Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Методические указания по выполнению лабораторных работ
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Физика

Методические указания по выполнению лабораторных работ

библиотека
материалов

hello_html_155b3202.gifhello_html_m2ea132a.gifhello_html_ff187e9.gifhello_html_m7b6298f8.gifhello_html_m3900c4a3.gifhello_html_3b3c9814.gifhello_html_1c059b91.gifhello_html_m4ff2f16.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gif

ГБПОУ «Курганский промышленный техникум»












Уткина Е. В.




МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ


по выполнению лабораторных работ по предмету «ФИЗИКА»


для обучающихся профессии __________________________


























Курган

2013


Уткина Е. В. Методические указания по выполнению лабораторных работ по предмету «Физика» / ГБПОУ «Курганский промышленный техникум». – Курган, 2013. – 36 с.



РАССМОТРЕНО

МО _________________________

Протокол №___ от «__» ____ 200_г

Председатель МО _____________


ОДОБРЕНО

РЭЦ ГБОУ СПО КПТ

Протокол №___ от «__» ____ 200_г

Председатель РЭЦ _____________



Автор

Уткина Е. В., преподаватель физики


Рецензенты

Кузьмина О.И., преподаватель физики

Иванова Н.Н., преподаватель физики







© ФИО, 2013

© ГБПОУ «Курганский промышленный техникум»






















Введение


Методические указания разработаны для использования обучающимися на лабораторных занятиях по физике.

Данный сборник включает в себя лабораторные работы по всем основным разделам физики: «Механика», «Молекулярная физика», «Электродинамика», «Колебания и волны» и «Квантовая физика»

Сведения из теории в данном руководстве излагаются, как правило, конспективно, чтобы не дублировать содержание учебников.

Так как литература, необходимая при подготовке к занятиям, для большинства работ одна и та же, то список литературы общий для всех работ приведен в конце данного сборника.

Целью методических указаний является углубление и систематизация теоретических знаний. При выполнении лабораторных работ обучающиеся должны:


Знать:

  • О методах научного познания природы; современной физической картине мира: свойствах вещества и поля, пространственно- временных закономерностях, динамических и статистических законах природы, элементарных частицах и фундаментальных взаимодействиях, строении и эволюции Вселенной; основы фундаментальных физических теорий: классической механики, молекулярно-кинетической теории, термодинамики, классической электродинамики, специальной теории относительности, квантовой теории.


Уметь:

  • Проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, обрабатывать результаты измерений, выдвигать гипотезы и строить модели, устанавливать границы их применимости; применять знания по физике для объяснения явлений природы, свойств вещества, принципов работы технических устройств, рещения физических задач, самостоятельного приобретения и оценки достоверности новой информации физического содержания, использование современных информационных технологий для поиска, переработки и предъявления учебной информации по физике.


К выполнению лабораторных работ допускаются студенты/обучающиеся, прошедшие инструктаж по технике безопасности.


Инструкции по технике безопасности при выполнении лабораторных работ


1. Общие требования безопасности

2. Требования безопасности перед началом работы.

3. Требования безопасности во время работы.

4. Требования безопасности после окончания работы.

5. Требования безопасности в аварийных ситуациях.





ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОШИБОК ИЗМЕРЕНИЙ

Случайные и систематические ошибки

Ошибки (погрешности), возникающие при измерениях, делятся на два больших класса: погрешности случайные и погрешности систематические. Для уяснения разницы между ними обратимся к конкретному примеру. Допустим, вы определяете массу тела взвешиванием его на рычажных весах. Обычно тело кладется на левую чашку весов, а разновесы – на правую. Плечи весов, разумеется, не могут быть абсолютно одинаковыми. Разница в их длине искажает результаты измерений и, притом, всегда одинаковым образом. Ошибки, сохраняющие величину и знак от опыта к опыту, носят название систематических. К систематическим относятся ошибки, связанные с неравноплечностью весов, неправильным весом гирь, неточной разбивкой шкалы измерительных приборов и т.д.

Однако, систематические ошибки не единственные причины погрешностей измерений. В том же опыте со взвешиванием тела есть ошибки, которые могут изменяться от опыта к опыту. В самом деле, коромысло весов качается с некоторым трением. Поэтому, даже при постоянной нагрузке весов , оно останавливается не всегда в одном и том же месте а в разных местах, лежащих в области, размер которой определяется силами трения. Ошибки в этом случае от опыта к опыту не повторяются.

Случайными ошибками называются ошибки, которые непредсказуемым образом изменяют свою величину и знак от опыта к опыту.

Бывают случаи, когда случайные ошибки не связаны с дефектами аппаратуры, а лежат в сущности изучаемого явления.

Так, например, если вы изучаете радиоактивный распад какого-либо радиоактивного элемента, то число зарегистрированных распадов, скажем , в 1 минуту, не будет оставаться постоянным. В одних измерениях вы зарегистрируете, например, 18,15,12,17 распадов в минуту, в других – 23, 25, 17, 22 распадов. В среднем вы получите 20 распадов в минуту. Отклонение измеренного числа распадов от среднего значения 20 распадов в минуту носит чисто случайный характер. И связано с самой природой изучаемого явления.

Влияние случайных ошибок может быть уменьшено при многократном повторении опыта, т.к. опыты, результаты которых превышают среднее значение будут встречаться столь же часто, как и опыты с результатами меньшими среднего значения.

Уменьшить же вклад систематических ошибок таким способом нельзя. Главной причиной этих погрешностей является несовершенство измерительных приборов. Поэтому для их уменьшения необходимо воспользоваться более совершенными средствами измерений, погрешность которых меньше. Качество измерительных приборов характеризуется их классом точности, т.е. той максимальной погрешностью, которую могут вносить эти приборы в измеряемую величину. Чем выше класс точности прибора тем эта погрешность ниже. Помимо необходимости совершенствовать приборы, можно изменить методику опыта. Например, в опыте со взвешиванием нужно либо уменьшить неравноплечность весов, либо взвешивать тело дважды, один раз на левой чашке весов, другой – на правой и усреднить полученные результаты.

Ошибки прямых измерений

Предположим, что погрешности приборов малы и ими можно пренебречь по сравнению со случайными погрешностями. В этом случае порядок нахождения ошибки следующий1:

определяется среднее арифметическое ряда одинаковых измерений (в теории ошибок доказывается, что оно является наиболее вероятным значением измеряемой величины):

hello_html_m16d046a6.gif

Вычисляется погрешность каждого измерения:

hello_html_e7a047.gif

Находятся квадраты погрешностей каждого измерения и их сумма:.

(x1)2+(x2)2+...(xn)2

Вычисляется средняя квадратичная погрешность измеряемой величины:,

hello_html_m56d03451.gif (1).

При больших n формулу (1) часто записывают в виде:

hello_html_m5ddd11f4.gif (2).

Результаты измерений записываются в виде:

x=hello_html_1c7b3c65.gif (3).

Такая запись означает, что точное значение измеренной величины лежит внутри интервала (hello_html_6eb91430.gifx, hello_html_6eb91430.gif+x).

