лабораторные работы по физике

Департамент образования и науки Кемеровской области

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«КУЗНЕЦКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

Методические рекомендации

Лабораторные работы

 по дисциплине «физика»

                                                              Разработал:

              преподаватель физики

              ____________Гокова И.Г.

Новокузнецк 2018

    Рабочая тетрадь является методическим руководством к выполнению лабораторных работ по физике разработана в соответствии требованиям государственного стандарта среднего профессионального образования РФ  для специальностей:

 «Техническая эксплуатация, обслуживание и ремонт электрического оборудования в металлургии»

 «Автоматизация технологических процессов и производств»

 «Организация перевозок и управление на промышленном железнодорожном транспорте»

 «Металлургия черных металлов»

 «Обработка металлов давлением»

 «Информационные технологии»
      Это  сборник лабораторных работ для студентов соответствующих специ-альностей по всему курсу общей физики и ориентирован на использование  физических приборов. Основная цель пособия – способствовать формированию у студентов ключевых учебных и личностных, а также развитию творческих компетенций:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии и проявлять к ней устойчивый интерес;

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов достижения, определяемых руководителем;

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, сущность и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы;

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного осуществления профессиональных задач;

ОК 5. Использовать информационно-коммуникативные технологии  профессиональной деятельности;

ОК 6. Работать  в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, коллегами;

       Выполнение всех работ является обязательным для студентов и составляет  практическую компоненту в обучении физике.

       Лабораторные работы предназначены для студентов СПО технического профиля, соответствуют требованиям Государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования и представляют собой наблюдения, измерения и опыты, связанные с темой занятия. Лабораторные работы проводятся в физической лаборатории с соблюдением правил техники безопасности.
        В пособие включены следующие виды заданий:

1) наблюдение и изучение физических явлений и свойств веществ,

2) измерение физических величин,

3) исследование зависимостей между физическими величинами,

4) изучение и проверка физических законов,

5) задачи с использованием фотографий треков заряженных частиц.

Содержание

Введение………………………………………………………………………. …4
Раздел 1. Общие требования…………………………………………………. . . 5
Раздел 2. Указания к выполнению лабораторных работ
Лабораторная работа № 1. Исследование движения тела под действием постоянной силы………………………………………………………………... 6

Лабораторная работа № 2. Изучение законa сохранения импульса и реактивного движения ………………… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ......................10                    Лабораторная работа № 3.Изучение зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити…………………………………………… . ................13

Лабораторная работа № 4. Динамика колебательного движения…………….. 16
Лабораторная работа № 5. Опытная проверка закона Бойля – Мариотта….  18
Лабораторная работа № 6. Определение относительной влажности воздуха………………… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Лабораторная работа № 7Измерение поверхностного натяжения жидкости  23

Лабораторная работа № 8. Наблюдение роста кристаллов из раствора. . . . .. 26
Лабораторная работа № 9. Изучение закона Ома для участка цепи . . . . . .... .29
Лабораторная работа № 10. Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника электрической энергии. Работа и мощность постоянного тока…..33
Лабораторная работа № 11. Изучение электрических свойств полупроводников ……………………………………………………………….................................37
Лабораторная работа №12.Изучение действия магнитного поля на проводник с током…………………………………………………………………………...... 39
Лабораторная работа № 13Изучение явления электромагнитной индукции..43
Лабораторная работа № 14 Изучение интерференции и дифракции света… 47
Лабораторная работа № 15.Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям…………………………………………………………. . . . . .  . . .56
Лабораторная работа № 16.Астрономические наблюдения. . . . . . . . . . . . …. 59

Заключение ………………………………………………………………………62

Список литературы ……………………………………………………………. .63
Рецензия…………………………………………………………………………. 64

Введение

        Основное назначение методических указаний  – оказать помощь студентам в подготовке и выполнении лабораторных работ.   Систематическое выполнение лабораторных работ позволит овладеть умениями самостоятельно ставить физические опыты, фиксировать наблюдения и измерения, анализировать их делать выводы в целях дальнейшего использования полученных знаний и умений.
   Целями выполнения лабораторных и практических работ является:
- обобщение, систематизация, углубление и закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам дисциплины;
- формирование умений применять полученные знания на практике, реализация единства интеллектуальной и практической деятельности;
- развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов: аналитических, проектировочных, конструктивных и др.;
- выработку при решении поставленных задач  профессионально значимых качеств - самостоятельность, ответственность, точность и творческая инициатива.

Раздел 1. Общие требования.
Правила техники безопасности

1. Внимательно изучить содержание и порядок проведения лабораторной работы.

2. Подготовить рабочее место, убрать посторонние предметы. Приборы и оборудование разместить так, чтобы исключить их падение и опрокидывание.

3. Проверить исправность оборудования, приборов, целостность лабораторной посуды.

4. При нагревании жидкости в приборе использовать специальные держатели.

5. Следить за исправностью всех креплений в приборах и приспособлениях.

6. При сборке эл. цепей избегать пересечений проводов, проводов без изоляции.

7. Не оставлять без надзора не выключенные электроприборы, при работе с цепями постоянного тока учитывать его направление при включении измерительных приборов.

8. При обнаружении неисправности в работе  приборов  сообщить преподавателю.

9. При получении травмы оказать первую помощь.

Порядок выполнения работы

1. Предварительно повторить теоретический материал соответствующей темы по учебнику или конспекту лекций.

2. Ознакомиться с содержанием лабораторной работы.

3. Проверить наличие на лабораторном столе необходимого оборудования.

4. Уяснить и точно соблюдать порядок и последовательность операций, указанных в лабораторной работе.

5. Соблюдать все меры безопасности, указные в требованиях или сообщенные преподавателю устно.

6. Внимательно следить за ходом опыта.

7. Записи наблюдений и результаты измерений делать сразу же после окончания опыта.

8. После окончания работы привести в порядок рабочее место.

После окончания работы  составить отчет по  схеме:

1. дата, наименование и номер работы;
2. перечень оборудования;
3. схема или зарисовка установки; запись цены деления шкалы измерительного прибора;
4. таблица результатов измерений и вычислений заполняется по ходу работы;
5. расчетная формула, обработка результатов измерений и определение погрешности.

        Небрежное оформление отчета, исправление уже написанного недопустимо. Итого-вая оценка за лабораторную работу складывается из проверки теоретической подготовки студента по данной теме, результатов наблюдения за выполнением практической части работы, проверки отчета, беседы в ходе работы. Лабораторные работы должны быть выполнены и защищены в сроки, определяемые календарным планом. Студенты, не получившие зачет по выполнению лабораторных работ, к экзамену не допускаются.

Раздел II. Указания к выполнению лабораторных работ
Лабораторная работа № 1

Тема: Исследование движения тела под действием постоянной силы

Цели работы:

Выбор физической модели для анализа движения тела. Исследование движения тела под действием постоянной силы. Определение коэффициента трения деревянного бруска, скользящего по деревянной поверхности.

Оборудование: деревянные бруски, грузы, нить, измерительная линейка, секундомер, динамометр.

Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Теория

        С помощью динамометра можно измерить силу, с которой нужно тянуть брусок с грузами по горизонтальной поверхности так, чтобы он двигался равномерно. Эта сила рав-на по модулю силе трения Fтp, действующей на брусок. С помощью того же динамометра можно найти вес бруска с грузом. Этот вес по модулю равен силе нормального давления N бруска на поверхность, по которой он скользит. Определив значения силы трения при различных значениях силы нормального давления, можно построить график зависимости Fтp от Р и найти среднее значение коэффициента трения по графику.

Ход работы

1. Изучите пределы измерения приборов, цену их деления и погрешность измерения. Результаты запишите в таблицу 1.

2. Соберите установку так, чтобы брусок двигался горизонтально под действием груза на нити.

3. Определите среднюю скорость движения этой системы при различных комбинациях грузов.

4. Сделайте рисунки полученной установки и необходимые расчёты. Заполните таблицу 2.

5. Ответьте на вопросы:

       1. Как зависит скорость движения тела от его массы, если сила тяги постоянна? (Прямо или обратно пропорционально?)

2. Как зависит скорость движения тела от силы тяги, если масса постоянна? (Прямо или обратно пропорционально?)

3. Выберите правильный вариант записи:

II. Определение коэффициента трения деревянного бруска

1. Положите брусок на горизонтально расположенную деревянную линейку. На брусок поставьте груз.

2. Прикрепив к бруску динамометр, как можно более равномерно тяните его вдоль линейки. Заметьте при этом показание динамометра.

3. Взвесьте брусок и груз.

4. К первому грузу добавьте второй, третий грузы, каждый раз взвешивая брусок и грузы и измеряя силу трения. По результатам измерений заполните таблицу:

5. По результатам измерений постройте график зависимости силы трения от силы давления и, пользуясь им, определите среднее значение коэффициента трения µ cp

6. Рассчитайте максимальную относительную погрешность измерения коэффициента трения. Так как      µ = Fтр / P,     то:    µср = ∆ Fтр/ Fср + ∆ P / Pср

∆ Fтр = F0 +Fи , ∆ P = P0 +Pи,

где F0,P0 – отсчетная погрешность, Fu,Pu – инструментальная погрешность (см. справочник).

