29. Обновлённая виртуальная лабораторная работа по физике «Изучение расширения твердых тел» http://efizika.ru/html5/29/index.html.
Цель работы: экспериментально определить коэффициенты линейного расширения твердых тел: стали, алюминия, стекла, бронзы.
Приборы и принадлежности: прибор для определения коэффициента линейного расширения, в состав которого входят стержневые образцы (стальной, алюминиевый, стеклянный и др.), стеклянные пробирки, индикатор малых перемещений (микрометр), термометр лабораторный, химический стакан с водой, штатив, штангенциркуль.
29.Updated virtual laboratory assignments in physics «Studying the expansion of solids» http://efizika.ru/html5/29/index.html.
The purpose of the work is to experimentally determine the coefficients of linear expansion of solids: steel, aluminum, glass, bronze.
Instruments and accessories: a device for determining the coefficient of linear expansion, which includes rod samples (steel, aluminum, glass, etc.), glass tubes, a small displacement indicator (micrometer), a laboratory thermometer, a chemical beaker with water, a tripod, a caliper.
Лабораторная работа: Изучение расширения твердых тел
Цели работы:
1. Изучить явление теплового расширения твердых тел.
2. Определить коэффициент линейного расширения материала.
3. Проанализировать влияние температуры на размеры твердых тел.
Оборудование:
• Металлическая линейка (из алюминия или стали)
• Нагревательный элемент (например, электрическая плитка)
• Термометр
• Стенд для крепления линейки
• Измерительная лента
• Таймер или секундомер
• Калибровочные блоки (для точного измерения)
Теоретическая часть:
Тепловое расширение твердых тел происходит из-за увеличения средней кинетической энергии частиц при нагревании. При этом частицы начинают двигаться более активно, что приводит к увеличению расстояний между ними. Коэффициент линейного расширения (α) можно определить по формуле:
Δ L = L₀⋅ α ⋅ Δ T
где:
• Δ L — изменение длины,
• L₀ — начальная длина,
• α — коэффициент линейного расширения,
• Δ T — изменение температуры.
Ход работы:
1. Подготовка эксперимента:
• Закрепите линейку горизонтально на стенде так, чтобы один конец был свободен для нагрева.
• Измерьте начальную длину линейки (L₀) с помощью измерительной ленты и запишите значение.
2. Нагревание:
• Постепенно нагревайте свободный конец линейки, используя нагревательный элемент.
• Следите за температурой с помощью термометра и записывайте ее каждые 10 минут.
3. Измерение изменений:
• После достижения определенной температуры (например, 100 °C) остановите нагревание.
• Снова измерьте длину линейки и запишите новое значение (L).
• Вычислите изменение длины (Δ L = L - L₀).
4. Расчет коэффициента расширения:
• Определите изменение температуры (Δ T) как разницу между конечной и начальной температурой.
• Используя полученные данные, рассчитайте коэффициент линейного расширения (α) по формуле, приведенной выше.
5. Анализ результатов:
• Сравните полученное значение α с табличными данными для данного материала.
• Обсудите возможные источники ошибок в эксперименте.
Заключение:
Подведите итоги эксперимента, отметив, как температура влияет на размеры твердых тел и какие практические применения имеет знание о тепловом расширении материалов.
Дополнительные советы:
• Обязательно соблюдайте технику безопасности при работе с нагревательными элементами.
• Убедитесь, что все измерения проводятся с достаточной точностью для получения достоверных результатов.
Эта лабораторная работа поможет студентам лучше понять явления теплового расширения и их практическое значение в реальной жизни.
Лабораторная работа: Изучение расширения твердых тел
▎Цели работы:
1. Изучить явление теплового расширения твердых тел.
2. Определить коэффициент линейного расширения материала.
3. Проанализировать влияние температуры на размеры твердых тел.
▎Оборудование:
• Металлическая линейка (из алюминия или стали)
• Нагревательный элемент (например, электрическая плитка)
• Термометр
• Стенд для крепления линейки
• Измерительная лента
• Таймер или секундомер
• Калибровочные блоки (для точного измерения)
▎Теоретическая часть:
Тепловое расширение твердых тел происходит из-за увеличения средней кинетической энергии частиц при нагревании. При этом частицы начинают двигаться более активно, что приводит к увеличению расстояний между ними. Коэффициент линейного расширения (α) можно определить по формуле:
Δ L = L₀ ⋅ α ⋅ Δ T
где:
• Δ L — изменение длины,
• L₀ — начальная длина,
• α — коэффициент линейного расширения,
• Δ T — изменение температуры.
▎Ход работы:
1. Подготовка эксперимента:
• Закрепите линейку горизонтально на стенде так, чтобы один конец был свободен для нагрева.
• Измерьте начальную длину линейки (L₀) с помощью измерительной ленты и запишите значение.
2. Нагревание:
• Постепенно нагревайте свободный конец линейки, используя нагревательный элемент.
• Следите за температурой с помощью термометра и записывайте ее каждые 10 минут.
3. Измерение изменений:
• После достижения определенной температуры (например, 100 °C) остановите нагревание.
• Снова измерьте длину линейки и запишите новое значение (L).
• Вычислите изменение длины (Δ L = L - L₀).
4. Расчет коэффициента расширения:
• Определите изменение температуры (Δ T) как разницу между конечной и начальной температурой.
• Используя полученные данные, рассчитайте коэффициент линейного расширения (α) по формуле, приведенной выше.
5. Анализ результатов:
• Сравните полученное значение α с табличными данными для данного материала.
• Обсудите возможные источники ошибок в эксперименте.
▎Заключение:
Подведите итоги эксперимента, отметив, как температура влияет на размеры твердых тел и какие практические применения имеет знание о тепловом расширении материалов.
▎Дополнительные советы:
• Обязательно соблюдайте технику безопасности при работе с нагревательными элементами.
• Убедитесь, что все измерения проводятся с достаточной точностью для получения достоверных результатов.
Эта лабораторная работа поможет студентам лучше понять явления теплового расширения и их практическое значение в реальной жизни.