Более строго, внутри этого интервала точное значение измеренной величины лежит с вероятностью 0,68, т.е. в 68 случаях из 100 точное значение измеренной величины лежит в этом интервале. Если рассмотреть интервал (hello_html_6eb91430.gif2x, hello_html_6eb91430.gif+2x), то точное значение измеренной величины окажется внутри него с вероятностью 0,95, а для интервала (hello_html_6eb91430.gif3x, hello_html_6eb91430.gif+3x) эта вероятность равна 0,997. Поэтому, если в процессе измерений, вы получили результат , отличающийся от среднего на величину большую тройной ошибки, то такое измерение должно быть отброшено, как заведомо неверное. Точнее говоря, вероятность появления такого результата равна 1– 0,997=0,003.

Наряду со средней квадратичной погрешностью рассматривается также и относительная погрешность:

hello_html_m3ff8ecff.gif (4),

которая может быть выражена либо в долях, скажем, =0,01, либо в процентах =1%

Формула (2) показывает, что с ростом числа измерений погрешность будет уменьшаться как hello_html_2542df74.gif, поскольку

hello_html_mf0dbac6.gif,

а величина xmax– ограниченная. Не следует, однако, думать что увеличивая n, вы тем самым можете сделать ошибку измерений сколь угодно малой. Увеличивая n вы уменьшите лишь случайную ошибку, систематическую же ошибку вы при этом изменить не можете. В теории вероятностей показывается, что полная ошибка:

hello_html_12054b76.gif (5),

где – погрешность прибора, x средняя квадратичная погрешность.

Поэтому не следует производить очень много измерений если заведомо известно, что точность измерительных приборов невысока.

Ошибки косвенных измерений

Часто бывает так, что интересующую вас величину непосредственно измерить нельзя. Так например, для измерения плотности обычно измеряют массу тела М и его объем V, а саму плотность находят как их частное:

=M/V.

Как найти ошибку в определении плотности, если известны погрешности измерений массы и объема? Как поступить во многих других подобных случаях? Ответ дается теорией вероятности, мы его приводим здесь без доказательства.

Пусть значение искомой физической величины находится путем сложения нескольких других величин:

y=x1+x2+... (6).

Тогда среднее значение определяется выражением:

hello_html_m4e8b5033.gif (7).

А ее средняя квадратичная погрешность:

hello_html_511deaff.gif (8).

ТОЧНОСТЬ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ

Как уже говорилось, средняя квадратичная погрешность характеризует реальную ошибку опыта лишь по порядку величины. Поэтому точное вычисление самих погрешностей не имеет особого смысла и при расчетах величины ошибки достаточно ограничиться одной двумя значащими цифрами. Например, такая запись результатов измерений какой-либо величины : x =2,8674 0,0706 бессмысленна. Величину ошибки следует писать либо: x= 0,07, либо x=0,071.

Поэтому и при записи среднего значения следует ограничиться двумя-тремя цифрами после запятой, округляя до нужных цифр результат: hello_html_6eb91430.gif=2,87, или hello_html_6eb91430.gif=2,867 и окончательный результат записать так:

x=2,87 0,07, либо x=2,867 0,071.

В данном примере, впрочем, первая запись является более предпочтительной. Дело вот в чем. Давайте оценим относительную погрешность нашего результата:

x=0,07/2,87=0,025.

Полученный результат означает, что погрешность составляет сотые доли нашего результата. Тем самым, трех значащих цифр достаточно для его записи. Отсюда можно сделать вывод, что количество значащих цифр в результате определяется относительной погрешностью ваших измерений.

Остановимся еще на таком вопросе, – как записывать приближенные значения очень больших или очень малых чисел? Например, мы измерили коэффициент теплового расширения тела и нашли, что он равен 0,0000163 град-1, а его относительная погрешность, например, = 3%. При такой относительной погрешности, как мы видели, следует оставить только три значащих цифры, а их как будто никак не меньше шести. Что делать? Ответ такой – надо записать результат с помощью степеней числа 10, оставив нужное количество значащих цифр:

=(1,630,05)10–5 град-1.

Все расчеты с приближенными числами следует проводить с точностью несколько превосходящей точность измерений, чтобы избежать дополнительных ошибок, связанных с неточностью вычислений. При вычислении обычно сохраняют на один знак больше, чем будет оставлено в окончательном ответе.

Следует при расчете ошибок по формулам (8), (11) или (15) иметь в виду еще одно обстоятельство. Зачастую слагаемые, входящие в правые части этих формул, имеют разные порядки величин. Поскольку расчет ошибок носит, в основном, оценочный характер, то для оценки часто бывает достаточно учитывать в этих формулах лишь те слагаемые, которые имеют наибольший порядок величины, и все остальные слагаемые, малые по сравнению с первыми, просто отбрасывать. Рассмотрим в связи с этим вновь пример определения плотности r. Ошибка Dr дается формулой:

hello_html_b8627c4.gif

Если при измерении массы тела вы пользовались аналитическими весами, на которых масса тела определяется с точностью до 10-4 г, а для определения объема измеряли линейные размеры тела, скажем, штангенциркулем, который дает точность до 0,1 мм, то в случае, если М»1-10 г, V»1 см3 получим:

hello_html_m7b531cc.gif

Ясно, что главную роль будет играть погрешность в определении объема, поэтому погрешность в определении массы можно положить равной нулю и полагать:

hello_html_m34f2abcc.gif.

ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Очень важным методом обработки результатов опыта является представление их в виде графика.

Рассмотрим вновь конкретный пример. Пусть вы изучаете зависимость сопротивления проводника от температуры. Известно, что в довольно широком интервале температур эта зависимость может быть представлена в виде:

R=R0(1+t) (16),

где t – температура в градусах Цельсия, R0 – сопротивление при 00С, a - температурный коэффициент сопротивления.

Как экспериментально определить ? Для этого нужно, очевидно, измерить сопротивление R при различных температурах. Допустим, что в результате такого эксперимента получены следующие результаты:

R(Ом)

100,40

100,82

101,10

101,86

101,84

102,42

102,75

102,96

103,43

103,84

t0С

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Для определения , в принципе, достаточно знать величины R при двух различных температурах. Однако, выбирая из полученных результатов произвольным образом различные пары значений сопротивления, мы будем получать различные значения .

hello_html_35aca41c.gif

Поступим следующим образом. Изобразим на графике, по осям которого отложены значения R и t точки, соответствующие значениям R при разных t. Квадратики на графике изображают погрешности измерений температуры и сопротивления (в соответствующем масштабе).

Так как зависимость R от t должна носить линейный характер, то график должен иметь вид прямой линии. Поскольку экспериментальные точки не лежат на прямой, то проведем график с таким расчетом, чтобы полученные точки располагались в основном равномерно по обе стороны от графика.

График пересечет ось ординат в точке, соответствующей значению R0, т.е. сопротивлению при t= 0 C0. Для нахождения из графика необходимо также определить тангенс угла наклона прямой. В самом деле, из формулы (16) имеем:

hello_html_6f43b8e2.gif (17).

