Министерство общего и профессионального образования Свердловской области
Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение
Свердловской области «Екатеринбургский автомобильно -дорожный колледж»
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
для лабораторных работ
по учебной дисциплине физика
для студентов 1 курса специальностей
23.02.04 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям)
23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта.
Группа ___________
ФИО _______________________________________________
Рабочая тетрадь для лабораторных работ по учебной дисциплине
«Физика» разработана в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом среднего (полного) общего образования (10-11 класс), утвержденного Приказом от 17 мая 2012 № 413 Минобрнауки России, для специальностей СПО 23.02.04 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям), 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта.
Разработчик:
Пономарева Екатерина Витальевна, преподаватель высшей категории.
Рабочая тетрадь предназначена для самостоятельной работы студентов. Она содержит указания по выполнению лабораторных работ для студентов 1-го курса специальностей СПО 23.02.04 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям), 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта по учебной дисциплине«Физика», а так же контрольные вопросы и тестовые задания, на которые студенту необходимо дать письменные ответы.
В каждой работе указаны цели ее проведения, теоретические сведения по теме лабораторной работы, справочные материалы, необходимое оборудование, описание хода работы с необходимыми рисунками, схемами, таблицами, расчетными формулами и погрешностями приборов.
Дидактический материал способствует повышению уровня самостоятельного и систематического изучения предмета, а так же повышения качества знаний и практических навыков студентов.
1. ПЛАН ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
Изучите теорию.
Рассмотрите оборудование и соберите установку необходимую для проведения измерений.
Проведите измерения, записывая результаты в таблицу.
Выполните необходимые расчеты и результаты запишите в таблицу.
Рассчитайте погрешности измерений, где это требуется.
Запишите ответ лабораторной работы.
Сделайте вывод по результатам работы с обязательным указанием причин погрешности( приложение 1).
Ответьте на контрольные вопросы.
1.1.Требования к отчету:
Название и номер работы.
Приборы.
Схема или чертеж к работе (если необходимо)
Таблица результатов измерений, расчеты.
Ответ и вывод к работе.
Ответы на контрольные вопросы.
1.2.Критерии оценивания лабораторной работы.
Оценка 5 - отлично -правильное оформление работы в соответствии с требованиями;
-наличие расчетов;
-наличие ответа и выводов;
-наличие ответов на контрольные вопросы без ошибок.
Оценка 4 - хорошо -правильное оформление работы в соответствии с требованиями;
-наличие расчетов с незначительной ошибкой или неточностью;
-наличие ответа и выводов;
-наличие ответов на контрольные вопросы с 1-2 ошибками.
Оценка 3 - удовлетворительно -правильное оформление работы в соответствии с требованиями;
-наличие расчетов с ошибкой;
-наличие ответа и выводов;
-наличие ответов на контрольные вопросы с 3-5 ошибками.
Лабораторная работа №1
Измерение ускорения тела при равноускоренном движении
Цель: изучить основные закономерности равноускоренного движения.
Приборы: желоб, штатив с муфтой, шарик, металлический цилиндр, сантиметр, секундомер.
Теория: Основная характеристика равноускоренного движения - ускорение, которое показывает быстроту изменения скорости. Ускорение движения тел можно определить опытным путем. Например, ускорение движущегося шарика по желобу.
Ход работы:
Соберите установку как показано на рисунке.
Установите желоб на высоте
h = 10 см – не меняется для первых 3 опытов.
Измерьте – перемещение шарика – расстояние от верхнего края желоба до цилиндра в конце и запишите в таблицу во все 6 опытов ( не изменяется).
Скатите шарик 3 раза по желобу ( не толкая) и измерьте время.
Установите желоб на высоте h = 5 см – не меняется для следующих 3 опытов, S – не менять.
Скатите шарик 3 раза по желобу ( не толкая) и измерьте время.
Рассчитайте ускорение шарика по формуле: a= 2St2 для всех опытов
1._________________________________________________________________2._________________________________________________________________3._________________________________________________________________4._________________________________________________________________5._________________________________________________________________6._________________________________________________________________
Рассчитайте погрешности: ∆S=0,01 м, ∆t=0,1 сεa=(∆SS+∆tt)*100%1._________________________________________________________________2._________________________________________________________________3._________________________________________________________________4._________________________________________________________________5._________________________________________________________________6._________________________________________________________________
∆a= a*εa100%1._________________________________4.______________________________2._________________________________5.______________________________3._________________________________6.______________________________
Ответ: a=( a∓∆a) м/с21._____________________2. _____________________3._____________________4._____________________5._____________________6._____________________
Вывод:
Указать причины погрешности: _______________________________________________________________
На основе данных таблицы сделайте вывод: как зависит ускорение шарика от высоты желоба:________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
№ h , м S, м t, с a, м/с2 εa, % ∆a, м/с21 0,1 2 3 4 0,05 5 6 Контрольные вопросы:
1. Уравнение движения материальной точки имеет вид S = 20*t+1,2*t2.
Определите: 1) вид движения; 2) начальную скорость; 3) модуль ускорения; 4) путь S, который прошла точка за 2 секунды.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Поезд движется со скоростью 20 м/с. При торможении поезда, до полной остановки, он прошел расстояние в 200 м. Определить время, в течение которого происходило торможение.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Тело прошло за первую секунду 2 м, за вторую – 4 м, за третью – 6 м. можно ли утверждать, что движение является равноускоренным?
Докажите, опираясь на формулу ускорения, используемую в лабораторной работе.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа № 2
Определение коэффициента трения скольжения
Цель работы: рассчитать коэффициент трения скольжения и на практике удостовериться, что коэффициент трения не зависит от веса тела.
Приборы: динамометр, подставка, брусок, набор грузов, сантиметр.
Теория: Сила трения скольжения — возникает при перемещении одного тела относительно другого и действует на это тело в направлении, противоположном направлению скольжения. Сила трения качения – возникает при качении одного тела относительно другого. Сила трения покоя – возникает между двумя контактирующими телами и препятствует возникновению движения. Эту силу необходимо преодолеть для того, чтобы привести тела в движение и действует в направлении, противоположном направлению возможного движения.
Сила трения скольжения: Fтр = μN, где μ – коэффициент трения, N – сила реакции опоры.
В данной лабораторной работе сила реакции опоры равна по модулю весу тела, так как брусок находится на горизонтальной поверхности:
N = - P = - g* m
Ход работы:
Собрать установку по схеме:
1 – динамометр
2 – брусок
3 – подставка
Медленно и равномерно передвигая брусок, измерить динамометром силу трения - Fтр. Записать в таблицу.
Рассчитать силу реакции опоры для каждого опыта: N = m*g.
