" Методические рекомендации к выполнению практических и лабораторных работ по физике"

ТИМСКИЙ ФИЛИАЛ

ОБЛАСТНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНО УЧЕРЕЖДЕНИЕ

«СОВЕТСКИЙ СОЦИАЛЬНО-АГРАРНЫЙ ТЕХНИКУМ ИМЕНИ В.М. КЛЫКОВА»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ПРАКТИЧЕСКИХ И ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО

ОУП.10 ФИЗИКА

профессия :

23.01.17. Мастер  по ремонту и обслуживанию автомобилей.

2020г.

РАССМОТРЕНО:                                                                                             УТВЕРЖДАЮ:

на заседании предметно-цикловой                                       Зав. Тимским филиалом

 методической комиссии_________                                     

______________________________                                      __________С.Г.Дябин

Протокол№___ от «__»_________20__г.                                      «___»___________________20___г.

Разработчик:______Заблоцкая Инна Васильевна___________________________________

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение.
2. Содержание лабораторных работ
3. Содержание практических работ
4. Лабораторный практикум по физике
5. Список литературы.

Введение

Физика - экспериментальная наука. Целью эксперимента является поиск таких параметров физических явлений, которые можно измерить, получив численные значения и сравнение их с предсказаниями проверяемой теории или гипотезы.

Одним из важных условий достижения осознанных и прочных знаний, умений, навыков студентов по физики является широкое применение в преподавании физического эксперимента, особенно выполняемого самими студентами. На лабораторных занятиях студенты приобретают умения и навыки практического применения физических законов в быту и жизни человека. На таких уроках прослеживается неразрывная связь предмета с другими науками. Такие уроки всегда проходят с интересом, так как на каждом занятии происходит какое-то маленькое исследование, которое связано с жизнедеятельностью человека.

Лабораторные работы являются важным этапом учебного процесса, позволяющим совершенствовать теоретическую и практическую подготовку студентов. Практикум проводится параллельно с теоретическим курсом, что дает возможность глубже и полнее усвоить материал, вникнуть в физические процессы и овладеть законами физики.

 Цель методических указаний – оказать помощь студентам в подготовке и выполнении лабораторных работ, а также облегчить работу преподавателя по организации и  проведению лабораторных занятий.

Систематическое и аккуратное выполнение всей совокупности лабораторных работ позволит студенту овладеть умениями самостоятельно ставить физические опыты, фиксировать свои наблюдения и измерения, анализировать их делать выводы в целях дальнейшего использования полученных знаний и умений.

Целями выполнения лабораторных работ является:

- обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам дисциплины;

- формирование умений применять полученные знания на практике, реализация единства интеллектуальной и практической деятельности;

- развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов; аналитических, проектировочных, конструктивных и др.

- выработку при решении поставленных задач таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, ответственность, точность, творческая инициатива.

            Для выполнения лабораторных и практических работ по учебному предмету ОУП.10 Физика отводится 80 часов из них на практические работы отводится 34 часа  и на лабораторные( включая лабораторный практикум ) 46 часов  . На каждую лабораторную иработу отводится по 2 часа; на практическую работу отводится1 или 2 часа.

Содержание лабораторных работ

Лабораторная работа №1

Тема: Измерение ускорения тела при равноускоренном движении

Цель работы:	измерить ускорение шарика, скатывающегося по наклонному желобу.
Оборудование:	металлический желоб, штатив с муфтой и зажимом, стальной шарик, металлический цилиндр, измерительная лента, секундомер или часы с секундной стрелкой.
Описание работы:	Движение шарика, скатывающегося по желобу, приближенно можно считать равноускоренным. При равноускоренном движении без начальной скорости модуль перемещения s, модуль ускорения а и время движения t связаны соотношением .Поэтому, измерив s и t, мы можем найти ускорение а по формулеЧтобы повысить точность измерения, ставят опыт несколько раз, а затем вычисляют средние значения измеряемых величин.

Порядок проведения:

1.        Соберите установку,  изображенную на рисунке (верхний конец желоба должен быть на несколько сантиметров выше нижнего). Положите в желоб у его нижнего конца металлический цилиндр. Когда шарик, скатившись, ударится о цилиндр, звук удара поможет точнее определить время движения шарика.

2.        Отметьте на желобе начальное положение шарика, а также его конечное положение.

3.        Измерьте расстояние между верхней и нижней отметками на желобе (модуль s перемещения шарика) и результат измерения запишите в таблицу.

4.                   Выбрав момент, когда секундная стрелка находится на делении, кратном 10-ти, отпустите шарик без толчка у верхней отметки и измерьте время t до удара шарика о цилиндр. Повторите опыт 5 раз, записывая в таблицу результаты измерений. При проведении каждого опыта пускайте шарик из одного и того же начального положения, а также следите за тем, чтобы верхний торец цилиндра находился у соответствующей отметки.

5.      Вычислите  и результат запишите в таблицу.

6.      Вычислите ускорение, с которым скатывался шарик: . Результат вычислений запишите в таблицу.

№ опыта	S, м	а, м/с2	t, с	tcp, с
1
2
3
4
5

7.      Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы:

1.  Что такое равноускоренное движение?

2. Ускорение, его обозначение, формула и единица измерения.

3. Какую формулу мы использовали для нахождения среднего значения времени?

4. Может ли точка иметь ускорение, если ее скорость в данный момент равна нулю?

Лабораторная работа №2

Тема: Изучение движения тела под действием постоянной силы

(по наклонной плоскости).

Цель работы: 1) доказать, что движение тела- равноускоренное;

2) вычислить ускорение движения.

Оборудование: штатив, направляющая рейка, каретка, секундомер с двумя датчиками.

Порядок проведения:

Схема установки:

На тело действуют 3 силы. Если геометрическая сумма сил больше  нуля, тело движется с ускорением.

 Согласно второму закону Ньютона   

Ход работы:

1. Установить направляющую рейку при помощи штатива под углом 30⁰ ( h=22 см).
2. К секундомеру подключить датчики. Один датчик установить на расстоянии 6 см от начала рейки. Второй- датчик будет устанавливаться на расстоянии 25см, 30см, 35см.
3. Каретку устанавливаем на направляющую рейку так, чтобы магнит располагался на расстоянии менее 1 см от первого датчика.
4. Отпустить каретку и определить время движения каретки между датчиками. Опыт повторить 3 раза. Результаты измерений записать в таблицу.

Таблица

№ серии	S, м	t., c	tср., c	a, м/с2	aср., м/с2		, м/с2
1	0,25	t1= t2= t3=
2	0,30	t1= t2= t3=
3	0,35	t1= t2= t3=

Обработка результатов:

1. При движении с ускорением, (если v₀=0 )   

Должно выполняться соотношение    

Проверьте выполнение этого равенства. Сделайте вывод.

2. По результатам опытов вычислите ускорение: 

;

Результаты занесите в таблицу.

3. Вычислите максимальную относительную погрешность:

4.Вычислите абсолютную погрешность:

5. Сделайте вывод.

Лабораторная работа 3

Тема:    Изучение закона сохранения механической энергии.

Цель работы: научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и упруго деформированной пружины, сравнить два значения потенциальной энергии системы.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, динамометр лабораторный с фиксатором, лента измерительная, груз на нити длиной около 25 см.

Порядок проведения:

1.  Привяжите груз к нити, другой конец нити привяжите к крючку динамометра и измерьте вес груза P₁ = тg (можно использовать массу груза, если она известна).

2.             Измерьте расстояние l от крючка динамометра до центра тяжести груза.

3.  Поднимите груз до высоты крючка динамометра и опустите его. Поднимая груз, расслабьте пружину и укрепите фиксатор около ограничительной скобы.

4.            Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное удлинение  l пружины.

5.  Растяните рукой пружину до соприкосновения фиксатора со скобой и отсчитайте по шкале максимальное значение модуля силы упругости пружины. Среднее значение силы упругости равно Р/2

6.  Найдите высоту падения груза. Она равна h = l +

7.  Вычислите потенциальную энергию системы в первом положении груза, т.е. перед началом падения, приняв за нулевой уровень значение потенциальной энергии груза в  конечном положении: Е'_р = тgh = Р₁(l + ).

8.  В конечном положении груза его потенциальная энергия равна нулю. Потенциальная энергия системы в этом состоянии определяется лишь энергией упруго деформированной пружины. Вычислите ее:

E_p  = k²/2 =P/2

9. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу

Р1 = тg	l		F	h= l+	Е'р = Р1 (l + )	Ep  = k2/2 =P/2

10. Сравните значения потенциальной энергии в первом и втором состояниях системы и  сделайте вывод.

Контрольные вопросы

1. От чего зависит потенциальная энергия?

2. От чего зависит кинетическая энергия?

3.      В каких случаях механическая энергия системы остается неизменной?

4.      Какие силы называют консервативными?

Лабораторная работа №4

Тема:  Наблюдение броуновского движения.

Цель работы: на опыте пронаблюдать броуновское движение, приобрести опыт работы с микроскопом.

Оборудование: микроскоп, акварельные краски, тушь, кисточка, молоко, покровные стекла.

Порядок проведения:

1.      Нанесите на предметное стекло акварельной кисточкой 2 — 3 капли воды. Затем коснитесь кисточкой поверхности туши или краски в введите ее в приготовленные капли. Из этого раствора перенесите маленькую капельку на другое сухое и чистое стекло и покройте его покровным стеклом.