Как ясно из рисунка 1:

hello_html_mcbe7e0c.gif.

Тогда:

hello_html_74da674d.gif (18).

Для нахождения tg удобнее всего пользоваться формулой (17), подставляя в нее полученные из графика величины (RR0) и t,. Графическое изображение результатов опыта дает также возможность оценить точность отдельных измерений. Так ясно, что точка графика, в которой R=101,86 Ом, t=400 С скорее всего получена неправильно, т.к. она находится от графика на расстоянии большем, чем тройная ошибка в определении R. Поэтому при построении графика в определении эта точка должна быть отброшена.

Нахождение температурного коэффициента сопротивления с помощью графика является одним из способов решения задачи об одновременном использовании всех экспериментальных данных. При этом мы убедились, что полученные данные не противоречат формуле (16), смогли без сложных вычислений найти , быстро обнаружили неверный результат и исключили его влияние на окончательный результат.

Обработка данных с помощью графика существенно облегчилась благодаря тому, что искомая зависимость имеет прямолинейный характер. Провести прямую через экспериментальные точки не представляет труда. А как провести, например, наилучшую параболу или синусоиду? Для этого надо так выбрать масштаб по осям графика, чтобы ожидаемая теоретическая зависимость имела вид прямой линии. Так, например, если вы измеряете ускорение тела по расстоянию S, пройденному телом за время t, то связь этих величин дается формулой:

hello_html_m7a7f4a01.gif

Если по осям графика откладывать S и t, то экспериментальные точки расположатся вблизи параболы, провести на глаз которую очень трудно. Дело существенно облегчится, если по осям откладывать S и t2, или hello_html_m7340f9d6.gif и t, или, наконец их логарифмы lnS и lnt. Во всех этих случаях экспериментальные точки расположатся около прямой линии, которую нетрудно провести на глаз с достаточной точностью.

УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.

Лабораторный практикум служит очень важной цели: научить применять полученные теоретические знания в экспериментальной работе. Поэтому приступать к работе следует лишь после того, как будут уяснены основные черты теории изучаемого явления. Не имея такой ясности вы не сможете отделить изучаемое явление от случайных помех, грамотно выполнить работу и обработать экспериментальные результаты.

Перед началом работы необходимо тщательно ознакомиться с установкой, разобраться в принципе ее работы и методике эксперимента. Необходимо бережно относиться к приборам, ни в коем случае в процессе работы с ними не прикладывать к ним значительных физических усилий, перед включением электрических приборов необходимо удостовериться, что в цепях нет короткого замыкания, что схема собрана правильно.

Каждое измерение должно быть проделано максимально тщательно. При этом не следует спешить, инструменты и приборы должны располагаться так, чтобы не создавать неудобств в работе. Помните, что наспех сделанные измерения обычно никуда не годятся! Необходимо также ясно отдавать себе отчет в том, с какой точностью следует измерять ту или иную величину. Так если вы измеряете термическое удлинение стержня, то надо учесть, что даже при больших изменениях температуры изменение длины очень мало. Поэтому удлинение стержня нужно измерять с максимальной точностью, но нет смысла измерять температуру до сотых или даже десятых долей градуса.

Все записи, которые ведутся в ходе выполнения работы должны быть выполнены аккуратно, данные экспериментов следует заносить в соответствующие таблицы. Результаты работы должны быть записаны так, чтобы было совершенно ясно, что именно было измерено и какие результаты получены.

Графики должны быть построены так, чтобы результаты эксперимента были бы предоставлены совершенно отчетливо, т.е. наклон графика не должен быть ни чрезмерно мал, ни чрезмерно велик. И, наконец, сразу же на занятиях после проведения измерений следует оценить полученный результат, произведя хотя бы приближенные вычисления. Если эксперимент оказался неудачным, можно не теряя времени, найти причину неудачи и здесь же на занятиях переделать работу.

ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ДЕМОНСТРАЦИОННЫХ ОПЫТОВ, ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И РАБОТ ФИЗИЧЕСКОГО ПРАКТИКУМА

1. Общие правила

Руководители образовательных учреждений и преподаватели физики должны постоянно помнить, что некоторые приборы, установки, материалы, а также источники энергии, используемые в процессе преподавания физики, могут нанести ущерб здоровью обучающихся при неумелом или небрежном обращении.

Неаккуратность, невнимательность, недостаточное знакомство с приборами и незнание правил техники безопасности могут повлечь за собой несчастные случаи.

Во избежание этого каждый демонстрационный опыт и лабораторное занятие должны быть тщательно продуманы преподавателем в отношении мер безопасности, а при проведении опытов преподаватель обязан показывать пример точного соблюдения правил техники безопасности.

Перед выполнением обучающимися эксперимента преподаватель должен проинструктировать их о порядке проведения данного опыта для предупреждения, возможных несчастных случаев. Ответственность за соблюдение правил техники безопасности возлагается на преподавателя, ведущего занятия с обучающимися.

К практическим работам допускаются обучающиеся, прошедшие углубленный медицинский осмотр и хорошо освоившие правила техники безопасности. Практические работы в кабинете (лаборатории) физики проводятся только в присутствии преподавателя физики или лаборанта, или руководителя кружка, под их руководством и постоянным наблюдением за действиями обучающихся, за выполнением ими работ в строгом соответствии с правилами по технике безопасности.

Для проведения определенного рода опытов и их демонстраций необходимо иметь специальные подставки. Использовать вместо них случайные предметы (учебники, тетради и т. д.) запрещается.

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

При проведении лабораторных работ или демонстраций пользоваться разбитой или стеклянной посудой с трещинами запрещается. Во всех опытах, требующих нагнетания или от­качивания воздуха из стеклянных сосудов, а также повышения в них давления путем нагревания, необходимо применять защитные чехлы или экраны из органического стекла, а также защитные очки или маски.

Следует постоянно следить за исправностью всех креплений в приборах, предназначенных для вращения на центробежной машине, универсальном электродвигателе, вращающемся дис­ке. Во время демонстрации нельзя превышать пределы допустимых для данных приборов скоростей вращения.

Для предотвращения несчастных случаев приборы на демонстрационном столе следует размещать таким образом, чтобы во время опытов исключить всякую возможность попадания отлетевших деталей в сторону учащихся, для чего следует применять защитные экраны из органического стекла.

При демонстрации колебаний груза на стальном полотне или подвешенного на нити груз следует надежно укрепить, чтобы он не сорвался. По той же причине необходимо избегать острого резонанса. При демонстрации свободного падения тел на пол следует положить мешочек с песком.

Для исключения случаев ожога сосуды, в которых нагревается вода, нельзя закрывать глухой пробкой, стеклянные колбы необходимо ставить на специальные подставки, воду при выполнении работы на установление теплового баланса следует нагревать не свыше 60—70°С.

Категорически запрещается оставлять без присмотра работающие электронагревательные приборы.

Легковоспламеняющиеся летучие жидкости (эфир, бензин, ацетон) во время проведения опыта нужно помещать вдали от нагревателей, которые могут вызывать их воспламенение. Переливать эти жидкости следует над специальной кюветой, не допуская их разливания.

