Методические указания к практической работе. Дисциплина: Физика

Методические указания

к практической работе

Дисциплина: Физика

1 курс

Подготовила преподаватель

Асадуллина Л.М.

Введение

Данные методические указания необходимые данные и общие сведения теории физики. Методические указания разработаны с целью организации и проведения практических работ с учащимися по данной дисциплине.

Здесь содержатся контрольные, практические и лабораторные работы.

Методические указания к лабораторным, практическим и контрольным работам по физике составлены на основании:

1. Федерального компонента государственного стандарта общего образования; Стандарта среднего (полного) общего образования по физике (базовый уровень), опубликованный в журнале «Вестник образования Россиии» № 15, 2004.

2. Рабочей программы учебной дисциплины разработаной на основе примерной программы учебной дисциплины «Физика», одобренной ФГУ «Федеральным институтом развития образования» и утвержденной директором Депортамента государственной политики и нориативно - правового регулирования в сфере образования Минобрнауки России от 16.04.2008г., для профессий начального профессионального образования (НПО) технического профиля.

3. Оценка качества подготовки выпускников средней (полной) школы по физике (сборник нормативных документов), изд. «Дрофа», 2002 г., допущено Департаментом общего образования Министерства образования Российской Федерации.

4. Методическое пособие «Контрольные и проверочные работы по физике, 10-11 кл.» («Дрофа», Москва - 2000), методическое пособие «Дидактические мктериалы по физике» (А.А. Фадеева, П.И. Самойленко «Высшая школа» Москва - 1988).

5. Сборник задач А.П. Рымкевича.

6. Сборник задач В.И. Лукашика, Е.В. Ивановой.

№

урока

Содержание

4.

Практическая работа «Исследование движения тела».

6.

Практическая работа «Исследование движения тела»

8.

Практическая работа «Исследование движения тела под действием постоянной силы»

10.

Практическая работа «Изучение условий равновесия».

12.

Практическая работа «Изучение закона всемирного тяготения».

14.

Лабораторная работа № 1 «Измерение коэффициента трения скольжения».

16.

Лабораторная работа № 2 «Измерение жёсткости пружины».

18.

Практическая работа «Изучение закона сохранения импульса и реактивного движения»

20.

Практическая работа «Изучение закона сохранения механической энергии».

22.

Лабораторная работа № 3 «Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника».

24.

Практическая работа «Изучение вынужденных колебаний: проверка зависимости колебаний нитяного маятника от длины нити».

26.

Практическая работа «Исследование зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины»

27.

28.

Практическая работа «Изучение звуковых волн».

Контрольная работа № 1 по теме «Механика».

30.

Практическая работа «Наблюдение молекулярного взаимодействия тел»

32.

Практическая работа «Наблюдение зависимости объема данной массы газа от температуры при постоянном давлении»

34.

Практическая работа «Измерение температуры»

36.

Практическая работа «Изучение уравнения состояния идеального газа».

38.

Практическая работа «Изучение изопроцессов».

40.

Практическая работа «Измерение влажности воздуха».

42.

Практическая работа «Наблюдение роста кристаллов из раствора».

43.

44.

Практическая работа «Оценка при помощи необходимых измерений и расчетов массы воздуха в классной комнате»

Лабораторная работа № 4 «Измерение модуля упругости резины».

46.

Практическая работа «Вычисление измерения внутренней энергии тела при совершении работы»

48.

Практическая работа «Исследование изменения со временем температуры остывающей воды»

50.

Практическая работа «Определение КПД наклонной плоскости»

51.

52.

Практическая работа «Наблюдение измерения температуры тела при адиабатном процессе»

Контрольная работа № 2 по теме «Молекулярная физика».

54.

Практическая работа «Изучение закона Кулона»

60.

Практическая работа «Наблюдение экранирующего действия проводника»

64.

Практическая работа «Вычисление электроемкости плоского конденсатора».

66.

Контрольная работа № 3 по теме «Электрическое поле».

68.

Практическая работа «Изучение закона Ома»

70.

Лабораторная работа № 5 «Измерение удельного сопротивления проводников».

72.

Лабораторная работа № 6 «Изучение последовательного соединения проводников».

74.

Лабораторная работа № 7 «Изучение параллельного соединения проводников».

78.

Лабораторная работа № 8 «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источников тока».

80.

Практическая работа «Наблюдение зависимости сопротивления проводника от температуры»

82.

Практическая работа «Исследование магнитного поля прямолинейного проводника с током»

86.

Лабораторная работа № 9 «Наблюдение действия магнитного поля на ток».

88.

Практическая работа «Исследование магнитного поля катушки с током»

92.

Практическая работа «Сборка электрической цепи и измерение силы тока в её различных участках»

93.

94.

Практическая работа

«Измерения напряжения на различных участках электрической цепи»

Практическая работа «Измерение мощности и работы тока в электрической лампе».

96.

Контрольная работа № 4 «Магнитное поле».

97.

98.

Лабораторная работа № 1 «Определение плотности твердых тел».

Лабораторная работа № 2 «Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры».

99.

100

Лабораторная работа № 3 «Измерение удельной теплоёмкости твёрдого тела»

Лабораторная работа № 4 «Регулирование силы тока реостатом».

101.

102.

Лабораторная работа № 5 «Измерение мощности и работы тока в электрической цепи».

Лабораторная работа № 6 «Изучение электрического двигателя постоянного тока».

Урок 28. Контрольная работа №1

Тема: «Механика»

Вариант 1

1. Уравнение движения имеет вид: х= -600+5t. Координата тела через 5 мин от начала движения равна:

а) -575м; б) 1500м; в) 900м; г) 625м.

2. При равноускоренном прямолинейном движении скорость катера увеличилась за 10с от 5м/с до 9м/с. Какой путь пройден катером за это время?

а) 140м; б) 90м; в) 70м; г) 50м;

3. Какое ускорение получило тело массой 1500кг под действием силы 6000 Н.

а)16 м/с; б) 8 м/с; в) 2 м/с; г) 4 м/с.

4. Как изменится сила гравитационного взаимодействия 2-х тел , если массу одного тела уменьшить в 2 раза , а массу другого уменьшить в 3 раза.

а) уменьшится в 6 раз;

б) уменьшится в 2 раза;

в) увеличится в 6 раз ;

г) увеличится в 2 раза.

5. Найти высоту на которую поднимется стрела массой 50 г , выпущенная со скоростью 30 м/с.

а) 4500м;

б) 1500м;

в) 45м;

г) 1,5м.

Вариант 2

1. Уравнение движения имеет вид: х=300+20t. Координата тела через 10с от начала движения равна:

а) 500м; б) 300м; в) 200м; г) 320м.

2. При равноускоренном прямолинейном движении скорость катера увеличилась за 10с от 2м/с до 8м/с. Какой путь пройден катером за это время?

а) 180м; б) 50м; в) 60м; г) 80м;

3. Определить массу тела, если под действием силы 5Н тело приобрело ускорение 2,5м/с.

а)2кг; б)7,5кг ; в)12,5кг; г)2,5кг.

4. Как изменится сила гравитационного взаимодействия 2-х тел , если расстояние между телами увеличить в 2 раза

а) уменьшится в 2 раза;

б) уменьшится в 4 раза;

в) увеличится в 2 раза ;

г) увеличится в 4 раза.

5. Найти кинетическую энергию тела массой 4 кг свободно падающего с высоты 6м на расстоянии 2м от поверхности.

а) 240 Дж;

б) 80 Дж;

в) 160 Дж;

г) 48 Дж.

Оформление отчета

1. Решить задачи

2. Выбрать вариант ответа.

Ответы к контрольной работе №1.

Урок 52.Контрольная работа №2

Тема: «Молекулярная физика»

Вариант 1.