 7. Найдите абсолютную погрешность  и запишите ответ в виде: µ = µ cp + ∆ µ

3. Исследование зависимости силы трения покоя от силы давления

1. Изменяя число грузов,  поставленных на брусок, определите силу давления бруска на опору в каждом случае. Данные занесите в таблицу 4.

2. Постройте график зависимости силы трения покоя от силы давления. Сделайте вывод относительно величины и направления силы трения покоя.

4. Измерение силы трения качения

1. Измерьте массу трибометра, m=

2. Измерьте силу трения качения,F=

Сравните силы трения покоя, силу трения при движении и силу трения покоя. Запишите вывод.

Контрольные вопросы

1. Что такое сила трения? Как она направлена?

2. Почему опасно вести машину по обледенелой дороге?

3. Можно ли считать движение тела под действием силы трения равноускоренным?

4. Какие движения в природе происходят без действия сил трения?

5. Нужно ли придавать обтекаемую форму космическим кораблям,

ракетам, выводящим их в космос?

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной работе № 1

Тема:

Цель работы:

Оборудование:

Ход работы

1. Пределы измерения приборов, цена их деления и погрешность измерения. Табл. 1.

2. Схема опыта (чертеж)

Таблица 2. Горизонтальное движение бруска

Выводы:   1. 2. 3.

II. Определение коэффициента трения деревянного бруска.                  Таблица 3:

График зависимости силы трения от силы давления

                 Fтр

                                                  Fдав                  Среднее значение коэффициента трения:  µ cp

Максимальная относительная погрешность измерения коэффициента трения: Δμ =

 Абсолютная погрешность:

3. Исследование зависимости силы трения покоя от силы давления. Таблица 4.

График зависимости силы трения покоя от силы давления.

Вывод относительно величины и направления силы трения покоя.

4. Измерение силы трения качения

1. Масса трибометра, m=

2. Сила трения качения,F=

Вывод:

Ответы на контрольные вопросы  

Лабораторная работа № 2
Тема: Изучение законa сохранения импульса и реактивного движения

Цель работы:     Экспериментально подтвердить справедливость закона сохранения импульса для двух шаров при их центральном и косом столкновении.

Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Оборудование: штатив лабораторный,  2 шарика, линейка весы лабораторные

Теория

     Вблизи основания наклонной плоскости устанавливается второй шарик. На поверхности стола отмечают положение его центра. Шар, падающий сверху наклонной плоскости, ударяется об него упруго. Удар может быть прямым или косым, поэтому следует провести два эксперимента. Поскольку массы шаров одинаковы, а тормозные пути пропорциональны квадратам их скоростей, то значения импульсов пропорциональны корням квадратным из их тормозных путей: желоб

p1 ~m√S1

p2 ~m√S2. 
  С учетом векторного характера импульса проверку закона сохранения импульсов при косом ударе нужно произвести путем построения четырехугольника на сторонах фигуры, получившейся после эксперимента. В идеальном случае должен получиться параллелограмм, согласно теореме косинусов:                             S21 +S22 +2S1S2cosα=S2Т

      Сначала надо  установить высоту наклонной плоскости и отметить положение первого шарика на столе (обводят по контуру) в том месте, где он сходит с наклонной плоскости. Второй шарик должен касаться этого контура. Точка касания задает вид удара – прямой или косой. Для точного воспроизведения серии ударов исходное положение второго шара также фиксируют при помощи контура. После разлета шаров отмечают их положение, измеряют тормозные пути S1 и S2 – расстояния между центрами, и угол α между ними. Отчетом к этому заданию является лист формата А4, на который переносят точки и линии наиболее удачного опыта. На этом же листе в масштабе строят четырехугольник векторов импульсов.

          Реактивное движение.  Движение тела, возникающее вследствие отделения от него части его массы с некоторой скоростью, называют реактивным.   Первоначально система покоится, т. е. ее полный импульс равен нулю. Когда из системы начинает выбрасываться  часть ее массы, то система получает скорость, направленную в противоположную сторону. Действительно, так как                  

m1v1+m2v2=0,       то:             m1v1=-m2v2,    т. е.        v2=-v1m1/m2.

         Из этой формулы следует, что скорость, получаемая системой с массой m2, зависит от выброшенной массы m1 и скорости v1 ее выбрасывания. Тепловой двигатель, в котором сила тяги, возникающая за счет реакции струи вылетающих газов, приложена непосредственно к его корпусу, называют реактивным.

Порядок выполнения работы

1. Изучение закона сохранения импульса для прямого удара.

При прямом ударе первый шар останавливается, а второй продолжает его движение.  По длине траектории определите его скорость и начальный импульс р2. Сравните полученный результат с импульсом р1 первого шарика. Результаты  занесите в таблицу.

1. Измеряем на весах массу  шаров m1 и m2.
2. На краю стола закрепляем прибор для изучения движения тела, брошенного горизонтально. На место падения шарика кладем чистый лист белой бумаги, приклеивают его скотчем и накрывают копиркой. Отвесом определяют на полу точку, над которой располагаются края горизонтального участка желоба.

3. Пускаем шарик и измеряем дальность его полета в горизонтальном направлении l 1. По формуле  вычисляем скорость полета шара и его импульс Р 1.
4. Устанавливаем на нижнем конце желоба другой шарик. Вновь пускаем  шарик, измеряют дальность полета l1’ и второго шара l2’.
5. Вычисляем скорости шаров после столкновения V1’ и V2’, а также их импульсы p1’ и p2’.Данные занесем в таблицу.

P 1 = m 1·V1 ;        P 1’ = m 1·V1’ :         P 2’ = m 2·V2’

Выполнить аналогичные измерения и заполнить таблицу для косого удара. После  «косого»  столкновения движутся оба шара, их траектории образуют некоторый угол. В эксперименте следует отметить положение каждого из них в момент столкновения и конечные точки их разлета. 

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте роль удара в физике как явления в целом. Определите сущность удара. Дайте развернутый ответ.
2. Сделайте анализ величины кинетической энергии, переданной от первого шара второму. Как эта величина зависит от масс шаров?
3. В каком случае кинетическая энергия, переданная от первого шара, максимальна? Минимальна?

4. Проанализируйте общее изменение кинетической энергии при абсолютно неупругом ударе от масс и энергий шаров до удара. Постройте соответствующие графики.

5. Какое изменение механической энергии происходит при изменении формы тела (например, при ковке)?

6. Как уменьшить потери энергии на деформации (например, при забивке сваи в грунт)?

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет  о лабораторной работе № 2
Тема:

Цель работы:

Оборудование:

Ход работы

1. Изучение закона сохранения импульса для прямого удара.

1.Схема опыта (рисунок)

2. Результаты измерений и вычислений

V  =  = ℓ                  P 1= m 1·V1 ;        P 1’ = m 1·V1’ :         P 2’ = m 2·V2’

2. Выполнить аналогичные измерения для косого удара и заполнить таблицу                 

2.  Ответы на контрольные вопросы 

Лабораторная работа № 3

Тема: Изучение зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити.

Цели работы:

1. исследовать зависимость периода колебаний от длины маятника;

2. вычислить ускорение свободного падения из формулы для периода колебаний математического маятника.

Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»,

Теория

     Математическим маятником называется подвешенный к тонкой нити груз, размеры которого много меньше длины нити, а его масса много больше массы нити. Период Т колебаний математического маятника равен:

T = 2π(1)

где l – длина маятника, g – ускорение свободного падения м/с2

Из формулы (1) видно, что период колебаний математического маятника не зависит от массы подвешенного груза и амплитуды колебаний. Для определения ускорения свободного падения необходимо измерить период колебаний и длину подвеса маятника. Из формулы (1) можно вычислить ускорение свободного падения:

g = 4π2l / T ср  (2)

         Период Т рассчитывается по формуле: Т = t / N,  где t – время полных колебаний , N – число колебаний.

        Учёные Галилей, Ньютон, Бессель и др. установили следующие законы колебания математического маятника:

1.Период колебания математического маятника не зависит от массы маятника и от амплитуды, если угол размаха не превышает 10.

2.Период колебания математического маятника прямо пропорционален квадратному корню из длины маятника  и обратно пропорционален квадратному корню из ускорения свободного падения.

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

Порядок выполнения работы:

1. Установите на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепите кольцо и подвесьте к нему шарик на нити на расстоянии 3-5 см от пола.

2. Отклоните маятник от положения равновесия на 5-8 см и отпустите его.

3. Измерьте длину подвеса мерной лентой.

4. Измерьте время t 40 полных колебаний (N).

5. Повторите измерения  t еще 2 раза и найдите среднее значение tcp. Изменяя массу, а затем в следующем измерении  и амплитуду колебаний, проверьте независимость периода от данных величин.

6. Вычислите среднее значение периода колебания Тср по среднему значению tcp.