1. ________________________
2. ________________________
3. ________________________
Определить коэффициент трения для каждого опыта: μ= FтрN______________________
2. ________________________
3. _______________________
Вычислить погрешности: ∆Fтр= ∆N=0,01 Нεμ=(∆FтрFтр+∆NN)*100%1.____________________________________________________________
2.____________________________________________________________
3.____________________________________________________________
∆μ= μ*εμ100%1._____________________________________
2._____________________________________
3._____________________________________
Построить график зависимости μ от массы тела, отложив по вертикали μ, по гозонтали массу.μ mОтвет: μ=( μ∓∆μ)1.______________________
2. _____________________
№ m, кг N, Н Fтр, Н μ εμ∆μ1 (без груза) 2 ( с 1 грузом) 3 ( с 2 грузами) 3. ______________________
Вывод:
Указать причины погрешности: ______________________________________
На основании графика сделать вывод о зависимости μ от массы:__________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Контрольные вопросы:
1. Чем отличаются сила трения скольжения и сила трения покоя? ____________________________________________________________________________________________________________________________________
2. При каких условиях силу трения можно измерить при помощи динамометра? ____________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Начертите все силы, действующие на брусок в данной лабораторной работе:
Запишите 2-й закон Ньютона в векторном виде для рассмотренной ситуации:
__________________________________________________________________
4. Брусок положили на наклонную плоскость, и он начал соскальзывать с нее вниз. Начертите все силы, действующие на брусок.
Запишите 2 закон Ньютона в векторном виде для рассмотренной ситуации:
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа №3
Изучение зависимости периода колебания маятника
от длины нити и массы груза
Цель работы: проверить зависит ли период колебания от массы груза и от длины маятника.
Приборы: математический маятник – шарик на нити, набор грузов, линейка, секундомер.
Ход работы:
Отклоните маятник от положения равновесия и без толчка отпустите его. Сосчитайте за сколько секунд маятник совершит 20 полных колебаний и рассчитайте время одного полного колебания: Т = tn , где n - число колебаний.
1 опыт ______________________________________
Измените массу маятника, оставляя длину нити неизменной. Опыт повторите и вычислите период колебания.
2 опыт______________________________________
Измените длину нити маятника: укоротите, замотав нить 4 раза, и вычислите период колебания.
3 опыт ______________________________________
Еще раз измените длину нити маятника: укоротите, замотав нить 4 раза, и вычислите период колебания.
4 опыт______________________________________
Рассчитайте период по формуле Т = 2π lg1. ______________________________________
2. ______________________________________
3. ______________________________________
4. ______________________________________
Вывод запишите в виде ответов на вопросы:
Изменился ли период колебания при изменении массы груза? Если да, то как?_________________________________________________________________________________________________________________________________
Зависит ли период колебания маятника от длины нити? Если зависит, то какова зависимость – прямо пропорциональная или обратно пропорциональная?___________________________________________________________________________________________________________________
№ Число колебаний, n t, с Т =tn , с l, м Т = 2π lg, с
1 20 2 20 3 20 4 20 Контрольные вопросы:
Изменится ли период колебания маятника при перенесении с Земли на Луну?
________________________________________________________________________________________________________________________________
Где может в технике или в быту применяться маятник?
________________________________________________________________________________________________________________________________
Составить уравнение смещения и найти смещение при заданном времени, если
А = 5 см, φ0=0, Т = 0,2 с, t = 0.1 c
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Составить уравнения для скорости и ускорения и найти их значение по уравнению полученному в Задании 3.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Ответьте на вопросы теста:
1. Математический маятник – это
А. тело на нити
Б. шарик на нерастяжимой невесомой нити
В. материальная точка на нерастяжимой невесомой нити
2. Период колебаний шарика на нити зависит отА. длины нити и массы шарика
Б. длины нити и ускорения свободного падения
В. только от длины нити
3. Период колебаний груза на пружине зависит отА. длины пружины и массы груза
Б. массы груза и жесткости пружины
В. только от жесткости пружины
4. Длину нити уменьшили в 4 раза, то период колебаний шарика на нити
А. не изменился
Б. увеличился в 2 раза
В. уменьшился в 2 раза
5. Массу груза увеличили в 9 раз, период колебаний груза на пружине
А. не изменился
Б. увеличился в 3 раза
В. уменьшился в 3 раза
6. Скорость колебаний шарика на нити в положении равновесия
А. = 0
Б. максимальна по величине
В. минимальна по величине
7. Кинетическая энергия колебаний шарика на нити в положении равновесия
А. = 0
Б. максимальна по величине
В. минимальна по величине
8. Потенциальная энергия колебаний шарика на нити в положении равновесия
А. = 0
Б. максимальна по величине
В. минимальна по величине
Вопрос 1 2 3 4 5 6 7 8
Ответ Лабораторная работа №4
Построение графиков газовых законов
Цель: на практике научиться строить графики газовых законов по конкретным данным и на их основе делать выводы об изменении состояния газа.
Приборы: калькулятор, линейка, карандаш.
Ход работы:Пример 1: газ – воздух, М = 0,029 кг/моль, m = 0,5 кг
р, атм0,55 0,7 1 1,5 2
р, Па V, м3 0,03 0,022 0,015 0,009 0,006
Т,КПеревести давление газа из атм в паскали по формуле и записать в таблицу: 1 атм = 1,033 105 Па
Рассчитать температуру по формуле: T= pVMRm и занести в таблицу
1._________________________________________________________________2._________________________________________________________________3._________________________________________________________________4._________________________________________________________________
5._________________________________________________________________
Пример 2: газ – кислород, М = 0,032 кг/моль, m = 2 кг
р, атм0,045 0,031 0,023 0,015 0,008
р, Па V, м3 2 2,5 3,2 5 10,3
Т, К 1._________________________________________________________________ 2._________________________________________________________________ 3._________________________________________________________________ 4._________________________________________________________________
5._________________________________________________________________
3. Построить график зависимости р от V, отложив по вертикали р, а по горизонтали V.
Пример 1. Пример 2.
Построить график зависимости р от Т, отложив по вертикали р, по горизонтали Т.
Пример 1. Пример 2.
В выводе написать, как изменяются p,V,T газа на графиках:
Пример 1. ___________________________________________________
Пример 2. ___________________________________________________
Контрольные вопросы:
Перечислите основные характеристики идеального газа, укажите единицы их измерения:
1. __________________ 2. _________________ 3. ________________
2) Перечислите изопроцессы и объясните их названия
1. ___________________________________
2. ____________________________________
3. ____________________________________
3) Установите соответствие
1.Физическая величина:
1.V 2.Т 3.Q Единица измерения (СИ) А.К Б.м3 В. л Г. Дж
2.Температура по шкале Цельсия (°С)
1. 0, 2. 36,6 3. – 273. Температура по шкале Кельвина (К)
А. 273, Б. 0, В. 309,6.
3. Физическая величина
1. среднеквадратичная скорость 2. масса вещества
3. количество вещества Единица измерения (СИ)
А. кг
Б. моль
В. м/с Г. м 2/с Д. моль - 1
Вопрос 1 2 3
Ответ Лабораторная работа №5
Изучение закона Бойля - МариоттаЦель: проверить на практике выполнение закона Бойля - Мариотта.
