Рабочая тетрадь по физике

Министерство образования и науки Хабаровского края Краевое государственное бюджетное  профессиональное образовательное учреждение  «Хабаровский промышленно­экономический техникум» РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ по учебной дисциплине «Физика» (для обучающихся 1 курса, имеющих нарушения слуха) Специальности: 23.02.04   «Техническая   эксплуатация   подъемно­транспортных, строительных и дорожных машин и оборудования (по отраслям)» 23.02.03   «Техническое   обслуживание   и   ремонт   автомобильного транспорта» 09.02.04 «Информационные системы (по отраслям)» 35.02.03 «Технология деревообработки» 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»     08.02.06   «Строительство   и   эксплуатация   городских   путей сообщения» Хабаровск 2017 7 Организация­разработчик: учреждение «Хабаровский промышленно­экономический техникум»   краевое   государственное   бюджетное   образовательное Автор­составитель: Кирюшина С.И., преподаватель высшей категории КГБ ПОУ ХПЭТ Рецензент: Ледовских И.А., К. ф.­м. н., доцент, декан факультета ЕНМиИТ ПИ ТОГУ Рабочая тетрадь по дисциплине «Физика» для обучающихся 1 курса, имеющих нарушения слуха/   Кирюшина   С.И.–Хабаровск,   2017.   –69с.   (   страницы   расставлю   позже,   после замечаний) Рабочая   тетрадь   по   учебной   дисциплине   «Физика»   предназначена   для   работы обучающимся   I   курса,   имеющих   нарушения   слуха.   Содержит   20   лабораторных   работ, краткое описание теории, методику выполнения лабораторных  работ, выполнение которых предусмотрено   учебной   программой   дисциплины   «Физика»,   контрольные   вопросы   к каждой работе и проверочные тесты. Составлена   в   соответствии   с   Федеральным   государственным   образовательным   утвержденным   приказом стандартом   среднего   (полного)   общего   образования, 7 Министерства   образования   и   науки   РФ   от   17.05.2012   г.   №   413,   адаптированной программой учебной дисциплины «Физика». СОДЕРЖАНИЕ Пояснительная записка Лабораторная работа №1 Определение плотности твердого тела Лабораторная работа № 2 Определение удельной теплоемкости твердого тела Лабораторная работа № 3 Определение влажности воздуха и точки росы Лабораторная работа № 4 Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости Лабораторная работа № 5 Определение коэффициента линейного расширения тел Лабораторная работа № 6 Определение емкости конденсатора Лабораторная работа № 7 Определение удельного сопротивления проводника Лабораторная работа № 8 Определение температуры спирали лампочки Лабораторная работа № 9 Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника Лабораторная работа № 10 Определение КПД нагревателя Лабораторная работа № 11 Снятие вольт –амперной характеристики диода Лабораторная работа № 12 Определение электрохимического эквивалента меди Лабораторная работа № 13 Снятие характеристики термистора Лабораторная работа № 14 Изучение  магнитного поля тока Лабораторная работа № 15 Определение ускорения силы тяжести Лабораторная работа № 16 Изучение цепей переменного тока Лабораторная работа № 17 Определение параметров трансформатора Лабораторная работа № 18 Сборка и настройка простейшего радиоприемника Лабораторная работа № 19 Определение оптической силы линзы Лабораторная работа № 20 Определение показателя преломления и скорости света в стекле Приложение  1 Приложение  2 7 Приложение  3 Список литературы Список видеофайлов Заключение ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА   Адаптированная   рабочая   тетрадь   по   учебной   дисциплине   «Физика»   является составной   частью   учебно­методического   комплекта   основной   профессиональной образовательной   программы  в   соответствии   с  ФГОС  СПО  для  обучающихся,   имеющих нарушения слуха.                         Составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом   среднего   (полного)   общего   образования,   утвержденного   приказом 7 Министерства  образования   и   науки   РФ   от   17.05.2012   г.   №   413  и   адаптированной программой   учебной   дисциплины   «Физика»   для   специальностей  23.02.04., 23.02.03., 09.02.04., 35.02.03., 08.02.01., 08.02.06.                           Стандарт  включает  в себя  требования: к результатам  освоения основной образовательной   программы;   к   условиям   реализации   основной   образовательной программы. Требования к результатам освоения основной образовательной программы и условиям реализации учитывают возрастные и индивидуальные особенности обучающихся при   получении   среднего   общего   образования,   включая   образовательные   потребности обучающихся с ограниченными возможностями здоровья и инвалидов, а также значимость данного   уровня   общего   образования   для   продолжения   обучения   в   организациях, осуществляющих   образовательную   деятельность,   профессиональной   деятельности   и успешной   социализации.   Предметные   результаты   освоения   основной   образовательной программы   «Физика»   должны   обеспечивать   возможность   дальнейшего   успешного профессионального обучения или профессиональной деятельности. Адаптированная   рабочая   тетрадь   предназначена   для   выполнения   лабораторных работ, а также для проверки и контроля полученных знаний по дисциплине «Физика» для всех  технических  специальностей.  Данная  тетрадь  может  быть с  успехом  использована обучающимися, которые занимаются  по учебникам Г.А. Мякишева. Физика.10 класс: учеб. для     общеобразоват.   организаций   с   прил.   на   электрон.   носителе   /базовый   уровень­М.; Просвещение, 2014  и Физика.11 класс: учеб. для  общеобразоват. организаций с прил. на электрон. носителе /базовый и профильный уровни/ 23 изд.­М.; Просвещение, 2014   Каждая лабораторная работа включает: краткие теоретические сведения, перечень необходимого   оборудования,   порядок   проведения   работы   и   вычисление   погрешностей; справочные   таблицы,   контрольные   вопросы.   После   выполнения   каждой   лабораторной работы   обучающийся   должен   написать   вывод.   Для   контроля   и   правильности   вывода   в некоторых лабораторных работах имеются подсказки. В   структуру   рабочей   тетради   входит   20   лабораторных   работ,   инструкции   по выполнению   отдельных   заданий,   тесты   для   контроля   и   проверки   знаний,  критерии выставления оценок Данная тетрадь сопровождается видеофайлами  Для реализации адаптированной программы используются здоровье сберегающие и практико­ориентированные технологии, технологии активных форм и методов обучения 7 (игровая, технология личностного ориентирования, технология развивающего обучения), ИКТ (применение электронных образовательных ресурсов). Для   оформления   рабочего   места   обучающегося,   имеющего   нарушения   слуха имеются технические средства обучения.  Специальное оборудование, используемое для обучения слабослышащих:            ­ портативный тифлоплеерSmartBee;            ­ моноблок с сенсорным экраном;            ­ развивающий центр с горизонтальным дисплеем;            ­ акустические система Front Row to Go;            ­ радиокласс «Сонет­РСМ РМ 5­1» (заушный индуктор и индукционная петля). Обучение по данной рабочей тетради реализуется в течении одного учебного года на бумажном  и   электронном  носителях   в  количестве   117  часов  с  итоговой  аттестацией  в форме экзамена. Критерии выставления оценок для всех  лабораторных работ: ­ Оценка   «5»   ставится,   если   обучающийся   выполнил   работу   в   полном   объеме   с соблюдением   необходимой   последовательности   проведения   опытов   и   измерений;   все опыты   проводит   в   условиях   и   режимах,   обеспечивающих   получение   правильных результатов   и   выводов;   соблюдает   требования   правил   безопасности   труда;   в   отчете правильно   и   аккуратно   выполняет   все   записи,   таблицы,   рисунки,   чертежи,   графики, вычисления;  Оценка «4» ставится, если выполнены требования к оценке «5» , но было допущено два – три недочета, не более одной негрубой ошибки и одного недочёта. Оценка «3» ставится, если работа выполнена не полностью, но объем выполненной части     таков,   что   позволяет   получить   правильные   результаты   и   выводы:   если   в   ходе проведения опыта и измерений были допущены ошибки.  