210. Обновлённая виртуальная лабораторная работа по физике «Определение температурного коэффициента сопротивления металлов» - http://efizika.ru/html5/210/index.html

Цель работы: определить среднее значение температурного коэффициента сопротивления различных металлов.

Приборы и принадлежности: прибор для определения температурного коэффициента сопротивления меди, авометр (мультиметр), термометр технический, комплект проводов, виртуальная лаборатория.

210. Updated virtual laboratory assignments in physics «Determination of the temperature coefficient of resistance of metals» - http://efizika.ru/html5/210/index.html

The purpose of the work: to determine the average value of the temperature coefficient of resistance of various metals.

Instruments and accessories: a device for determining the temperature coefficient of resistance of copper, an avometer (multimeter), a technical thermometer, a set of wires, a virtual laboratory.

Виртуальная лабораторная работа: Определение температурного коэффициента сопротивления металлов

Цели работы:

1. Изучить зависимость электрического сопротивления металлов от температуры.

2. Определить температурный коэффициент сопротивления (α) для различных металлов.

Оборудование:

• Виртуальный мультиметр

• Нагревательный элемент (например, термостат)

• Образцы металлов (медь, алюминий, железо и др.)

• Компьютерная программа для моделирования (например, PhET или аналогичные)

Теоретическая справка:

Температурный коэффициент сопротивления (α) — это величина, характеризующая изменение электрического сопротивления материала с изменением температуры. Он определяется по формуле:

R = R₀ (1 + α (T - T₀))

где:

• R — сопротивление при температуре T ,

• R₀ — сопротивление при начальной температуре T₀ ,

• α — температурный коэффициент сопротивления.

Процедура:

1. Подготовка оборудования:

   • Запустите виртуальную лабораторию и выберите необходимые инструменты.

   • Выберите образцы металлов для исследования.

2. Измерение сопротивления:

   • Установите образец металла в нагревательный элемент.

   • Измерьте начальное сопротивление R₀ при комнатной температуре (например, 20 °C).

   • Постепенно увеличивайте температуру образца, фиксируя значения сопротивления Rₜ при различных температурах (например, каждые 10 °C до 100 °C).

3. Сбор данных:

   • Запишите полученные значения температуры и соответствующего сопротивления в таблицу.

4. Расчёт температурного коэффициента:

   • Для каждого измерения рассчитайте α по формуле, используя данные о сопротивлении и температуре.

   • Постройте график зависимости R от T и проведите линейную регрессию для определения α.

5. Анализ результатов:

   • Сравните полученные значения α для различных металлов.

   • Обсудите возможные источники погрешностей в измерениях и их влияние на результаты.

Заключение:

В этой лабораторной работе вы изучили зависимость сопротивления от температуры для различных металлов и определили их температурные коэффициенты сопротивления. Это знание важно для понимания поведения материалов в электрических цепях при изменении температуры.

Дополнительные задания:

• Исследуйте влияние легирования на температурный коэффициент сопротивления.

• Проведите сравнение полученных результатов с литературными данными для выбранных металлов.

Эта виртуальная лабораторная работа позволяет студентам получить практические навыки в измерении и анализе физических свойств материалов, а также развивает критическое мышление и навыки работы с данными.