2.      Поместите препарат под микроскоп, отрегулируйте с помощью микрометрического винта резкость и пронаблюдайте движение частиц.

3.      Сравните движение крупных и мелких частиц.

4.      Сфокусируйте внимание на одной из частиц и пронаблюдайте за траекторией ее движения.

5.      Повторите опыты с препаратом, приготовленном на основе молока.

   Контрольные вопросы: 

       1. Объясните причины и характер броуновского движения.

2.      Почему мелкие частицы движутся быстрее, чем крупные?

3.      Нарисуйте траекторию движения броуновской частицы.

4.      Как изменится скорость движения частицы, если препарат для наблюдения охладить?

5.      Что является броуновскими частицами в препарате, приготовленном из молока?

6.      Как зависит броуновское движение от вязкости жидкости или газа?

Лабораторная работа№ 5

Тема: «Исследование одного из изопроцессов»

Цель работы: экспериментально проверить закон Бойля – Мариотта( изотермический процесс)

Оборудование: стеклянный цилиндр высотой 50 см, стеклянная трубка длиной 50-60 см, закрытая с одного конца, стакан, пластилин, термометр, линейка, барометр-анероид (один на класс), штатив с лапкой, холодная и горячая вода.

Порядок проведения:

1. Соберите установку (см. рисунок).

2. Измерьте барометром атмосферное давление в мм рт. ст.

3. Погружая в воду трубку открытым концом вниз, измерьте (повторите опыт три раза).

4. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

№ опыта	Н, мм.рт.ст	h, мм	, см	с = (H+ h/13,6)*

5. Запишите в тетради для лабораторных работ вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Схема установки опыта

Контрольные вопросы

1.                 При каком условии справедлив закон Бойля - Мариотта?

2.                 Производит ли газ давление в состоянии невесомости?

3.                 Изменится ли найденное значение  с, если опыт проводить с другой массой газа?

Лабораторная работа№ 6

Тема: Измерение относительной влажности воздуха .

Цель работы: научиться определять влажность воздуха.

Оборудование: психрометр; стакан с водой; психрометрическая таблица..

Порядок проведения:

1. В начале урока наливают воду в резервуар термометра, обернутого марлей (см. рисунок).

2. Выждав минут 20-25 (пока показания влажного термометра перестанут изменяться), записывают показания сухого и влажного термометров в таблицу, помещенную в тетради для лабораторных работ.

3. С помощью психрометрической таблицы определите относительную влажность воздуха.

4. Запишите в тетради для лабораторных работ вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

tсух, 0С	tвлаж, 0С	Δt, 0С	φ, %

Контрольные вопросы

1. Дайте определение относительной влажности воздуха.

2. Когда разность показаний сухого и влажного термометров больше: когда воздух в комнате более сухой или более влажный?

3. Что такое насыщенный пар

4. Почему сухой и влажный термометр показывают разную температуру

5. Что такое точка росы

6. Что такое испарение

7. Что такое конденсация

8. При каких условиях окружающего воздуха показания обоих

термометров не будут отличатся

Лабораторная работа№ 7

Тема: «Изучение последовательного и параллельного соединения проводников»

Цель работы: проверить справедливость законов электрического тока для последовательного и параллельного соединения проводников.

Оборудование: источник тока, два проволочных резистора, амперметр, вольтметр, реостат

Порядок проведения:

1.                      Для изучения распределения сил токов и напряжений при последовательном соединении проводников экспериментатор собрал электрическую цепь, показанную на рисунке 1, и получил распределение напряжений, показанное на рисунке 2.

Пользуясь законами электрического тока для последовательного соединения проводников, определите общее сопротивление и напряжение цепи, а также силу электрического тока в цепи.

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу

Сопротивление резистора				Напряжение на резисторе				Сила тока I в цепи
R1	R2	R3	Rобщ	U1	U2	U3	Uобщ

2.                      Для изучения распределения токов и напряжений при параллельном соединении проводников экспериментатор собрал электрическую цепь, показанную на рисунке 3, и получил распределение токов, приведенное на рисунке 4.

Пользуясь законами электрического тока для параллельного соединения проводников, определите общее сопротивление и силу электрического тока, а также напряжение на резисторах.

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу

Сопротивление резистора				Сила электрического тока в цепи				Напряжение U на резисторе
R1	R2	R3	Rобщ	I1	I2	I3	Iобщ

Проведение эксперимента и обработка результатов:

1.      Соберите электрическую цепь (рис. 5) и с помощью реостата установите стрелку амперметра на определенное деление.

2.      Измерьте вольтметром напряжение в общей цепи и на отдельных потребителях.

рис. 5

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Сила электрического тока I в цепи	Напряжение на резисторе			Сопротивление резистора
	U1	U2	Uобщ	R1	R2	Rобщ

3.      Соберите электрическую цепь (рис. 6) и с помощью реостата установите стрелку вольтметра на определенное деление шкалы.

4.      Измерьте поочередно амперметром силу электрического тока в общей цепи и в цепях отдельных потребителей.

	рис. 6

 

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Напряжение U на резисторе	Сила электрического тока в цепи			Сопротивление резистора
	I1	I2	Iобщ	R1	R2	Rобщ

5.      Проведите расчеты по результатам эксперимента.

6.      На основании проведенных опытов, сделайте вывод о том, выполняются ли законы электрического тока для последовательного и параллельного соединений проводников.

Отчет о лабораторной работе должен содержать

1. Тему работы
2. Цель работы
3. Перечень используемого оборудования
4. Теорию (заполненные таблицы)
5. Описание хода работы
6. Схемы соединений проводников
7. Таблицы с результатами измерений и вычислений
8. Расчеты
9. Выводы             

                                           Лабораторная работа 8

Тема: Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока. 

Цель работы:  экспериментально  определить ЭДС источника и его внутреннее

сопротивление.

Оборудование: Источник тока, амперметр, вольтметр, реостат, ключ,

соединительные провода..

Порядок проведения:

1.  Соберите электрическую цепь по изображенной на рисунке схеме.

2.  Установите ползунок реостата примерно в среднее положение, из­мерьте силу тока  I₁ и напряжение U₁.

3.  Передвинув ползунок реостата, измерьте 1₂ и U₂.

4.  По приведенным выше форму­лам вычислите r  и ε.

5.  Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу, помещенную в тетради для лабораторных работ. Ниже приведен образец этой таблицы.

I 1,, А	I 2,  А	U1 , В	U2 , В	r, Ом	ε, В

6.  Запишите в тетради для лабораторных работ вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы

1. Какие силы принято называть сторонними?

2. Что называют электродвижущей силой?

3. Сформулируйте закон Ома для полной цепи.

Лабораторная работа№ 9:

Тема : «Изучение транзистора»

Цель: Получение входных и выходных характеристик транзистора

Приборы и элементы: биполярный транзистор 2N3904; источник постоянной ЭДС; источник переменной ЭДС; амперметры; вольтметры; осциллограф; резисторы.Порядок проведения:

Ход работы:

1. Получение выходной характеристики транзистора в схеме с ОЭ.

Рисунок 1. Включение биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером

Таблица 1. Результат эксперимента

		Ек(В)
Еб(В)	Iб(мкА)	0,1	0,5	1	5	10	20

 В разделе "Результаты экспериментов" по данным таблицы 10.2 построить график зависимости тока базы от напряжения база-эмиттер.

Рисунок 2

в) Построить схему, изображенную на рис 3. Включить схему. Зарисовать входную характеристику транзистора, соблюдая масштаб, в разделе "Результаты экспериментов".

Рисунок 3

г) По входной характеристике найти сопротивление r_ВХ при изменении базового тока с 10 µA до 30 µА. Результат записать в раздел "Результаты экспериментов".

Контрольные вопросы

1. Дать определение транзистора.

2. Виды и типы транзисторов.

3. Режимы работы транзисторов.

Лабораторная работа №10

Тема : «Изучение линий магнитного поля»

Цель работы: исследовать поведение проводника с током в магнитном поле.

Оборудование: источник постоянного тока, дугообразный маг­нит, штатив с лапкой, катушка-моток, полосовой магнит, реостат, ключ, соединительные провода.

Порядок проведения:

Ход работы

1.  Подвесьте проволочную катушку к лапке штатива, чтобы она не касалась вставленного в нее полюса дугообразного магни­та, расположенного на столе. Концы катушки подключите через реостат и ключ к источнику постоянного тока (см. рисунок). Рео­стат установите на максимальное сопротивление.

2.  Замкните цепь на несколько секунд и заметьте, насколько отклонится катушка от первоначального положения.

3.  Изменяя положение ползунка реостата, повторите опыт 2—3 раза при различной силе тока. Выясните, как зависит сила, действующая на катушку с током, от силы тока в катушке.

4.   Не меняя силы тока, сравните углы откло­нения катушки от первоначального положения при одном, а затем при двух магнитах (дугообразном и полосовом), сложенных вместе одноименными полюсами, как показано на рисунке.

5.   Выясните, как зависит сила, действующая на катушку с током, от значения магнитной индук­ции.

6.  Поднесите дугообразный магнит к катушке с током, а за­тем к гибкому проводу, например идущему от катушки к ключу, и сравните их отклонения от первоначального положения. Выяс­ните, как зависит сила, действующая на проводник с током, от длины проводника.

7.  Запишите в тетради для лабораторных работ: что вы наблю­дали и какие сделали выводы.

Контрольные вопросы

1. Что такое магнитное поле?

