SlideShare a Scribd company logo
1 of 45
Кировский государственный колледж промышленности и
автомобильного сервиса
Методические указания по
проведению
лабораторных работ
по дисциплине ФИЗИКА
для студентов СПО (I курса, 1, 2 семестр)
и учащихся НПО (I, II курса, 1, 2 семестр)
Киров
2010 - 2011гг.
Методические указания составлены в
соответствии с рабочей программой
по дисциплине ФИЗИКА
председатель ПЦК ____________________
Протокол №____ от__________20__г.
Составители: Осипова Н. Г., преподаватель КГКП и АС
Войнова М. А., преподаватель КГКП и АС
Рецензент: Кантор Е.В., кандидат физико-математических наук,
старший преподаватель кафедры «Общей физики» ВГГУ
2
СОДЕРЖАНИЕ
Пояснительная записка………………………………………………………..4
Лабораторные работы:
№1 «Изучение свойств математического маятника»……………………… 5-6
№2 «Выяснение зависимости частоты колебаний
пружинного маятника от массы груза»……………...…………………….…..7-8
№3 «Проверка уравнения состояния идеального газа»……………………9-10
№ 4 «Измерение относительной влажности воздуха»…………………...11-12
№ 5 «Измерение поверхностного натяжения воды,
методом поднятия жидкости в капилляре»……………..………………….13-14
№6 «Исследование диаграммы растяжения и
определение модуля Юнга резины»………………………………………15-16
№7 «Исследование законов последовательного
соединения проводников»……………………………………………………..17
№8 «Исследование законов параллельного
соединения проводников»……………………………………………………..18
№9 «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления
источника тока»………………………………………………..……..………19-20
№10 «Определение удельного сопротивления проводника»………….....21-22
№11 «Определение элементарного заряда
методом электролиза»……………………………………….…………...…..23-24
№12 «Наблюдение действий магнитного поля
на проводник с током»……………………………….…………………...….25-26
№13 «Изучение явления электромагнитной индукции»…… …………....27-28
№14 «Определение показателя преломления стекла»………………….....29-30
№15 «Определение фокусного расстояния и
оптической силы линзы»……………………………………………….…... 31-32
№16 «Наблюдение интерференции и дифракции света»…………….…...33-34
№17 «Определение длинны световой волны с
помощью дифракционной решетки»………………….………………..…...35-36
№18 «Наблюдение спектров поглощения и испускания»………………..37-38
№19 «Изучение треков заряженных частиц»………………………………39-40
№20 «Определение массы воздуха в кабинете двумя способами»……..……41
Список литературы…………………………………………………………….43
3
Пояснительная записка
Программа по физике для техникумов, рассчитанная на 195 учебных
часов, предусматривает проведение 20 лабораторных работ.
Продолжительность каждой работы один академический час.
Лабораторные работы по физике проводятся под руководством
преподавателя в специально оборудованной лаборатории. Учебные группы
делятся на подгруппы численностью 12 – 16 человек.
Целью проведения лабораторных работ по физике является
экспериментальное подтверждение и проверка существующих законов,
исследование закономерностей, наблюдение развития процессов и т.п.
В ходе выполнения лабораторных работ по физике у студентов
формируются практические умения и навыки обращения с различными
приборами, установками, лабораторным оборудованием.
Перечень лабораторных работ составлен в соответствии с рабочей про-
граммой и имеющимся в лаборатории оборудованием.
По теме каждой работы предлагается дополнительная литература для
повторения учебного материала и подготовки к выполнению лабораторной
работы.
Каждая инструкция включает краткие теоретические сведения, пере-
чень лабораторного оборудования, порядок проведения работы и вычисления
погрешностей, таблицы, контрольные вопросы, выводы, технику безопасности
(в случае необходимости).
На занятиях используется групповая форма проведения работ (по 2
человека).
Отметка за выполнение лабораторных работ выставляется в форме
зачета и учитывается как показатель текущей успеваемости студентов.
Лабораторная работа предусматривает письменный отчет.
Содержание отчета оформляется каждым студентом в отдельной тетради в
следующей последовательности:
1. Название работы
2. Цель работы
3. Используемое оборудование
4. Краткие сведения из теории
5. Схемы графики
6. Таблицы с результатами измерений и вычислений
7. Выводы по работе
8. Ответы на контрольные вопросы
4
Лабораторная работа №1
«Изучение свойств математического маятника»
Цель работы: выяснить зависимость частоты колебаний математического
маятника от его длины.
Оборудование: штатив с муфтой и «лапкой», нить, груз, секундомер,
измерительная лента.
Теория: Математическим маятником называют материальную точку,
подвешенную на невесомой и нерастяжимой нити. Моделью может служить
тяжелый шарик, размеры, которого малы по сравнению с длинной нити, на
которую он подвешен.
Законы математического маятника:
1. Период колебаний маятника не зависит от его массы и амплитуды, если
угол размаха мал (не превышает 6 градусов);
2. Период прямопропорционален корню квадратному из длины маятника,
и обратнопропорционален корню квадратному из ускорения
свободного падения.
В данной лабораторной работе предлагается проверить применимость
этого выражения для определения периода колебаний математического
маятника при малых углах отклонения от положения равновесия.
Частота колебаний математического маятника должна быть обратно
пропорциональна корню квадратному из его длины. Отсюда следует, что
произведение частоты колебаний математического маятника ν на корень квад-
ратный из его длины должно быть величиной постоянной:
= = ; = ,
так как ускорение свободного падения g в любой точке Земли не зависит от
времени.
Ход работы:
1. Установить штатив на краю стола и закрепить у верхнего конца
штатива с помощью муфты лапку. Подвесить к «лапке» груз на нити
так, чтобы груз висел на расстоянии 10 – 15 сантиметров от пола.
2. Измерить расстояние L от точки подвеса до центра груза.
3. Отклонить шарик от положения равновесия на 5-10 см. и отпустить
его.
4. Измерить время t, в течение которого маятник совершает N полных
колебаний (удобно взять N=20).
5. Вычислить значение Т.
5
6. Повторите опыт, уменьшив длину нити.
7. Результат измерений и вычислений запишите в таблицу:
L, м t, c ν, Гц ,
8. Сравните частоту колебаний маятника, рассчитанную по формуле:
с частотой колебаний математического маятника, определенной в
опыте:
9. Запишите вывод.
Контрольные вопросы:
1. Подтвердил ли ваш эксперимент теоретически предсказанную
зависимость частоты колебаний математического маятника от его
длины?
2. Будет ли верным выражение:
для определения частоты колебаний маятника при больших углах
отклонения от положения равновесия?
6
Лабораторная работа №2
«Выяснение зависимости частоты колебаний пружинного маятника от
массы груза»
Цель работы: выяснить зависимость частоты колебаний пружинного
маятника от массы груза.
Оборудование: штатив с муфтой и «лапкой», пружина, грузы массой по
100г, секундомер.
Теория: Груз, подвешенный на стальной пружине и выведенный из
положения равновесия, совершает под действием сил тяжести и упругости
пружины гармонические колебания. Собственная частота колебаний такого
пружинного маятника определяется выражением:
где k – это жесткость пружины, а m – масса грузов.
Ход работы:
1. Укрепите пружину с держателем в лапке штатива и подвесьте к ней 2
груза массой по 100 г. Рядом с грузами укрепите вертикально
измерительную линейку и отметьте начальное положение грузов.
2. Подвесьте к пружине еще два груза массой по 100 г (рис. 1) и измерьте
ее удлинение ∆X, вызванное действием силы F≈2 Н.По измеренному
удлинению ∆x и известной силе F вычислите жесткость пружины:
3.Зная жесткость пружины, вычислите собственную частоту
колебаний пружинного маятника массой 200 и 400 г.
4. Оставьте на пружине 2 груза, выведите пружинный маятник из положения
равновесия, сместив его на 5 см вниз.
5. Измерить время t, в течение которого маятник совершает N полных
колебаний (удобно взять N=20).
6. Повторите опыт, увеличив массу груза в 2 раза.
7. Экспериментально определите частоту колебаний маятника:
8.Результат измерений и вычислений запишите в таблицу:
F, Н ∆x, м k, Н/м m, кг
, Гц
t, с
,Гц
7
9.Сделайте вывод о проделанной работе.
Контрольные вопросы:
1. По какому закону происходит колебание тела, подвешенного на
пружине?
2. Зависит ли частота колебаний пружинного маятника от амплитуды
колебаний?
3. Каким был бы результат опыта в условиях невесомости?
Техника безопасности: во избежание травм не растягивайте пружину, не
наклоняйтесь близко к пружине.
8
Лабораторная работа №3
«Проверка уравнения состояния идеального газа»
Цель работы: экспериментально подтвердить уравнение состояния
идеального газа.
Оборудование: стеклянная трубка, закрытая с одного конца, два
стеклянных цилиндрических сосуда, барометр, термометр, линейка,
горячая и холодная вода.
Теория: Сначала трубку опускают в сосуд с горячей водой запаянным
концом вниз, а затем — в сосуд с холодной водой открытым концом вниз
(см. рисунок).
Обозначим температуру горячей воды T1, а холодной — Т2. Тогда два
состояния воздуха в трубке описываются параметрами p1, V1, Т1, и р2, V2, Т2.
В первом состоянии давление воздуха равно атмосферному давлению,
во втором — сумме атмосферного давления и давления водяного столба
высотой h: р1 = ратм; р2 = ратм + ρgh.
Объем воздуха в трубке в первом состоянии V1 = LS, где L — длина
трубки, S — площадь ее поперечного сечения. Во втором состоянии объем
воздуха V2 = (L -∆L) • S, где ∆L — высота столба воды в трубке.
В работе предлагается проверить выполнение равенства:
= или =
Ход работы:
1. В сосуд с горячей водой опустите трубку закрытым концом вниз (см.
рисунок).
Когда трубка нагреется, и температура воздуха в ней станет равной
температуре T1, воды в сосуде, измерьте температуру горячей воды.
9
2.Закройте трубку резиновой пробкой на нити и опустите пробкой
вниз в сосуд с холодной водой. Под водой выдерните пробку за нитку и
опустите трубку до дна сосуда. Измерьте температуру Т2 холодной воды и
длину столбика воды в трубке ∆L.
3.Определите давление р1 воздуха в трубке в первом состоянии по
показаниям барометра и давление воздуха в трубке во втором состоянии по
формуле: р2 = ратм + ρgh.
4.Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу,
помещенную в тетради для лабораторных работ. Ниже приведены первые
две строки этой таблицы.
5. Запишите в тетради для лабораторных работ вывод: что вы измеряли
и какой получен результат.
Контрольные вопросы:
1. Запишите уравнение Менделеева – Клапейрона. Какие величины
входят в это уравнение?
2. Как связаны постоянная Больцмана, постоянная Авогадро и
универсальная газовая постоянная.
Техника безопасности: во избежание ожога будьте осторожны при работе с
горячей жидкостью.
10
Лабораторная работа № 4
«Измерение относительной влажности воздуха»
Цель работы: научиться определять влажность воздуха.
Оборудование: психрометр, стакан с водой, психрометрическая таблица.
Теория: Большинство приборов для определения влажности воздуха
называется гигрометрами (от греческого «гигрос» — влажный).
Конденсационный гигрометр состоит из укрепленной на подставке
металлической круглой коробочки с отполированной плоской поверхностью
(рис. 1). В коробочке сверху имеются два отверстия. Через одно из них в
коробочку наливают эфир и вставляют термометр, а другое отверстие
соединяют с нагнетающим насосом или с резиновой грушей. Действие
конденсационного гигрометра основано на определении точки росы, по ко-
торой с помощью таблиц находят абсолютную влажность.
Эфир быстро испаряется при продувании через него воздуха, коробочка
охлаждается, и на ее поверхности появляется роса. Полированная
поверхность коробочки при этом тускнеет. Показание термометра в этот
момент и определяет точку росы. Чтобы отчетливо уловить момент
появления росы, вокруг полированной поверхности укрепляют блестящее
металлическое кольцо, изолированное от коробочки плохие проводником
тепла. Потускнение поверхности коробочки на фоне блестящего кольца
отчетливо видно.
Волосяной гигрометр состоит из обезжиренного человеческого волоса,
один конец которого закреплен на стойке, а другой перекинут через
небольшой блок (рис. 2). Для сохранения постоянного натяжения волоса к
его свободному концу прикрепляют небольшой" грузик. Действие этого
гигрометра основано на том, что во влажном воздухе волос удлиняется, а в
сухом -укорачивается (таким же свойством обладает тонкая капроновая нить,
которая часто используется вместо волоса). При изменении относительной
влажности воздуха стрелка гигрометра перемещается по его шкале, которая
градуируется по эталонному прибору.
Психрометр (от греческого «психриа» — холод) сделан из двух
одинаковых термометров. Один термометр называется сухим, так как его
шарик находится прямо в воздухе, а другой — влажным (рис.3). Шарик
влажного термометра обвязан кисеей, конец которой погружен в ванночку с
водой. Поскольку с кисеи испаряется вода, шарик термометра охлаждается.
Поэтому влажный термометр показывает более низкую температуру, чем
11
сухой. Разность показаний этих термометров тем больше, чем суше воздух.
Заметив показания термометров, по специальным таблицам, которые
прилагаются к психрометру, находят относительную влажность воздуха.
(Подумайте, в каком случае оба термометра будут показывать одинаковую
температуру.)
Ходработы
1. В начале урока наливают воду в резервуар термометра, обернутого
марлей.
Рис.1. Рис.2. Рис.3.
2. Выждав минут 20—25 (пока показания влажного термометра
перестанут изменяться), записывают показания сухого и влажного
термометров в таблицу.
t сух, С t влаж, С Δt, С φ,%
3. С помощью психрометрической таблицы определите относительную
влажность воздуха.
12
4. Запишите в тетради для лабораторных работ вывод.
Контрольная работа:
1. Что такое относительная влажность воздуха?
2. Влияет ли ветер на показания влажного термометра? сухого?
Термометры находятся в тени.
Лабораторная работа № 5
«Измерение поверхностного натяжения воды, методом поднятия
жидкости в капилляре»
Цель: научиться измерять поверхностное натяжение воды, методом
поднятия жидкости в капилляре.
Оборудование: стакан, стеклянные трубки, штангенциркуль, линейка,
вода.
Теория: При измерении поверхностного натяжения воды, капиллярную
трубку опускают в стакан с водой и измеряют высоту поднятия воды h в
капилляре (рис).
Жидкость поднимается в капилляре до тех пор, пока сила поверхностного
натяжения не уравновесит силу тяжести Fтяж=mg, действующую на
поднятую воду:
Отсюда
13
где ρ— плотность жидкости, g — модуль ускорения свободного падения, h
— высота поднятия жидкости в капилляре, D — диаметр капилляра
D=0,9Dтрубки.
Ход работы:
1. С помощью штангенциркуля измерьте диаметр капилляра, D.
2. Опустите трубку в стакан с водой, и не зажимая верхний конец трубки,
поднимите ее вверх. Измерьте высоту поднятия жидкости в капилляре.
3. Занесите данные в таблицу и проделайте необходимые расчеты.
№ опыта ρ, кг/м h, м D, м σ, Н/м Δσ ε
4. Вычислите абсолютную и относительную погрешности:
Для вычисления абсолютной погрешности воспользуемся табличным
значением поверхностного натяжения воды σ=0,073 Н/м.
Δσ= 0,073-σ (Н/м); ε = Δσ/ σ.
5. Сделайте вывод о проделанной работе.
Контрольные вопросы:
1. Для какой жидкости (вода, мыльный раствор) коэффициент
поверхностного натяжения больше, и почему?
2. Почему поверхностный слой создает давление на жидкость?
Техника безопасности: при работе со стеклянными трубочками будьте
осторожны: не роняйте, не стучите трубочками о поверхность стола, не
размахивайте трубочками.
14
Лабораторная работа №6
«Исследование диаграммы растяжения и определение модуля Юнга
резины»
Цель работы: экспериментальным путем построить диаграмму растяжения
резины, определить область линейной и нелинейной деформации, предел
пропорциональности и вычислить модуль Юнга для резины.
Оборудование: резиновая лента с петлями на концах, 3 груза массой по
100г. каждый, линейка с миллиметровыми делениями.
Теория: Отличительным признаком твердого тела является его свойство со-
хранять свою форму при отсутствии внешних воздействий. Однако под
действием внешних сил твердые тела деформируются. Исследуем де-