1. Какое количество вещества содержит углекислый газ(СО) массой 880г?

2. Во сколько раз увеличится давление газа в лампочке, если после её включения температура газа повысилась от 15˚С до 300˚С?

3. При передаче газу количества теплоты Q=2*10Дж он совершил работу А=5*10Дж.Чему равно изменение внутренней энергии.

4. Температура нагревателя 150˚С, холодильника 20˚С. Чему равен КПД машины.

5. Как изменяется внутренняя энргия газа при изотермическом сжатии.

Вариант 2.

1. Какое количество вещества содержит водород (Н) массой 200г?

2. Газ при температуре 273˚С занимает объем 2м.Каков будет его объем при температуре 546˚С, если процесс изобарный?

3. При изотермическом процессе газу передано количество теплоты 2*10Дж. Чему равно изменение внутренней энергии? Рассчитать работу совершенную газом.

4. В идеальном тепловом двигателе абсолютная температура нагревателя в 3 раза выше , чем температура холодильника. Нагреватель передал газу 40 кДж теплоты. Какую работу совершил газ?

5. Как изменится внутренняя энергия газа при изобарном нагревании?

Оформление отчета.

1. Решить задачи.

Урок 66. Контрольная работа №3

Тема: «Электрическое поле»

Вариант 1

1. Два облака с одинаковыми зарядами рпитягиваются дуг к другу с силой 4кН. Определить заряд облака , если расстояние между ними 3 км, что во много больше их размеров.

2. Найти электроемкость плоского конденсатора, если площадь каждой его пластины 1 м, расстояние между пластинами 15 мм. Диэлектриком является слюда с ε=7.

3. Напряженность электрического поля вблизи Земли перед разрядом молнии достигает 2*10В/м. какая сила будет действовать на электрон, находящийся в этом поле? Заряд электрона е=1,6*10Кл.

4. С какой целью на корпуса некоторых радиоприборов надевают металлические корпуса?

5. Почему при переливании из одной цистерны в другую бензин может воспламенится, если не принять специальных мер предосторожности?

Вариант 2

1. Два точечных заряда притягиваются друг к другу с силой 0,9 Н на расстоянии 10 м. Найти величину второго заряда, если величина первого равна 3*10Кл.

2. Вычислить энергию конденсатора пускового двигателя в момент его полной разрядки, если извесно, что напряжение на обкладках 300В, а емкость конденсатора 0,25 мкФ.

3. Найти работу по перемещению электрического заряда 5*10Кл в однородном поле с напряженностью 1000В/м между точками поля, находящимися на расстоянии 0,5м.

4. Какой принцип используется при устройстве электрической защиты?

5. При транспортировке жидких горючих материалов корпус автоцистерны заземляют. Почему не заземляют цистерны, в которых перевозят воду или цементный раствор?

Оформление отчета.

1. Решить задачи.

Урок 96. Контрольная работа №4

Тема: «Магнитное поле»

Вариант 1

1. Какая сила действует на проводник длиной 0,1 м в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 2 Тл, если ток в проводнике

5 А, а угол между направлением тока и линиями индукции 30?

2. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 1,4*10Тл в вакууме со скоростью 500км/с перпендикулярно линиям индукции. Определите радиус окружности по которой он движется.

3. Как можно определить полюса источника тока, если имеется источник тока, магнитная стрелка, катушка, соединительные провода.

4. Можно ли транспортировать раскаленные стальные болванки в цехе металлургического завода с помощью электромагнита?

5. Какого типа проводимость у германия, если к нему в качестве примеси добавить фосфор?

6. Определите направление силы Ампера,

действующей на изображенном на

рисунке случае.

Вариант 2.

1. Вычислите силу Лоренца, действующую на протон(q=1.6*10Кл), движущийся со скоростью 10м/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,3Тл перпендикулярно линиям индукции.

2. Протон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл в вакууме со скоростью 10м/с перпендикулярно линиям индукции. Определите радиус окружности по которой он движется.

3. Почему два параллельных провода, по которым проходят токи в противоположных направлениях, отталкиваются?

4. Почему в промышленности широко применяют ферромагниты?

5. Какого типа проводимость у германия, если к нему в качестве примеси добавить калий?

6. Определите направление силы Ампера,

действующей на изображенном на

рисунке случае.

Оформление отчета.

1. Решить задачи.

Перечень используемой литературы:

1. Кабардин О.Φ., Орлов В.А. Экспериментальные задания по физике. 9-11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений. - М.: Просвещение, 2001.

2. Лукашик В.И. Сборник школьных олимпиадных задач по физике: кн. для учащихся 7 - 11 кл. общеобразовательных учреждений / В.И. Лукашик, Е.В. Иванова. - М.: Просвещение, 2007.

3. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика-10. - М.: Просвещение, 2002, 2003.

4. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика-11. - М.: Просвещение, 2003, 2004.

5. Рудович Р.В. ,Шпилевский Э.М. Разноуровневые тесты по физике для школьников и абитуриентов.-Мн.: ООО «Юнипресс»,2003.

Урок 14. Лабораторная работа № 1

«Измерение коэффициента трения скольжения».

Цели работы: 1. Измерить коэффициент трения скольжения деревянного бруска по деревянной поверхности. 2. Исследовать зависимость коэффициента трения от силы нормального давления. 3. Исследовать зависимость коэффициента трения от площади соприкосновения трущихся поверхностей.

Оборудование:деревянный брусок, деревянная доска, динамометр, грузы весом 1 Н

Порядок выполнения работы

1. Измеряю вес бруска без груза (будущую силу нормального давления бруска на доску): N₀ = _____ Н

2. Измеряю силу трения бруска о доску при при его равномерном скольжении на широкой грани: F_тр = _____ Н

3. Вычисляю коэффициент трения скольжения:

4. Считая, что вес каждого грузика составляет 1 Н, повторяю п.п. 2-3 с двумя и тремя грузами и заполняю таблицу (кроме двух последних колонок):

Вес грузиков, Н

Сила
нормального давления, Н

На широкой грани бруска

На узкой грани бруска

Сила трения, Н

Коэффициент трения

Сила трения, Н

Коэффициент трения

1

2

3

5.Повторяю опыты, изменив положение бруска, и заполняю оставшиеся правые колонки таблицы.

6. Сделать вывод

Урок 16. Лабораторная работа № 2

«Измерение жёсткости пружины»

Цель работы: определить коэффициент жесткости пружины.

Приборы и материалы: пружина, отвесы, штатив, измерительная лента.

Теоретическое обоснование: если под действием силы F удлиннение пружины равно ∆l, то коэффициент жесткости пружины вычисляют исходя из закона Гука:
k = F / ∆l ;F = k∆l
F = mg (где m - масса отвесов); ∆l = l - l0 (где l0 - начальная длина пружины; l - конечная длина пружины).
Закон Гука: сила упругости, возникающая при деформации тела, пропорциональна удлинению этого тела.

Порядок выполнения работы

1. Закрепите на штативе конец спиральной пружины.

2. Рядом с пружиной или за ней установите и закрепите линейку с миллиметровыми делениями.

3. Отметьте и запишите то деление линейки, против которого приходится стрелка-указатель пружины.

4. Подвесьте к пружине груз известной массы и измерьте вызванное им удлинение пружины ∆l.

5. К первому грузу добавьте второй, третий и т.д. грузы, записывая каждый раз удлинение ∆l пружины.

6. По формуле k = F / ∆l рассчитайте коэффициент жесткости пружины.

7. По результатам измерений заполните таблицу:

№

m , кг

mg , H

F_упр , Н

∣∆l∣, м

к , н/м

к_ср=(к₁+к₂+к₃+к₄)/4, Н/м

1

2

3

4

8. Рассчитайте наибольшую относительную погрешность, с которой найдено значение(из опыта с одним грузом).