2. Какое действие мы наблюдали, поднося магнит к катушке с  током?

3. Сформулируйте правило Ленца.

Лабораторная работа №11

Тема:  Изучение явления электромагнитной индукции.

Цели работы: Исследовать явление электромагнитной индукции,  определить на опыте, от чего зависят сила и направление индукционного тока в катушке, познакомиться с принципом действия трансформатора, научиться определять коэффициент трансформации.

Оборудование: миллиамперметр¹, проволочная катушка, дуго­образный и полосовой магниты, источник тока, две катушки с сердечником, реостат, ключ, соединительные провода, трансформатор лабораторный разборный, вольтметры переменного  тока.

Порядок проведения:

1. Одну из катушек без сердечника подключите к зажимам миллиампер­метра. Надевайте и снимайте катушку с северного полюса дугообразного маг­нита с различной скоростью.

2. Для каждого случая замечайте максимальное значение силы индукционного тока и его направление (по отклонению стрелки миллиамперметра). Запишите вывод.

3. Переверните магнит и наденьте катушку на его южный по­люс, а затем снимите её. Повторите опыт, увеличив скорость ка­тушки. Обратите внимание на показания миллиамперметра, в ча­стности, на направление отклонения стрелки прибора. Запишите выводы.

4. Сложите два магнита (полосовой и дугообразный) одноимен­ными полюсами и повторите эксперимент с разной скоростью дви­жения катушки относительно магнитов. Запишите вывод.

2 часть работы:

5. Соберите установку, схе­матически изображенную на рисунке.

6. Проведите следующие опыты.

а) Поставьте ползунок ре­остата в положение, соответ­ствующее минимальному со­противлению. Замкните цепь ключом. Запишите, что вы на­блюдали при замыкании цепи.

б)         Разомкните цепь. Запишите, что вы наблюдали при размы­кании цепи.

б) Разомкните цепь. Запишите, что вы наблюдали при размы­кании цепи.

в) При замкнутой цепи изменяйте положение ползунка реос­тата и наблюдайте за показаниями миллиамперметра. Запишите, что вы наблюдали.

г) Какие явления, наблюдаемые в этом опыте, помогают по­нять принцип действия трансформатора? Запишите свой ответ.

7. Определите первичную обмотку и две вторичные клеммы.

8. Присоедините первичную обмотку к сети переменного тока напряжением 36  В и измерьте напряжение на одной из вторичных обмоток.

9. Вычислите коэффициент трансформации.

10. Проделайте аналогичные действия для другой вторичной обмотки.

11. Присоедините одну из вторичных обмоток к сети переменного тока напряжением 4 В и измерьте напряжение на первичной обмотке.

12. Вычислите коэффициент трансформации.

13. Полученные данные запишите в таблицу.

10.  Запишите выводы из эксперимента.

Таблица

U	U1	U2	K1 = U1/U	K2 = U2 /U
4 В
36 В

Контрольные вопросы

1.  В чем заключается явление электромагнитной индукции?

2.  Какой ток называют индукционным?

3.  Сформулируйте закон электромагнитной индукции. Какой

формулой он описывается?

4.  Как формулируется правило Ленца?

5.  Какова связь правила Ленца с законом сохранения

энергии?

6. В чем заключается принципом действия трансформатора?

7.  Какой ток называют индукционным?

8. Что такое коэффициент трансформации?

9. Виды коэффициента трансформации.

Лабораторная работа №12

Тема: Измерение ускорение свободного падения с помощью маятника.

Цель работы: измерить ускорение свободного падения с помощью маятника.

Оборудование: штатив с муфтой и кольцом, шарик  с отверстием, часы, нить, измерительная лента, линейка с миллиметровыми делениями.

Порядок проведения:

Установите штатив на краю стола и закрепите у верхнего конца штатива с помощью муфты кольцо. Подвесьте к нему шарик на нити.

1.                 Измерьте расстояние от точки подвеса до центра шарика

2.                 Отклоните шарик от положения равновесия на 5 – 10 см и отпустите его.

3.                 Измерьте время, в течение которого шарик совершает 40 колебаний.

4.                 Вычислите значение ускорения, выразив его из формулы для периода.

5.                 Результаты запишите в таблицу.

№ опыта	, м	N	t ,с	g , м/с2

2.                 Сравните полученное значение ускорение со значением 9,8 м/с² .

3.                 Запишите вывод.

Контрольные вопросы

1.                  Как зависит ускорение свободного падения от географической широты?

2.                  Как зависит ускорение свободного падения от высоты над Землёй?

3.                  Чему равно ускорение на других планетах?

Лабораторная работа 13

Тема: «Исследование зависимости силы тока от электроемкости конденсатора в цепи переменного тока».

Цель работы:  изучить влияние электроёмкости на силу переменного тока.

Оборудование: набор неполярных конденсаторов известной ёмкости, регулируемый источник переменного тока ЛАТР, миллиамперметр с пределом измерения до 100 мА переменного тока, вольтметр с пределом измерения до 75 В переменного напряжения, соединительные провода.

Порядок проведения:

   1. Собрать электрическую схему согласно рисунка 2 и перечертить её в тетрадь:

   2. Подготовить таблицу для результатов измерений и вычислений:

Частота тока ν, Гц	Напряжение на конденсаторе U, В	Ёмкость конденсатора    С, мкФ	Ток в цепи I, мА	Ёмкостное сопротивление , Ом
				измеренное	вычисленное
50	50

   3. Для каждого конденсатора из набора измерить силу тока при напряжении 50 В.                                  

   4. В каждом опыте рассчитать ёмкостное сопротивление по закону Ома для участка цепи переменного тока: , здесь I - действующее значение тока в мА, U=50 В - действующее значение напряжения.

   5. В каждом опыте вычислите ёмкостное сопротивление по заданным значениям частоты переменного тока ν=50Гц и ёмкости конденсатора С: , здесь С - ёмкость в мкФ.                                                                                         

   6. Сравните результаты расчётов в п.4 и в п.5 и сделайте вывод о выполнимости закона Ома для участка цепи переменного тока содержащего электроёмкость с учётом погрешности измерений.        

 7. Постройте график зависимости силы тока от электроёмкости конденсатора в цепи переменного тока:

   8. Запишите вывод по результатам опытов и ответьте на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы.

1. Почему постоянный ток не проходит через конденсатор?

2. Какое сопротивление называется ёмкостным? Почему оно является реактивным сопротивлением?

3. От чего и как зависит ёмкостное сопротивление?

4. Выполняется ли закон Ома для участка цепи переменного тока, содержащего ёмкостное сопротивление?

5. Напряжение на конденсаторе изменяется по закону . Запишите уравнение переменного тока в цепи с конденсатором.

Лабораторная работа №14:

Тема :«Изучение устройства и работы трансформатора».

Цель: изучение устройства трансформатора и измерение его коэффициента трансформации.

Оборудование: трансформатор лабораторный, амперметр, вольтметр, реостат ползунковый, ключ замыкания тока, комплект провод.

Порядок проведения:

Изучение устройства трансформатора

1. Рассмотрите устройство трансформатора . Определите первичную обмотку и две вторичных.

2. Начертите электрическую схему трансформатора .

3. Разберите трансформатор. Для этого поверните его основанием вверх и открутите две гайки крепления скобки. Выньте сердечник и рассмотрите его устройство.

4. Соберите трансформатор. Для этого вставьте сердечник со скобкой в катушку, установите трансформатор на основание и закрепите его гайками.

ЗАДАНИЕ 1.

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

2. Подсоедините трансформатор к сети переменного напряжения и замкните цепь.

3.Измерьте напряжение на первичной обмотке U_1.

4. Измерьте напряжение на вторичных обмотках. U₁ и U ₂. Результат записать в таблицу

Контрольные вопросы.

1.Какой трансформатор называют повышающим и какой - понижающим?

2. Изменяет ли трансформатор частоту преобразуемого переменного тока?

3. Почему сердечник трансформатора собирают из отдельных пластин?

4. Почему мощность, потребляемая от вторичной обмотки, меньше мощности, подводимой к первичной обмотке?

Лабораторная работа 15

Тема: Определение показателя преломления стекла .

Цель работы: определить показатель преломления стекла с помощью плоскопараллельной пластинки.

Оборудование: плоскопараллельная пластинка, булавки, ли­нейка, транспортир.

Порядок проведения:

1. Положите на стол лист картона, а на него — стеклянную пластинку.

2. Воткните в картон по одну сторону пластинки две булав­ки — 1 и 2 так, чтобы булавка 2 касалась грани пластин­ки (см. рисунок). Они будут отмечать направление падающего луча.

3. Глядя сквозь пластинку, воткните третью булавку так, чтобы она закрывала первые две. При этом третья булавка тоже должна касаться пластины.

4. Уберите булавки, обведите пластину карандашом и в мес­тах проколов листа картона булавками поставьте точки.

5. Начертите падающий луч 1—2, преломленный луч 2—3, а также перпендикуляр к границе пластинки (см. рисунок).

6. Отметьте на лучах точки А и В, для которых ОА = ОВ. Из точек А и В опустите перпендикуляры АС и BD на перпенди­куляр к границе пластинки (см. рисунок).

7.  Измерив АС и BD, вычислите показатель преломления стек­ла, используя формулы:

,

sinα = АС/ОА,   sinβ = BD/OB = BD/OA, n = AC/BD.

8. Повторите опыт и расчеты, изменив угол падения α.