Оценка «2» ставится, если работа выполнена не полностью и   объем выполненной части   работы   не   позволяет   сделать   правильных   выводов:   если   опыты,   измерения, вычисления, наблюдения производились неправильно Во всех случаях оценка снижается, если обучающийся не соблюдал требования правил безопасности груда. 7 Инструкция по работе с тетрадью 1.Перед   тем   как   приступить   к   работе,   изучите   дома   самостоятельно соответствующие разделы учебника по которому вы обучаетесь. ( см.список литературы. № 1, 2) 2.Изучите   внимательно   дома   лабораторную   работу   в   данной   тетради.   Все лабораторные работы составлены в соответствии с адаптированной программой по физике. 3.Если   к   данной   лабораторной   работе   приложены   видеофайлы.,   обязательно просмотри и прослушай их. Это ты можешь сделать как дома, так и в аудитории. 4.Запиши обязательно вопросы, которые тебе показались непонятными и задай их преподавателю в письменной (устной) форме 5Перед   тем   как   приступить   к   выполнению   лабораторной   работы,   обязательно прослушай инструктаж по технике безопасности. 6.Выполнение   лабораторных   работ   предусмотрено   только   в   аудитории,   под контролем преподавателя. 7.Все   результаты   измерений   записываются   в   таблице   тетради,   все   вычисления производятся в тетради  8.Если вы не успели выполнить все вычисления в аудитории ,вы спокойно можете эту работу доделать дома. 9.Итогом выполнения каждой лабораторной работы является вывод.(В некоторых лабораторных работах написаны подсказки, которые научат тебя правильно писать выводы. Обязательно обрати на них внимание!) 10.Выполненную   лабораторную   работу   необходимо   сдать   преподавателю   для оценивания твоей работы. 11. В конце каждой лабораторной работы имеются контрольные вопросы с целью контроля   теоретических   знаний.   Преподаватель   ,оценивая   твои   ответы   на   контрольные вопросы ,может поставить дополнительную оценку. 12. Все лабораторные работы выполняются по порядку. Перед тем как приступить к выполнению   очередной   лабораторной   работы,   тебе   необходимо   сдать   преподавателю предыдущую выполненную лабораторную работу. Желаю   тебе   успехов   в   выполнении   лабораторных   работ   по   физике!   У   тебя   все получится ! 7 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Тема: Определение плотности твёрдого тела. Цель работы: научиться определять характеристику вещества ­ плотность. Задача: Пользуясь формулами определить плотность тел правильной и неправильной 1. формы. 2. Приборы и принадлежности:  весы технические с разновесами, циркуль, брусок Пользуясь штангенциркулем определить размеры тела и вычислить объём. правильной формы, цилиндр. Описание работы: Плотностью  p  данного однородного   тела   называется   физическая   величина, измеряемая массой вещества в единице объёма и определяется по формуле: p=m v  (1) Если   массу   тела   выражать   в   килограммах,   а   объём   в   м3  ,   то   плотность   будет измеряться в кг/м 3, т.к. масса выражается в кг и вес, выраженный в кг численно равны, то определять массу тела мы будем при помощи весов. Посмотри видеофайл №1 Ход работы: 1. Пользуясь  штангенциркулем,   определить   размеры   бруска   и   вычислить   его объём.  V1=l∙d∙h  (м3) 2. 3. 4. Определить массу бруска m1 с помощью электронных весов Вычислить плотность вещества бруска.  p1  по формуле   (1) Определить   высоту  h  и   диаметр  d  цилиндра   и   вычислить   объём v2=πD2 4 ∙H (2) 5. 6. 7. С помощью взвешивания определить массу цилиндра m2 Вычислить плотность вещества цилиндра  p2  по формуле  (1) Все данные внести в таблицу 1 7 Таблица 1 Результаты испытаний Брусок d (м) L (м) h (м) V1 ( p1 Цилиндр D(м) H(м) м3) (кг/м3) м v1¿ 3) m2 (кг) p2 (кг/м 3) Вычисления для бруска _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Вычисления для цилиндра _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Вычислите погрешность Найти абсолютную погрешность по формуле: 1. ∆p=pm−p   (3) где  pm ­ плотность вещества, определённая по таблице p ­ плотность вещества, определённая опытным путём. Вычислить относительную погрешность 2. δp=∆p p ∙100   (4) Контрольные вопросы: такое 1. Что   измерения? _____________________________________________________________________________ плотность, единицы ее         _____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 2. объёма тел.__________________________________________________________________________ Перечислите вычисления методы       _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 7 3. Как   производиться   взвешивание   сыпучего   материала   на складе________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Вывод: (попробуй написать самостоятельно) _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Подсказка.  Плотность бруска  =________, это значение ближе всего подходит  к материалу   ­   дерево.   Погрешность   при   определении   плотности   бруска   равна   =   _____ Небольшую погрешность можно объяснить неточностью измерений длины, ширины, высоты бруска и округлением чисел. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 Тема: Определение удельной теплоёмкости вещества Цель работы:  научиться вычислить теплотехническую характеристику вещества ­ удельную теплоёмкость. Задача: 1. По предложенной формуле произвести вычисление удельной теплоемкости 2. Сравнить с другими значениями теплоёмкости жидкости и твёрдых тел. Приборы и принадлежности: калориметр, термометр, некоторое количество воды комнатной температуры, весы с разновесом, испытуемое вещество, нагреватель. Описание работы Прочитай  учебник [1] Глава 13. § 77   Удельной   теплоёмкостью   называется   количество   теплоты,   которое   повышает температуру 1 кг, вещества на единицу температуры. Удельную теплоёмкость вещества определяют из уравнения теплового баланса Q = Q2 + Q3    (1) где Q1 = ст mт ( 100 ­ Тоб.)­ теплота, отданная остывающим телом Q2 = Ск mк ( Тоб. – T1) ­теплота, полученная внутренним сосудом калориметра Q3 = Св тв (Тоб. – T1)­ теплота, полученная водой  7 где С ­ удельная теплоёмкость вещества в Дж/кг*t  mт ­ масса испытуемого тела Тоб. ­ общая температура Ск,   Св  ­   соответственно   удельная   теплоёмкость   металла   внутреннего   сосуда калориметра и воды (взять из таблицы)  mB, m1 ­ соответственно массы внутреннего сосуда калориметра и воды Т1 ­ начальная температура воды и калориметра  Ход работы 1. Определить массу внутреннего сосуда калориметра при помощи взвешивания и результат занести в таблицу 1. 2. 3. 4. Влить в него массу воды, измеренную при помощи взвешивания. Определить взвешиванием массу испытуемого тела и занести в таблицу1. Определить по термометру начальную температуру калориметра и воды в нём, результаты измерений занести в таблицу 1. 5. Нагреть тело до 100 градусов, для чего помещаем его в кипящую воду и держим в ней 5 минут. 6. Вынуть испытуемое тело из кипятка и быстро поместить его во внутренний сосуд калориметра. 7. Помешивая   воду,   наблюдать   за   повышением   её   температуры,   отметить окончательную   температуру  Тоб,  установившую  после  теплообмена,результат  занести  в таблицу1. 8. Составить   уравнение   теплового   баланса   и   определить   удельную   теп­ лоёмкость испытуемого тела.                    Ст mт(100 ­ Тоб) = Ск mк ( Тоб ­ T1) + Св mв (Тоб. ­ T1) (2)  Вырази из формулы (2) Ст.  Ст.=­­­­­­­­  Вычисли значение удельной теплоемкости тела и результат занеси в таблицу. Вычисления _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 7 Таблица 2 Результаты испытаний Ск Дж/кг * t тк кг Св Дж/кг *t mв кг Т1 t Тоб t m1 СТ кг Дж/кг * t Вычисление погрешностей Вычислить абсолютную погрешность по формуле ∆ с = С­Ст (3) где: С ­ удельная теплоёмкость вещества определяется по таблице Ст  ­ удельная теплоемкость, полученная опытным путём Вычислить относительную погрешность по формуле ¿ ∆c c ∙100      (4) Sc  Sc= Вывод:_________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Тема: Определение относительной влажности воздуха  и точки росы. Цель работы: научиться определять влажность воздуха и точку росы. Задача: 1. По формулам произвести вычисления. 