7. Вычислите значение gcp по формуле:(2)

8. Полученные результаты занесите в таблицу:

9. Сравните полученное среднее значение для gcp со значением g = 9,8 м/с2

 и рассчитайте относительную погрешность измерения по формуле:

Ɛ g = |gcp – g|

10.Сделайте вывод о зависимости периода от длины нити маятника.

Контрольные вопросы

1. Какими должны быть нить и подвешенный к ней груз, чтобы маятник можно было считать математическим?

2. При каких отклонениях от положения равновесия колебания маятника будут гармоническими?

3. С какой целью используется математический маятник в геологической разведке?

4. Какие силы действуют при движении математического маятника?

5. Маятник совершает 24 колебания за 30 с. Чему равны период и частота его колебаний?

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной работе № 3

Тема:

Цели работы:

Приборы и материалы: 

Ход  работы:

1. Собрать установку для опыта по рисунку:

          2. Результаты измерений и вычислений:

3. Относительная погрешность измерения

4. Вывод о зависимости периода от длины нити маятника.

Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа № 4

Тема: Изучение свободных колебаний
Цель работы: Исследовать влияние силы трения и амплитуды на период свободных колебаний; закрепить навыки планирования и проведения эксперимента, обработки и представления экспериментальных результатов. 

Оборудование: нить, шарик часы
Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Теория

Теоретический анализ свободных колебаний показывает следующее:

А) Время одного полного колебания при достаточно малых амплитудах не зависит от амплитуды. Это время называют условным периодом. Слово «условный» используется для того, чтобы подчеркнуть, что через время Т тело не возвращается в прежнее состояние.        

Б) Степень затухания характеризуется величиной τ «тау», которая называется временем релаксации. Время релаксации – это время, за которое амплитуда колебаний убывает в е=2,7 раз.

В) время релаксации позволяет определить коэффициент сопротивления β в формуле силы сопротивления F = - βv. 

Именно β =  , где m- масса колеблющегося тела                

Ход работы

1.Соберите экспериментальную установку – нитяной маятник на 2 нитях длиной около 1 м. Отклоните нить от вертикали на угол приблизительно 20 – 300.

2.Отведите шарик от положения равновесия и отпустите его – маятник начнет совершать колебания. Определите число колебаний и время, за которое амплитуда уменьшится в 2, 3, 4 раза. Опыт повторить 3 раза. Результаты измерений запишите в таблицу:

Удалось ли вам обнаружить зависимость времени одного колебания от амплитуды?

Удалось ли вам обнаружить сопротивление воздуха на время одного колебания? 

2. Наблюдение затухания маятника

3. Отклоните маятник вправо на максимально возможный угол, отметьте это положение и отпустите его. Отметьте фломастером каждое последующее амплитудное отклонение с этой же стороны до его полной остановки. Измерьте и занесите в таблицу длины дуг (А), соответствующих каждому отклонению. Сформулируйте «закон затухания гармонических колебаний».
 Результаты исследования затухания колебаний.Таблица 1.

4. Сила сопротивления. Определите длину пути, пройденного маятником до остановки

S = 2А1 + 2А2 + 2А3 + 2А4 + …….2Аn. Закон сохранения энергии дает  право записать соотношение: mgh= S (1)
где m - масса маятника (указана на диске), h - высота его первоначального отклонения, - средняя сила сопротивления. Найдите отсюда среднее значение силы сопротивления. m = , g = , h = , S = , F= 
5. Законы сохранения импульса и энергии. Отклонив первый маятник на максимальный угол, отпустите его. К моменту прохождения точки равновесия он приобретает некоторую скорость - запас потенциальной энергии шара переходит в кинетическую энергию. Пренебрегая работой против сил сопротивления, из закона сохранения энергии

mgh=mV2/2,

можно вывести

                                                         V=√2gh (2).

Контрольные вопросы:

1. Сформулируйте закон сохранения энергии
2. Приведите примеры проявления закона сохранения энергии
3.  В каких случаях можно применять закон сохранения энергии, а в каких нельзя?
4. Изобразите математический маятник в крайней правой точке и покажите на чертеже силы, действующие на шарик в данной точке траектории.
5. Нарисуйте равнодействующую сил.
6. Как меняется величина и направление равнодействующей сил в течение периода?  

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной  работе № 4

Тема:
Цель работы:

Оборудование: 

Ход работы

1. Наблюдение затухания маятника

2. Проверка закона сохранения энергии при колебаниях

1.Соберите экспериментальную установку  по рисунку
Таблица 1. Результаты исследования затухания колебаний.

2. Расчет силы сопротивления

3 Проверка законов сохранения импульса и энергии.

Вывод

Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа № 5

Тема: Проверка закона Бойля-Мариотта

Цель работы: экспериментально проверить закон Бойля-Мариотта путем сравнения параметров газа в двух термодинамических состояниях.
Оснащение работы:
Оборудование: 2 стеклянные трубки, соединенные резиновой трубкой, штатив лабораторный,  линейка, химический стакан с водой, барометр.
Литература: Дмитриева, В.Ф. «Физика для профессий и специальностей технического профиля», учебник, рекомендованный Федеральным государ-ственным учреждением «Федеральный институт развития образования» в качестве учебника для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих образовательную программу среднего (полного) образования в пределах основных образовательных программ НПО и СПО с учетом профиля профессионального образования – М., издательский центр «Академия»,§ 4.10, стр114 – 115.

Теория.

     Закон Бойля-Мариотта определяет взаимосвязь давления и объема газа данной массы при постоянной температуре газа. Чтобы убедиться в справедливости равенства                 P1V1 = P2V2                       (1)

нужно измерить соответствующие давление и объем в начальном и конечном состояниях. Увеличение точности проверки закона достигается, если вычесть из обеих частей равенства (1) произведение P2V1. Тогда формула (1) будет иметь вид:      V1(P2- P1) = P2(V1 - V2)                                 (2)

или                    =                                            (3)

Прибор для изучения газовых законов состоит из двух стеклянных трубок 1 и 2 длиной 50 см, соединенных друг с другом резиновым шлангом 3, пластинки с зажимами 4 и пробки 5. К пластинке 4 между стеклянными трубками прикреплена полоска миллиметровой бумаги. Трубку 2 снимают с основания прибора, опускают вниз и укрепляют в лапке штатива 6. Резиновый шланг заполнен водой. Атмосферное давление измеряют барометром в миллиметрах ртутного столба (мм.рт.ст.)

     При фиксации подвижной трубки в начальном положении цилиндрический объем газа в неподвижной трубке 1 можно найти по формуле                                         V1 = Sl1         (4)

 где S – площадь поперечного сечения трубки 1.

    Начальное давление р1 газа в ней, выраженное в мм. рт. ст., складывается из атмосферного давления и давления столба воды высотой h2 в трубке 2:

р1 = ( ра+), мм рт ст                       (5)

где h1 – разность уровней в трубках (в мм.). В формуле 5 учтено, что плотность воды в 13,6 раз меньше плотности ртути .

     При подъеме вверх трубки 2 и фиксации ее в конечном положении объем газа V2 в трубке 1 уменьшается:                            V2 = Sl2 (6)

где l2 - длина воздушного столба в трубке 1.

Конечное давление находим по формуле:                 р2 = ( ра+),мм.рт.ст.  (7)

      Подстановка начальных и конечных параметров газа в формулу (3) позволяет представить закон Бойля – Мариотта в виде:            = (8)

    В результате , проверка справедливости закона Бойля – Мариотта сводится к экспериментальной проверке тождественности левой и правой частей равенства 8.

Ход работы:

I состояние газа
1. Найти объем воздуха в трубке, который численно равен длине воздушного столба от запаянного конца трубки до ее начала в миллиметрах.
2. Давление в трубке равно атмосферному в мм. ртутного столба, которое определяется по барометру.
3. Отпустить трубку, запаянным концом вниз, на дно химического стакана с горячей водой для прогревания воздуха в трубке до температуры воды.
4. Вычислить произведение объема на соответствующее давление воздуха в трубке.
5. Полученные результаты занести в таблицу.

II состояние газа
1. Соберите экспериментальную установку.

2. Подвижную трубку опустите вниз и укрепите в лапке штатива. Откройте пробку 5 в неподвижной трубке.

3. Налейте воду в трубки, пока не сравняются ее уровни около фиксированного конца неподвижной трубки и верхнего конца подвижной трубки.

4. Неподвижную трубку закройте пробкой, поднимите неподвижную трубку и зафиксируйте ее.

5. Измерьте h1 – разность уровней в трубках (в мм.),  высоту столба воды h2 в трубке 2, l1 и l2 - длина воздушного столба в трубке до и после перемещенитрубки

 Полученные результаты занести в таблицу:
6. Сравнить полученные результаты произведений 1 и 2-го опытов и сделать вывод.
Контрольные вопросы:

1. При каких условиях справедлив закон Бойля-Мариотта?
2. Объяснить закон для изотермического процесса, пользуясь молекулярно-кинетической теорией.
3. Почему после погружения стеклянной трубки в стакан с водой комнатной температуры и после снятия пластилина воды в трубке поднимается?
4. Почему при равенстве уровней воды в стакане и в трубке давление воздуха в трубке равно атмосферному?
5. Производит ли газ давление в состоянии невесомости?
6. Определить массу 20 л азота, находящегося при температуре 273К под давлением 30 атм.
7. Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной работе № 5

Тема:
Цель работы:  аза в двух термодинамических состояниях.
Оборудование: 

Ход работы:

результаты измерений и вычислений:

вывод.
Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа № 6
Тема: Измерение относительной влажности воздуха

Цель работы: научиться определять относительную влажность воздуха  с помощью специальных приборов – психрометра и гигрометра.