№ опыта	АС, мм	BD, мм	п

9. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу, помещенную в тетради для лабораторных работ. Ниже приведены первые две строки этой таблицы.

10.  Запишите в тетради для лабораторных работ вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы

1.  В чем состоит сущность явления преломления света, и какова причина этого явления?

2. При каком угле падения луч света, проходя сквозь плоскопараллельную пластину, не смешается?

3. Что можно сказать о длине и частоте светового луча при переходе его из воздуха в алмаз?

Лабораторная работа 16

Тема : «Определение оптической силы и фокусного расстояния собирающей линзы».

Цель: определить оптическую силу и фокусное расстояние собирающей линзы

Оборудование: длиннофокусная собирающая линза, свеча, экран, линейка.

Порядок проведения:

1.Соберите установку по схеме:

А –свеча, Б - собирающая линза, В –экран.

2.Перемещая линзу вдоль измерительной рейки, найдите такое ее положение относительно источника света, при котором на экране получается четкое изображение пламя свечи.

3.Измерьте расстояние от источника света до линзы и от линзы до экрана. Результаты измерений занесите в таблицу №1.

Таблица 1

№
1
2
3

4.При неизменном d, повторите опыт два раза, каждый раз заново получая резкое изображение. Результаты измерений занесите в таблицу №1.

5.Вычислите  по формуле: , результат занесите в таблицу №1.

6.Вычислите ; ; .

7.Вычислите  по формуле: , результат занесите в таблицу №1.

8.Вычислите  по формуле: , результат занесите в таблицу №1.

9.Вычислите абсолютную погрешность измерения оптической силы линзы по формуле:

, где  (h –толщина линзы), .

10.Запишите результат в форме:

Лабораторная работа №17

Тема: «Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки».

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определить длину световой волны красного и фиолетового цвета.

ОБОРУДОВАНИЕ: 1. Прибор для определения длины световой волны,

2. источник света, 3. дифракционная решетка.

Порядок проведения:

1.  Установить на демонстрационном столе лампу и включить ее.

2.  Смотря через дифракционную решетку, направить прибор на лампу так, чтобы через окно экрана прибора была видна нить лампы.

3.  Экран прибора установить на расстоянии 400 мм от дифракционной решетки и получить на нем четкое изображение спектров 1^го и 2 ^го  порядков.

4.  Определить расстояние от нулевого деления «0» шкалы экрана до середины фиолетовой полосы, как в левую сторону «а_л», так и в правую «а_п», для спектров первого порядка и вычислить среднее значение «а_ср.ф»

а_ср.ф1= (а_л + а_п ) / 2

кр.      ф.            ф.      кр. дифракционная решетка

экран

5.  Опыт повторить со спектром второго порядка. Определить для него аср.ф2 6.  Такие же измерения выполнить и для красных полос дифракционного спектра. 7.  Вычислить длину волны фиолетового света, длину волны красного света (для 1го и 2 го  порядков) по формуле: =, где  d = 10-5 м – постоянная (период) решетки, n – порядок спектра, b – расстояние от дифракционной решетки до экрана, мм

8. Определить средние величины:

λ_ф=   ;           λ_кр=

9. Определить погрешности измерений:

абсолютные – Δ λ_ф = |λ_ср.ф.- λ_таб.ф. |  ;    где  λ_таб.ф = 0,4 мкм

– Δ λ_кр = |λ_ср.кр.- λ_таб.кр. |  ;    где  λ_таб.кр = 0,76 мкм

относительные – δ λ_ф = %;    δ λ_кр = %

10. Оформить отчет. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.

№	Порядок спектра	граница спектра фиолет. цвета			граница спектра красн. цвета			длина световой волны
оп.	n	«ал», мм	«ап», мм	«аср» мм	«ал», мм	«ап», мм	«аср» мм	ф , м	кр , м
1
2

11. Сделать вывод.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1.  Что такое дифракция света?

2.  Что такое дифракционная решетка?

3.  В каких точках экрана получаются 1, 2, 3 максимумы? Как они выглядят?

4.  Определить постоянную дифракционной решетки, если при освещении ее светом с длиной волны  600 нм максимум второго порядка виден под углом 7°

5.  Определить длину волны, если максимум первого порядка отстоит от нулевого максимума на 36 мм, а дифракционная решетка с постоянной 0,01 мм,  находится от экрана на расстоянии 500 мм.

6.  Определить длину волны, падающую на дифракционную решетку, на каждом миллиметре которой нанесено 400 штрихов. Дифракционная решетка с    находится от экрана на расстоянии 25 см, максимум третьего порядка отстоит от нулевого максимума на 27,4 см.

Лабораторная работа 18

Тема: «Изучение явления фотоэффекта».

Цель: экспериментальное изучение явления фотоэффекта.

Оборудование : установка, позволяющая перемещать источник света относительно фотоэлемента, источник тока, микроамперметр, вольтметр.

Порядок проведения:

Данная установка (показана в разрезе на рис.3) позволяет перемещать источник света (лампочку накаливания) относительно фотоэлемента. Для этого подвижный шток, на конце которого находится лампочка, снабжен сантиметровыми делениями. Отсчет расстояния от лампочки до фотоэлемента производится относительно корпуса установки. Светонепроницаемые камера и корпус защищают внутреннюю часть установки от попадания туда постороннего света.

 
Световой поток, падающий от лампочки на поверхность фотоэлемента, определяется формулой

 (3)

где 1_св— (1,0 + 0,1), кд - сила света лампочки;

 - телесный угол, образованный конусом лучей, попадающих на фотоэлемент.

Так как

 , (4)

где  см² – площадь катода, то

 (5)

Электрическая схема установки приведена на рис.4

Задания

1. Снятие волътамперной характеристики фотоэлемента.

1.1. Включите питание установки. Как микроамперметр, так и вольтметр могут иметь несколько пределов измерений. Предел измерений тока устанавливается преподавателем, исходя из типа и состояния фотоэлемента. Предел измерений напряжения выбирается студентом так, чтобы ток насыщения достигался при напряжении, составляющем 50 ... 80 % от выбранного предела.

1.2. Определите цену деления микроамперметра и вольтметра. Рассчитать шаг изменения напряжения при условии, что для качественного построения графика необходимо иметь в данном случае не менее 15 - 20 точек.

1.3. Расстояние  от источника света до фотоэлемента выбирается так, чтобы ток насыщения составлял 90 ... 95 % от  (максимального значения шкалы). Изменяя напряжение U с шагом  , измерить соответствующие значения тока  . Результаты измерений занести в табл.1

Таблица 1

1.4. Повторите измерения при двух других значениях расстояния  и  . Рекомендуется выбирать их так, чтобы I_H составлял в этих случаях около 60 % и 30 % от  соответственно.

1.5 Постройте семейство вольтамперных характеристик / = f(U) на одном листе миллиметровой бумаги с учетом требований, предъявляемых к построению графиков.

2. Снятие световой характеристики и определение интегральной чувствительности фотоэлемента.

Световой характеристикой фотоэлемента называется зависимость фототока от величины светового потока, падающего на элемент при постоянном напряжении на аноде. Знание световой характеристики необходимо для выбора типа и правильного использования фотоэлемента на практике.

Отношение величины фототока к величине светового потока, падающего на катод, называется чувствительностью фотоэлемента.

Интегральная чувствительность обозначается символом у и определяется по формуле

 (4)

2.1. Установите напряжение U, при котором ток достигает насыщения при малых расстояниях (5…10 см) между лампочкой и фотокатодах. Изменяя расстояние  , снимите зависимость фототока I_н от величины светового потока Ф. Так как убывание тока с увеличением расстояния  происходит нелинейно, то изменять величину следуете нарастающим шагом. Диапазон варьирования  выбирите так, чтобы фототок изменялся от максимального до минимального значения, а число измерений составляло не менее 10 - 15. Полученные результаты занесите в таблицу 2.

Таблица

2 2 По формуле (3) рассчитайте значения Ф для каждого  . Постройте график зависимости  (световая характеристика).

2.3 Для каждой точки характеристики по формуле (4) рассчитайте значения интегральной чувствительности  .

После этого найти среднее значение  и абсолютную ошибку  , используя соотношение

Лабораторная работа№ 19

Тема: Изучение треков заряженных частиц по фотографиям.

Цель работы: определить тип 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.

Порядок проведения:

1.   Ознакомьтесь с фотографией треков двух заряженных час­тиц — ядер легких элементов (см. рисунок). Трек I принадлежит протону, трек II — частице, тип которой надо определить.

2.   Определите знак электрического заряда неизвестной части­цы на фотографии.

3.   Перенесите на кальку треки частиц с фотографии и с помо­щью описанного выше геометрического построения найдите ра­диусы траекторий неизвестной частицы и протона.

4.   Сравните удельные заряды неизвестной частицы и про­тона.

5.    Определите тип неизвестной частицы.

Результаты измерений и вычислений, а также сделанный вами вывод о типе неизвестной частицы запишите в тетрадь для лабораторных работ.

Контрольные вопросы

1.     Почему различна кривизна треков протона и частицы?

2.     Почему радиусы кривизны на разных участках трека одной и той же частицы различны?

3.    Как направлен вектор магнитной индукции относительно плоскости фотографии треков частиц?

Содержание практических работ.

Практическая работа № 1

Решение задач на тему « Равномерное движение  по окружности»- 1 час

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по пройденному материалу. Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

Решить задачи:

1.  Рабочее колесо турбины Красноярской ГЭС им. 50-летия СССР имеет диаметр 7,5 м и вращается с частотой 93,8 об/мин. Каково центростремительное ускорение концов лопаток турбины?