9. Найдите и запишите ответ в виде:

10. Сделайте вывод

.

Урок 22. Лабораторная работа № 3

«Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника».

Цель работы: определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника

Оборудование: штатив, груз, нить длиной 60 см, линейка, секундомер.

Порядок выполнения работы

1. Изготовьте математический маятник. Наблюдайте его колебания.

2. Измерим длину нити: l =.... (м)

3. Возбуждая колебания шарика, отклонив его от положения равновесия на 5-8 см, засекем время 50 колебаний. Повторим опыт три раза.

4. Вычислим среднее время колебаний по результатам трех измерений

5. Вычислить период колебаний маятника по формуле Т=t/n (где t - среднее время колебаний, n- количество колебаний)

Номер измерения

, м

t, с

t, с

T, с

g, м/с

1

2

3

6. Из формулы периода математического маятника ускорение свободного падения g=.Вычислить ускорение свободного падения.

7. Результаты измерений заносят в таблицу.

8. Вычислить среднюю абсолютную ошибку ∆g=g-g

9. Вычислить относительную погрешность ε=%

Окончательный результат измерений и вычислений выражают в виде

.

10. Сделать вывод и ответить на вопрос: Как изменится период математического маятника, если изменить его длину, массу колеблющегося тела, амплитуду колебаний?

Урок 44. Лабораторная работа № 4

«Измерение модуля упругости резины».

Цель работы: научиться измерять модуль Юнга, используя закон Гука.

Оборудование: резиновый шпур, штатив с муфтой и лапкой, грузы, измерительная линейка. штангенциркуль, динамометр.

Порядок выполнения работы.

1. Измерьте с помощью линейки расстояние между метками на нерастянутом шнуре l_o. результаты измерения в таблицу. Затем верните линейку на место.

2. Выберите грузы с помощью, которых в дальнейшем вы будете исследовать растяжение шнура. Определите суммарный вес грузов F, подвесив их к динамометру. результаты измерения в таблицу.

3. Перевесьте выбранные грузы к нижнему концу шнура.

4. Измерьте расстояние между рисками на шнуре в растянутом состоянии l. результаты измерения в таблицу.

5. Измерьте диаметр шнура D с помощью штангенциркуля. результаты измерения в таблицу.

6. Введите в таблицу значения:

№ опыта

l0, м

l, м

Δl, м

F, H

D, м

E, ПА

ε

∆E

7. Вычислите модуль Юнга резины. Формула для определения модуля Юнга имеет вид:

8. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерения модуля Юнга.

9. Сделать вывод и ответить на вопросы.

Контрольные вопросы

1. Почему модуль Юнга выражается столь большим числом

2. Дать определение деформации.

3. Какая деформация имеет место в данном опыте: упругая или пластичная и почему?

Урок 70. Лабораторная работа № 5

«Измерение удельного сопротивления проводников».

Цель работы : научиться измерять удельное сопротивление проводника.

Оборудование: катушка с проводом, кусачки, линейка, штангенциркуль, источник тока, вольтметр (диапазон измерений 0-30 В, измеряет с точностью 0.5% ), миллиамперметр, провода

Проведение эксперимента, обработка результатов измерений

1. Оборудование и средства измерения в начальное состояние.

2. Отрежьте кусачками от катушки проводник нужной длины.

3. Измерьте длину проводника. результаты измерения l в таблицу.

4. Измерьте диаметр проводника. результаты измерения d в таблицу.

5. Собрать электрическую цепь для определения тока протекающего через проводник и падения напряжения на проводнике

6. Проверьте правильность соединения проводников.

7. Установите напряжение по вашему выбору на источнике постоянного тока

8. Измерьте ток протекающий в цепи. показания амперметра I_пр в таблицу.

9. Показания вольтметра U_пр.

10. Вычислите приблизительное значение удельного сопротивления проводника ρ_пр. Его можно вычислить используя формулы

Сопротивление проводника можно измерить, используя закон Ома. В этом случае формула для расчета удельного сопртивления будет иметь вид:

Конец формы

Контрольный вопрос

1. Почему для изготовления нагревательных элементов применяют проводники с большим удельным сопротивлением, а для проводящих проводников - с малым?

Урок 72. Лабораторная работа № 6

«Изучение последовательного соединения проводников».

Цель работы: научиться собирать электрическую цепь с последовательным соединением проводников, проверить следующие законы: 1) для последовательного соединения проводников:

находить сопротивление проводника, используя закон Ома.

Оборудование: источник тока, вольтметр, миллиамперметр, резисторы, провода, ключ.

Проведение эксперимента, обработка результатов измерений

1. Оборудование и средства измерения в начальное состояние.

2. Соберите электрическую цепь для изучения последовательного соединения проводников.

3. Проверьте правильность соединения проводников.

4. Установите напряжение по вашему выбору на источнике постоянного тока

5. Измерьте ток протекающий в цепи. показания амперметра I в таблицу.

6. Измерьте с помощью вольтметра напряжение в цепи. показания вольтметра U в таблицу.

7. Измерьте с помощью вольтметра падение напряжения на первом резисторе. показания вольтметра U₁ в таблицу.

8. Измерьте падение напряжения на втором резисторе. показания вольтметра U₂ в таблицу. Результаты экспериментов занесите в таблицу:

Начало формы

Конец формы

9. Вычислите общее сопротивление цепи R. Вычислете значения R₁, R₂ - сопротивление первого и второго резистора соответственно.

10. Проверьте выполнение законов соединения.

Сделайте вывод. Как соединены потребители электроэнергии в квартирах? Почему?

Урок 74. Лабораторная работа № 7

«Изучение параллельного соединения проводников»

Цель работы: научиться собирать электрическую цепь с параллельным соединением проводников, проверить следующие законы: 1) для параллельного соединения проводников:

Оборудование: источник тока, вольтметр, миллиамперметр, резисторы, провода, ключ.

Проведение эксперимента, обработка результатов измерений

1. Оборудование и средства измерения в начальное состояние.

2. Соберите электрическую цепь для изучения параллельного соединения проводников.

3. Проверьте правильность соединения проводников.

4. Установите напряжение по вашему выбору на источнике постоянного тока

5. Измерьте ток протекающий в цепи. показания амперметра I в таблицу.

6. Измерьте с помощью вольтметра напряжение в цепи. показания вольтметра U в таблицу.

7. Измерьте с помощью милиамперметра ток протекающий через первый резистор. показания амперметра I₁ в таблицу.

8. Измерьте ток протекающий через второй резистор. показания амперметра I₂ в таблицу.

9. Вычислите общее сопротивление цепи R. Вычислете значения R₁, R₂ - сопротивление первого и второго резистора соответственно.

10. Проверьте выполнение законов соединения.

Результаты экспериментов:

Начало формы

Конец формы

Сделайте вывод .

Как соединены лампочки в елочной гирлянде? Почему?

Урок 78. Лабораторная работа № 8

«Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источников тока».

Цель работы: научиться измерять ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока

Оборудование: источник тока, вольтметр, миллиамперметр, выключатель, реостат (переменное сопротивление) с сопротивлением от 0 до 300 Ом, провода, ключ

Проведение эксперимента, обработка результатов измерений

1. Оборудование и средства измерения в начальное состояние.

2. Установите движком на источнике тока выбранное напряжение.

3. Собрать электрическую цепь согласно следующей схеме:
   
   Проверьте правильность соединения проводников. Проверьте работу цепи при разомкнутом и замкнутом выключателе.

4. С помощью вольтметра при разомкнутом ключе измерить ЭДС источника тока.

5. Результаты измерения ЭДС источника тока Ε_пр с вольтметра в таблицу.