2. Вычислить количество воды в виде пара в помещении (аудитории) Приборы и принадлежности: психрометр и  психрометрическая таблица Теория:  Прочитай  учебник [1] Глава 11. § 72 7 Абсолютная влажность воздуха называется плотность водяного (*давление*) пара Pa , находящегося в воздухе (в 1 м3) при данной температуре. Относительная   влажность   воздуха   показывает,   сколько   процентов  составляет абсолютная влажность воздуха  Pa   от плотности  Pn   водяного пара, насыщающего воздух при данной температуре. B= Pa Pn ∙100     (1) Ход работы 1. Шарик одного из термометров должен быть обмотан марлей, конец которой опущен 2. в стаканчик с водой.( рис.2)  Отсчитать по шкале сухого и смоченного термометров температуры tc и tcм найти tc ­ tCM, затем по специальной психрометрической таблице определить относительную влажность В.  1.       Рис.1                                                             рис.2 3.  По таблице находим  Pn .        Таблица3 7 4. Из формулы (1) определяем  Pa= B∙Pn 100      (2) Решение: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 5. По абсолютной влажности находим в таблице точку росы. Контрольные вопросы:  1. Дайте определение относительной и абсолютной влажности, точки росы. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________   Изучите   таблицу   плотностей   насыщенного   пара   в   зависимости   от 2. температуры. Как зависит плотность насыщенного пара от температуры _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 3. Объяснить почему холодные трубы летом мокрые (плачут). _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 7 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________  4. Рассмотри внимательно рис.1 и найди все эти элементы на рис.2 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 Тема: Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости Цель   работы:  научиться   определять   одну   из   характеристик   жидкости   ­ коэффициент поверхностного натяжения. Задача: 1. По  конечной   формуле   произвести   вычисления   коэффициента  поверхностного натяжения; 2. Изучить   метод   определения   диаметра   трубки   при   помощи   миллиметровой бумаги. Описание работы Посмотри видеофайл №2 Поверхности   всех   жидкостей   под   действием   сил   молекулярного   взаимодействия находятся в своеобразном натяжении. Этим самым они могут быть уподоблены тонким резиновым пленкам. Силы поверхностного натяжения пропорциональны длине границы контура, охватывающего плёнку, т.е. Fn=σ∗е        (1) Коэффициент поверхностного натяжения находится по формуле(2)   σσ=Fn L            (2) Из   формулы   (2)   следует,   что   коэффициент   пропорциональности   численно определяет силу, приходящуюся на единицу длины границы контура. При   вытекании   жидкости   из   тонкой   трубочки   образуется   капля.   Незадолго   до момента падения капли в верхней части её образуется перетяжка АВ, радиус которой можно   принять   равным   радиусу   трубки.   В   момент   падения   капли   её   вес   Р уравновешивается   силами   поверхностного   натяжения  Fn,  действующими   вверх   вдоль контура   АВ.   Так   как   на   каждую   единицу   длины   контура   действует   сила   натяжения, 7 численно   равная   σ ,   то   вдоль   всего   контура   действует   сила  Fn  =  L,  где  L  длина контура. Так как Fn = Р ( в момент падения капли), или Fn = mq (H) откуда.  σ L = mg, σ = mg, L=ПД *0,9     отсюда: σ=mg L    (3) Формула (3) дает возможность определить коэффициент поверхностного натяжения жидкости. Для этого достаточно определить вес капли и внутренний радиус капилляра. Этот способ определения коэффициента поверхностного натяжения является одним из наиболее простых способов. Ход работы Таблица 4 Результаты испытаний m1 кг m2 кг n m кг д м L м σ Н/м где Д ­ внутренний диаметр трубки где: m ­ масса 1 капли n ­ число капель 1. 2. 3. 4. 5. Налейте воды в воронку и, постепенно ослабляя зажим, добейтесь равномерного падения капель. Взвесьте сосуд  с возможно большей  точностью  и поставьте  его под равномерно падающие капли. Отсчитайте 50 ­ 100 капель и  определите массу сосуда в каплях. Вычислите  m  одной   капли   по   формуле m= m2−m1 n Определите   диаметр   трубки,   для   чего   плотно   прижмите   основание   трубки   к миллиметровой бумаге и по полученному контуру найдите диаметр.  По формуле (3) найдите коэффициент поверхностного натяжения воды Вычисление массы капли 7 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Вычисление длины контура _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Вычисление коэффициента поверхностного натяжения _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Контрольные вопросы: 1. Сравни полученный результат поверхностного натяжения с табличным и сделай вывод ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Как изменится о при увеличении температуры жидкости? 2. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 3. Почему в работе рекомендуется брать по возможности наибольшее количество капель? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Привести примеры учёта капиллярных явлений в практике. 4. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 5. Возможен ли иной способ измерения диаметра трубки? В чём его преимущество перед   указанным выше? 7 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 Тема: Определение коэффициента линейного расширения. Цель работы:  научиться определять характеристику твёрдого тела по тепловому расширению. Задача: 1.Произвести вычисления по формулам коэффициента линейного расширения. 2.Изучить методы измерения малых удлинений при помощи индикатора. Теория. Посмотри видеофайл №3 С изменением температуры тела, его размеры изменяются. Тепловое расширение твёрдых   тел,   у   которых   имеется   преимущество   в   одном   изменении,   характеризуется линейным   расширением ∆L=α∙L∙∆t ,   где   α   ­   коэффициент   линейного расширения,   зависящий   от   материала   и   температуры.   Однако   если   рассматривать (небольшие)   интервалы   температур,   то   можно   считать   коэффициент   линейного   рас­ ширения для данного материала величиной постоянной. Коэффициент   линейного   расширения   показывает,   на   какую   долю   своей первоначальной длины при нуле градусах Цельсия изменяется длина тела при нагревании на 1К или 1 градус Цельсия: α= ∆L LT0∆T     (1) α= ∆L Lt0∆T     (2) где  ∆L  ­ приращение длины. Коэффициент   линейного   расширения   твёрдого   тела   можно   определить   опытным путём. Для измерения в эксперименте применяют индикатор или микрометр. Принадлежности: прибор для определения коэффициента линейного расширения, индикатор, парообразователь, термометр, линейка. Ход работы 7 1. Для определения коэффициента линейного расширения необходимо собрать установку. рис. 3 Установка для определения коэффициента линейного расширения рис. 4 Установка для определения коэффициента линейного расширения Индикатор 6 вставьте в патрубок 9, закреплённый в стойке 2, и закрепить винтом 7 так, чтобы обеспечить натяжение механизма индикатора через его стержень 8, который должен   упираться   в   левую   сторону   пластинки   4.   Натяжение   определяется   поворотом стрелки индикатора 1­2 оборота. После укрепления индикатора необходимо поворотом наружного кольца установить стрелку на нуль. Измерить рабочий участок металлической трубки прибора 1 от центра винта 5 до левой стороны пластинки с помощью линейки. Измерить температуру наружного воздуха и проверить установку индикатора 2. 3. 4. 5. на нуль. Затем нагреть спиртовкой воду и образовавшийся пар пропускать по прибору несколько минут. Максимальный нагрев принять за 100 градусов. Увеличение длины находим по индикатору, цена деления которого ровна 0,01 мм. 6. Подставив   данные   в   формулу   (2),   произвести   расчёт   коэффициента.   Для получения среднего коэффициента нужно несколько повторных нагреваний. Вычисления : 7 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Таблица 5 Результаты испытаний L1 М ∆L М    10­3 T1 С(К) α гр­1 К­1 Вычисление погрешностей Вычислить абсолютную погрешность по формуле   ∆α=αm–α   (3) ВЫЧИСЛИТЬ относительную погрешность по формуле: α  m ­ коэффициент линейного расширения металла, определённый по таблице α  ­ коэффициент линейного расширения определённый опытным путём. Контрольные вопросы 1. Дайте определение коэффициента линейного и  объёмного расширения ( α  и β ) _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 2. Почему применяется нагрев паром трубки? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 3. Приведите примеры учёта теплового расширения в практике. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 7 ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 4. Почему     железнодорожные   рельсы   скрепляют   так,   чтобы   между   ними   был обязательно  зазор? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Сделай вывод  ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Подсказка.  При выполнении этой лабораторной работы я определил на сколько увеличилась трубка при нагревании паром. Трубка изготовлена из материала___________, это видно из таблицы линейного расширения металлов ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 Тема: Определение емкости плоского конденсатора  Цель   работы:  Научится   определять   емкость   плоского   конденсатора   линейным методом Задача: 1. 2. По формуле (1) и (2) вычислить емкость плоского конденсатора в различных единицах измерения. Определить толщину диэлектрика методом слоев 7 Приборы   и   принадлежности:  Плоский   конденсатор,   неизвестной   емкости, линейка.  Описание работы рис.5             Прочитай  учебник [1] Глава 14. § 99­101 Из   теории   электростатики   известно,   что   емкость   плоского   конденсатора вычисляется по формуле C= Ec∙S d        (1) ЕС=E0 ∙E               (2) где: Ео ­ диэлектрическая постоянная вакуума Е ­ относительная диэлектрическая проницаемость  S ­ площадь пластин  d ­ расстояние между пластинами  Необходимо на опыте определить все величины Ход работы  Методом слоев определить толщину диэлектрика (d) 1. Измерить длину (а) и ширину (в) линейкой, находим S по формуле 2. d=h n      (3) где h ­ высота п ­ количество слоев. 3. По формуле C= Е0−Е–S d     ( 4 ) Находим электроемкость в Ф. Переводим в мкФ и пФ зная, что Е=2 (парафиновая бумага) у 7 Таблица 6 Результаты испытаний № а (м) в (м) S ( м2) h (м) n d (м) С  (ф ) С (мкФ)  С (п Ф) Вычисления _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Контрольные вопросы: 1. Как изменяется электроемкость конденсатора и почему зависит от площади, диэлектрика и расстояния между пластинами. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 2. Что нужно сделать, чтобы увеличить электрическую емкость данного конденсатора _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 Тема: Определение удельного сопротивления проводника Цель   работы:  Научится   определять   характеристику   электропроводности   ­ удельное сопротивление проводника Задача: 1.По формулам (1), (2) и вычислить удельное сопротивление проводника 2.Научится собирать электрические цепи Приборы   и   принадлежности:    источник   тока,   реостат,   амперметр,   вольтметр, ключ, соединительные провода, проводник неизвестного материала. Описание работы             Прочитай  учебник [1] Глава 15. § 104 7 Удельное сопротивление проводника­это величина, характеризующая электрические свойства материала. Зная, что сопротивление проводника R=pl s      (1) где р ­ удельное сопротивления R ­ сопротивление в Ом l­ длина в м   S­ площадь поперечного сечения в м2   Рис. 6 Схема для определения удельного сопротивления проводника Зная показания вольтметра и амперметра, находим сопротивление проводника   из   соотношения   R=U J ,   и   это   значение   подставляем   в   формулу   (1)   и находим P=RS l    (1) Ход работы 1. Составить электрическую цепь по схеме 1 2. Ввести в цепь реостат и отрегулировать так, чтобы не превышал 1­1,5 А, при включении всей проволоки. Ввести в цепь, перемещая ползунок, всю исследуемую проволоку, измерить 3. 4. ее длину. Включить   ток„   определить   величину   тока,   проходящего   по   проволоке   и падение напряжения на концах, после чего отключить ток. 5. Передвигая ползунок, ввести в цепь половину длины проволоки. Включая ток, снять показания амперметра и вольтметра 6. Измерить диаметр проволоки микрометром и вычислить S=πd2 4   (3) Все данные внести в таблицу и определить р 7. 8. Подставлял числовые данные в формулу (2), находим р Таблица 7 7 д м 10­2 L м 10­3 S м 10­6 J А U В R Ом Р Ом м Вычисления ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ __________________ Вычислите погрешность 1. Найти   абсолютную   погрешность,   пользуясь   таблицей   удельных сопротивлений ∆р=рт−р     (4) где: рт ­ табличное значение Вычислить относительную погрешность 2. δ=∆p pm ∙100   (5) Рис.7. Вывод : ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________ 7 Контрольные вопросы: Какой смысл удельного сопротивления проводника и ед. измерения 1. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 2. _____________________________________________________________________________ Чем объяснить, что р металлов различное (рж, ра1, рсх) _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 Тема: Определение температуры спирали лампочки Цель работы: Научится определять температуру лампы накаливания Приборы и принадлежности: специальный прибор, термометр, спиртовка, штатив, омметр, сосуды с горячей или холодной водой ,провода Теория:  Посмотри видеофайл №4 Электрическое сопротивление металлов зависит от температуры. Объясняется это тем,   что   упорядоченному   движению   свободных   электронов   (электрическому   току) оказывают   противодействия   (сопротивление)   атомы   кристаллической   решетки, интенсивность теплового движения которых изменяется с изменением температуры. У химических чистых металлов с повышением температуры на 1° сопротивление возрастает   примерно   на   0,004   (1/273)   сопротивление   при   0°С   и   выражается   линейной зависимостью R=R0(1+α∆t) ,   где Ro ­сопротивление металлов при 0° С   ∆t  ­ разность температуры ( конечной и начальной)   α   ­ температурный коэффициент сопротивления проводника при 0°С (273 К) изменяется сопротивление при нагревании на 1°С или 1 К: 7 α= ∆R R0∆T     (2) α= ∆R R0∆T      (3) где  ∆ R= RT ­ Ro Опытным путем можно определить α .  не прибегая к измерению сопротивления Ro. Для этого необходимо дважды измерить сопротивление исследуемого материала R1 и R2 при разных температурах t1 и t2. Зная, что: R1=R1(1+αt1) R2=R0(1+αt2)             (4)             (5) можно найти отношение R1/R2, а затем и  α : R1 R2 = 1+αt1 1+αt2             (7) α= R2−R1 R1t1−R2t1         (8) Ход работы 1. Прибор   с   термометром,   закрепленный   в   штативе,   опустить   в   сосуд   с холодной водой и определить температуру в приборе. 2. 3. Омметром замерить начальное сопротивление прибора и записать в таблицу. Опустить прибор в горячую воду и нагреть до тех пор, пока температура в катушке больше не поднимается до 80°, замерить эту температуру, записать в таблицу. таб=0.0042град­1. 4. Замерить сопротивление катушки при этой температуре. Все полученные результаты внести в таблицу. 5. 6. Полагая, что нить изготовлена из вольфрама α Таблица 8 Результаты испытаний R1 Ом t1 °С R2 Ом α Гp−1 Ro Ом t2 °С 7 7.  по формуле t= R2−R Rα     температуру спирали лампочки. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Вывод: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ____________ Контрольные вопросы 1. Объяснить, почему растет сопротивление при нагревании. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 2.Почему не перегорает лампочка при включении в сеть 220 В, если при замере R = 50 Ом,. оптимальный ток 0,5 А. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 3.От   каких   еще   величин   (   кроме   температуры)   зависит   сопротивление   металлического проводника? Каков характер этой зависимости _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9 Тема: Определение внутреннего сопротивления и ЭДС источника тока с помощью амперметра и вольтметра. 7 Цель работы: Научится определять характеристику источника ЭДС и внутреннего сопротивление. Задача: 1. 