2. Ветряное колесо радиусом 2,0 м делает 40 оборотов в минуту. Найдите центростремительное ускорение концевых точек лопастей колеса.

3. Период вращения первого пилотируемого корабля-спутника «Восток» вокруг Земли был равен 90 мин. С каким ускорением двигался корабль, если его средняя высота над Землей 320 км? Радиус Земли принять равным 6400 км.

4. Угловая скорость вращения лопастей колеса ветродвигателя 6 рад/с. Найдите центростремительное ускорение концов лопастей, если линейная скорость концов лопастей 20 м/с.

5. Две материальные точки движутся по окружностям радиусами R₁ = 10 см и R₂ = 30 см с одинаковыми скоростями 0,20 м/с. Во сколько раз отличаются их центростремительные ускорения?

Практическая работа №2

Решение задач по теме: «Законы Ньютона»-2 часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по пройденному материалу. Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

Решить задачи:

1. Чему равна сила тяготения между Землей и Луной, если масса Земли 6•1024 кг, масса Луны 7,4•1022 кг

2. Чему равна сила, действующая на автомобиль массой 1000 кг, если он движется с ускорением 2 м/с2 ?

3. С каким ускорением начинает двигаться стартующая ракета массой 3000 т, если на нее действует реактивная сила тяги 39 000 кН?

4. Автомобиль массой 1 т разгоняется из состояния покоя до скорости 20 м/с. Чему равно время разгона автомобиля, если на него действуют сила тяги 2 кН, и сила сопротивления движению 1 кН

Практическая работа №3

Решение задач на применение закона сохранения энергии- 1 час

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по пройденному материалу. Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

Решить задачи:

1. Определите массу автомобиля, имеющего импульс 2,5•10⁴ кг•м/с и движущегося со скоростью 90 км/ч.

2. Тележка массой 40 кг движется со скоростью 4 м/с навстречу тележке массой 60 кг, движущейся со скоростью 2 м/с. После неупругого соударения тележки движутся вместе. В каком направлении и с какой скоростью будут двигаться тележки ?

3. Какую силу тяги развивает реактивный двигатель, выбрасывающий каждую секунду 10 кг продуктов сгорания топлива со скоростью 3 км/с относительно ракеты?

4. Деревянный брусок, движущейся вертикально, падает со скоростью v = 3 м/с на горизонтальную ленту транспортера, движущегося со скоростью u = 1 м/с. Брусок после удара не подскакивает. При каком коэффициенте трения брусок не будет проскальзывать по транспортеру?

Практическая работа №4

Решение задач по теме: «Основы МКТ. Температура»- 2 часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Основное уравнение МКТ». Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

Решить задачи:

1.Используйте уравнение Менделеева-Клапейрона, если состояние газа не меняется.

2. Если в задаче рассматривается несколько состояний газа, можно использовать уравнение Менделеева-Клапейрона в виде p1v1/T1=p2v2/T2, если масса газа постоянна.

3. Если один из параметров остается постоянным и масса газа не меняется, то используют один из законов идеального газа.

4. При решении задач, в которых рассматриваются процессы, связанные с изменением состояний нескольких газов, все выше перечисленные действия следует проделать для каждого газа отдельно.

5. Решить полученные уравнения, дополненные соотношениями из условия задачи. Найдите искомые величины

1. Определите среднюю квадратичную скорость молекул кислорода и аргона в воздухе при температуре 20 0С.

2. При какой температуре тепловая скорость молекул азота равна 900 км/ч?

 3. Идеальный газ оказывает на стенки сосуда давление 1,01×105 Па. Тепловая скорость молекул 500 м/с. Найдите плотность газа

4. Азот занимает объѐм 1 л при нормальном атмосферном давлении. Определите энергию поступательного движения молекул газа.

5. Воздух состоит из смеси азота, кислорода и аргона. Их концентрация соответ- ственно равна 7,8. 1024 м -3 ; 2,1. 1024 м -3 ; 1023 м -3 . Средняя кинетическая энергия молекул смеси одинакова и равна 3. 10-21 Дж. Найдите давление воздуха

Практическая работа №5

Изучение капиллярных явлений, обусловленных поверхностным натяжением жидкости.- 2 часа

Цель работы: измерить средний диаметр капилляров различных материалов.

Оборудование: 1) сосуд с подкрашенной водой, 2) полоска фильтровальной бумаги размером 120×10 мм, 3) полоска хлопчатобумажной ткани размером 120×10 мм, 4)линейка измерительная.

Порядок проведения:

. Полосками фильтровальной бумаги и хлопчатобумажной ткани одновременно прикоснитесь к поверхности подкрашенной воды в стакане (см. рис. 2), наблюдая поднятие воды в полосках. 2. Как только прекратится подъем воды, полоски выньте и измерьте линейкой высоты h1 и h2 поднятия в них воды:

Данные занесите в таблицу.

Опыта №	Высота подъема воды в полоске h, м	Диаметр капилляров d, м	Относительную погрешность для диаметра капилляров , %e	Абсолютную погрешность для диаметра капилляров Dd, м	Диаметр капилляров (d + Dd), м
1.
2.

Обработка результатов

1. Абсолютные погрешности измерения Δh₁, и Δh₂ принимают равными удвоенной цене деления линейки.

2. Рассчитайте диаметр капилляров по формуле:

.

Для воды σ ± Δσ = (7,3 ± 0,05∙10^-2) Н/м.

3. Рассчитайте относительную погрешность для диаметра капилляров при косвенном измерении:

ε = ε_s + ε_h e+ _g = ∆s/s + ∆h/h + ∆g /g, где g  0,2) кг · м/с±g= (9,8 D+ ²

4. Рассчитайте абсолютные погрешности Δd₁ и Δd₂, при косвенном измерении диаметра капилляров.

Данные занесите в таблицу.

5. Запишите в тетради для лабораторных работ вывод по проделанной работе.

Практическая работа №6

Изучение механических  свойств твердых тел. – 2 часа

Цель работы : Изучение теории механических свойств твѐрдых тел, знакомство с различными видами деформаций.

Оборудование: Стойка с призмами, латунный и стальной стержни, набор грузов по 50 и 100г. каждый, отсчѐтный микроскоп, штангенциркуль, линейка.

Порядок проведения:

Изучив предложенный материал ответьте на контрольные вопросы

1. Расскажите о строении кристаллов. Как возникает металлическая связь?

2. Что такое деформация? Расскажите о простейших видах деформации..

3. Объясните возникновение сил упругости при различных видах деформаций с учѐтом сил межмолекулярного взаимодействия?.

4. Дайте определение абсолютной и относительной деформации при различных видах деформации. 5. Дайте определение напряжения, возникающего в твѐрдом теле при деформации. Сформулируйте закон Гука

Практическая работа №7

Решение задач по теме: «Электростатика»- 2 часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по данной теме. Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

1. Проанализировать условие задачи: выяснить, какая система зарядов создаёт электростатическое поле.

2. Записать краткое условие задачи в единицах СИ.

3. Сделать чертёж; определить направление векторов напряжённости, которые создаются в данной точке, каждым из зарядов.

 4. Рассчитать модули векторов напряжённости.

5. Вывести формулу для расчёта искомой величины, используя принцип суперпозиции для напряжённости.

6. Вычислить значение искомой величины.

7. Проконтролировать размерность и ответ.

1. Определить потенциал φш шара, если известно, что на расстоянии L = 10 м от его поверхности потенциал электрического поля равен φ = 20 В. Радиус шара R = 0,1 м.

 2. В воздухе находятся N одинаковых шарообразных капелек ртути, заряженных одноименно до одного и того же потенциала φ1. Каков будет потенциал φ большой капли ртути, получившейся в результате слияния этих капель?

3. В центре полого металлического шара с радиусом r = 1 м и положительным зарядом Q = 2∙10- 8 Кл находится положительно заряженный шарик с величиной заряда q = 10-8 Кл. Определить потенциал φ электрического поля в точке, находящейся на расстоянии R = 10r от центра шара. Внешние электрические поля в пространстве, окружающем шар, отсутствуют. Пространство внутри и вне шара заполнено воздухом.

4. Найти величину емкости конденсатора С1, если общая емкость С батареи, состоящей из трех последовательно соединенных конденсаторов равна 60, С2 = 100, С3 = 300.

5. Плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого d1 = 5 см, заряжен до напряжения U1 = 200 В и отключен от источника напряжения. Каким будет напряжение U2 на конденсаторе, если его пластины раздвинуть до расстояния d2 = 10 см?

Практическая работа  №8

Решение задач по теме: «Постоянный электрический ток»-2 часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Законы постоянного тока». Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

1. Начертить схему и указать на ней все элементы.

 2. Установить, какие элементы цепи включены последовательно, какие – параллельно.

 3. Расставить токи и напряжения на каждом участке цепи и записать для каждой точки разветвления (если они есть) уравнения токов и уравнения, связывающие напряжения на участках цепи.

. Используя закон Ома, установить связь между токами, напряжениями и э. д.с (ε).

5. Если в схеме делают какие-либо переключения сопротивлений или источников, уравнения составляют для каждого режима работы цепи.

6. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

 7. Решение проверить и оценить критически.

