Урок 47. Лабораторная работа 8

Измерение скорости неравномерного движения

Бригада__________________

__________________

Оборудование: прибор для изучения прямолинейного движения, штатив.

Цель работы: доказать, что тело, движущееся прямолинейно по наклонной плоскости, движется равноускоренно и найти значение ускорения.

На уроке во время демонстрационного эксперимента мы убедились, что если тело не касается наклонной плоскости, вдоль которой движется (магнитная левитация), то его движение является равноускоренным. Перед нами стоит задача понять, как будет двигаться тело, в том случае, когда оно скользит по наклонной плоскости, т.е. между поверхностью и телом существует сила трения, которая препятствует движению.

Выдвинем гипотезу, что тело по наклонной плоскости скользит, тоже равноускоренно и проверим ее экспериментально, построив график зависимости скорости движения от времени. При равноускоренном движении этот график представляет собой прямую линию, выходящую из начала координат. Если построенный нами график, с точностью до погрешности измерений, можно будет считать прямой линией, то движение на исследованном отрезке пути можно считать равноускоренным. В противном случае это более сложное неравномерное движение.

Для определения скорости в рамках нашей гипотезы воспользуемся формулами равнопеременного движения. Если движение начинается из состояния покоя, то V = at (1), где а - ускорение, t – время движения, V -скорость тела в момент времени t . Для равноускоренного движения без начальной скорости справедливо соотношение s = at 2 /2 , где s – путь пройденный телом за время движения t. Из этой формулы a =2 s / t 2 (2).Подставим (2) в (1), получим: (3). Итак, чтобы определить скорость тела в данной точке траектории, достаточной измерить его перемещение из начального пункта до этой точки и время движения.

Расчет границ погрешностей. Скорость находится из эксперимента путем косвенных измерений. Прямыми измерениями мы находим путь и время, а затем по формуле (3) скорость. Формула для определения границы погрешности скорости в данном случае имеет вид:(4).

Ценка полученных результатов. В силу того, что в измерениях расстояния и времени присутствуют погрешности, значения скорости V не лягут точно на прямую (Рис 1,черная линия ). Чтобы ответить на вопрос, можно ли считать исследуемое движение равноускоренным необходимо вычислить границы погрешностей изменения скорости, отложить эти погрешности на графике для каждой измененной скорости(красные полоски), п остроить коридор(пунктирные линии),

Не выходящий за границы погрешностей. Если это возможно, то такое движение при данной погрешности измерений, можно считать равноускоренным. Прямая линия (синяя), выходящая из начала координат, расположенная полностью в этом коридоре и проходящая как можно ближе к измеренным значениям скоростей является искомой зависимостью скорости от времени: V =at. Чтобы определить ускорение надо взять на графике произвольную точку и разделить значение скорости в этой точке V 0 на время в ней же t 0:а= V 0 / t 0 (5).

Ход работы:

1. Собираем установку для определения скорости. Направляющую рейку закрепляем на высоте 18-20 см. Размещаем каретку в самом верху рейки и датчик располагаем так, чтобы секундомер включался в момент начала движения каретки. Второй датчик последовательно расположим примерно на расстояниях: 10, 20, 30, 40 см для проведения 4 опытов. Данные заносим в Таблицу.

2. Производим 6 пусков каретки для каждого положения второго датчика, всякий раз занося в Таблицу показания секундомера. Таблица

Скорость		Скорость		Скорость		Скорость

3. Вычисляем среднее значение времени движения каретки между датчиками – t ср.

4. Подставляя значения s и t ср в формулу (3) определяем скорости в точках, где установлен второй датчик. Данные заносим в Таблицу.

5. Строим график зависимости скорости движения каретки от времени.

6

Погрешность измерения пути и времени:

∆s= 0,002 м, ∆t=0,01 c.

7. По формуле (4) находим ∆V для каждого значения скорости. В данном случае время t в формуле, это t ср.

8. Найденные значения ∆V откладываем на графике для каждой построенной точки.

. Строим коридор погрешностей и смотрим, попадают ли в него рассчитанные скорости V.