2. Произвести вычисления по формулам (1) и (2) Производить измерения с помощью амперметра и вольтметра и со­ брать электрические цепи. Приборы   и   принадлежности:  вольтметр,   амперметр,   реостат,   ключ, соединительные провода, батарея элементов. Описание работы Прочитай  учебник [1] Глава 15. § 107­108 Сопротивление   электрической   цепи   состоит   из   внешнего   сопротивления   и внутреннего (сопротивление источника тока). Величина внутреннего сопротивления г, согласно закона Ома, для всей  замкнутой электрической цепи может быть найдена из формулы: Е J= E R+r            (1)   E=U+J2                  (2) где: г ­ внутренне сопротивление источника тока R ­ сопротивление внешней цепи  U ­ напряжение на концах внешнего сопротивления. Величины   тока   и   напряжения   можно   определить   с   помощью   амперметра   и вольтметра.   Для   определения   внутреннего   сопротивления   и   ЭДС   источника   тока поступают следующим образом: меняя реостат сопротивление внешней цепи, получают различные значения тока и напряжения. При этом значение внутреннего сопротивления и ЭДС   источника   тока   остаются   постоянными,   так   как   они   не   зависят   от   изменения сопротивления внешней цепи. Пользуясь различными значениями тока и напряжения, напишем ряд выражений: К 1 —U­ 1+ I 1r      Е 2 = U  2 + I 2r (3),   (4)    Решая систему уравнений, получим     U2−¿U1 J1−J2 r=¿    (5) 7 Получив   с   помощью   формулы   (5)   значение   внутреннего   сопротивления,   и подставить его в одну из формул системы уравнений (3), (4), можно найти ЭДС источника тока. Ход работы 1. Ознакомившись   с  теорией   работы   и   приборами,   определите   цену   деления амперметра и вольтметра. Таблица 9  Результаты испытаний I1 (A) U1  (B) I2  (A) U2 (B) r (Ом) Е (B) 2. Соберите   электрическую   цепь,   соблюдая   при   этом   полярность измерительных приборов. Замкнуть цепь ключом, определите показания амперметра и вольтметра 3. 4. Меняя   сопротивление   внешней   цепи,   снимите   не   менее   2­х   показаний амперметра и вольтметра 5. Рассчитайте по формуле (5) внутреннее сопротивление батареи источника тока _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 6. Пользуясь  полученными   значениями,   внутреннего   сопротивления  для  всей батареи по одной из формул (3), (4) найдите величину ЭДС батареи. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Зная, как соединены элементы в батарею, найдите внутреннее сопротивление 7. и ЭДС одного элемента _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Вывод: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 7 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Контрольные вопросы При каких условиях батарея даст наибольший ток? Найдите это значение тока для 1. батареи, используемой в вашей работе. Рис. 8 Схема для определения ЭДС источника  _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Какую вы допускаете погрешность при определении ЭДС батареи, пользуясь только _________________________________________________________________________ 2. вольтметром. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Лабораторная работа № 10 Тема: Определение коэффициента полезного действия нагревателя. Цель: Научится определять КПД нагревателя Приборы   и   принадлежности:  Весы   и   разновесы,   термометр,   амперметр,   часы, калориметр,   вставка   к   калориметру   со   спиралью,     источник   электрической   энергии, соединительные   провода,   ключ,   керосин   или   вода,   вольтметр   (если   неизвестно сопротивление спирали). Порядок проведения работы Рассмотреть   шкалу   термометра,   определить   цену   деления.   Проверь   весы.   В дальнейшем все взвешивания производить с точностью до  0,1 г. 7 1. Составить   цепь   по   схеме   изображенной   на   рисунке.   Если   сопротивление спирали не обозначено на вставке, параллельно спирали присоединить вольтметр. Рис.9 2. Определить массу внутреннего сосуда калориметра m2 ____________________________________________________________________________________________________________________ 3. Налить во внутренний сосуд калориметра  2003 см воды, снова взвесить (m3). Найти массу жидкости m1=m3­m2 ______________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 4. Поместить внутренний сосуд калориметра во внешний и измерить начальную температуру t1º, жидкости. ____________________________________________________________________________ 5. Замкнуть цепь; замерить и записать время с точностью до 1 с. При помощи реостата поддерживать постоянную величину силы тока от 1,5 до 2 А в течение 7­10 мин. Записать величину силы тока I и сопротивление спирали г; если сопротивление неизвестно, найти его по показаниям вольтметра и амперметра. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 6. По   истечении   7­10   мин   разомкнуть   цепь,   предварительно   перемешав жидкость   в   калориметре.   Выждать   когда   перестанет   повышаться   температура; измерить окончательную температуру t2º. _____________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Решение: количество тепла, поглощенного жидкостью и калориметром, Q = (c1m1+c2m2)(t2º ­ t1º) (дЖ) (1) 7 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________  Количество теплоты, израсходованное  на нагревание Q3 = J U t (Дж) ____________________________________________________________________________                        (2) 7. Найти коэффициент полезного действия нагревания (спирали)η. η= Q3/Q  ____________________________________________________________________________ Вывод: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _________ Контрольные вопросы 1.Что называется коэффициентом полезного действия нагревательного прибора? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 2. В каких единицах измеряется количество теплоты? _____________________________________________________________________________ 3. В каких единицах измеряется электрическая энергия? _____________________________________________________________________________ 4.Как подсчитать мощность, потребляемую нагревателем? В каких единицах она измеряется? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11 Тема: Снятие вольтамперной характеристики диода 7 Цель работы: Построить вольтамперную характеристику диода Задача: 1. 2. Производить измерения омметром Определить сопротивление диодов Приборы и принадлежности: вольтметр, источник тока, миллиамперметр, реостат Теория             Прочитай  учебник [1] Глава 16. § 113­116 Электронно­дырочный   переход   в   полупроводнике   двойной   заряженный   слой,   с промежуточной зоной пониженной концентрации электронов. Он образуется на границе двух   областей   с   различными   видами   проводимости,   например,   внутри   кристалла электронного германия (германия с примесью элемента 5 группы ­ мышьяка) в одну из граней, которого впаяно небольшое количество индия (элемента 3 группы). Основным свойством электронно­дырочного перехода (р­n, перехода) является его односторонняя проводимость. Это свойство используется в полупроводниках диодах и триодах.   Диод   используется   в   различных   ограничительных   схемах,   атак   же   для выпрямления тока Ход работы 1. Составить цепь схеме 2. Замкнуть цепь  и снять показания  по вольтметру и амперметру, перемещая постепенно движок потенциометра. Рис.10 Схема для снятия вольт­ амперной  характеристики диода 3. Отметить не менее пяти значений напряжений и силы тока.             Таблица 10 I (A) U (B) № 1. 2. 3. 4. 5. 7 4. Вычертить по результатам опыта вольтамперную характеристику диода график зависимости тока I  от напряжения U.              5. Определить сопротивления диода по формуле: R=∆U ∆J Вывод: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12 Тема: Определение электрохимического эквивалента меди. Цель работы: Научится определять электрохимический эквивалент меди. Задача: 1.По формуле вычислить электрохимический эквивалент, Оборудование: Весы с разновесами, амперметр, часы, электроплитка, выпрямитель, медные электроды со вставкой, соединительные провода. Теория              Прочитай  учебник [1] Глава 16. § 119­120 Масса выделившихся ионов  m  прямо пропорциональна количеству перенесенного ионами электричества q или силе тока I и времени его прохождения t. m=k∙I∙t     ( 1 ) Коэффициент  пропорциональности  К  является  для  каждого  вещества  величиной постоянной   и   называется   электрохимическим   эквивалентом   вещества.   Он   показывает, какова масса вещества, выделяющегося на электроде при прохождении через электролит единицы количества электричества. 