Категорически запрещается применять в качестве топлива бензин.

Нельзя зажигать спиртовку от другой горящей спиртовки. Во избежание взрыва сосуда спиртовки не допускается выгорание спирта более чем на 1/3 объема сосуда.

Разлитый горящий керосин нельзя гасить водой. Для этой цели необходимо использовать огнетушитель, сухой, песок, асбестовую ткань.

Преподаватели физики и руководители образовательных учреждений должны постоянно помнить, что горючий газ ядовит и взрывоопасен. Неправильное и небрежное пользование им может вызвать отравление, пожар, взрыв. Необходимо следить, чтобы пламя не проникало внутрь горелки. В случае обнаружения запаха газа необходимо закрыть газовые горелки, отключить подачу газа, запретить зажигать огонь, включать и выключать освещение и различные электрические приборы, проветрить помещение.

С целью предотвращения облучения обучающихся и преподавателей рентгеновскими, гамма- и другими ионизирующими излучениями запрещены демонстрации с рентгеновскими трубками, трубками со звездой, «мельницей», трубками для демонстрации отклонения катодных лучей.

Не допускается непосредственное воздействие на обучающихся света от мощных источников: электрической дуги, ламп от проекционной аппаратуры, стробоскопа, лазера и т. д. При использовании указанных источников необходимо применять защитные экраны, кожухи и фильтры.

В кабинете (лаборатории) физики необходимо иметь медицинскую аптечку и комплект средств индивидуальной защиты от поражения электрическим током. На видном месте должны быть вывешены предупреждающие надписи, инструкция по технике безопасности, составленная заведующим лабораторией физики и утвержденная директором образовательного учреждения по согласованию с местным комитетом профсоюза.

2. Правила электробезопасности

1. Перед работой необходимо тщательно ознакомиться с описаниями приборов и, прежде чем включить прибор в цепь, проверить, соответствует ли напряжение в сети тому, на которое рассчитан прибор. На всех приборах на видном месте должны быть указатели напряжения, на которое они рассчитаны, и их полярность.

2. Все приборы должны быть исправны, отрегулированы, содержаться в чистоте и регулярно проверяться. Приборы, используемые учащимися, должны иметь ограничивающие устройства, исключающие возможность поражения электрическим током. Эти устройства должны или понижать напряжение до безопасного значения или иметь добавочное сопротивление, ограничивающее силу тока до 0,01 А. '" Корпуса металлических приборов, где это необходимо, надо заземлять. В качестве заземления запрещается использовать газоводопроводные и отопительные трубы. Радиаторы и трубопроводы отопительной и водопроводной системы оборудуются диэлектрическим (деревянным и т. п.) ограждением.

При выполнении работ приборы нельзя оставлять у края стола. Их необходимо располагать так, чтобы было удобно вести измерения, не перегибаясь через них и соединительные прохода.

3. Соединительные провода должны быть гибкими, хорошо изолированными, с наконечниками. При сборке цепи их нельзя скручивать, натягивать. Сечение проводов должно соответство­вать силе тока, текущего по ним.

Для включения и выключения цепи необходимо использовать выключатели. Все розетки, щитки, вилки не должны иметь трещин, сколов и т. д.

Инструменты, применяемые в электромонтажных работах (отвертки, кусачки, плоскогубцы и т. д.), должны иметь изолированные ручки.


4. Предохранители должны быть калиброванными, категорически запрещается использовать самодельные предохранители. Установку и замену предохранителей так же, как и сборку цепи или устранение в ней неполадок нужно осуществлять только при отключенном напряжении.

5. Наличие напряжения в цепи можно проверять только приборами.

Все распределительные щиты и пульты питания следует снабжать кнопкой аварийного отключения, обеспечивающей отключение электропитания всего кабинета или класса (за исключением общего освещения).

6. Во избежание поражения статическим электричеством все конденсаторы необходимо сразу же после опытов разряжать. Особенно внимательными и аккуратными следует быть при замыкании и размыкании цепей, имеющих катушки большой индуктивности. При опытах с сильными магнитными полями необходимо снять с руки часы.

При всех случаях обнаружения повреждения электрического оборудования, измерительных приборов и проводов (появление специфического запаха, дыма, нагревание проводов и т. д.) необходимо отключить напряжение.

По окончании работы следует немедленно выключить электроприборы.

3. Правила техники безопасности при работе с химическими реактивами

При проведении некоторых опытов по физике используются растворы кислот, солей, щелочей. Следует иметь в виду, что некоторые из этих веществ могут вызвать ожоги, отравления и т. д. Во избежание этого необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

1. Категорически запрещается учащимся работать с концентрированными кислотами и растворами едких щелочей.

2. При определении веществ по запаху нельзя наклоняться над горлом сосуда и сильно вдыхать пары или выделяющийся газ. Для этого следует легким движением ладони направить пары или газ к носу и вдыхать осторожно.

Запрещается проба веществ на вкус!

3. Химические реактивы следует хранить в физическом кабинете (лаборатории) в металлическом ящике, запирающемся на ключ. Кислоты хранятся в кабинете химии отдельно от щелочей и других реактивов.

4. Все реактивы, используемые в физическом кабинете, следует содержать в пластмассовой, стеклянной или керамической посуде, закрывающейся пробками. На сосуды нужно приклеить бумажные этикетки с названием веществ и с указанием концентрации для растворов. Ядовитые вещества надо пометить надписями «Яд», горючие — «Беречь от огня!».

5. При составлении растворов кислоту следует лить в воду, а не наоборот. Наливать в сосуд концентрированные растворы кислот и щелочей нужно только струйкой, используя воронки.

6. Использованные растворы химических реактивов, непригодные к дальнейшему употреблению, запрещается выливать в водопроводную раковину.

7. Кислоты, попавшие на кожу человека или одежду, нейтрализуются щелочами (сода, нашатырный спирт), едкие щелочи—разбавленной уксусной кислотой (уксусом). В кабинете всегда необходимо иметь запас нейтрализующих веществ.







ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПОСТОЯННОЙ СИЛЫ


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Научиться вычислять ускорение и определять силу, действующую на шарик, который скатывается по наклонному желобу.

ОБОРУДОВАНИЕ: Метровая линейка, секундомер, штатив с муфтами и лапкой, желоб, шарик, металлический цилиндр, весы и разновесы.

Ход работы:

  1. Укрепите желоб с помощью штатива в наклонном положении под небольшим углом к горизонту. У нижнего конца желоба положите металлический цилиндр.



а







  1. Пустив шарик с верхнего конца желоба, определить с помощью секундомера время до столкновения шарика с цилиндром.

  2. С помощью линейки определите длину перемещения шарика S.

  3. По формуле:

Sср=(S1+S2+S3+S4+S5)/5

найдите среднее значение модуля перемещения, а затем рассчитайте среднее значение модуля ускорения: аср=2Sср/t2

  1. Определите с помощью весов массу шарика m (кг)

  2. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

    S, м

    Scр, м

    t, с

    аср, м/с2

    F=ma, Н

    1






    2






    3






    4






    5






  3. Сделайте вывод


Контрольные вопросы:

1. Что называется перемещением точки?