10. Проводим в коридоре погрешностей из начала координат прямую V=at и определяем по графику значение ускорения а по формуле (5): а=

Вывод:__________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №5

Лабораторная работа №5

Определение оптической силы и фокусного расстояния собирающей линзы .

Оборудование: линейка, два прямоугольных треугольника, длиннофокусная собирающая линза, лампочка на подставке с колпачком, источник тока, выключатель, соединительные провода, экран, направляющая рейка.

Теоретическая часть:

Простейший способ измерения оптической силы и фокусного расстояния линзы основан на использовании формулы линзы

d – расстояние от предмета до линзы

f – расстояние от линзы до изображения

F – фокусное расстояние

Оптической силой линзы называют величину

В качестве предмета используется светящаяся рассеянным светом буква в колпачке осветителя. Действительное изображение этой буквы получают на экране.

Изображение действительное перевернутое увеличенное:

Изображение мнимое прямое увеличенное:

Примерный ход работы:

F = 8 см = 0,08 м

F = 7 см = 0,07 м

F = 9 см = 0,09 м

Лабораторная работа по физике №3

Лабораторная работа по физике №3

ученицы 11 класса «Б»

Алексеевой Марии

Определение ускорения свободного падения при помощи маятника.

Оборудование:

Теоретическая часть:

Для измерения ускорения свободного падения применяются разнообразные гравиметры, в частности маятниковые приборы. С их помощью удается измерить ускорение свободного падения с абсолютной погрешностью порядка 10 -5 м/с 2 .

В работе используется простейший маятниковый прибор – шарик на нити. При малых размерах шарика по сравнению с длиной нити и небольших отклонениях от положения равновесия период колебания равен

Для увеличения точности измерения периода нужно измерить время t остаточно большого числа N полных колебаний маятника. Тогда период

И ускорение свободного падения может быть вычислено по формуле

Проведение эксперимента:

Установить на краю стола штатив.

У его верхнего конца укрепить с помощью муфты кольцо и повесить к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 1-2 см от пола.

Измерить лентой длину l маятника.

Возбудить колебания маятника, отклонив шарик в сторону на 5-8 см и отпустив его.

Измерить в нескольких экспериментах время t 50 колебаний маятника и вычислить t ср:

Вычислить среднюю абсолютную погрешность измерения времени и результаты занести в таблицу.

Вычислить ускорение свободного падения по формуле

Определить относительную погрешность измерения времени.

Определить относительную погрешность измерения длины маятника

Вычислить относительную погрешность измерения g по формуле

Вывод: Получается, что ускорение свободного падения, измеренное при помощи маятника, приблизительно равно табличному ускорению свободного падения (g=9,81 м/с 2) при длине нити 1 метр.

Алексеева Мария, ученица 11 “Б” класса гимназии № 201 , г. Москва

Учитель физики гимназии № 201 Львовский М.Б.

Лабораторная работа № 4

Лабораторная работа № 4

Измерение показателя преломления стекла

ученицы 11 класса «Б» Алексеевой Марии.

Цель работы: измерение показателя преломления стеклянной пластины, имеющей форму трапеции.

Теоретическая часть: показатель преломления стекла относительно воздуха определяется по формуле:

Таблица вычислений:

Вычисления:

n пр1=AE 1 / DC 1 =34мм/22мм=1,5

n пр2=AE 2 / DC 2 =22мм/14мм=1,55

Вывод: Определив показатель преломления стекла, можно доказать что это величина не зависит от угла падения.

Лабораторная работа №6

Лабораторная работа №6.

Измерение световой волны.

Оборудование: дифракционная решетка с периодом 1/100 мм или 1/50 мм.

Схема установки:

1. Держатель.

2. Черный экран.

   Узкая вертикальная щель.

Цель работы: экспериментальное определение световой волны с помощью дифракционной решетки.

Теоретическая часть:

Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными помежутками.

Источник

Длина волны определяется по формуле:

Где d – период решетки

k – порядок спектра

Угол, под котором наблюдается максимум света

Уравнение дифракционной решетки:

Поскольку углы, под которыми наблюдается максимумы 1-го и 2-го порядков, не превышают 5 , можно вместо синусов углов использовать их тангенсы.