Приборы: прибор для изучения газовых законов.
Теория:
Закон Бойля - Мариотта изотермический, т.е. Т = const и р1V1 = р2V2
В работе проверяется выполнение формулы:
С1 = С2 (1),
где C1 = р1V1 , С 2 = р2 V2 - расчетные формулы.
Если формула 1 выполняется с учетом погрешности, значит закон Бойля - Мариотта тоже выполняется.
Схема установки для проведения опыта на рисунке: баллон с газом, манометр
Ход работы:
Цена деления: манометра - 0,2 мм.рт. ст., цилиндра - 2 мл.
2. Установить поршень цилиндра на отметку 20 мл при открытом зажиме. Зажим закрыть и установить поршень на каком-либо значении объема.
Записать объем и показания манометра. Показания манометра перевести в Паскали : 1 мм. рт.ст = 133 Па, объем из мл в m3 - *10-6.
Вычислить р= ро - рм:
1.___________________________________________
2.___________________________________________
Найти C1 =p1 V, С 2 = p2V2:
1._________________________ 2.__________________________
Погрешности: V = 10-6 м3 , р = 103 Па
εс=∆VV+∆pp*100%: 1._________________________________________________________________
2._________________________________________________________________
∆С=εс*С100%1.______________________________
2._________________________________
7. Ответ:
С1 = ( C1± C1 ) Па* м3___________________________________________
С2=( С2+ С2 ) Па* м3_____________________________________________
8. Вывод: сравнить С1 и С2 и сделать вывод о выполнении закона (см. теорию):_____________________________________________________________________________________________________________________________
указать причины погрешности:________________________________________
Опыт ро, Па
барометр рм, Па
манометр р= ро - рм, Па
давление
газа С,
Па м3 V, м3 εс% С,
Па* м3
1 105 2 105 Контрольные вопросы:
Вещество состоит из молекул, между которыми есть
А. расстояния
Б. атомы
В. электроны
2. Молекулы вещества движутся
А. медленно
Б. быстро
В. упорядоченно
Г. беспорядочно
3. Явление диффузии доказывает
А. существование молекул
Б. притяжение молекул.
В. отталкивание молекул
Г. хаотическое движение молекул
4. Силы взаимодействия молекул
А. имеют электрическую природу
Б. имеют магнитную природу
В. неэлектрической природы
5. Масса молекулы приблизительно равна
А.1027 кг
Б. 10-27 гВ. 10-27 кг6. Скорость молекул газа зависит отА. массы и диаметра
Б. массы молекулы и температуры газа
В. диаметра молекулы и температуры газа
7. Единица термодинамической температуры в СИ
А. градусы Цельсия
Б. Кельвины
С. Джоули
Д. градусы Фаренгейта
8. Выразите 50 градусов Цельсия в Кельвинах
А. 50 К
Б. -50 К
С. 323 К
Д. -223 К
9. Движение молекул должно прекратиться при температуре равной
А. 0 по Цельсию
Б. -100 по Цельсию
С. 0 К
Вопрос 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ответ 10.Производит ли газ давление в состоянии невесомости? Почему?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
11. Определить массу 10 л воздуха при температуре 293 К под давлением 20 атм.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа № 6
Измерение влажности воздуха в кабинете
Цель: Научиться работать с психрометром и измерять влажность воздуха в кабинете.
Приборы: психрометр, справочные таблицы.
Ход работы:
Измерить температуру в кабинете t1 - сухой термометр, водяного пара -t2- влажный термометр.
Рассчитать ∆t = t1 -t2:
Опыт 1: __________________ Опыт 2: __________________
По таблицам определить влажность воздуха и давление насыщенного пара.
Рассчитать парциальное пара р = φ*р0100%:
1.____________________________________
2. ____________________________________
Рассчитать погрешности : р =р0 = 102 Па.
εφ=∆рр+∆р0р0*100%1._______________________________________________________
2._______________________________________________________
∆φ=φ*εφ100%1._______________________________________________________
2._______________________________________________________
Ответ: φ=( φ±∆φ ) %: 1. ________________________
2. _________________________
В выводе указать причины погрешности и объяснить их появление: ____________________________________________________________________________________________________________________________________
Опыт t1,°C t2°С р0, Па р, Па φ ,% ∆φ% εφ, %
1 2
Давление насыщенного пара
t, 0C р0, к Па t, 0C р0, к Па t, 0C р0, к Па
6 0,93 12 1,4 18 2,07
7 1 13 1,49 19 1,2
8 1,06 14 1,6 20 2,33
9 1,14 15 1,71 21 2,49
10 1,23 16 1,81 22 2,64
11 1,31 17 1,93 23 2,81
Контрольные вопросы:
1. Сухой и влажный термометры психрометра показывают одинаковую температуру. Какова относительная влажность воздуха? _____________________
2. Относительная влажность воздуха вечером при температуре t =250С составляет φ=70%. Ночью температура понизилась до 160С. Что произойдет с влажностью? _________________________________________
__________________________________________________________________
3. Почему сухой и влажный термометр показывают разную температуру?________________________________________________________________________________________________________________________
4. Чем пар отличается от газа? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. Чем насыщенный пар отличается от ненасыщенного? __________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________
6. В герметически закрытом сосуде находятся вода и водяной пар. Как изменится концентрация молекул водяного пара при нагревании сосуда? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа № 7
Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости
Цель: закрепить понятие коэффициента поверхностного натяжения жидкости, измерить на практике.
Приборы: стакан, вода, капилляр, линейка.
Теория: Смачивающая жидкость поднимается в капилляре, т.к. на нее действует дополнительное давление: р = 2* σ/ R, где R- радиус капилляра. Высота подъема жидкости h= 2* σ /ρ*g*R. Тогда σ = h*R*g*ρ/ 2 . Но d = 2*R. Тогда σ=h*d*g*ρ /4 – расчетная формула.
Ход работы:
Опустить в стакан с водой капилляр. Измерить высоту подъема воды в капилляре над поверхностью воды в стакане - h.
Рассчитать
σ=h*d*g*ρ4 __________________________
FH=h*σ ______________________________
р= 2* σ/ R____________________________
Погрешности: h = 0,0001 м, ∆d = 0,00001 м ,R= 0.00001м.
