Лабораторные работы по физике 9 кл

 

Лабораторная работа № 1          _____________________

                                                                              дата

Исследование равноускоренного движения

Цель: Определить ускорение движения шарика и его мгновенную скорость перед ударом о цилиндр

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, желоб, шарик, металлический цилиндр, измерительная лента, метроном или часы  с секундной  стрелкой.

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Размещайте приборы и материалы на своем рабочем столе так, чтобы избежать их падения. На столе не должно быть никаких посторонних предметов.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять.   ___________________________

                                                                                                                                Подпись учащегося

Ход работы:

1. Повторите § 5, 7, 8.

Вопросы для самоконтроля:                                                                                                                                                      1) Какое  движение  называют  равноускоренным?                                                                                                                    2) Что называют ускорением?                                                                                                                                                          3) Как определить перемещение тела при равноускоренном движении?                                                                            4) Как определить перемещение тела, движущегося равноускорено из состояния покоя?                                 5) Как определить ускорение тела?                                                                                                                                              6) Как определить ускорение тела, движущегося из состояния покоя?

2. С помощью штатива закрепите желоб в наклонном положении под небольшим углом к горизонту. Наклон должен быть таким, чтобы шарик проходил всю длину желоба не менее чем за   четыре удара метронома. У нижнего конца желоба положите в него металлический цилиндр.

3. Отпустив шарик (одновременно с ударом метронома) из верхнего конца желоба, подсчитайте количество ударов метронома до столкновения шарика с цилиндром (чтобы цилиндр не сдвинулся в момент удара с места, его нужно придерживать рукой).  Опыт удобно проводить при 120 ударах метронома в минуту. В этом случае промежуток между ударами Δt = 0,5 c.

4. Незначительно изменяя угол наклона желоба, и делая небольшие перемещения металлического цилиндра, добейтесь того, чтобы между моментом отпускания шарика и его столкновением с цилиндром было 4 удара метронома (3 промежутка между ударами).                                                         

5. Вычислите время перемещения шарика по формуле t =  0,5 * (n – 1) ,  где  n – количество  ударов метронома.   t  =   __________________________________________________________________   с

6. С помощью измерительной ленты определите модуль перемещения шарика s (от верхнего края желоба до цилиндра)

7. Не изменяя угол наклона желоба, т.к. условия опыта должны оставаться неизменными, повторите опыт 5 раз, добиваясь наиболее точного совпадения  моментов удара метронома и столкновения шарика с цилиндром (для этого цилиндр можно слегка передвигать вдоль желоба). Измеряйте каждый раз перемещение шарика.

8. Вычислите среднее значение модуля                                                                                                                          перемещения   S_ср шарика по формуле:

9. Вычислите среднее значение модуля                                                                                                                           ускорения шарика по формуле:

10.  Результаты измерений занесите в таблицу.

Номер опыта	S, м	Sс р, м	Количество ударов метронома	t, с	a с р
1
2
3
4
5

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1.  Зависит ли величина ускорения от времени движения шарика?  от модуля перемещения? _______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.  Определите, какая из приведенных ниже  зависимостей  описывает  равноускоренное  движение:

S =  5 + 2t,       S =  2t ,      S = 2t  + 3 t ²  ,          S = 2t   –  5 t ²  ,              S = 5 t ²  ,          S = 5 +  3t  +  2 t ²,            S =  2  –  3t   + 2 t ²

^{_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________}

3. Сколько времени двигался бы шарик с тем же ускорением, если бы длина желоба была равна 2 м? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________        _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

4. Решите задачу:     Лыжник скатывается с горы, двигаясь прямолинейно с постоянным ускорением 0,1  м/с².  Запишите уравнение, выражающее зависимость от времени координаты  и  проекции  вектора  скорости  движения  лыжника,  если  его  начальные  координата  и скорость  равны  нулю.  __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

* Дополнительное задание

1. Измените  наклон  желоба, например, увеличьте.

