Расчёт количества заряда протекшего по проводнику
Автор: учитель физики Лукманов Дамир Расихович.
МБОУ Инженерный лицей № 83 УГНТУ им. героя Советского Союза Пинского М.С. г. Уфа.
Открытый урок в 11 классе по теме: «Расчёт количества заряда протекшего по проводнику»
Урок по теме «метапредметные связи»
Файл:Открытый урок
Открытый урок в 11 классе
План
- Организационный момент
- Теоретическая часть
- Практическая часть
- Расчёт на компьютере.
- Вывод.
I.Здравствуйте. Садитесь. Кто отсутствует.
Задача на сегодня:
а)провести эксперимент по физике
б) помощью программы Excel построить графики зависимости силы тока от времени I(t), с помощью линии тренда получить уравнение I(t)
в) вывести первообразную уравнения I(t)
г) произвести расчёт количества заряда протекшего через проводник.
II.К полупроводникам относятся класс веществ с сопротивлением значительно большими, чем у металлов, и свойством понижения сопротивления с ростом температуры.
Часто бывает необходимо замещение ионов одного металла ионами другого металла. Суперионные полупроводники — Lix-∂Cu2-xS пример тому. Ионы меди замещают ионами лития. Достаточно знать количество заряда протекшего через образец, чтобы рассчитать массу лития внедрённого в него.
III. Лабораторная работа
Собрать цепь, каждые 5 секунд в течение 60 секунд снимать показания амперметра, медленно меняя сопротивление резистора.
IV.Делаем график зависимости тока от времени.
| время | ток |
| 0 | 2 |
| 5 | 1,6 |
| 10 | 1,3 |
| 15 | 1,1 |
| 20 | 1 |
| 25 | 0,9 |
| 30 | 0,8 |
| 35 | 0,75 |
| 40 | 0,7 |
| 45 | 0,7 |
| 50 | 0,65 |
| 55 | 0,65 |
| 60 | 0,6 |
Далее используя линию тренда, получить вид уравнения и вывести первообразную.
В данном случае соответственно
Y=0.0005*X3/3-0.0521*X2/2+1.8632*X
| время | заряд |
| 0 | 0 |
| 5 | 8,685583 |
| 10 | 16,19367 |
| 15 | 22,64925 |
| 20 | 28,17733 |
| 25 | 32,90292 |
| 30 | 36,951 |
| 35 | 40,44658 |
| 40 | 43,51467 |
| 45 | 46,28025 |
| 50 | 48,86833 |
| 55 | 51,40392 |
| 60 | 54,012 |
Данное уравнение используем для расчёта заряда в любой промежуток времени.
Сейчас можно рассчитать массу лития даже если не знаешь или не помнишь уравнения Фарадея.
M=N*m0 где m0 масса одного атома
m0=μ/NA, N=Q/QLi
M=Q* μ/ NA* QLi
Таким образом поставленная цель достигнута.
V. Лет 20-30 назад точные расчёты были практически нереальны, сегодня же использование ЭВМ значительно облегчает работу в расчётной части. И даже позволяет смоделировать некоторые процессы, исключив тем самым дорогостоящие эксперименты, и экономя много времени.
VI. Домашняя работа: разобраться в последовательности (методике) эксперимента и закончить расчёты.