| Головна » Статті » Фізика | [ Додати статтю ] |
ВИЗНАЧЕННЯ ЗАРЯДУ ЕЛЕКТРОНА
|
Обладнання, необхідні вимірювання, засоби вимірювань Схема вимірювальної установки показана на малюнку 205. Для виконання експерименту можна використати водний розчин сульфату міді (CuSO4), а як електроди — мідні пластини. Заряд електрона можна визначити за формулою яку виведено із закону Фарадея для електролізу. Тут m — маса речовини, що виділилася на електроді, М — молярна маса речовини, п — валентність цієї речовини, NA — стала Авогадро, l — сила струму, що пройшов через розчин електроліту, t — час проходження струму. Щоб визначити масу міді, яка виділилася на катоді, його зважують до і після виконання досліду (відповідно т1 та т2). Тому т = т2 — т1 і формула для визначення заряду електрона матиме остаточний вигляд: Для вимірювання сили струму використовують шкільний амперметр (шкала 0-2А; клас точності 2,5), Час вимірюють годинником (електронним чи з секундною стрілкою). Реостат у колі потрібний для регулювання сили струму. Максимальні відносну і абсолютну похибки вимірювання заряду електрона визначають за формулами: Підготовка до виконання роботи 1. Підготувати бланк звіту зі схемою електричного кола і таблицею для записування результатів вимірювань і обчислень. 2. Зважити катод, заздалегідь зробивши на його верхній частині риску, щоб надалі не переплутати його з анодом. Укріпити електроди в тримачі і, не вставляючи електроди в банку з розчином, скласти електричне коло згідно з малюнком 205. Перевірити надійність електричних контактів, правильність приєднання електродів до джерела струму, правильність приєднання амперметра. Виконання експерименту, обробка результатів вимірювань 1. Опустити електроди у банку з розчином, замкнути ключ, установити за допомогою реостата силу струму в колі не більше 1А. Процес електролізу має тривати 20 хв, при цьому силу струму в колі слід підтримувати незмінну (за допомогою реостата). Після завершення досліду ключ розімкнути, вийняти і висушити над електроплиткою мідний катод, зважити його. 2. Обчислити епр, максимальні абсолютні і відносні похибки вимірювання сили струму і часу; визначити абсолютну похибку вимірювання маси; обчислити максимальні похибки (відносну й абсолютну) вимірювання величини заряду електрона. 3. Записати результат вимірювання заряду електрона: Порівняти добуте значення заряду електрона з табличним. Контрольне запитання Чи можна, використовуючи застосований метод вимірювання заряду електрона, підвищити точність результату? Як? ВИВЧЕННЯ ЯВИЩА ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ ІНДУКЦІЇ Обладнання: міліамперметр, джерело живлення, котушки з осердям, дугоподібний магніт, вимикач кнопковий, з'єднувальні проводи, магнітна стрілка (компас), реостат. Підготовка до проведення роботи 1. Вставити в одну з котушок залізне осердя, закріпивши його гайкою. Через міліамперметр, реостат і вимикач приєднати цю котушку до джерела живлення. Вимикачем увімкнути струм і за допомогою магнітної стрілки (компаса) визначити магнітні полюси котушки із струмом. Зафіксувати, в який бік відхиляється при цьому стрілка міліамперметра. У процесі виконання роботи магнітні полюси котушки з струмом можна визначати за напрямом відхилення стрілки міліамперметра. 2. Від'єднати від кола реостат і вимикач, замкнути міліамперметр на котушку, зберігаючи порядок з'єднання їх клем. Постановка експерименту 1. Приставити осердя до одного з полюсів дугоподібного магніту і вставити в котушку, спостерігаючи одночасно за стрілкою міліамперметра. 2. Повторити спостереження, виймаючи осердя з котушки, а також змінюючи полюси магніту. 3. Накреслити схему досліду і перевірити правило Ленца для кожного випадку. 4. Розмістити другу котушку поряд з першою так, щоб їх осі збігалися. 