εσ=∆hh+∆dd*100% ________________________________________
∆σ=σ*εσ100% _________________________________________________
εF=∆hh+∆σσ*100% ________________________________________
∆F=F*εF100%__________________________________________________
εp=2*∆σσ+∆RR*100% _____________________________________
∆p=p*εp100% _________________________________________________
Ответ: σ= (σ± ∆σ)Н/м _________________________________________
FH=(FH±∆FH)H ___________________________________________
р = (р ± ∆р ) Па______________________________________________
В выводе: указать причины погрешности ________________________
__________________________________________________________________
сравнить рассчитанный коэффициент натяжения с коэффициентом в таблице:___________________________________________________________
__________________________________________________________________
опыт d,
м h,
м σт ,
Н/м σН/м F,
Н РПа εσ% ∆σН/м εF% ∆F
Н εp% ∆p ρПа кг/м3
вода 0,5*10-3 0,072 1000
Контрольные вопросы:
1. При испарении температура жидкости
А. постоянна
Б. увеличивается
В. Уменьшается
2. Жидкости объем и форму
А. сохраняют
Б. не сохраняют
В. сохраняют объем и не сохраняют форму
3. В поверхностном слое молекулы совершают работу, т.к. на жидкость действует
А. сила тяжести
Б. сила упругости
В. сила трения
4. В поверхностном слое жидкости молекулы
А. двигаются внутрь жидкости
Б. двигаются к поверхности жидкости
В. не двигаются
5. Вода на стекле – это
А. смачивающая жидкость
Б. не смачивающая жидкость
6. В поверхностном слое молекулы жидкости создают
А. дополнительную температуру
Б. дополнительное давление
В. Ничего дополнительного не создают
7. Естественная форма жидкости – шар. На Земле эту форму жидкости не принимают из – за
А. давления в поверхностном слое
Б. силы поверхностного натяжения
В. Силы тяжести
Вопрос 1 2 3 4 5 6 7
Ответ
Лабораторная работа № 8
Измерение модуля упругости резины
Цель: научиться на практике определять модуль Юнга резины.
Приборы: штатив с лапкой, резиновый шнур, грузы, линейка.
Теория: Модуль Юнга в работе вычисляется по формуле:
Е = F*l0 / a*b*( l - l0), где
F - сила упругости , равная весу грузов на шнуре
а - ширина шнура, b - толщина шнура
l0 - расстояние между метками А и В на шнуре без грузов
l- расстояние между метками А и В на шнуре с грузами
Ход работы:
Измерить l0.
Подвесить 2 груза и измерить l .
Повторить опыт с 3 грузами. Данные занести в таблицу.
Вычислить Е для всех опытов:
1.____________________________________________________________
2.____________________________________________________________
3.____________________________________________________________
Погрешности:1 =10 = 10-3 м , ∆b = 10-4 м, a = 10 -3 м, F = 0,1Н.
εE=∆FF+∆l0l0+∆aa+∆bb+∆ll-l0*100%1.____________________________________________________________
2.____________________________________________________________
3.____________________________________________________________
∆E=E*εE100%1.___________________________________________________________ 2.___________________________________________________________ 3.____________________________________________________________
5. Ответ: Е= ( Е ±∆E) Па
1.____________________________________
2. ____________________________________
3._____________________________________
В выводе: указать причины погрешности ____________________________
_________________________________________________________________
сравнить рассчитанный модуль Юнга с данным в таблице ( Ет ) _________
________________________________________________________________
опыт l0,м l ,м а, мb, м F, Н Е, Па Ет, Па εE% Е, Па
1
10-3 2 5*106 2 10- 3 3 Контрольные задания.
1. Твердые тела
А. обладают ближним порядком
Б. обладают дальним порядком
В. обладают ближним и дальним порядком
2. После пластической деформации тело
А. не восстанавливает объем и форму
Б. не восстанавливает форму
В. Разрушается
3. Аморфные тела – это тела , в которых молекулы
А. образуют упорядоченную структуру
Б. не образуют упорядоченную структуру
В. расположены в виде решетки
4. Механическое напряжение характеризует способность тела
А. растягиваться
Б. сжиматься
В. сопротивляться деформации
5. После хрупкой деформации тело
А. не восстанавливает объем
Б. не восстанавливает форму
В. Разрушается
6. Кристаллы – это тела, в которых молекулы
А. образуют упорядоченную структуру
Б. не образуют упорядоченную структуру
В. расположены в виде решетки
7. Кристаллы – это ( выберете все правильные варианты)
А. пластмасса
Б. алмаз
В. графит
Г. дерево
Д.соль
Е. смола
Вопрос 1 2 3 4 5 6 7
Ответ 8. Отличаются ли плотности одного и того же вещества при разных температурах? Попробуйте объяснить, используя свои знания по всему разделу «Молекулярная физика».
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
9. От чего зависит абсолютная деформация при растяжении или сжатии тела?
____________________________________________________________________________________________________________________________________
10. Под действием растягивающей силы длина стержня изменилась от 80 до 80,2 см. Определить абсолютное и относительное удлинение стержня.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
11. Определить относительное укорочение при сжатии бетона, если механическое напряжение 8*106Па. Модуль Юнга бетона 40 ГПа.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа №9
Расчет электрической цепи
Цель: научиться рассчитывать электрические цепи с помощью законов соединения проводников и закона Ома для участка цепи.
Приборы: сопротивления, вольтметр, амперметр, соединительные провода.
Теория : в работе рассчитываются параметры электрической цепи с помощью законов:
ЗАКОНЫ СОЕДИНЕНИЯ
последовательное параллельное
Y =Y1=Y2=Y3 Y= Y 1+ Y2+Y3
U= U1 +U2 +U3 U=U1=U2=U3
R=R1+R2+R3 1/R=1/R1+1/R2+1/R3
Закон Ома для участка цепи Y= URХод работы:
1.По данным на рисунке схемам выполнить задание:
Обозначить приборы на схеме.
Рассчитать общее сопротивление каждой цепи, если каждое сопротивление по 15 Ом.
1.
2.
Расчеты:
Схема 1. ____________________________________________________________________________________________________________________________________
Схема 2. ____________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Заполнить таблицу, используя законы соединения проводников, получив данные у преподавателя.
Вид соединения U1, B U2, B Y1, A Y2, A R1, Ом R2, Ом U Y R
последовательное параллельное Расчеты:
Последовательное соединение: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Параллельное соединение: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы:
Какой вид соединения последовательное или параллельное удобнее в эксплуатации и почему? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Решить задачи.
Рассчитать общее сопротивление, если
R1=4 Ом, R2=2 Ом, R3=3 Ом, R4=10 Ом.
Рассчитать общее сопротивление, если
R1=4 Ом, R2=12 Ом, R3=5 Ом, R4=15 Ом.
Рассчитать общее сопротивление, если
R1=60 Ом, R2=12 Ом, R3=15 Ом, R4=3 Ом
Лабораторная работа № 10
Измерение удельного сопротивления проводника
Цель: измерить сопротивление конкретного проводника.
Приборы: источник, проводник с неизвестным сопротивлением, амперметр, вольтметр, реостат, ключ соединительные провода.
Теория: по определению R =ρ*lS , т.к. в сечении проводника лежит круг то S=πD2 /4 .
Тогда R=4 * l/π*D2.
По закону Ома: R = U/Y.