2. Что называется ускорением?

3. Какие силы действуют на шарик, скатывающийся с желоба?

4. Как направлены векторы силы и ускорения шарика?



ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИЗУЧЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА ПО ОКРУЖНОСТИ ПОД

ДЕЙСТВИЕМ СИЛ УПРУГОСТИ И ТЯЖЕСТИ



ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определить центростремительное ускорение шарика при его равномерном движении по окружности.

ОБОРУДОВАНИЕ: Метровая линейка, секундомер, штатив с муфтами и лапкой, желоб, шарик, металлический цилиндр, весы и разновесы.

Ход работы:

1. Нить длиной около 45 см привяжите к грузу и подвесьте к кольцу штатива.

2. Привести во вращение маятник и измерить лентой радиус r окружности, по которой движется груз. (Окружность можно начертить заранее на бумаге и по этой окружности привести в движение маятник.)

3. Определите период Т обращения маятника при помощи, часов с секундной стрелкой.

Отсчитав 30—40 оборотов, фиксирует промежуток времени t. Опыт повторяют пять раз.

hello_html_m130461e7.png

4. Рассчитайте среднее значение ускорения по формуле

hello_html_1b79d4f8.png, где период Т=t/N (t-время, N- число оборотов) , учитывая, что с относительной погрешностью не более 0,015 можно считать π2 = 10.

5. Измерьте модуль равнодействующей F, уравновесив ее силой упругости пружины динамометра (см. рис. б).

6. Результаты измерений занесите в таблицу:

опыта

t, c

tcp , c

N

m, кг

R , м

а, м/с2

Fупр , Н

















  1. Сравните отношение

hello_html_m1abce635.png

с единицей и сделайте вывод о погрешности экспериментальной проверки того, что центростремительное ускорение сообщает телу векторная сумма действующих на него сил.






ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

СОХРАНЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ДВИЖЕНИИ ТЕЛА

ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛ ТЯЖЕСТИ И УПУГОСТИ



ЦЕЛЬ РАБОТЫ: научится измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и упруго деформированной пружины, сравнит два значения потенциальной энергией системы.

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

Ход работы:






hello_html_m5049811f.gif



Для выполнения работы собирают установку, показанную на рисунке 255. Динамометр укрепляется в лапке штатива. Фиксатором hello_html_6473b43c.gif показаний динамометра служит пластинка из пробки размером hello_html_2f902b3f.gifмм. На рисунке 255 фиксатор в увеличенном масштабе помечен цифрой hello_html_38a77f97.gif. Пластинку из пробирки надрезают ножом до середины и насаживают на проволочный стержень динамометра. Фиксатор должен перемещается вдоль стержня с малым трением.



Сначала проверьте работу фиксатора. Установите его в нижней части проволочного стержня вплотную к ограничительной скобе динамометра.

Расстояние пружину динамометра до упора. Отпустите стержень. При этом фиксатор вместе со стержнем поднимается вверх, отмечая максимальное удлинение пружины.


  1. Привяжите груз к нити, другой конец нити привяжите к крючку динамометра и измерьте вес груза hello_html_m4a799d4c.gif(можно использовать массу груза, если она известна).

  2. Измерьте расстояние hello_html_m7bae3b9a.gifот крючка динамометра до центра тяжести груза.

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

  4. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линей кой максимальное удлинение hello_html_m1102e742.gifпружины.

  5. Расстояние рукой пружину до соприкосновения фиксатора с ограничительной скобкой и отсчитайте по шкале максимальное значение модуля силы упругости пружины. Среднее значение силы упругости равно hello_html_m393cbf7a.gif.

  6. Найдите высоту падения груза. Она равна hello_html_6fe5e8e4.gif.

  7. Вычислите потенциальную энергию системы в первом положении груза, т.е. перед началом падения, приняв за нулевой уровень значение потенциальной энергии груза в конечном его положении: hello_html_65876750.gif.

  8. В конечном положении груза его потенциальная энергия равна нулю. Потенциальная энергия системы в этом состоянии определяется лишь энергией упруго деформированной пружины:hello_html_m3279f346.gifhello_html_m51403105.gif.

  9. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 4.

Таблица 4

hello_html_m4a799d4c.gif

hello_html_m7bae3b9a.gif

hello_html_m1102e742.gif

hello_html_424345f0.gif


hello_html_6fe5e8e4.gif

hello_html_2c6ff792.gif

hello_html_6249c06c.gif










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






















ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ОЦЕНКА ПРИ ПОМОЩИ НЕОБХОДИМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ И РАСЧЕТОВ

МАССЫ ВОЗДУХА В КЛАССНОЙ КОМНАТЕ


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определить массу воздуха, используя формулу, полученную из уравнения

Менделеева - Клапейрона.


ОБОРУДОВАНИЕ: барометр, термометр, метровая линейка.

Ход работы:

  1. При помощи барометра определить давление воздуха в классной комнате (нормальное атмосферное давление р=105 Па).

  2. Определите температуру воздуха в помещении при помощи термометра. Перевести температуру по шкале Цельсия в абсолютную температуру по шкале Кельвина (Т=t0C+273К).

  3. Определите объём помещения. Измерить длину a, ширину b и высоту c кабинета и вычислить объём по формуле:

hello_html_m5eee3e24.gif3)

  1. Используя уравнение Менделеева-Клапейрона

hello_html_m60d237ef.gif,

мы можем получить формулу для расчета массы воздуха: hello_html_m2d838383.gif,

где R=8.31 hello_html_7606c334.gif - универсальная газовая постоянная,

М=0.029hello_html_42dc62ec.gif = молярная масса воздуха.

  1. Оформите работу в виде задачи:

Дано: СИ Решение

Т= (К) hello_html_m5eee3e24.gif

р= (Па) hello_html_m2d838383.gif

a= (м)

b= (м)

c= (м)

R=

М= (кг/моль)

m=?

  1. Сделайте вывод по работе.



ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определить влажность воздуха при помощи психрометра.


ОБОРУДОВАНИЕ: психрометр Августа, психрометрическая таблица.



Ход работы:

  1. hello_html_1fff396e.gifРассмотрите психрометр и определите где сухой и влажный термометры.

  2. Определите температуру сухого термометра.

tсух= (0С)

  1. Определите температуру влажного термометра.

tвлаж= (0С)

  1. Рассчитайте разность показаний сухого и влажного термометров в градусах.

Δt = tсух - tвлаж (0С)

  1. Внимательно посмотрите на психрометрическую таблицу. В первом вертикальном столбце найдите показания вашего сухого термометра (смотри пункт 2), в первой горизонтальной строке найдите вашу разность показаний сухого и влажного термометров (смотри пункт 4). То число, которое находится на пересечении столбца и строки и является значением влажности воздуха.

φ= (%)

  1. Сделайте вывод по работе.

















ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ плотности твердых тел

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определить плотность бруска и металлического цилиндра.

ОБОРУДОВАНИЕ: весы с разновесами, линейка, штангенциркуль, брусок, металлический цилиндр.

Ход работы:

Определение плотности бруска.

1.Подготовте таблицу:

Масса m , кг

Длина ℓ, м

Ширина , S м

Толщина h , м

Объём V, м3

Плотность

ρ, кг/м3








2.Измерте массу бруска на весах.

3.Измерте длину, ширину и толщину бруска, пользуясь линейкой.

4.Вычислите объем пластины hello_html_m30218fb5.gif

5.Вычислите плотность пластины по формуле hello_html_m7cc76198.gif

Определение плотности металлического цилиндра.

1.Подготовте таблицу:

Масса m, кг

Длина ℓ, м

Диаметр d, м

Площадь сечения S, м2

Объём V, м3

Плотность

ρ, кг/м3








2.Измерте массу цилиндра на весах.

3.Измерте длину цилиндра его диаметр.

4.Вычислите площадь сечения цилиндра hello_html_m4c265412.gif

5.Вычислите объем пластины hello_html_5f29e3fd.gif

6.Вычислите плотность пластины по формуле hello_html_307b4617.gif

7. Сделайте вывод.







ЛАБОРАТОРНАЯЫ РАБОТА № 7

НАБЛЮДЕНИЕ РОСТА КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРА


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: наблюдение за процессом роста кристаллов из раствора, сравнение скорости роста кристалла в различных направлениях.

ОБОРУДОВАНИЕ: микроскоп школьный (МШБ-2), насыщенный раствор гипосульфита натрия, предметное стекло, часы.

Ход работы


1. Поместите на столик микроскопа линейку. Отрегулируйте освещение и добейтесь чёткого изображения миллиметровых рисок линейки. Определите размер поля зрения микроскопа. (На микроскопе МШБ-2 поле зрения 2 мм.) Зная его, можно оценить размер объектов, помещённых на столик микроскопа.


2. Поместите на столик микроскопа предметное стекло. Добейтесь чёткого изображения поверхности стекла.


3. Нанести на поверхность стекла капельку раствора гипосульфита натрия.


4. Найдите в капельке (лучше всего в её центре) кристаллик гипосульфита натрия, имеющий форму прямоугольника. Поверните предметное стекло так, чтобы одна из сторон прямоугольника располагалась в поле зрения микроскопа горизонтально, а другая – вертикально.


5. Оцените длину и ширину кристалла. Результаты занесите в таблицу.


hello_html_m4668c087.png


6. Повторите измерение размеров кристалла через 1, 2, 3, 4, 5 мин. Результаты занесите в таблицу. Рассчитайте скорость роста кристалла в горизонтальном (l) и вертикальном (h) направлениях. (За счёт высокой скорости роста кристаллы гипосульфита натрия за 5–6 мин полностью кристаллизуются, закрывая всё поле зрения микроскопа. Поэтому продолжительность наблюдений ограничивается 4–6 мин.)


7. Сравните скорости роста кристалла в горизонтальном и вертикальном направлениях. Почему они различаются?


8. Скажите, как называется явление зависимости физических свойств кристалла от направления?






ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ

ВОЗДУШНОГО КОНДЕНСАТОРА ПЕРЕМЕННОЙ ЕМКОСТИ


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определить емкость воздушного конденсатора переменной емкости.

ОБОРУДОВАНИЕ: воздушный конденсатор переменной емкости, штангенциркуль.

Ход работы

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

опыта

D, м

S, м2

n

d, м

dср, м

С, Ф






































2. Внимательно изучить устройство воздушного конденсатора переменной емкости. Убедитесь, что его электроемкость максимальна в положении, когда пластины полностью задвинуты.

3. Измерьте штангенциркулем диаметр одной пластины D и вычислите ее площадь S=πD2/4.

4. Подсчитайте число пластин n.

5. Измерьте зазор d1 между двумя соседними пластинами, затем измерьте еще четыре зазора d2, d3, d4, d5.

Вычислите dср= (d1 +d2 + d3 + d4 + d5)/ 5.

6. Вычислить электроемкость:

С=ε0S(n-1)/dср, где С – емкость конденсатора (Ф), S- площадь каждой пластины (м2),

ε0=8,85*10-12 Ф/м – электрическая постоянная,

n- число пластин, d- расстояние между соседними пластинами (м).

7. Оцените погрешность проведенных измерений и сделайте вывод.





Дополнительное задание:

Сравните вычисленную электроемкость с паспортными данными прибора.

Как вы думаете, при каких измерениях допущена небольшая погрешность?

Как можно было избежать ошибки в измерениях?









ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определить общее сопротивление двух параллельно соединенных

проволочных резисторов.


ОБОРУДОВАНИЕ: ЛИП, вольтметр, 3 амперметра, 2 реостата, соединительные провода.

Ход работы:

  1. Расположите на столе приборы в соответствии со схемой.

  2. Соберите цепь по схеме, соблюдая полярность подключаемых приборов.

А

V

А11

R1

A2

R2











  1. Запишите показания трех амперметров и вольтметра.

  2. Используя закон Ома для участка цепи

hello_html_m6e5e77bc.gif

рассчитайте сопротивление:

  • 1 участка hello_html_15bcfadd.gif

  • 2 участка hello_html_m5abbb688.gif

  • общее сопротивление по двум формулам hello_html_527c2e25.gif и hello_html_520062dc.gif

  1. Занесите результаты измерений и вычислений в таблицу:



I, A

I1, A

I2, A

U, B

R1, Ом

R2, Ом

hello_html_527c2e25.gif, Ом

hello_html_520062dc.gif, Ом













  1. Сравните результаты вычислений общего сопротивления и сделайте вывод.





ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определить общее сопротивление двух последовательно соединенных

проволочных резисторов.


ОБОРУДОВАНИЕ: ЛИП, 3 вольтметра, амперметр, 2 реостата, соединительные провода.

Ход работы:

  1. Расположите на столе приборы в соответствии со схемой.

  2. Соберите цепь по схеме, соблюдая полярность подключаемых приборов.

А

ААV

R1

R2

V1

V2











  1. Запишите показания амперметра и трех вольтметров.

  2. Используя закон Ома для участка цепиhello_html_m6e5e77bc.gif

рассчитайте сопротивление:

  • сопротивление первого резистора hello_html_m112c5c39.gif

  • сопротивление второго резистора hello_html_4e09775c.gif

  • общее сопротивление цепи по двум формулам

hello_html_527c2e25.gifи hello_html_7567b3c.gif

  1. Занесите результаты измерений и вычислений в таблицу:

U, B

U1, B

U2, B

I, A

R1, Ом

R2, Ом

hello_html_527c2e25.gif, Ом

hello_html_m6ca0abfc.gif, Ом













  1. Сравните результаты вычислений общего сопротивления и сделайте вывод







ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

измерение мощности лампочки накаливания


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: измерить мощность лампочки накаливания.

