Лабораторные работы к рабочей программе дисциплины "Естествознание"
учебно-методический материал на тему

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ «ПЕРВОУРАЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИКУМ»

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ К

РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ОДБ.11 ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

по программе подготовки специалистов

38.02.04 «Коммерция (по отраслям)»

Составитель: Кузнецова А. В.,

преподаватель 1к.к.

2015 г.

Пояснительная записка.

Лабораторные задания разработаны в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины «Естествознание».

Цель проведения лабораторных работ: формирование предметных и метапредметных результатов освоения обучающимися основной образовательной программы базового курса естествознания.

Задачи проведения лабораторных работ:

Бланк-отчёт лабораторной работы содержит:

1. Номер работы;
2. Цель работы;
3. Перечень используемого оборудования;
4. Последовательность  выполняемых действий;
5. Рисунок или схему установки (если есть);
6. Таблицы и/или схемы для записи значений;
7. Расчётные формулы (если требуется).
8. Вывод.

Критерии оценивания:

Перечень лабораторных работ.

Лабораторная работа № 1.

«Исследование зависимости силы трения от веса тела».

Цель: определить коэффициент трения с помощью графика зависимости силы трения  от веса тела. Сделать вывод о соотношении коэффициента трения скольжения и коэффициента трения покоя.

Оборудование: брусок, динамометр, 3 груза весом по 1 Н, линейка.

Ход работы.

1. С помощью динамометра измерьте вес бруска Р.
2. Расположите брусок горизонтально на линейке. С помощью динамометра измерьте максимальную силу трения покоя Fтр0.
3. Равномерно двигая, брусок по линейке измерьте силу трения скольжения Fтр.
4. Разместите груз на бруске. Повторите измерения.
5. Добавьте второй груз. Повторите измерения.
6. Добавьте третий груз. Снова повторите измерения.
7. Результаты занесите в таблицу:

8. Постройте графики зависимости силы трения от веса тела:

         Fупр, Н

1,0

0,5

     0              1,0               2,0           3,0             4,0               Р, Н

9. По графику найдите средние значения веса тела, силы трения покоя и силы трения скольжения. Рассчитайте средние значения  коэффициента трения покоя и коэффициента трения скольжения:

                                    μср0 = Fср.тр0    ;              μср =  Fср.тр ;            

                                                 Рср                                   Рср

10. Сделайте вывод.

Лабораторная работа № 2.

«Измерение ускорения свободного падения с помощью математического маятника».

Цель: Измерить ускорение свободного падения с помощью маятника. Сделать вывод о совпадении  полученного результата со справочным значением.

Оборудование: штатив, шарик на нити, динамометр, секундомер, линейка.

Ход работы.

1. Подвесьте шарик на нити с помощью штатива.

2. Толчком отклоните шарик от положения равновесия.

                                                                 α          

                                                                            l

                                                                                  N

                                                                                    mg

3. Измерьте время t, за которое маятник совершает не менее 20 колебаний (одно колебание – это отклонение в обе стороны от положения равновесия).

4. Измерьте длину подвеса шарика l.

5. Используя формулу периода колебаний математического маятника, рассчитайте  ускорение свободного падения:

Т = 2.π.            l       ;     Т = _t _  ;   _t _  =  2.π.           l       ;  _t2   =  4.π2. l          

                                    g                      n          n                         g           n2          g

                                                               g =  4. π2 . l. n2         ;

                                                                             t2                                                

          (π2 можно принять равным 10).

6. Результаты занесите в таблицу:

7. Сделайте вывод.

Лабораторная работа № 3.

«Исследование зависимости температуры остывания воды от времени».

Цель: построить график зависимости температуры остывания воды от температуры. Сделать вывод о характере этой зависимости.

Оборудование: стакан с горячей водой, термометр, секундомер.

Ход работы.

1. Опустите термометр в горячую воду, дождитесь окончание подъёма температуры.
2. Измерьте температуру воды.
3. Повторите измерения три раза, делая интервал между измерениями 2 – 3 минуты.
4. Данные занесите в таблицу:

5. Постройте график зависимости температуры воды от времени:

     t,оС       

  0           1         2          3           4          5          6         7          8           9    t, мин.

6. Сделайте вывод.

Лабораторная работа № 4.

«Исследование зависимости силы тока от напряжения».

Цель: Построить ВАХ металлического проводника, с помощью полученной зависимости определить сопротивление резистора, сделать вывод о характере ВАХ.

Оборудование: Батарея гальванических элементов, амперметр, вольтметр, реостат, резистор, соединительные провода.

Ход работы.

1. Собрать цепь:            

                                      А              

                                                                 V

2. Снять показания  с амперметра и вольтметра, регулируя напряжение на резисторе с помощью реостата. Результаты занести в таблицу:

3. По данным из таблицы построить ВАХ:

I, А            

0,4

0,3

0,2

0,1

                                                                                           U, В

    0       0,2    0,4   0,6    0,8     1,0    1,2    1,4    1,6    1,8

4. По ВАХ определить средние значения тока  Iср и напряжения Uср.