2. Проведите  опыты, повторив действия  с шариком, описанные  в пунктах  2 – 9, найдите a _{с р 2}      

Номер опыта	S2, м	Sс р 2, м	Количество ударов метронома	t, с	a с р 2	a с р
1
2
3
4
5

3. Сравните   a _{с р 2}     и  a _{с р.   _________________________________________________________________________________________________________________  _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________}

4. Сделайте вывод,  как изменилось  ускорение  движения  шарика  при  увеличении  угла наклона желоба.  _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.  Сделайте вывод,  зависит ли   ускорение  движение  шарика  от  угла наклона желоба?  Если  зависит, то,  как именно?  _________________________________________________________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Лабораторная работа № 2          _____________________

                                                                              дата

Определение  центростремительного  ускорения  тела.

Цель:  Определить  центростремительное ускорение тела  при помощи  нитяного маятника  и проверить справедливость 2 закона Ньютона при движении по окружности.

Оборудование:  штатив с муфтой  и  кольцом,  металлический  шарик  с прикрепленной к нему нитью длиной 55 см,  ,  лист бумаги с начерченной окружностью радиусом 15 см,  измерительная лента, часы  с секундной  стрелкой  или метроном, весы с гирями, динамометр .

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Размещайте приборы и материалы на своем рабочем столе так, чтобы избежать их падения. Будьте осторожны, раскачивая маятник, следите за тем, чтобы шарик не сорвался и никого не ударил.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять.   ___________________________

                                                                                                                                Подпись учащегося

Ход работы:

1. Повторите  §  19.

     Вопросы  для  самоконтроля:                                                                                                                                                         1) Какое   движение по окружности  называют  равномерным?                                                                                              2) Какие  величины  описывают  равномерное  движение  по окружности?                                                                             3) Что  называют  периодом   обращения  тела по окружности?   Как  его  определить?                                                     4)  Как  определить  скорость  равномерного движения  по окружности?                                                                         5) Почему равномерное движение  по окружности  является  в то же время движением с ускорением?  Нет  ли  в этом  противоречия?                                                                                                                             6) Почему ускорение тела,  движущегося  по окружности,  называют  центростремительным?                                            7) Как определить центростремительное ускорение тела?

2. Закрепите  кольцо в лапке штатива, привяжите  маятник к кольцу так, чтобы его длина была равна 50 см . У основания штатива положите лист с начерченной окружностью так, чтобы центр шарика был точно над центром окружности.  Взявшись  за  нить  у точки подвеса двумя пальцами, приведите маятник во вращение, двигая его по нарисованной окружности.

3. Измерьте время, за которое шарик  совершит 40  полных оборотов.

4. Повторите опыт, измеряя время,  за которое шарик сделает  35  и  45  полных  оборотов.

5. Результаты измерений  занесите  в таблицу  в столбец  3.

№ п/п	Число  оборотов шарика                 N	Время вращения шарика                t, c	Период  обращения, Т, с	Среднее значение периода  Тср, с	Радиус окружности R, м	Среднее значение скорости   υср,, м/с	Центростремительное ускорение а, м/с2
1	2	3	4	5	6	7	8
1	35
2	40
3	45

6. Вычислите  период обращения шарика в каждом опыте.

7. Найдите   среднее значение периода обращения шарика

8.  Рассчитайте  среднее  значение  скорости  равномерного  движения  по окружности  и  среднее значение  центростремительного ускорения :

9. Результаты  вычислений  занесите  в таблицу  в  столбцы  4 - 8.    