формацию растяжения резины.
Деформацию растяжения характеризуют абсолютным удлинением
ΔL=L- L0
и относительным удлинением,
ε= ΔL/ L0
где L0 - начальная длина, L - длина деформированного тела под нагрузкой.
При малых растяжениях (L ~ L0) деформации большинства тел упругие. Это
означает, что при снятии нагрузки тело принимает первоначальную форму.
Величина, характеризующая состояние деформированного тела, называется
15
механическим напряжением и определяется как отношение модуля силы
упругости Fупр к площади поперечного сечения s тела:
σ = F/s; [σ] = Н/м2
= Па.
Механическое напряжение σ связано с относительным удлинением тела.
Для исследования этой зависимости необходимо построить диаграмму
растяжения.
Модуль Юнга: [E] =Па,
E=F L0 / (ΔL s).
Ход работы:
1. Расположить горизонтально на поверхности стола резиновую ленту.
Измерить длину (а) и ширину (b) ленты. Измерить расстояние ленты между
узлами.
2. Закрепитьвштативе одинконецленты.Подвеситьгрузвесом1Н.
3. Оставляя резиновую ленту под нагрузкой 1 Н, измерить линейкой
расстояние между отметками Полученные результаты записать в таблицу.
4. Увеличивая нагрузку на 1 Н, выполнить действия п. 3, постепенно доведя
нагрузку до 3 Н. Полученные результаты записать в таблицу.
L0, м L, м ΔL,м ε F, Н а, м b, м S, м2
E 10 -6
,Па
1
2
3
5. Рассчитать по формулам модуль Юнга, для каждого случая.
6. Сделаете вывод о проделанной работе.
Контрольные вопросы:
1. Почему между плитами бетонных тротуаров делают зазоры?
2. Какие требования надо предъявлять к проволоке, которую впаивают в
стекло электрической лампы? Почему?
Техника безопасности: во избежание травм не растягивайте резиновую
ленту, строго следуйте инструкции при выполнении этой работы.
16
Лабораторная работа №7
«Исследование законов последовательного соединения проводников»
Цель работы: проверить законы последовательного соединения
проводников.
Оборудование: два проволочных резистора, реостат, амперметр,
вольтметр, соединительные провода.
Теория: При последовательном соединении проводников сила тока в
обоих проводниках одинаковая: I=I1=I2.
Напряжение на концах рассматриваемого участка цепи складывается из
напряжений на первом и втором проводниках: U=U1+U2.
Применяя закон Ома для участка цепи при последовательном соединении
можно доказать, что: R=R1+R2.
Докажите сами это равенство:
Ход работы:
1. Собрать цепь по схеме.
17
2. Измерьте токи и напряжение. Занесите показания приборов в
таблицу.
I, А I1,А I2,А U,В U1,В U2,В R, Ом R1, Ом R2, Ом
3. Вычислите значение сопротивлений: R, R1, R2.
4. Проверьте законы последовательного соединения проводников.
5. Сделайте вывод.
Контрольные вопросы:
1. Сформулируйте и докажите законы последовательного соединения
проводников.
2. Почему лампы в квартирах соединяют параллельно, а в елочных
гирляндах – последовательно?
Техника безопасности:
1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и
ремонт, только при отключенном источнике питания.
2. Не включайте источник питания без разрешения.
3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других
частей электрической цепи с помощью указателя напряжений.
4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь.
Лабораторная работа №8
«Исследование законов параллельного соединения проводников»
Цель работы: проверить законы параллельного соединения проводников.
Оборудование: два проволочных резистора, реостат, амперметр,
вольтметр, соединительные провода.
Теория: При параллельном соединении проводников напряжение в обоих
проводниках одинаково: U=U1=U2.
Сила тока во всей цепи складывается из токов на первой и второй ветви:
I=I1+I2.
Применяя закон Ома для участка цепи при параллельном соединении
можно доказать, что:
Докажите сами это равенство:
Ход работы:
1. Собрать цепь по схеме.
18
2. Измерьте токи и напряжение. Занесите показания приборов в
таблицу.
I, А I1,А I2,А U,В U1,В U2,В R, Ом R1, Ом R2, Ом
3. Вычислите значение сопротивлений: R, R1, R2.
4. Проверьте законы параллельного соединения проводников.
5. Сделайте вывод.
Контрольные вопросы:
1. Сформулируйте и докажите законы параллельного соединения
проводников.
2. Сопротивление каждого проводника равно 1 Ом. Чему равно
соединение двух таких проводников соединенных: последовательно,
параллельно?
Техника безопасности:
1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и
ремонт, только при отключенном источнике питания.
2. Не включайте источник питания без разрешения.
3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других
частей электрической цепи с помощью указателя напряжений.
4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь.
Лабораторная работа №9
«Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»
Цель работы: определить из опыта ЭДС и внутреннее сопротивление.
Оборудование: источник тока, реостат, амперметр, вольтметр, ключ,
соединительные провода.
Теория: любой источник тока характеризуется ЭДС, она равна отношению
работы сторонних сил при перемещении заряда по замкнутому контуру к
величине заряда: ε =Аст/q.
Источник электрической энергии является проводником и всегда имеет
некоторое сопротивление, это сопротивление называют внутренним.
Ход работы:
1. Решите задачу: один и тот же источник тока сначала подключают к
одному резистору, а затем к другому; в первом случае напряжение на
полюсах источника оказывается равным U1, а сила тока
в цепи — I1; во втором случае соответственно U2 и I2. Чему равны
ЭДС и внутреннее сопротивление источника?
2. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке,
19
и при двух разных положениях ползунка реостата измерьте значения
величин, необходимых для определения ЭДС и внутреннего сопротивления
источника.
Результаты измерений занесите в таблицу.
U1, В I1, А U2, В I2, А r, Ом ε, В
3. Воспользовавшись формулами, полученными в начале данной
работы, вычислите ЭДС и внутреннее сопротивление источника.
4. Отключите цепь от источника и с помощью вольтметра измерьте его
ЭДС. Измерение значения ЭДС сравните с найденным в
предыдущем задании.
5. Сделайте вывод.
Контрольные вопросы:
1. Почему электрическое поле заряженных частиц (кулоновское
поле) не способно поддерживать постоянный электрический
ток в цепи?
2. Какие силы принято называть сторонними?
3. Что называют электродвижущей силой?
Техника безопасности:
1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и
ремонт, только при отключенном источнике питания.
2. Не включайте источник питания без разрешения.
3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других
частей электрической цепи с помощью указателя напряжений.
4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь.
20
Лабораторная работа №10
«Определение удельного сопротивления проводника»
Цель работы: научиться практически определять удельное сопротивление.
Оборудование: проволока из материала с неизвестным удельным
сопротивлением, источник постоянного напряжения, амперметр, вольтметр,
штангенциркуль, ключ, линейка, соединительные провода.
Теория: Удельное сопротивление можно вычислить по формуле :
Оно равно
Если напряжение на концах проводника равно U, а сила тока I, то R=U/I
По диаметру проводника d можно найти площадь его поперечного сечения:
Длину струны реохорда L можно определить, зная число намоток N и зная
диаметр намотки D:
21
L=
Отсюда:
Ход работы:
1. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке, и измерьте
значения величин, необходимых для определения удельного сопротивления.
2. Результаты измерений занесите в таблицу.
d, м D, м N L, м I, А U, В
3.Воспользовавшись формулой, вычислите удельное сопротивление
проводника.
4.Сделайте вывод.
Контрольные вопросы:
1. Что такое удельное сопротивление проводника?
2. В каких единицах выражается удельное сопротивление про
водника?
Техника безопасности:
1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и
ремонт, только при отключенном источнике питания.
2. Не включайте источник питания без разрешения.
3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других
частей электрической цепи с помощью указателя напряжений.
4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь.
22
Лабораторная работа №11
«Определение элементарного заряда методом электролиза»
Цель работы: опытным путем определить величину элементарного заряда,
методом электролиза.
Оборудование: цилиндрический сосуд с раствором медного купороса Cu SO4,
медные электроды, весы с гирями, амперметр, источник постоянного
напряжения, реостат, часы, ключ, электрическая плитка, соединительные
провода.
Теория: Прохождение электрического тока через электролиты,
сопровождающееся химическими превращениями вещества и выделением его на
электродах, называется электролизом.
Пусть за некоторое время, через электролит прошли и достигли катода N ионов
массой m0 каждый. Масса выделившегося на катоде вещества составляет:
m=m0N.
Если молярная масса вещества равна М, а число атомов в 1 моле – NА, то
23
m0= .
При валентности Z, каждый ион будет иметь заряд: q=Ze. Тогда N ионов
принесли через раствор заряд: q=NZe. Отсюда
,
тогда масса выделившегося вещества:
. (1)
e=const и Na=const – всегда, а M=const и Z=const – для данного вещества, то
.
24
Фарадей установил, что масса вещества, выделяющегося при электролизе, прямо
пропорциональна количеству электричества, протекшего через раствор:
m=kq.
Поскольку q=It, то закон Фарадея можно записать следующим образом:
m=kIt,
где k – электрохимический эквивалент, I – сила тока, прошедшего через
электролит, t – время прохождения тока.
Ход работы:
1. Используя весы, измерьте массу m1 электрода, который будет служить в
вашей работе катодом.
2. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке, и, про-
делав необходимые измерения, заполните таблицу. Во время работы с по-
мощью реостата старайтесь поддерживать силу тока в цепи постоянной
(около 1 А). Перед повторным взвешиванием катода (после окончания
электролиза) ополосните его водой и высушите над электроплиткой. Если
его новая масса равна m2, то масса выделившейся на нем меди будет
равна m=m2—m1.
3. Используя результаты измерений, вычислите величину
элементарного заряда (пользуясь формулой 1, выведите формулу для
вычисления e):
4. Заполните таблицу по результатам измерений и вычислений.
m1, кг m2, кг m, кг t, с I, А M, кг/моль Z е, Кл
63,5 10-3
2
5. Сделайте вывод.
Контрольные вопросы:
1. Изменится ли количество выделившейся меди, если увеличить
площадь катода, оставив силу тока и время его прохождения
прежними?
2. Изменится ли количество выделившейся меди, если
последовательно в цепь включить точно такую же пару электродов,
оставив силу тока и время его прохождения прежними?
Техника безопасности:
25
1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и
ремонт, только при отключенном источнике питания.
2. Не включайте источник питания без разрешения.
3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других
частей электрической цепи с помощью указателя напряжений.
4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь.
Лабораторная работа №12
«Наблюдение действий магнитного поля на проводник с током»
Цель работы: исследовать поведение проводника с током в магнитном
поле.
Оборудование: источник постоянного тока, дугообразный магнит,
полосовой магнит, штатив с лапкой, катушка-моток, соединительные про-
вода.
Теория: Исследуя взаимодействие между катушками с током и
постоянными магнитами, Ампер установил соответствие между торцами
катушки с током и полюсами магнита (см. рисунок).
На верхнем рисунке левому торцу катушки соответствует северный
полюс магнита, а на нижнем — южный. Опыты показывают, что модуль
силы, действующей на проводник с током, пропорционален модулю
вектора магнитной индукции, длине проводника (для катушки с током —
числу витков) и силе тока.
Ход работы:
1. Подвесьте проволочную катушку к лапке штатива так, чтобы она не
касалась вставленного в нее полюса дугообразного магнита, распо-
26
ложенного на столе. Концы катушки подключите к источнику
постоянного тока.
2. Замкните цепь на несколько секунд и заметьте, на сколько откло-
нится катушка от первоначального положения.
3. Не меняя силы тока, сравните углы отклонения катушки от перво-
начального положения при одном, а затем при двух магнитах (дуго-
образном и полосовом), сложенных вместе одинаковыми полюсами, как
показано на рисунке.
Выясните, зависит ли модуль вектора силы, действующей на катушку с
током, от модуля вектора магнитной индукции поля, созданного магнитом?
4. Сделайте зарисовку опыта в тетради. Объясните наблюдаемое вами
явление.
5. Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.
Контрольные вопросы:
1. Где применяется данное явление на практике?
2. Сформулируйте закон Ампера.
3. Сформулируйте свойства магнитного поля.
Техника безопасности:
1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и
ремонт, только при отключенном источнике питания.
2. Не включайте источник питания без разрешения.
3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других
частей электрической цепи с помощью указателя напряжений.
4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь.
27
Лабораторная работа №13
«Изучение явления электромагнитной индукции»
Цель работы: исследовать явление электромагнитной индукции —
определить от чего зависят величина и направление индукционного тока.
Оборудование: миллиамперметр, катушка-моток, магнит дугообразный,
магнит полосовой, соединительные провода.
Теория: Индукционный ток в замкнутом контуре возникает при изменении
магнитного потока через площадь, ограниченную контуром. Изменение
магнитного потока через контур можно осуществить двумя различными
способами:
1. изменением во времени магнитного поля, в котором находится
неподвижный контур (например, а) при внесении магнита в катушку или
б) при выдвигании;
а б
2. движением этого контура (или его частей) в постоянном магнитном
поле (например, при надевании катушки на магнит).
28
Ход работы:
1. Катушку-моток подключите к зажимам миллиамперметра, а затем
надевайте и снимайте ее с северного полюса дугообразного магнита с
различной скоростью (см. рисунок), и для каждого случая замечайте
максимальную и минимальную силу индукционного тока и направление
отклонения стрелки прибора.
2. Переверните магнит и вдвиньте медленно южный полюс магнита
внутрь катушки, а затем выдвиньте его. Повторите опыт с большей
скоростью. Обратите внимание на то, куда в этот раз отклонялась
стрелка миллиамперметра.
3. Сложите два магнита (полосовой и дугообразный) одноименными по-
люсами и повторите эксперимент с разной скоростью движения магнитов в
катушке.
4. Повторите опыты, закрепив в лапке штатива магнит, приближая и
удаляя к нему и от него катушку.
5. Определив направление намотки провода в катушке, направление
тока в ней и направление магнитного поля магнита, проверьте
справедливость правила Ленца.
6. Проанализируйте ваши наблюдения и сделайте выводы относительно
причин, от которых зависят величина индукционного тока и его
направление.
Контрольные вопросы:
1. Напишите условия возникновения ЭДС индукции.
2. Может ли возникнуть ЭДС индукции в проводнике, если он
перемещается вдоль силовых линий индукции.
Техника безопасности:
1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и
ремонт, только при отключенном источнике питания.
2. Не включайте источник питания без разрешения.
29
3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других
частей электрической цепи с помощью указателя напряжений.
4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь.
Лабораторная работа №14
«Определение показателя преломления стекла»
Цель работы: определить показатель преломления стекла с помощью
плоскопараллельной пластинки.
Оборудование: плоскопараллельная пластинка, булавки, линейка,
транспортир.
Теория: Метод измерения показателя преломления с помощью
плоскопараллельной пластинки основан на том, что луч, прошедший
плоскопараллельную пластинку, выходит из нее параллельно направлению
падающего луча. Показатель преломления стекла определяется на
основании закона преломления света:
где α и β – угол падения и угол преломления светового луча.
Ход работы:
1. Положите стеклянную пластинку на лист бумаги примерно
