Государственное автономное профессиональное

образовательное учреждение Самарской области

«Новокуйбышевский нефтехимический техникум»

 

 

 

 

 

 

Методические указания

по выполнению лабораторных работ

по дисциплине ФИЗИКА

 

для специальностей естественно-научного  профиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.о Новокуйбышевск, 2018

 

 

РАССМОТРЕНО предметной (цикловой) комиссией Протокол № _____ от «___» ___________ 201_ г. Председатель ПЦК _____________Комиссарова Н.П.

УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по НМР   ______________Щелкова О.Д.

 

 

 

 

 

 

 

Разработчик:

 

Комиссарова Н.П., преподаватель                    ГАПОУ СО «ННХТ»

                                                              должность                                           полное название ОО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Курс «Физика»  для средних специальных учебных заведений является общеобразовательной дисциплиной и служит основой для изучения ряда дисциплин, формирующих  технологические компетенции.

Физика — наука экспериментальная, поэтому физический эксперимент является корневой структурой физического образования. Лабораторные работы проводятся с целью повторения, углубления, расширения и обобщения полученных знаний из разных тем курса физики; развития и совершенствования у учащихся экспериментальных умений; формирования у них самостоятельности при решении задач, связанных с экспериментом. Составной частью современного научного познания является эксперимент, отличающийся от наблюдения активным оперированием реальными объектами, позволяющий изолировать изучаемый объект или процесс от побочных явлений или предметов. "Задача физики -  по Галилею, - придумать эксперимент, повторить его несколько раз, исключив или уменьшив влияние возмущающих факторов..." Получая в ходе проведения эксперимента числовой результат, обучающихся должен понимать, какие допущения и пренебрежения были сделаны при постановке опыта и проведении расчетов. С этой позиции он должен оценивать и сопоставлять  с табличными данными полученный результат, формулировать вывод.

Описание лабораторных работ составлено по традиционному принципу с включением целей, теоретической и экспериментальной части работы с примерами записи полученных результатов в виде таблиц и графиков. Отдельно вынесены вопросы для самостоятельной проработки.

            Требования  к знаниям и  умениям

1. Знать  назначение физических приборов и уметь  ими пользоваться.

2. Вычислять  физические величины, исходя и з законов и  физических  теорий.

3. Понимать  сущность физических процессов.

4. Делать  выводы на основе наблюдений, измерений  и полученных  результатов.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1.1    ПОДГОТОВКА К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Подготовка к проведению лабораторных работ начинается в начале теоретического изложения изучаемой темы на уроках физики и продолжается по ходу её изучения при освоении материала на занятиях в техникуме и работе над ним в ходе самостоятельной подготовки дома и в библиотеках. Для качественного выполнения лабораторных работ студентам необходимо:

1)       повторить теоретический материал по конспекту и учебникам;

2)       ознакомиться с описанием лабораторной работы;

3)       в специальной рабочей тетради записать название и номер работы, перечень необходимого оборудования, подготовить схему или зарисовку установки, таблицы для записи результатов измерений и вычислений, подготовить миллиметровую бумагу и графический масштаб для построения графиков;

4)       выяснить цель работы, четко представить себе поставленную задачу и способы её достижения, продумать ожидаемые результаты опытов;

5)       ответить устно или письменно на контрольные вопросы по изучаемой теме или решить ряд задач;

6)       изучить порядок выполнения лабораторной работы. Подготовить лабораторное оборудование к работе, если нужно собрать электрическую схему. После проверки правильности собранной схемы преподавателем можно начинать выполнение лабораторной работы.

 

1.2    СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Составление отчета - индивидуальная работа студента. Отчет является документом о проделанном эксперименте, поэтому в нем должны быть приведены все необходимые сведения для проверки результатов опытов и расчетов. Страницы отчета должны быть оформлены в соответствии с ГОСТ.

Также в отчет должны входить:

·        цель работы;

·        теория;

·        оборудование;

·        схема опыта, если она приводится;

·        таблицы данных;

·        применяемые формулы и расчеты по ним;

·        графики зависимости при требовании в порядке выполнения работы;

·        выводы по результатам измерений и вычислений;

·        ответы на контрольные вопросы или решения задач.

Схемы, таблицы, графики и другие построения выполняются только черным карандашом (тушью), чертежными инструментами. При выполнении схем должны соблюдаться стандартные обозначения (ГОСТы) указываемых элементов. Исправления и помарки в отчете не допускаются.

При выполнении всех вышеуказанных требований выполненная работа зачитывается преподавателем автоматически, в противном случае зачет производится по результатам собеседования с преподавателем.

1.3. НОРМЫ ОЦЕНОК ЗА ЛАБОРАТОРНУЮ РАБОТУ

 

1.4.   ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Общие требования безопасности

·     Перед началом выполнения лабораторных работ по физике преподаватель проводит инструктаж по технике безопасности.

·     Студенты допускаются к выполнению лабораторных работ по физике при личной записи об ознакомлении и росписи в "Журнале по технике безопасности".

·     В случае появления дыма, специфического запаха горелой изоляции, студент должен выключить установку и немедленно сообщить о произошедшем преподавателю.

Основные правила техники безопасности

·     Не держите на рабочем месте предметы, не требующиеся при выполнении задания.

·     Перед тем как приступить к выполнению работы, тщательно изучите её описания, уясните ход её выполнения.

·     Произведите сборку электрических цепей, переключения в них, монтаж и ремонт электрических устройств только при отключении источника питания. Запрещается подключать к электрической сети 220В приборы и оборудование без разрешения преподавателя.

·     Следите, чтобы изоляция проводов была исправна, а на концах проводов были наконечники.

·     При сборке электрической цепи, провода располагайте аккуратно, а наконечники плотно зажимайте клеммами.

·     Выполняйте наблюдения и измерения, соблюдая осторожность, чтобы случайно не прикоснуться к оголённым проводам (токоведущим частям, находящимся под напряжением).

·     По окончании работы отключите источник электропитания, после чего разберите электрическую цепь.

Обнаружив неисправность в электрических устройствах, находящихся под напряжением, немедленно отключите источник электропитания и сообщите об этом преподавателю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перечень лабораторных работ

1.      Исследование движения тела под действием постоянной силы.