Оснащение работы:
Оборудование: психрометр Августа(общий), химический стакан с водой, вата, термометр, лед,  психрометрическая таблица, таблица зависимостей давлений р и плотностей ρ насыщенных паров от температуры, видеофрагмент «Определение относительной влажности воздуха».
Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического про-филя, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Ход работы:
1. Работа с психрометром и термометром:
1. По психрометру определить температуру сухого термометра.
2. Определить температуру смоченного термометра.
3. Пользуясь психрометрической таблицей определить относительную влажность.
4. Результаты измерений занести в таблицу.

5.По термометру определить температуру сухого термометра.

6.Смочить ватку и обернуть резервуар термометра.
7. Подождать до тех пор, показания смоченного термометра не установятся на одном уровне.
8. Определить температуру смоченного

термометра.

9. Определить относительную влажность воздуха, пользуясь той же таблицей. Результаты записать в таблицу:

2. Работа с гигрометром Ламберта

1. Измерить температуру воды в стакане.

2. Заметить на стенке стакана блик от окна. Добавлять в стакан лед (снег) до того момента, пока блик не начнет запотевать.

3. Измерить температуру точки росы.

4. Определить влажность в помещении, пользуясь таблицей зависимостей давлений р и плотностей ρ насыщенных паров от температуры. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу:

Исходные данные: в помещении 150 м3 влажность воздуха при температуре 20 0С равна 30%.Определить массу водяного пара в помещении.

Контрольные вопросы:

1. Почему при продувании воздуха через эфир на полированной поверхности камеры гигрометра появляется роса? В какой момент появляется роса?
2. Почему показания влажного термометра психрометра меньше показаний сухого термометра'? При каком условии разность показаний термометра наибольшая?
3. Сухой и влажный термометры психрометра показывают одну и ту же температуру? Какова относительная влажность воздуха?
4. Почему после жаркого дня роса бывает наиболее обильной?
5. Почему перед дождем ласточки летают низко?

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной работе № 6
Тема:

Цель работы:
Оборудование:

Ход работы:
1. Работа с психрометром и термометром:
1. Изучить устройство термометра

Результаты измерений:

2. Работа с гигрометром Ламберта

 Результаты измерений и вычислений:

Исходные данные: в помещении 150 м3 влажность воздуха при температуре 20 0С равна 30%.Определить массу водяного пара в помещении.

Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа № 7

Тема: Измерение поверхностного натяжения жидкости

Цель: научиться измерять поверхностное натяжение жидкости методом отрыва капель

Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Оборудование: 1) Пипетка; 2) весы учебные с разновесом; 3) стакан с водой; 4) стакан для сбора капель; 5) штангельциркуль;  6) набор игл.

Теория

Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический). Энергетическое определение:  — это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое определение:  — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости. Сила поверхностного натяжения направлена по касательной к поверхности жидкости, перпендикулярно к участку контура, на который она действует и пропорциональна длине этого участка. Коэффициент поверхностного натяжения— сила, приходящаяся на единицу длины контура, измеряется в ньютонах на метр. В 1983 году было доказано теоретически и подтверждено, что понятие поверхностного натяжения жидкости однозначно является частью понятия внутренней энергии. Прибор для измерения поверхностного натяжения называется тензиометр.

С поверхностью жидкости связана свободная энергия :                      

где  — коэффициент поверхностного натяжения,  — полная площадь поверхности жидкости.

Добавочное давление в точке поверхности задаётся формулой Лапласа:

Здесь R — радиусы главных кривизн в точке. Они имеют одинаковый знак, если соответствующие центры кривизны лежат по одну сторону от касательной плоскости в точке, и разный знак — если по разную сторону. Например, для сферы центры кривизны в любой точке поверхности совпадают с центром сферы, поэтому:     R1 = R2 = R ,

Для  поверхности кругового цилиндра радиуса :,∆p =

Опыт  осуществляется с пипеткой, в которую периодически набирают исследуемую жидкость.  Перед моментом отрыва капли сила тяжести ее Р = mкgравна силе поверхностного натяжения, граница свободной поверхности  - окружность шейки капли. Следовательно, F = mкg; l = πdш.к.; σ = mкg/πdш.к. Опыт показывает, что dш.к= 0,9dσ, где dσ диаметр узкого канала пипетки.

Порядок выполнения работы

1. Измерить диаметр канала пипетки. Для этого ввести до упора в канал пипетки иглу соответствующей толщины, заметить то место, до которого она вошла, и штангельциркулем измерить диаметр иглы в отмеченном месте. Измерения повторить несколько раз, поворачивая иглу на определенный угол. Если результаты будут различаться, взять

их среднее значение.

2. Определить массу пустого стакана для сбора капель, взвесив его.
3. Накапать в стакан n = 100 капель, следя, чтобы капли отрывались медленно.
4. Измерить массу стакана с каплями, определить массу капель
5. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.
6. Вычислить поверхностное натяжение по формуле σ = .
7. Опыт повторить еще 2 раза с другим количеством капель.
8. Найти среде значение σср; сравнить полученный результат с табличным значением поверхностного натяжения с учетом температуры.

Определить относительную погрешность методом оценки результатов измерений.

Таблица 2

Поверхностное натяжение воды при различных температурах

Контрольные вопросы

1. Почему поверхностное натяжение зависит от рода жидкости?
2. Почему и как зависит поверхностное натяжение от температуры?
3.  В двух одинаковых пробирках находится одинаковое количество капель воды. В одной пробирке вода чистая, в другой – с добавлением мыла. Одинаковые ли объемы отмеренных капель? Ответ обоснуйте.
4. Изменится ли результат, если диаметр канала пипетки будет меньше?
5. Изменится ли результат вычисления поверхностного натяжения, если опыт проводить в другом месте Земли?

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной работе № 7

Тема:

Цель:

Оборудование:

 Ход работы

1. Собрать установку по рисунку:

2. Результаты измерений и вычислений.

Вычисления:

Ответы на контрольные вопросы

Вывод:

Лабораторная работа № 8

Тема: Наблюдение роста кристаллов из раствора.

Цель: научиться создавать кристаллы, пронаблюдать за ростом кристалла.

Оснащение:

Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия».

Силина В.С. Выращивание кристаллов на внеклассных занятиях. Физика в школе №6, 2001 г.

Оборудование: поваренная соль или медный купорос, нить, стеклянный стакан, вода.

Лупа, 2 стеклянные пластинки, свеча, фотографический фиксаж

Теория

    Существуют два способа выращивания кристаллов из раствора: охлаждение насыщенного раствора соли и его выпаривание. Первым этапом при любом из двух способов является приготовление насыщенного раствора. В условиях  физического кабинета проще всего выращивать кристаллы алюмокалиевых квасцов. В домашних условиях можно выращивать кристалл медного купороса или обычной поваренной соли.

При охлаждении горячего (примерно 40°С) насыщенного раствора до 20°С в нем окажется избыточное количества соли на 100 г воды. При отсутствии центров кристаллизации это вещество может оставаться в растворе, т.е. раствор будет пересыщенным.

С появлением центров кристаллизации избыток вещества выделяется из раствора, при каждой данной температуре в растворе остается то количество вещества, которое соответствует коэффициенту растворимости при этой температуре. Избыток вещества из раствора выпадает в виде кристаллов; количество кристаллов тем больше, чем больше центров кристаллизации в растворе. Центрами кристаллизации могут служить загрязнения на стенках посуды с раствором, пылинки, мелкие кристаллики соли. Если предоставить выпавшим кристалликами возможность подрасти в течение суток, то среди них найдутся чистые и совершенные по форме экземпляры. Они могут служить затравками для выращивания крупных кристаллов.

        Чтобы вырастить крупный кристалл, в тщательно отфильтрованный насыщенный раствор нужно внести кристаллик – затравку, заранее прикрепленный на волосе или тонкой леске, предварительно обработанной спиртом.

Можно вырастить кристалл без затравки. Для этого волос или леску обрабатывают спиртом и опускают в раствор так, чтобы конец висел свободно. На конце волоса или лески может начаться рост кристалла.

Если для выращивания приготовлен крупный затравочный кристалл, то его лучше вносить в слегка подогретый раствор.

Ход работы

1.Разогреть пластинку на пламени свечи. Насыпать не нее фотографический фиксаж (гипосульфит натрия), накрыть второй пластинкой. Прижать плотно пластинки друг к другу и через лупу наблюдать рост кристаллов.

2. 50 – 100 г дихромата калия (оранжевый порошок) высыпать в колбу с кипятком (100 см3), хорошо и быстро размешать. Опустить в жидкость фигурку из проволоки, обмотанную суровой ниткой. Через несколько минут получится оранжевая пушистая фигурка.

