Лабораторная работа 11 класс
материал по физике (11 класс) на тему

Фамилия Имя:____________________________________________________

Лабораторная работа №1

«Наблюдение действия магнитного поля на ток»

Цель работы: убедиться в том, что однородное магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие.

Приборы и материалы: катушка-моток, штатив, источник постоянного тока, реостат, ключ, соединительные провода, ключ, магнит дугообразный или полосовой.

Тренировочные задания и вопросы

1. В 1820 г. Х. Эрстед обнаружил действие электрического тока на ___________________________

_____________________________________________________________________________________

2. В 1820 г. А. Ампер установил, что два параллельных проводника с током __________________________

___________________________________________________________________________________________

3. Магнитное поле может быть создано:

а).  _________________________________________________________________________

б). __________________________________________________________________________

в). __________________________________________________________________________

4. Что является основной характеристикой магнитного поля? В каких единицах в системе СИ измеряется?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. За направление вектора магнитной индукции  в том месте, где расположена рамка с током, принимают _________________________________________________________________________________
6. В чём состоит особенность линий магнитной индукции? _______________________________________

__________________________________________________________________________________________

7. Правило буравчика позволяет______________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Формула силы Ампера имеет вид: _______________________________________________________
9.  Сформулируйте правило левой руки:

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

10. Максимальный вращательный момент М, действующий на рамку с током со стороны магнитного поля, зависит от ____________________________________________________________________________

11. В однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл перпендикулярно линиям индукции взлетает электрон с кинетической энергией 30 кэВ. Каков радиус кривизны траектории движения электрона в поле?

Ход работы

1. Соберите цепь, подвесив на гибких проводах катушку-моток.
2. Расположите дугообразный магнит под некоторым острым углом  (например ) к плоскости катушки-мотка и, замыкая ключ, пронаблюдайте движение катушки-мотка.
3. Повторите опыт, изменив сначала полюсы магнита, а затем направление электрического тока.
4. Зарисуйте катушку-моток и магнит, указав направление магнитного поля, направление электрического тока и характер движения катушки-мотка.

5. Объясните поведение катушки мотка с током в однородном магнитном поле.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Расположите дугообразный магнит в плоскости катушки-мотка (). Повторите действия, указанные в пункте 2 – 5.
7. Зарисуйте катушку-моток и магнит, указав направление магнитного поля, направление электрического тока и характер движения катушки-мотка.

8. Расположите дугообразный магнит перпендикулярно плоскости катушки-мотка (). Повторите действия, указанные в пункте 2 – 5.
9. Зарисуйте катушку-моток и магнит, указав направление магнитного поля, направление электрического тока и характер движения катушки-мотка.

10. Вывод: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Фамилия Имя:____________________________________________________

Лабораторная работа № 2

 «Изучение явления электромагнитной индукции»

Цель работы: изучить одно из самых важных явлений электромагнетизма – явление электромагнитной индукции.

Приборы и материалы: источник тока, гальванометр, катушка 1, железный сердечник, подковообразный магнит, магнитная стрелка, реостат, ключ, витки проволоки или катушка 2, диаметр которой больше диаметра катушки 1.

Тренировочные задания и вопросы

1. Определите индуктивность катушки, которую при силе тока 8,6 А пронизываем магнитный поток 0,12 Вб.

2. В катушке индуктивностью 0,6 Гн сила тока 20 А. Какова энергия магнитного поля катушки?

3. Магнитный поток, пронизывающий замкнутый контур проводника сопротивлением 2,4 Ом, равномерно изменился на 6 Вб за 0,5 с. Какова сила индукционного тока в этот момент?

Ход работы

1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ОПЫТ

Соберите схему согласно рисунку. В катушку вставьте железный сердечник. Замкните цепь, заметьте при этом, в какую сторону отклонится стрелка гальванометра. С помощью магнитной стрелки установите расположение магнитных полюсов катушки.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ПЕРВЫЙ ОПЫТ

С помощью магнита вынимайте из катушки и вставляйте в неё железный сердечник. Постарайтесь заметить влияние скорости движения железного сердечника вдоль катушки на значение силы тока, проходящего через гальванометр. Записывайте наблюдения, в частности в какую сторону отклоняется стрелка.

__________________________________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

3. ВТОРОЙ ОПЫТ

Соберите схему согласно рисунку. При этом катушка 2 или мотки проволоки надеты на катушку 1.

Замкните цепь и разомкните. Запишите наблюдения.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подтвердите или опровергните правило Ленца.

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

Сделайте вывод о влиянии скорости движения сердечника на силу индукционного тока.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Проанализируйте результаты второго опыта. Согласуются ли они с правилом Ленца?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 3

«Определение ускорения свободного падения при помощи маятника»

Цель работы: вычислить ускорение свободного падения и оценить точность полученного результата.

Приборы и материалы: часы с секундной стрелкой, измерительная лента с погрешностью , шарик с отверстием, нить, штатив с муфтой и кольцом.