2.      Измерение коэффициента трения скольжения.

3.      Изучение закона сохранения импульса.

4.      Опытная проверка закона Гей-Люссака.

5.      Измерение влажности воздуха.

6.      Определение коэффициента поверхностного натяжения.

7.      Изучение закона Ома для участка цепи.

8.      Изучение последовательного и параллельного соединения проводников.

9.      Определение температуры нити лампы накаливания.

10.  Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

11.  Определение коэффициента полезного действия электрического чайника.

12.  Изучение явления электромагнитной индукции.

13.  Индуктивное и емкостное сопротивление в цепи переменного тока.

14.  Изучение устройства трансформатора и измерение его коэффициента трансформации.

15.  Измерение показателя преломления стекла.

16.  Изучение изображения предмета в тонкой линзе.

17.  Наблюдение интерференции и дифракции.

18.  Измерение длины волны с помощью дифракционной решетки.

19.  Изучение треков заряженных частиц по фотографиям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа № 1

Цель работы:	убедиться в том, что при движении тела по окружности пол действием нескольких сил их равнодействующая равна произведению массы тела на ускорение
Оборудование:	1) динамометр; 2) часы с секундной стрелкой или секундомер; 3) линейка измерительная; 4) груз известной массы; 5) штатив лабораторный с кольцом; 6) прочная нить; 7) лист бумаги с начерченной на нем окружностью радиусом 15-20 см.
Описание работы.	Для выполнения работы собирают установку с коническим маятником     (рис. 1). К кольцу штатива подвешивают на нити груз. На столе под маятником располагают лист бумаги с начерченной на нем окружностью. Центр окружности располагают на отвесной линии проходящей через точку подвеса маятника. Затем маятник приводят во вращательное движение в горизонтальной плоскости, взявшись двумя пальцами за нить у точки подвеса. Радиус вращения маятника подбирают равным радиусу окружности. Период вращения маятника вычисляют по формуле: , где t – время вращения маятника, измеряется часами с секундной стрелкой;  N – число оборотов за время t. На  конический маятник действуют две силы: сила тяжести  и сила упругости . Их равнодействующая равна =+. Сила сообщает центростремительное ускорение  (R – радиус окружности по которой движется груз). По второму закону Ньютона. Таким образом, в работе необходимо сравнить силу F с произведением . Равнодействующую сил тяжести и упругости можно найти несколькими способами. 1. Из пропорции: ,  . 2.Измерение силы с помощью динамометра. В этом случае маятник оттягивают от положения равновесия не расстояние, равное радиусу окружности, и снимают показания динамометра (рис. 2).  Последний способ дает наименьшую погрешность, так как в этом случае она определяется только погрешностями динамометра и отсчета. Сопоставляя результаты измерений F и ma, убеждаются, что они близки между собой.

 

ХОД РАБОТЫ:

 

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

R, м	h,м	m,кг	F,Н		t,с	N	T,с	a,м/с2	ma,
			1-й способ	2-й способ

 

2. Соберите установку по рисунку 1. Длина нити 30-40 см.

3. Отклоните маятник на расстояние равное радиусу окружности и установите высоту h так, чтобы груз почти касался бумаги.

4. Измерьте линейкой h и R.

5. Раскрутите маятник и определите время, за которое совершается 10 оборотов.

6. Измерьте силу F динамометром (рис. 2).

7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

8. . Сравните результаты и сделайте вывод.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Что называют периодом вращения?

2. Как связаны период и частота вращения, в каких единицах они измеряются?

3. Поясните правило параллелограмма и треугольника для сложения двух сил.

4. Как связаны центростремительное ускорение и линейная скорость вращающегося тела?

5. Почему при выполнении работы определяли время, за которое совершается 10 оборотов.

 

 

 

Лабораторная работа № 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ. Цель работы: измерить коэффициент трения скольжения дерева по дереву. Оборудование: деревянный брусок, деревянная линейка, набор грузов известной массы (по 100 г), динамометр. Описание работы. Если тянуть брусок с грузом по горизонтальной поверхности так, чтобы брусок двигался равномерно, прикладываемая к бруску горизонтальная сила равна по модулю силе трения скольжения Fmр, действующей на брусок со стороны поверхности. Модуль силы трения Fmр связан с модулем силы нормального давления N соотношением Fmр =μ N. Измерив Fmр и N, можно найти коэффициент трения μ по формуле  ХОД РАБОТЫ: 1. Определите с помощью динамометра вес бруски Рбр и запишите в приведенную ниже таблицу. 2.Положите брусок на горизонтально расположенную деревянную линейку. На брусок поставьте груз. 3.Поставив на брусок один груз, тяните брусок равномерно по горизонтальной линейке, измеряя с помощью динамометра прикладываемую силу. Повторите опыт, поставив на брусок 2 и 3 груза. Записывайте каждый раз в таблицу значения силы трения Fmр и силы нормального давления N = Рбр + Ргр. 4.Начертите оси координат N и Fmр, выберите удобный масштаб и нанесите полученные три экспериментальные точки. 5.Оцените (качественно), подтверждается ли на опыте, что сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления: находятся ли все экспериментальные точки вблизи одной прямой, проходящей через начало координат. 6.Запишите сделанный вами вывод. 7.Вычислите коэффициент трения по формуле , используя результаты опыта № 3 (это обеспечивает наибольшую точность) и запишите его значение. № опыта Рбр, Н N, Н Fmр, Н 1       2     3

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. В каком случае возникает сила трения скольжения? Чему она равна?

2. Каковы причины возникновения силы трения скольжения?

3. В каком случае возникает сила трения покоя? Каковы причины?

4. Какая сила трения действует между ведущим колесом автомо­биля и дорогой, когда автомобиль разгоняется и колеса не про­скальзывают?

5. Всегда ли сила трения препятствует движению?

6. Почему трудно идти по льду?

7. Когда колеса автомобиля пробуксовывают?