6. Приведите цепь в состояние для измерения внутреннего сопротивления r_пр(замкнуть ключ).

7. Выберите положение движка реостата для получения наибольшей точности измерения внутреннего сопротивления.

8. Снять показания амперметра I_пр.

9. Снять показания вольтметра U_пр.

10. Введите в таблицу значения:

Начало формы

Конец формы

11. Вычислите r_пр. Формула для определения внутреннего сопротивления источника тока имеет вид:

11. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

Сделать вывод и ответить на вопросы:

1. Почему показания вольтметра при разомкнутом и замкнутом ключе различны?

2. Как повысить точность измерения ЭДС источника тока?

3. Можете ли вы предложить другие способы измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока?

Урок 86. Лабораторная работа № 9

«Наблюдение действия магнитного поля на ток».

Цель: (сформулировать самим).
Оборудование: штатив, лапка и муфта, магнитная доска, реостат, полосовой магнит, источник тока, магнитная стрелка, соединительные провода, проволочный моток.

Порядок выполнения работы.

1. Подвесьте проволочный моток к штативу, подсоедините его к источнику тока последовательно с реостатом и ключом. Предварительно ключ должен быть разомкнут, а движок реостата установлен на максимальное сопротивление. Начертите схему.

2. Проведение эксперимента:

А) Замкните цепь и расположите магнитную стрелку под мотком, определите полярность магнитного поля мотка.
Б) Поднесите к висящему мотку магнит и, замыкая ключ, пронаблюдайте движение мотка. Сделайте рисунок, и ответьте на вопросы:

• Направление тока в мотке?

• Направление магнитного поля мотка (с помощью магнитной стрелки)?

• Направление магнитного поля магнита?

В) Поменяйте направление тока в мотке и пронаблюдайте за его движением. Сделайте рисунок, и ответьте на предыдущие вопросы.

Сделайте вывод: от чего зависит характер движения проволочного мотка?

Физический практикум.

Урок 97. Лабораторная работа № 1

«Изучение колебаний пружинного маятника».

Цель работы: научится определять частоту колебаний пружинного маятника

Оборудование: набор грузов, держатель со спиральной пружиной, штатив, секундомер, линейка.

Порядок выполнения работы.

1. Укрепить пружину с держателем в лапке штатива. Измерить начальное положение пружины х.

2. Подвесить к пружине груз массой 100г. измерить длину пружины х. рассчитать удлинение пружины ∆х= х -х, вызванное силой F=1H.

3. Подвесить к пружине груз весом 2 Н. Измерить длину пружины х. Рассчитать удлинение ∆х= х -х, вызванное этой силой.

4. Используя закон Гука вычислить жесткость пружины k=

5. Вычислить предполагаемую для данного маятника частоту ω=

6. Для экспериментальной проверки частоты колебаний измеряем интервал времени ∆t, за который маятник совершает 20 полных колебаний и вычислить частоту по формуле ω=

7. Такие же измерения и вычисления выполнить с маятником , имеющим массу 200г.

8. Вычислить отклонение расчетного значения частоты колебаний маятника ωот частоты ω, полученной экспериментально

ε=*100%

9. Заполнить таблицу, сделать вывод и ответить на вопрос:

-Зависит ли частота колебаний пружинного маятника от амплитуды колебаний?

Таблица.

№

F,H

x,м

х,м

∆x¸м

k,Н/м

m, кг

∆t¸с

n

ω, c

ω, c

ε, %

1

2

Урок 98. Лабораторная работа № 2

СНЯТИЕ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА

Цель работы: Изучение свойств полупроводникового диода и снятие его вольт-амперной характеристики.

Оборудование: полупроводникового диода, реостат, вольтметр, миллиамперметр, ключ, источник тока.

Порядок выполнения работы.

1. Снятие вольт - амперной характеристики полупроводникового диода. Соберите схему показанную на рисунке. При сборке обратите внимание на соответствие полярностей блока питания, вольтметра и амперметра.

2. Покажите схему преподавателю. Включите блок питания, установите на нем напряжение 4,5 Вольт.

3. Ползунки R₁ и R₂ поставьте в положение, при котором напряжение, показываемое вольтметром равно нулю. Переключателем полярности К замкните цепь в пропускном направлении. Установите переключатель миллиамперметра на шкалу 100 мА

4. Поворачивая движки потенциометров R₁ иR₂, меняют напряжение до значения 1 В с шагом 0,02 В, отмечая сответствующие значения тока.

5. Уменьшают напряжение до нуля, ключом К замыкают цепь в обратном направлении тока, и переключают миллиамперметр на шкалу 0,1 мА. Изменяя, как и в первом случае, напряжение через равные интервалы, отмечают соответствующие значения обратного тока.

мА

R₂R₁

4,5В К Д

V

6. По полученным значениям тока в пропускном и обратном направлениях и величине и полярности приложенного напряжения заполняют таблицу и строят вольт-амперную характеристику полупроводника.

таблица

Прямой

U, B

I, мA

обратный

U, B

I, мA

7. Сделать вывод и ответить на вопрос:

-Какие частицы являются носителями зарядов в полупроводнике?

Урок 99. Лабораторная работа № 3

«Оценка массы воздуха в объеме классной комнаты» (с помощью уравнения Менделеева-Клапейрона).

Цель работы: измерить массу воздуха в аудитории, оценить точность измерений

Приборы и материалы: барометр, термометр, измерительная линейка.

Пояснения к работе

Данная работа выполняется в виде решения экспериментальной задачи

Определяют массу воздуха в классной комнате, используя уравнение

Менделеева-Клапейрона:

p·V=(m/M)·R·T, (1)

где р - атмосферное давление (Па);

V - объем классной комнаты (м³);

m- масса воздуха в классной комнате (кг);

М=0,029кг/моль - молярная масса воздуха;

R=8,31 Дж/(моль ·К) - универсальная газовая постоянная;

Т - температура (К)

Порядок выполнения работы

1.Из формулы (1) выразим массу m=

2. При помощи барометра измерим давление и переведем в систему СИ зная, что

1 мм рт ст = 133 Па

3. Определите температуру воздуха в помещении при помощи термометра и переведите по формуле Т=t+273 в темпратуру по шкале Кельвина.

4. Определите объем помещения по формуле V=a*b*c

5. Считая что молярная масса воздуха 29*10кг/моль рассчитайте массу воздуха и заполните таблицу:

p,мм.рт.ст.

р,Па

t,̊C

T, K

M, кг/моль

R, Дж/моль*К

V, м

m,кг

6. Ответить на вопросы и сделать вывод

Контрольные вопросы

- Что называют уравнением состояния газа

-. Почему газовая постоянная R называется универсальной

-Какая форма уравнения состояния содержит больше информации: уравнение Менделеева-Клапейрона или уравнение Клапейрона? Почему?

Урок 100. Лабораторная работа № 4

«Измерение относительной влажности воздуха».

Цель работы:научиться пользоваться психрометром Августа и гигрометром и определять относительную влажность воздуха в классной комнате.

Оборудование:психрометр Августа, термометр, вода, психрометрическая таблица.

Теория.

В атмосфере Земли всегда содержатся водяные пары. Их содержание в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью. Абсолютная влажность определяется плотностью водяного пара ра, находящегося в атмосфере, или его парциальным давлением pп. Парциальным давлением pп называется давление, которое производил бы водяной пар, если бы все другие газы в воздухе отсутствовали.

Относительной влажностью φ называется отношение парциального давления pп водяного пара, содержащегося в воздухе, к давлению насыщенного пара pн.п., при данной температуре. Относительная влажность ф показывает, сколько процентов составляет парциальное давление от давления насыщенного пара при данной температуре. Относительную влажность воздуха можно определить с помощью специальных приборов.