Следовательно,

Расстояние а отсчитывают по линейке от решетки до экрана, расстояние b – по шкале экрана от щели до выбранной линии спектра.

Окончательная формула для определения длины волны имеет вид

В этой работе погрешность измерений длин волн не оценивается из-за некоторой неопределенности выбора середины части спектра.

Примерный ход работы:

b=8 см, a=1 м; k=1; d=10 -5 м

(красный цвет)

d – период решетки

Вывод: Измерив экспериментально длину волн красного света с помощью дифракционной решетки, мы пришли к выводу, что она позволяет очень точно измерить длины световых волн.

Урок 43

Урок 43. Лабораторная работа 7

Измерение ускорения тела

Бригада ____________________

____________________

Цель исследования: измерить ускорение движения бруска по прямому наклонному желобу.

Приборы и материалы: штатив, направляющая рейка, каретка, грузы, датчики времени, электронный секундомер, поролоновая подставка.

Теоретическое обоснование работы:

Определение ускорения тела будем производить по формуле: , где v 1 и v 2 мгновенные скорости тела в точках 1 и 2, измеренные в моменты времени t 1 и t 2 , соответственно. За ось Х выберем линейку, расположенную вдоль направляющей рейки.

Ход работы:

1. Выберем на линейке две точки х 1 и х 2 , в которых будем измерять мгновенные скорости и занесем их координаты в Таблицу 1.

Таблица 1.

Точки на оси Х для измерения мгновенной скорости		Δх 1 = х ’ 1 - х 1 Δх 1 = см				Δх 2 = х ’ 2 - х 2 Δх 2 = см
Определение интервалов времени	Δt 1 = t ’ 1 - t 1 Δ t 1 = c			Δt 2 = t ’ 2 - t 2 Δ t 2 = c
Определение мгновенной скорости	v 1 = Δх 1 / Δt 1 v 1 = м/c		v 2 = Δх 2 / Δt 2 v 2 = м/с		Δ v = м/c
Определение интервала времени между точками измерения скоростей	Δ t = с
Определение ускорения каретки

2. Выберем на линейке точки х ’ 1 и х ’ 2 конечные точки интервалов для измерения мгновенных скоростей и рассчитаем длины отрезков Δх 1 и Δх 2 .

3. Установим датчики измерения времени сначала в точках х 1 и х ’ 1 , запустим каретку и запишем измеренный интервал времени прохождения каретки между датчиками Δ t 1 в таблицу.

4. Повторим измерение для интервала Δ t 2 , времени за которое каретка проходит между точками х 2 и х ’ 2 , установив датчики в эти точки и запустив каретку. Данные также занесем в таблицу.

5. Определим мгновенные скорости v 1 и v 2 в точкахх 1 и х 2 , а так же изменение скорости между точками Δ v , данные заносим в таблицу.

6. Определим интервал времени Δ t = t 2 - t 1 , которое затратит каретка на прохождение отрезка между точками х 1 и х 2 . Для этого расположим датчики в точках х 1 и х 2 , и запустим каретку. Время, показанное секундомером, заносим в таблицу.

7. Рассчитаем ускорение каретки а по формуле. Полученный результат занесем в последнюю строку таблицы.

8. Делаем вывод, с каким движением мы имеем дело.

Вывод: ___________________________________________________________

___________________________________________________________________

9. Аккуратно разбираем установку, сдаем работу, и с чувствами исполненного долга и собственного достоинства покидаем класс.

Лабораторная работа по физике №7

Ученицы 11 класса «Б» Садыковой Марии

Наблюдение сплошного и линейчатого спектров.

Оборудование: проекционный аппарат, спектральные трубки с водородом, неоном или гелием, высоковольтный индуктор, источник питания, штатив, соединительные провода, стеклянная пластина со скошенными гранями.

Цель работы: с помощью необходимого оборудования наблюдать (экспериментально) сплошной спектр, неоновый, гелиевый или водородный.

Ход работы:

Располагаем пластину горизонтально перед глазом. Сквозь грани наблюдаем на экране изображение раздвижной щели проекционного аппарата. Мы видим основные цвета полученного сплошного спектра в следующем порядке: фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый, красный.