1. Батарейка карманного фонаря, замкнутая на проводник сопротивлением 17,5 Ом создает ток 0,2А. Если ее замкнуть проводником сопротивлением 0,3 Ом то будет ток 1А. Чему равны ЭДС и внутреннее сопротивление этой батарейки.

2. При подключении лампочки к батарейки элементов с ЭДС 4,5В вольтметр показал направление на лампочке 4В, а амперметр силу тока 0,25А. Какого внутреннее сопротивление батарейки?

 3. Электрическую лампу сопротивлением 240 Ом рассчитанную на напряжение 120 В, надо питать от сети с напряжением 220 В. Какой длины нихромовый проводник надо включить последовательно?

4. В электрической плитке рассчитанной на напряжение 202 В, имеются две спирали на 120 Ом каждая. С помощью переключателя можно включить в сеть одну спираль, две спирали последовательно или параллельно. Найдите мощность в каждом случае.

5. При прохождении 20 Кл электричества по проводнику сопротивлением 0,5 Ом совершается работа 100 Дж. Найдите время существования тока в проводнике.

                                               Практическая работа № 9

Решение задач по теме: «Электрический ток в жидкостях»-2 часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Электрический ток в электролитах». Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

1. Внимательно прочитайте задачу.

2. Запишите в «Дано» все данные и правильно запишите искомую величину.

3. Сделайте перевод единиц в СИ, если это необходимо.

4. Сделайте чертёж или схему, если это необходимо.

5. Напишите формулу или закон, по которым находится искомая величина.

6. Запишите дополнительные формулы, если это необходимо. Сделайте математические преобразования.

7. Подставьте цифровые значения в окончательную формулу. Вычислите ответ. Проанализируйте его.

 8. Запишите ответ

1. Определите время, необходимое для покрытия стальной детали с площадью поверхности 400 см 2 слоем хрома толщиной 36 мкм. Электролиз проходит при силе тока 16 А.

 2. Сколько на алюминиевом заводе затрачивается электроэнергии на получение каждой тонны алюминия? Электролиз проходит при напряжении 850 В, а КПД установки составляет 80 %.

3. Сколько хрома расходуется при хромировании вала в течение 20 мин, если сила тока 150 А, электрохимический эквивалент хрома k=0,18·10-6 кг/Кл?

4. Цинковый анод массой 5 кг помещен в электролитическую ванну, через которую проходит ток. Сила тока в ванне 40 А. Через какое время анод полностью израсходуется на покрытие металлических изделий. Электрохимический эквивалент хрома k=0,34·10-6 кг/Кл?

5. На производстве сэкономлено 1000 кВт-ч электроэнергии. Сколько меди можно получить при электролизе за счет этой экономии, если напряжение на клеммах гальванической ванны 4 В?

Практическая работа  № 10

Решение задач по теме: «Электромагнитные колебания и волны».- 2 часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «ЭМК и формула Томсона». Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий..

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

1.Установить причины изменения магнитного потока, связанного с контуром, и определить какая из величин В, S или, входящих в выражение для Ф, изменяется с течением времени.

2. Записать формулу закона электромагнитной индукции:

3. Выражение для ΔФ представить в развернутом виде (Ф) и подставить в исходную формулу закона электромагнитной индукции.

4. Записать математически все вспомогательные условия.

5. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.

 6. Решение проверить и оценить критически

Задачи:

1.      Какую электроемкость должен иметь конденсатор для того, чтобы состоящий из этого конденсатора и катушки индуктивностью 10 мГн колебательный контур радиоприемника был настроен на волну 1000 м?

2.       Электропечь сопротивлением R = 22 Ом питается от генератора переменного тока. Определите количество теплоты Q, выделяемое печью за время t = 1 час, если амплитуда силы тока I0 = 10 А.

3.      Заряженный конденсатор емкостью С = 0,2 мкФ подключили к катушке с индуктивностью L = 8 мГн. Через какое время от момента подключения энергия электрического поля конденсатора станет равной энергии магнитного поля катушки?

Практическая работа № 11

 Решение задач по теме: «Законы отражения и преломления света. Линзы».- 2часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по данной теме. Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

1. Установить переходит ли луч из оптически менее плотной среды в более плотную или наоборот.

2. Сделать чертеж, где указать ход лучей, идущих из одной среды в другую.

3. В точке падения луча на границу раздела сред провести нормаль и отметить углы падения и преломления.

 4. Записать формулу закона преломления для каждого перехода луча из одной среды в другую.

5. Составить вспомогательные уравнения, связывающие углы и расстояния, используемые в задаче.

6. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.

7. Решение проверить и оценить критически.

Задачи:

1. Световой луч проходит в вакууме расстояние S1 = 30 см, а в прозрачной жидкости за это же время расстояние S2 = 0,25 м. Определите показатель преломления жидкости.

2. Параллельный пучок света падает на поверхность воды под углом α = 60°. Ширина пучка в воздухе h = 5 см. Определите ширину пучка в воде, показатель преломления которой n = 1,33.

3. При каких значениях показателя преломления прямоугольной призмы возможен ход луча, изображенный на рис. 8? Сечение призмы - равнобедренный треугольник, луч падает на грань АС нормально.

 4. Линза с фокусным расстоянием F = 5 см плотно вставлена в круглое отверстие в доске. Диаметр отверстия D = 3 см. На расстоянии d = 15 см от линзы на ее оптической оси находится точечный источник света. По другую сторону доски помещен экран, на котором получается четкое изображение источника. Каков будет диаметр D1 светлого кружка на экране, если линзу вынуть из отверстия?

Практическая работа №12

Решение задач по  теме: «Фотоэффект» -2 часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по данной теме. Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

1. Помнить взаимосвязь между волновыми и квантовыми характеристиками частиц.

 2. Знать, что взаимодействие фотонов с веществом подчиняется законам сохранения энергии и импульса. Законы фотоэффекта следуют из закона сохранения энергии (уравнения Эйнштейна), а формула для расчета светового давления является следствием закона сохранения импульса.

 3. Помнить основные положения ядерной модели атома с точки зрения классической электродинамики для расчета характеристик движения электронов в атоме.

4. Учитывать, что согласно положениям квантовой физики радиус орбиты электрона, энергия атома, энергия излученного или поглощенного кванта могут иметь только определенные дискретные значения.

5. Знать, что при любых ядерных реакциях выполняются законы сохранения и правила смещения.

Задачи:

1. Катод фотоэлемента облучается светом с длиной волны λ = 3,5 × 10−7 м. Какая энергия передана фотоэлектронам, если в цепи фотоэлемента протек заряд Q = 2 × 10−12 Кл? Постоянная Планка h = 6,62 × 10−34 Дж•с, величина заряда электрона |е| = 1,6 × 10−19 Кл, скорость света с = 3 × 108 м/с.

 2. Какой максимальный заряд Q может быть накоплен на конденсаторе емкостью Сo = 2 × 10−11 Ф, одна из обкладок которого облучается светом с длиной волны λ = 5 × 10−7 м? Работа выхода электрона составляет А = 3 × 10−19 Дж, постоянная Планка h = 6,62 × 10−34 Дж•с, величина заряда электрона |е| = 1,6 × 10−19 Кл, скорость света с = 3 × 108 м/с.

3. На металлическую пластинку сквозь сетку, параллельную пластинке, падает свет с длиной волны λ = 0,4 мкм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов между пластинкой и сеткой U = 0,95 В. Определить красную границу фотоэффекта (максимальную длину волныλmax). Постоянная Планка h = 6,62 × 10−34 Дж•с, величина заряда электрона |е| = 1,6 × 10−19 Кл, скорость света с = 3 × 108 м/с.

4. Лазер излучает световые импульсы с энергией W = 0,1 Дж. Частота повторения импульсов ν = 10 Гц. Коэффициент полезного действия лазера, определяемый как отношение излучаемой энергии к потребляемой, составляет η = 0,01. Какой объем воды V нужно пропустить за время τ = 1 часчерез охлаждающую систему лазера, чтобы вода нагрелась не более, чем на Δt = 10 o С? Удельная теплоемкость воды с = 4,2 Дж/(г•К), плотность воды ρ = 1 г/см3 .

Практическая работа № 13.

 Решение задач по теме: «Радиоактивность. Закон радиоактивного распада».-2 часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по данной теме. Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

1. Внимательно прочитайте текст задачи.

2. Запишите в «Дано» буквенное обозначение и числовое значение известных по тексту физических величин

 3. Под горизонтальной чертой запишите буквенное обозначение неизвестной величины со знаками «=» и «?»

4. По формуле N = A – Z найдите количество протонов Z и нейтронов N в ядре атом

Задачи:

1. Написать реакцию α-распада магния ²² ₁₂Mg  .

2. Написать реакцию β-распада натрия ²² ₁₁Na .

3. В результате какого радиоактивного распада натрий

22     ₁₁Na превращается в магний ²² ₁₁Mg?

4. В результате какого         радиоактивного распада плутоний ²³⁹₉₄Pu превращается в уран   ²³⁵ ₉₂U?

Практическая работа №14

Решение задач по теме: «Строение атомного ядра.».- 2 часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Дефект массы и энергия связи ядра». Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

1.Определите число электронов, протонов и нейтронов в атоме кислорода ₈O¹⁷.

2.В результате α-pacnada ядро некоторого элемента превратилось в ядро радона ₈₆Rn²²². Что это был за элемент?

3.В какое ядро превращается торий  после трех последовательных α-распадов?

4.В какое ядро превращается сурьма  после четырех β-распадов?