3. Кристаллизация гипосульфита натрия. Насыпать в колбу белый порошок гипосульфита натрия (фотографический фиксаж). Осторожно нагрейте колбу – получится бесцветная жидкость. Профильтруйте расплав, слив его в чистую колбу, накрыв стеклом или тканью и осторожно, не взбалтывая, поставьте охлаждаться (можно опустить колбу в сосуд с холодной водой). Когда расплавленный гипосульфит остынет до комнатной температуры, введите в колбу (можно на нити или стеклянной палочке) затравку крупицу оставшегося порошка (нить или палочку можно натереть порошком). Через 1 -2 мин расплав быстро твердеет) вытащите затравку. Если хотите получить кристалл больших размеров, еще раз разогрейте гипосульфит, потом охладите и внесите уже выращенный кристалл в охлажденный расплав. Как только в этом расплаве начнется кристаллизация, температура его повысится примерно до 480. Дотронувшись до колбы, это можно почувствовать.

4. Кристаллизация поваренной соли. В кипящую воду (2,5 л) всыпать 1 кг соли и дать ей полностью раствориться. В горячий раствор погрузить хорошо высушенные и протертые от пыли ветки лиственницы с шишечками или любого кустарника (хвойные ветки класть не рекомендуется). Материал должен размещаться в воде совершенно свободно. Когда вода остынет, все вынуть  и те ветки, на которых образовалось мало кристаллов, повторно опустить в горячий насыщенный раствор соли.

Можно вырастить цветные кристаллы из соли, добавляя в раствор чернила из авторучки, сок свеклы или аптечную зеленку.

5.Кристаллизация спиртового раствора салициловой кислоты.  Купите в аптеке 1% раствор этой кислоты. Налейте его в стеклянную колбу и выпаривайте на плитке. Когда жидкость испарится, на дне колбы появятся мелкие белые кристаллики и вещество, напоминающее снежные хлопья, а на стенке колбы – бело-голубые узоры, похожие на морозные.

6. Кристаллизация медного купороса. Возьмите порошок медного купороса (продается в магазинах химреактивов или «Сад и огород»), примерно 200 г (оставьте щепотку для затравка), и растворите его полностью в 0,5 л горячей воды. Процедите раствор через чистую ткань. Нить (желательно толстую и шерстяную) или обезжиренный ацетоном волос обмакните в этот раствор и обваляйте в сухом порошке; дайте высохнуть. Затем нить или волос опустите в холодный раствор медного купороса. Через 4 – 5 ч она покроется кристалликами. Оставшийся раствор будет испаряться и на дне получатся гроздья кристаллов.

7. Кристаллизация алюмокалиевых квасцов.   Это вещество можно купить в   магазине химреактивов, оно абсолютно безвредно. Приготовьте 15%-ный горячий водный раствор их. Раствор профильтруйте и влейте в плоский сосуд. При остывании на дне образуются кристаллики квасцов. Оставьте на 2 -3 дня  наиболее крупные из них . Для равномерного роста кристаллов через каждые 4 -6 ч переворачивайте их, ставя все время на меньшие грани. Через 2 дня они вырастут до 1 см в поперечнике.                                                                                                                                                                                            

Контрольные вопросы

1. Что может служить центром кристаллизации?

2. Чем объясняется неодинаковая скорость роста различных граней одного и того же кристалла?

3. Каким способом можно насыщенный раствор сделать пересыщенным без добавления растворенного вещества?

4. Зачем раствор фильтровался?

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной работе № 8

Тема:

Цель:

Оборудование: 

Ход работы

1. Схематический рисунок опыта
2. Результаты измерений и наблюдений

Вывод:

Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа № 9

Тема: Изучение закона Ома для участка цепи
Цель работы: изучить закон Ома и его применение в случаях  последовательного и параллельного соединения проводников.
Оснащение работы: 
Оборудование: источник постоянного напряжения, два проволочных резистора, амперметр, вольтметр, реостат
Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Теория

Закон Ома:  сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна  сопротивлению этого участка.  

I =

где I – сила тока (А); U – напряжение (В); R – сопротивление.

Зная закон Ома для участка цепи, можно проверить правила расчета последовательного и параллельного соединения приборов, включенных в цепь.

В случае последовательного соединения проводников конец первого проводника соединяют с началом второго и т.д.

При последовательном соединении n проводников сила тока I  одинакова во всех резисторах: I1 = I2 = … I n.

Напряжение U на концах всей цепи равно сумме напряжений на всех последовательно включенных проводниках: U = U1+ U 2 +… U n.

Согласно закону Ома: U1= I R1, U2 = I R2,….,   U n = I R n,  и U= I R, где R – полное сопротивление цепи, а R1, R2  и R n – сопротивления проводников. То есть результирующее сопротивление равно сумме электрических сопротивлений проводников, включенных последовательно.

В случае параллельного соединения проводников их начала и концы имеют общие точки подключения к источнику тока. При параллельном соединении n проводников напряжение U одинаково на всех резисторах: U = U1= U 2 =… U n.

Сила тока I равна сумме сил токов на всех параллельно включенных проводниках: I  = I1 + I2 + …+ I n.

Согласно закону Ома: I = , I1= U1 / R1 , I2= U2 / R2. Отсюда следует:

 = U / R1+ U / R2 …+ U / R n.

Разделив полученное выражение на U, получим: = 1 / R1+ 1 / R2 …+ 1 / R n.

При параллельном соединении резисторов величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям всех включенных проводников. Общее сопротивление при параллельном соединении резисторов всегда меньше сопротивления любого из них.

Ход работы: 
I. Изучение последовательного соединения резисторов

1. Соберите цепь для изучения последовательного соединения резисторов, соблюдая полярность подключаемых приборов; для регулирования силы тока в цепи можно использовать реостат. Вольтметр и амперметр при проведении измерений поочередно подключают к нужным точкам цепи.

2. Запишите показания амперметра и трех вольтметров.
3. Используя закон Ома для участка цепи рассчитайте сопротивление: первого резистора    второго резистора   и общее сопротивление цепи по двум формулам: и 

Занесите результаты измерений и вычислений в таблицу:

4. Сравните результаты вычислений общего сопротивления и сделайте вывод.

II. Изучение параллельного соединения резисторов.
1.Соберите цепь для изучения параллельного соединения резисторов;

2. Вольтметр и амперметр при проведении измерений поочередно подключают к нужным точкам цепи. Используя закон Ома для участка цепи  рассчитайте сопротивление:1 участка   ;        2 участка   ;общее сопротивление по двум формулам:            и    

3.Занесите результаты измерений и вычислений в таблицу:

Сравните результаты вычислений общего сопротивления и сделайте вывод.

Контрольные вопросы:

1.Какие сопротивления можно получить, имея три резистора по 6 кОм?

2.Сопротивление одного из последовательно включенных проводников в п раз больше сопротивления другого. Во сколько раз изменится сила тока в цепи (напряжение постоянно), если эти проводники включить параллельно?

3.Какую гидродинамическую аналогию можно использовать для моделирования последовательного и параллельного соединения проводников?

4.Как зависит мощность, выделяемая в проводниках с током, от типа их соединения?

5.Как соединены потребители электроэнергии в квартирах? Почему?

Как соединены лампочки в елочной гирлянде?

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной работе № 9
Тема:
Цель работы:  
Оборудование:  

Ход работы: 
I. Изучение последовательного соединения резисторов

1.Цепь для изучения последовательного соединения резисторов

1. Результаты измерений и вычислений:

2. вывод.

II. Изучение параллельного соединения резисторов.
1.Цепь для изучения параллельного соединения резисторов;

                                            U      

                             А

3. Результаты измерений и вычислений:

Сравните результаты вычислений общего сопротивления и сделайте вывод.

Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа №10

Тема: Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника электрической энергии. Работа и мощность постоянного тока
Цель работы: измерить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока; исследовать зависимости мощности, потребляемой лампой от напряжения и сопротивления проводника от температуры

Оснащение работы:
Оборудование:  источник электрической энергии, амперметр, три резистора с сопротивлением 1,2,4 Ом, электрическая лампа, реостат ползунковый, амперметр, вольтметр, омметр, ключ, соединительные провода.
Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Теория

Для получения электрического тока в проводнике необходимо создать и поддерживать на его концах разность потенциалов (напряжение). Для этого используют источник тока. Разность потенциалов на его полюсах образуется вследствие разделения зарядов. Работу по разделению зарядов выполняют сторонние (не электрического происхождения) силы.

При разомкнутой цепи энергия, затраченная в процессе работы сторонних сил, превращается в энергию источника тока. При замыкании электрической цепи запасенная в источнике тока энергия расходуется на работу по перемещению зарядов во внешней и внутренней частях цепи с сопротивлениями соответственно R и r.

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

Е = IR+Ir;

в СИ выражается в вольтах (В).

Электродвижущую силу и внутреннее сопротивление источника тока можно определить экспериментально.
Ход работы:
1. Измерение ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока

1. Определить цену деления шкалы амперметра.
2. Составить электрическую цепь по схеме, изображенной на рис.2 установив в цепи резистор известным сопротивлением.
   