7 J∙t[ k кл] k=∆m      (2) Ход работы Очистить наждачной бумагой катодную пластинку, определить взвешиванием 1. массу пластинки m1 с точностью до 0,01 гр. 2.  Составить электрическую цепь по схеме.  Рис 11. Установка для определения химического эквивалента меди   3. 4. Замкнуть цепь и заметить время включение тока. При   помощи   реостата   в   течение   всей   работы   поддерживать   постоянную величину силы тока в пределах от 0,5 А. 5. 6. 7. Через 1 5 ­ 2 0 м инут разомкнуть цепь. Вынуть катодную пластину и просушить ее. Взвешиванием   определить   массу   катода  m2  после   пропускания   тока   с точностью до 0,01 гр. 8. Найти   массу   меди   ?  m  выделяющейся   на   катоде   при   электролизе,   с точностью до 0,01 гр. 9. По   результатам   измерений,   пользуясь   первым   законам   Фарадея   для электролиза, формула(2) ,вычислить электрохимический эквивалент меди. 10.  Таблица 11 Результаты испытаний Результаты всех измерений и вычислений записать в таблицу: ∆m кг I А t С δk k [ кг кл] Определить абсолютную погрешность ∆k=kт−k    (3) ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 7 Определить относительную погрешность   δk=∆k km ∙100      (4) ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ J∙t[ k кл] k=∆m       ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Вывод: ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Контрольные вопросы: 1.Как зависит электрохимический эквивалент от валентности ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 2. Объяснить  проводимость электролита на примере NaCl. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13 Тема: Снятие температурной характеристики термосопротивления. Цель   работы:  Научится   снимать   температурную   характеристику термосопротивления. Задача: 1.   Построить   график   зависимости   сопротивления   от   температуры   для полупроводников.  2.По формуле R = Ro (1+at) построить график зависимости R от t металлов. 7 Оборудование:  Источник   электрической   энергии,   гальванометр,   магазин сопротивлений, реохорд, (или вместо 2, 3, 4 ­ мостик Уитсона, вместо 1, 2, 3, 4 ­ омметр), термосопротивления (термистор) ММТ ­ 1, ключ, провода соединительные, термометр лабораторный, стакан металлический, штатив, электроплитка или спиртовка. Теория         Прочитай  учебник [1] Глава 16. § 111 Величина   электропроводности   вещества   определяется   концентрацией   в   нем свободных   носителей   тока   (электронов,   ионов).   В   полупроводнике   при   температурах, близких к 0° К, свободных носителей тока нет и он ведет себя как диэлектрик. При нагревании полупроводника и усилением теплового движения структура кристаллической решетки меняется: часть связанных электронов переходят в свободное состояние. Электропроводимость полупроводников сильно зависит от их чистоты,   увеличиваясь   от   незначительной   примеси   в   данном   полупроводнике другого вещества. Ход работы 1. 2. Собрать установку согласно  рисунка. Измерить   омметром   при   разных   температурах  t°  соответствующее  R  и получить таблицу значения R и t°. Таблица 12  Результаты испытаний t° R 3. Начальную температуру брать 100  ­150  С. Измерения выполнить через   ∆ t°=10°. Выполнить измерения 6­7 раз. 4. По   получению   данным   построить   график   зависимости   сопротивления температура от температуры. Вывод:_________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 7 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Подсказка:  Изучи   график   и   сделай   вывод   о   полученных   закономерностях зависимости сопротивления от температуры для разных материалов. Контрольные вопросы 1. Объяснить график зависимости для полупроводников _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 2.Объяснить график зависимости для металлов _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Лабораторная работа №14 ПОСМОТРИ ВИДЕОФАЙЛ №5 Тема:  Наблюдение действия магнитного поля на ток Цель: Изучить действие магнитного поля на проволочный моток Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, источник питания, проволочный моток, дугообразный магнит, ключ, соединительные провода.  Ход работы: 1. Соберите  установку, показанную на рисунке.  Поднеся к проволочному мотку магнит, замкните цепь. Обратите внимание на характер магнитного взаимодействия мотка и магнита. 2. Поднесите к мотку магнит другим полюсом. Как изменился характер взаимодействия мотка и магнита? 3. Повторите опыты, расположив магнит с другой стороны мотка.   Рис.12 7 4. Расположите проволочный моток между полюсами магнита так, как это показано на рисунке а,  Замкнув цепь, наблюдайте явление. Сделайте выводы.  Рис.13 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ­ 5. Выберите несколько характерных вариантов относительного расположения мотка и   магнита   и   зарисуйте   их   ,указав   направление     магнитного   поля   ,направление   тока   и предполагаемое движение мотка относительно магнита  рис.14 Например:     отталкиваются.                                Сделай подобные рисунки: 7 Вывод: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Контрольные вопросы : 1.  Почему     проволочный   моток   реагирует   только   в  момент   надевания   и   отталкивания магнита _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15 Тема: Определение ускорения силы тяжести  математического маятника Цель   работы:  Научится   определять   характеристику   гравитационного   поля   ­ ускорение силы тяжести Задача:  1.По формуле вычислить ускорение FT ­ g.  2.Записать формулу ускорения силы тяжести по закону всемирного тяготения. Описание работы Прочитай  учебник [2] Глава 3 § 20 Математическим   маятником   называется   материальная   точка,   подвешенная   на невесомой   и   нерастяжимой   нити.   Моделью   может   служить   тяжелый   шарик,   размеры которого весьма малы по сравнению и длиной нити, на которой он подвешен Ученые Галилей, Ньютон, Бессель и другие установили следующие законы колебания математического маятника:   1.Период колебания математического маятника не зависит от массы маятника и от амплитуды, если угол размаха не превышает 6°.     2.Период   колебания   математического   маятника   прямо   пропорционален квадратному корню из длины маятника L и обратно пропорциональна квадратному корню из ускорения свободного падения. 7 На основании этих законов можно написать формулу для периода  Т=2π√ 1 q откуда  q= 4π2l T2 ср   (1) где  l  ­ длина математического маятника ( измеряется от точки подвеса до центра шарика) Т ­ период полных колебаний Порядок выполнения работы 1. Измеряем длину маятника. 2. Отмечаем п 1  ­ число полных колебаний за время 90 сек. 3. Отмечаем п 2   ­  число полных колебаний за время 60 сек. 4. Вычисляем по формуле  T= t n период колебания во всех трех случаях _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 5. Находим   T ср ______________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 6. Вычисляем q по формуле (1) _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Таблица 13  Результаты испытаний L м 1. T 1 с n 1 Т с Тср c q м/с2 Вычисление погрешности .Вычислить абсолютную погрешность  ∆ q=qT­q   (2)     где qт ­ ускорение силы тяжести определенное по таблице    q ­ ускорение силы тяжести определенное опытным путем. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 7 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 2. Вычислить относительную погрешность δ=∆q qт _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Вывод: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Контрольные вопросы 1. Как изменяется g по высоте и вычислить g на h=R . _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 2. В каких формулах учитывается ускорение силы тяжести. Запиши их. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________                                      ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА№ 17 Тема: Определение параметров трансформатора. Цель   работы:  Изучить   устройство   и   работу   трансформатора,   его   основные характеристики. Задача: 1.Определить коэффициент трансформации. 2.Определить потерю напряжения  3.