Ход работы.

1. Изучить устройство психрометра и принцип его действия.

2. Проверить наличие воды в резервуаре и при необходимости долить ее.

3. Спять показания сухого и смоченного термометров и определить разность их показаний.

4. Пользуясь психрометрической таблицей, определить относительную влажность воздуха.

Результаты измерений занести в таблицу.

Показание термометров

Разность показаний термометров

Относительная влажность воздуха φ,%

сухого t ̊С

Смоченного

t ̊ С

Δt=t -t

воздуха φ, %

Сделать вывод, указав физический смысл измеренной величины.

Ответить на контрольные вопросы.

1 .Какой пар называется насыщенным? Что такое динамическое равновесие; точка росы?

2.Почему показания смоченного термометра меньше, чем сухого?

Урок 101. Лабораторная работа №5.

Измерение массы тела.

Цель работы: научится измерять массу тела с помощью весов и с помощью вычислений.

Оборудование: весы с разновесами, алюминиевый цилиндр, линейка, таблица плотности.

Порядок выполнения работы.

1. Вычислить объем цилиндра по формуле V=S*h (1)

А) вычислить площадь основания по формуле S=πR, где R-радиус основания.

Б) измерить высоту тела

В) по полученным данным вычислить объем V (формула (1))

2. по таблице плотности найти плотность вещества из которого изготовлен цилиндр.

3. Массу тела m1 вычислить по формуле m1=ƿV.

4. Измерить массу тела m2 на весах (в граммах).

5. Результаты измерений и вычислений внести в таблицу:

R, м

h, м

V, м

Ƿ, кг/м

m1, кг

m2, кг

ε, %

6. Вычислить относительную погрешность по формуле ε=*100%

7. Сделать вывод.

Урок 102. Лабораторная работа №6.

Изучение механических свойств твердых тел:

зависимость силы упругости от различных параметров.

Цель работы: найти зависимость силы упругости твердого тела от различных параметров.

Оборудование: штатив, набор грузов, пружина , жгут.

Порядок выполнения работы.

1. Измерить длину пружины без груза х1.

2. Подвесить груз весом 1Н на пружину. Измерить длину пружины х2.

3. Вычислить удлинение пружины по формуле ∆х=х2-х1.

4. Повторить эти действия с двумя грузами.

5. На резиновом жгуте сделать две отметки и измерить расстояние между ними у1 в метрах.

6. Подвесить на жгут груз весом 1Н и измерить расстояние между отметками у2.

7. Вычислить удлинение жгута ∆у=у2-у1.

8. Повторить эти действия с двумя грузами.

9. Результаты измерений и вычислений внести в таблицу:

№

Вес груза, Н

х1, м

х2, м

∆х, м

у1, м

у2, м

∆у

1

1

2

2

10. Сделать вывод. Ответить на вопрос: От каких параметров зависит сила упругости?

Урок 4. Практическая работа

«Исследование движения тела».

Цель работы: изучить прямолинейное равномерное и равноускоренное движение тела.

Оборудование: шарик , наклонная плоскость, тележка с капельницей

Содержание:

Опыт:

1. Падение шарика

2. Скатывание тележки по наклонной плоскости.

Вопросы:

1. Какое движение является прямолинейным равномерным?

2. Запишите формулу для для координаты тела в любой момент времени для равномерно движущегося тела.

3. Автомобиль «Волга» движется со скоростью 145 км/ч. Что это означает?

4. Какое движение является прямолинейным равноускоренным?

5. Ускорение тела 5м/с. Что это означает?

Задачи:

1. При равномерном движении пешеход за 6 с проходит путь 12м. какой путь он пройдет при движении с той же скоростью за 3с?

2. Велосипедист , движущийся со скоростью 3м/с, начинает спускаться с горы с ускорением 0,8 м/с. Найти длину горы, если спуск занял 6с.

Оформление отчета.

1. Изучить движение тел при проведении опыта

2. Ответить на вопросы

3. Решить задачи

Урок 6. Практическая работа

«Исследование движения тела»

Цель работы: изучить криволинейное движение тела.

Оборудование: часы с секундной стрелкой, шарик на нити

Содержание:

Опыт:

1. Вращение шарика на нити в горизонтальной плоскости

2. движение конца секундной стрелки часов

Работа в группах:

1. Возьмите шарик на нити и , поместив его над линейкой, приведите в равномерное движение по окружности с заранее заданным радиусом движения. Для устойчивого движения локоть руки, удерживающей нить, поставьте на стол. Измерьте время 10 полных оборотов. Определите период обращения шарика по формуле Т=t/n. Вычислить линейную скорость шарика относительно стола.

2. Определите скорость равномерного движения конца секундной стрелки часов. С какой частотой вращается стрелка?

3. Определите мгновенную скорость конца минутной стрелки часов. Рассчитайте частоту вращения стрелки, её центростремительное ускорение.

Оформление отчета.

1. Изучить движение тел при проведении опыта.

2. Работать в группах. Ответить на вопросы.

3. Сделать отчет о проделанной работе.

Урок 8. Практическая работа

«Исследование движения тела под действием постоянной силы»

Цель работы: изучить движение тела под действием постоянной силы.

Оборудование: два магнита, два динамометра.

Содержание:

Опыт:

1. Положите на стол два сильных магнита с разноименными полюсами навстречу друг другу. Наблюдайте движение магнитов.

2. Зацепите крючками два динамометра и слегка раздвинте их. Заметьте показания обоих динамометров. Увеличьте действия динамометров друг на друга. Заметьте новые показания

Самостоятельная работа:

Вариант 1.

1. Сила 60 Н сообщает телу ускорение 0,8 м/с.Какова масса этого тела?

2. Мяч массой 0,5 кг в течении 0,02 с приобретает скорость 10 м/с. Найдите силу удара.

Вариант 2.

1. С каким ускорением двигался при разбеге реактивный самолет массой 60 т, если сила тяги двигателя 90 кН.

2. На покоящееся тело массой 0,2 кг действует в течении 5с сила 0,1 Н. Какую скорость приобретет тело за указанное время?

Оформление отчета.

1. Сделать вывод по результатам опыта.

2. Решить задачи.

Урок 10. Практическая работа

«Изучение условий равновесия».

Цель работы: изучить условия равновесия рычага

Оборудование: рычаг, металлический стержень (ось вращения), набор грузов, динамометр, линейка, штатив с муфтой, динамометр.

Задание №1

Закрепите в муфте штатива металлический стержень, который будет служить осью вращения и подвесьте на нее рычаг. Вращая гайки (лимбы) на концах рычага, установите его горизонтально.

Подвесьте к левой части рычага три груза, а к правой - один.

Добейтесь равновесия рычага с грузами.

Измерьте плечи сил, действующих на рычаг.

Найдите моменты сил, вращающих рычаг по часовой стрелке и против часовой стрелки.

Сравните полученные результаты.

Задание №2

Соберите установку, изображенную на левом рисунке.

Подвесьте к левой части рычага несколько грузов.

Найдите такое положение динамометра, при котором рычаг будет находиться в равновесии.

Измерьте плечи сил, действующих на рычаг.

Найдите моменты сил, вращающих рычаг по часовой стрелке и против часовой стрелки.

Сравните полученные результаты.

Задание №3

Проведите опыты, располагая грузики на рычаге согласно рисункам:

Результаты опытов занесите в таблицу:

№ опыта

Сила

Плечо силы

Момент силы

Направление вращения

Сумма моментов сил

против часовой

стрелки

по

часовой

стрелке

1

2

3

Вычислите моменты сил, вращающих рычаг по часовой стрелке и против часовой стрелки.

Занесите полученные данные в таблицу.

Сравните сумму моментов сил, вращающих рычаг против часовой стрелки, с суммой моментов сил, вращающих рычаг по часовой стрелке.