   Рис.2

3. Замкнуть ключ и снять показание амперметра.
4. Ключ разомкнуть, заменить резистор на другой, а затем замкнуть и вновь снять показания амперметра.
5. Опыт (п.4) повторить с третьим резистором. 
6. Результаты измерений подставить в уравнение E=I(R+r) и, решив систему уравнений: 
   E=I1(R1+r), 
   E=I2(R2+r),

 E=I3(R3+r) 

7. Определить средние значения найденных величин rср., Eср.
8. Определить относительную погрешность методом среднего арифметического. Результаты измерений, вычислений записать в таблицу:

2.Исследование зависимости мощности, потребляемой лампой накаливания, от напряжения на ее зажимах

1. Определить цену деления шкалы измерительных приборов;
2. Омметром измерить сопротивление нити лампы при комнатной температуре;
3. Составить электрическую цепь по схеме на рисунке 4, соблюдая полярность приборов;
   
   Рис.4

4. После проверки схемы преподавателем, цепь замкнуть. С помощью реостата установить наименьшее значение. Снять показания измерительных приборов.
5. Постепенно перемещая, ползунок реостата, снять 8-10 раз показания амперметра и вольтметра.

7. погрешность, сопротивление лампы при комнатной температуре принять за R0. Значения L-температурного коэффициента сопротивления вольфрама 4,5 *10-3 1/град.
8. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.
9. Построить график зависимости мощности, потребляемой лампой, от напряжения на ее зажимах. По оси ординат откладывать мощность в ваттах, на оси абсцисс – напряжение. Сделать вывод. Построить график зависимости сопротивления от температуры.

Контрольные вопросы:

1. Какова физическая суть электрического сопротивления?
2. Какова роль источника тока в электрической цепи?
3. Каков физический смысл ЭДС? Дать определение вольту.
4. От чего зависит напряжение на зажимах источника тока?
5. Как определить мощность тока с помощью амперметра и вольтметра?
6. Чем спираль стоваттной лампы накаливания отличается от спирали?
7. Можно ли по яркости свечения электрической лампы судить о количестве теплоты, выделяемой в нити лампы при нагревании электрическим током?
8. Как зависит количество теплоты, выделяемой в нити лампы, от силы тока?
9. Какие превращения энергии происходит в замкнутой электрической цепи?
10.  На всех ли участках цепи ток совершает работу?

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной работе №10
Тема: 

Цель работы:  
Оборудование: 
Ход работы:
1. Измерение ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока

3. Цена деления шкалы амперметра

2.Схема

3. Результаты измерений, вычислений

2.Исследование зависимости мощности, потребляемой лампой накаливания, от напряжения на ее зажимах

Схема

Результаты измерений и вычислений.

График зависимости мощности, потребляемой лампой, от напряжения на ее зажимах.

 график зависимости сопротивления от температуры.

Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа № 11
Тема: Изучение электрических свойств полупроводников
Цель работы: на опыте убедиться в односторонней проводимости диода и графически представить вольтамперную характеристику диода.

Оснащение работы:

Оборудование: источник электрического питания, амперметр, диод, реостат, соединительные провода, ключ, вольтметр, лампочка на подставке.
Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Теория:

Ход работы:

I. Проверка односторонней проводимости диода.
1. Собрать цепь по схеме, изображенной на рисунке 5.

Рис.5
2. Диод включить по схеме в прямом направлении. Замкнуть цепь, отметить показания амперметра.

3. Диод включить в обратном направлении. Замкнуть цепь, отметить показания амперметра.
4. По результатам наблюдений сделать вывод.
   II. Снятие вольтамперной характеристики диода.
   
   1. Диод включить в прямом направлении. Замкнуть цепь, установить наименьшее значение напряжения. Снять показания приборов.
   2. Перемещая постепенно движок реостата, снять 4-5 раз показания приборов. Результаты измерений занести в таблицу.
   3. По результатам измерений построить вольтамперную характеристику диода.
   
   Контрольные вопросы:
   

1. В чем различие проводимости проводников и полупроводников?
2. Нарисуйте схему вакуумного диода и объясните принцип его работы.
3. В чем состоит основное свойство диода?
4. Как объяснить уменьшение удельной проводимости полупроводника при уменьшении температуры?
5. По вольтамперной характеристике диода определить чему равно внутреннее сопротивление диода при включении в прямом и обратном направлениях.

                         I, А             3

                    U, В

   Uo6p= -400 (В)        0,5                       Unp=0,3(B)  

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной работе № 11
Тема: Цель работы:  
Оборудование:  
Ход работы:

I. Проверка односторонней проводимости диода.
1. Собрать цепь по схеме.

По результатам наблюдений сделать вывод.
II. Снятие вольтамперной характеристики диода.
Результаты измерений:

 Построить вольтамперную характеристику диода.
Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа №12

Тема: Изучение действия магнитного поля на проводник с током
Цель работы: изучить условия возникновения индукционного тока, ЭДС индукции.
Оснащение работы:
Оборудование:  подковообразный магнит, катушка с известным числом витков, весы с разновесами, нить, амперметр, реостат, ключ, источник тока, линейка, штатив с лапкой; гальванометр (миллиамперметр), источник питания, две катушки с сердечником, ключ, соединительные провода
Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Ход работы:

1.Оценка модуля вектора магнитной индукции подковообразного магнита.

1) определите массу катушки с витками.

2) Закрепите катушку на двух нитях в лапке штатива так, чтобы катушка на 2 см углубилась в пространство между полюсами наконечниками подковообразного магнита и могла свободно колебаться, не вращаясь вокруг своей оси.

3). Собарите цепь, позволяющую пропускать ток по катушке, регулировать его и изменять силу тока.

4. Реостатом отрегулируйте силу тока так, чтобы катушка откло
I. Получение индукционного тока и определение его направления.

1. Соединить катушку с гальванометром и вдвигая и выдвигая магнит из катушки, следить за отклонением стрелки гальванометра. Объяснить, почему стрелка отклоняется в разные стороны. Проверить правило Ленца для разных полюсов магнита. Сделать зарисовки с указанием индукционного тока в катушке.

   
2. Присоединить вторую катушку к источнику питания и поместить над ней первую так, чтобы оси совпали. Замыкая и размыкая цепь при помощи ключа, следить за отклонением стрелки гальванометра. Проверить правило Ленца при замыкании и размыкании цепи и сделайте вывод о закономерности направления возникающего в катушке тока.

II. Исследование зависимости силы индукционного тока от скорости изменения магнитного потока.
1. Подключить катушку к зажимам миллиамперметра.
2. Вдвигая и выдвигая дугообразный магнит из катушки с разной скоростью, замечать для каждого случая максимальную силу индукционного тока.
3. Подключить вторую катушку к источнику тока, снова поместить над ней первую и, изменяя силу тока во второй катушке при помощи реостата с различной скоростью, замечать максимальную силу индукционного тока.
4. Результаты наблюдений и измерений занесите в таблицу.

5.Сделайте вывод о том как зависит сила и направление индукционного тока от направления  магнитного потока.

Контрольные вопросы:

1. Дать определение явления электромагнитной индукции?
2. Как читается правило Ленца? Как пользоваться правилом Ленца?
3. В чем отличие силы Ампера от силы Лоренца?
4. Сформулируйте правило буравчика для витка с током.
5. Совершает или не совершает силы Лоренца работу при движении заряда в магнитном поле и почему?
6. На чем основано действие электродвигателей и ряда электроизмерительных приборов.

Подготовить отчет о работе по форме:

Лабораторная работа №12
Тема:

Цель работы:  
Оборудование

Ход работы:
I. Получение индукционного тока и определение его направления.
1. Зарисовки с указанием индукционного тока в катушке.   

Вывод о закономерности направления возникающего в катушке тока
II. Исследование зависимости силы индукционного тока от скорости изменения магнитного потока.

Вывод о том как зависит сила и направление индукционного тока от направления  магнитного потока 

Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа № 13

Тема: Изучение явления электромагнитной индукции. 

Цель работы: экспериментально определить зависимость скорости и направления вращения якоря двигателя от величины приложенного напряжения и направления тока в двигателе.

Оборудование: источник электропитания; электродвигатель; амперметр; переменный резистор; ключ; металлический планшет; соединительные провода.

Теория

Машина постоянного тока, применяемая для преобразования механической энергии в энергию электрического тока, называется генератором постоянного тока. Машина постоянного тока, применяемая для преобразования энергии электрического тока в механическую, называется электродвигателем постоянного тока. Генератор и электродвигатель постоянного тока имеют одинаковое устройство, поэтому машина постоянного тока обратима. Одна и та же машина может служить генератором постоянного тока при вращении ее якоря внешними силами или электродвигателем при пропускании через обмотку якоря постоянного тока от внешнего источника.

Основными частями машины постоянного тока являются индуктор, с помощью которого создается магнитное поле, якорь, в обмотке которого наводится ЭДС индукции, коллектор и электрические щетки, с помощью которых осуществляется соединение якоря с внешней электрической цепью.