посередине.
2.Произвольно разместите по одну сторону пластинки две булавки - 1
и 2 (см. рисунок). Они будут отмечать направление падающего луча.
30
3.Третью булавку воткните так, чтобы, если смотреть сквозь
пластинку, она закрывала первые две.
4.Уберите булавки, обведите пластину и в местах проколов листа
бумаги булавками поставьте точки.
5.Начертите падающий АО и преломленный ОD лучи (см. рисунок).
6. По перпендикуляру к пластине отмерьте одинаковые
расстояния
OB = OC.
7. Опустите из точек B и С перпендикуляры АВ и СD на лучи.
8. Измерьте АВ и СD и вычислите показатель преломления стекла.
; . n=
(Измерьте углы транспортиром и проверьте полученные результаты).
9. Повторите опыт и расчеты, изменив угол падения.
10. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.
№
опыта АВ, мм СD, мм n
1
2
11.Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.
Контрольные вопросы:
1. Какую физическую величину называют абсолютным
показателем преломления? Что она характеризует?
31
В
2. В каком случае угол преломления равен углу падения?
3. Если угол падения луча на поверхность раздела двух сред
увеличить, что произойдёт с относительным показателем
преломления?
4. Как изменится скорость распространения света при переходе
вакуума в среду с показателем преломления n=2.
Техника безопасности: при работе со стеклянными пластинами будьте
осторожны: не роняйте, не стучите пластинами о поверхность стола, не
размахивайте пластиной.
Лабораторная работа №15
«Определение фокусного расстояния и оптической силы линзы»
Цель работы: опытным путем определить фокусное расстояние и оптическую
силу для двух линз.
Оборудование: свеча, экран, две линзы.
Теория: Расстояние от плоскости линзы до ее фокуса называют фокусным
расстоянием линзы и обозначают F. Фокусное расстояние в системе СИ
измеряется в метрах.
Чем меньше фокусное расстояние линзы, тем сильнее отклоняет она
падающие на нее лучи, поэтому оптической силой линзы называют величину
D, обратную фокусному расстоянию линзы:
Оптическую силу линзы измеряют в диоптриях (дптр). Например,
оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 2 м равна 0,5 дптр.
Ход работы:
1 .Зажгите свечу.
2. Поставьте свечу на правый край стола, а экран на левый, между ними
поместите линзу № 1.
32
3.Передвигайте линзу вдоль стола, пока не будет получено резкое
изображение свечи на экране.
4.Измерить расстояние от свечи до линзы d и от линзы до экрана f.
5.Вычислить главное фокусное расстояние линзы из формулы:
6. Вычислить оптическую силу линзы
7. Данные занести в таблицу
№ линзы Расстояние от
линзы до свечи
d (м)
Расстояние от
линзы до экрана
f (м)
Главное
фокусное
расстояние F(м)
Оптическая
сила линзы D
(дптр)
Линза № 1
Линза № 2
8. Опыт повторить с линзой № 2.
9. Запишите вывод по проделанной работе
Контрольные вопросы:
1 .Что такое линза.
2.Перечислить элементы линзы
З.От чего зависит фокусное расстояние линзы.
Техника безопасности:
1. При работе со стеклянными линзами будьте осторожны: не роняйте, не
стучите линзой по поверхности стола, не размахивайте линзой.
2. При работе со свечей будьте внимательны.
33
Лабораторная работа №16
«Наблюдение интерференции и дифракции света»
Цель работы: экспериментально изучить явление интерференции и
дифракции.
Оборудование: лампа электрическая с прямой нитью накала (одна на
класс), две стеклянные пластинки, рамка из проволоки, стеклянная трубка,
мыльная вода, компакт-диск, капроновая ткань черного цвета,
штангенциркуль.
Теория: Явление наложения волн, когда в одних точках пространства
происходит их (постоянное во времени) усиление, а в других — ослабление,
называется интерференцией. Устойчивая интерференционная картина будет
наблюдаться только в том случае, когда волны имеют одинаковую длину
волны и согласованы друг с другом. Поэтому обычно интерференция
наблюдается при наложении волн, испущенных одним и тем же источником,
но пришедших в данную точку разными путями.
При прохождении у краев препятствий свет отклоняется от прямолинейного
распространения, потому что световые волны огибают препятствия, размеры
которых сравнимы с длиной волны. Отклонение света от прямолинейного
распространения называется дифракцией.
34
Ход работы:
ОПЫТ 1. Опустите проволочную рамку в мыльный раствор. Пронаблюдайте и
зарисуйте интерференционную картину в мыльной пленке. При освещении
пленки белым светом (от окна или лампы) возникает окрашивание светлых
полос: вверху — в синий цвет, внизу — в красный.
С помощью стеклянной трубки выдуйте мыльный пузырь. Пронаблюдайте
за ним. При освещении его белым светом наблюдают образование цветных
интерференционных колец. По мере уменьшения толщины пленки кольца,
расширяясь, перемещаются вниз.
Ответьте на вопросы:
1.Почему мыльные пузыри имеют радужную окраску?
2.Какую форму имеют радужные полосы?
3. Почему окраска пузыря все время меняется?
ОПЫТ 2. Тщательно протрите стеклянные пластинки, сложите их вместе и
сожмите пальцами. Из-за неидеальности формы соприкасающихся
поверхностей между пластинками образуются тончайшие воздушные
пустоты, дающие яркие радужные кольцеобразные или замкнутые
неправильной формы полосы. При изменении силы, сжимающей пластинки,
расположение и форма полос изменяются как в отраженном, так и в
проходящем свете. Зарисуйте увиденные вами картинки.
Ответьте на вопросы:
1. Почему в отдельных местах соприкосновения пластин наблюдаются
яркие радужные кольцеобразные или неправильной формы
полосы?
2.Почему с изменением нажима изменяются форма и расположение
полученных интерференционных полос?
ОПЫТ 3. Положите горизонтально на уровне глаз компакт-диск. Что вы
наблюдаете? Объясните наблюдаемые явления. Опишите интер-
ференционную картину.
ОПЫТ 4. Посмотрите сквозь черную капроновую ткань на нить горящей
лампы. Поворачивая ткань вокруг оси, добейтесь четкой дифракционной
картины в виде двух скрещенных под прямым углом дифракционных полос.
Зарисуйте наблюдаемый дифракционный крест.
ОПЫТ 5. Пронаблюдайте две дифракционные картины при рассмотрении
нити горящей лампы через щель, образованную губками штангенциркуля
(при ширине щели 0,05 мм и 0,8 мм). Опишите изменение характера
интерференционной картины при плавном повороте штангенциркуля вокруг
вертикальной оси (при ширине щели 0,8 мм).
35
Запишите выводы. Укажите, в каких из проделанных вами опытов наблю-
далось явление интерференции? дифракции?
Техника безопасности: при работе со стеклянными пластинами будьте
осторожны: не роняйте, не стучите пластинами о поверхность стола, не
размахивайте пластинами.
Лабораторная работа №17
«Определение длинны световой волны с помощью дифракционной
решетки»
Цель работы: измерить длину световой волны с помощью дифракционной
решетки.
Оборудование: электрическая лампочка с прямой нитью накаливания (одна
на класс), прибор для определения длины световой волны, штатив с лапкой,
дифракционная решетка.
Теория: Дифракционная решетка — это оптический прибор,
предназначенный для изучения спектра света. В частности, с ее помощью
можно измерить длины волн, соответствующие различным цветам спектра.
Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа
очень узких параллельных щелей одинаковой ширины, разделенных
непрозрачными промежутками. На практике часто используют стеклянные
пластинки, на которые нанесены параллельные штрихи. Периодом
36
решетки d называется расстояние между центрами соседних щелей (период
указывается на решетке). Если смотреть сквозь решетку и прорезь на
источник света, то на черном фоне экрана можно наблюдать по обе стороны
от прорези дифракционные спектры. Их наблюдается несколько, но мы
будем рассматривать только первый из них по обе стороны от щели.
Расчеты показывают, что длина волны
,
где L — расстояние от дифракционной решетки до экрана, h — расстояние
от щели до максимума света, соответствующего выбранному цвету (см.
рисунок ниже).
Ход работы:
1. Соберите измерительную установку, изображенную на рисунке. Решетка 1
устанавливается в держателе 2, который прикреплен к концу линейки 3. На
линейке же располагается черный экран 4 с узкой вертикальной щелью 5
посередине. Вся установка крепится на штативе 6.
2.Запишите период дифракционной решетки d.
3.Направляя прибор на электрическую лампочку с прямой нитью на-
каливания и наблюдая излучение через дифракционную решетку и прорезь
шкалы, добейтесь того, чтобы по обе стороны от прорези были видны
максимумы интенсивности излучения первого и второго
порядка фиолетового и красного света (см. рисунок 2).
37
4.Измерьте отклонения от центра прорези до максимумов первого по
рядка красного света (слева и справа от прорези).
6.Найдите среднее арифметическое отклонение:
7.Вычислите длину волны красного цвета.
8. Повторите измерения и вычислите длину волны для фиолетового
цвета.
9. Полученные результаты занесите в таблицу
10. Запишите вывод: что вы измеряли и, какой получен результат.
Контрольные вопросы:
1. Какой вид имеет дифракционная картина в случае монохроматического
света?
2. Какое значение имеет число щелей дифракционная решетка?
3. На чем основан принцип действия дифракционной решетки?
Лабораторная работа №18
«Наблюдение спектров поглощения и испускания»
Цель работы: опытным путем пронаблюдать спектры испускания и
поглощения.
Оборудование: спектроскоп прямого зрения (или двухтрубный
спектроскоп); общие для всех электрическая лампочка, реостат, ключ,
источник электрической энергии, цветные стекла; цветные карандаши.
Теория:
Спектры
Излучения
(сплошные, линейчатые,
полосатые)
Поглощения
испускают раскаленные твердые и
жидкие тела, а также газы,
находящиеся под достаточно большим
давлением.
Такой спектр можно получить,
получаются при пропускании лучей
сплошного спектра (от раскаленного
источника) через менее нагретый газ.
Тогда на фоне сплошного спектра
наблюдаются узкие темные линии
38
пропуская солнечный свет через
трехгранную призму
поглощения
Ход работы:
Наблюдение сплошного спектра накаленного металла
1. На демонстрационном столе установить электрическую
лампочку, присоединить ее к источнику электрической энергии
через реостат и ключ. Цепь замкнуть.
2. Окуляр спектроскопа приблизить к глазу. Щель спектроскопа
направить на накаленную нить электрической лампочки. Резкость
изображения отрегулировать передвижением линзы за головку винта.
3. Рассмотреть спектр при полном накале лампочки, найти в нем
все спектральные цвета.
4. Цепь разомкнуть, зарисовать спектр, сохранив
последовательность
расположения основных цветов спектра.
5. Приблизить окуляр спектроскопа к глазу и рассмотреть спектр
дневного света.
6. Сравнить ранее наблюдаемый спектр со спектром дневного
света и сделать вывод.
7. Замкнуть цепь. Продолжать наблюдения спектра накаленного металла,
уменьшая накал нити лампы. Следить за уменьшением яркости спектра
и постепенным исчезновением его основных цветов.
8.Сделать вывод о результатах наблюдения.
Наблюдение спектров поглощения
1. Приблизить окуляр спектроскопа к глазу и получить четкий
спектр дневного света.
1. Перед щелью поместить поочередно цветные стекла.
2. Рассмотреть полученные спектры. Найти линии поглощения,
обратить внимание на количество линий и место их
расположения в каждом конкретном случае.
2. Зарисовать наблюдаемые спектры. Сделать вывод.
Контрольные вопросы:
1. Какова причина разложения белого света призмой?
2. Как объяснить происхождение линейчатых спектров?
3. В чем различие дифракционного и дисперсионного спектров?
4. Почему при уменьшении напряжения «световая отдача»
ламп накаливания уменьшается, и свечение приобретает красный
оттенок?
5. Будут ли изменяться частота, длина волны, цвет при переходе
зеленого света из воздуха в воду? Почему?
6. Приведите примеры практического использования спектров.
39
Техника безопасности:
1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и
ремонт, только при отключенном источнике питания.
2. Не включайте источник питания без разрешения.
3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других
частей электрической цепи с помощью указателя напряжений.
4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь.
Лабораторная работа №19
«Изучение треков заряженных частиц»
Цель работы: установить тождество заряженной частицы по результатам
сравнения ее трека с треком протона в камере Вильсона, помещенной в
магнитное поле.
Оборудование: фотографии треков заряженных частиц, лист кальки,
угольник, линейка, карандаш.
Теория: Работа проводится с готовой фотографией треков двух
заряженных частиц (один принадлежит протону, другой — частице,
которую надо идентифицировать).
Линии индукции магнитного поля перпендикулярны плоскости
фотографии.
Начальные скорости обеих частиц одинаковы и перпендикулярны краю
фотографии. Идентификация неизвестной частицы осуществляется путем
сравнения ее удельного заряда q/m с удельным зарядом протона. Под
40
действием силы Лоренца заряженная частица движется по окружности
радиусом R1. Согласно второму закону Ньютона Fл = mа или
откуда
Для протона аналогично:
Отношение удельных зарядов обратно пропорционально отношению
радиусов треков:
Для измерения радиуса кривизны трека вычерчивают две хорды и
восстанавливают к ним перпендикуляры из центров хорд (рис. 2). Центр
окружности лежит на пересечении этих перпендикуляров. Ее радиус
измеряют линейкой.
Ход работы:
1. Ознакомьтесь с фотографией треков двух заряженных частиц — ядер
легких элементов (рис.1). Трек I принадлежит протону, трек II — частице,
которую надо идентифицировать.
2. Определите знак электрического заряда неизвестной частицы на
фотографии (рис. 1).
рис. 1
3. Перенесите на кальку треки частиц с фотографии и измерьте радиус трека
неизвестной частицы (рис. 2).
41
рис. 2
4. Аналогично измерьте радиус R2 трека протона на фотографии.
5. Сравните удельные заряды неизвестной частицы и протона:
6. Все полученные результаты занесите в таблицу.
7.Идентифицируйте заряженную частицу.
8.Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.
Контрольные вопросы:
1. При естественном радиоактивном распаде энергия α-частиц и β-частиц
почти одинакова. Почему же в камере Вильсона треки α-частиц короткие, а
треки β-частиц настолько длинные, что полностью не вмещаются в камере?
2. Почему концы треков α-частиц не прямолинейны?
Лабораторная работа №20
«Определение массы воздуха в кабинете двумя способами»
Цель работы: определить, какой из способов наиболее точный.
Оборудование: измерительная лента.
Теория: массу воздуха в кабинете можно вычислить с помощью двух
формул:
1.
, нахождения плотности вещества;
2.
, уравнения Менделеева – Клапейрона.
42
Ход работы:
1. Выразите из первой формулы массу воздуха. Измерьте высоту,
ширину, длину кабинета. Найдите объем кабинета. Зная плотность воздуха
(1,29 кг/м3
), найдите его массу.
2. Решите задачу: определите массу воздуха при условиях (p=105
Па, t=20
o
C), молярная масса воздуха 29 г/моль. Объем кабинета взять из предыдущей
задачи.
3. Сделать вывод о проделанной работе в соответствии с целью.
Контрольные вопросы:
Один из двух одинаковых сосудов заполнен сухим воздухом, а другой
влажным (содержащий водяной пар). Температура и давление в обоих
сосудах одинаковое. Какой из сосудов легче?
43
Список литературы:
1. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика. Учебник для 10 кл. - М, 2005.
2. Генденштейн Л.Э. Дик Ю.И. Физика. Учебник для 11 кл. - М., 2005.
3. Громов С.В. Физика: Механика. Теория относительности. Электро-
динамика: Учебник для 10 кл. общеобразовательных учреждений. - М., 2001.
4. Громов С.В. Физика: Оптика. Тепловые явления. Строение и свойства
вещества: Учебник для 11 кл. общеобразовательных учреждений. - М., 2001.
5. Касьянов В.А. Физика. 10 кл.: Учебник для общеобразовательных
учебных заведений. - М., 2005.
6. Касьянов В.А. Физика. 11 кл.: Учебник для общеобразовательных
учебных заведений. - М., 2003.
7. Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А. Физка – 11. Тетрадь для лабораторных
работ. – М.: Илекса, 2005. – 48 с.
44
8. Жданов Л.С., Жданов Г. Л., Физика для средних специальных
учреждений.: Учебник. – 4-е изд. Исправленное. – М.: Наука. 1984. – 512с.
45