Тогда расчетная формула: ρ=D2 * U / 4*Y*l.Мощность, потребляемая цепью рассчитывается по формуле: Р = YU
Ход работы:
Собрать цепь по схеме:
A
V
R
Измерить Y и U. Опыт повторить два раза, изменяя силу тока реостатом.
Рассчитать ρ - удельное сопротивление:
1.___________________________________________________________________________________________________________________________________
2.___________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Погрешности: U= 0.01 В, Y = 0.001 А, l = 10 -3м ,D = 10 -4 м
ερ=∆YY+∆UU+∆ll+∆DD*100%1.___________________________________________________________________________________________________________________________________2.___________________________________________________________________________________________________________________________________
∆ρ= ρ*ερ100%1._______________________________________________________________2. ________________________________________________________________
εP=2* ∆YY+∆UU*100%1._________________________________________________________________
2._________________________________________________________________
∆P= P*εP100%1._________________________________________________________________
2._________________________________________________________________
6. Ответ: ρ=ρ ±∆ρОм*м1. ________________________________________
2. _________________________________________
Р = ( Р ±∆Р) Вт
1. ________________________________________
2. _________________________________________
Вывод:
по справочнику определить материал проводника:_______________________
__________________________________________________________________
указать причины погрешности________________________________________
__________________________________________________________________
Опыт U, B Y,A l, м D,м ρ, Ом*мR, Ом Р, Вт ερ, %∆ρ, Ом*мεР, %∆Р, Вт1 0,5 0,5*10-3 2 0,5 0,5*10-3 Контрольные вопросы.
По заданной схеме решить задачу: все сопротивления по 4 Ом, сила тока в цепи 0,55 А. Найти общее сопротивление и напряжение в цепи.________________________________
____________________________________
____________________________________
Реостат состоит из керамической трубы на двух металлический стойках; константановой проволоки разного диаметра, навитой на трубу; направляющей металлической полосы (стержня) для ползунка над трубой; ползунка с двумя прижимными контактами и с пластмассовой ручкой.
Вопросы:
В чем отличие реостата и резистора?
______________________________________
______________________________________
Для чего используют реостат в цепи?
________________________________________
________________________________________
Как изменится сопротивление реостата, если вместо константановой проволоки взять никелиновую?
________________________________________
________________________________________
Лабораторная работа №11
Измерение ЭДС, расчет внутреннего сопротивления и количества тепла
Цель: изучение закона Ома для полной цепи.
Приборы: источник, амперметр, вольтметр, реостат, ключ, соединительные провода.
Теория: при разомкнутом ключе ЭДС источника равна напряжению в цепи. Следовательно, измеряя напряжение в цепи мы находим ЭДС. Внутреннее сопротивление источника находится по закону Ома для полной цепи:
ε= Y*( R + г). Тогда r = εY-R - расчетная формула.
При прохождении тока в цепи выделяется тепло, количество которого рассчитывается по закону Джоуля - Ленца: Q = Y2t( R + r) - расчетная формула, где t = 1 c.
Ход работы:
Собрать цепь по схеме. Измерить ЭДС на источнике при разомкнутом ключе.
Измерить Y и U в цепи при замкнутом ключе. Опыт повторить, изменив реостатом силу тока в цепи.
Рассчитать R и r, Q по формулам из теории.
R: 1.___________________________________ 2.______________________________________
r: 1.____________________________________
2. ______________________________________Q: 1.____________________________________
2.______________________________________
Рассчитать погрешности: ∆U= ∆ε= 0.01 В, Y = 0.001А
εr=∆εε+ ∆UU+∆YY*100%1.___________________________________________________________________________________________________________________________________
2.___________________________________________________________________________________________________________________________________
∆r= r*εr100%1._________________________________________________________________2._________________________________________________________________
εQ=∆rr+ ∆UU+2*∆YY*100%1.___________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.___________________________________________________________________________________________________________________________________
∆Q= Q*εQ100% 1.____________________ 2. ____________________________
Ответ: r = ( r ± ∆r) Ом
1.______________________________ 2._______________________________
Q = ( Q± ∆Q) Дж
1.______________________________ 2. ________________________________
Вывод: указать причины погрешности____________________________
_________________________________________________________________
Опыт U, В Y, А ε,В R, Om r,Ом Q,Дж εr,% ∆ r,Ом εQ,% Q ,Дж
1 2 Контрольные задания: решите задачи:
Батарейка фонарика замкнута на реостат. При сопротивлении реостата 1,65 Ом напряжение на нем 3,3 В, напряжение батарейки 3,5 В. Найдите внутреннее сопротивление батарейки. Пусть в собранной нами цепи показание амперметра 0,5 А. ЭДС источника 4,5 В, его внутреннее сопротивление 1 Ом. Каково показание вольтметра?
Пусть в собранной нами цепи показание амперметра 2 А и вольтметра 4 В. Чему равна ЭДС источника, если его внутреннее сопротивление 0,5 Ом?
4. Пусть в собранной нами цепи показание амперметра 1 А и вольтметра 3 В. Чему равно внутреннее сопротивление источника, если его ЭДС 4,5 В?
Лабораторная работа №12
Исследование зависимости мощности, потребляемой лампой от напряжения на ее зажимах
Цель: Сформулировать зависимость мощности от напряжения и оформить ее в виде графика.
Приборы: лампа 6 В, амперметр, вольтметр, ключ, источник, соединительные провода.
Теория: Мощность тока на участке цепи равна P=YU - расчетная формула.
В работе строится график зависимости мощности от напряжения и рассчитывается сопротивление в цепи по формуле R= U/Y - расчетная формула
Ход работы:
Собрать цепь по схеме, по которой ведутся измерения:
A
V
Измерить Y и U в цепи. Опыт повторить 2 раза, изменив реостатом силу тока в цепи.
Рассчитать:
R: 1._______________________________________
2. _______________________________________ 3. _______________________________________Р: 1. _______________________________________
2. _______________________________________ 3. _______________________________________
Погрешности U= 0.01 В, Y = 0.001 А QUOTE ∆U=0.1 B, ∆Y=0.01 A
εP=∆UU+ ∆YY*100%1._________________________________________________________________2._________________________________________________________________3._________________________________________________________________
∆P= P*εP100%
1. ___________________________ 2. __________________________________3. ________________________________________________________________
Ответ: Р=(Р ± Р) Вт
1._____________________ 2.____________________________3. ___________________________________________________
Построить по данным опытов график зависимости мощности от напряжения, отложив по вертикали напряжение.