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Зависит ли  центростремительное ускорение шарика от  периода его обращения по окружности? _______________________________________________________________________________________

2. Как изменится скорость  обращения шарика при увеличении периода  обращения в 2 раза?   Как при этом изменится  центростремительное ускорение  шарика? _____________________________________ _______________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Зависит ли центростремительное ускорение шарика от того, сколько полных оборотов  в ходе опыта сделает шарик? Повысится ли точность измерений, если количество оборотов увеличить до 100? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________  _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 3          _____________________

                                                                              дата

Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний                     нитяного маятника от его длины

Цель: Выяснить, как зависят период и частота свободных колебаний маятника от его длины

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, металлический  шарик  с прикрепленной к нему нитью длиной 130 см,  протянутой  с помощью иголки  через кусочек  резины , например, ластик (резина нужна для того, чтобы легко менять длину маятника),  измерительная лента, часы  с секундной  стрелкой  или метроном .

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Размещайте приборы и материалы на своем рабочем столе так, чтобы избежать их падения. Будьте осторожны, не раскачивайте маятник больше, чем следует, следите за тем, чтобы никого не ударить шариком

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять.   ___________________________

                                                                                                                                Подпись учащегося

Ход работы:

1. Повторите  § 25, 26.

Вопросы для самоконтроля:                                                                                                                                                              1)  Какое движение  называют  колебательным?                                                                                                                      2)  Какие колебания называют свободными?                                                                                                                         3)  Что называют маятником?                                                                                                                                                          4)  Какие величины характеризуют колебательное движение?                                                                                   5)  Что называют периодом колебаний?   Как определить период колебаний?                                                           6)  Что называют частотой колебаний?  Как вычислить частоту колебаний?                                                             7)  Как связаны между собой  период  и частота  колебаний?

2. Установите штатив на краю стола. Укрепите кусочек резины с висящим на нем маятником   в лапке штатива. 

3. Для первого опыта установите длину маятника 5 см (длина маятника измеряется от точки подвеса до середины шарика). Отклоните шарик от положения равновесия на небольшую амплитуду (1 -2 см) и отпустите. Измерьте промежуток времени t, за который маятник совершит 30 полных колебаний.  Результаты измерений запишите в таблицу.

4. Проведите ещё 4 опыта так же, как и первый. Каждый раз устанавливайте длину нити в соответствии с её значением,  указанным  в таблице.

№ опыта Физическая                                         величина	1	2	3	4	5
Длина маятника  L, м	0, 05	0, 20	0, 45	0, 80	0, 125
Количество полных колебаний  N	30	30	30	30	30
Время  t., с
Период колебаний T, с
Частота колебаний  ν, Гц

5. Для каждого опыта рассчитайте  значения  периода  колебаний по формуле: 

6. Рассчитайте частоту колебаний  по формуле:

7. Результаты  вычислений  занесите  в  таблицу.

8. Сделайте вывод о том,  как зависят  период и  частота колебаний   от длины  маятника.                      Вывод:  ________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ   ВОПРОСЫ:

1. Зависит ли период колебаний маятника от  промежутка  времени, который вы засекали  при проведении опыта?  _____________________________________________________________________

2. Каков физический смысл   периода  и  частоты  колебаний?  __________________________________   ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Определите, сколько колебаний совершит  ваш маятник  за  10 минут при той же частоте колебаний? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________  ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

*Дополнительное задание

Выясните, какая физическая зависимость существует между  длиной  маятника  и  периодом его колебаний.

Для этого:

1.  Найдите соотношения, приведенные в таблице:

=       Т2                                                                                                                    Т1	=       Т3                                                                                                                    Т1	=       Т4                                                                                                                   Т1	=       Т5                                                                                                                         Т1
=       L 2                                                                                                                L1	=       L 3                                                                                                                              L1	=       L 4                                                                                                                               L1	=       L 5                                                                                                                  L1

2.  Сравните  результаты  всех  четырех столбцов и постарайтесь найти  в них общую закономерность.              

На основании  этого выберите из пяти  приведенных  ниже  равенств те,  которые  верно отражают зависимость между периодом колебаний  Т  и его длиной  L :

1)                                 2)                                        3)                                  4)                                      5)                                         

                                                                                                                                                                                                             ,

где  К  может принимать  следующие значения: 2, 3, 4, 5. 