More Related Content

What's hot

программа курса механика
программа курса механикапрограмма курса механика
программа курса механикаsalimaader
 
255.корректирование ошибок инклинометрии пи помощи приборов mwd
255.корректирование ошибок инклинометрии пи помощи приборов mwd255.корректирование ошибок инклинометрии пи помощи приборов mwd
255.корректирование ошибок инклинометрии пи помощи приборов mwdivanov1566359955
 
лекция13
лекция13лекция13
лекция13afersh
 
решения к физика задачник_10-11кл_рымкевич_2003
решения к физика задачник_10-11кл_рымкевич_2003 решения к физика задачник_10-11кл_рымкевич_2003
решения к физика задачник_10-11кл_рымкевич_2003 Иван Иванов
 
Лекция 5. Механические колебания (часть 1)
Лекция 5. Механические колебания (часть 1)Лекция 5. Механические колебания (часть 1)
Лекция 5. Механические колебания (часть 1)kotikes
 
ъ1.2. с 2. к 2
ъ1.2. с 2. к 2ъ1.2. с 2. к 2
ъ1.2. с 2. к 2timorevel
 
ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА I. МЕХАНИКА. § 4. Динамика прямолинейного движения. О...
ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА I. МЕХАНИКА. § 4. Динамика прямолинейного движения. О...ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА I. МЕХАНИКА. § 4. Динамика прямолинейного движения. О...
ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА I. МЕХАНИКА. § 4. Динамика прямолинейного движения. О...Garik Yenokyan
 
Лекция 1. Кинематика материальной точки и твёрдого тела
Лекция 1. Кинематика материальной точки и твёрдого телаЛекция 1. Кинематика материальной точки и твёрдого тела
Лекция 1. Кинематика материальной точки и твёрдого телаkotikes
 
физика учеб для 9кл кикоин_кикоин_ответы и решения_1999
физика учеб для 9кл кикоин_кикоин_ответы и решения_1999физика учеб для 9кл кикоин_кикоин_ответы и решения_1999
физика учеб для 9кл кикоин_кикоин_ответы и решения_1999You DZ
 
гдз по физике 10кл. к уч. громова с.в 2002 155с
гдз по физике 10кл. к уч. громова с.в 2002  155сгдз по физике 10кл. к уч. громова с.в 2002  155с
гдз по физике 10кл. к уч. громова с.в 2002 155сИван Иванов
 
гдз по физике 10 класс громов с.в
гдз по физике 10 класс громов с.вгдз по физике 10 класс громов с.в
гдз по физике 10 класс громов с.вYou DZ
 
10. физика фкгос7 9
10. физика фкгос7 910. физика фкгос7 9
10. физика фкгос7 9rassyhaev
 
й 4.1. с 2. к 2
й 4.1. с 2. к 2й 4.1. с 2. к 2
й 4.1. с 2. к 2timorevel
 
ъ 1.5. с 2. к 2
ъ 1.5. с 2. к 2ъ 1.5. с 2. к 2
ъ 1.5. с 2. к 2timorevel
 
Лекция 9. Механика жидкостей и газов
Лекция 9. Механика жидкостей и газовЛекция 9. Механика жидкостей и газов
Лекция 9. Механика жидкостей и газовkotikes
 
ъ 1.5. с 1. к 2
ъ 1.5. с 1. к 2ъ 1.5. с 1. к 2
ъ 1.5. с 1. к 2timorevel
 
Лекция 3. Динамика вращательного движения твёрдого тела
Лекция 3. Динамика вращательного движения твёрдого телаЛекция 3. Динамика вращательного движения твёрдого тела
Лекция 3. Динамика вращательного движения твёрдого телаkotikes
 

What's hot (20)

программа курса механика
программа курса механикапрограмма курса механика
программа курса механика
 
физика
физикафизика
физика
 
255.корректирование ошибок инклинометрии пи помощи приборов mwd
255.корректирование ошибок инклинометрии пи помощи приборов mwd255.корректирование ошибок инклинометрии пи помощи приборов mwd
255.корректирование ошибок инклинометрии пи помощи приборов mwd
 
колеб
колебколеб
колеб
 
лекция13
лекция13лекция13
лекция13
 
решения к физика задачник_10-11кл_рымкевич_2003
решения к физика задачник_10-11кл_рымкевич_2003 решения к физика задачник_10-11кл_рымкевич_2003
решения к физика задачник_10-11кл_рымкевич_2003
 
Лекция 5. Механические колебания (часть 1)
Лекция 5. Механические колебания (часть 1)Лекция 5. Механические колебания (часть 1)
Лекция 5. Механические колебания (часть 1)
 
ъ1.2. с 2. к 2
ъ1.2. с 2. к 2ъ1.2. с 2. к 2
ъ1.2. с 2. к 2
 
ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА I. МЕХАНИКА. § 4. Динамика прямолинейного движения. О...
ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА I. МЕХАНИКА. § 4. Динамика прямолинейного движения. О...ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА I. МЕХАНИКА. § 4. Динамика прямолинейного движения. О...
ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА I. МЕХАНИКА. § 4. Динамика прямолинейного движения. О...
 
лекция 31
лекция 31лекция 31
лекция 31
 
Лекция 1. Кинематика материальной точки и твёрдого тела
Лекция 1. Кинематика материальной точки и твёрдого телаЛекция 1. Кинематика материальной точки и твёрдого тела
Лекция 1. Кинематика материальной точки и твёрдого тела
 
физика учеб для 9кл кикоин_кикоин_ответы и решения_1999
физика учеб для 9кл кикоин_кикоин_ответы и решения_1999физика учеб для 9кл кикоин_кикоин_ответы и решения_1999
физика учеб для 9кл кикоин_кикоин_ответы и решения_1999
 
гдз по физике 10кл. к уч. громова с.в 2002 155с
гдз по физике 10кл. к уч. громова с.в 2002  155сгдз по физике 10кл. к уч. громова с.в 2002  155с
гдз по физике 10кл. к уч. громова с.в 2002 155с
 
гдз по физике 10 класс громов с.в
гдз по физике 10 класс громов с.вгдз по физике 10 класс громов с.в
гдз по физике 10 класс громов с.в
 
10. физика фкгос7 9
10. физика фкгос7 910. физика фкгос7 9
10. физика фкгос7 9
 
й 4.1. с 2. к 2
й 4.1. с 2. к 2й 4.1. с 2. к 2
й 4.1. с 2. к 2
 
ъ 1.5. с 2. к 2
ъ 1.5. с 2. к 2ъ 1.5. с 2. к 2
ъ 1.5. с 2. к 2
 
Лекция 9. Механика жидкостей и газов
Лекция 9. Механика жидкостей и газовЛекция 9. Механика жидкостей и газов
Лекция 9. Механика жидкостей и газов
 
ъ 1.5. с 1. к 2
ъ 1.5. с 1. к 2ъ 1.5. с 1. к 2
ъ 1.5. с 1. к 2
 
Лекция 3. Динамика вращательного движения твёрдого тела
Лекция 3. Динамика вращательного движения твёрдого телаЛекция 3. Динамика вращательного движения твёрдого тела
Лекция 3. Динамика вращательного движения твёрдого тела
 

Viewers also liked

420.«физиология человека» лабораторные работы
420.«физиология человека»  лабораторные работы420.«физиология человека»  лабораторные работы
420.«физиология человека» лабораторные работыivanov15548
 
слесарное дело методичка
слесарное дело методичкаслесарное дело методичка
слесарное дело методичкаDemanessa
 
ФИРО. Контрольно оценочные средства для проверки освоения компетентностно- ор...
ФИРО. Контрольно оценочные средства для проверки освоения компетентностно- ор...ФИРО. Контрольно оценочные средства для проверки освоения компетентностно- ор...
ФИРО. Контрольно оценочные средства для проверки освоения компетентностно- ор...Елена Гладышева
 
Entrevista Rita Levi Montalcini, Neurologa[1]
Entrevista Rita Levi Montalcini, Neurologa[1]Entrevista Rita Levi Montalcini, Neurologa[1]
Entrevista Rita Levi Montalcini, Neurologa[1]facultadmental
 
практическая работа № 1. изучение факторов, влияющих на электродвижущую силу ...
практическая работа № 1. изучение факторов, влияющих на электродвижущую силу ...практическая работа № 1. изучение факторов, влияющих на электродвижущую силу ...
практическая работа № 1. изучение факторов, влияющих на электродвижущую силу ...salimaader
 
Технология сдачи устной части ЕГЭ по английскому языку. Задание №2 (С4): 5 пр...
Технология сдачи устной части ЕГЭ по английскому языку. Задание №2 (С4): 5 пр...Технология сдачи устной части ЕГЭ по английскому языку. Задание №2 (С4): 5 пр...
Технология сдачи устной части ЕГЭ по английскому языку. Задание №2 (С4): 5 пр...Galina Trushkina
 
Destination b1 with answer key MacMillan
Destination b1 with answer key MacMillanDestination b1 with answer key MacMillan
Destination b1 with answer key MacMillanCarmen Romera
 
Caldwell STaR Chart Presentation
Caldwell STaR Chart PresentationCaldwell STaR Chart Presentation
Caldwell STaR Chart Presentationlvalenz
 
тема урока
тема урокатема урока
тема урокаEvgeniy1
 
метод указания часть 2
метод указания  часть 2метод указания  часть 2
метод указания часть 2Demanessa
 

Viewers also liked (12)

420.«физиология человека» лабораторные работы
420.«физиология человека»  лабораторные работы420.«физиология человека»  лабораторные работы
420.«физиология человека» лабораторные работы
 
слесарное дело методичка
слесарное дело методичкаслесарное дело методичка
слесарное дело методичка
 
ФИРО. Разработка программ
ФИРО. Разработка программФИРО. Разработка программ
ФИРО. Разработка программ
 
ФИРО. Контрольно оценочные средства для проверки освоения компетентностно- ор...
ФИРО. Контрольно оценочные средства для проверки освоения компетентностно- ор...ФИРО. Контрольно оценочные средства для проверки освоения компетентностно- ор...
ФИРО. Контрольно оценочные средства для проверки освоения компетентностно- ор...
 
Entrevista Rita Levi Montalcini, Neurologa[1]
Entrevista Rita Levi Montalcini, Neurologa[1]Entrevista Rita Levi Montalcini, Neurologa[1]
Entrevista Rita Levi Montalcini, Neurologa[1]
 
практическая работа № 1. изучение факторов, влияющих на электродвижущую силу ...
практическая работа № 1. изучение факторов, влияющих на электродвижущую силу ...практическая работа № 1. изучение факторов, влияющих на электродвижущую силу ...
практическая работа № 1. изучение факторов, влияющих на электродвижущую силу ...
 