Определить число витков на первичной и вторичной обмотках. Приборы и принадлежности: Трансформаторы, соединительные провода, авометр. Теория работы Прочитай  учебник [2] Глава 5 7 Трансформатор ­ это электромагнитный аппарат, работающий на основе явления электронной индукции, преобразующий ток одного напряжения в ток другого напряжения с сохранением частоты. Основные элементы трансформатора: Сердечник (магнитопровод) Две обмотки с разным количеством витков N1и N2. Переменный   ток   обмотки,   соединенный   с   источником   электрической   энергии (первичная обмотка) создает в сердечнике переменный магнитный ток, который в каждом виде   возбуждает   ЭДС.   Поэтому   ЭДС   индукции   в   первичной   обмотке   Е1  =  N1  а   его вторичной­ E2=N2e. Следовательно: Е1 Е2 = n1e n2e= n1 n2 Так как E=U, то получим: U1 U2 n1 n2 = =k  (основное уравнение трансформатора) (2) где К­ коэффициент трансформаций. Порядок выполнения работы 1. 2. Составим электрическую цепь  После   проверки   цепи   преподавателям   начать   измерения   по определению величин. Рис.15 Определение коэффициента трансформации К. По теории  U1 U2 = n1 n2 =k (2) Измеряем напряжение первичной обмотки U1 напряжение вторичной обмотки U2 и находим К по соотношению (2). ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 7 Определить потерю напряжения вторичной обмотки  ∆ U ∆ U = U1 – U2M измеряем напряжение второй обмотки U2. При включенной лампочке во вторичной обмотке замеряем  U 2M.  Имея  U2  и  U2M  (напряжение вторичной обмотки при нагрузке) находим  ∆ U. Вычисления  : ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Определить число витков в первичной и вторичной обмотках Для определения n1  и  n2  необходимо  намотать третью обмотку  с  числом  витков  n3  ~10  ­ 20  витков  и измерить U3. Применяя основное уравнение трансформатора поочередно находим n1 и n2 из соотношений U1 U2 U2 U3 n2 n3 = = n1 n2  и  получены уравнения с одним неизвестным и n2. Определить напряжение, приходящее на один виток Напряжение, проходящее на один виток обм.  U1= U1 n1 Находим:  U3= U3 n3 ; U2= U2 n2 ; U1= U1 n1 ; U1=U2=U3 Вывод: ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Контрольные вопросы: 1.С   какой   целью   магнитопровод   собирается   из   тонких   изолированных   пластин электротехнической стали. Каков КПД совместных трансформаторов. 7 ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________    2.С какой целью для передачи электротехнической энергии используют трансформатор.  ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 18 Тема: Сборка и изучение простейшего приемника Цель работы: Научится собирать и настраивать приемник Задача: Выяснить назначения каждого элемента  Теория Прочитай  учебник [2] Глава 7 § 52­54 Радиоприемник   называют   устройство,   позволяющее   принимать   высокочастотные модулированные колебания. Сущность радиоприемника заключается в следующем. Радиоволны,   изучаемые   передающими   радиостанциями,   индуцируют   в   антенне приемника   высокочастотные   токи,   которые   поступают   в   колебательный   контур. Колебательный контур выделяется колебания лишь той радиостанции, частота которой совпадает с частотой колебаний приемного колебательного контура. При этом наступает электрический   резонанс.   а   принятый   Сопротивление   контура   уменьшается, электрический сигнал усиливается. Настройка в резонанс достигается обычно изменением емкости   приемного   колебательного   контура   конденсатором   переменной   емкости. Модулированные колебания, принятые колебательным контуром приемника с помощью детектора, преобразуются в пульсирующий ток одного направления, амплитуды которого изменяется со звуковой частотой. Если к головным наушникам (телефону) или динамику параллельно присоединить блокировочный   конденсатор,   то   пульсирующий   ток   высокой   частоты   пройдет   через конденсатор, а ток низкой (звуковой) частоты ­ через катушку телефона; его мембрана придет в колебательное движение со звуковой частотой передающейся станции. 7 Простейший из радиоприемников не требует для работы электрической Л энергии: он работает только за счет энергии принятого сигнала, поэтому позволяет принять и прослушать ближайшее мощные радиостанции определенного диапазона частот. Вариант I. Детекторный приемник. Оборудование: 1. Катушка контурная 2. Конденсатор переменной емкости З.Диод полупроводниковый Д2 4. Телефон  головной Т.  5. Конденсатор постоянной емкости с 1000 пФ. 6. Провода и планка соединительные 7. Провода для антенны А и заземления 3. Монтажная доска, контакты для телефона, винты, шайбы. Рис. 16 Схема детекторного приемника  Вариант II. Детекторный приемник с усилием низкой частоты на транзисторе. Оборудование: 1. Катушка контурная. 2. Конденсатор переменной емкости. 3. Диод Д2. 4. Транзистор П13. 5. Источник  электрической энергии 6. Головной телефон Т. 7. Конденсатор электролитический Сэл= 15,0­10 В. 8. Конденсатор постоянной емкости С на 5 мкФ 9. Резисторы на 5,1 и 100 кОм. 10. Провода для антенны А и заземления 3. 11. Провода и планки соединительные, ключ, контакты для телефонов 7 (2   шт.),   доска   монтажная,   винты   и   шайбы. Рис. 17 Детекторный приемник с усилением низкой частоты Вывод: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________  Контрольные вопросы 1. Каким способом выделяется сигнал нужной частоты (станции)? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________  2. Каким способом выделяется сигнал звуковой частоты? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________  3. Каким способом усиливается звуковой сигнал до необходимой амплитуды (громкости, мощности). _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 7 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 19 Тема:  Определение   фокусного   расстояния   и   оптической   силы   двояковыпуклой линзы. Посмотри видеофайл №6 Цель   работы:  Научиться   определять   фокусное   расстояние   и   оптическую   силу двояковыпуклой линзы. Задача: 1.Научиться   строить   ход   лучей   при   построении   изображений   для   предметов, находящихся на разных расстояниях   2.Научиться определять оптическую силу линзы. Оборудование: двояковыпуклая линза, масштабная линейка, экран, источник света. Описание работы Получить изображение: увеличенное, действительное и обратное. Поместим линзу между   экранной   и   свечой   и   будем   передвигать   так,   чтобы   на   экране   получилось действительное, увеличенное и обратное изображение. Измерим расстояние от источника света  до   линзы  (d1  и   расстояния  от  линзы  до   полученного  нба  экране   изображения  d2 (результат заносим в таблицу). Таблица 14  Результаты испытаний №п/п d1 м d2 м F м Fср М D дптр 1. 2. 3. Определить фокусное расстояние линзы по формуле 1 F= 1 d1 + 1 d2        (1) _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Введем среднее арифметическое фокусного расстояния 7 Fср= F1+F2 2                           (2) _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Вычислим оптическую силу   Д= 1 Fср            (3)  .        если F в метрах. Оптическая сила Д в диоптриях. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Вывод: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________  Контрольные вопросы: 1.  Что такое фокус линзы? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 2.Что необходимо знать для нахождения фокусного расстояния по формуле линзы? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 3.Что такое оптическая сила линзы и какими единицами она измеряется? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 20 7 Тема: Определение скорости света в стекле Цель работы: Плоскопараллельная пластинка, булавка 4 шт., масштабная линейка, транспортир, лист картона и бумаги. Задача:   1.Произвести вычисления относительного показателя преломления   2.