Данный спектр непрерывен. Это означает, что в спектре представлены волны всех длин. Таким образом, мы выяснили, что сплошные спектры дают тела, находящиеся в твердом или жидком состоянии, а также сильно сжатые газы.

Мы видим множество цветных линий, разделенных широкими темными полосами. Наличие линейчатого спектра означает, что вещество излучает свет только вполне определенной длины волны.

Водородный спектр: фиолетовый, голубой, зеленый, оранжевый.

Наиболее яркой является оранжевая линия спектра.

Спектр гелия: голубой, зеленый, желтый, красный.

Наиболее яркой является желтая линия.

Основываясь на нашем опыте, мы можем сделать вывод, что линейчатые спектры дают все вещества в газообразном состоянии. В этом случае свет излучают атомы, которые практически не взаимодействуют друг с другом. Изолированные атомы излучают строго определенные длины волн.

Урок 37

Урок 42 . Лабораторная работа №5.

Зависимость силы электромагнита от силы тока

Бригада ___________________

___________________

Цель работы: Установить зависимость между силой тока, протекающего по катушке электромагнита, и силой, с которой электромагнит притягивает металлические предметы.

Приборы и материалы: катушка с сердечником, амперметр, переменное сопротивление (реостат), динамометр, блок питания, гвоздь, соединительные провода, ключ, штатив с держателем, металлическая подставка под магнитные детали.

Ход работы:

1. Соберите установку, показанную на рисунке. Закрепите лапку держателя в верхней части штатива. В держателе зажмите верхнюю часть динамометра, как показано на рисунке. Привяжите к гвоздю нитку, так чтобы она попала в углубление на остром конце гвоздя и не соскакивала с него. С противоположной стороны нити сделайте петлю и повесьте гвоздь на крючок динамометра.

Запишите показания динамометра. Это вес гвоздя, он вам понадобится при измерении силы магнита:

3. Собрать электрическую цепь, показанную на рисунке. Питание не включать, пока преподаватель не проверить правильность сборки.

4. Замкнуть ключ и, вращая реостат от максимального левого до максимального правого положения определить диапазон изменения тока цепи.

Ток меняется от___А до ____А.

5. Выберите три значения тока, максимальное и два меньших и занесите

Их во второй столбец таблицы. Вы проведете три опыта с каждым значением тока.

6. Замкните цепь и установите на амперметре с помощью реостата первое выбранное вами значение тока.

7. Прикоснитесь сердечником катушки к шляпке висящего на динамометре гвоздя. Гвоздь прилип к сердечнику. Опускайте катушку вертикально вниз и следите за показаниями динамометра. Запомните показания динамометра в момент отрыва катушки и занесите его в колонку F 1 .

8. Повторите еще два раза опыт с этой силой тока. Значения силы на динамометре в момент отрыва гвоздя занесите в колонки F 2 и F 3 . Они могут немного отличаться от первого из-за неточности измерения. Найдите среднее магнитной силы катушки по формуле F cp = (F 1 +F 2 +F 3)/3 и занесите колонку «Средняя сила».

9. Динамометр показывал значение силы равное сумме веса гвоздя и магнитной силы катушки: F = P + F M . Отсюда сила катушки равна F M = F – P. Вычтите из F cp вес гвоздя Р и результат запишите в колонку «Магнитная сила».

Номер	Сила тока I, А	Показания динамометра F, Н			Средняя сила F cp , Н	Магнитная сила F M , Н

10. Повторите опыты дважды с другими силами тока и заполните оставшиеся ячейки таблицы.

I,A 1. Постройте график зависимости магнитной силы F M от силы тока I .

скорости Оборудование ... лабораторные работы Новая лабораторная работа Тема 4 Лабораторная работа №6. Измерение естественного...

Авдеева исследовательские работы по экологии введение

Автореферат диссертации

Оценки скорости течения воды провести измерения скорости течения воды Оборудование : ... практикума, на уроках географии 7 класса в качестве лабораторной работы «Изучение... автомобилей отличается значительной неравномерностью в пространстве и времени...