ФИРО. Типы контроля
ФИРО. Типы контроляФИРО. Типы контроля
ФИРО. Типы контроля
 
Технология сдачи устной части ЕГЭ по английскому языку. Задание №2 (С4): 5 пр...
Технология сдачи устной части ЕГЭ по английскому языку. Задание №2 (С4): 5 пр...Технология сдачи устной части ЕГЭ по английскому языку. Задание №2 (С4): 5 пр...
Технология сдачи устной части ЕГЭ по английскому языку. Задание №2 (С4): 5 пр...
 
Destination b1 with answer key MacMillan
Destination b1 with answer key MacMillanDestination b1 with answer key MacMillan
Destination b1 with answer key MacMillan
 
Caldwell STaR Chart Presentation
Caldwell STaR Chart PresentationCaldwell STaR Chart Presentation
Caldwell STaR Chart Presentation
 
тема урока
тема урокатема урока
тема урока
 
метод указания часть 2
метод указания  часть 2метод указания  часть 2
метод указания часть 2
 

Similar to методическое пособие по проведению лабораторных работ

Заботин В.Г. Теплотехнические izmerenija v dvigateljah letateljnih apparatov.pdf
Заботин В.Г. Теплотехнические izmerenija v dvigateljah letateljnih apparatov.pdfЗаботин В.Г. Теплотехнические izmerenija v dvigateljah letateljnih apparatov.pdf
Заботин В.Г. Теплотехнические izmerenija v dvigateljah letateljnih apparatov.pdfTahir Sadikovic
 
физика учебно методический комплекс. ч. 1 механика. молекулярная физика. те...
физика  учебно методический комплекс. ч. 1  механика. молекулярная физика. те...физика  учебно методический комплекс. ч. 1  механика. молекулярная физика. те...
физика учебно методический комплекс. ч. 1 механика. молекулярная физика. те...Иван Иванов
 
186.молекулярная физика ч 2 явления переноса
186.молекулярная физика ч 2  явления переноса186.молекулярная физика ч 2  явления переноса
186.молекулярная физика ч 2 явления переносаivanov15666688
 
физика методические указания и задания по контрольным работам для студентов з...
физика методические указания и задания по контрольным работам для студентов з...физика методические указания и задания по контрольным работам для студентов з...
физика методические указания и задания по контрольным работам для студентов з...Иван Иванов
 
Telnov_Mechanika-zadachnik-1.pdf
Telnov_Mechanika-zadachnik-1.pdfTelnov_Mechanika-zadachnik-1.pdf
Telnov_Mechanika-zadachnik-1.pdffuad163089
 
500 1 физика. 11кл.-жилко в.в, маркович л.г_минск, 2014 -287с
500 1  физика. 11кл.-жилко в.в, маркович л.г_минск, 2014 -287с500 1  физика. 11кл.-жилко в.в, маркович л.г_минск, 2014 -287с
500 1 физика. 11кл.-жилко в.в, маркович л.г_минск, 2014 -287сpsvayy
 
Экспериментальное задание 23 огэ
Экспериментальное задание 23 огэЭкспериментальное задание 23 огэ
Экспериментальное задание 23 огэВера Игнатьева
 
280.определение температурной зависимости удельной теплоемкости материалов
280.определение температурной зависимости удельной теплоемкости материалов280.определение температурной зависимости удельной теплоемкости материалов
280.определение температурной зависимости удельной теплоемкости материаловivanov1566359955
 
теоретический минимум по разделу механика курса общей физики методические ука...
теоретический минимум по разделу механика курса общей физики методические ука...теоретический минимум по разделу механика курса общей физики методические ука...
теоретический минимум по разделу механика курса общей физики методические ука...Иван Иванов
 
конспект урока показательная функция (интеграция алгебра + физика)
конспект урока показательная функция (интеграция алгебра + физика)конспект урока показательная функция (интеграция алгебра + физика)
конспект урока показательная функция (интеграция алгебра + физика)Kirrrr123
 
Вестник цкр роснедра 2014 №1
Вестник цкр роснедра 2014 №1Вестник цкр роснедра 2014 №1
Вестник цкр роснедра 2014 №1ktoropetsky
 
35598 f343a7a6acf4b3f5bca04acdc9f002ee
35598 f343a7a6acf4b3f5bca04acdc9f002ee35598 f343a7a6acf4b3f5bca04acdc9f002ee
35598 f343a7a6acf4b3f5bca04acdc9f002eerobinbad123100
 
588 2 физика. решение задач егэ-2016. ч.3.-исаков а.я_камчатгту, 2015 -296с
588 2  физика. решение задач егэ-2016. ч.3.-исаков а.я_камчатгту, 2015 -296с588 2  физика. решение задач егэ-2016. ч.3.-исаков а.я_камчатгту, 2015 -296с
588 2 физика. решение задач егэ-2016. ч.3.-исаков а.я_камчатгту, 2015 -296сSpringRus
 
методическая разработка к выполнению лабораторных работ по теме колебания для...
методическая разработка к выполнению лабораторных работ по теме колебания для...методическая разработка к выполнению лабораторных работ по теме колебания для...
методическая разработка к выполнению лабораторных работ по теме колебания для...Иван Иванов
 
588 физика. решение задач егэ-2016. ч.1. исаков а.я-камчатгту, 2016 -317с
588  физика. решение задач егэ-2016. ч.1. исаков а.я-камчатгту, 2016 -317с588  физика. решение задач егэ-2016. ч.1. исаков а.я-камчатгту, 2016 -317с
588 физика. решение задач егэ-2016. ч.1. исаков а.я-камчатгту, 2016 -317сSpringRus
 

Similar to методическое пособие по проведению лабораторных работ (20)

Заботин В.Г. Теплотехнические izmerenija v dvigateljah letateljnih apparatov.pdf
Заботин В.Г. Теплотехнические izmerenija v dvigateljah letateljnih apparatov.pdfЗаботин В.Г. Теплотехнические izmerenija v dvigateljah letateljnih apparatov.pdf
Заботин В.Г. Теплотехнические izmerenija v dvigateljah letateljnih apparatov.pdf
 
физика учебно методический комплекс. ч. 1 механика. молекулярная физика. те...
физика  учебно методический комплекс. ч. 1  механика. молекулярная физика. те...физика  учебно методический комплекс. ч. 1  механика. молекулярная физика. те...
физика учебно методический комплекс. ч. 1 механика. молекулярная физика. те...
 
186.молекулярная физика ч 2 явления переноса
186.молекулярная физика ч 2  явления переноса186.молекулярная физика ч 2  явления переноса
186.молекулярная физика ч 2 явления переноса
 
физика методические указания и задания по контрольным работам для студентов з...
физика методические указания и задания по контрольным работам для студентов з...физика методические указания и задания по контрольным работам для студентов з...
физика методические указания и задания по контрольным работам для студентов з...
 
Telnov_Mechanika-zadachnik-1.pdf
Telnov_Mechanika-zadachnik-1.pdfTelnov_Mechanika-zadachnik-1.pdf
Telnov_Mechanika-zadachnik-1.pdf
 
500 1 физика. 11кл.-жилко в.в, маркович л.г_минск, 2014 -287с
500 1  физика. 11кл.-жилко в.в, маркович л.г_минск, 2014 -287с500 1  физика. 11кл.-жилко в.в, маркович л.г_минск, 2014 -287с
500 1 физика. 11кл.-жилко в.в, маркович л.г_минск, 2014 -287с
 
32853
3285332853
32853
 
Экспериментальное задание 23 огэ
Экспериментальное задание 23 огэЭкспериментальное задание 23 огэ
Экспериментальное задание 23 огэ
 
280.определение температурной зависимости удельной теплоемкости материалов
280.определение температурной зависимости удельной теплоемкости материалов280.определение температурной зависимости удельной теплоемкости материалов
280.определение температурной зависимости удельной теплоемкости материалов
 
теоретический минимум по разделу механика курса общей физики методические ука...
теоретический минимум по разделу механика курса общей физики методические ука...теоретический минимум по разделу механика курса общей физики методические ука...
теоретический минимум по разделу механика курса общей физики методические ука...
 
конспект урока показательная функция (интеграция алгебра + физика)
конспект урока показательная функция (интеграция алгебра + физика)конспект урока показательная функция (интеграция алгебра + физика)
конспект урока показательная функция (интеграция алгебра + физика)
 
Fizika demo 2008
Fizika demo  2008Fizika demo  2008
Fizika demo 2008
 
Вестник цкр роснедра 2014 №1
Вестник цкр роснедра 2014 №1Вестник цкр роснедра 2014 №1
Вестник цкр роснедра 2014 №1
 
35598 f343a7a6acf4b3f5bca04acdc9f002ee
35598 f343a7a6acf4b3f5bca04acdc9f002ee35598 f343a7a6acf4b3f5bca04acdc9f002ee
35598 f343a7a6acf4b3f5bca04acdc9f002ee
 
588 2 физика. решение задач егэ-2016. ч.3.-исаков а.я_камчатгту, 2015 -296с
588 2  физика. решение задач егэ-2016. ч.3.-исаков а.я_камчатгту, 2015 -296с588 2  физика. решение задач егэ-2016. ч.3.-исаков а.я_камчатгту, 2015 -296с
588 2 физика. решение задач егэ-2016. ч.3.-исаков а.я_камчатгту, 2015 -296с
 
методическая разработка к выполнению лабораторных работ по теме колебания для...
методическая разработка к выполнению лабораторных работ по теме колебания для...методическая разработка к выполнению лабораторных работ по теме колебания для...
методическая разработка к выполнению лабораторных работ по теме колебания для...
 
588 физика. решение задач егэ-2016. ч.1. исаков а.я-камчатгту, 2016 -317с
588  физика. решение задач егэ-2016. ч.1. исаков а.я-камчатгту, 2016 -317с588  физика. решение задач егэ-2016. ч.1. исаков а.я-камчатгту, 2016 -317с
588 физика. решение задач егэ-2016. ч.1. исаков а.я-камчатгту, 2016 -317с
 
курс общей физики
курс общей физикикурс общей физики
курс общей физики
 
573
573573
573
 
7
77
7
 

More from mbjygu

выходные данные
выходные данныевыходные данные
выходные данныеmbjygu
 
Внеклассная деятельность
Внеклассная деятельность Внеклассная деятельность
Внеклассная деятельность mbjygu
 
билеты 2013
билеты 2013билеты 2013
билеты 2013mbjygu
 
кировское областное государственное образовательное автономное учреждение сре...
кировское областное государственное образовательное автономное учреждение сре...кировское областное государственное образовательное автономное учреждение сре...
кировское областное государственное образовательное автономное учреждение сре...mbjygu
 
конспект урока
конспект урокаконспект урока
конспект урокаmbjygu
 
электричество
электричествоэлектричество
электричествоmbjygu
 
метод пос
метод посметод пос
метод посmbjygu
 
меьодичка по механике
меьодичка по механикемеьодичка по механике
меьодичка по механикеmbjygu
 

More from mbjygu (9)

выходные данные
выходные данныевыходные данные
выходные данные
 
Внеклассная деятельность
Внеклассная деятельность Внеклассная деятельность
Внеклассная деятельность
 
билеты 2013
билеты 2013билеты 2013
билеты 2013
 
кировское областное государственное образовательное автономное учреждение сре...
кировское областное государственное образовательное автономное учреждение сре...кировское областное государственное образовательное автономное учреждение сре...
кировское областное государственное образовательное автономное учреждение сре...
 
Doc1
Doc1Doc1
Doc1
 
конспект урока
конспект урокаконспект урока
конспект урока
 
электричество
электричествоэлектричество
электричество
 
метод пос
метод посметод пос
метод пос
 
меьодичка по механике
меьодичка по механикемеьодичка по механике
меьодичка по механике
 