Вывод:
Как мощность зависит от напряжения?________________________________
__________________________________________________________________
Указать причины погрешности________________________________________
_________________________________________________________________
опыт U, В Y, А Р, Вт ∆U, В Y, А εP,% Р, Вт
1 2 3 Контрольные вопросы:
Закончите предложения:
Если увеличить напряжение в цепи в 2 раза, то мощность________________
_________________________________________________________________
Если уменьшить силу тока в 4раза,то мощность…______________________
_________________________________________________________________
Если увеличивать напряжение в цепи, то накал лампы…_________________
__________________________________________________________________
Если уменьшать силу тока в цепи, то накал лампы…_____________________
__________________________________________________________________
Решить задачу: Начертить схему из 3 последовательных и 2 параллельно соединенных с ними сопротивлений, амперметра, вольтметра, источника и ключа. Найти общую силу тока в цепи, если каждое сопротивление по 15 Ом, общее напряжение в цепи 3 В. Найти мощность в цепи, если цепь работает в течении 3 мин.
Схема:
Решение:
Лабораторная работа № 13
Расчет КПД электрической цепи
Цель: закрепить на практике понятие КПД электрической цепи и научиться рассчитывать его.
Приборы: источник, сопротивление, амперметр, вольтметр, реостат, ключ, соединительные провода.
Теория: КПД - это отношение полезной работы к затраченной. В случае электрической цепи: полезная работа находится по закону Джоуля – Ленца и равна выделяемому теплу Qn = Y2*R* t, затраченная работа находится через мощность Q3=Y*U* t. Тогда КПД находится по формуле:
КПД = (YR / U) * 100 %
Ход работы:
Собрать цепь, по которой ведутся измерения:
V
A
Измерить Y и U. Опыт повторить три раза, изменяя силу тока реостатом.
Рассчитать КПД:
1. ________________________________________________________________
2._________________________________________________________________
3._________________________________________________________________
Погрешности: Y = 0.001 A, U = 0,01 В, ∆R= 0.1 Ом
ε=∆YY+ ∆UU+ ∆RR*100%1.___________________________________________________________________________________________________________________________________
2.___________________________________________________________________________________________________________________________________
3.___________________________________________________________________________________________________________________________________
∆КПДКПД*ε100%1. _______________________________________________________________
2. ________________________________________________________________
3._________________________________________________________________
Ответ ( в ответе сделать вычитание и по этим данным выполнить п. 6):
1.KПД = (КПД -∆КПД QUOTE ± ∆ КПД) % = ________________________
2.KПД = (КПД -∆КПД QUOTE ± ∆ КПД) % = ________________________
3.KПД = (КПД -∆КПД QUOTE ± ∆ КПД) % = ________________________
Построить график зависимости КПД от Y, отложив по вертикали КПД, Y- по горизонтали.
Вывод:
как КПД зависит от Y и U____________________________________
причины погрешности _______________________________________
указать причины погрешности.________________________________________________опыт Y, А U,В R, Ом КПД,% ∆КПД, % ε, %1 2 3 Контрольные вопросы:
1. Электрическое поле — это
А. физическая величина, характеризующая способность тел к электрическим взаимодействиям,
Б. вид материи, главное свойство которого — действие на заряды с некоторой силой,
В. физическая величина, характеризующая силу, действующую на заряд в данной точке,
Г. физическая величина, характеризующая работу по перемещению заряда.
2. Единицей измерения напряженности является
А. кулон (Кл),
Б. вольт (В),
В. ньютон/кулон (Н/Кл).
3. Напряженность электрического поля — это
А. физическая величина, характеризующая способность тел к электрическим взаимодействиям,
Б. вид материи, главное свойство которого - действие на заряды некоторой силой,
В. физическая величина, характеризующая силу, действующую на заряд,
Г. физическая величина, характеризующая работу по перемещению заряда.
4. Напряжение—это физическая величина, характеризующая
А. способность тел к электрическим взаимодействиям,
Б. силу, действующую на заряд,
В. работу по перемещению заряда.
5. Электрическая цепь- это …
А. соединены между собой резисторы, реостаты, источники тока и напряжения.Б. совокупность всех электрических приборов, функционирующих независимо друг от друга.
В. совокупность соединенных между собой проводниками резисторов, конденсаторов , источников тока и напряжения, переключателей и т.д., из-за которой может проходить электрический ток .
Г. совокупность соединенных между собой электроприборов соединяются обязательно 4-мя и более проводниками.
6. Амперметр в круг подключают:
А.параллельно.
Б. последовательно.
В. после источники тока.
Г. рядом с выключателем.
Д. после вольтметра.
Вопрос 1 2 3 4 5 6
Ответ Дополните предложение ( вставьте пропущенные слова).
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному__________ и обратно пропорциональна _______________ проводника.
Сила тока в цепи с источником равна отношению _________ цепи к ее полному ____________.
Лабораторная работа № 14
Наблюдение взаимодействия магнитного поля и тока
Цель: научиться применять на практике правила Ленца, правой руки и правило буравчика.
Приборы: источник, магнит, катушка, ключ.
Теория: если внутри замкнутого проводника ( рамки, катушки) перемещать магнит, то по законам ЭМИ в нем создается индукционный ток, направление ЭДС которого определяется по правилу правой руки: если ладонь правой руки расположить так, что вектор индукции - В входит в ладонь, а отогнутый на 90° большой палец совпадает с направлением движения проводника, то четыре вытянутых пальца укажут направление ЭДС индукции.
Ход работы.
Указать направление тока в катушке на схемах.
По правилу Ленца определить направления магнитных полей тока и катушки.
По правилу правой руки определить направление ЭДС индукции.
Схема Выполнение задания
+-
+-
В выводе указать, с какими правилами вы ознакомились на практике__________________________________________________________________
Контрольные вопросы:
Магнитное поле создается вокруг
А. электрического заряда
Б. электрического тока
В. движущегося электрического заряда
2. Может быть
А. электрическое поле без магнитногоБ. магнитное поле без электрическогоВ. электрическое и магнитное поле одновременно
3. На проводник с током действует
А. сила Ампера
Б. сила Лоренца
В. сила взаимодействия проводников с током
4. Между 2 проводниками с током действует
А. сила Ампера
Б. сила Лоренца
В. сила взаимодействия проводников с током
5. На заряженную частицу, двигающуюся в магнитном поле, действует
А. сила Ампера
Б. сила Лоренца
В.сила взаимодействия проводников с током
6. На катушку с током действует
А. сила Ампера
Б. сила Лоренца
В. ЭДС индукции
7. При изменении магнитного поля в замкнутом проводнике в нем возникает
А. сила Ампера
Б. сила Лоренца
В. ЭДС индукции
Г. индукционный ток
8. Направление индукционного тока определяется
А. по правилу левой руки
Б. по правилу буравчика
В. по правилу Ленца
Вопрос 1 2 3 4 5 6 7 8
Ответ Ответить на вопрос:
Как можно быстро разделить смешавшиеся на полу мастерской железные и цинковые опилки? ____________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа № 15
Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки
Цель: научиться использовать дифракционную решетку на практике.
Приборы: источник света, дифракционная решетка, прибор для измерения длины волны.
Теория: по формуле для дифракционной решетки длина волны находится:
λ= d*sinφ/ к
Тогда расчетная формула: λ = d*а / k*b, где b - расстояние от решетки до экрана , a- расстояние от центра экрана до спектра.