План-конспект урока физики в 8 классе

Тема: Лабораторная работа «Измерение мощности и работы тока в электрической лампе». Цели урока : 1. Формировать у учащихся практические навыки работы с электрическими цепями. 2. Развивать познавательные процессы: память, логического мышления – через построение умозаключений, внимания – через умение анализировать, делать выводы, подводить итоги в ходе практической работы и при решении задач. 3. Дать возможность почувствовать свой потенциал каждому ученику.

ХОД УРОКА

I . Актуализация знаний, целеполагание. Поставим пред собою цель, чтобы после этого урока легко мог каждый измерять I , и U , рассчитывать работу и мощность электрического тока .Сегодня мы выполним работу по определению работы и мощности электрического тока. Каждый будет работать в своем темпе, поэтому кому-то удастся сделать меньше, кому-то – больше, но лабораторная работа – обязательна для всех.Отчет о результатах работы – оценивается.Повторение, подготовка к выполнению лабораторной работы.

1. Что такое работа электрического тока? Как ее можно рассчитать? В каких единицах она измеряется? Что такое электрическая мощность? Как ее можно рассчитать? В каких единицах она измеряется? Какие вам известны способы измерения физических величин? Как бы вы предложили измерить силу тока и напряжение? Как включают в цепь амперметр и вольтметр?

Итак, давайте наметим план выполнения работы. Предполагаемый ответ ученика: – Начертить схему электрической цепи. – Собрать электрическую цепь по схеме. – Измерить силу тока и напряжение. – Вычислить по формулам работу и мощность тока. – Вычислить мощность по показаниям на цоколе электрической лампочки. – Сравнить вычисления в двух случаях.

II . Повторяем правила поведения на лабораторном уроке с последующей подписью в журнале по технике безопасности .

И Н С Т Р У К Ц И Я

по технике безопасности для кабинета физики

Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания учителя.

Не приступайте к выполнению работы без разрешения учителя.

Размещайте приборы, материалы, оборудование на своём рабочем месте таким образом, чтобы исключить их падение или опрокидывание.

Перед выполнением работы необходимо внимательно изучить её содержание и ход выполнения.

Для предотвращения падения при проведении опытов стеклянную посуду закрепляйте в лапке штатива.

При проведении опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов. При работе с приборами из стекла соблюдайте особую осторожность. Не вынимайте термометры из пробирок с затвердевшим веществом.

следите за исправностью всех креплений в приборах и приспособлениях. Не прикасайтесь и не наклоняйтесь к вращающимся частям машин.

При сборке экспериментальных установок используйте провода с прочной изоляцией без видимых повреждений.

При сборке электрической цепи избегайте пересечения проводов, запрещается пользоваться проводниками с изношенной изоляцией и выключателями открытого типа.

Источник тока в электрической цепи подключайте в последнюю очередь. Собранную цепь включайте только после проверки и с разрешения учителя.

Не прикасайтесь к находящимся под напряжением элементам цепей, лишённых изоляции. Не производите пересоединение цепей и смену предохранителей до отключения источника электропитания.

Следите за тем, чтобы во время работы случайно не коснуться вращающихся частей электрических машин. Не производите пересоединений в электроцепях машин до полной остановки якоря или ротора машины

III. На экране – возможный вариант оформления работы, которым ученики могут воспользоваться.

Лабораторная работа № 7

«Измерение мощности и работы тока в электрической лампе»