методическое пособие по проведению лабораторных работ

  • 1. Кировский государственный колледж промышленности и автомобильного сервиса Методические указания по проведению лабораторных работ по дисциплине ФИЗИКА для студентов СПО (I курса, 1, 2 семестр) и учащихся НПО (I, II курса, 1, 2 семестр) Киров 2010 - 2011гг.
  • 2. Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине ФИЗИКА председатель ПЦК ____________________ Протокол №____ от__________20__г. Составители: Осипова Н. Г., преподаватель КГКП и АС Войнова М. А., преподаватель КГКП и АС Рецензент: Кантор Е.В., кандидат физико-математических наук, старший преподаватель кафедры «Общей физики» ВГГУ 2
  • 3. СОДЕРЖАНИЕ Пояснительная записка………………………………………………………..4 Лабораторные работы: №1 «Изучение свойств математического маятника»……………………… 5-6 №2 «Выяснение зависимости частоты колебаний пружинного маятника от массы груза»……………...…………………….…..7-8 №3 «Проверка уравнения состояния идеального газа»……………………9-10 № 4 «Измерение относительной влажности воздуха»…………………...11-12 № 5 «Измерение поверхностного натяжения воды, методом поднятия жидкости в капилляре»……………..………………….13-14 №6 «Исследование диаграммы растяжения и определение модуля Юнга резины»………………………………………15-16 №7 «Исследование законов последовательного соединения проводников»……………………………………………………..17 №8 «Исследование законов параллельного соединения проводников»……………………………………………………..18 №9 «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»………………………………………………..……..………19-20 №10 «Определение удельного сопротивления проводника»………….....21-22 №11 «Определение элементарного заряда методом электролиза»……………………………………….…………...…..23-24 №12 «Наблюдение действий магнитного поля на проводник с током»……………………………….…………………...….25-26 №13 «Изучение явления электромагнитной индукции»…… …………....27-28 №14 «Определение показателя преломления стекла»………………….....29-30 №15 «Определение фокусного расстояния и оптической силы линзы»……………………………………………….…... 31-32 №16 «Наблюдение интерференции и дифракции света»…………….…...33-34 №17 «Определение длинны световой волны с помощью дифракционной решетки»………………….………………..…...35-36 №18 «Наблюдение спектров поглощения и испускания»………………..37-38 №19 «Изучение треков заряженных частиц»………………………………39-40 №20 «Определение массы воздуха в кабинете двумя способами»……..……41 Список литературы…………………………………………………………….43 3
  • 4. Пояснительная записка Программа по физике для техникумов, рассчитанная на 195 учебных часов, предусматривает проведение 20 лабораторных работ. Продолжительность каждой работы один академический час. Лабораторные работы по физике проводятся под руководством преподавателя в специально оборудованной лаборатории. Учебные группы делятся на подгруппы численностью 12 – 16 человек. Целью проведения лабораторных работ по физике является экспериментальное подтверждение и проверка существующих законов, исследование закономерностей, наблюдение развития процессов и т.п. В ходе выполнения лабораторных работ по физике у студентов формируются практические умения и навыки обращения с различными приборами, установками, лабораторным оборудованием. Перечень лабораторных работ составлен в соответствии с рабочей про- граммой и имеющимся в лаборатории оборудованием. По теме каждой работы предлагается дополнительная литература для повторения учебного материала и подготовки к выполнению лабораторной работы. Каждая инструкция включает краткие теоретические сведения, пере- чень лабораторного оборудования, порядок проведения работы и вычисления погрешностей, таблицы, контрольные вопросы, выводы, технику безопасности (в случае необходимости). На занятиях используется групповая форма проведения работ (по 2 человека). Отметка за выполнение лабораторных работ выставляется в форме зачета и учитывается как показатель текущей успеваемости студентов. Лабораторная работа предусматривает письменный отчет. Содержание отчета оформляется каждым студентом в отдельной тетради в следующей последовательности: 1. Название работы 2. Цель работы 3. Используемое оборудование 4. Краткие сведения из теории 5. Схемы графики 6. Таблицы с результатами измерений и вычислений 7. Выводы по работе 8. Ответы на контрольные вопросы 4
  • 5. Лабораторная работа №1 «Изучение свойств математического маятника» Цель работы: выяснить зависимость частоты колебаний математического маятника от его длины. Оборудование: штатив с муфтой и «лапкой», нить, груз, секундомер, измерительная лента. Теория: Математическим маятником называют материальную точку, подвешенную на невесомой и нерастяжимой нити. Моделью может служить тяжелый шарик, размеры, которого малы по сравнению с длинной нити, на которую он подвешен. Законы математического маятника: 1. Период колебаний маятника не зависит от его массы и амплитуды, если угол размаха мал (не превышает 6 градусов); 2. Период прямопропорционален корню квадратному из длины маятника, и обратнопропорционален корню квадратному из ускорения свободного падения. В данной лабораторной работе предлагается проверить применимость этого выражения для определения периода колебаний математического маятника при малых углах отклонения от положения равновесия. Частота колебаний математического маятника должна быть обратно пропорциональна корню квадратному из его длины. Отсюда следует, что произведение частоты колебаний математического маятника ν на корень квад- ратный из его длины должно быть величиной постоянной: = = ; = , так как ускорение свободного падения g в любой точке Земли не зависит от времени. Ход работы: 1. Установить штатив на краю стола и закрепить у верхнего конца штатива с помощью муфты лапку. Подвесить к «лапке» груз на нити так, чтобы груз висел на расстоянии 10 – 15 сантиметров от пола. 2. Измерить расстояние L от точки подвеса до центра груза. 3. Отклонить шарик от положения равновесия на 5-10 см. и отпустить его. 4. Измерить время t, в течение которого маятник совершает N полных колебаний (удобно взять N=20). 5. Вычислить значение Т. 5
  • 6. 6. Повторите опыт, уменьшив длину нити. 7. Результат измерений и вычислений запишите в таблицу: L, м t, c ν, Гц , 8. Сравните частоту колебаний маятника, рассчитанную по формуле: с частотой колебаний математического маятника, определенной в опыте: 9. Запишите вывод. Контрольные вопросы: 1. Подтвердил ли ваш эксперимент теоретически предсказанную зависимость частоты колебаний математического маятника от его длины? 2. Будет ли верным выражение: для определения частоты колебаний маятника при больших углах отклонения от положения равновесия? 6
  • 7. Лабораторная работа №2 «Выяснение зависимости частоты колебаний пружинного маятника от массы груза» Цель работы: выяснить зависимость частоты колебаний пружинного маятника от массы груза. Оборудование: штатив с муфтой и «лапкой», пружина, грузы массой по 100г, секундомер. Теория: Груз, подвешенный на стальной пружине и выведенный из положения равновесия, совершает под действием сил тяжести и упругости пружины гармонические колебания. Собственная частота колебаний такого пружинного маятника определяется выражением: где k – это жесткость пружины, а m – масса грузов. Ход работы: 1. Укрепите пружину с держателем в лапке штатива и подвесьте к ней 2 груза массой по 100 г. Рядом с грузами укрепите вертикально измерительную линейку и отметьте начальное положение грузов. 2. Подвесьте к пружине еще два груза массой по 100 г (рис. 1) и измерьте ее удлинение ∆X, вызванное действием силы F≈2 Н.По измеренному удлинению ∆x и известной силе F вычислите жесткость пружины: 3.Зная жесткость пружины, вычислите собственную частоту колебаний пружинного маятника массой 200 и 400 г. 4. Оставьте на пружине 2 груза, выведите пружинный маятник из положения равновесия, сместив его на 5 см вниз. 5. Измерить время t, в течение которого маятник совершает N полных колебаний (удобно взять N=20). 6. Повторите опыт, увеличив массу груза в 2 раза. 7. Экспериментально определите частоту колебаний маятника: 8.Результат измерений и вычислений запишите в таблицу: F, Н ∆x, м k, Н/м m, кг , Гц t, с ,Гц 7
  • 8. 9.Сделайте вывод о проделанной работе. Контрольные вопросы: 1. По какому закону происходит колебание тела, подвешенного на пружине? 2. Зависит ли частота колебаний пружинного маятника от амплитуды колебаний? 3. Каким был бы результат опыта в условиях невесомости? Техника безопасности: во избежание травм не растягивайте пружину, не наклоняйтесь близко к пружине. 8
  • 9. Лабораторная работа №3 «Проверка уравнения состояния идеального газа» Цель работы: экспериментально подтвердить уравнение состояния идеального газа. Оборудование: стеклянная трубка, закрытая с одного конца, два стеклянных цилиндрических сосуда, барометр, термометр, линейка, горячая и холодная вода. Теория: Сначала трубку опускают в сосуд с горячей водой запаянным концом вниз, а затем — в сосуд с холодной водой открытым концом вниз (см. рисунок). Обозначим температуру горячей воды T1, а холодной — Т2. Тогда два состояния воздуха в трубке описываются параметрами p1, V1, Т1, и р2, V2, Т2. В первом состоянии давление воздуха равно атмосферному давлению, во втором — сумме атмосферного давления и давления водяного столба высотой h: р1 = ратм; р2 = ратм + ρgh. Объем воздуха в трубке в первом состоянии V1 = LS, где L — длина трубки, S — площадь ее поперечного сечения. Во втором состоянии объем воздуха V2 = (L -∆L) • S, где ∆L — высота столба воды в трубке. В работе предлагается проверить выполнение равенства: = или = Ход работы: 1. В сосуд с горячей водой опустите трубку закрытым концом вниз (см. рисунок). Когда трубка нагреется, и температура воздуха в ней станет равной температуре T1, воды в сосуде, измерьте температуру горячей воды. 9
  • 10. 2.Закройте трубку резиновой пробкой на нити и опустите пробкой вниз в сосуд с холодной водой. Под водой выдерните пробку за нитку и опустите трубку до дна сосуда. Измерьте температуру Т2 холодной воды и длину столбика воды в трубке ∆L. 3.Определите давление р1 воздуха в трубке в первом состоянии по показаниям барометра и давление воздуха в трубке во втором состоянии по формуле: р2 = ратм + ρgh. 4.Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу, помещенную в тетради для лабораторных работ. Ниже приведены первые две строки этой таблицы. 5. Запишите в тетради для лабораторных работ вывод: что вы измеряли и какой получен результат. Контрольные вопросы: 1. Запишите уравнение Менделеева – Клапейрона. Какие величины входят в это уравнение? 2. Как связаны постоянная Больцмана, постоянная Авогадро и универсальная газовая постоянная. Техника безопасности: во избежание ожога будьте осторожны при работе с горячей жидкостью. 10
  • 11. Лабораторная работа № 4 «Измерение относительной влажности воздуха» Цель работы: научиться определять влажность воздуха. Оборудование: психрометр, стакан с водой, психрометрическая таблица. Теория: Большинство приборов для определения влажности воздуха называется гигрометрами (от греческого «гигрос» — влажный). Конденсационный гигрометр состоит из укрепленной на подставке металлической круглой коробочки с отполированной плоской поверхностью (рис. 1). В коробочке сверху имеются два отверстия. Через одно из них в коробочку наливают эфир и вставляют термометр, а другое отверстие соединяют с нагнетающим насосом или с резиновой грушей. Действие конденсационного гигрометра основано на определении точки росы, по ко- торой с помощью таблиц находят абсолютную влажность. Эфир быстро испаряется при продувании через него воздуха, коробочка охлаждается, и на ее поверхности появляется роса. Полированная поверхность коробочки при этом тускнеет. Показание термометра в этот момент и определяет точку росы. Чтобы отчетливо уловить момент появления росы, вокруг полированной поверхности укрепляют блестящее металлическое кольцо, изолированное от коробочки плохие проводником тепла. Потускнение поверхности коробочки на фоне блестящего кольца отчетливо видно. Волосяной гигрометр состоит из обезжиренного человеческого волоса, один конец которого закреплен на стойке, а другой перекинут через небольшой блок (рис. 2). Для сохранения постоянного натяжения волоса к его свободному концу прикрепляют небольшой" грузик. Действие этого гигрометра основано на том, что во влажном воздухе волос удлиняется, а в сухом -укорачивается (таким же свойством обладает тонкая капроновая нить, которая часто используется вместо волоса). При изменении относительной влажности воздуха стрелка гигрометра перемещается по его шкале, которая градуируется по эталонному прибору. Психрометр (от греческого «психриа» — холод) сделан из двух одинаковых термометров. Один термометр называется сухим, так как его шарик находится прямо в воздухе, а другой — влажным (рис.3). Шарик влажного термометра обвязан кисеей, конец которой погружен в ванночку с водой. Поскольку с кисеи испаряется вода, шарик термометра охлаждается. Поэтому влажный термометр показывает более низкую температуру, чем 11
  • 12. сухой. Разность показаний этих термометров тем больше, чем суше воздух. Заметив показания термометров, по специальным таблицам, которые прилагаются к психрометру, находят относительную влажность воздуха. (Подумайте, в каком случае оба термометра будут показывать одинаковую температуру.) Ходработы 1. В начале урока наливают воду в резервуар термометра, обернутого марлей. Рис.1. Рис.2. Рис.3. 2. Выждав минут 20—25 (пока показания влажного термометра перестанут изменяться), записывают показания сухого и влажного термометров в таблицу. t сух, С t влаж, С Δt, С φ,% 3. С помощью психрометрической таблицы определите относительную влажность воздуха. 12
  • 13. 4. Запишите в тетради для лабораторных работ вывод. Контрольная работа: 1. Что такое относительная влажность воздуха? 2. Влияет ли ветер на показания влажного термометра? сухого? Термометры находятся в тени. Лабораторная работа № 5 «Измерение поверхностного натяжения воды, методом поднятия жидкости в капилляре» Цель: научиться измерять поверхностное натяжение воды, методом поднятия жидкости в капилляре. Оборудование: стакан, стеклянные трубки, штангенциркуль, линейка, вода. Теория: При измерении поверхностного натяжения воды, капиллярную трубку опускают в стакан с водой и измеряют высоту поднятия воды h в капилляре (рис). Жидкость поднимается в капилляре до тех пор, пока сила поверхностного натяжения не уравновесит силу тяжести Fтяж=mg, действующую на поднятую воду: Отсюда 13
  • 14. где ρ— плотность жидкости, g — модуль ускорения свободного падения, h — высота поднятия жидкости в капилляре, D — диаметр капилляра D=0,9Dтрубки. Ход работы: 1. С помощью штангенциркуля измерьте диаметр капилляра, D. 2. Опустите трубку в стакан с водой, и не зажимая верхний конец трубки, поднимите ее вверх. Измерьте высоту поднятия жидкости в капилляре. 3. Занесите данные в таблицу и проделайте необходимые расчеты. № опыта ρ, кг/м h, м D, м σ, Н/м Δσ ε 4. Вычислите абсолютную и относительную погрешности: Для вычисления абсолютной погрешности воспользуемся табличным значением поверхностного натяжения воды σ=0,073 Н/м. Δσ= 0,073-σ (Н/м); ε = Δσ/ σ. 5. Сделайте вывод о проделанной работе. Контрольные вопросы: 1. Для какой жидкости (вода, мыльный раствор) коэффициент поверхностного натяжения больше, и почему? 2. Почему поверхностный слой создает давление на жидкость? Техника безопасности: при работе со стеклянными трубочками будьте осторожны: не роняйте, не стучите трубочками о поверхность стола, не размахивайте трубочками. 14
  • 15. Лабораторная работа №6 «Исследование диаграммы растяжения и определение модуля Юнга резины» Цель работы: экспериментальным путем построить диаграмму растяжения резины, определить область линейной и нелинейной деформации, предел пропорциональности и вычислить модуль Юнга для резины. Оборудование: резиновая лента с петлями на концах, 3 груза массой по 100г. каждый, линейка с миллиметровыми делениями. Теория: Отличительным признаком твердого тела является его свойство со- хранять свою форму при отсутствии внешних воздействий. Однако под действием внешних сил твердые тела деформируются. Исследуем де- формацию растяжения резины. Деформацию растяжения характеризуют абсолютным удлинением ΔL=L- L0 и относительным удлинением, ε= ΔL/ L0 где L0 - начальная длина, L - длина деформированного тела под нагрузкой. При малых растяжениях (L ~ L0) деформации большинства тел упругие. Это означает, что при снятии нагрузки тело принимает первоначальную форму. Величина, характеризующая состояние деформированного тела, называется 15
