantionului, așa cum sa măsurat prin vernier, egal cu numărul de diviziuni întregi ale scalei vernier plus precizia, înmulțită cu numărul de diviziune a vernier coincide cu o diviziune a scalei.