5.Каким образом можно осуществить давнюю мечту алхимиков средневековья — превратить ртуть в золото?

Практическая работа № 15 .

Решение задач по теме: «Энергия связи атомных ядер».-2 часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Дефект массы и энергия связи ядра». Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

Задачи:

1. Определить удельную энергию связи Eуд ядра 12 6С

2. Энергия связи Eсв ядра, состоящего из двух протонов и одного нейтрона, равна 7,72 МэВ. Определить массу ma нейтрального атома, имеющего это ядро.

3. Определить массу ma нейтрального атома, если ядро этого атома состоит из трех протонов и двух нейтронов и энергия связи Eсв ядра равна 26,3 МэВ.

4. Атомное ядро, поглотившее γ-фотон (λ=0,47 пм), пришло в возбужденное состояние и распалось на отдельные нуклоны, разлетевшиеся в разные стороны. Суммарная кинетическая энергия m нуклонов равна 0,4 МэВ. Определить энергию связи Есв ядра.

Практическая работа № 16

Изучение аспектов физики элементарных частиц.- 2 часа

Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся по теме .Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

 Изучив предложенную тему решите тест.

1.Одно из свойств элементарных частиц – способность………

А. превращаться друг в друга

Б. самопроизвольно видоизменятся

2. Частицы, которые могут существовать в свободном состоянии неограниченное время, называются…..

А. нестабильными

Б. стабильными

3.Какая частица является стабильной?

 А. протон

Б. мезон

4.Частица, являющаяся долгожителем

А. нейтрино

Б. нейтрон

5.Нейтрино получается в результате распада…..

А. электрона

Б. нейтрона

Что является главным фактором существования элементарных частиц?

А. взаимное их проникновение

Б. взаимное их превращение

7.Какая из элементарных частиц не выделена в свободную частицу?

А. пион

Б. кварки

8.Сколько живет нейтрон вне атома ядра?

А. 12 мин

Б. 15 мин

9.Какая из частиц не является стабильной?

А. фотон

Б. лептон

10.Существуют ли в природе неизменные частицы?

А. да

Б. нет

Практическая работа №17

Решение задач по теме: «Электродинамика. Колебания и волны»

Цель: проконтролировать знания учащихся и их умения самостоятельно применять полученные знания при решении задач.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

1. Внимательно прочти условие задачи.

2. Произведи краткую запись условия задачи с помощью общепринятых буквенных обозначений (СИ).

3. Выполни рисунки или чертежи задачи.

 4. Определи, каким методом будет решаться задача, составь план решения.

5. Запиши основные уравнения, описывающие процессы, предложенные задачной системой.

 6. Найди решение в общем виде, выразив искомые величины через заданные.

7. Проверь правильность решения задачи в общем виде, произведя действия с наименованием величин.

8. Произведи вычисления.

9. Произведи оценку реальности полученного решения.

10. Запиши ответ.

Задачи:

1.Индуктивность катушки в колебательном контуре равна 40 мкГн. Конденсатор какой емкости надо подключить к катушке, чтобы передатчик работал на частоте 20 кГц?

2. Каким образом осуществляется передача электроэнергии из первичной обмотки трансформатора во вторичную обмотку? А. Через провода, соединяющие обмотки трансформатора. Б. С помощью электромагнитных волн. В. С помощью переменного магнитного поля, пронизывающего обе катушки. 3. В первичной обмотке трансформатора 100 витков, во вторичной обмотке 20. Укажите все правильные утверждения. А. Трансформатор является понижающим. Б. Коэффициент трансформации равен 0,2. В. Коэффициент трансформации равен 5.

 4. Значение силы тока, измеренное в амперах, задано уравнением i=0,28Sin50πt. Определите амплитуду силы тока, частоту и период.

Практическая работа № 18

Решение задач по теме:  Термодинамика-2часа

Цель: проконтролировать знания учащихся и их умения самостоятельно применять полученные знания при решении задач.

Оборудование: тетради, учебная литература, справочники,  справочные материалы.

Порядок проведения:

1.Тело нагрелось на 5 К, поглотив 10 кДж теплоты. Чему равна его теплоемкость?

2 На сколько градусов нагреется вода массой 0,5 кг, если ей сообщить 16,8 кДж тепла? 3 Сколько тепла выделится при сгорании 2 кг бензина?

4.На сколько увеличилась внутренняя энергия 1 кг воды при нагревании её на 2 К?

5. Сколько тепла было передано льдинке массой 50 г, если она нагрелась на 3 К? 5.1.6 Какая установится температура воды после смешивания 39 л воды при 20 C и 21 л при 60 C?

Лабораторный практикум

Расчет и измерение тормозного пути.

Оборудование: модель автомобиля или тележка; резиновый шнур; динамометр; нить; линейка измерительная; весы.

З а д а н и е

Рассчитайте начальную v₁ скорость модели автомобиля при движении по горизонтальной плоскости стола по известной длине тормозного пути s₁. Запустите модель автомобиля с начальной скоростью v₁ и измерьте его тормозной путь s₂. Сравните тормозные пути s₁ и s₂.

Теоретические основы работы.

Расчет тормозного пути транспортного средства по известному значению начальной скорости тела является важной практической задачей. Длину тормозного пути должны знать водители автомобилей, мотоциклов, пилоты самолетов и машинисты поездов. Для расчета тормозного пути s надо знать начальную скорость v транспортного средства и коэффициент трения .

В процессе торможения кинетическая энергия поступательного движения преобразуется во внутреннюю энергию тел, взаимодействующих силами трения. Мерой превращения кинетической энергии поступательного движения во внутреннюю энергию является работа сил трения. Работа А сил трения при отсутствии других сил равна изменению кинетической энергии тела:

Если тело двигалось с начальной скоростью v₁ на прямом участке пути и конце участка торможения остановилось, то работа сил трения равна:

A = F_тр s₁ cos 180°,

а изменение кинетической энергии

Следовательно,

                                         F_тр s₁                                     (2)

   Откуда

Для запуска модели автомобиля с начальной скоростью v и можно воспользоваться резиновым шнуром. Прикрепим один конец короткого резинового шнура к модели автомобиля, а другой конец — к длинной нити. Колеса модели автомобиля предварительно заклиниваются.

Растянув резиновый шнур на х, мы сообщим ему потенциальную энергию упругой деформации, равную

                                           .                                         (4)

Под действием растянутого резинового шнура модель автомобиля может прийти в поступательное движение и приобрести кинетическую энергию:

Отсюда деформацию х шнура можно выразить через скорость автомобиля, жесткость резинового шнура и массу модели:

                                                                             (6)

Порядок выполнения работы.

1. Закрепите колеса модели автомобиля. Прикрепите к модели динамометр и измерьте силу трения  F_тр  при равномерном движении по горизонтальной поверхности.

2. Поставьте модель на весы и измерьте ее массу т. Используя формулу (3), вычислите значение v₁ начальной скорости, при которой тормозной путь s₁ будет равен, например, 30 см.

3. Прикрепите динамометр к резиновому шнуру. Растяните шнур с помощью динамометра и измерьте силу упругости F_y и деформацию х. Вычислите жесткость резинового шнура

4. По формуле (6) вычислите деформацию x₁ шнура, при которой модель автомобиля приобретает скорость v₁, значение которой получено при расчете по формуле (3).

5. Прикрепите конец шнура к модели. Удерживая модель, растяните шнур с помощью нити на x₁. Удерживая конец нити, отпустите модель. Измерьте тормозной путь s₂, пройденный моделью. Выполните десять измерений пути s₂ и в соответствии с задачей, решенной на с. 16-17, определите s_2ср, ∆s_2кв, границу погрешности каждого опыта серии  ∆s_2случ=3∆s_2кв, а затем погрешность среднего ∆s_2ср=.

6. Для проверки достоверности эксперимента необходимо оценить погрешность заданного значения  s_1.

Для оценки границы абсолютной погрешности косвенного измерения тормозного пути сначала нужно оценить границу относительной погрешности. Используя соотношения (2}, (5) и (6),получим выражение для тормозного пути s₁через измеряемые в опытах величины х, F_y и F_тр. Из (2) получим:

                                                                      .                                                               (7)

Из (5) и (6) найдем выражение для v₁:

                            (8)

Из (7) и (8) получим:

                                                                                            (9)

Отсюда следует:

Граница абсолютной погрешности при теоретическом определении тормозного пути равна:

Здесь предполагается, что деформация х резинового шнура была примерно одинаковой при определении коэффициента жесткости k и при запуске модели автомобиля.

7. Убедитесь в достоверности измерений. Для этого проверьте, имеют ли общие точки интервалы [s_2cp∆s_2cp] и [s₁∆s₁].

8. Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу.

Отчетная таблица

№ опыта	m, кг	Fтр, Н	s1, м	v1, м/с	Fy,  Н	x, м	k, Н/м	x1, м	s2,  м	∆s2, м	∆s1, м

Контрольные вопросы

1. Какие данные необходимы для расчета тормозного пути?

2. Почему тормозной путь не зависит от массы автомобиля?

Изучение устройства и принципа работы аккумуляторной батареи.

Цель работы: ознакомиться с устройством и физико-химическими процессами, происходящими при эксплуатации АКБ, определить состояние, уяснить места установки на автомобиле, крепление и присоединение к цепи электроснабжения.

Оборудование: учебный макет аккумулятора (разрез), работоспособный аккумулятор, автомобиль ЗИЛ-130, плакаты, учебники, денсиметр, вилка нагрузочная ЛЭ-2.