  • 16. механическим напряжением и определяется как отношение модуля силы упругости Fупр к площади поперечного сечения s тела: σ = F/s; [σ] = Н/м2 = Па. Механическое напряжение σ связано с относительным удлинением тела. Для исследования этой зависимости необходимо построить диаграмму растяжения. Модуль Юнга: [E] =Па, E=F L0 / (ΔL s). Ход работы: 1. Расположить горизонтально на поверхности стола резиновую ленту. Измерить длину (а) и ширину (b) ленты. Измерить расстояние ленты между узлами. 2. Закрепитьвштативе одинконецленты.Подвеситьгрузвесом1Н. 3. Оставляя резиновую ленту под нагрузкой 1 Н, измерить линейкой расстояние между отметками Полученные результаты записать в таблицу. 4. Увеличивая нагрузку на 1 Н, выполнить действия п. 3, постепенно доведя нагрузку до 3 Н. Полученные результаты записать в таблицу. L0, м L, м ΔL,м ε F, Н а, м b, м S, м2 E 10 -6 ,Па 1 2 3 5. Рассчитать по формулам модуль Юнга, для каждого случая. 6. Сделаете вывод о проделанной работе. Контрольные вопросы: 1. Почему между плитами бетонных тротуаров делают зазоры? 2. Какие требования надо предъявлять к проволоке, которую впаивают в стекло электрической лампы? Почему? Техника безопасности: во избежание травм не растягивайте резиновую ленту, строго следуйте инструкции при выполнении этой работы. 16
  • 17. Лабораторная работа №7 «Исследование законов последовательного соединения проводников» Цель работы: проверить законы последовательного соединения проводников. Оборудование: два проволочных резистора, реостат, амперметр, вольтметр, соединительные провода. Теория: При последовательном соединении проводников сила тока в обоих проводниках одинаковая: I=I1=I2. Напряжение на концах рассматриваемого участка цепи складывается из напряжений на первом и втором проводниках: U=U1+U2. Применяя закон Ома для участка цепи при последовательном соединении можно доказать, что: R=R1+R2. Докажите сами это равенство: Ход работы: 1. Собрать цепь по схеме. 17
  • 18. 2. Измерьте токи и напряжение. Занесите показания приборов в таблицу. I, А I1,А I2,А U,В U1,В U2,В R, Ом R1, Ом R2, Ом 3. Вычислите значение сопротивлений: R, R1, R2. 4. Проверьте законы последовательного соединения проводников. 5. Сделайте вывод. Контрольные вопросы: 1. Сформулируйте и докажите законы последовательного соединения проводников. 2. Почему лампы в квартирах соединяют параллельно, а в елочных гирляндах – последовательно? Техника безопасности: 1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и ремонт, только при отключенном источнике питания. 2. Не включайте источник питания без разрешения. 3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других частей электрической цепи с помощью указателя напряжений. 4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь. Лабораторная работа №8 «Исследование законов параллельного соединения проводников» Цель работы: проверить законы параллельного соединения проводников. Оборудование: два проволочных резистора, реостат, амперметр, вольтметр, соединительные провода. Теория: При параллельном соединении проводников напряжение в обоих проводниках одинаково: U=U1=U2. Сила тока во всей цепи складывается из токов на первой и второй ветви: I=I1+I2. Применяя закон Ома для участка цепи при параллельном соединении можно доказать, что: Докажите сами это равенство: Ход работы: 1. Собрать цепь по схеме. 18
  • 19. 2. Измерьте токи и напряжение. Занесите показания приборов в таблицу. I, А I1,А I2,А U,В U1,В U2,В R, Ом R1, Ом R2, Ом 3. Вычислите значение сопротивлений: R, R1, R2. 4. Проверьте законы параллельного соединения проводников. 5. Сделайте вывод. Контрольные вопросы: 1. Сформулируйте и докажите законы параллельного соединения проводников. 2. Сопротивление каждого проводника равно 1 Ом. Чему равно соединение двух таких проводников соединенных: последовательно, параллельно? Техника безопасности: 1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и ремонт, только при отключенном источнике питания. 2. Не включайте источник питания без разрешения. 3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других частей электрической цепи с помощью указателя напряжений. 4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь. Лабораторная работа №9 «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока» Цель работы: определить из опыта ЭДС и внутреннее сопротивление. Оборудование: источник тока, реостат, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода. Теория: любой источник тока характеризуется ЭДС, она равна отношению работы сторонних сил при перемещении заряда по замкнутому контуру к величине заряда: ε =Аст/q. Источник электрической энергии является проводником и всегда имеет некоторое сопротивление, это сопротивление называют внутренним. Ход работы: 1. Решите задачу: один и тот же источник тока сначала подключают к одному резистору, а затем к другому; в первом случае напряжение на полюсах источника оказывается равным U1, а сила тока в цепи — I1; во втором случае соответственно U2 и I2. Чему равны ЭДС и внутреннее сопротивление источника? 2. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке, 19
  • 20. и при двух разных положениях ползунка реостата измерьте значения величин, необходимых для определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника. Результаты измерений занесите в таблицу. U1, В I1, А U2, В I2, А r, Ом ε, В 3. Воспользовавшись формулами, полученными в начале данной работы, вычислите ЭДС и внутреннее сопротивление источника. 4. Отключите цепь от источника и с помощью вольтметра измерьте его ЭДС. Измерение значения ЭДС сравните с найденным в предыдущем задании. 5. Сделайте вывод. Контрольные вопросы: 1. Почему электрическое поле заряженных частиц (кулоновское поле) не способно поддерживать постоянный электрический ток в цепи? 2. Какие силы принято называть сторонними? 3. Что называют электродвижущей силой? Техника безопасности: 1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и ремонт, только при отключенном источнике питания. 2. Не включайте источник питания без разрешения. 3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других частей электрической цепи с помощью указателя напряжений. 4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь. 20
  • 21. Лабораторная работа №10 «Определение удельного сопротивления проводника» Цель работы: научиться практически определять удельное сопротивление. Оборудование: проволока из материала с неизвестным удельным сопротивлением, источник постоянного напряжения, амперметр, вольтметр, штангенциркуль, ключ, линейка, соединительные провода. Теория: Удельное сопротивление можно вычислить по формуле : Оно равно Если напряжение на концах проводника равно U, а сила тока I, то R=U/I По диаметру проводника d можно найти площадь его поперечного сечения: Длину струны реохорда L можно определить, зная число намоток N и зная диаметр намотки D: 21
  • 22. L= Отсюда: Ход работы: 1. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке, и измерьте значения величин, необходимых для определения удельного сопротивления. 2. Результаты измерений занесите в таблицу. d, м D, м N L, м I, А U, В 3.Воспользовавшись формулой, вычислите удельное сопротивление проводника. 4.Сделайте вывод. Контрольные вопросы: 1. Что такое удельное сопротивление проводника? 2. В каких единицах выражается удельное сопротивление про водника? Техника безопасности: 1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и ремонт, только при отключенном источнике питания. 2. Не включайте источник питания без разрешения. 3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других частей электрической цепи с помощью указателя напряжений. 4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь. 22
  • 23. Лабораторная работа №11 «Определение элементарного заряда методом электролиза» Цель работы: опытным путем определить величину элементарного заряда, методом электролиза. Оборудование: цилиндрический сосуд с раствором медного купороса Cu SO4, медные электроды, весы с гирями, амперметр, источник постоянного напряжения, реостат, часы, ключ, электрическая плитка, соединительные провода. Теория: Прохождение электрического тока через электролиты, сопровождающееся химическими превращениями вещества и выделением его на электродах, называется электролизом. Пусть за некоторое время, через электролит прошли и достигли катода N ионов массой m0 каждый. Масса выделившегося на катоде вещества составляет: m=m0N. Если молярная масса вещества равна М, а число атомов в 1 моле – NА, то 23
  • 24. m0= . При валентности Z, каждый ион будет иметь заряд: q=Ze. Тогда N ионов принесли через раствор заряд: q=NZe. Отсюда , тогда масса выделившегося вещества: . (1) e=const и Na=const – всегда, а M=const и Z=const – для данного вещества, то . 24
  • 25. Фарадей установил, что масса вещества, выделяющегося при электролизе, прямо пропорциональна количеству электричества, протекшего через раствор: m=kq. Поскольку q=It, то закон Фарадея можно записать следующим образом: m=kIt, где k – электрохимический эквивалент, I – сила тока, прошедшего через электролит, t – время прохождения тока. Ход работы: 1. Используя весы, измерьте массу m1 электрода, который будет служить в вашей работе катодом. 2. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке, и, про- делав необходимые измерения, заполните таблицу. Во время работы с по- мощью реостата старайтесь поддерживать силу тока в цепи постоянной (около 1 А). Перед повторным взвешиванием катода (после окончания электролиза) ополосните его водой и высушите над электроплиткой. Если его новая масса равна m2, то масса выделившейся на нем меди будет равна m=m2—m1. 3. Используя результаты измерений, вычислите величину элементарного заряда (пользуясь формулой 1, выведите формулу для вычисления e): 4. Заполните таблицу по результатам измерений и вычислений. m1, кг m2, кг m, кг t, с I, А M, кг/моль Z е, Кл 63,5 10-3 2 5. Сделайте вывод. Контрольные вопросы: 1. Изменится ли количество выделившейся меди, если увеличить площадь катода, оставив силу тока и время его прохождения прежними? 2. Изменится ли количество выделившейся меди, если последовательно в цепь включить точно такую же пару электродов, оставив силу тока и время его прохождения прежними? Техника безопасности: 25
  • 26. 1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и ремонт, только при отключенном источнике питания. 2. Не включайте источник питания без разрешения. 3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других частей электрической цепи с помощью указателя напряжений. 4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь. Лабораторная работа №12 «Наблюдение действий магнитного поля на проводник с током» Цель работы: исследовать поведение проводника с током в магнитном поле. Оборудование: источник постоянного тока, дугообразный магнит, полосовой магнит, штатив с лапкой, катушка-моток, соединительные про- вода. Теория: Исследуя взаимодействие между катушками с током и постоянными магнитами, Ампер установил соответствие между торцами катушки с током и полюсами магнита (см. рисунок). На верхнем рисунке левому торцу катушки соответствует северный полюс магнита, а на нижнем — южный. Опыты показывают, что модуль силы, действующей на проводник с током, пропорционален модулю вектора магнитной индукции, длине проводника (для катушки с током — числу витков) и силе тока. Ход работы: 1. Подвесьте проволочную катушку к лапке штатива так, чтобы она не касалась вставленного в нее полюса дугообразного магнита, распо- 26
  • 27. ложенного на столе. Концы катушки подключите к источнику постоянного тока. 2. Замкните цепь на несколько секунд и заметьте, на сколько откло- нится катушка от первоначального положения. 3. Не меняя силы тока, сравните углы отклонения катушки от перво- начального положения при одном, а затем при двух магнитах (дуго- образном и полосовом), сложенных вместе одинаковыми полюсами, как показано на рисунке. Выясните, зависит ли модуль вектора силы, действующей на катушку с током, от модуля вектора магнитной индукции поля, созданного магнитом? 4. Сделайте зарисовку опыта в тетради. Объясните наблюдаемое вами явление. 5. Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат. Контрольные вопросы: 1. Где применяется данное явление на практике? 2. Сформулируйте закон Ампера. 3. Сформулируйте свойства магнитного поля. Техника безопасности: 1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и ремонт, только при отключенном источнике питания. 2. Не включайте источник питания без разрешения. 3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других частей электрической цепи с помощью указателя напряжений. 4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь. 27
  • 28. Лабораторная работа №13 «Изучение явления электромагнитной индукции» Цель работы: исследовать явление электромагнитной индукции — определить от чего зависят величина и направление индукционного тока. Оборудование: миллиамперметр, катушка-моток, магнит дугообразный, магнит полосовой, соединительные провода. Теория: Индукционный ток в замкнутом контуре возникает при изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром. Изменение магнитного потока через контур можно осуществить двумя различными способами: 1. изменением во времени магнитного поля, в котором находится неподвижный контур (например, а) при внесении магнита в катушку или б) при выдвигании; а б 2. движением этого контура (или его частей) в постоянном магнитном поле (например, при надевании катушки на магнит). 28
  • 29. Ход работы: 1. Катушку-моток подключите к зажимам миллиамперметра, а затем надевайте и снимайте ее с северного полюса дугообразного магнита с различной скоростью (см. рисунок), и для каждого случая замечайте максимальную и минимальную силу индукционного тока и направление отклонения стрелки прибора. 2. Переверните магнит и вдвиньте медленно южный полюс магнита внутрь катушки, а затем выдвиньте его. Повторите опыт с большей скоростью. Обратите внимание на то, куда в этот раз отклонялась стрелка миллиамперметра. 3. Сложите два магнита (полосовой и дугообразный) одноименными по- люсами и повторите эксперимент с разной скоростью движения магнитов в катушке. 4. Повторите опыты, закрепив в лапке штатива магнит, приближая и удаляя к нему и от него катушку. 5. Определив направление намотки провода в катушке, направление тока в ней и направление магнитного поля магнита, проверьте справедливость правила Ленца. 6. Проанализируйте ваши наблюдения и сделайте выводы относительно причин, от которых зависят величина индукционного тока и его направление. Контрольные вопросы: 1. Напишите условия возникновения ЭДС индукции. 2. Может ли возникнуть ЭДС индукции в проводнике, если он перемещается вдоль силовых линий индукции. Техника безопасности: 1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и ремонт, только при отключенном источнике питания. 2. Не включайте источник питания без разрешения. 29
  • 30. 3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других частей электрической цепи с помощью указателя напряжений. 4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь. Лабораторная работа №14 «Определение показателя преломления стекла» Цель работы: определить показатель преломления стекла с помощью плоскопараллельной пластинки. Оборудование: плоскопараллельная пластинка, булавки, линейка, транспортир. Теория: Метод измерения показателя преломления с помощью плоскопараллельной пластинки основан на том, что луч, прошедший плоскопараллельную пластинку, выходит из нее параллельно направлению падающего луча. Показатель преломления стекла определяется на основании закона преломления света: где α и β – угол падения и угол преломления светового луча. Ход работы: 1. Положите стеклянную пластинку на лист бумаги примерно посередине. 2.Произвольно разместите по одну сторону пластинки две булавки - 1 и 2 (см. рисунок). Они будут отмечать направление падающего луча. 30