Ход работы:
Поместить решетку в прибор.
Экран с щелью расположить на расстоянии 50 см от решетки.
Перемещая экран, получить четкий спектр.
Измерить b- расстояние от решетки до экрана - не менять в течении всех опытов.
Найти линии спектра 1 порядка указанные в таблице и измерить a - расстояние от центра экрана до спектра.
Опыт повторить с линиями спектра 2 порядка указанными в таблице.
Рассчитать длину волны для этих цветов
Красный __________________________________________________________
Фиолетовый _______________________________________________________
Желтый ___________________________________________________________
Зеленый___________________________________________________________
Погрешности: ∆а= ∆b=0.001 мε=∆аа+ ∆bb* 100%Красный___________________________________________________________
Фиолетовый________________________________________________________
Желтый__________________________________________________________
Зеленый___________________________________________________________
∆λ =λ* ελ100%Красный ______________________________
Фиолетовый ___________________________
Желтый_______________________________
Зеленый_______________________________
Ответ: λ = ( λ ∆λ) мКрасный ______________________________
Фиолетовый ___________________________
Желтый ________________________________
Зеленый_______________________________
Вывод: сравнить рассчитанную длину волны с табличной _________________________________________________________________
указать причины погрешности_______________________________________
опыт а, мb , м к d, м λ, мλт ,м ελ,% ∆λ
красный 1 750* 10 -9 фиолетовый 1 400* 10 -9 желтый 2 590* 10 -9 зеленый 2 570* 10 -9 Контрольные вопросы:
Какие волны называются когерентными, как их можно получить?
____________________________________________________________________________________________________________________________________
Какой вид имеет интерференционная картина в случае монохроматического света?
____________________________________________________________________________________________________________________________________Период дифракционной решетки 1,2*10-3см. Под каким углом будет виден спектр 2-го порядка, если на решетку падает свет длиной 720 нм?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Определите постоянную дифракционной решетки, если при ее освещении светом с длиной волны 0,656 мкм спектр второго порядка виден под углом 150?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа № 16
Измерение показателя преломления стекла
Цель: измерить показатель преломления конкретного вещества геометрическим способом.
Приборы: стеклянная пластинка, свеча, экран с щелью, линейка, карандаш.
Теория: построение
B
А
F
Е
D
C
Отмечаем путь луча через пластинку.
Из точки О опускаем перпендикуляр ВF.
Проводим окружность с центром в точке В
радиусом R = 3,5 см.
Если необходимо продлеваем
Перпендикуляр и лучи до пересечения с
окружностью.
Из точек пересечения луча с окружностью
опускаем перпендикуляры на АВС и получаем
отрезки АЕ и DС.
5. sinα = АЕ/EВ , sinγ=DС/BС
Ход работы:
Посередине чистого листа обвести контуры пластинки и отметить ход луча света.
Сделать построение, описанное в теории.
Измерить отрезки AЕ, АВ, DС , BС и рассчитать sinα и sinγ:
sinα = АЕ/АВ __________________________________________________
sin γ= DС/BС ___________________________________________________
Вычислить n = sinα/sinγ _______________________
По таблице Брадиса найти углы падения и преломления в градусах.
Найти скорость света в стекле : v = с/ n ________________________
Погрешности: ∆ AE=∆ AB= ∆DC = ∆ BC = 0,001 м
εn=∆AЕAЕ+ ∆АBАB+ ∆DCDС+ ∆BCBС*100%____________________________________________________________________________________________________________________________________
∆n= εn*n100% ______________________________________________________
Ответ: n= n ∓∆n________________________________________________
Вывод: сравнить найденный показатель преломления с табличным (n = 1,5) и сделать вывод о точности метода измерения __________________________________________________________________
указать причины погрешности_______________________________________
АЕ, м EВ, м DС,m BС,m n sinαsinγα γ v, m/c εn ∆n
Контрольные вопросы:
Почему туман, состоящий из прозрачных капелек воды, оказывается непрозрачным?
____________________________________________________________________________________________________________________________________
Солнечный свет падает на поверхность воды в сосуде. Каков угол преломления, если угол падения 250 ?____________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________При угле падения 600 угол преломления равен 400. Определите угол преломления в этой же среде, если световой пучок направить под углом 300 ?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Показатель преломления равен 2,42 – это значит, что свет в вакууме распространяется в 2,42 раза _______________ чем в веществе ( вставить пропущенное слово)
5. В чём сущность явления преломления света и какова причина этого явления?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________В каких случаях свет на границе раздела двух прозрачных сред не преломляется?
____________________________________________________________________________________________________________________________________
6. Почему находясь в лодке, трудно попасть копьём в рыбу?
__________________________________________________________________
7. Как изменилось бы видимое расположение звёзд на небе, если бы исчезла атмосфера Земли?
____________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа № 17
Построение изображения в линзе
Цель: научиться строить изображение в линзе и познакомиться с формулой тонкой линзы.
Приборы: линейка, карандаш.
Теория:
Вид изображения, полученного в линзе, зависит от расстояния до предмета.
Рассмотрим три основных случая:
F<d< 2*F - действительное, перевернутое, увеличенное;
d<F - мнимое, прямое, увеличенное;
d = F - лучи параллельны - изображения нет.
Для всех линз выполняется формула:F = d*fd+fгде f - расстояние от линзы до изображения, d – расстояние от линзы до предмета, F - фокусное расстояние [F]=[м].
Оптическая сила линзы находится по формуле:
D= 1F, [D]=[дптр]
Ход работы :В таблице заданы d и f. По этим данным найти
F ____________________________
F _____________________________
D_____________________________
D ______________________________
Рассчитать погрешности: f = ∆d= 10 -3м.
εF=∆dd+ ∆ff*100%1._________________________________________________________________
2._________________________________________________________________
∆F= F*εF100%____________________________ 2. ________________________________
εD=∆FF*100%________________________________2. _____________________________
∆D= D*εD100%1.______________________________ 2. _____________________________
Сделать построение изображение в линзе по d и F в сантиметрах.
Дать характеристику изображения, по сделанному построению.
Опыт Построение Характеристика
1 2 Ответ: F = (F±∆F)m_________________________________________
D = (D±∆D) дптр. _________________________________________________
В выводе указать причины погрешности__________________________
опыт d ,м f, м F,m D,дптрεF, % F,mεD∆D,дптр
1 2 Контрольные вопросы:
Определите построением положение линзы и ее фокус, если S – предмет, S’ – изображение.
Определите построением положение линзы и ее фокус , если CD – предмет, АВ – изображение.
Предмет стоит на расстоянии 15 см от собирающей линзы оптической силой 20 дптр. На каком расстоянии от линзы получится изображение? Дать характеристику изображения.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа № 18
Изучение уравнения Эйнштейна
Цель: научиться с помощью уравнения Эйнштейна определять основные параметры фотоэффекта и рассчитывать характеристики фотона.