Лабораторная работа № 3

Цель работы:	Экспериментально проверить закон сохранения импульса тел при упругом соударении.
Оборудование:	Два шарика разной массы на длинных подвесах, весы с разновесами, линейка, штатив лабораторный.
Описание работы.	В любой замкнутой системе тел геометрическая сумма их импульсов остается неизменной. Проверить закон сохранения импульса можно  взаимодействием тел при прямом ударе упругих шаров. Закон сохранения импульса определяется формулой:mυ1+ mυ2 = mu1 + mu2, где m1, m2- масса шаров (кг); - скорости шаров до столкновения (м/с); u1,u2 - скорости шаров после столкновения (м/с). Для определения скорости шаров до и после удара можно воспользоваться законом сохранения механической энергии. Потенциальная энергия шара в положении максимального отклонения равна его кинетической энергии при ударе: mgh = m υ2/2, отсюда υ = gh. Высоту h подъёма шара можно определить по его максимальному отклонению S от положения равновесия, т.е.  h =S2/2ℓ. Следовательно, величины скорости можно выразить так: = S0,  u1 = S1, u2 = S2 где S0 - максимальное отклонения первого шара до удара, S1 - максимальное отклонения первого шара после удара, S2 - максимальное отклонение второго шара после удара. Для экспериментальной проверки закона сохранения импульса необходимо определить импульс одного шара перед столкновением и сравнить этот импульс с суммой импульсов двух шаров после столкновения. .

 

ХОД РАБОТЫ:

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

№ опыта	m1, кг	m2, кг	ℓ, м	S0, м	S1, м	S2, м	υ1, м/с	u1, м/с	u2, м/с	m1υ1, кг∙м/с	m1u1, кг∙м/с	m2u2, кг∙м/с
1							-	-	-	-	-	-
2	-	-	-				-	-	-	-	-	-
среднее значение	-	-

2. Измерьте длину подвесов.

3. Отклоните шар большей массы на 5 см от положения равновесия (S₀) и отпустить его.

Заметьте максимальное отклонение S₁ и S₂ шариков после удара.

4. Повторите опыт, отклоните шар большей массы на 7 см от положения равновесия (S₀) и отпустить его,  найдите среднее значение отклонения  S₁ и S₂. 

5. Рассчитайте скорость шаров по формуле: υ₁= S_0,  u₁ = S_1, u₂ = S_2, и их импульсы по формуле: m₁υ₁;  m₁u₁;  m₂u_2.

 6. Заполните таблицу данными.

7. Сравните импульс шара до и после удара с суммой импульсов шаров после удара по формуле: mυ₁ = mu₁ + mu₂

8. Напишите вывод о выполнении закона сохранения импульса.

 

                                                                                                       

 

 

 

 

 

                                                    

 

Контрольные вопросы

1. Почему резиновые баллоны автомобиля (а также рессоры, вагонные буфера) ослабляют толчки и удары?

2. Когда шар находится в состоянии покоя, получает большую скорость по сравнению с другой: во время упругого или неупругого центрального удара?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа № 4

Цель работы:	экспериментально подтвердить справедливость закона Гей-Люссака
Оборудование:	стеклянная трубка, запаянная с одного конца, длиной 600 мм и диаметром 8—10 мм; цилиндрический сосуд высотой 600 мм и диамет­ром 40—50 мм, наполненный горячей водой (t ~ 60 °С); стакан с водой комнатной температуры; пластилин, термометр, линейка.
Описание работы.	Чтобы проверить закон Гей-Люссака, достаточно изме­рить объем и температуру газа в двух состояниях при по­стоянном давлении и проверить справедливость равенства . Это можно осуществить, используя воздух при атмосферном давлении. Стеклянная трубка открытым концом вверх помеща­ется на 3—5 мин в цилиндрический сосуд с горячей во­дой (рис. а). В этом случае объем воздуха V1 равен объему стеклянной трубки, а температура — температу­ре горячей воды Т1. Это — первое состояние. Чтобы при переходе воздуха в следующее состояние его количество не изменилось, открытый конец стеклянной трубки, на­ходящейся в горячей воде, замазывают пластилином. По­сле этого трубку вынимают из сосуда с горячей водой и замазанный конец быстро опускают в стакан с водой ком­натной температуры (рис. б), а затем прямо под во­дой снимают пластилин. По мере охлаждения воздуха в трубке вода в ней будет подниматься. После прекраще­ния подъема воды в трубке (рис. в) объем воздуха в ней станет равным V2<V1, а давление p=paтм—pgh. Что­бы давление воздуха в трубке вновь стало равным атмосферному, необходимо увеличивать глубину погружения трубки в стакан до тех пор, пока уровни воды в трубке и в стакане не выровняются (рис. г). Это будет вто­рое состояние воздуха в трубке при температуре T2 окру­жающего воздуха. Отношение объемов воздуха в трубке в первом и втором состояниях можно заменить отноше­нием высот воздушных столбов в трубке в этих состоя­ниях, если сечение трубки постоянно по всей длине  Поэтому в работе следует сравнить отношения. Длина воздушного столба измеряется линейкой, температура — термометром.

ХОД РАБОТЫ:

1. Подготовьте бланк отчета с таблицей (см. табли­цу) для записи результатов измерений и вычислений

            Таблица

Измерено						Вычислено
l1, мм	l2, мм	t1, °С	t2, °С	Δиl, мм		Δоl, мм	Δl, мм	Т1, К	Т1, К	ΔиТ, К	ΔоТ, К
Вычислено
ΔТ, К	l1/l2	ε1, %	Δ1	T1/T2	ε2, %		Δ2

2. Измерьте длину l₁ стеклянной трубки и температу­ру воды в цилиндрическом сосуде.

3.  Приведите воздух в трубке во второе состояние так, как об этом рассказано выше. Измерьте длину 1₂ воздушно­го столба в трубке и температуру окружающего воздуха Т₂.

4.Вычислите   отношения   l₁/l₂ и  T₁/T₂,   относительные (ε₁ и ε₂₎ и абсолютные (Δ₁ и Δ₂) погрешности измерений этих отношений по формулам

5.Сравните отношения l₁/l₂ и  T₁/T₂.

6.Сделайте вывод о справедливости закона Гей-Люссака.

 

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Почему после погружения стеклянной трубки в ста­кан с водой комнатной температуры и после снятия пла­стилина вода в трубке поднимается?

2. Почему при равенстве уровней воды в стакане и в трубке давление воздуха в трубке равно атмосферному?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа № 5

Цель работы:	научиться определять влажность воздуха.
Оборудование:	психрометр; стакан с водой; психрометрическая таблица.
Описание работы.	Психрометр состоит из двух одинаковых термометров, один из которых обмотан тканью. Если водяной пар в воздухе не насыщен, то вода из ткани будет испаряться и показания «влажного» термометра будут меньше, чем сухого. Чем интенсивнее испаряется вода (т. е. чем менее насыщен воздух водяным паром), тем ниже показания «влажного термометра». По разнице показаний двух термометров можно измерять влажность воздуха. С этой целью составляются так называемые психрометрические таблицы, с помощью которых находят конкретные значения относительной влажности воздуха.

ХОД РАБОТЫ:

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

2.      Выждав 20-25 минут(пока показания влажного термометра перестанут изменяться), записывают показания сухого и влажного термометров в таблицу. (За это время учащиеся могут ознакомиться с устройством приборов, с помощью которых можно определять влажность воздуха).

3.      С помощью психрометрической таблицы определите относительную влажность воздуха.

4.      Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

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

tсух, ºC	tвлаж, ºC	Δt, ºC	φ, %

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Почему в холодных помещениях часто бывает сыро?
2. Сухой и влажный термометры психрометра показывают одну и ту же температуру. Какова относительная влажность воздуха?
3. Почему показания влажного термометра психрометра меньше показаний сухого термометра? При каком условии разность показаний термометров будет наибольшая?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Психрометрическая таблица

Показания сухого термометра, °С		Разность показаний сухого и влажного термометров, °С
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
		Относительная влажность воздуха , %
0		100	81	63	45	28	11	—	—	—	—
2		100	84	68	51	35	20	—	—	—	—
4		100	85	70	56	42	28	14	—	—	—
6		100	86	73	60	47	35	23	10	—	—
8		100	87	75	63	51	40	28	18	7	—
10		100	88	76	65	54	44	34	24	14	5
12		100	89	78	68	57	48	38	29	20	11
14		100	90	79	70	60	51	42	34	25	17
16		100	91	81	71	62	54	46	37	30	22
18		100	91	82	73	65	56	49	41	34	27
20		100	92	83	74	66	59	51	44	37	30
22		100	92	83	76	68	61	54	47	40	34
24		100	92	84	77	69	62	56	49	43	37
26		100	92	85	78	71	64	58	51	46	40
28		100	93	85	78	72	65	59	53	48	42
30		100	93	86	79	73	67	61	55	50	44
Лабораторная работа № 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ. Цель работы: 1. Научится работать с приборами. 2. Уметь определять коэффициент поверхностного   натяжения испытуемой    жидкости. 3. Пользоваться справочной литературой. Оборудование: Бюретка с краном; весы учебные с разновесом;  сосуд с водой;  сосуд для сбора капель. Описание работы. Молекулы поверхностного слоя жидкости обладают из­бытком потенциальной энергии по сравнению с энергией молекул, находящихся внутри жидкости. Как и любая механическая система, поверхностный слой жидко­сти, стремится  уменьшить свою потенциальную энергию.  За счет уменьшения этой энергии молекулярные силы – силы  поверхностного натяжения – совершают работу А, сокращая площадь свободной поверхности жидкости S на величину ΔS  :          где σ -  коэффициент пропор­циональности (выражается в Дж/м2  или  Н/м), называемый поверх­ностным натяжением:                                                        или                                             где F —сила поверх­ностного натяжения, l —длина границы поверхностного слоя жидкости. Поверхностное натяжение можно определить различными мето­дами.     Опыт осуществляют с бюреткой, в которой находится исследуе­мая жидкость (рис. 3 а). Открывают кран бюретки так, чтобы из бюретки медленно падали капли. Перед моментом отрыва капли си­ла тяжести ее  Р= mkg  равна силе поверхност­ного натяжения, граница свободной поверхно­сти— окружность                                                                                                                                                                            1.  Метод отрыва Следовательно,                                    ;           .  Опыт показывает, что d ш.к = 0,9 dб, где                                                                dб — диаметр канала узкого конца бюретки.   ХОД РАБОТЫ: 1.  Собрать установку по рис. и напол­нить бюретку водой. 2.  Измерить диаметр канала узкого конца бюретки. Для этого ввести   до упора в канал  бюретки иглу соответствующей толщины,   за­метить то место, до которого она вошла,    и микрометром измерить диаметр иглы в отмеченном месте. Измерения микрометром   повто­рить несколько раз, поворачивая при этом иглу на определенный угол.   Если    результаты  измерения  будут различаться, взять  их среднее значение. 3.  Определить массу пустого сосуда для сбора капель, взвесив его. 4.   Подставить под капельницу сосуд и, плавно открывая кран (ослабляя зажим), добиться       медленного отрывания капель   (капли должны падать друг за другом через 1—2 с). 5.    Подставить пустой взвешенный сосуд под бюретку и отсчитать 50 капель. 6. Измерив массу сосуда с каплями, определить массу капель. 7 . Повторить опыт, собрав в сосуд 100 капель. 9. Вычислить поверхностное натяжение по формуле: КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
Что называется коэффициентом поверхностного натяжения? Укажите формулу  для расчета коэффициента поверхностного натяжения. Укажите сокращенное обозначение единицы измерения поверхностного натяжения в СИ. Зависит ли коэффициент поверхностного натяжения  от чистоты жидкости? Как изменяется коэффициент поверхностного натяжения при повышении температуры?
	Лабораторная работа № 9 определение температуры нити ласпы накаливания Цель работы: Снять экспериментальную зависимость сопротивления меди от температуры.  Научится определять температурный коэффициент сопротивления. Оборудование: Прибор для определения температурного коэффициента сопротивления, омметр, термометр, стаканы с водой и тающим снегом, электрическая плитка. Описание работы. В металлических проводниках электрическое сопротивление обусловлено столкновением свободных электронов с колеблющимися ионами в узлах кристалли­ческой решетки. По мере повышения температуры размах колебаний ионов увели­чивается, что способствует большему рассеянию электронов, участвующих в упоря­доченном движении. Кроме того с повышением температуры увеличивается ско­рость хаотического (теплового) движения электронов и они испытывают большее число столкновений с ионами кристаллической решетки. Все это приводит к тому, что с  повышением температуры сопротивления проводника, а следовательно и удельное сопротивление увеличивается. Обозначим R сопротивление проводника при t С, а R0 при t=. Величину α= R-R0 / (R0 t)   (1) называют температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Численно температурный коэффициент сопротивления показывает относительное изменение со­противления при нагревании проводника на 10С (lК) и измеряется в 0С-1 или K-1, что одно и тоже. У большинства химически чистых металлов температурные коэффициенты сопротивления близки к 1 /273 K-1, а у некоторых сплавов они настолько малы, что во многих практических случаях ими можно пренебречь.   ХОД РАБОТЫ: 1. Опустить прибор, для определения температурного коэффициента сопротивления в тающий снег и выдержать его там в течении некоторого времени, пока температура проводника не будет равна 00С. 2. Измерить сопротивление R0 с помощью омметра. 3. Перенести прибор для определения температурного коэффициента сопротивления в стакан с водой и, нагревая воду, измерять сопротивление R через каждые 20 - 40 градусов. 4. Вычислить для каждого измерения температурный коэффициент сопротивления по ф6рмуле (l). 5. Определить абсолютную ошибку измерения ∆α = | αтабл - α |, для меди αтабл =0,0042 К-1. 6. Определить относительную ошибку измерения δα = (∆α / αтабл) 100%. 7. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1. 8. Построить график зависимости сопротивления R от температуры t. 9. Сделать вывод о характере этой зависимости. Таблица1. № t(0С) R0(Ом) R(Ом) α(К-1) ∆α(К-1) δα(%) 1 2 3 4 5 6   0 20 40 60 80 100             Контрольные вопросы Вариант 1 1.        ТКС меди 0,0042 К-1. Что это означает? 2.        Сопротивление медного проводника при 00С равно 1 Ом. Каким оно будет при 1000С ? 3.        Сопротивление стального и вольфрамового проводников при 00С  одинаковы..Будут ли одинаковы при 2000С? ТКС стали 0,006 К-1, вольфрама 0,005 К-1. 4.        Сопротивление стального и вольфрамового проводников при 500Содинаковы. Каким они будут при 100С ? 5.        Где применяются проводники с большим  ТКС? Вариант 2 1.        ТКС константана 0,000021 К-1. Что это означает? 2.        Сопротивление константанового проводника при 1000С равно 1,002 Ом. Каким оно будет при 00С ? 3.        Сопротивление алюминиевого и нихромового проводников при 200С  одинаковы..Будут ли одинаковы при 800С? ТКС алюминия 0,004 К-1, нихрома 1,0001 К-1. 4.        Сопротивление алюминиевого и нихромового проводников при 600С одинаковы. Каким они будут при 300С ? 5.        Где применяются проводники с малым  ТКС?   Лабораторная работа № 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА ТОКА. Цель работы: измерить ЭДС и внутреннее сопротивление батарейки. Оборудование: батарейка, амперметр, вольтметр, реостат, ключ, соединительные провода. Описание работы. ЭДС источника равна напряжению на его полюсах при разомкнутой цепи. Для нахождения внутреннего сопротивления r источника тока измеряют силу тока I и напряжение U на полюсах источника в замкнутой цепи с внешним сопротивлением R. Из закона Ома для полной цепи, следует ХОД РАБОТЫ: Соберите электрическую цепь по схеме, представленной на рисунке. Измерьте напряжение на полюсах источника при разомкнутой цепи — его можно считать равным ЭДС источника, поскольку сопротивление школьного вольтметра намного больше сопротивления источника тока. Установите ползунок реостата в среднее положение, измерьте силу тока в цепи и напряжение U на источнике. Вычислите значение внутреннего сопротивления источника r. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу. Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат. , В I, A U, B r, Ом             КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ: 1.Если на приборе две шкалы измерения, как определить по какой необходимо снимать показания? 2.Как определить цену деления прибора? 3.Чем отличается снятие показаний величин ЭДС и напряжения по вольтметру? 4.Что такое полное сопротивление цепи? 5.Какие элементы полной цепи обладают внутренним и внешним сопротивлением? 6.Объясните зависимость величин в законе Ома.                               Лабораторная работа № 11 Иследование зависимости мощности, потребляемой лампой, от напряжения на ее зажимах. Цель работы: на опыте исследовать зависимости мощности тока, потребляемой лампой накаливания, от напряжения на ее зажимах Оборудование: источник тока,  амперметр, вольтметр, реостат, лампа накаливания, соединительные провода, ключ. Описание работы. Мощность электрического тока на участке цепи равна отношению работы тока ко времени, за которое она совершается: Учитывая, что работа тока определяется по формуле: А = I U t, получаем формулу для мощности тока: Р  = I U. Схема.   ХОД РАБОТЫ: 1. Определите: Цена  деления  амперметра:  А_______ Цена  деления  вольтметра:  В_______ 2. Собрать электрическую цепь по схеме. 3. С помощью реостата отрегулировать силу тока в цепи и измерить значение силы тока в цепи и напряжения на зажимах лампы. Результаты измерений внести в таблицу. Изменить с помощью реостата силу тока в цепи и вновь результаты измерений силы тока и напряжения внести в таблицу. Повторить опыт не менее 5 раз. 4.По формуле мощности тока рассчитать ее значение для всех опытов Р  = U I при разных значениях силы тока и напряжения. Результаты вычислений внести в таблицу. 5.Построить график зависимости мощности тока от напряжения, выбрав подходящий масштаб для напряжения и мощности. № опыта Сила тока, I, А Напряжение, U, В Мощность тока, Р, Вт 1 2 3 4 5   6.Сделайте вывод, исходя из полученного графика зависимости и цели работы. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ: Вариант1 1.      В каких единицах выражается мощность тока? 2.      По какой формуле находят работу тока? 3.      Две ламы, рассчитанные на одинаковое напряжение, но потребляющие различные мощности, включены в сеть последовательно. Какая из них будет гореть ярче? 4.      Лампочка мощностью 2 ВТ имеет сопротивление 4 Ом. Какое сопротивление имеет лампочка мощностью 1 Вт. Обе лампочки рассчитаны на одинаковое напряжение. 5.      Спираль подсоединена к сети, вследствие чего она раскалена. Как изменится накал спирали, если на часть ее попадает вода? Вариант 2 1.      Единица измерения работы тока? 2.      По какой формуле находят мощность ток? 3.      В сеть параллельно включены две лампы. Сопротивление одной из ламп больше другой.  В которой из ламп выделится большее количество теплоты за равное время? 4.      Как изменится мощность тока на участке цепи, если его сопротивление увеличится в 4 раза, а сила тока уменьшится в 2 раза? 5.      Вследствие испарения и распыления материала с поверхности нити накала лампы нить с течением времени становится тоньше. Как это влияет на мощность, потребляемую лампой?

Лабораторная работа № 12

Изучение Явления электромагнитной индукции

Цель работы:	исследовать явление электромагнитной индукции — определить, от чего зависят сила и направление индукци­онного тока.
Оборудование:	миллиамперметр, катушка – моток, дугообраз­ный и полосовой магниты, источник тока, две катушки с сердеч­никами, реостат, ключ, длинный провод, соединительные провода.
Описание работы.	Индукционный ток в замкнутом контуре возникает при изме­нении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром. Изменение магнитного потока через контур можно осуществить двумя различными способами: 1) изменением во времени магнитного поля, в котором нахо­дится неподвижный контур, — например, при вдвигании магнита в катушку или при выдвигании из катушки; 2) движением этого контура (или его частей) в постоянном магнитном поле (например, при надевании катушки на магнит).

 

ХОД РАБОТЫ:

 

 

1. Катушку – моток подключите к зажимам миллиамперметра, а затем надевайте и снимайте ее с северного полюса дугообразного магнита с различной скоростью (см. ри­сунок) и для каждого случая замечай­те максимальное значение силы ин­дукционного тока и его направление (по отклонению стрелки миллиампер­метра).

2. Переверните магнит и наденьте катушку на южный полюс магнита, а затем снимите его. Повторите опыт, увеличив скорость катушки. Обратите внимание на показания миллиамперметра, в частности, на то, куда в этот раз отклоняется стрелка прибора.

3. Сложите два магнита (полосовой и дугообразный) одноимен­ными полюсами и повторите эксперимент с разной скоростью дви­жения магнитов в катушке.

4. Подключите к зажимам миллиамперметра вместо катушки длинный провод, свернутый в несколько витков. Надевая и снимая свернутый провод с полюса дугообразного магнита, заметьте мак­симальную силу индукционного тока. Сравните ее с максимальной силой индукционного тока, полученной в опытах с тем же магни­том и катушкой, и сделайте вывод о том, как зависит ЭДС индук­ции от длины проводника (в данном случае — числа витков).

5. Проанализируйте ваши наблюдения и сделайте выводы от­носительно причин, от которых зависят сила индукционного тока и его направление.

6. Соберите установку, схематически изображенную на рисун­ке. Катушки со вставленными в них сердечниками должны быть расположены близко одна к другой так, чтобы их оси совпадали.

7. Проведите следующие эксперименты:

а) поставьте ползунок реостата в положение, соответствующее минимальному сопротивлению реостата. Замкните цепь ключом, наблюдая за стрелкой миллиамперметра;

б) разомкните цепь. Что вы наблюдаете при размыкании цепи?

в) поставьте ползунок реостата в среднее положение и повто­рите опыт;

г) поставьте ползунок реостата в положение, соответствующее максимальному сопротивлению реостата, и повторите опыт.

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

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

 

1.  Два одинаковых магнита одновременно начинают падать с одной и той же высоты через закрепленные проводящие кольца. Первый - через замкнутое кольцо, второй - через разомкнутое. Какой магнит упадет раньше? Почему?

2.   Проводящий контур движется поступательно в магнитном поле: однородном; неоднородном. Возникает ли э.д.с. индукции в этих случаях?

3.    Всегда ли при изменении магнитной индукции в проводящем контуре, расположенном перпендикулярно к линиям магнитной индукции, в нем возникает э.д.с. индукции? индукционный ток?

4.   Почему для обнаружения индукционного тока замкнутый проводник лучше брать в виде катушки, а не в виде прямолинейного провода?

5.    Усовершенствованные телефонные (радио) наушники используют как телефон и как микрофон. Объясните действие радионаушника в качестве микрофона.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа № 14

Изучение устройства и работы трансформатора и измерение его коэффициента трансформации

Цель работы:	Изучить устройство трансформатора. Определить коэффициент трансформации трансформатора.
Оборудование:	Трансформатор, вольтметры, источник переменного напряжения, соединительные провода
Описание работы.	Трансформатор-это устройство, преобразующее энергию переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при неизменной частоте. Трансформатор состоит из двух основных частей: сердечника (магнитопровода) и двух или более обмоток. Одна из обмоток включается в сеть переменного тока и называется первичной 1 (рис.1). Остальные обмотки являются вторичными 2. Сердечник трансформатора служит для концентрации магнитного потока Ф.                                                      E1= -ω1Ф, Е2=Фω2   (1)                                           k= E1/ Е2= ω1/ ω2       (2)  При k <1 трансформатор повышает напряжение, при k >1 - понижает напря­жение. Экспериментально для определения коэффициента трансформации использу­ется формула                                                        k= ω1/ ω2       (3) Трансформатор может работать в режиме холостого хода и режиме нагрузки. Режим холостого хода - это режим, в котором I2 = 0 , т.е. нагрузка к вторичной об­мотке не подключена. Трансформатор имеет высокий КПД (более 99%), поэтому можно записать соотношение                         U1 / U2 = I2 / I1, т.е. трансформатор изменяет не только напряжение, но и силу тока I.   В трансформаторе имеются два вида потерь мощности: потери в меди и потери в стали. Потери в меди (потери в обмотках) зависят от силы тока I1 и I2 . Потери в стали (потери в магнитопроводе) зависят от напряжения U и расходуются на перемагничивание сердечника и вихревые токи в нем.

 

ХОД РАБОТЫ:

 

1. Собрать схему

2.Включить трансформатор в сеть и измерить напряжения  и .

3.Вычислить коэффициент трансформации трансформатора.

4.Сделать вывод о типе трансформатора.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

Вариант 1

1.Что такое трансформатор?

2.Какая обмотка трансформатора называется первичной?

З. От чего зависят потери в стали?

4.Почему обмотки трансформатора изготовляются из меди?

5.От чего зависит коэффициент трансформации?

Вариант 2

1.Где и для чего применяются трансформаторы?

2.Какая обмотка трансформатора называется вторичной?

З. Как можно определить коэффициент трансформации?

4.От чего зависят потери в меди?

5.Почему сердечник трансформатора собирается из отдельных изолированных друг от друга стальных пластин?

 

 

 

 

Лабораторная работа № 15

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛНИЯ СТЕКЛА

Цель работы:	определить показатель преломления стекла с помощью плоскопараллельной пластинки
Оборудование:	плоскопараллельная пластинка, булавки, ли­нейка, транспортир
Описание работы.	После прохождения через стеклянную плоскопараллельную пластинку луч света смещается, однако его направление остается прежним. Анализируя ход луча света, можно с помощью геометрических построений определить показатель преломления стекла , где α и β — соответственно угол падения и угол прелом­ления светового луча.

ХОД РАБОТЫ:

 

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

2. Воткните в картон по одну сторону пластинки две булав­ки — 1и 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, если смотреть сквозь пластинку, 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:

 

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

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

№ опыта	АС, мм	BD, мм	n

 

 

 

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

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

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

2. Почему изменяется направление луча света при его переходе из одной прозрачной среды в другую?

3.В каких случаях свет на границе раздела двух прозрачных сред не преломляется?

4.Покажите на чертеже ход луча и стекла в воду?

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

6.Показатель преломления воды 1,33. Чему равна скорость света в воде?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа № 16

изучение изображения в тонкой линзе

Цель работы:	Экспериментально определить оптическую силу линзы и ее фокусное расстояние.
Оборудование:	Линейка; два прямоугольных треугольника; длиннофокусная собирающая линза; лампочка на подставке с колпачком; источник тока; выключатель; соединительные провода; экран; направляющая рейка.
Описание работы.	Простейший способ измерения оптической силы и фокусного расстояния линзы основан на использовании формулы линзы 1/d + 1/f = D или 1/d + 1/f = 1/F. В качестве предмета используется светящаяся рассеянным светом буква в колпачке осветителя. Действительное изображение этой буквы получают на экране.

 

ХОД РАБОТЫ:

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

2. Поставьте лампочку на край стола, а экран - у другого края. Между ними поместите линзу, включите лампочку и передвигайте линзу вдоль рейки, пока на экране не будет получено резкое изобразкение светящейся буквы.

Для уменьшения погрешности измерений, связанной с настройкой на резкость, целесообразно получить уменьшенное (и, следовательно, более яркое) изображение.

3. Измерьте расстояния d и f, обратив внимание на необходимость тщательного отсчета расстояний.

При неизменном d повторите опыт несколько раз, каждый раз заново получая резкое изобразкение. Вычислите f_cp, D_cp,F_cp. Результаты измерений расстояний (в миллиметрах) занесите в таблицу.

Номер опыта	f, 10-3 м	fср, 10-3 м	d, 10-3 м	Dср, дптр	Fср, м
1
2
3

4. Абсолютную погрешность ΔD измерения оптической силы линзы можно вычислить по формуле ΔD = Δ₁/d²+ Δ₂/f², где Δ₁ и Δ₂ - абсолютные погрешности в измерении d и f.

При определении Δ₁ и Δ₂ следует иметь в виду, что измерение расстояний не может быть проведено с погрешностью, меньшей половины толщины линзы h.

Так как опыты проводятся при неизменном d, то Δ₁ = h/2. Погрешность измерения f будет больше из-за неточности настройки на резкость примерно еще на h/2. Поэтому Δ₂ = h/2 + h/2 = h

5. Измерьте толщину линзы h (рисунок) и вычислите ΔD по формуле ΔD = h/2d² + h/f²

6. Запишите результат в форме D_cp - ΔD ≤ D ≤ D_cp + ΔD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа № 17

НАБЛЮДЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ И ДИФРАКЦИИ СВЕТА

Цель работы:	экспериментально изучить явления интерферен­ции и дифракции
Оборудование:	электрическая лампа с прямой нитью накала (одна на класс), две стеклянные пластинки, рамка из проволоки, стеклянная трубка, мыльная вода, компакт-диск, спиртовка, спички, лезвие безопасной бритвы, капроновая ткань черного цвета, пинцет, штангенциркуль.
Описание работы.	Обычно интерференция наблюдается при наложении волн, испущенных одним и тем же источником, пришедших в данную точку разными путями. Вследствие дифракции свет отклоняется от прямолинейного распространения (например, вблизи краев препятствий).

 

ХОД РАБОТЫ:

Опыт 1. Окуните проволочную рамку в мыльный раствор и внимательно рассмотрите образовавшуюся мыльную пленку. Зарисуйте в тетради для лабораторных работ увиденную вами интерференционную картину. Обратите внимание, что при освещении пленки белым светом (от окна или лампы) возникают окрашенные полосы.

С помощью стеклянной трубки выдуйте мыльный пузырь и внимательно рассмотрите его. При освещении его белым светом наблюдается образование цветных интерференционных колец. Но мере уменьшения толщины пленки кольца, расширяясь, пе­ремещаются вниз.

Запишите в тетради для лабораторных работ ответы на во­просы:

1. Почему мыльные пузыри имеют радужную окраску?

2. Какую форму имеют радужные полосы?

3. Почему окраска пузыря все время меняется?

Опыт 2. Тщательно протрите две стеклянные пластинки, сло­жите их вместе и сожмите пальцами. Из-за не идеальности формы соприкасающихся поверхностей между пластинками образуются тончайшие воздушные пустоты. При отражении света от поверх­ностей пластин, образующих зазор, возникают яркие радужные полосы — кольцеобразные или неправильной формы. При изме­нении силы, сжимающей пластинки, изменяются расположение и форма полос. Зарисуйте увиденные вами картинки в тетради для лабораторных работ.

Запишите в тетради для лабораторных работ ответы на во­просы:

1. Почему в местах соприкосновения пластин наблюдаются яркие радужные кольцеобразные или неправильной формы полосы?

2. Почему с изменением нажима изменяются форма и распо­ложение интерференционных полос?

Опыт 3. Рассмотрите внимательно под разными углами поверх­ность компакт-диска (на которую производится запись). Что вы наблюдаете? Объясните наблюдаемые явления. Опишите интерфе­ренционную картину.

Опыт 4. Возьмите пинцетом лезвие безопасной бритвы и на­грейте его над пламенем спиртовки. Зарисуйте наблюдаемую кар­тину в тетради для лабораторных работ.

Запишите в тетради для лабораторных работ ответы на во­просы:

1. Какое явление вы наблюдали?

2. Как его можно объяснить?

Опыт 5. Посмотрите сквозь черную капроновую ткань на нить горящей лампы. Поворачивая ткань вокруг оси, добейтесь четкой дифракционной картины в виде двух скрещенных под прямым углом дифракционных полос. Зарисуйте наблюдаемый дифракци­онный крест в тетради для лабораторных работ. Объясните наблю­даемые явления.

Запишите в тетради для лабораторных работ выводы.

Укажите, в каких из проделанных вами опытов наблюдалось явление интерференции, а в каких — явление дифракции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа № 18

Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки

Цель работы:	на опыте определить длины волн различного цвета
Оборудование:	источник тока, дифракционная решетка,  держатель для решетки, экран с узкой щелью, линейка.
Описание работы.	Дифракционная решетка — это оптический прибор, состоящий из большого количества прозрачных щелей, разделенных непрозрачными промежутками. Основной характеристикой решетки является ее период d, который равен ширине прозрачного и непрозрачного промежутка. Зная количество штрихов, нанесенных на 1 мм, можно определить период решетки по формуле: Так как ширина прозрачной щели сравнима с длиной световой волны, то глядя через решетку, наблюдатель видит дифракционные спектры, расположенные симметрично относительно источника света. Угол отклонения лучей α от первоначального направления связан с длиной волны по формуле: d sin α = k λ, где λ — длина волны, k — порядок спектра. При малых углах sin α ≈ tg α = b /а, где b — расстояние от главного максимума до данного цвета, а — расстояние от решетки до экрана. Тогда формула решетки принимает вид: а длину волны в спектре первого порядка ( k = 1) можно определить по формуле:

 

ХОД РАБОТЫ:

1. Соберите установку для наблюдения спектров, полученных с помощью дифракционной решетки. Для этого на рабочем поле установите держатель для дифракционной решетки, экран с щелью, экран с линейкой и источник света.  Глядя через решетку, пронаблюдайте симметрично расположенные спектры, установив экран от решетки на максимально возможное расстояние а.

2. Глядя через решетку, определите расстояние b слева и справа для красного цвета. Результаты измерений и значение периода решетки внесите в таблицу

Определите среднее значение b по формуле и результат внесите в таблицу:

b_сред, = (b_слева + b_справа)/2

Определите длину волны красного цвета по формуле и результат внесите в таблицу:

λ = d∙ b_сред /а

3. Повторите опыты для зеленого и фиолетового цветов и результаты внесите в таблицу.

Период решетки, d, м	Расстояние от решетки до экрана, а, м	Цвет	Расстояние b, м слева	Расстояние b, м справа	Среднее значение bсред, м	Длина волны, λ, м
		красный
		зеленый
		фиолетовый

 

Примечание:  период дифракционной решетки обозначен на решетке в (мм), переведите значение в (м) и запишите в таблицу.

4. Сравните полученные значения длин волн с табличными:

красный	760 нм — 800 нм
зеленый	500 нм — 600 нм
фиолетовый	380 нм — 400 нм

5. Сделайте вывод, исходя из цели работы.              

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1.Почему нулевой максимум дифракционного спектра белого света - белая полоса, а максимумы высших порядков - набор цветных полос?

2.Какова природа световых волн и звуковых волн?

3.Имеем графическое изображение красной, фиолетовой и желтой световой волны

 (см. рис.5). Какой график, какой волне принадлежит ?

4.Какой вид имеет интерференционная картина в случае монохроматического све­та?

5.Почему стоя за колонной в театре, мы слышим певца, но не видим его?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа № 19

изучение треков заряженных частиц по фотографиям

Цель работы:	Сформировать элементарные умения анализировать фотографии треков заряженных частиц
Оборудование:	Фотографии треков частиц, полученных в камере Вильсона
Описание работы.	Треки заряженных частиц в камере Вильсона представляют собой цепочки микроскопических капелек жидкости (воды или спирта), образовавшиеся вследствие конденсации пересыщенного пара этой жидкости на ионах, расположенных вдоль траектории заряженной частицы. Длина трека зависит от начальной энергии заряженной частицы и плотности окружающей среды: она тем больше, чем больше энергия частицы и чем меньше плотность среды. Толщина трека зависит от заряда и скорости частицы: она чем больше, чем больше заряд частицы и чем меньше её скорость. При движении заряженной частицы в магнитном поле трек её получается искривленным. Радиус кривизны трека зависит от массы, заряда, скорости частицы и модуля индукции магнитного поля: он тем больше, чем больше масса и скорость частицы и чем меньше её заряд и модуль индукции магнитного поля. По изменению радиуса кривизны трека можно определить направление движения частицы и изменение её скорости: начало её движения и скорость больше там, где больше радиус кривизны трека.

 

 

ХОД  РАБОТЫ

Рассмотрите фотографию № 1. Ответьте на вопросы.

1.     В каком направлении двигались a - частицы? 

2.     Почему длина треков a - частиц примерно одинакова?

3.     Почему толщина треков a - частиц к концу пробега немного увеличивается?

4.     Почему некоторые a - частицы оставляют треки только в конце своего пробега.

Рассмотрите фотографию № 2 – треки a-частиц в камере Вильсона, помещённой в магнитное поле. Ответьте на вопросы.

1.     В какую сторону двигались a - частицы?

2.     Почему треки a - частиц искривлены?

3.     Как был направлен вектор магнитной индукции?

4.     Почему изменяются радиус кривизны и толщина треков a - частиц к концу их пробега?

 

5.     Вывод

 

 

               

 

Скачано с www.znanio.ru