Тренировочные задания и вопросы

1. Свободными колебаниями называются ______________________ ___________________________

_____________________________________________________________________________________

2. При каких условиях нитяной маятник можно считать математическим? __________________________

___________________________________________________________________________________________

3. Период колебаний – это ______________________________________________________________
4. В каких единицах в системе СИ измеряется:

• Период
• Частота  
• Циклическая частота  
• Фаза колебаний  

5. Запишите формулу периода колебаний математического маятника, полученную Г. Гюйгенсом. ___________________________________________________________________________________________
6. Циклическая частота колебаний маятника равна  рад/с. Найдите период и частоту колебаний маятника.___________________________________________ _______________________________________

__________________________________________________________________________________________

7. Уравнение движения маятника имеет вид . Определите амплитуду, период и частоту колебаний.___________________ ______________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ход работы

1. Установите на краю стола штатив, у его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 2 – 5 см от пола.
2. Измерьте лентой длину маятника.

_________________

3. Отклоните маятник от положения равновесия на 5 – 8 см и отпустите его.
4. Измерьте время 30 – 50 полных колебаний (например N = 40).

________________

5. Повторите опыт ещё 4 раза (число колебаний во всех опытах одинаковое).

____________;_____________; ____________; ____________

6. Вычислите среднее значение времени колебаний.

.

7. Вычислите среднее значение периода колебаний.

.

8. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу.

9. Вычислите ускорение свободного падения по формуле: .
10. Вычислите абсолютные погрешности измерения времени в каждом опыте.

11. Вычислите среднюю абсолютную погрешности измерения времени.

12. Вычислите относительную погрешность измерения по формуле:

, где

13. Вычислите абсолютную погрешность измерения .

14. Запишите результат в виде
15. Сравните полученный результат со значением 9,8 м/с.
16. Вывод: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Фамилия Имя: _______________________________________________________

Лабораторная работа №5

«Определение оптической силы и

фокусного расстояния собирающей линзы»

Цель работы: определить фокусное расстояние и оптическую силу собирающей линзы.

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

Тренировочные задания и вопросы

1. Линзой называется ____________________________________________________________________
2. Тонкая линза — это ____________________________________________________________________
3. Покажите ход лучей после преломления в собирающей линзе.

4. Оптическая сила линзы - это _________________________________________________________.
5. Как изменится фокусное расстояние линзы. Если температура её повысится?
6. При каком условии изображение предмета, получаемое с помощью собирающей линзы. Является мнимым?
7. Источник света помещён в двойной фокус собирающей линзы, фокусное расстояние которой 2 м. На каком расстоянии от линзы находится его изображение?
8. Постройте изображение в собирающей линзе. Дайте характеристику полученному изображению.

Ход работы

1. Соберите электрическую цепь, подключив лампочку к источнику тока через выключатель.
2. Поставьте лампочку на один край стола, а экран - у другого края. Между ними поместите собирающую линзу.
3. Включите лампочку и передвигайте линзу вдоль рейки, пока на экране не будет получено резкое, уменьшенное изображение светящейся буквы колпачка лампочки.
4. Измерьте расстояние от экрана до линзы в мм.
5. Измерьте расстояние от линзы до изображения в мм.
6. При неизменном d повторите опыт еще 2 раза, каждый раз заново получая резкое изображение.

7.        Вычислите среднее значение расстояния от изображения до линзы.

8.        Вычислите оптическую силу линзы.

9. Вычислите фокусное расстояние линзы

10. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

11. Измерьте толщину линзы в мм.

12. Вычислите абсолютную погрешность измерения оптической силы линзы по формуле:

13. Запишите результат в виде

Вывод ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №5

«Наблюдение интерференции и дифракции. Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решётки»

Цель работы: измерить длину световой волны с помощью дифракционной решётки.

Приборы и материалы: дифракционная решетка с периодом мм или — мм, штатив, линейка с держателем для решетки и черным экраном с щелью посредине, который может перемещаться вдоль линейки, источник света.

Примечание. В этой работе погрешность измерений длин волн не оценивается из-за некоторой неопределенности выбора середины части спектра данного цвета.

Тренировочные задания и вопросы

1. Дисперсией света называется_______________________________________________________
2. Интерференция световых волн – это_________________________________________________
3. Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля._________________________________________
4. Дифракционная решетка представляет собой__________________________________________
5. Максимумы у дифракционной решетки возникают при условии__________________________
6. На дифракционную решетку с периодом 2 мкм нормально падает монохроматическая волна света. Определите длину волны, если .
7. Почему частицы размером менее 0,3 мкм в оптическом микроскопе не видны?_____________
8. Зависит ли положение максимумов освещенности, создаваемых дифракционной решеткой, от числа щелей? ____________________________________________________________________
9. Рассчитайте разность хода волн монохроматического света (), падающих на дифракционную решетку и образующих максимум второго порядка.______________________

Ход работы

1. Включите источник света.
2. Глядя сквозь дифракционную решетку и щель в экране на источник света и перемещая решетку в держателе, установите ее так, чтобы дифракционные спектры располагались параллельно шкале экрана.
3. Установите экран на расстоянии приблизительно 50 см от решетки.
4. Измерьте расстояние от дифракционной решетки до экрана.

5. Измерьте расстояние от щели экрана до линии первого порядка красного цвета слева и справа от щели, слева:

Слева:

Справа:

6. Вычислите длину волны красного цвета слева от щели в экране.

     ;

7. Вычислите длину волны красного цвета справа от щели в экране.

8. Вычислите среднее значение длины волны красного цвета.

      ;

9. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

10. Повторите измерение и вычисления для фиолетового цвета.
11. Вывод: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________