Например: 

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.  Сделайте   вывод    о  зависимости   между  длиной  маятника  и периодом  его  колебаний.

Вывод:     Зависимость между длиной  маятника  и  периодом  его  колебаний   выражается   следующей  формулой:  _________________________________________________________________

 

 

Лабораторная работа № 4          _____________________

                                                                              дата

Изучение явления электромагнитной индукции

Цель:  Экспериментально  изучить  явление  электромагнитной  индукции.

Оборудование:  миллиамперметр,  катушка-моток, магнит дугообразный, источник питания, катушка с железным  сердечником  от  разборного электромагнита, реостат, ключ, провода соединительные.

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Размещайте приборы и материалы на своем рабочем столе так, чтобы избежать их падения. Включайте источник питания после того, как соберете электрическую цепь. Не беритесь руками за оголенные провода.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять.   ___________________________

                                                                                                                                Подпись учащегося

Ход работы:

1. Повторите  §  48,  49

Вопросы  для  самоконтроля:                                                                                                                                                       1)  В  чём  состоит  явление  электромагнитной  индукции?                                                                                                    2)  При  каком  условии  в  замкнутой  катушке  возникает  индукционный  ток?                                                          3)  От  каких  величин  зависит  магнитный  поток  Ф,  пронизывающий  катушку?                                                        4)  При  каком  условии магнитный  поток  Ф,  пронизывающий  контур,  изменяется?                                                                        5)  Одинаков  ли  модуль  вектора  магнитной  индукции  В  магнитного  поля  дугообразного  магнита  вблизи  этого  магнита  и  вдали  от него?

2. Повторите  вместе с учителем  правила  включения  электроизмерительных  приборов в цепь.

3. Подключите катушку-моток к зажимам миллиамперметра. Установите магнит на расстоянии 20 см от катушки. Наблюдая за показаниями миллиамперметра, медленно подводите  один  из  полюсов магнита  к катушке,  потом  на  несколько  секунд  остановите  магнит,  а  затем  вновь  приближайте его  к катушке, вдвигая  полюс  в неё  (см. рис.1).  Запишите:  а)  возникал  ли  в  катушке  индукционный  ток  во  время  движения  магнита  относительно  катушки?   б) во  время  её  остановки?  ____________________________________________________________________________  _______________________________________________________________________________________4. Запишите,  менялся  ли магнитный  поток  Ф,  пронизывающий  катушку:  а)  во  время  движения  магнита?   б) во  время  её  остановки?  ______________________________________________________ ______________________________________________________________________________________

5.  Обобщите  свои  наблюдения  и  сделайте  вывод  о  том, при  каком  условии   в  катушке  возникал  индукционный   ток. 

Вывод  1:  ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.  Проверьте,  одинаковым  или   различным  будет  направление  индукционного  тока  в катушке  при  приближении  к  ней  магнита   и  при  удалении  от  неё  того  же   полюса  магнита.  Сделайте  вывод.  Вывод 2:  ______________________________________________________________________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7.  Проверьте,  будет  ли   изменяться  сила  индукционного  тока,  если  изменить  скорость  движения  магнита.  Для  этого  приближайте  магнит  к  катушке  с большей  скоростью,  чем  в  первом  опыте. Как  отклоняется  стрелка  миллиамперметра  при этом?   ______________________________________   Как  при  этом  изменяется  сила  индукционного  тока?    ______________________________________   Как  при  этом  изменяется  магнитный  поток  через  контур  катушки?   _________________________   Повторите  опыт,  приближая  магнит   к  катушке  с  меньшей  скоростью.                                                                При  большей  или  меньшей  скорости  движения магнита относительно катушки  магнитный  поток Ф, пронизывающий  эту  катушку,  менялся  быстрее?  _______________________________________ При  быстром  или  медленном  изменении  магнитного  потока  сквозь  катушку  в  ней  возникал  больший  по  модулю  индукционный  ток?  ________________________________________________