Обычно индуктор в машине постоянного тока неподвижен и является статором машины, а якорь вращается и является ротором машины. Индуктор состоит из двух катушек со стальными сердечниками, обмотки этих катушек являются обмотками возбуждения.

При пропускании постоянного тока через обмотки возбуждения между полюсными наконечниками сердечника возникает магнитное поле. В этом магнитном поле находится якорь.

Якорь имеет стальной сердечник цилиндрической формы. Концы обмоток якоря из медного провода присоединены к пластинам коллектора.

При вращении якоря в магнитном поле индуктора в проводах его обмотки возникает ЭДС индукции. Через скользящие контакты коллектора и электрические щетки концы обмотки якоря, к которой в данный момент времени ЭДС индукции имеет максимальное значение, соединяются с внешней электрической цепью.

Провода обмотки движутся перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. Напряжение между концами проводника прямо пропорционально скорости  V движения проводника в магнитном поле, длине проводника и индукции В магнитного поля. На концах обмотки, содержащей п витков равно: U = 2 п VВl

Линейная скорость движения проводника связана с частотой вращения ротора и его радиусом выражением: v = 2πRv

Поэтому напряжение на концах проводника равно U = 2 п 2πRv Вl

Для использования машины постоянного тока в качестве электродвигателя через обмотку индуктора пропускают  постоянный ток. При подключении к щеткам  постоянного напряжения возникает электрический ток в обмотке якоря и на провода обмотки якоря со стороны магнитного поля действует сила Ампера. В проводах обмотки, расположенных на противоположных сторонах якоря, направление сил Ампера противоположны друг другу, и под действием этих сил якорь приходит во вращение.

Основная рабочая характеристика электродвигателя является момент силы М, создаваемый на валу двигателя силой Ампера

Указания к работе

1. Исследование зависимости ЭДС самоиндукции от индуктивности проводника и скорости изменения в нем силы тока

1.Соберите установку для опыта по рисунку.                     R1

 Рис. 1                    R3                                           Рис. 2.

2.Поставьте  реостат примерно в среднее положение и замкните цепь. Слегка подвигав регулятор реостата, добейтесь отсутствия тока в миллиамперметре.

3. Размыкая и замыкая цепь, наблюдайте отклонение стрелки то в одну, то в другую сторону. Объясните наблюдаемое явление.

4. ставьте в катушку железный сердечник и снова повторите опыт. Зависит ли ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке,  от ее индуктивности?.

5. Повторите предыдущий опыт, отключив резистор 3. Зависит ли ЭДС само-индукции, возникающая в катушке, от скорости изменения силы тока в ней?

6. Проверьте, возникает ли в катушке-мотке  индукционный ток в следующих случаях. Результаты запишите в таблицу.

Сделайте вывод: В каких из перечисленных в пункте 6 случаев меняется магнитный поток, пронизывающий катушку? Почему он меняется?

2.  Возникновение электрического тока в модели генератора (рис. 1). 

1. Объясните, почему в рамке, вращающейся в магнитном поле, возникает индукционный ток.

2.  Рассмотрите электродвигатель, закрепленный на панели. Проверните вручную его якорь, определите,  насколько свободно он вращается. Найдите на панели гнезда для подключения двигателя к электрической цепи.

3. Соберите установку, как показано на рисунке. Переменное сопротивление гнездами 1 и 3 подключают последовательно с ключом к источнику электропитания. К гнездам 1 и 2 подключают амперметр и электродвигатель,  соединенные последовательно.

4. Ползунок переменного резистора переведите в положение, при котором сопротивление между гнездами 1 и 2 минимально.

5. Подключите источник питания к сети и замкните ключ.

6. Перемещая ползунок переменного сопротивления, плавно увеличивайте силу тока в двигателе, пока его якорь не начнет медленно вращаться.

7. Определите направление вращения якоря.

8. Продолжая увеличивать силу тока, установите, зависит ли от этого скорость вращения якоря.

9. Зарисуйте схему установки в тетрадь и укажите на ней направление тока в двигателе.

10. Измените направление тока в двигателе, поменяв местами соединительные провода на его панели.

11. Установите, изменилось ли при этом направление вращения якоря.

Результаты наблюдений запишите в таблицу.

12. Сделайте вывод о том, от чего зависит скорость и направление вращения якоря электродвигателя постоянного тока.

Контрольные вопросы

1.Сформулируйте закон электромагнитной индукции.

2.Кем и когда был сформулирован закон электромагнитной индукции?

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной работе № 13

Тема:

Цель работы: 

Оборудование: 

Ход работы

1. Установка для опыта:

2. Результаты наблюдений:

3.  В каких из перечисленных в пункте 2 случаев меняется магнитный поток, пронизывающий катушку? Почему он меняется?

4. Объясните, почему в рамке, вращающейся в магнитном поле, возникает индукционный ток.

Схема установки

Результаты наблюдений:

15. Сделайте вывод о том, от чего зависит скорость и направление вращения якоря электродвигателя постоянного тока.

Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа № 14

Тема: Изучение интерференции и дифракции света

Цель работы: опытным путем вычислить длину световой волны.
Оснащение работы:

Оборудование: дифракционная решетка, прибор для определения длины световой волны, источник света - электрическая лампа с прямой нитью накала (одна на кабинет), две стеклянные пластинки, рамка из проволоки, стеклянная трубка, мыльная вода, компакт-диск, спиртовка, спички, лезвие безопасной бритвы, капроновая ткань черного цвета, пинцет, штангенциркуль

Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Теория

В работе для определения длины световой волны используется дифракционная решетка с периодом 1/100 мм или 1/50 мм (период указан на решетке). Она является основной частью измерительной установки, показанной на рисунке. Решетка 1 устанавливается в держателе 2, который прикреплен к концу линейки 3. На линейке же располагается черный экран 4 с узкой вертикальной щелью 5 посередине. Экран может перемещаться вдоль линейки, что позволяет изменять расстояние между ним и дифракционной решеткой. На экране и линейке имеются миллиметровые шкалы. Вся установка крепится на штативе 6. Если смотреть сквозь решетку и прорезь на источник света (лампу накаливания или свечу), то на черном фоне экрана можно наблюдать по обе стороны от щели дифракционные спектры 1-го, 2-го и т. д. порядков. Максимумы света наблюдаются в точках экрана, для которых выполняется условие:

Δ = пλ                          (1)

Длина волны λ определяется по формуле:   λ = dsinϕ /к,                 (2)где d – период решетки, к – порядок спектра, ϕ – угол, под которым наблюдается максимум света соответствующего цвета.

                      d

                          φ                    

                              φ                b                  0  

                                                Рис.1

Поскольку углы, под которыми наблюдаются максимумы 1-го и 2-го порядков, не превышают 5°, можно вместо синусов углов использовать их тангенсы. Из рисунка 2 видно, что  

tgϕ = b/a    (3)

Расстояние b отсчитывают по линейке от решетки до экрана, расстояние а – по шкале экрана от щели до выбранной линии спектра.

                                                           0

                                                аслева  асправа                           экран

                                     Дифракционная решетка

Рис. 2

Окончательная формула для определения длины волны имеет вид:

λ= db/ka            (4)

В этой работе погрешность измерений длин волн не оценивается из-за некоторой неопределенности выбора середины части спектра данного цвета. Белый свет по составу – сложный. Нулевой максимум для него – белая полоса, а максимумы высших порядков представляют собой набор семи цветных полос, совокупность которых называют спектрами соответственно I, II, … порядка:

                                  II                 I                     I            II

                         порядок

Рис.3

Ход работы:

1. Внимательно изучите дифракционную решетку. Запишите численное значение постоянной решетки d.
2. В соответствии с рисунком  соберите измерительную установку.
3. Установите щель на расстоянии L=200 мм от дифракционной решетки.
4. Определите расстояние  от середины щели до цветной полосы в миллиметрах (красный и фиолетовый).
5. Рассчитайте длину световой волны. d • sinφ = k• λ,  k=1, при малых углах sinφ=tgφ, тогда формула, по которой будем вычислять длину волны имеет вид:

Заполните таблицу с полученными данными:

Сравните свой результат с табличным и сделайте вывод к работе.

Часть 2.  Выполните опыты

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

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

Запишите  ответы на вопросы:

1. Почему мыльные пузыри имеют радужную окраску?

2. Какую форму имеют радужные полосы?

3. Почему окраска пузыря все время меняется?

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

Запишите в тетради для лабораторных работ ответы на вопросы:

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

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

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

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

Запишите ответы на вопросы:

1. Какое явление вы наблюдали?

1. Почему на лезвии наблюдается изменение цвета?

2. Как это можно объяснить?

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

Запишите  выводы.

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

Контрольные вопросы

1. Что такое интерференция?
2. Что такое дифракция?

Подготовить отчет о работе по форме: 

Отчет о лабораторной работе № 14

Тема:

Цель работы: 
Оборудование: 

Ход работы:

4. Таблица с полученными данными:

Сравните свой результат с табличным и сделайте вывод к работе.