Ход работы: в работе необходимо рассчитать основные параметры фотоэффекта и фотона. Для начала расчетов нужно перевести Авых из эВ в Джоули: 1эВ =1,6*10-19 Дж.
Характеристики фотоэффекта:
красная граница :
;
скорость электронов:
запирающее напряжение:
Характеристики фотона:
энергия:
масса:
импульс: p = m*c
Заполнить таблицу:
Пример 1. рассчитать по данным в таблице
Авых = 3,68* 1,6*10-19______________________________
____________________________________________
____________________________________________
V___________________________________________________________________________________________________________________________________
U_______________________________________________
______________________________________________
m ______________________________________________
p_______________________________________________
Пример 2. Данные получить у преподавателя.
Авых =__________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
V___________________________________________________________________________________________________________________________________
U_______________________________________________
______________________________________________
m ______________________________________________
p_______________________________________________
пример вещество Авых, эВ , мм Гц V, м/с Uз, В , Джm, кг р,
кг*м/с1 Zn 3,68 300*10-9 2 Контрольные вопросы:
Привести примеры практического использования фотоэлементов.____________________________________________________________________________________________________________________________________
В чём различие между внешним и внутренним фотоэффектами?____________________________________________________________________________________________________________________________________Найти энергию квантов излучения, длина волны которого в ацетоне равна 450 нм.
____________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа №19
Изучение элементарных частиц
Цель: изучить элементарные частицы, определить частицу по треку.
Приборы: таблица элементарных частиц, фотография трека, карандаш, линейка.
Теория: работаем с таблицей элементарных частиц и с готовыми фотографиями треков двух заряженных частиц: 1- протон, 2 - неизвестная, у которых V1 = V2 , частицы влетают в одно магнитное поле, т.е. B1= В2,. Тогда для рассматриваемых частиц выполняется соотношение:
m2/q2*m1/q1= R1 / R2, где q1 = 1,6*10 -19Кл, m1 = 1,6*10 -27 кг.
Ход работы:
1 часть: классификация частиц: сделать классификацию элементарных частиц по таблице выбрав из каждого класса по одной частице, и занести их в таблицу:
класс пример обозначение масса заряд время
жизни
частица античастица частица античастица фотон лептоны мезоны барионы 2 часть: изучение треков частиц.
Выполнить построение вместе с преподавателем
2
1
Вычислить радиусы треков :R1 и R2 по формуле: R=l2+4*h28*h
____________________________________________________
____________________________________________________
Вычислить, взяв табличные данные из теории R2R1____________________________________________
q1m1__________________________________________________
Найти удельный заряд неизвестной частицы по формуле:
q2m2=q1m1*R2R1___________________________________________
Вычислить погрешности : ∆ R1= ∆R 2 = 0,1 cм.
ε=∆R1R1+ ∆R2R2*100%_________________________________________________________________
∆q2m2=q2m2*ε/100__________________________________________________
Ответ:q2/m2= (q2/m2 + ∆q2/m2) Кл / кг.______________________________
В выводе: определить неизвестную частицу ____________________________, указать причины погрешности______________________________________
R 1, см R 2 , см R2/R1 q1/m1, Кл/кг q2/m2, Кл/кг ε ,% ∆q2/m2, Кл/кг
Контрольные вопросы:
Заполнить таблицу
Счетчик Гейгера Камера Вильсона
Назначение Принцип действия Применение Сравнить приборы
Преимущества Тест:
Фотоэмульсионный метод регистрации частиц основан наУдарной ионизации.
Конденсации перенасыщенных паров.
Расщеплении молекул чувствительного слоя движущейся заряженной частицей
Образовании пара в перегретой жидкости.
Прибор для регистрации частиц, действие которого основано на образовании пузырьков пара в перегретой жидкости, называется
Камера Вильсона.
Толстослойная фотоэмульсия.
Счетчик Гейгера.
Пузырьковая камера.
Прибор для регистрации частиц, действие которого основано на конденсации перенасыщенного пара, называется
Счетчик Гейгера
Пузырьковая камера
Толстослойная фотоэмульсия
Камера Вильсона
Можно ли с помощью камеры Вильсона по прямому треку определить заряд частицы?
Можно
Нельзя
Прибор для регистрации частиц, в котором прохождение заряженной частицы вызывает появление следа из капель жидкости в газе, называется
Толстослойная фотоэмульсия
Камера Вильсона
Пузырьковая камера
Счетчик Гейгера
Составьте тексты из фраз.
А. Действие камеры Вильсона основано на:
1) возникновении пузырьков пара, образующихся при движении заряженной частицы в перегретой жидкости;
2) ударной ионизации атомов газа;
3) конденсации пересыщенного пара, образующихся капель жидкости вдоль траектории частицы.
Б. Она используется для регистрации:
1) преимущественно электронов и γ-квантов при, причем фиксируется лишь сам факт прохождения частиц;
2)превращений частиц и вызываемых ими реакций, фиксируются даже очень быстрые длиннопробежные частицы, застревающие в устройстве благодаря большой плотности рабочего вещества;
3) факта прохождения частицы, и определения ее энергии (по длине трека), скорости (по толщине трека) и заряда (в магнитном поле).
Записать реакцию превращения актиния – 227 во франций - 223. Какой распад происходит?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Дмитриева В.Ф. Физика: учебник. – М., 2003.
Мякишев Г.Я. ., Буховцев Б.Б. Физика 10 – 11 кл.: Учебник. – М.: Просвещение, 2000.
Кабардин О.Φ., Орлов В.А. Экспериментальные задания по физике. 9—11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений. – М., 2001.
Касьянов В.А. Методические рекомендации по использованию учебников В.А.Касьянова Физика. 10 кл., Физика. 11 кл. при изучении физики на базовом и профильном уровне. – М., 2006.
ЦИФРОВЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ
1. Физика. Лабораторные работы[Электронный ресурс].- Режим доступа:http://physics-laphysics-lab.ucoz.ru..
2. Физика. Виртуальные лабораторные работы[Электронный ресурс].- Режим доступа: http://barsic.spbu.ru/www/lab_dhtml/common/menu.html.
Приложение 1.
Классификация погрешностей.
класс тип название определение
1 Неустранимая Метод измерения Заложена в ходе лабораторной работы, так как делается на учебном оборудовании и упрощенно.
2 Неустранимая Основная Заложена в измерительных приборах при их изготовлении и находится в паспорте прибора или на самом приборе.
3 Неустранимая Субъективная Зависит от особенностей человека: разные слух, зрение, реакция.
4 Устранимая Неверная установка прибора Установка приборов должна быть по инструкции, перед работой приборы проверить.
5 Устранимая Окружающая среда Результаты опыта зависят от состояния среды. Поэтому в течение опыта среда не должна меняться.
Приложенные файлы