Сделайте  вывод  о  том,  как  зависит  сила  индукционного   тока  от  скорости  изменения  магнитного  потока,  пронизывающего  контур  катушки.                                                                                                                                            Вывод  3:  ______________________________________________________________________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 

8.  Поменяйте  полюс  магнита  и  проделайте  все наблюдения  с  пункта  3  по пункт  7. Опишите  свои  наблюдения.  ___________________________________________________________________________  _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________  

   9.  Обобщите  свои  наблюдения  и сделайте  вывод,  от  чего  зависит   величина  и  направление  индукционного  тока,  возникающего  в катушке. 

Вывод:  ________________________________________________________________________________   ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ  ВОПРОСЫ:

1. При  каких  условиях в замкнутой  цепи  индуцируется  электрический  ток?   ____________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Магнитный  поток,  пронизывающий  замкнутую  цепь,  изменяется.  Что  возникает  в  проводниках  цепи?  Что  возникает в  окружающем  проводники  пространстве?  ______________________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Магнитный  поток,  пронизывающий   незамкнутую  цепь,  изменяется.  Что  возникает  в  проводниках  цепи?  Что  возникает в  окружающем  проводники  пространстве?  __________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Две  катушки  имеют  одинаковые  размеры,  одинаковое  количество  витков,  намотанных  из  проволоки  одинакового  сечения,  но  из  разного  материала:  одна  -  из меди,  другая  -  из  стали.  Одинаковая  ли  сила  индукционного  тока  возникнет в  катушках  при  одинаковой  скорости  изменения  магнитного  потока?  Обоснуйте  свой  ответ.  ______________________________________  __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Лабораторная работа № 5         _____________________

                                                                              дата

Изучение треков заряженных частиц  по готовым  фотографиям

Цель:  По  фотографиям  треков  объяснить  характер  движения  заряженных частиц.

Оборудование:  фотография  треков  заряженных частиц  (рис.1),  полученных  в камере  в камере Вильсона , пузырьковой камере  и фотоэмульсиях   при  ядерных реакциях.

Правила техники безопасности. Прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Во время  проведения  работы  на  столе  не  должно  быть никаких  посторонних  предметов.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять.   ___________________________

                                                                                                                                Подпись учащегося

Ход работы:

1. Повторите  § 46,  58

Вопросы  для  самоконтроля:                                                                                                                                                         а)  Что называют  треком  заряженной  частицы?                                                                                                                                 б)  Какова  причина  возникновения  треков  в  камере  Вильсона,  в  пузырьковой  камере,  в  фотоэмульсиях?                                                                                                                                                                                               в)  Какова  зависимость длины  трека  от  энергии  частицы?                                                                                                               г)  Как   зависит  толщина  трека  от  заряда  частицы  и  её  скорости?                                                                                       д)  Как  изменится  форма  трека,  если  частицу  поместить  в магнитное  поле?                                                                         е)  Как  зависит  радиус  кривизны  трека  от массы, заряда  и  скорости  частицы?                                                                          ж)  Как  изменяется  радиус  кривизны  трека  по  мере  движения  частицы  в  магнитном  поле?

2.  Рассмотрите  представленные  фотографии треков  заряженных частиц.