Урок 12. Практическая работа

«Изучение закона всемирного тяготения».

Цель работы: научится использовать закон всемирного тяготения.

Содержание:

Вопросы:

1. Назовите примеры проявления взаимного притяжения тел друг к другу.

2. Почему при разговоре друг с другом мы не ощущаем взаимного притяжения?

3. Почему человек не может взлететь вверх подобно птице?

Задачи:

1. Найдите силу гравитационного взаимодействия Земли и Луны, если масса Земли 5,98*10кг, масса Луны 7,35*10кг и среднее расстояние между ними 3,84*10м.

2. Как изменится сила тяжести , действующая на тело, при перенесении тела с полюса на экватор? Почему?

Оформление отчета:

1. Ответить на вопросы

2. Решить задачи

Урок 18. Практическая работа

«Изучение закона сохранения импульса и реактивного движения»

Цель работы:научиться использовать закон сохранения импульса при решении задач

Содержание:

Задачи:

Вариант 1.

1. Человек массой 40 кг, бегущий со скоростью 5 м/с, догоняет тележку массой 40 кг, движущуюся со скоростью 2 м/с, и вскакивает на нее. С какой скоростью они продолжают движение ?

2. Какое движение называется реактивным?

Вариант 2

1. Винтовка массой 5 кг , подвешенная на шнурах, выстреливает пулю массой 4 г, которая вылетает из дула со скоростью 520 м/с. Чему равна скорость отдачи винтовки?

2. Назовите примеры реактивного движения.

Урок 20. Практическая работа

Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости

Цель: научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и

упругодеформированной пружины, сравнивать два значения потенциальной энергии

системы.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, динамометр лабораторный с фиксатором,

лента измерительная, груз на нити длиной около 25 см.

Подготовительные вопросы:

1. Определение, обозначение, направление, единицы измерения силы тяжести в СИ

2. Определение, обозначение, направление, единицы измерения силы упругости в СИ

3. Сформулируйте закон сохранения механической энергии

ХОД РАБОТЫ

1. Соберите установку по рис.

2. Фиксатор 2 - пластину из пробки, надрезают ножом до

середины и насаживают на проволочный стержень

динамометра. Фиксатор должен перемещаться вдоль стержня с

малым трением.

3. Проверьте работу фиксатора: установите фиксатор в

нижней части проволочного стержня вплотную к

ограничительной скобе динамометра. Растяните пружину

динамометра до упора. Отпустите стержень. При этом фиксатор

вместе со стержнем поднимается вверх, отмечая максимальное

удлинение пружины.

Привяжите груз к нити, другой конец нити привяжите к крючку динамометра и

измерьте вес груза F1= mg (можно использовать массу груза, если она известна).

5. Измерьте расстояние l от крючка динамометра до центра тяжести груза.

6. Поднимите груз до высоты крючка динамометра и отпустите его. Поднимая груз,

расслабьте пружину и укрепите фиксатор около ограничительной скобы.

7. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное

удлинение пружины ∆ l.

8. Растяните рукой пружину до соприкосновения фиксатора с ограничительной

скобой и отсчитайте по шкале максимальное значение модуля силы упругости пружины.

Среднее значение силы упругости равно

9. Найдите высоту падения груза: h = l +∆ l.

10. Вычислите потенциальную энергию системы в первом положении груза, т.е. перед

началом падения, приняв за нулевой уровень значение потенциальной энергии груза в конечном его положении:

Ep = mgh = F1(l +∆ l).

11. В конечном положении груза его потенциальная энергия равна нулю.

Потенциальная энергия системы в этом состоянии определяется лишь энергией упруго деформированной пружины:

Ep=

Вычислите ее.

11. Результаты измерений и вычислений внесите в таблицу:

F=mg

l

∆l

F

h=l+∆l

Ep

Ep'

ВЫВОД: (сравните значения потенциальной энергии в первом и во втором состояниях системы)

Урок 24. Практическая работа

«Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии тела».

Цель: на опыте убедиться в справедливости теоремы о кинетической энергии, исследуя работу силы упругости.

Оборудование: 2 штатива лабораторных с муфтами и лапками, динамометр, шар, нитки,

линейка, весы с разновесами.

Подготовительные вопросы:

1. Какие тела обладают кинетической энергией?

2. От чего зависит кинетическая энергия тела?

3. Сформулируйте теорему об изменении кинетической энергии тела

ХОД РАБОТЫ

1. Соберите установку по рис.: укрепите

горизонтально в лапке 1

штатива динамометр и лапку для

шара на втором штативе на

высоте h = 40 см от поверхности

стола.

2. Определите массу шара с

помощью рычажных весов.

3. К шару привяжите нить длиной

60-80 см. Закрепите шар в лапке 2-го штатива, зацепив нить за крючок динамометра 1-го штатива.

4. 2-й штатив вместе с шаром расположите от 1-го штатива на таком расстоянии, чтобы на шар действовала сила упругости Fупр = 2 Н (показания динамометра).

5. Отпустите шар с лапки и отметьте место его падения на столе. Опыт повторите 2-3

раза и определите среднее значение дальности полёта шара s.

6. Определите модуль скорости шара, приобретённой под действием силы упругости, используя формулы:

ʋ=S/t t =2h/g ʋ=

7. Под действием силы упругости шар приобретает скорость υ , а его кинетическая энергия изменяется от 0 до , тогда для вычисления изменения кинетической энергии воспользуемся формулой:

∆E=

8. Сила упругости во время действия на шар изменяется линейно от Fупр1 = 2 Н до Fупр2 = 0 Н. Среднее значение силы упругости равно

Fупр ср=

9. Измерьте деформацию пружины динамометра х при силе упругости 2 Н.

10. Вычислим работу А силы упругости, используя формулу: А = Fупр ср • х

11. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

m, кг

h,м

S, м

∆Ек, Дж

F,Н

х, м

А, Дж

ВЫВОД: (сравните полученные значения работы А силы упругости и изменения кинетической энергии ∆Ек шара).

Урок № 26

Практическая работа

Исследование зависимости периода колебаний пружинного маятника

от массы груза и жесткости пружины

Цель работы: выяснить, как зависит период колебаний пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины.

Приборы и материалы: набор пружин с разной жесткостью, набор грузов, массой 100 г, секундомер.

Порядок выполнения работы.

1. Закрепить пружину в штативе и подвесить к ней один груз.

2. Измерить время 20 колебаний.

3.Вычислить период.

4.Повторить опыт, меняя число подвешенных грузов.

5. Оставив один груз и меняя пружины разной жесткости, измерить период колебаний груза .

6. Все измерения и вычисления занести в таблицу.

k - постоянная величина

m - постоянная величина

№ опыта

N чило колеб.

t, с время колеб.

T, с период колеб.

m, кг масса груза

№ опыта

N число колеб.

t, с время колеб.

T, с период колеб.

k, Н/м жесткость пружины

1

1

2

2

3

3

4

4

1. Сделайте вывод о том, как зависит период колебаний груза от массы подвешенного груза и от жесткости пружины.

Урок 27. Практическая работа

«Изучение звуковых волн».

Цель работы: распознать природу звуковых волн

Оборудование: камертон, бусинка на нити, «поющий бокал», натянутая струна

Ход работы:

Изучить появление звуковых волн при помощи опытов.

Сделать выводы.

Опыт 1. камертон (прибор для получения звука постоянной частоты), натянутая струна. Поднеся маленькую бусинку к любому звучащему телу, например к камертону, мы увидим, что бусинка отскочит от него.

Опыт 2. Линейка колеблется в воздухе, но мы не слышим звук. Следовательно, не всякое колеблющееся тело звучит.