  • 31. 3.Третью булавку воткните так, чтобы, если смотреть сквозь пластинку, она закрывала первые две. 4.Уберите булавки, обведите пластину и в местах проколов листа бумаги булавками поставьте точки. 5.Начертите падающий АО и преломленный ОD лучи (см. рисунок). 6. По перпендикуляру к пластине отмерьте одинаковые расстояния OB = OC. 7. Опустите из точек B и С перпендикуляры АВ и СD на лучи. 8. Измерьте АВ и СD и вычислите показатель преломления стекла. ; . n= (Измерьте углы транспортиром и проверьте полученные результаты). 9. Повторите опыт и расчеты, изменив угол падения. 10. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу. № опыта АВ, мм СD, мм n 1 2 11.Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат. Контрольные вопросы: 1. Какую физическую величину называют абсолютным показателем преломления? Что она характеризует? 31 В
  • 32. 2. В каком случае угол преломления равен углу падения? 3. Если угол падения луча на поверхность раздела двух сред увеличить, что произойдёт с относительным показателем преломления? 4. Как изменится скорость распространения света при переходе вакуума в среду с показателем преломления n=2. Техника безопасности: при работе со стеклянными пластинами будьте осторожны: не роняйте, не стучите пластинами о поверхность стола, не размахивайте пластиной. Лабораторная работа №15 «Определение фокусного расстояния и оптической силы линзы» Цель работы: опытным путем определить фокусное расстояние и оптическую силу для двух линз. Оборудование: свеча, экран, две линзы. Теория: Расстояние от плоскости линзы до ее фокуса называют фокусным расстоянием линзы и обозначают F. Фокусное расстояние в системе СИ измеряется в метрах. Чем меньше фокусное расстояние линзы, тем сильнее отклоняет она падающие на нее лучи, поэтому оптической силой линзы называют величину D, обратную фокусному расстоянию линзы: Оптическую силу линзы измеряют в диоптриях (дптр). Например, оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 2 м равна 0,5 дптр. Ход работы: 1 .Зажгите свечу. 2. Поставьте свечу на правый край стола, а экран на левый, между ними поместите линзу № 1. 32
  • 33. 3.Передвигайте линзу вдоль стола, пока не будет получено резкое изображение свечи на экране. 4.Измерить расстояние от свечи до линзы d и от линзы до экрана f. 5.Вычислить главное фокусное расстояние линзы из формулы: 6. Вычислить оптическую силу линзы 7. Данные занести в таблицу № линзы Расстояние от линзы до свечи d (м) Расстояние от линзы до экрана f (м) Главное фокусное расстояние F(м) Оптическая сила линзы D (дптр) Линза № 1 Линза № 2 8. Опыт повторить с линзой № 2. 9. Запишите вывод по проделанной работе Контрольные вопросы: 1 .Что такое линза. 2.Перечислить элементы линзы З.От чего зависит фокусное расстояние линзы. Техника безопасности: 1. При работе со стеклянными линзами будьте осторожны: не роняйте, не стучите линзой по поверхности стола, не размахивайте линзой. 2. При работе со свечей будьте внимательны. 33
  • 34. Лабораторная работа №16 «Наблюдение интерференции и дифракции света» Цель работы: экспериментально изучить явление интерференции и дифракции. Оборудование: лампа электрическая с прямой нитью накала (одна на класс), две стеклянные пластинки, рамка из проволоки, стеклянная трубка, мыльная вода, компакт-диск, капроновая ткань черного цвета, штангенциркуль. Теория: Явление наложения волн, когда в одних точках пространства происходит их (постоянное во времени) усиление, а в других — ослабление, называется интерференцией. Устойчивая интерференционная картина будет наблюдаться только в том случае, когда волны имеют одинаковую длину волны и согласованы друг с другом. Поэтому обычно интерференция наблюдается при наложении волн, испущенных одним и тем же источником, но пришедших в данную точку разными путями. При прохождении у краев препятствий свет отклоняется от прямолинейного распространения, потому что световые волны огибают препятствия, размеры которых сравнимы с длиной волны. Отклонение света от прямолинейного распространения называется дифракцией. 34
  • 35. Ход работы: ОПЫТ 1. Опустите проволочную рамку в мыльный раствор. Пронаблюдайте и зарисуйте интерференционную картину в мыльной пленке. При освещении пленки белым светом (от окна или лампы) возникает окрашивание светлых полос: вверху — в синий цвет, внизу — в красный. С помощью стеклянной трубки выдуйте мыльный пузырь. Пронаблюдайте за ним. При освещении его белым светом наблюдают образование цветных интерференционных колец. По мере уменьшения толщины пленки кольца, расширяясь, перемещаются вниз. Ответьте на вопросы: 1.Почему мыльные пузыри имеют радужную окраску? 2.Какую форму имеют радужные полосы? 3. Почему окраска пузыря все время меняется? ОПЫТ 2. Тщательно протрите стеклянные пластинки, сложите их вместе и сожмите пальцами. Из-за неидеальности формы соприкасающихся поверхностей между пластинками образуются тончайшие воздушные пустоты, дающие яркие радужные кольцеобразные или замкнутые неправильной формы полосы. При изменении силы, сжимающей пластинки, расположение и форма полос изменяются как в отраженном, так и в проходящем свете. Зарисуйте увиденные вами картинки. Ответьте на вопросы: 1. Почему в отдельных местах соприкосновения пластин наблюдаются яркие радужные кольцеобразные или неправильной формы полосы? 2.Почему с изменением нажима изменяются форма и расположение полученных интерференционных полос? ОПЫТ 3. Положите горизонтально на уровне глаз компакт-диск. Что вы наблюдаете? Объясните наблюдаемые явления. Опишите интер- ференционную картину. ОПЫТ 4. Посмотрите сквозь черную капроновую ткань на нить горящей лампы. Поворачивая ткань вокруг оси, добейтесь четкой дифракционной картины в виде двух скрещенных под прямым углом дифракционных полос. Зарисуйте наблюдаемый дифракционный крест. ОПЫТ 5. Пронаблюдайте две дифракционные картины при рассмотрении нити горящей лампы через щель, образованную губками штангенциркуля (при ширине щели 0,05 мм и 0,8 мм). Опишите изменение характера интерференционной картины при плавном повороте штангенциркуля вокруг вертикальной оси (при ширине щели 0,8 мм). 35
  • 36. Запишите выводы. Укажите, в каких из проделанных вами опытов наблю- далось явление интерференции? дифракции? Техника безопасности: при работе со стеклянными пластинами будьте осторожны: не роняйте, не стучите пластинами о поверхность стола, не размахивайте пластинами. Лабораторная работа №17 «Определение длинны световой волны с помощью дифракционной решетки» Цель работы: измерить длину световой волны с помощью дифракционной решетки. Оборудование: электрическая лампочка с прямой нитью накаливания (одна на класс), прибор для определения длины световой волны, штатив с лапкой, дифракционная решетка. Теория: Дифракционная решетка — это оптический прибор, предназначенный для изучения спектра света. В частности, с ее помощью можно измерить длины волн, соответствующие различным цветам спектра. Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа очень узких параллельных щелей одинаковой ширины, разделенных непрозрачными промежутками. На практике часто используют стеклянные пластинки, на которые нанесены параллельные штрихи. Периодом 36
  • 37. решетки d называется расстояние между центрами соседних щелей (период указывается на решетке). Если смотреть сквозь решетку и прорезь на источник света, то на черном фоне экрана можно наблюдать по обе стороны от прорези дифракционные спектры. Их наблюдается несколько, но мы будем рассматривать только первый из них по обе стороны от щели. Расчеты показывают, что длина волны , где L — расстояние от дифракционной решетки до экрана, h — расстояние от щели до максимума света, соответствующего выбранному цвету (см. рисунок ниже). Ход работы: 1. Соберите измерительную установку, изображенную на рисунке. Решетка 1 устанавливается в держателе 2, который прикреплен к концу линейки 3. На линейке же располагается черный экран 4 с узкой вертикальной щелью 5 посередине. Вся установка крепится на штативе 6. 2.Запишите период дифракционной решетки d. 3.Направляя прибор на электрическую лампочку с прямой нитью на- каливания и наблюдая излучение через дифракционную решетку и прорезь шкалы, добейтесь того, чтобы по обе стороны от прорези были видны максимумы интенсивности излучения первого и второго порядка фиолетового и красного света (см. рисунок 2). 37
  • 38. 4.Измерьте отклонения от центра прорези до максимумов первого по рядка красного света (слева и справа от прорези). 6.Найдите среднее арифметическое отклонение: 7.Вычислите длину волны красного цвета. 8. Повторите измерения и вычислите длину волны для фиолетового цвета. 9. Полученные результаты занесите в таблицу 10. Запишите вывод: что вы измеряли и, какой получен результат. Контрольные вопросы: 1. Какой вид имеет дифракционная картина в случае монохроматического света? 2. Какое значение имеет число щелей дифракционная решетка? 3. На чем основан принцип действия дифракционной решетки? Лабораторная работа №18 «Наблюдение спектров поглощения и испускания» Цель работы: опытным путем пронаблюдать спектры испускания и поглощения. Оборудование: спектроскоп прямого зрения (или двухтрубный спектроскоп); общие для всех электрическая лампочка, реостат, ключ, источник электрической энергии, цветные стекла; цветные карандаши. Теория: Спектры Излучения (сплошные, линейчатые, полосатые) Поглощения испускают раскаленные твердые и жидкие тела, а также газы, находящиеся под достаточно большим давлением. Такой спектр можно получить, получаются при пропускании лучей сплошного спектра (от раскаленного источника) через менее нагретый газ. Тогда на фоне сплошного спектра наблюдаются узкие темные линии 38
  • 39. пропуская солнечный свет через трехгранную призму поглощения Ход работы: Наблюдение сплошного спектра накаленного металла 1. На демонстрационном столе установить электрическую лампочку, присоединить ее к источнику электрической энергии через реостат и ключ. Цепь замкнуть. 2. Окуляр спектроскопа приблизить к глазу. Щель спектроскопа направить на накаленную нить электрической лампочки. Резкость изображения отрегулировать передвижением линзы за головку винта. 3. Рассмотреть спектр при полном накале лампочки, найти в нем все спектральные цвета. 4. Цепь разомкнуть, зарисовать спектр, сохранив последовательность расположения основных цветов спектра. 5. Приблизить окуляр спектроскопа к глазу и рассмотреть спектр дневного света. 6. Сравнить ранее наблюдаемый спектр со спектром дневного света и сделать вывод. 7. Замкнуть цепь. Продолжать наблюдения спектра накаленного металла, уменьшая накал нити лампы. Следить за уменьшением яркости спектра и постепенным исчезновением его основных цветов. 8.Сделать вывод о результатах наблюдения. Наблюдение спектров поглощения 1. Приблизить окуляр спектроскопа к глазу и получить четкий спектр дневного света. 1. Перед щелью поместить поочередно цветные стекла. 2. Рассмотреть полученные спектры. Найти линии поглощения, обратить внимание на количество линий и место их расположения в каждом конкретном случае. 2. Зарисовать наблюдаемые спектры. Сделать вывод. Контрольные вопросы: 1. Какова причина разложения белого света призмой? 2. Как объяснить происхождение линейчатых спектров? 3. В чем различие дифракционного и дисперсионного спектров? 4. Почему при уменьшении напряжения «световая отдача» ламп накаливания уменьшается, и свечение приобретает красный оттенок? 5. Будут ли изменяться частота, длина волны, цвет при переходе зеленого света из воздуха в воду? Почему? 6. Приведите примеры практического использования спектров. 39
  • 40. Техника безопасности: 1. Производите сборку электрических цепей, переключения в них и ремонт, только при отключенном источнике питания. 2. Не включайте источник питания без разрешения. 3. Проверяйте наличие напряжения на источнике питания или других частей электрической цепи с помощью указателя напряжений. 4. По окончании работы отключите источник питания и разберите цепь. Лабораторная работа №19 «Изучение треков заряженных частиц» Цель работы: установить тождество заряженной частицы по результатам сравнения ее трека с треком протона в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле. Оборудование: фотографии треков заряженных частиц, лист кальки, угольник, линейка, карандаш. Теория: Работа проводится с готовой фотографией треков двух заряженных частиц (один принадлежит протону, другой — частице, которую надо идентифицировать). Линии индукции магнитного поля перпендикулярны плоскости фотографии. Начальные скорости обеих частиц одинаковы и перпендикулярны краю фотографии. Идентификация неизвестной частицы осуществляется путем сравнения ее удельного заряда q/m с удельным зарядом протона. Под 40
  • 41. действием силы Лоренца заряженная частица движется по окружности радиусом R1. Согласно второму закону Ньютона Fл = mа или откуда Для протона аналогично: Отношение удельных зарядов обратно пропорционально отношению радиусов треков: Для измерения радиуса кривизны трека вычерчивают две хорды и восстанавливают к ним перпендикуляры из центров хорд (рис. 2). Центр окружности лежит на пересечении этих перпендикуляров. Ее радиус измеряют линейкой. Ход работы: 1. Ознакомьтесь с фотографией треков двух заряженных частиц — ядер легких элементов (рис.1). Трек I принадлежит протону, трек II — частице, которую надо идентифицировать. 2. Определите знак электрического заряда неизвестной частицы на фотографии (рис. 1). рис. 1 3. Перенесите на кальку треки частиц с фотографии и измерьте радиус трека неизвестной частицы (рис. 2). 41
  • 42. рис. 2 4. Аналогично измерьте радиус R2 трека протона на фотографии. 5. Сравните удельные заряды неизвестной частицы и протона: 6. Все полученные результаты занесите в таблицу. 7.Идентифицируйте заряженную частицу. 8.Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат. Контрольные вопросы: 1. При естественном радиоактивном распаде энергия α-частиц и β-частиц почти одинакова. Почему же в камере Вильсона треки α-частиц короткие, а треки β-частиц настолько длинные, что полностью не вмещаются в камере? 2. Почему концы треков α-частиц не прямолинейны? Лабораторная работа №20 «Определение массы воздуха в кабинете двумя способами» Цель работы: определить, какой из способов наиболее точный. Оборудование: измерительная лента. Теория: массу воздуха в кабинете можно вычислить с помощью двух формул: 1. , нахождения плотности вещества; 2. , уравнения Менделеева – Клапейрона. 42
  • 43. Ход работы: 1. Выразите из первой формулы массу воздуха. Измерьте высоту, ширину, длину кабинета. Найдите объем кабинета. Зная плотность воздуха (1,29 кг/м3 ), найдите его массу. 2. Решите задачу: определите массу воздуха при условиях (p=105 Па, t=20 o C), молярная масса воздуха 29 г/моль. Объем кабинета взять из предыдущей задачи. 3. Сделать вывод о проделанной работе в соответствии с целью. Контрольные вопросы: Один из двух одинаковых сосудов заполнен сухим воздухом, а другой влажным (содержащий водяной пар). Температура и давление в обоих сосудах одинаковое. Какой из сосудов легче? 43
  • 44. Список литературы: 1. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика. Учебник для 10 кл. - М, 2005. 2. Генденштейн Л.Э. Дик Ю.И. Физика. Учебник для 11 кл. - М., 2005. 3. Громов С.В. Физика: Механика. Теория относительности. Электро- динамика: Учебник для 10 кл. общеобразовательных учреждений. - М., 2001. 4. Громов С.В. Физика: Оптика. Тепловые явления. Строение и свойства вещества: Учебник для 11 кл. общеобразовательных учреждений. - М., 2001. 5. Касьянов В.А. Физика. 10 кл.: Учебник для общеобразовательных учебных заведений. - М., 2005. 6. Касьянов В.А. Физика. 11 кл.: Учебник для общеобразовательных учебных заведений. - М., 2003. 7. Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А. Физка – 11. Тетрадь для лабораторных работ. – М.: Илекса, 2005. – 48 с. 44
  • 45. 8. Жданов Л.С., Жданов Г. Л., Физика для средних специальных учреждений.: Учебник. – 4-е изд. Исправленное. – М.: Наука. 1984. – 512с. 45