Цель работы: научиться определять мощность и работу тока в лампе, используя амперметр, вольтметр и часы. Приборы и материалы: источник питания, низковольтная лампа на подставке, вольтметр, амперметр, ключ, соединительные провода, часы с секундной стрелкой.Рабочие формулы: P = U х I A = P х t .
Выполнение работы 1 .Собираю цепь по схеме:
2. Измеряю вольтметром напряжение на лампе: U = B 3. Измеряю амперметром силу тока:I = A 4. Вычисляю мощность тока в лампе:Р = Вт. 5. Засекаю время включения и выключения лампы: t = 60 c . По времени ее горения и мощности определите работу тока в лампе: А= Дж. 6. Проверяю, совпадает ли полученное значение мощности с мощностью, обозначенной на лампе. На лампе мощность P = U х I = Вт В эксперименте = Вт Вывод: мощность лампы равна Вт, работа, совершенная током за минуту = Дж. Мощность, указанная на лампе и мощность, полученная в эксперименте не совпадают так как
IV. Решение задач(для тех, кто справится раньше):
1. В результате протягивания проволоки через волочильный станок ее длина увеличилась в 3 раза (при неизменном объеме). Во сколько раз изменились при этом площадь поперечного сечения и сопротивление проволоки? Ответ: В 3 раза площадь уменьшилась, а сопротивление увеличилось в 9 раз.
2. Имеется два медных провода одинаковой длины. Площадь поперечного сечения первого провода в 1,5 раза больше, чем второго. В каком проводе сила тока будет больше и во сколько раз при одинаковом напряжении на них? Ответ: В 1 проводе сила тока будет больше в 1,5 раза, т.к. сопротивление этого провода меньше.
3. Два провода – алюминиевый и медный – имеют одинаковую площадь поперечного сечения и сопротивление. Какой провод длиннее и во сколько раз? (удельное сопротивление меди - 0,017 Ом мм 2 /м, а алюминия - 0,028 Ом мм 2 /м) Ответ:Медный провод длиннее в 1,6 раза, т. к.удельное сопротивление меди меньше, чем алюминия в 1,6 раза.

Подведение итогов урока:

1. Какую цель ставили вы лично перед собой? Достигнута ли она? Оцените свою работу на уроке.

Лабораторная работа 8 Измерение мощности и работы тока в электрической лампе Цель работы – научиться определять мощность и работу тока в лампе, используя амперметр, вольтметр и часы Оборудование - батарейка, ключ, низковольтная лампа на подставке, амперметр, вольтметр, соединительные провода, секундомер.

Теория Формула для расчета работы тока А= IUt Формула для расчета мощности тока P= IU или P= Цена деления = ___= А амперметра Цена деления =___= В вольтметра P теор. =U теор. I теор. / рассчитывается по значениям U и I, указанным на подставке лампочки / Схема электрической цепи

Вычисления: А= P = A теор. = P теор. = Вывод: Сегодня на лабораторной работе я научился (ась) определять мощность и работу тока в лампе, используя амперметр, вольтметр и секундомер. Рассчитал(а) значения работы тока и мощности лампочки: А = Дж Р = Вт (указать конкретные экспериментальные значения физических величин). Также рассчитал(а) теоретические значения работы тока и мощности лампочки: А теор. = Дж Р теор. = Вт Полученные экспериментальные значения работы и мощности тока в лампе (примерно) совпадают с рассчитанными теоретическими значениями. Следовательно при выполнении лабораторной работы были допущены небольшие погрешности измерений. (Полученные экспериментальные значения работы и мощности тока в лампе не совпадают с рассчитанными теоретическими значениями. Следовательно, при выполнении лабораторной работы были допущены значительные случайные погрешности измерений.)

Цель – определить момент инерции тела методом крутильных колебаний.

Приборы и материалы : измерительная установка, набор тел, секундомер.

Описание установки и метода измерения

Измерительная установка представляет собой круглый диск, подвешенный на упругой стальной проволоке и предназначенный для помещения тел, момент инерции которых следует определить (рис. 8.1).

Рис. 8.1

Прибор центруется при помощи двух подвижных грузов, закрепленных на диске. Поворачивая диск прибора на некоторый угол вокруг вертикальной оси, закручивают стальной подвес.

При повороте тела на угол  проволока закручивается и возникает момент сил M , стремящийся вернуть тело в положение равновесия. Эксперимент показывает, что в довольно широких пределах момент сил М пропорционален углу закручивания  , т. е.
(сравните: упругая сила
). Отпускают диск, предоставляя ему возможность совершать крутильные колебания. Период крутильных колебаний определяется выражением
, гдеf – модуль кручения; J – момент инерции колеблющейся системы.