На  двух  из  четырёх  фотографий  (рис.1, 2, 3, 4)  изображены  треки   частиц ,  движущихся  в магнитном  поле.  Укажите,  на  каких  именно.  Ответ  обоснуйте.   ______________________________   ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Рис. 2

Рис. 1

         

	Рис. 3		Рис. 4

 

3.  На  рис. 4  представлена  фотография  треков  α –  частиц, двигавшихся  в  камере  Вильсона.  Рассмотрите  фотографию  и ответьте  на  вопросы. Ответы  обоснуйте.                                                                                а) В  каком  направлении  (слева  направо  или  наоборот)  двигались   α –  частицы?  ________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Длина  треков  частиц  примерно  одинакова. О чём это  говорит? _____________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

в) Как  меняется  толщина  треков  по  мере  движения  частиц. Что  из  этого  следует?  ______________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. На  рис.2  представлена  фотография  треков  α –  частиц  в пузырьковой  камере. Чем  можно  объяснить  искривление   треков  частиц  на  этой  фотографии?  _________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. На  рис.1  представлена  фотография  треков  электронов и  α –  частиц  в пузырьковой  камере, находящейся  в магнитном  поле. Определите  по  фотографии,  обосновав  ответы                                                                                                                                а) Трек  какой  частицы  имеет форму  спирали? ______________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Почему  трек  имеет  форму  спирали?  __________________________________________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

в) В каком  направлении  (по  часовой  стрелке  или  против  движения  часовой  стрелки) двигался  электрон? ______________________________________________________________________________      ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

г)  Чем  объяснить то,  что  треки α –  частиц  имеют  форму  кривых линий, а не спирали? __________    ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________д) В  каком  направлении  (слева  направо  или  наоборот)  двигались   α –  частицы?  ________________   ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. На рис. 3  представлена  фотография  деления  ядер  азота  в  фотоэмульсиях. Ответьте  на  вопросы:

а) Чем  можно объяснить то, что треки  частиц  на  этой  фотографии намного  короче, чем  на предыдущих?  __________________________________________________________________________  _______________________________________________________________________________________

б) В каком  направлении  (слева  направо  или  наоборот) двигались  ядра  азота?  ___________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ  ВОПРОСЫ:

1. Почему в магнитном  поле  треки  заряженных  частиц  искривляются? _________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Можно ли наблюдать в камере  Вильсона  или  пузырьковой  камере  треки  нейтронов?  Обоснуйте  ответ. _________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

3. Как  по  длине  трека  оценить  энергию  заряженных  частиц? _________________________________ _______________________________________________________________________________________

4. Как  по толщине  трека  оценить  заряд  частицы и её  скорость?  _______________________________ _______________________________________________________________________________________

5. Как  в  магнитном  поле  будут  двигаться  электрон  и  α –  частица? Чем  будут  отличаться  их  треки?  ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

* Дополнительное  задание

   На   рисунках  2  и 3. показаны  треки  движения  заряженных  частиц  в  камере  Вильсона,   помещенной  в  магнитное  поле  с  индукцией  В..   Рассмотрите  рисунки  и выполните  задания.

1

2

Рис.3

Рис.2

                                                                                        

1. На рис. 2  изображены  треки  электрона  и α –  частицы. Пользуясь правилом  левой  руки,  определите, где  трек  электрона  и  где α –  частицы.  Отметьте  значками  эти частицы  на  рисунке. Стрелкой укажите  направления  движения  частиц. Почему  частицы движутся  в разных  направлениях?  Почему  треки  имеют  разный  радиус  кривизны?  Обоснуйте  своё   мнение.

_______________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. На рис.3   изображены  треки  двух  положительно  заряженных  частиц  разной  массы.  Пользуясь правилом  левой  руки, определите  направление  движения  частиц.  Обозначьте  его  на  рисунке  стрелками.  У какой  из  частиц  1  или 2  больше  масса?  У какой  из частиц 1 или 2 больше  заряд?  Обоснуйте   ответы. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Лабораторная работа № 6          _____________________

                                                                              дата

Изучение деления  ядра  атома  урана  по  фотографиям  треков

Цель:  Убедиться  в справедливости  закона  сохранения  импульса  на  примере  деления  ядра  урана.

Оборудование:  фотография  треков  заряженных частиц  (рис.1),  полученных  в камере Вильсона     при  делении  ядер  атомов  урана  под  действием  нейтрона,  справочные  таблицы  «Относительная   атомная  масса  некоторых  изотопов». 