ОБОРУДОВАНИЕ: ЛИП, лампочка, амперметр, вольтметр, соединительные провода .

Ход работы:

  1. Собрать цепь по рисунку:

hello_html_m2c164bd9.png

  1. Начертите схему в тетради.

  2. Записать показания вольтметра и амперметра.

  3. Рассчитать мощность лампочки по формуле:

hello_html_m195037b9.gif

  1. Оформить лабораторную работу в виде задачи.


Дано: РЕШЕНИЕ

I=

U=

P-?







5. Сделайте вывод по работе.











ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12

определение УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: опытным путем вычислить удельное сопротивление проволоки и по таблице № 9 в задачнике определить материал из которого сделана проволока.


ОБОРУДОВАНИЕ: ЛИП, амперметр, вольтметр, соединительные провода, реостат, соединительные провода .

Ход работы:



  1. Соберите схему по рисунку:hello_html_mbb5f2f7.png

  2. Начертите схему в тетради.

  3. Запишите показания амперметра и вольтметра.

  4. Диаметр проволоки равен d=0,33мм2, длина равна L=0,5 м.

  5. Используя закон Ома для участка цепи, рассчитайте сопротивление проволоки по формуле:

hello_html_527c2e25.gif

  1. Вычислите площадь поперечного сечения по формуле:

hello_html_m5d0e6b75.gif

  1. Вычислите удельное сопротивление проволоки по формуле:

hello_html_m79843f90.gif

  1. Лабораторную работу оформите в виде задачи:

ρ-? Решение

I= (А) hello_html_527c2e25.gifhello_html_m5d0e6b75.gif

U= (В) hello_html_m79843f90.gif

L=0.5 м

d=0.33 мм2



  1. Сравните результат с табличным и сделайте вывод к работе, указав из какого материала сделана проволока.




ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

ОБОРУДОВАНИЕ: ЛИП, ключ, амперметр, вольтметр, соединительные провода, реостат .

Ход работы:

1. Собрать цепь как показано на рисунке:

hello_html_733455ab.png



  1. Начертите в тетради схему работы.

  2. При разомкнутой цепи вольтметр, подключенный к полюсам источника показывает значение ЭДС источника ε.

  3. При замыкании ключа снимите показания сила тока в цепи I и напряжения на полюсах источника U .

  4. Используя закон Ома для полной цепи

hello_html_f776249.gif,

определите внутреннее сопротивление источника тока:

hello_html_m37131dfe.gif.

6. Лабораторную работу оформить в виде задачи:

Дано: Решение:

I=

U=

ε=

r-?

  1. Сделать вывод по работе.



ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СТЕКЛА С ПОМОЩЬЮ

ПЛОСКО – ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЛАСТИНКИ.

ЦЕЛЬ: Определить показатель преломления стекла относительно воздуха и сравнить с табличным. n:1,47-2,04

ОБОРУДОВАНИЕ: стеклянная пластинка, 4 иголки, транспортир, таблица Брадиса.

Ход работы

  1. На тетрадный лист положить пластинку.

  2. Поставить за ней вплотную к грани одну иглу.

  3. Дальше и правее поставить вторую иглу.

  4. Расположить глаза на уровне бумаги так, чтобы, глядя через пластинку на иглы добиться их совпадения.

  5. Ставим 3-ю иглу перед пластиной вплотную так, чтобы она закрывала основание 1й и 2й.

  6. 4-ю иглу располагаем ниже и левее 3ей так, чтобы она закрыла остальные.

  7. Отмечаем точки А, В, Д, С и проводим линии М1М и NN1.

  8. Проводим падающий луч ВА, переломленный СА, перпендикуляр Д1Е.

  9. Обозначаем угол падения hello_html_94261ab.gif и угол преломлений hello_html_m1964db43.gif.

  10. Измеряем эти углы транспортиром.

  11. По таблице Брадиса находим значение синусов этих углов.

По формуле n = hello_html_601d7417.gif находим показатель преломления.М1

М

N1

N

α

β

B

Д

4

С

33

1

А

2


















  1. Сделать вывод.



Ответить на вопросы:

  1. Какое явление называется преломлением света?

  2. Как читаются законы преломления?

  3. Что показывает показатель преломления?





ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ СИЛЫ И ФОКУСНОГО

РАССТОЯНИЯ СОБИРАЮЩЕЙ ЛИНЗЫ.


ЦЕЛЬ: определить фокусное расстояние и оптическую силу собирающей линзы.


ОБОРУДОВАНИЕ: линейка, два прямоугольных треугольника, длиннофокусная собирающая линза, лампочка на подставке с колпачком, содержащим букву, источник тока, ключ, соединительные провода, экран, направляющая рейка.


Ход работы


1 Соберите электрическую цепь, подключив лампочку к источнику тока через выключатель.

2. Поставьте лампочку на один край стола, а экран – у другого края. Между ними поместите собирающую линзу.

3. Включите лампочку и передвигайте линзу вдоль рейки, пока на экране не будет получено резкое, уменьшенное изображение светящейся буквы колпачка лампочки.

4. Измерьте расстояние d от экрана до линзы в мм.

5. Измерьте расстояние от линзы до изображения в мм. f

6. При неизменном d повторите опыт еще 2 раза, каждый раз заново получая резкое изображение.

7. Вычислите среднее значение расстояния от изображения до линзы.

8. Вычислите оптическую силу линзы D

9. Вычислите фокусное расстояние до линзы.

10. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу.


опыта


f·10¯³, м

f, м


d, м


D, дптр


D, дптр


F, м

















11. Измерьте толщину линзы в мм.

12. Вычислите абсолютную погрешность измерения оптической силы линзы

13. Запишите результат в виде D = D± ∆D

14. Сделайте вывод



Ответить на вопросы:


  1. Линзой называется _____

  2. Тонкая линза – это _____

  3. Покажите ход лучей после преломления в собирающей линзе.

  4. Запишите формулу тонкой линзы.

  5. Оптическая сила линзы – это _____ D= ______

  6. Как изменится фокусное расстояние линзы, если температура ее повысится?

  7. При каком условии изображение предмета, получаемое с помощью собирающей линзы, является мнимым?

  8. Источник света помещен в двойной фокус собирающей линзы, фокусное расстояние которой F = 2 м. На каком расстоянии от линзы находится его изображение?

  9. Постройте изображение в собирающей линзе.





ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПРИ ПОМОЩИ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: опытным путем вычислить длину световой волны.

ОБОРУДОВАНИЕ: дифракционная решетка, прибор для определения длины световой волны, источник света.

Ход работы:

  1. Внимательно изучите дифракционную решетку. Запишите численное значение постоянной решетки d.

  2. В соответствии с рисунком соберите измерительную установку.

  3. Установите щель на расстоянии L=200 мм от дифракционной решетки.

  4. Определите расстояние а от середины щели до цветной полосы в миллиметрах (красный и фиолетовый).