Для прибора
. (8.1)

Равенство (8.1) содержит две неизвестные величины f и J пр . Поэтому необходимо повторить опыт, предварительно поместив на диск установки эталонное тело с известным моментом инерции. В качестве эталона взят сплошной цилиндр, момент инерции которого J эт .

Определив новый период колебаний прибора с эталоном, составляем уравнение, аналогичное уравнению (8.1):

. (8.2)

Решая систему уравнений (8.1) и (8.2), определяем модуль кручения f и момент инерции прибора J пр при данном положении грузов. (Вывод расчетных формул для f и J пр сделайте самостоятельно при подготовке к лабораторной работе и приведите его в отчете). Сняв эталон, помещают на диск прибора тело, момент инерции которого относительно оси прибора нужно определить. Установку центрируют и вновь определяют период крутильных колебаний T 2 , который в этом случае запишется в виде

. (8.3)

Зная иf , рассчитывают момент инерции тела относительно оси прибора на основании формулы (8.3).

Данные всех измерений и расчетов заносят в табл. 8.1.

Таблица 8.1

Измеряемые и расчетные величины для определения момента инерции методом крутильных колебаний

	t пр	T пр	t 1	T 1	t 2	T 2
		< T пр >=	< T 1 >= < ¦ >= < J пр >=	< T 2 >= < J т >

Задание 1. Определение периодов крутильных колебаний прибора, прибора с эталоном, прибора с телом

1. Замерить секундомером время t пр 20–30 полных колебаний прибора и определить
.

2. Опыт повторить 5 раз и определить < T пр > .

3. Поместить на диск прибора эталон и аналогично определить < T 1 >.

4. Поместить на диск прибора тело, установку отцентрировать, определить < T 2 > .

Результаты измерений занести в табл. 8.1

Лабораторная работа №8.

«Измерение диаметра и отклонений формы поверхности отверстия индикаторным нутромером».

Цель работы: Освоить приемы измерения индикаторным нутромером

диаметров отверстий и отклонения формы отверстия.

Задание: Измерить диаметром и отклонения формы поверхности

отверстия в деталях типа втулки индикаторным нутромером.

Оборудование: Индикаторный нутромер с головкой.

Концевые меры длины (КМД).

Принадлежности к КМД.

Детали типа втулки и её чертёж.

1. Теоретическая часть

Измерения отверстия допустимо, если ≤ т.е. предельная погрешность измерения головки меньше допускаемой погрешности измерения отверстия.

2. Индикаторный нутромер.

Основанием индикаторного нутромера служит трубка 4 (рис.1) с теплоизоляционной ручкой 6. Верхнее отверстие трубки с зажимом 8 служит для установки гильзы измерительной головки или индикатора часового типа.

В нижней части трубки расположена головка нутромера, состоящая из корпуса 9, центрирующего мостика11 и измерительных стержней-наконечников - подвижного 1 и жесткого 10. Перемещение наконечника 1 через рычаг 2, штек 3 и червяка 5 передаётся измерительной головке. Центрирующий мостик 2 устанавливает ось измерения нутромера (ось наконечникаа1 и 10) на совпадение с диаметром отверстия измеряемой детали (рис.2)

При измерении необходимо покачать нутромер в осевой плоскости в продольном сечении и найти минимальное положение по стрелке измерительной головки, т.е. перпендикулярны к обоим образующим отверстия.

Нутромеры с центрирующим мостиком выпускаются с диапазоном измерения: мм: 6…10; 10…18; 18…50; 50…100; 100…160; 160…250; 250…450; 450…700; 700…1000.

Для измерения отверстий малых диаметров принимаются нутромеры с шариковыми вставками (рис.3) шариковые вставки имеют диапазоны: мм: 3…6; 6…10; 10…18.

Для установки индикаторных нутромеров на «0» применяются установочные кольца или комплекты из концевых мер (КМД) и боковиков. Блок КМД подбирают и устанавливают в державку вместе с боковиками. Действия при установки на «0» аналогичны действиям при измерении детали.

2.1 Измерительная головка.

Измерительная головка преобразуют малые перемещения измерительного наконечника в большие перемещения стрелки отчетного устройства.