          Часть 2. Опыты

Выводы.

Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа № 15
Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям

Цель работы: познакомиться с методом вычисления отношения заряда к массе частицы по фотографиям ее трека.
Оснащение работы
Оборудование: фотография треков заряженных частиц в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле, линейка измерительная, транспортир, лист кальки размером 60 х 90 мм.
Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Дондукова,  Р.А. Руководство по проведению лабораторных работ по физике для средних специальных учебных заведений – М., Высш. шк. -  1988. 79 л: ил.

Брадис,  В.М. Четырехзначные математические таблицы -  М., Дрофа – 2002 г.

Теория

На фотографии (рис.14) запечатлены треки частиц, полученных при распаде атомных ядер (так называемые “звёзды” распада), в камере Вильсона. Распады ядер вызваны действием нейтронов с энергией 90 МэВ, двигавшихся в направлении, указанном стрелкой. На снимке видны три “звезды” распада и полный пробег одного протона с начальной кинетической энергией 1,8 МэВ. Камера помещена в однородное магнитное поле с индукцией 1,3 Тл, направленное перпендикулярно фотографии.
На фотографии треков заряженных частиц, двигавшихся в магнитном поле, находят два наиболее искривленных трека. Модули начальных скоростей частиц одинаковы. Левый трек принадлежат ядру атома водорода, правый – неизвестной частице. Отношение заряда атома водорода к его массе равно 9,6 · 107 Кл/кг, необходимо найти отношение заряда к массе неизвестной частицы.
Перед началом работы оба трека осторожно переносят на лист и измеряют радиусы их кривизны. В средних участках треков проводят по две хорды и в середине к ним восставляют перпендикуляры. Точки пересечения перпендикуляров будут центрами кривизны треков. Затем измеряют радиусы кривизны с помощью измерительной линейки, учитывая масштаб снимка. Далее выводят расчетную формулу.
На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца, вектор которой перпендикулярен вектору скорости частицы. Эта сила сообщает частице центро-стремительное ускорение. Согласно второму закону Ньютона, сила Лоренца:  qν B=mν2/R.
Отсюда модуль скорости неизвестной частицы 1 будет равен: ν1=q1R1B/ m1,
где q1 – заряд частицы, m1 – масса частицы, R1 – радиус кривизны трека, B – модуль магнитной индукции.

Ход работы:

1. Определите направление силовых линий магнитного поля.
2. Укажите причины, по которым толщина и кривизна трека протона увеличиваются к концу его пробега.
3. Измерьте радиус кривизны трека протона к концу его движения и вычислите его энергию в этом месте, а также величину изменения энергии по сравнению начальной.
4. Определите, ядро какого элемента распалось в точке а-частиц, образовались еще нейтроны.α, если известно, что здесь произошла реакция с захватом одного нейтрона (т.е. нейтрон проник в ядро), а при распаде, кроме двух протонов и двух.   5. Какие частицы составляют «звезду» распада в точке б? в точке с?

                                                    С

              М        Θ            

             А         φ              О

                               m    

5. На рисунке показана импульсная диаграмма нецентрального (косого) соударения двух элементарных частиц, которые разлетаются, образуя «вилку» Масса движущейся частицы М, скорость ее движения v и v1, масса неподвижной частицы m, скорость движения после взаимодействия u, Θ – угол рассеяния, φ – угол отдачи, и    М    и М   - векторы импульсов налетающей частицы до и после взаимодействия, -  m     - вектор импульса неподвижной частицы после ее взаимодействия. М 2/ 2, после взаимодействия М  12 /2 и  m 2 /2, поэтому в соответствии с законом сохранения энергии: М 2/ 2 = М  12 /2 +  m 2 /2, Из ΔАОС согласно теореме синусов:

Энергия частиц до взаимодействия:

                  Q                                                                                            а      φ

       С                                                                                   В        

                    φ                                                                              Q

М = Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.

Рис.14

Модуль скорости ядра атома водорода 2 равен: ν2= q2R2B/ m2,
где q2 – заряд ядра атома водорода, m2 – масса ядра атома водорода, R2 – радиус кривизны трека. Так как по условию ν1=ν2, то q1R1B/m1= q2R2B/m2 .
Отсюда q1/m1= q2R2/m2R1.

Контрольные вопросы:

1. Почему треки ядер атомов имеют разную толщину?
2. Чем отличаются треки частиц, полученные в фотоэмульсии, от треков частиц в камере Вильсона и пузырьковой камере?
3. Перечислите известные вам три косвенных метода исследования ядра.
4. Какие параметры частиц определяют по длине и толщине треков в камере Вильсона?
5. Какие параметры частиц определяют по искривленным трекам в камере Вильсона, помещенной в магнитном поле? 

Подготовить отчет о работе по форме:

Лабораторная работа № 15

Тема:

Цель работы:
Оборудование: 

Ход работы:

Ответы на вопросы-задания

1.

2.

3.

4.

1. 5. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Выводы

Лабораторная работа № 16

Тема: Астрономические наблюдения

Цель работы: изучить звездное небо с помощью подвижной карты звездного неба.
Оснащение работы
Оборудование: подвижная  карта звездного неба.

Литература: Дмитриева, В.Ф.  Физика  для профессий и специальностей технического профиля, «Федеральный институт развития образования» – М., издательский центр «Академия»

Теория:

Все небесные светила кажутся одинаково далекими от нас, хотя истинные размеры до звезд различны. Поэтому удобно рассматривать звезды при помощи небесной сферы. Под небесной сферой понимают воображаемую шаровую поверхность произвольного радиуса, на которую проецируют положение небесных светил.

    Отвесная линия проходит через глаз наблюдателя, находящегося в центре небесной сферы, пересекая ее в точках Z – зенит и Z’- надир. Зенит – наивысщая точка над головой наблюдателя.

    Плоскость, перпендикулярная отвесной линии, называется горизонтальной плоскостью.

     Математический горизонт – линия пересечения небесной сферы с горизонтальной плоскостью, проходящая через центр небесной сферы.

     Ось суточного вращения называют осью мира. Точки пересечения небесной сферы с осью мира называют полюсами мира Р – северный полюс мира, Р’ –южный.

    Плоскость, EAWQ – перпендикулярная оси мира и проходящая через центр небесной сферы, называется плоскостью небесного экватора, а линия пересечения ее с небесной сферой – небесным экватором. Небесный экватор делит небесную сферу на 2 полушария: северное и южное.

Плоскость, проходящая через точку зенита, центр небесной сферы и полюс мира, называют плоскостью небесного меридиана, а линия ее пересечения с небесной сферой образует линию небесного меридиана.

Полуденная линия – NS – это линия пересечения плоскостей меридиана с горизонта.

    Экваториальные координаты:

Начало координат – точка весеннего равноденствия – γ, 21 марта

Склонение (аналогично географической широте) – угловое расстояние пункта от земного экватора – σ . Измеряется в градусах, положительно в северном полушарии.

Прямое восхождение  - α, измеряется от точки весеннего равноденствия против часовой стрелки в пределах от 0 до 3600.

Ход работы

1.Изучите звездную карту неба

2.Выполните задания  по звездной карте и заполните таблицу:

Подготовить отчет о работе по форме:

Отчет о лабораторной работе № 16

Тема:

Цель работы:
Оборудование:.

Ход работы

Ответы на вопросы:

Заключение

          В  данной работе  сконцентрированы все лабораторные работы, которые изучаются в курсе физики в нашем техникуме. По сравнению с традиционными  лабораторными работами в данных описаниях заменены отсутствующие приборы, выполнение работ адаптировано к изучаемому материалу и уровню обученности студентов. Контрольные вопросы ориентированы на формирование практической направленности студентов и развитие навыков применения полученных знаний, что способствует формированию профессиональных компетенций.

Список использованных источников

1. Дондукова Р.А. Руководство по проведению лабораторных работ по физике для средних специальных учебных заведений, - М., «Высшая школа», 1988г.
2. Дмитриева, В.Ф.  «Физика  для профессий и специальностей технического профиля», учебник, рекомендованный Федеральным государственным учреждением «Федеральный институт развития образования» в качестве учебника для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих образовательную программу среднего (полного) образования в пределах основных образовательных программ НПО и СПО с учетом профиля профессионального образования – М., издательский центр «Академия», 2012 г. § 4.10, стр114 – 115.
3. Касьянов В.А., Коровин В.А. Тетрадь для лабораторных работ 10 – 11 классы. Физика. Базовый уровень, «Дрофа»,2008.
4. . Самойленко II.И., Кикин Д.Г. Физика (с основами астрономии): Учебник для средних специальных учебных заведений. - М.: Высшая школа, 2003.
5. 3. Самойленко П.И., Сергеев А.В. Физика: Учебник для средних специальных учебных заведений. - М.: Академия, 2002.
6. 4.  Самойленко II.И., Сергеев А.В. Сборник задач и вопросов по физике. - М.: Академия, 2002.
7. 5. Кошкин Н.И., Васильчикова E.I1. Элементарная физика: Справочник. - М.: Высшая школа, 2003.
8.  http://5fan.ru/wievjob.php?id=32735