Опыт 3: «поющий бокал»

Выводы:

1. Это доказывает, что звучащее тело колеблется.

2. Источником звуковых волн может служить тело, колеблющееся в упругой среде со звуковой частотой, т.е. с частотой от 20 до 20000 Гц.

Определение: среда называется упругой, если между ее частицами существуют силы взаимодействия, препятствующие какой-либо деформации этой среды.

Определение: механические волны, распространяющиеся с частотой от 20 до 20000Гц, называются звуковыми или акустическими волнами.

3. Как устроен источник звука. Когда мы говорим, играем на музыкальном инструменте, то создаем звуковые волны: т.е. создается область сгущения и разрежения воздуха. Под действием упругих сил молекулы из областей сгущения перемещаются в области разрежения. Направления распространения звука и движения молекул воздуха совпадают, поэтому звук - продольная волна. Звуковые волны распространяются в воздухе, достигают человеческого уха и вызывают вынужденные колебания барабанной перепонки. Эти колебания человек воспринимает как звук.

Урок № 30

Практическая работа

«Наблюдение молекулярного взаимодействия тел»

Цель: изучить молекулярное взаимодействие тел.

Оборудование: пластинки стеклянные размером 75х25х1 мм - 2 шт., стакан низкий с водой, лист бумаги.

Порядок выполнения работы.

1. Протрите стеклянные пластинки листом бумаги; убедитесь, что они сухие и чистые.

2. Положите одну пластинку на другую.

3. Прижмите пластинки пальцем.

4. Приподнимите верхнюю пластинку за выступающий край; убедитесь, что пластинки «прилипли» друг другу.

5. Опыт повторите несколько раз, изменяя силу сжатия пластинок.

6. Ответьте на вопросы:

Почему происходит сцепление стеклянных пластинок?

Зачем пластинки предварительно нужно было сжимать?

7. Опустите одну из пластинок в стакан с водой, а затем выньте из воды и осмотрите ее. Убедитесь , что к пластинке «прилипли» капельки воды.

8. Положите смоченную пластинку на сухую и снова попытайтесь их разъединить.

9. Ответить на вопросы:

Между какими веществами обнаруживаются силы молекулярного взаимодействия в последнем опыте?

Какая сила молекулярного взаимодействия больше: между молекулами воды или между молекулами воды и стакана?

Какой вывод можно сделать из проделанных опытов?

Урок 34. Практическая работа

«Измерение температуры»

Цель работы: научиться измерять температуру тела.

Оборудование : градусник

Порядок выполнения работы:

1.Выньте термометр из футляра и ознакомьтесь с его устройством.

Найдите у термометра резервуар с жидкостью, тонкую капиллярную трубку и шкалу.

2.Ответьте на вопросы:

1) Из каких составных частей состоит термометр?

2) На каком физическом явлении основано действие термометра?

3) Чему равна цена деления шкалы термометра?

4) Какую самую высокую температуру можно измерить данным термометром?

5) Какую самую низкую температуру можно измерить данным термометром?

2. Измерьте температуру воздуха в классе, а затем воды в стакане.

3. Пользуясь формулой зависимости абсолютной температуры от температуры выраженной в ̊ С выразить в К (Кельвинах):

27 ̊ С, 100 ̊ С, 273 ̊ С, -173 ̊ С, -273 ̊ С, -30 ̊ С.

4. Результаты измерений запишите в тетрадь.

5. После окончания работы положите термометр в футляр.

Урок 36. Практическая работа

«Изучение уравнения состояния идеального газа».

Цель работы : научиться использовать уравнение состояния идеального газа при решении задач, тестов.

Порядок выполнения работы:

Тест.

1. Уравнение состояния идеального газа имеет вид:

а) р=nkT; б) р= nE; в) pV=RT; г) Т= t +273

2. Как изменится давление газа при неизменной температуре, если объем увеличить в 2 раза.

а) увеличиться в 2 раза

б) уменьшиться в 2 раза

в) увеличиться в 4 раза

г) уменьшиться в 4 раза

3. Как изменится объем газа при неизменном давлении, если температуру газа уменьшить в 3 раза?

а) увеличиться в3 раза

б) уменьшиться в 3 раза

в) увеличиться в 9 раза

г) уменьшиться в 9 раза

4. Какой физической величине соответствует выражение:? Где N - число молекул, М - молярная масса, - плотность, V - объем.

а) массе

б) числу Авогадро

в) давлению

г) концентрации

Задача.

Найти массу воздуха в классе, где вы занимаетесь, при температуре 20 ̊ С и нормальном атмосферном давлении( 100000Па). Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль

Оформление отчета.

1. ответить на вопросы теста.

2. решить задачу.

Урок 38. Практическая работа

«Изучение изопроцессов».

Цель работы: опытным путем проверить закон Гей-Люссака

Оборудование и средства измерения: стеклянная трубка, запаянная с одного конца, цилиндрический сосуд (слева),стакан с водой комнатной температуры (справа),пластилин, термометр, линейка, спиртовка.

Термометр в исходном состоянии показывает температуру окружающего воздуха. Приборы используются по очереди и после применения должны возвращаться в исходное положение

Проведение эксперимента, обработка результатов измерений

1. оборудование и средства измерения в начальное состояние.

2. Поместите термометр в цилиндрический сосуд для измерения температуры воды t₁.

3. Подогрейте цилиндрический сосуд с помощью спиртовки, переместив спиртовку под цилиндрический сосуд, а затем верните спиртовку на место. - Температура воды зависит от времени нагревания.

4. Результаты измерения температуры воды t₁ в таблицу. Затем верните термометр на место.

5. Измерьте с помощью линейки длину l₁ стеклянной трубки. результаты измерения в таблицу. Затем верните линейку на место.

6. Поместите стеклянную трубку, открытым концом вверх, в цилиндрический сосуд с горячей водой.

7. Закройте пластилином открытый конец трубки.

8. Выньте трубку из сосуда с горячей водой и опустите замазанный конец в стакан с водой комнатной температуры.

9. Снимите под водой пластилин. Подождите, пока воздух в трубке охладиться.

10. Возьмите трубку и погрузите ее в стакан так, чтобы уровни воды в трубке и стакане выровнялись. .

11. Измерьте длину l₂ воздушного столба в трубке. результаты измерения в таблицу.

12. Измерьте температуру t₂ окружающего воздуха. результаты измерения в таблицу.

13. Введите в таблицу значения:

Результаты экспериментов:

Начало формы

Конец формы

• Δ_иl - абсолютная инструментальная погрешность линейки,

• Δ_ol - абсолютная погрешность отсчета расстояния,

• Δl - максимальная абсолютная погрешность измерения расстояния,

• Δ_иT - абсолютная инструментальная погрешность термометра,

• Δ_oT - абсолютная погрешность отсчета температуры,

• ΔT - максимальная абсолютная погрешность измерения температуры.

Вычислите значения температуры T₁ и T₂ в градусах Кельвина и занесите их в таблицу.

14. Вычислите отношения l₁__ l₂ и T₁__ T₂ , относительные (ε_l и ε_T) и абсолютные (Δ_l и Δ_T) погрешности измерений этих отношений по формулам:

14. Сравните отношения l₁__ l₂ и T₁__ T₂. Можно ли на основании вычисленных значений погрешностей делать выводы? Если нет, то подумайте, как надо изменить параметры, чтобы погрешности уменьшились, и проведите эксперимент заново.

15. Если вы будете проводить эксперимент еще раз, то предварительно строку в таблицу результатов.

16. Сделайте вывод о справедливости закона Гей-Люссака.

Контрольные вопросы

1. Почему после погружения стеклянной трубки в стакан с водой комнатной температуры и после снятия пластилина вода в трубке поднимается?