Порядок выполнения работы

3.1. Уяснить устройство АКБ по учебнику и плакатам.

3.2. Произвести замеры уровня и плотности электролита, напряжение. Полученные результаты занести в таблицу 1.

Таблицу 1

№ акку-мулятора в ба-тарее	Уровень электро-лита, мм	Температура электролита, С	Напряже-ние в аккумуля-торе	Степень разряжен-ности ба-тареи,%	Годность к эксплуатации

3.3. Изучить процесс заряда и разряда АКБ.

3.4. Произвести зарядку АКБ.

Контрольные вопросы

1. Расскажите об устройстве АКБ.

2. Объясните физико-химические процессы, происходящие в АКБ при зарядке, разрядке и эксплуатации

3. Сделайте заключение о работоспособности АКБ по данным замеров плотности, напряжения и уровня электролита

4. Что такое емкость и ЭДС АКБ и от чего зависят их величины?

5. Как приготовить электролит и меры безопасности при его приготовлении?

6. Что такое сульфатация пластин и саморазряд АКБ?

7. Что означает маркировка на АКБ?

8. Как проверить уровень и плотность электролита в аккумуляторной батареи?

9. Как измерить напряжение аккумулятора?

10. Назовите допустимый уровень и плотность электролита, а также напряжение аккумулятора?

Определение электроемкости плоского конденсатора.

Цель: определить электроемкость плоского конденсатора

Приборы и материалы: пластинки металличе­ские — 2 шт.; пластинка стеклянная; штангенциркуль; линей­ка измерительная.

1. Подготовка к работе:

1.1. Ответить на вопросы самопроверки для получения допуска к работе:

1.1.1. Какая система проводников называется конденсатором?

1.1.2. Сформулировать определение электроёмкости конденсатора.

1.1.3. По какой формуле вычисляют электроёмкость конденсатора?

1.2. Подготовить бланк отчета в соответствии с пунктом 3.

 

2. Порядок выполнения работы:

5.1. Соберите из двух металлических пластин и одной стеклянной плоский конденсатор. Сделайте схематический чертеж.

2.2. Разберите плоский конденсатор, измерьте длину а и ширину b металлической пластины линейкой.

2.3. Абсолютную погрешность измерений длины  и ширины  полагают равной 1 мм.

2.4. Рассчитайте площадь пластин:   или  S=πR².

2.5. Измерьте штангенциркулем толщину стеклянной пластины d.

2.6. Абсолютная погрешность измерения толщины штангенциркулем  .

2.7. Табличное значение относительной диэлектрической проницаемости стек­лянной пластинки  .

2.8. Рассчитайте электроемкость плоского конденсатора с диэлектри­ком по формуле:

 , где  .

2.9. Вычислите относительную погрешность косвенного измерения электроемкости:

 .

2.10. Вычислите абсолютную погрешность:  .

2.11. Окончательный результат представьте в виде:  .

3. Содержание отчёта:

3.1. Результаты измерений и вычислений в таблице:

, м

b, м

,м2

м

С, Ф

3.2. Окончательный результат.

3.3. Ответы на контрольные вопросы:

3.3.1. Как изменится электроемкость плоского конденсатора в проделанном эксперименте, если между металлическими пластинами положить две стеклянные пластины?

3.3.2. Как соединили два одинаковых конденсатора, если ёмкость увеличилась в два раза?

3.3.3. По какой формуле рассчитывают энергию электростатического поля в конденсаторе?

3.3.4. Найти энергию электростатического поля в конденсаторе, изученном в данной лабораторной работе.

Определение предела прочности стали на разрыв с помощью гидравлического пресса(2часа)

 Цель работы 
Ознакомиться с проведением испытания на растяжение и определением показателей прочности и пластичности. 

 Приборы, материалы и инструмент 
Для проведения работы необходимо иметь разрывную испытательную машину, образцы для испытания на растяжение, штангенциркуль, микрометр 0–25 мм, линейку с делениями, бумагу для записи диаграммы. 

 Проведение испытания 
Для проведения испытания необходимо: 

1.    
Подготовленный для испытания образец поместить в зажимы машины; 

2.    
Включить электродвигатель; 

3.     
Наблюдать за перемещением стрелки 8 по шкале 6 (Рис. 3), зафиксировать крайнее правое положение, до которого дойдет стрелка 8, т.е. наибольшую нагрузку Р_max, предшествующую разрушению образца, и записать в протокол испытаний; 

4.     
После разрыва образца выключить электродвигатель, обе части образца вынуть из зажимов и снять с диаграммного аппарата часть бумажной ленты с записанной диаграммой. 

3 Определение предела прочности (временного сопротивления) 
Предел прочности при растяжении (Па) определяют по формуле (3): 
 (3)

и полученный результат записывают в протокол испытаний.

4 Методика определения по диаграмме растяжения нагрузок пределов пропорциональности и текучести 
4.1 Диаграмма растяжения 
На диаграмме (Рис. 4) по вертикальной оси отложены величины нагрузок Р (Н), а по горизонтальной оси – величины абсолютных удлинений образца Δ l (мм).

Вначале, до точки Р_пц, идет прямая линия. Это значит, что удлинения пропорциональны нагрузкам, прилагаемым к испытуемому образцу. Нагрузка, соответствующая точке Р_пц, называется нагрузкой предела пропорциональности. До предела пропорциональности в металле возникают только упругие деформации. Если нагрузку удалить, то образец возвратиться в первоначальное состояние и никаких остающихся удлинений в образце обнаружено не будет.

При дальнейшем повышении нагрузки прямолинейность нарушается и прямая переходит в кривую, т.е. происходит нарушение пропорциональности между напряжением и удлинением, и в образце начинают возникать остаточные удлинения. 
 
Рисунок 4 – Диаграмма растяжения мягкой стали 
При растяжении образца низкоуглеродистой стали при повышении нагрузки выше Р_пц начинается значительное отклонение кривой, которая затем переходит в горизонтальную или почти горизонтальную линию, что указывает на то, что в этот момент удлинение образца увеличивается без возрастания нагрузки. Материал как бы «течет», поэтому нагрузка, соответствующая горизонтальному участку на кривой, называется нагрузкой предела текучести (физический, Р_Т).

Если при растяжении образца не образуется горизонтальной площадки, то за нагрузку предела текучести принимают ту нагрузку, которая вызывает остаточное удлинение, равное 0,2% расчетной длины образца, и обозначают Р_0,2 – нагрузка предела текучести (условный).

После предела текучести нагрузка начинает увеличиваться до максимума в точке Р_max. Наибольшая нагрузка Р_max соответствует пределу прочности(временному сопротивлению).

Дальше в образце начинает образовываться шейка (местное уменьшение сечения образца), нагрузка в связи с этим понижается; наконец при нагрузке, соответствующей точке Р_к, происходит разрыв образца.
6.  Контрольные вопросы 

1. Какие показатели механических свойств характеризуют прочность и пластичность материала при его растяжении? 
2. Как определяются прочность и пластичность, как обозначаются, в каких единицах выражаются? 
3. Почему испытания на растяжение называются статическими? 
4. Какие механические свойства металлов определяют при помощи этих испытаний? 
5. Какие образцы применяются для статических испытаний металлических материалов на растяжение? 

 Список   литературы

1. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика. Учебник для 11 кл. – М., 2012.

2. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б. Физика. Учебник для 11 кл. – М., 2012.

3. Кабардин О.Φ., Орлов В.А. Экспериментальные задания по физике. 9—11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений. – М., 2001.

4. Рымкевич А.М. Сборник задач по физике для 10-11 классов. – 2011.

5. Самойленко П.И., Сергеев А.В. Сборник задач и вопросы по физике: учеб.

пособие. – М., 2010.

1.    Касьянов В.А. Методические рекомендации по использованию учебников В.А.Касьянова «Физика. 10 кл.», «Физика. 11 кл.» при изучении физики на базовом и профильном уровне. – М., 2006.

2.    Касьянов В.А. Физика. 10, 11 кл. Тематическое и поурочное планирование. – М., 2002.

3.   Лабковский В.Б. 220 задач по физике с решениями: книга для учащихся 10—11 кл. общеобразовательных учреждений. – М., 2006.

4.     Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика. Учебник для 10 кл. – М., 2012.

10.  Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б. Физика. Учебник для 10 кл. – М., 2012.

Интернет сайты:

1.                 http://www.pandia.ru/text/77/203/78206.php

2.                 http://integral-geo.ru/files/sbornik_lab_rab.pdf

3.                 http://ck-30.ru/dwld/382098074_Pamyatka_pedagogicheskim_rabotnikam_po_strukture_i_soderjaniyu_metodicheskih_rekomendatsiy_po_provedeniyu_laboratornyih_rabot_ili_prak.pdf

4.                 http://pnu.edu.ru/media/filer_public/2013/02/13/e-oe.pdf

5.                 http://portal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab4/Tab/Tab/mulp.pdf

6.                  http://www.consultant.ru

7.                  http://www.garant.ru

8.                   http://www.akdi.ru

9.                   http://ru.wikipedia.org          

Краткое описание документа:

Лабораторные и практические работы являются важным этапом учебного процесса, позволяющим совершенствовать теоретическую и практическую подготовку студентов. Практикум проводится параллельно с теоретическим курсом, что дает возможность глубже и полнее усвоить материал, вникнуть в физические процессы и овладеть законами физики.