5. Вставити в обидві котушки залізні осердя і через вимикач приєднати котушку до джерела струму. 6. Замикаючи і розмикаючи вимикач, спостерігати відхилення стрілки міліамперметра. 7. Накреслити схему досліду і перевірити, як виконується правило Ленца. ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКА ЗАЛОМЛЕННЯ СКЛА Обладнання, необхідні вимірювання, засоби вимірювання Під час роботи вимірюють показник заломлення скляної пластинки, що має форму трапеції. На одну з паралельних граней пластинки похило до неї спрямовують вузький світловий пучок. Проходячи крізь пластинку, цей пучок світла зазнає дворазового заломлення. Джерело світла — електрична лампочка, приєднана до відповідного джерела струму через вимикач. Світловий пучок створюють за допомогою металевого екрана з щілиною. При цьому ширина пучка може змінюватися від зміни відстані між екраном і лампочкою. Показник заломлення скла відносно повітря визначається за формулою - кут падіння пучка світла на грань пластинки з повітря у скло, - кут заломлення світлового пучка в склі.Відношення, що в правій частині формули, знаходять так. Перед тим, як напрямити на пластинку світловий пучок, її розміщують на столі на аркуші міліметрового паперу (або паперу в клітинку) так, щоб одна з її паралельних граней збіглася із завчасно відміченою лінією на папері. Ця лінія позначатиме межу поділу повітря — скло. Тонко заструганим олівцем проводять лінію вздовж другої паралельної грані. Ця лінія зображає межу поділу скло — повітря. Після цього, не зміщуючи пластинки, на її першу паралельну грань під будь-яким кутом напрямляють вузький світловий пучок. Уздовж падаючого на пластинку світлового пучка і того, що вийшов з неї, тонко заструганим олівцем ставлять точки 1, 2, 3 і 4 (мал. 192). Після цього лампочку вимикають, пластинку знімають і під лінійку креслять вхідний, вихідний і заломлений промені (мал.193). Через точку В межі поділу середовищ повітря — скло проводять перпендикуляр до межі, відмічають кути падіння і заломлення . Далі за допомогою циркуля креслять коло з центром у точці В і будують прямокутні трикутники ABE і CBD. Оскільки , і АВ=ВС - то формула для визначення показника заломлення скла матиме вигляд: Довжину відрізків АЕ і DC вимірюють на міліметровому папері або лінійкою. При цьому в обох випадках інструментальну похибку можна брати такою, що дорівнює 1 мм. Похибку відліку також можна брати 1 мм, що врахує неточність розміщення лінійки відносно краю світлового пучка. Максимальну відносну похибку є визначення показника заломлення знаходять за формулою: Максимальна абсолютна похибка визначається формулою: Тут пH — наближене значення показника заломлення, що визначається формулою (1). Остаточний результат визначення показника заломлення записують так: Підготовка до проведення роботи 1. Підготувати бланк звіту з таблицею для записування результатів вимірювань і обчислень. Виміряно Обчислено AE, мм DC, Мм nH AE мм DC мм % n 2. Через вимикач приєднати до джерела струму лампочку. За допомогою екрана із щілиною утворити тонкий світловий пучок. Постановка експерименту, обробка результатів вимірювань 1. Визначити показник заломлення скла відносно повітря при будь-якому куті падіння. Результат записати з урахуванням обчислених похибок. 2. Повторити те саме при іншому куті падіння. 3. Порівняти результати, знайдені за формулами: 4. Зробити висновок про залежність показника заломлення від кута падіння. (Метод порівняння результатів вимірювань викладено у вступі до лабораторних робіт у підручнику з фізики для 10-го класу.) Контрольне запитання Щоб визначити показник заломлення скла, досить виміряти транспортиром кути і й обчислити відношення синусів цих кутів. Який із методів визначення показника заломлення має переваги: цей чи той, який використано в роботі? | |
| Переглядів: 914 | |
| Всього коментарів: 0 | |