  5. Рассчитайте длину световой волны. dsinφ = k • λ, k=1, при малых углах sinφ=tgφ, тогда формула, по которой будем вычислять длину волны имеет вид:

hello_html_m203ded8f.gif

  1. Заполните таблицу с полученными данными:

L, мм


a, см


d, м


200






hello_html_3a8ca342.png

  1. Сравните свой результат с табличным и сделайте вывод к работе.

Красный (7,6-6,2)10-7 м Зеленый (5,6-5)10-7 м

Оранжевый (6,2-5,9)10-7 м Голубой (5-4,8)10-7 м

Желтый (5,9-5,6)10-7 м Синий (4,8-4,5)10-7 м

Фиолетовый (4,5-3,8)10-7 м






ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 17

НАБЛЮДЕНИЕ СПЛОШНОГО И ЛИНЕЙЧАТЫХ СПЕКТРОВ


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: опытным путем вычислить длину световой волны.

ОБОРУДОВАНИЕ: дифракционная решетка, прибор для определения длины световой волны, источник света.

Ход работы:

Теоретические сведения

  • Дисперсия света – зависимость абсолютного показателя преломления вещества от частоты света. Вследствие дисперсии света узкий пучок белого света, проходя сквозь призму из стекла или другого прозрачного вещества, разлагается в дисперсионный спектр, образуя радужную полоску.

hello_html_m12658229.png

  • Спектр оптический – распределение по частотам (или длинам волн) интенсивности оптического излучения некоторого тела (спектр испускания) или интенсивности поглощения света при его прохождении через вещество (спектр поглощения). Различают спектры: линейчатые, состоящие из отдельных спектральных линий; полосатые, состоящие из групп (полос) близких спектральных линий; сплошные, соответствующие излучению или поглощению света в широком интервале частот.

  • Сплошной спектр. c_006

  • Линейчатые спектры.

Спектр ртути (Hg) hello_html_m5e7450a9.png

Спектр гелия (He) hello_html_1dd8c05c.png

Спектр водорода (H) hello_html_67b51b97.png

Спектр неона (Ne) hello_html_69355a31.png

Спектр аргона (Ar) hello_html_m41c056a8.png

Спектр криптона (Kr) hello_html_3dab5b2d.png

  • Спектроскоп. Для наблюдения спектров пользуются спектроскопом. Наиболее распространенный призматический спектроскоп состоит из двух труб, между которыми помещают трехгранную призму. В трубе hello_html_1a861464.gif, называемой коллиматором, имеется узкая щель, ширину которой можно регулировать поворотом винта. Перед щелью помещается источник света, спектр которого необходимо исследовать. Щель располагается в фокальной плоскости линзы коллиматора, и поэтому световые лучи из коллиматора выходят в виде параллельного пучка. Пройдя через призму, световые лучи направляются в трубу hello_html_m3fd9bd02.gif, через которую наблюдают спектр.


hello_html_mda16903.png





Контрольные вопросы:

  1. Что называют дисперсией света? Объясните сущность этого явления и причину его возникновения.

  2. Почему белый свет, проходя сквозь призму, разлагается в цветной спектр?

  3. Начертите схему получения с помощью призмы спектра видимого света. Какие цвета и в какой последовательности мы наблюдаем в этом спектре? В каких пределах заключены длины волн видимого света?

  4. Что называют спектром излучения? сплошным спектром? линейчатым спектром?



















ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 18

ИЗУЧЕНИЕ ТРЕКОВ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ПО ФОТОГРАФИЯМ


ЦЕЛЬ РАБОТЫ: опытным путем вычислить длину световой волны.

ОБОРУДОВАНИЕ: фотография треков (рис.245), листок прозрачной бумаги (кальки), прямоугольный треугольник с миллиметровой шкалой, карандаш.

Ход работы:

На фотографии представлены треки частиц в камере Вильсона, находящейся в магнитном поле, ( I – трек протона ). Линии индукции магнитного поля перпендикулярны плоскости фотографии. Начальные скорости обеих частиц одинаковы и перпендикулярны краю фотографии. сканирование0003

  1. Определить направление вектора индукции магнитного поля.

  2. Объяснить, почему участки траектории частиц представляют собой дуги окружности.

  3. Объяснить, почему на разных участках одной и той же траектории радиусы дуг различны.

  4. Объяснить, в чем различие между двумя треками на фотографии. Какова причина этого различия ?

  5. Наложить на фотографию листок прозрачной бумаги и осторожно перевести на нее трек I и правый край фотографии.

  6. Определить радиус кривизны трека на начальном участке. Для этого начертить хорду начального участка трека и восстановить в ее середину перпендикуляр. Найти центр дуги окружности и измерить ее радиус.

  7. Определить то же для трека II.

  8. Пользуясь формулой ( см. учебник физике для IX класса )

hello_html_m4c86f106.gif



сравните удельные заряды обеих частиц.

9. Какой частице может принадлежать трек II ?

















Литература

1.Малафеев, Р.И. Система творческих лабораторных работ по физике в средней школе: учеб. пособие/ Р.И. Малафеев.- Курган.: Изд-во Курганского гос. ун-та, 1999.-102 с.

2. Мякишев, Г. Я. Физика: учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев. – 15-е изд. – М.: Просвещение, 2006. – 381 с.

3. Мякишев, Г. Я. Физика: учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев. – 14-е изд. – М.: Просвещение, 2005. – 382 с.

4. Касьянов, В. А. Физика: учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений / В. А. Касьянов. – 5-е изд. – М.:Дрофа, 2008. – 376 с.

5. Касьянов, В.А. Физика: учеб. для11 кл. образовательных учреждений/ В. А. Касьянов. – 2-изд.-М.: Дрофа, 2002.-416 с.

6. Кикоин, И.К. Физика: учеб. для 9 кл. сред. шк./ И.К.Кикоин, А.К. Кикоин – М.: Просвещение, 1998.-191 с.

7. Кабардин, О. Ф. Физика: справочные материалы / О. Ф. Кабардин. – 8-е изд. – М.: Просвещение, 2006. – 403 с.



Электронные источники

1. http://physics-la physics-lab.ucoz.ru. Физика. Лабораторные работы.

2. http://nsportal.ru/UtkinaEV. Социальная сеть работников образования.

3.http://school29.ru.

4. http://uhportal.ru.

5. http://barsic.spbu.ru/www/lab_dhtml/common/menu.html. Физика. Виртуальные лабораторные работы.

















ОГЛАВЛЕНИЕ



1 Строгое доказательство последующих утверждений дается теорией вероятностей.


18


Краткое описание документа:

Методические указания разработаны для использования обучающимися  на лабораторных занятиях по физике.

Данный сборник включает в себя лабораторные работы по всем основным разделам физики: «Механика», «Молекулярная физика», «Электродинамика», «Колебания и волны» и  «Квантовая физика»

Сведения из теории в данном руководстве излагаются, как правило, конспективно, чтобы не дублировать содержание учебников.

 

Так как литература, необходимая при подготовке к занятиям, для большинства работ одна и та же, то список литературы общий  для всех работ приведен в конце данного сборника. 

Автор
Дата добавления 26.11.2014
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров1132
Номер материала 155693
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх