Отчеты по лабораторным работам

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ

Отчет по лабораторной работе №1 студента (курсанта) группы__________________

Повторите измерения четыре раза для различных положений стопора

Таблица 2 – Данные для построения графиков зависимости пути от времени s ( t ) и скорости от времени υ( t ) t ,с 1…

Одинаковое ли время потребуется для проезда одного и того же расстояния по реке и по озеру?

Отчет по лабораторной работе №2 студента (курсанта) группы__________________

Обработка результатов измерения 1

Контрольные вопросы 1.Что такое импульс материальной точки?

Отчет по лабораторной работе №3 студента (курсанта) группы__________________

По формуле 2 рассчитайте абсолютную влажность воздуха для каждого опыта

В воздухе аудитории при относительной влажности 60% парциальное давление пара 2400

Отчет по лабораторной работе №4 студента (курсанта) группы__________________

Таблица 1 – Экспериментальные данные № п/п

Контрольные вопросы 1.

Отчет по лабораторной работе №5 студента (курсанта) группы__________________

Таблица 1 – Экспериментальные данные № п/п

Контрольные вопросы 1.В чем заключается физическая природа теплового расширения твердых тел? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2

Отчет по лабораторной работе №6 студента (курсанта) группы__________________

Рисунок 1. – Экспериментальная схема

Сделайте вывод. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рисунок 2 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ «_»_____20 _ _____________ дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя

Отчет по лабораторной работе №7 студента (курсанта) группы__________________

Обозначьте на принципиальной схеме знаками (+,-) полярность зажимов электроизмерительных приборов, а стрелками – направление тока в цепи

Контрольные вопросы 1. Чем объясняется зависимость электрического сопротивления металлов от температуры? 2

Отчет по лабораторной работе №8 студента (курсанта) группы__________________

Таблица 1 – Экспериментальные данные №

Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности методом среднего арифметического (Приложение

Пользуясь результатами произведенных измерений, определить сопротивление внешней цепи

Отчет по лабораторной работе №9 студента (курсанта) группы__________________

Найдите по формуле 3 коэффициент полезного действия η __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3

Отчет по лабораторной работе №10 студента (курсанта) группы__________________

Контрольные вопросы 1. Что такое магнитный поток, каковы способы его изменения?

Отчет по лабораторной работе №11 студента (курсанта) группы__________________

Задание №2 Эксперимент №2 1

Данные и расчеты внесите в таблицу 1 3

Таблица 4 – Расчетные данные № l (м)

Отчет по лабораторной работе №12 студента (курсанта) группы__________________

Рисунок 1 – Схема опыта по определению фокусного расстояния и оптической силы собирающей линзы

Подставляя в формулу 3 среднее значение фокусного расстояния, для каждой линзы вычислите оптическую силу

Отчет по лабораторной работе №13 студента (курсанта) группы__________________

Таблица 1 – Экспериментальные данные № k d (мм) l (мм) влево h 1 (мм) вправо h 2 (мм) hcp (мм) λ (нм) λ ср…

Контрольные вопросы 1.Почему нулевой максимум дифракционного спектра белого света — белая полоса, а максимум высших порядков — набор цветных полос? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

СУДОМЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

ОТЧЕТЫ ПО

ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

дисциплина «Физика»

Студента (курсанта) гр.________

______________________________________

ФИО

РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

№	Тема лабораторной работы	Оценка	Подпись преподавателя
1	Исследование движения тела под действием постоянной силы
2	Изучение закона сохранения импульса
3	Измерение влажности воздуха
4	Измерение поверхностного натяжения жидкости
5	Изучение теплового расширения твердых тел
6	Изучение закона Ома для участка цепи
7	Определение температуры нити лампы накаливания
8	Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока
9	Определение коэффициента полезного действия электрического чайника
10	Изучение явления электромагнитной индукции
11	Изучение зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити
12	Изучение изображений предметов в тонкой линзе
13	Изучение интерференции и дифракции света

Отчет по лабораторной работе №1

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПОСТОЯННОЙ СИЛЫ

Цель: изучить движения тела по наклонной плоскости; опытным путем рассчитать ускорение, с которым движется стальной шарик; построить графики зависимости пройденного пути и скорости от времени равноускоренного движения.

Оборудование: металлопластиковый желоб; стальной шарик; секундомер; штатив с принадлежностями; стальной цилиндр (стопор); сантиметр; миллиметровая бумага А4.

Краткие теоретические сведения

Уравнение равноускоренного движения:

(1)

где S – модуль вектора перемещения; υ₀ – начальная скорость тела. Если υ₀=0, то

, (2)

отсюда

(3)

Мгновенная скорость тела:

(4)

Пользуясь приведенной формулой, следует иметь в виду, что знак «+» означает равноускоренное движение, а знак «-» равнозамедленное. Если υ₀=0, то

(5)

Порядок выполнения работы

Рисунок 1 – Экспериментальная установка

1.Закрепите желоб с помощью штатива в наклонном положении под небольшим углом к горизонту на высоте 10см (рис. 1).

2.В нижней части желоба поместите цилиндр (стопор) для торможения шарика.

3. Запустите шарик по желобу и нажмите кнопку «старт» на секундомере. Измерьте время движения шарика.

4.Сантиметром измерьте расстояние пройденное шариком(S).

5.Установите стопор в новое положение и пустите шарик по желобу с началом отсчета секундомера. Измерьте время движения шарика и расстояние пройденное шариком(S).

6.Повторите измерения четыре раза для различных положений стопора. Результаты внесите в таблицу 1

Таблица 1 – Экспериментальные данные

№	t (с)	S(м)	a (м/с²)	a_ср (м/с²)	∆ a (м/с²)	∆a_ср (м/с²)	ε %
1
2
3
4

Обработка результатов измерения

1.Пользуясь формулой (3) вычислите ускорение шарика. Результат округлите до тысячных.

2.Определите среднее значение ускорения, абсолютную и относительную погрешность измерений методом среднего арифметического (Приложение А). Результаты вычислений внесите в таблицу №1

3.Используя формулу (2), вычислите пути, пройденные шариком за 1,2,3,4….10 секунд от начала движения. s₁=…..; s₂….; s₃….;

4.Используя формулу(5) вычислите значения мгновенной скорости шарика от одной до 10 секунд после начала движения.

5.Результаты вычислений, выполненных в пунктах 3-4 запишите в таблицу №2

Таблица 2 – Данные для построения графиков зависимости пути от времени s(t) и скорости от времени υ(t)

t,с	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
s,м
υ,м/с

6.По данным таблицы 2 постройте графики зависимости пройденного пути и мгновенной скорости от времени на миллиметровой бумаге.

7.Сделайте вывод.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1.Какие из приведенных ниже движений можно считать равномерными, а какие нет? Почему? а) падение воды в водопаде; б) движение автомобиля на улице;в) подъем пассажиров на эскалаторе метро.

2. Одинаковое ли время потребуется для проезда одного и того же расстояния по реке и по озеру? Почему?

3.Какое движение отражают графики, приведенные на рисунке 2.4?

Рисунок 2.4.

4. Лыжник, съехал с горы, двигаясь прямолинейно и равноускоренно. За время 20 с, в течение которых длился спуск, скорость лыжника возросла от 5 м/с до 15 м/с. С каким ускорением двигался лыжник?

5.Зависимость координаты от времени для некоторой точки описывается уравнением . В какой момент времени проекция скорости точки на ось ОХ равна нулю?

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО прреподавателя

Отчет по лабораторной работе №2

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА

Цель: изучить закон сохранения импульса и энергии и условия их применения.

Оборудование: два шарика; рама для подвеса шариков; измерительная линейка.

Краткие теоретические сведения

Величина, равная произведению массы материальной точки на ее скорость, называется импульсом:

(1)

где р –импульс тела; m – масса тела; υ – скорость тела.

Импульс тела направлен в ту же сторону, что и скорость тела. Единица измерения импульса

Проверка закона сохранения в данной работе сводится к проверке справедливости уравнения:

(2)

При малых углах отклонения шара от положения равновесия s₀, s₁ и s₂ можно заменить соответствующими величинами, отсчитанными по горизонтальной шкале.

Порядок выполнения работы

1.Перенесите рисунок 2.8 из методички в бланк отчета к лабораторной работе.

2.Определите на весах массы шаров m₁ и m₂. Запишите результат в таблицу 1

3. Отрегулируйте подвеску шаров так, чтобы их центры и точка касания находились на одной горизонтальной линии.

4. Отклоните шар большей массы на 5 см от положения равновесия (s₀) и затем отпустите его. Заметьте максимальное отклонение этого шара после удара (s₁). Повторите опыт 5 раз и найдите среднее значение отклонения s_1ср. Запишите полученный результат в таблицу 1

5. Повторите опыт 4, но теперь заметьте после удара максимальное отклонение шара с меньшей массой (s₂). Повторите опыт 5 раз, и найдите среднее значение отклонения s_2ср. Запишите его в таблицу 1

6. Отклоните шар большей массы на 8 см от положения равновесия (s₀) и затем отпустите его. Заметьте максимальное отклонение этого шара после удара (s₁). Повторите опыт 5 раз и найдите среднее значение отклонения s_1ср. Запишите полученный результат в таблицу 1

7. Повторите опыт 6, но теперь заметьте после удара максимальное отклонение шара с меньшей массой (s₂). Повторите опыт 5 раз, и найдите среднее значение отклонения s_2ср. Запишите его в таблицу 1

Обработка результатов измерения

1. Используя значения s₀, s₁ и s₂, вычислите импульс шара до удара m₁•s₀ и сумму импульсов шаров после удара m₁•s₁+m₂•s₂ и внесите в таблицу 1 полученные данные.

2. Сравните импульс шара до удара с суммой импульсов шаров после удара. Запишите вывод по полученным результатам работы.

Таблица 1 – Экспериментальные данные

№

m₁,

кг

m₂,

кг

s₀,

s₁,

s₂,

m₁•s₁,

m₂•s₂,

m₁•s₁+m₂•s₂,

3.Сделайте вывод в лабораторной работе.

Контрольные вопросы

1.Что такое импульс материальной точки? По какой формуле он находится?

2.Запишите формулу и формулировку закона сохранения импульса?

3. Материальная точка движется по окружности с постоянной по модулю скоростью. На рисунке 1 указан начальный и конечный импульс точки. Изобразите рядом на другом рисунке вектор изменения импульса.

Рисунок 1

4. Материальная точка движется по окружности с постоянной по модулю скоростью. На рисунке 2 указан начальный и конечный импульс точки. Изобразите рядом на другом рисунке вектор изменения импульса.

Рисунок 2

5.Неподвижный вагон массой 2•10⁴ кг сцепляется с платформой массой 3•10⁴. До сцепки платформа имела скорость 1 м/с. Чему равна скорость вагона и платформы после их сцепки?

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Отчет по лабораторной работе №3

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

Цель: экспериментальным путем определить абсолютную влажность воздуха.

Оборудование: психрометр, лабораторные и демонстрационные термометры.

Краткие теоретические сведения

Абсолютная влажность ρ_аопределяется массой водяного пара, содержащегося в 1 м³ воздуха, т. е. плотностью водяного пара.

Относительная влажность φ показывает, сколько процентов составляет абсолютная влажность от плотности ρ_н водяного пара, насыщающего воздух при данной температуре:

(1)

где ρ_а – абсолютная влажность воздуха, ρ_н – плотность насыщенного пара, отсюда

(2)

Относительную влажность воздуха φ можно вычислить с помощью психрометра.

Порядок выполнения работы

1.Определите цену деления каждого из двух разных психрометров.

__С₁ =______________________________С₂=___________________________________________

2.Определите температуру сухого термометра в одном из психрометров.

3.Определите температуру смоченного термометра.

4.Повторить опыт для другого психрометра с иной ценой деления.

5.Результаты измерений запишите в таблицу 1

Таблица 1 – Экспериментальные данные

Показания термометров		Разность показания термометров _∆t = t⁰_сух- t⁰_влаж	Относительная влажность φ (%)	Абсолютная влажность r_а (кг/м³)	r_{а ср} (кг/м³)	_∆r_а (кг/м³)	_∆r_{а ср} (кг/м ³)	ε (%)
сухого воздуха t⁰_сух	влажного воздуха t⁰_влаж

Обработка результатов измерения

1.Пользуясь психрометрической таблицей (таблица Б.1, приложение Б), определите относительную влажность воздуха для каждого эксперимента.

2.Давление насыщенного пара ρ_н для каждого эксперимента определите из таблицы «Давление насыщенных водяных паров и их плотность при различных температурах» (таблица Б.2, приложение Б)

3.По формуле 2 рассчитайте абсолютную влажность воздуха для каждого опыта.

4.Найдите абсолютную и относительную погрешности измерений методом среднего арифметического (Приложение А).

5.Результаты вычислений внесите в таблицу 1

6.Сделайте вывод.

Контрольные вопросы

1. Почему показания влажного термометра психрометра меньше показаний сухого термометра? При каком условии разность показаний термометра наибольшая?

2. Сухой и влажный термометры психрометра показывают одну и ту же температуру. Какова относительная влажность воздуха?

3. Часть воды испарилась из чашки при отсутствии теплообмена с окружающей средой. Как изменилась температура воды?

4. Парциальное давление водяного пара в комнате в 2,5 раза меньше давления насыщенного пара при той же температуре. Определить относительную влажность воздуха.

5. В воздухе аудитории при относительной влажности 60% парциальное давление пара 2400 Па. Определить давление насыщенного пара при данной температуре.

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Отчет по лабораторной работе №4

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ИЗМЕРЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ

Цель: определить поверхностное натяжение жидкости методом отрыва капель.

Оборудование: капельница, сосуд с жидкостью, полоска миллиметровой бумаги.

Краткие теоретические сведения

Поверхностное натяжение можно определить различными методами.

Метод отрыва капель

Рисунок 1 – Силы, действующие на каплю в момент отрыва

Опыт осуществляют с капельницей, в которой находится исследуемая жидкость. Открывают кран капельницы так, чтобы из бюретки медленно падали капли. Перед моментом отрыва капли сила тяжести ее Р=mg равна силе поверхностного натяжения, граница свободной поверхности - окружность шейки капли. Следовательно,

(1)

Масса жидкости

, (2)

где m₀ – масса жидкости в объеме V, ρ – плотность жидкости, n – число капель в объеме V.

Длина границы поверхностного слоя жидкости.

(3)

Опыт показывает, что

d_ш._k=0,9d, (4)

где d - диаметр канала узкого конца бюретки, тогда подставляя выражения (2) - (4) в формулу (1) запишем:

(5)

Порядок выполнения работы

1.Соберите установку и наполните капельницу водой.

2.Измерьте диаметр канала узкого конца капельницы. Для этого полоску миллиметровой бумаги вдавить в шейку капельницы, по полученной окружности определить внутренний диаметр капельницы.

3.Подставьте под капельницу сосуд, в котором была вода, и плавно открывая кран, добейтесь медленного отрыва капель (капли должны падать друг за другом через 1-2с).

4.Отсчитайте количество капель (n) в объеме 5см³жидкости.

5.Повторите опыт три раза.

6.Результаты измерений запишите в таблицу 1

Таблица 1 – Экспериментальные данные

№ п/п	Объем капель V ( м³)	Число капель n	Плотность раствора r_ж (кг/м³)	Диаметр отверстия капельницы d_{капельницы} (м)	Поверхн. натяжение σ (н/м)	Табличное значение σ_ср (н/м)	_∆σ (н/м)	ε %
1
2
3

Обработка результатов измерения

1. По формуле (5) вычислите поверхностное натяжение для каждого опыта.

2.Найдите среднее значение σ_ср,сравните полученный результат с табличным значением поверхностного натяжения (таблица Б.3, приложение Б) с учетом температуры.

3.Определите абсолютную и относительную погрешности измерений (Приложение А).

4.Сделайте вывод.

Контрольные вопросы

1. Каков физический смысл поверхностного натяжения?

2. Какие причины влияют на величину коэффициента поверхностного натяжения.

3. Изменится ли результат вычисления поверхностного натяжения, если опыт проводить в другом месте Земли?

4. Изменится ли результат вычисления, если диаметр канала трубки будет меньше?

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Отчет по лабораторной работе №5

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Цель: опытным путем определить коэффициент линейного расширения твердых тел.

Оборудование: электронагреватель, термометр, индикатор удлинения часового типа, набор стержней из разных материалов.

Краткие теоретические сведения

Коэффициент линейного расширения α характеризуется изменением линейных размеров образца при нагревании и определяется по формуле:

(1)

где l – начальная длина образца;Δl – увеличение длины, определяемое по индикатору; t₀ – первоначальная температура воды в пробирке;t_к – конечная температура воды после нагревания.

Физический смысл коэффициента линейного расширения: показывает на какую часть длины тела, взятого при 0⁰С изменятся его длина при нагревании на 1⁰С.

Порядок выполнения работы

1.Пробирку на ½ объема наполните водой комнатной температуры.

2.Термометром измерьте начальную температуру воды в пробирке t₀.

3.Начальную длину образца l измерьте с помощью штангенциркуля, полученные данные внесите в таблицу 1.

4.Опустите в пробирку образец так, чтобы сферический конец образца упирался в дно пробирки.

5.Индикатор с помощью штока 6 отверните на четверть оборота в сторону до упора.

6. Пробирку с образцом поместите в нагреватель так, как показано в методичке на рис. 4.14.

7.Плавно оттяните шток индикатора 6 вверх, установите индикатор над пробиркой и опустите шток в углубление на торце образца 1. При работе с индикатором соблюдайте осторожность: не допускайте резких толчков штока индикатора.

8.Поворотом шкалы индикатора 6 совместите нуль шкалы со стрелкой.

9.Включите питание прибора. При закипании воды в пробирке (через 12-15 минут) по индикатору определите увеличение длины образца Δl. Конечную температуру образца, считайте равной температуре кипения воды.

10.После снятия показаний, выключите прибор. С помощью резинки, надетой предварительно, вытащите пробирку. Аккуратно выньте стержень и вылейте воду.

11.Возьмите другую холодную пробирку и повторите опыт для других стержней.

12.Результаты измерений запишите в таблицу 1

Таблица 1 – Экспериментальные данные

№ п/п	Материал	t₀ (⁰C)	t_к (⁰C)	l (_мм)	Δl (_мм)	α (К^-1)	α_табл (К^-1)	Δα	ε %
1	сталь
2	алюминий
3	стекло

Обработка результатов измерения

1.По данным таблицы и формуле 1 рассчитайте коэффициент линейного расширения α.

2. Найдите в таблице Б.4 (Приложение Б), значение α_табл. для каждого образца.

3.Запишите данные в таблицу 2.6

3.Посчитайте абсолютную и относительную погрешности измерений (Приложение А)

4. Сделайте вывод.

Контрольные вопросы

1.В чем заключается физическая природа теплового расширения твердых тел?

2. Как определяется коэффициент линейного расширения? От чего он зависит?

3.Почему посуда из толстого стекла лопается чаще, чем посуда из тонкого стекла, если в неё налить горячую воду?

4.Почему проволочки, впаянные в баллон электрической лампы, делают не из любого металла?

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Отчет по лабораторной работе №6

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ

Цель: используя закон Ома для участка цепи, научиться определять сопротивление проводника при помощи амперметра и вольтметра; убедиться на опыте в том, что сопротивление проводника не зависит от силы тока в нём и напряжения на его концах.

Оборудование: источник питания, исследуемый проводник, амперметр, вольтметр, ползунковый реостат, ключ, соединительные провода.

Краткие теоретические сведения

Согласно закону Ома: сила тока I в цепи прямо пропорциональна напряжению U на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению R:

, (1)

отсюда

(2)

Для того, чтобы узнать сопротивление проводника нужно измерить силу тока, проходящего через него, напряжение на его концах и подставить полученные значения в формулу. Для того чтобы убедиться в том, что сопротивление проводника не зависит от напряжения на его концах и силы тока в нем нужно несколько раз вычислить сопротивление, изменяя силу тока в цепи с помощью реостата.

Порядок выполнения работы

1. Определите цену деления амперметра и вольтметра

_______С_А
=_________________________С_V=__________________________________________

2. Соберите цепь (рис. 1), последовательно соединив источник питания, амперметр, спираль, реостат, ключ.

3. К концам исследуемого проводника присоедините вольтметр.

4. Покажите собранную цепь преподавателю.

5. Включите источник питания и замкните ключ.

6. Снимите показания амперметра и вольтметра.

7. Повторите опыт для других положении ползунка (в начале, в середине и в конце) реостата.

8. Полученные данные внесите в таблицу 1

9. Начертите схему этой цепи (рис. 1).

Рисунок 1. – Экспериментальная схема

Таблица 1 – Экспериментальные данные

№	U (В)	I (А)	R (Ом)	R_ср (Ом)	ΔR (Ом)	ΔR_ср (Ом)	ε (%)

Обработка результатов измерения

1.По данным таблицы и формуле 2 рассчитайте сопротивления проводника для каждого опыта

2. Запишите данные в таблицу 1

3.Посчитайте абсолютную и относительную погрешности методом среднего арифметического (Приложение Б).

4. По данным таблицы 1 постройте на миллиметровой бумаге график зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах.

5. Сделайте вывод.

Контрольные вопросы

1. Согласно закону Ома сопротивление участка цепи . Означает ли это, что сопротивление зависит от силы тока или напряжения?

2. Что такое удельное сопротивление проводника?

3. На рисунке 2 изображены графики зависимости силы тока в трех проводниках от напряжения на их концах. Сопротивление какого проводника равно 2,5 Ом? Запишите расчеты сопротивления для каждого проводника.

Рисунок 2

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Отчет по лабораторной работе №7

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НИТИ ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ

Цель: научиться определять температуру нити накала электрической лампочки.

Оборудование: источник питания (U =4,5 В), амперметр, вольтметр, лампа накаливания (U=110 В, Р= 600 Вт), ключ, соединительные провода.

Краткие теоретические сведения

Зависимость электрического сопротивления R_t металлов от температуры выражается формулой:

, (1)

где R_t – электрическое сопротивление металлического образца при температуре t;R₀ – электрическое сопротивление его при 0⁰С;α – температурный коэффициент электрического сопротивления для данного вещества.

Если известны значения электрического сопротивления образца R₀ при 0⁰С и R_t в нагретом состоянии, а так же температурный коэффициент электрического сопротивления α, то температуру t можно вычислить по формуле:

(2)

Выражая температуру в градусах Кельвина, получаем формулу для определения температуры:

(3)

где Т – абсолютная температура.

Сопротивление лампы при комнатной температуре можно определить из закона Ома для участка цепи:

(4)

Сопротивление лампы R₀ при 0⁰С или 273 К, из формулы 2.21 :

(5)

Электрическое сопротивление металлического образца при температуре t, вычислим используя формулу для расчета максимальной мощности:

(6)

С учетом закона Ома, получим

(7)

где , - максимальное напряжение и максимальная мощность лампы.

Порядок выполнения работы

1.Нарисуйте принципиальную схему изображенной электрической цепи на рисунке, соответствующему вашему варианту, составленной для измерения сопротивления нити накала лампы в холодном состоянии. При измерении предполагается, что сила тока лампы достаточно мала, а измерения выполняются быстро, поэтому можно считать, что в процессе измерения температура нити накала и ее сопротивление не изменяются.

2.Обозначьте на принципиальной схеме знаками (+,-) полярность зажимов электроизмерительных приборов, а стрелками – направление тока в цепи.

3.Определите цену деления электроизмерительных приборов: амперметра - С_А, вольтметра - С_V.

_______С_А
=_________________________С_V=__________________________________________

4.Снимите показания амперметра и вольтметра, данные внесите в таблицу 1

_______I = __________________________U = __________________________________________

Обработка результатов измерения

1.Определите сопротивление лампы в холодном состоянии по формуле 4.

2.Рассчитайте сопротивление лампы R₀, R_t, используя формулы 5 и 7, соответственно.

3.Вычислите температуру нити накала лампы при ее нормальном горении, по формуле 2, если температурный коэффициент задан в Цельсиях, или по формуле 3, если температурный коэффициент в Кельвинах.

4.Полученные данные внесите в таблицу 1

Таблица 1 – Экспериментальные данные

Максимальное напряжение на лампе

U_л, В

Напряжение

на лампе

U, В

Сопротивление лампы в холодном состоянии

R, Ом

Сопротивление при 0⁰С,

R₀, Ом

Сопротивление при температуре t,

R_t, Ом

Температура нити накала лампы,

T, К(С⁰)

Контрольные вопросы

1. Чем объясняется зависимость электрического сопротивления металлов от температуры?

2. Когда электрическая лампочка потребляет большую мощность: сразу после включения ее в сеть или спустя несколько минут ?

3.Каковы основные источники погрешностей измерений в данном эксперименте??

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Отчет по лабораторной работе №8

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА ТОКА

Цель: экспериментально вычислить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

Оборудование: источник электрической энергии, амперметр, вольтметр, реостат (6 – 8 Ом), ключ, соединительные провода.

Краткие теоретические сведения

Величина, численно равная работе, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного заряда внутри источника тока, называется электродвижущей силой источника тока ε:

(1)

В СИ ε выражается в вольтах (В).

С другой стороны из закона Ома для полной цепи:

(2)

где I – сила тока, U – напряжение.

Порядок выполнения работы

1.Определите цену деления шкалы измерительных приборов.

_______С_А
=_________________________С_V=__________________________________________

2.Собирите электрическую цепь по схеме, изображенной в методичке на рис. 2.18.

3. Нарисуйте в отчете принципиальную схему изображенной электрической цепи.

4.Обозначьте на принципиальной схеме знаками (+,-) полярность зажимов электроизмерительных приборов, а стрелками – направление тока в цепи.

5.После проверки цепи преподавателем замкните ключ и, пользуясь реостатом, установите силу тока, соответствующую нескольким делениям шкалы амперметра. Снимите показания вольтметра и амперметра.

6.Опыт повторите 2 раза, изменяя силу тока цепи при помощи реостата.

7.Полученные данные запишите в таблицу 1

Таблица 1 – Экспериментальные данные

№	Напряжение на внешней части цепи U, В	Сила тока в цепи I,А	Внутреннее сопротивление r, Ом	Среднее значение внутреннего сопротивления r_ср, Ом	ЭДС e, В	Среднее ЭДС e_c_р, В
1
2
3

Обработка результатов измерения

1. Результаты измерений подставьте в уравнение 1 и определите внутреннее сопротивление источника по формулам:

(1)

2.Далее по формулам (2) определите электродвижущую силу источника, поочередно подставляя три значения r.

(2)

3.Запишите данные в таблицу 1

4.Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности методом среднего арифметического (Приложение А).

5.Сделайте вывод.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. Какова физическая суть электрического сопротивления?

__________________________________________________________________________________

2. Какова роль источника тока в электрической цепи?

3. Каков физический смысл ЭДС? Дать определение вольту.

4. От чего зависит напряжение на зажимах источника тока?

5. Пользуясь результатами произведенных измерений, определить сопротивление внешней цепи.

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Отчет по лабораторной работе №9

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЧАЙНИКА

Цель: научиться находить коэффициент полезного действия электрического устройства по результатам эксперимента.

Оборудование: электрический чайник; термометр; часы (секундомер); мензурка

Краткие теоретические сведения

Коэффициент полезного действия есть отношение совершенной устройством или механизмом полезной работы к полной совершенной работе (или затраченной энергии). Если, например, наполнить чайник водой при некоторой температуре t₁ и нагреть до температуры t₂, то полезная работа будет равна требуемому для нагрева количеству теплоты

(1)

где с – удельная теплоемкость воды;m – масса воды.

Затраченная энергия может быть оценена по формуле

(2)

где N – указанная в паспорте (инструкции по использованию) мощность чайника;Δt – время нагрева.

В таком случае коэффициент полезного действия равен

(3)

Порядок выполнения работы

1. Налейте в чайник некоторый объем воды, например 0,5 л, воспользовавшись для этого мензуркой.

2.Измерьте термометром начальную температуру воды t₁.

3.Включите чайник и нагрейте в нем воду в течение некоторого времени Δt (около 2-3 мин.).

4. Измерьте конечную температуру воды t₂.

5. Повторите эту процедуру еще раз.

6. Заполните таблицу 1

Таблица 1 – Экспериментальные данные

№

Объем воды в чайнике,

м³

Плотность воды ρ,

кг/м³

Масса воды m,

кг

Начальная температура t₁,

⁰С

Конечная температура t₁,

⁰С

Время нагрева Δt,

КПД

η,

Обработка результатов измерения

1.Рассчитайте объем воды в чайнике по формуле:

(4)

2.Найдите по формуле 3 коэффициент полезного действия η

3.Сделайте вывод.

Контрольные вопросы

1. Какие преобразования энергии происходят в проводнике, когда по нему идет ток?

2. Что называют номинальной мощностью?

3. Можно ли увеличить мощность электроприбора, подавая на него большее напряжение?

4. Как увеличится КПД, определенный описанным в работе методом, если увеличить мощность нагревательного прибора?

5. Изменится ли КПД, определенный указанным в работе методом, если увеличить массу воды?

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Отчет по лабораторной работе №10

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

Цель: изучить явление электромагнитной индукции, экспериментально проверить правило Ленца.

Оборудование: тонкая трубка с индукционной катушкой и заполненная вязкой жидкостью (масло), набор цилиндрических неодимовых магнитов с маркированными торцами, микроамперметр.

Краткие теоретические сведения

Величина э.д.с. была связанна Фарадеем со скоростью изменения потока магнитной индукции соотношением:

(1)

где ΔФ– поток магнитной индукции через поверхность контура;Δt – интервал времени.

Знак минус показывает, что увеличение потока вызывает э.д.с. ε_i<0, т.е. поле индукционного тока В_i направлено навстречу потоку Ф (Ф=В_внеш·S); уменьшение потокавызывает ε_i > 0, т.е. направление потока Ф и поля индукционного тока В_i совпадают . Таким образом, выражение (1) дает одновременно и величину и направление э.д.с. индукции, которое согласуется с правилом Ленца.

Порядок выполнения работы

1. Рассмотрите цилиндрические магниты с помеченными торцами условными обозначениями«·» и «··».

2. Поочередно бросайте магниты в трубку установки, пронаблюдайте отклонение стрелки микроамперметра, в момент прохождения ими катушки индуктивности.

3. Результаты наблюдений внесите в таблицу 1

4. Сделайте вывод по результатам эксперимента №1

Таблица 1 – Экспериментальные данные

Контрольные вопросы

1. Что такое магнитный поток, каковы способы его изменения? Каким образом меняется магнитный поток в лабораторной работе?

2. При каких условиях в замкнутых контурах, пронизываемых магнитным полем, возникает э.д.с. индукции?

3. В чем состоит явление электромагнитной индукции?

4. Сформулируете закон электромагнитной индукции.

5. Каков смысл знака «-» в правой части формулы (1), выражающей закон электромагнитной индукции.

6. Как определяется направление индукционного тока?

7. Какова причина возникновения э.д.с. электромагнитной индукции в неподвижном контуре при изменении магнитного потока?

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Отчет по лабораторной работе №11

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПЕРИОДА КОЛЕБАНИЙ НИТЯНОГО МАЯТНИКА ОТ ДЛИНЫ НИТИ

Цель: исследовать зависимость периода колебаний математического маятника от его параметров; экспериментально вычислить ускорение свободного падения.

Оборудование: штатив с держателем, грузы (m₁ = 100г., m₂ = 200г) с нитью длиной не менее 1м, метровая линейка, секундомер.

Краткие теоретические сведения

Период колебаний (Т) – время, за которое совершается одно полное колебание

(1)

где t – время колебания;n – число колебаний.

Амплитуда колебаний (А) – максимальное отклонение от положения равновесия.

Теория показывает, что период колебаний математического маятника зависит только от его длины l и ускорения свободного падения g. Эта зависимость выражается следующим образом:

(2)

отсюда, ускорение свободного падения

(3)

Порядок выполнения работы

Задание №1

Эксперимент №1

1.Установите штатив с держателем на краю стола.

2.Укрепите нить длиной приблизительно l = 1 м с грузом в держателе на штативе.

3.Отклоните маятник с грузом массой m = 100г на небольшой угол α и отпустите.

4.По секундомеру определите время t, за которое маятник совершит n полных колебаний, например 30.

5.Повторите опыт, изменив массу груза на m = 200гр.

6.Запишите полученные данные в таблицу 1

Таблица 1 – Экспериментальные данные №1

№

Масса

груза

t(c)

T(c)

Вывод

100 г

200 г

Задание №2

Эксперимент №2

1.Установите штатив с держателем на краю стола.

2.Укрепите нить длиной приблизительно l = 1 м с грузом m = 100 г в держателе на штативе.

3.Изменняя амплитуду колебаний А (в 2 раза), измерьте время t тридцати полных колебаний.

4. Внесите данные в таблицу 2

Таблица 2 – Экспериментальные данные №2

№

Амплитуда,

А (м)

t(c)

T(c)

Вывод

А₁

А₂

Задание №3

Эксперимент №3

1.Установите штатив с держателем на краю стола.

2.Укрепите нить длиной приблизительно l = 1 м с грузом m = 100 г в держателе на штативе.

3.Уменьшите длину нити маятника в два раза, измерьте время тридцати полных колебаний.

4.Внесите данные в таблицу 3

Таблица 3 – Экспериментальные данные

№

Длина нити

l (м)

t(c)

T(c)

Вывод

l₁

l₂

Обработка результатов измерения

Задание №1

Эксперимент №1

1.Вычислите период Т колебания маятника для первого и второго эксперимента по формуле 1.

2.Данные и расчеты внесите в таблицу 1

3.Сравните периоды T₁ и Т₂, сделайте вывод.

Задание №2

Эксперимент №2

1.Вычислите период Т колебания маятника для первого и второго эксперимента по формуле 1

2.Данные и расчеты внесите в таблицу 2

3.Сравните периоды T₁ и Т₂, сделайте вывод.

Задание №3

Эксперимент №3

1.Вычислите период Т колебания маятника для первого и второго опыта по формуле 1

2.Данные и расчеты внесите в таблицу 3

3.Сравните периоды T₁ и Т₂ , сделайте вывод.

Задание №4: Определение ускорения свободного падения маятника

1.По формуле 3 вычислите 4 раза ускорение свободного падения маятника, подставляя поочередно значения периодов Т из первого, второго эксперимента.

2.Полученные данные внесите в таблицу 4

3.Посчитайте абсолютную и относительную погрешности методом среднего арифметического (Приложение А).

Таблица 4 – Расчетные данные

№	l (м)	T(c)	g (м/c²)	g_ср(м/c²)	Δg	Δg_ср	d%
1
2
3
4

4.Сделайте вывод

Контрольные вопросы

1. Из каких элементов состоит прибор для изучения колебаний математического маятника?

2. От каких величин и как зависит период колебаний пружинного маятника?

3. Можно ли пользоваться маятниковыми часами в условиях невесомости?

4. Наблюдая за движением шарика в течение одного периода, ответьте на вопрос: будет ли оно равноускоренным?

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Отчет по лабораторной работе №12

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ИЗУЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРЕДМЕТОВ В ТОНКОЙ ЛИНЗЕ

Цель: определить главное фокусное расстояние и оптическую силу собирающих линз.

Оборудование: двояковыпуклые собирающие линзы №1 и №2, свеча парафиновая, экран белый, линейка.

Краткие теоретические сведения

Формула тонкой линзы:

(1)

где d –расстояние от предмета до линзы, f – расстояние от изображения до центра линзы, отсюда

(2)

Величина обратная фокусному расстоянию линзы, называется оптической силой линзы ( D) и измеряется в диоптриях.

(3)

Единица измерения оптической силы из формулы (3)

Порядок выполнения работы

Задание №1

Эксперимент с линзой №1

1.Установите источник света, линзу №1 и экран так, как показано на рис.1

2.Перемещая источник света и линзу, получите на экране уменьшенное четкое изображение источника света.

3.Измерьте расстояние от источника света до линзы (d) и от экрана до линзы (f) с точностью до 1мм, данные внесите в таблицу 1

4.Повторяя п.2, получите увеличенное изображение источника света на экране, данные (f) и (d) запишите в таблицу 1

5.Получите равное изображение источника света на экране, данные (f) и (d) запишите в таблицу 1

Рисунок 1 – Схема опыта по определению фокусного расстояния и оптической силы собирающей линзы

Задание №2

Эксперимент с линзой №2

1.Установите источник света, линзу №2 и экран так, как показано на рис.1

2.Перемещая источник света и линзу получите на экране уменьшенное четкое изображение источника света.

3.Измерьте расстояние от источника света до линзы (d) и от экрана до линзы (f) с точностью до 1мм, данные запишите в таблицу 1

4.Повторяя п.2, получите увеличенное изображение источника света на экране, данные (f) и (d) запишите в таблицу 1

5.Получите равное изображение источника света на экране, данные (f) и (d) внесите в таблицу 1

Таблица 1 – Экспериментальные данные

№

линзы

d (м)

f(м)

F(м)

F_ср(м)

(дптр)

№ 1

1 уменьшенное

2 увеличенное

3 равное

№ 2

1 уменьшенное

2 увеличенное

3 равное

Обработка результатов измерения

1.По формуле 2 вычислите главное фокусное расстояние F для каждого изображения и каждой линзы.

2.Вычислите среднее значение фокусного расстояния F_срдля 1 и 2 линзы.

3.Подставляя в формулу 3 среднее значение фокусного расстояния, для каждой линзы вычислите оптическую силу.

4.Внесите полученные данные в таблицу 1

5. Сделайте вывод

Контрольные вопросы

1.Зная, что оптическая сила может быть выражена формулой: подсчитать оптическую силу линзы, если коэффициент преломления стекла n = 1,5, а радиус кривизны обеих поверхностей линзы одинаковы и равны 10см.

2.Как изменится изображение предмета на экране, если прикрыть половину линзы куском картона или материи?

3.Сколько фокусов у линзы, и какие они для собирающей и рассеивающей линзы?

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Отчет по лабораторной работе №13

студента (курсанта) группы__________________

ФИО_______________________________________________________________

ТЕМА: ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ И ДИФРАКЦИИ СВЕТА

Цель: определить длину световой волны для красного, зеленого, фиолетового цветов.

Оборудование: прибор для определения длины световой волны, дифракционная решетка, свеча.

Краткие теоретические сведения

Условие возникновения максимума в дифракционной решетке:

k·l = dsinj (1)

где d – период дифракционной решетки; φ – угол, под которым виден световой максимум (угол дифракции).

Рисунок 1 – Дифракционная решетка

Так как углы дифракции, как правило, малы, то для них можно принять

(рис. 1). Поэтому

(2)

где h[м ] – расстояние от центра до максимума на экране;l [ м] – расстояние от решетки до экрана (АК)

В данной работе формулу (2) используют для вычисления длины световой волны.

Порядок выполнения работы

1.Смотря на свечу через дифракционную решетку, расположите прибор так, чтобы был виден свет от свечи в щели экрана.

2.Перемещением экрана добейтесь наиболее четкого изображения спектра k -го порядка.

3.Измерьте расстояние l от дифракционной решетки до экрана.

4.На экране от щели влево и вправо найдите 1-й max для красного цвета. Запишите расстояние h от щели до середины спектра в таблицу 1.

5.На экране от щели влево и вправо найдите 1-й max для зеленого цвета. Запишите расстояние h от щели до середины спектра в таблицу 1

6.На экране от щели влево и вправо найдите 1-й max для фиолетового цветов. Запишите расстояние h от щели до середины спектра в таблицу 1

7.Повторите пункты 4-6 для максимума второго порядка.

Таблица 1 – Экспериментальные данные

№ k	d (мм)	l (мм)	влево h₁ (мм)	вправо h₂ (мм)	hcp (мм)	λ (нм)	λ_ср (нм)	λ_табл (нм)	ε, %
1								Красный 760-620
2								Красный 760-620
1								Зеленый 560-500
2								Зеленый 560-500
1								Фиолетовый 450-380
2								Фиолетовый 450-380

Обработка результатов измерения

1.По формуле 2 определите длину волны каждого цвета

2.Определите среднее значение длины волны каждого цвета.

3.Результаты сравните с табличными значениями для каждого цвета и вычислите относительную погрешность измерений по формуле

4. Сделайте вывод.

Контрольные вопросы

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

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

3.Почему максимумы располагаются как слева, так и справа от нулевого максимума?

«_____»_________________20____ _____________________ _______________________

дата выполнения лабораторной работы подпись преподавателя ФИО преподавателя

________________________ _____________________ _______________________

оценка за лабораторную работу подпись преподавателя ФИО преподавателя

Скачано с www.znanio.ru

Отклонение стрелки мкА

Отклонение стрелки мкА

Полюс «··»

Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.

06.02.2020