Правила техники безопасности. Прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Во время  проведения  работы  на  столе  не  должно  быть ничего постороннего.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять.   ___________________________

                                                                                                                                Подпись учащегося

Ход работы:

1. Повторите  §  66

Вопросы  для  самоконтроля:                                                                                                                                                                 а)  Какие  силы  действуют  в  ядре  атома?                                                                                                                                   б)  Почему  ядро  не распадается  на отдельные  нуклоны?                                                                                                      в)  Что  происходит  с ядром  урана  при  поглощении  нейтрона?   Как  происходит  деление  ядра?                                                                                                                                                                                                                                             г)  Как  формулируется  закон  сохранения импульса?                                                                                                              д)  Почему  осколки  ядра  разлетаются  в противоположные  стороны?                                                                           е)  В какую энергию  переходит  часть  внутренней  энергии  ядра  при его делении?

На фотографии  видны следы осколков деления урана в камере Вильсона: осколки (О) разлетаются в противоположные стороны из тонкого слоя урана, нанесенного на пластинке, перегораживающей камеру. На снимке видно также множество более тонких следов, принадлежащих протонам, выбитым нейтронами из молекул водяного пара, содержащегося в камере

2. Рассмотрите  фотографию  ( рис.1 ).

	Рис. 1

 

3. Выполните задания:                                                                                                                                                                               1)  Пользуясь  законом   сохранения  импульса,  объясните,  почему  осколки,  образовавшиеся  при  делении  ядра  атома  урана,  разлетелись  в противоположных  направлениях.                                                                Для  этого  ответьте  на  вопросы:                                                                                                                                                                     а) чему  был  равен  импульс  ядра  атома  урана  до  попадания  в него  нейтрона?  __________________                                                                           б) каким  должен  быть  общий  импульс   образовавшихся  при  делении осколков?  ________________  _______________________________________________________________________________________ в) какими  по  величине  и  направлению  при  этом  должны  быть  импульсы  осколков?  ___________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2) Известно,  что  осколки  ядра  урана  представляют  собой  ядра  атомов  двух  разных  химических   элементов  из  середины  таблицы  Д.И.Менделеева. Одна  из  возможных  реакций  деления  урана              ²³⁵ U может  быть  символически  записана  следующим  образом:

                                                                                     ₉₂ U  +   ₀ n  →  ₅₆ Ba  +   _Z X  +  2 ∙ ₀  n ,

где   символом    _Z X    обозначено  ядро  атома  одного  из  химических  элементов.                                       Пользуясь  законом  сохранения  электрического  заряда  и  таблицей  Д.И.Менделеева,  определите,  что  это  за  элемент.  _____________________________________________________________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3) Объясните,  почему  треки  различных  частиц  на  фотографии  имеют  различную  толщину?  _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ  ВОПРОСЫ:

1.  Почему  деление  ядра  может  начаться  только   тогда,  когда  оно  деформируется  под  действием  поглощённого  им  нейтрона?  _____________________________________________________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.  Как  по  виду  трека  определить,  в  каком  направлении  движется  частица?   ___________________  ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 

3.  От  чего  зависит  толщина  треков  частиц?   _______________________________________________ _______________________________________________________________________________________ 

4.  От  чего  зависит  длина  т река  частицы?  _________________________________________________  _______________________________________________________________________________________  _______________________________________________________________________________________

5.  Как  идёт  реакция  деления  ядер  урана:  с  выделением  энергии  в  окружающую  среду  или,  наоборот,  с  поглощением  энергии?  _______________________________________________________  _______________________________________________________________________________________

Краткое описание документа:

Лабораторные работы 9 класс:

• Исследование равноускоренного движения.
• Определение центростремительного ускорения тела.
• Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины.
• Изучение явления электромагнитной индукции.
• Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям.
• Изучение деления ядра атома урана по фотографиям треков.