На рис.4 показан индикатор часового типа. Измерительный стержень 1 индикатора имеет рейку, которая зацепляется с зубчатым колесом 5 и через передаточное колесо 9 передает движение трубке 9 и стрелки 8. Для установки на «0» круглая шкала циферблата поворачивается вместе с ободком 2. Стрелка 6 показывает количество оборотов стрелки 8.

Индикаторы часового типа имеют диаметр гильзы 8мм, ход измерительного стержня 2; 5 или 10мм и цену деления 0,01мм.

У рычажно-зубчатых измерительных головок перемещение измерительного наконечника (поворачивает) через систему рычагов передаются зубчатому сектору, который поворачивает зубчатое колесо и сидящую на оси колеса стрелку. Головки имеют цену деления 0,001 мм и 0,002 мм, диапазон измерений ± 0,05мм…5мм (многооборотные).

2.2 Подготовка к измерению.

1.Закрепить измерительную головку в трубке нутромера. Для этого вставить гильзу измерительной головки в отверстие трубки так, чтобы шарик измерительного наконечника коснулся торца штока и шкала циферблата обращена в сторону с центрирующим мостиком и закрепить зажимом измерительную головку, при этом стрелка должна сделать полный оборот. При этом необходимо сохранить свободу перемещения измерительного стержня головки.

2. Набрать блок КМД согласно номинального размера отверстия и закрепить его между боковиками в державку для КМД. Предварительно протерев плитки и боковики бензином. Протереть выветренную поверхность отверстия чистой тканью.

3. проверить на соответствие пределов измерения нутромера размеру измерительного отверстия. В случае их несоответствия заменить сменный измерительный стержень или подобрать набор удлинителей и шайб к жесткому составному стержню (в зависимости от типа нутромера).

2.3 Установка нутромера на «0».

1.Взять нутромер за теплоизоляционную ручку и ввести глубомерный стержень между боковиками.

2.Наблюдая за стрелкой головки и перемещая нутромер между боковиками путем покачивания и вращения вокруг оси трубки (см.схему) установить нутромер в положение, совпадающее с наименьшим расстояние между измерительными поверхностями боковиков. При этом стрелка дойдет до самого дальнего *(по часовой стрелке) деления и повернет обратно. Для обоих видов движения (покачивая и поворота) это деление должно совпасть.

3.Запомнить это деление, вынуть нутромер из боковиков и ободком циферблата (или винтом установки на «0») повернуть шкалу в замеченное положение.

4.Проверить установку на «0». В правом положении стрелка индикатора должна показать на 0.

2.4 Измерение диаметра отверстия.

1.Взять нутромер правой рукой за теплоизоляционную ручку и передерживая деталь левой рукой ввести нутромер в отверстие измеряемой детали измерительной головкой вверх и шкалой к себе. Для этого подвижный стержень с мостиком нужно ввести на небольшую глубину путем наклона нутромера, а затем выпрямить его так, чтобы жесткий стержень уперся в противоположную стенку отверстия.

2.Продвинуть нутромер до нужного сечения и, покачивая его в вертикальной плоскости от себя – на себя, заметить самое дальнее деление шкалы, до которого доходит стрелка.

Отклонение стрелки от «0» по часовой стрелки показывает уменьшение размера диаметра отверстия и знак «-», а отклонение против часовой стрелки – уменьшение диаметра и знак«+».

4.Снять показание нутромера с учетом цены деления шкалы головки и знака и записать его в таблицу отсчета. Измерения провести для каждого сечения в двух взаимно-перпендикулярных направлениях.

Рис. 1Индикаторный нутромер

Рис. 4 Индикатор часового типа

3.Результаты измерения.

1.С учетом номинального размера блока КМД посчитать действительные размеры детали.

2.Сравнгить размеры детали с допускаемыми предельными размерами и дать заключение о годности детали.

Рассмотрев размеры детали по сечениям, определить отклонения формы детали от цилиндричности.

3.Заполнить отчет по работе.

После проверки результатов измерений преподавателем нутромер, головку, КМД и принадлежности к ним протереть сухой тканью и уложить в футляры. Провести в порядок рабочее место.