Научиться строить ход лучей в оптически разнородных средах. Принадлежности:  плоскопараллельная пластинка, булавка 4  штуки, масштабная линейка, транспортир, лист картона и бумаги. Прочитай  учебник [2] Глава 8 § 61­62 Ход работы Положите на стол лист бумаги с подложенным под него листом картона. На бумагу положите   стеклянную   пластинку   и   острым   концом   очертите   границы   параллельных граней   пластинки,   расположив   глаз   на  уровне   стола   и   глядя   сквозь   стекло,   воткните последовательно одну за другой четыре булавки (две за стеклом, две перед стеклом ) так, чтобы они оказались расположенными на одной прямой: Рис. 18  Ход лучей через пластинку Если теперь снять кусок стекла с бумаги и соединить точки, где были воткнуты булавки прямыми линиями, то получиться ломаная линия, изображающая переход луча через пластинку с параллельными гранями. В точках перехода из одной среды в другую, проведете перпендикуляры к границам двух сред. Измерив угол падения a  и преломления г   найдя   значения   синусов   этих   углов   по   формуле   определяется   показатель   луча   при переходе их в стекло. n=sinα sinr (1) 7 Проведите три раза такие же опыты и измерения, меняя каждый раз угол падения. Найдем среднее арифметическое значение показателя преломления Вычисления: ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Из соотношения  найдем n=c v (2) определить v скорость света в стекле с = 300000 км/с скорость света в вакууме. V= ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ______ Вычисление погрешности 1. Вычислить абсолютную погрешность ∆v=vt−v (3) где  V T   ­   скорость света в стекле определения по таблице  v  ­ скорость света в стекле определения опытным путем ____________________________________________________________________________ 2. Вычислить относительную погрешность δ=∆v vТ ∙100 ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Вывод: ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Контрольные вопросы 7 1. Как   идет   луч,   падающий   на   границу   двух   сред,   имеющую   разную   оптическую плотность если угол его падения равен 90°? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 2. Запиши  закон преломления? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 3. Физический смысл  показателя преломления? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Приложение 1.     Проверь себя 1. Где давление на дно больше    ­в   узкой мензурке или в стакане, если воды налито по 200г. ? _____________________________________________________________________________ ___________________________________________________________ 2.Алюминевые и свинцовые шарики одинаковой массы опустили в воду. На какой из них больше действует Архимедова сила?  _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ __________________________________________________ 3.Почему сердечник трансформатора делают не сплошным,  а из тонких изолированных пластин ? _____________________________________________________________________________ ___________________________________________________________ 4.Как изменится импульс фотона в зависимости от уменьшения длины волны излучения? 7 _____________________________________________________________________________ ___________________________________________________________ 5.   Как   изменится   сила   взаимодействия   между   двумя   заряженными   телами,   если   заряд каждого тела увеличить в 2 раза, а расстояние между ними тоже увеличить в 2 раза? _____________________________________________________________________________ 6. Почему в холодной атмосфере  виден выдыхаемый  нами пар. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 7.   Пять   сопротивлений   по   5   Ом   соединены   параллельно.   Чему   будет   равно   общее сопротивление? _____________________________________________________________________________ 8.Какой из ученых ввел в науку  понятие «физика» _____________________________________________________________________________ 9. .Какой из ученых является основоположником основ электродинамики 10.Что обозначается  греческой буквой  η  (эта) 11.Какие из приборов необходимы, чтобы определить коэффициент трения? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Приложение 2 1. Российский ученый­изобретатель, основоположник теоретической космонавтики.  A)К.Э Циолковский B) С.П. Королёв C) М.В. Ломоносов D) И.В. Курчатов   2. Отметьте верное утверждение.  A) Прямолинейное равномерное движение – это движение по прямолинейной траектории, при котором тело за любые равные промежутки времени описывает разные пути.  7 B) Неравномерное движение – это движение с постоянной скоростью.  C)   Мгновенная   скорость   –   это   скорость   в   каждой   конкретной   точке   траектории   в соответствующий момент времени.  D) все утверждения верны  3. Катер движется по каналу от лодочной станции в   направлении   севера,   а   затем   поворачивает   и движется некоторое время в южном направлении. Сравните   путь   и   модуль   перемещения   катера относительно лодочной станции.  A) путь, пройденный катером больше, чем модуль перемещения катера B) путь, пройденный катером меньше, чем модуль  перемещения катера  C) путь, пройденный катером равен модулю  перемещения катера  D) среди ответов нет верного  4. Отметьте уравнение зависимости проекции скорости , которое соответствует графику, изображенному на рисунке  А) vx= 2 – 2t B) vx= 2 ­ 4t C) vx= 4 + 2t D) vx= 4 ­ 2t 5.Двум шарикам, закрепленным на нитях были сообщены заряды. Как заряжены  шарики 1 и 2?  А) 1 +; 2 ­.  B) 1 ­; 2 ­.  C) 1 ­; 2 +.                                          D) 1 +; 2 +.  7 6. Мотоцикл, трогаясь с места, движется равноускорено. Его ускорение равно 2м/с2. Какой путь он пройдет за четвертую секунду?  A) 16 м  B) 7 м  C) 9 м  D) ответ дать невозможно, т.к. не хватает данных  7.При исследовании свободного падения тел установили, что:  A) быстрее падают тела большего объёма  B) быстрее падают тела большей массы  C) все тела падают с одинаковым ускорением в отсутствие сил, препятствующих движению D) быстрее падают тела, изготовленные из материала с большей плотностью 8.Найдите  температуру  газа  при  давлении  100 кПа  и  концентрации  молекул  1025 м­3. Постоянная Больцмана  k=1.38*10­23Дж/кг .Ответ округлите до целого значения.  A) 725 К  B) 1,38  C) 138 К  D) 72,5 К  9. Соотнесите название закона с его формулировкой 1 закон Ньютона 2 закон Ньютона 3 закон Ньютона А)1А, 2В, 3Б  B) 1Б, 2В, 3А  7     прямо Силы,   с   которыми   тела   действуют   друг   на друга,   равны   по   модулю   и   противоположны по направлению пропорционально Ускорение равнодействующей сил, приложенных к телу и обратно пропорционально его массе Существуют   такие   системы   отсчета, относительно которых, тела сохраняют свою скорость   неизменной,   если   на   них   не действуют другие тела или действие других тел скомпенсировано C) 1В, 2Б, 3А  D) 1Б, 2А, 3В  Заключение Выполнив все рекомендации к данной тетради, вы познакомились с удивительным миром физики и узнали:   роль физики в жизни человека, ее связь с другими науками; важнейшие физические понятия и законы;   фамилии ученых­физиков и их открытия;   названия физических приборов и их назначение; физические формулы по всем разделам физики. А также научились:  собирать электрические цепи;  снимать показания с физических приборов и определять погрешность; 7  законов;  выполнять     физические   эксперименты   для   подтверждения   физических производить вычисления по физическим формулам и проверять размерность физической величины;     объяснять полученные результаты на основе теоретических знаний; применять полученные  знания  и умения в повседневной жизни; пользоваться справочными материалами; осуществлять   самостоятельный   поиск   научной   информации   с использованием различных источников.  Список литературы Г.А. Мякишев Физика.10 класс: учеб. для   общеобразоват. организаций с прил. на 1 электрон. носителе /базовый уровень­М.; Просвещение, 2014 2.         Г.А.   Мякишев   Физика.11   класс:   учеб.   для     общеобразоват.   организаций   с   прил. электрон. носителе/базовый и профильный уровни­ 23 изд. М; Просвещение,2014 3.        В.А. Касьянов Физика­10,М.:Просвещение,2015(базовый уровень)  4.         В.Ф.Дмитриева   Физика для профессий и специальностей технического профиля. Лабораторный практикум: учеб. пособие для студ.учреждений сред. проф.образования­М.; Издательский центр«Академия»,2015 ПЕРЕПРОВЕРИТЬ ВСЕ УЧЕБНИКИ И ОФОРМИТЬ ПРАВИЛЬНО 7 Список видеофайлов 1. Определение плотности твердого тела 2. Определение поверхностного натяжения жидкости 3. Определение линейного расширения тел 4. Определение температуры спирали лампочки 5. 6. Определение фокусного расстояния собирающей линзы  Действие магнитного поля на проводник  7