5. Рассчитать сопротивление резистора, используя закон Ома:

                                                         Uср  

                                              R =             .

                                                          Iср

6. Сделать вывод.  

Лабораторная работа № 5.

«Измерение длины световой волны».

Цель: измерить длины волн, соответствующих красному и фиолетовому концам спектра, с помощью дифракционной решётки. Сделать вывод о совпадении полученных  результатов со справочными значениями.

Оборудование: источник света, дифракционная решётка, держатель с линейкой, экран с щелью и с линейкой.

Ход работы.

1. Установите дифракционную решётку в держателе, расположите экран на расстоянии a от решётки.
2. С помощью решётки получите изображения спектров на экране, для этого рассматривайте нить накаливания лампы через щель в экране.

                                                                                                                         1 max

                                                                                                                         b

                                                                φ                             а

                                                                                                                         0 max (щель)                              

                            дифракционная

                                         решётка                                                                                           b

                                                                                                                         1 max

                                                                                                                    экран

3. C помощью линейки на экране измерьте расстояние от щели до красного максимума первого порядка.
4. Аналогичное измерение сделайте для фиолетового максимума первого порядка.
5. Рассчитайте длины волн, соответствующие красному и фиолетовому концам спектра, с помощью уравнения дифракционной решётки: d . sin φ = k . λ, где d – период дифракционной решётки.

d =  1      мм = 0,01 мм = 1 . 10-2 мм =  1 . 10-5 м; k = 1;  sin φ = tg φ = a   (для малых углов). 

    100                                                                                                        b

                                                                            λ =  d.b                   

                                                                            а                                    

6. Сравните полученные результаты со справочными значениями:  λк = 7,6 . 10-7 м; λф = 4,.0 . 10-7 м.
7.  Результаты занесите в таблицу:

8. Сделайте вывод.

Лабораторная работа № 6.

«Измерение коэффициента поверхностного натяжения».

Цель: Измерить коэффициент поверхностного натяжения воды. Сделать вывод о совпадении полученного значения со справочным значением.

Оборудование: пипетка с делениями, стакан с водой.

Ход работы.

1. Наберите воду в пипетку.

2. По капле выливайте воду из пипетки. Отсчитайте количество капель n, соответствующих определённому объёму воды V(например, 0,5 см3), вылившейся из пипетки.

3. Рассчитайте коэффициент поверхностного натяжения:σ = F  , где F = m . g; l = π .d    

                                                                                                                    l

                    σ = m . g  , где m = ρ .V              σ = ρ .V. g      

                           π .d                     n                        π .d . n                

ρ = 1,0 г/см3 – плотность  воды; g = 9,8 м/с2 – ускорение свободного падения; π = 3,14;

d = 2 мм – диаметр шейки капли, равный внутреннему сечению носика пипетки.

4. Результаты занесите в таблицу:

5. Сравните полученное значение коэффициента поверхностного натяжения со справочным значением: σспр. = 0, 073 Н/м.

6. Сделайте вывод.

Лабораторная работа № 7.

«Устранение жёсткости воды».

Цель: ознакомиться со способами устранения постоянной жёсткости воды. Сделать вывод о наиболее эффективном способе устранения жёсткости воды.

Оборудование: два стакана с водой, стакан с карбонатом натрия, стакан с жидким мылом, ложечка.

Ход работы.

1. Добавьте в стакан с водой с помощью ложечки небольшое количество карбоната натрия и встряхните стакан. Опишите наблюдаемое явление.

2. Продолжайте понемногу добавлять карбонат натрия. Объясните результат опыта. Результаты опыта запишите в таблицу.

3. Добавьте в другой стакан с водой с помощью ложечки небольшое количество жидкого мыла. Встряхните стакан. Опишите наблюдаемое явление.

4. Продолжайте добавлять жидкое мыло небольшими порциями и встряхивать стакан до появления устойчивой пены. Объясните результат опыта. Результаты опыта запишите в таблицу:

5. Сделайте вывод.

   ---

Лабораторная работа № 8.

«Определение содержания крахмала в продуктах питания».

Цель: определить содержание крахмала в различных продуктах питания. Сделать вывод о наличии крахмала в пищевых продуктах.

Оборудование: флакон со спиртовым 5 % раствором йода, пипетка, пищевые продукты.

Ход работы.

1. Аккуратно откройте крышку флакона, наберите в пипетку небольшое количество йодного раствора.
2. Нанесите на кусочек пищевого продукта (хлеб, картофель, сыр и т.д.) капельку раствора йода.
3. Наблюдайте как меняется цвет продукта под действием йода.
4. По изменению цвета продукта определите наличие в нём крахмала.
5. Результаты наблюдения занесите в таблицу:

6. Сделайте вывод.