2. Почему при равенстве уровней воды в стакане и в трубке давление воздуха в трубке равно атмосферному?

Урок 40. Практическая работа

«Измерение влажности воздуха».

Цель: измерить относительную влажность воздуха при помощи термометра.

Оборудование: термометр лабораторный (до 1000С), кусочек марли или ваты, сосуд с

водой комнатной температуры, психрометрическая таблица.

Подготовительные вопросы:

1. Что называют относительной влажностью воздуха?

2. Как рассчитать относительную влажность воздуха?

3. С помощью каких приборов определяют влажность воздуха?

ХОД РАБОТЫ

1. Измерьте температуру воздуха в классе: tсух

2. Смочите кусочек марли или ваты в стакане с водой и оберните им резервуар

термометра. Подержите влажный термометр некоторое время в воздухе. Как

только понижение температуры прекратится, запишите его показания: tвл

3. Найдите разность температур «сухого» и «влажного» термометров и с помощью

психрометрической таблицы определите относительную влажность воздуха в

классе.

4. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

t, ̊ C

t, ̊ C

∆t, ̊ C

φ, %

5. Напишите вывод

Контрольные вопросы:

1. Почему температура «влажного» термометра ниже, чем «сухого»?

2. В каком случае температура «влажного» термометра будет равна температуре «сухого»?

Урок 42.Практическая работа

«Наблюдение роста кристаллов из раствора».

Цель работы: научиться выращивать кристаллы, увидеть рост кристаллов.

Оборудование: кипяченная вода при 100 С, порошок медного купороса, медная проволочка на нити.

Ход работы.

1. В стакан , наполненный кипяченной водой, насыпать порошок медного купороса до получения насыщенного синего цвета.

2. Опустить в раствор на нити кусочек медной проволоки.

3. По мере остывания раствора на медно проволочке будет вырастать кристалл медного купороса.

4. Сделать вывод. Ответить на вопросы:

- Что такое анизотропия?

-Древесина анизотропна, является ли она кристаллическим телом?

Урок 54. Практическая работа

«Изучение закона Кулона»

Цель работы : изучить закон Кулона

Порядок выполнения работы.

1. заполнить карточку

Знания о законе

Закон Кулона.

1. Формула

2. Зависимость, между какими величинами выражает этот закон.

3. Как зависит величина, стоящая в левой части уравнения от величин, стоящих в правой части.

4.Формулировка закона.

5.Как называется коэффициент пропорциональности в данном законе?

6. Каков его физический смысл?

7. Получите наименование единицы коэффициента

8. Чему равен коэффициент пропорциональности?

2. ответить на вопросы физического диктанта: «Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона».

1. Как называется раздел физики, изучающий заряженные тела?

2. Какое взаимодействие существует между заряженными частицами?

3. Какая физическая величина определяет электромагнитное взаимодействие7

4. Зависит величина заряда от выбора системы отсчета?

5. Можно ли сказать, что заряд системы складывается из зарядов тел, входящих в эту систему?

6. Как называется процесс, приводящий к появлению на телах электрических зарядов?

7. Можно ли создать электрический заряд?

8. Создаем ли мы электрический заряд при электризации тел?

9. Тело, суммарный положительный заряд частиц которого равен суммарному отрицательному заряду частиц, является…

10. Сила взаимодействия заряженных частиц с увеличением заряда любой из этих частиц…

11. При помещения зарядов в среду, сила взаимодействия между ними…

12. С увеличением расстояния между зарядами в 3 раза сила взаимодействия…

13. В каких единицах измеряется электрический заряд?

Оформление отчета.

1. заполнить карточку.

2. письменно ответить на вопросы.

Ответы

Знания о законе

Закон Кулона.

1. Формула

F= K·q_1·q₂/r²

2. Зависимость, между какими величинами выражает этот закон.

Сила взаимодействия между зарядами зависит от значения модулей этих зарядов и от расстояния между ними.

3. Как зависит величина, стоящая в левой части уравнения от величин, стоящих в правой части.

Чем больше заряд по модулю, тем больше сила взаимодействия между зарядами. Прямая зависимость.

Чем больше расстояние между зарядами, тем сила их взаимодействия меньше.

4.Формулировка закона.

Сила взаимодействия двух точечных неподвижных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

5.Как называется коэффициент пропорциональности в данном законе?

K-коэффициент пропорциональности, Электрическая постоянная.

6. Каков его физический смысл?

K-коэффициент пропорциональности, численно равной силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины.

7. Получите наименование единицы коэффициента

K=F·r²/q_1·q₂, К=Н·м²/Кл²

8. Чему равен коэффициент пропорциональности?

К=9·10⁹ Н·м²/Кл²

Урок 60. Практическая работа

«Измерение напряжения»

Цель работы: научиться измерять напряжение на участке цепи.

Оборудование: вольтметр, соединительные провода, резистор, источник тока.

Ход работы.

1. Изучить вольтметр.

2. Собрать цепь по схеме

3. Измерить напряжение и записать его значение.

4. Ответить на вопросы.

1. В каком случае работа по перемещению заряда больше?

2. Потенциал некоторой точки А электростатического поля равен 8 В, потенциал точки В равен - 12 В. Определить работу поля по перемещению заряда 4 нКл из точки В в точку А.

Урок 64. Практическая работа

Изучение плоского конденсатора.

Цель: экспериментально вывести формулу электроемкости

плоского конденсатора.

Оборудование и материалы: высоковольтный выпрямитель, де-

монстрационный электрометр, две большие пластины на изолирую-

щих ручках, две малые пластины на изолирующих ручках, демонст-

рационная линейка, пластинка из органического стекла, штатив с

принадлежностями.

Выполнение работы

1. Проверьте по паспорту комплектность набора «Электрометры

с принадлежностями», изучите правила работы с приборами (рис. 2).

2. Соберите установку. Закрепите малые диски раз-

борного конденсатора на штативе. Присоедините диски (обкладки)

плоского конденсатора электрометр: верхний соедините со стержнем, а

нижний - с его корпусом. Расстояние между дисками должно составить не

менее 3 см. Наэлектризуйте верхнюю пластину малым шаровым кон-

дуктором, заряженным от высоковольтного выпрямителя, так, чтобы

стрелка электрометра отклонилась до половины шкалы. Заметьте раз-

ность потенциалов между пластинами. Емкость конденсатора будет

равна С1 = Q/U1 .

3. Соберите плоский конденсатор, аналогичный первому, но с

большими дисками. Сообщите верхней обкладке такой же заряд и за-

метьте разность потенциалов между ними. Емкость этого конденса-

тора будет равна С2 = Q/U2 .

4. Сравните показания электрометра в первом и во втором случае.

Сделайте вывод, как электроемкость плоского конденсатора зависит

от площади пластин. Запишите результаты в математической форме.

Например, запись может выглядеть так: если S↓ и U ↑, то (с учетом

того, что при Q = const C ~ 1/U) C↓; следовательно, С~S.

5. Аналогично действия выполняйте, приближая нижнюю пла-

стину к верхней пластине. Заметьте, как изменяется разность потен-

циалов между ними. То есть, на опыте определите, как зависит элек-

троемкость конденсатора от расстояния между пластинами d. Запи-

шите результаты в математической форме.

6. Вновь наэлектризуйте верхнюю пластину конденсатора, доби-

ваясь наибольшего отклонения стрелки электрометра. Внесите в про-

межуток между обкладками конденсатора пластину из органического

стекла с диэлектрической проницаемостью ε.

Наблюдайте за изменениями показаний электрометра. Запишите в

математической форме цепочку изменений физических величин и, в

результате, зависимость электроемкости плоского конденсатора от

диэлектрической проницаемости.

7. Объедините результаты опытов, записав зависимость C от ε, S

и d. Запишите итоговую формулу электроемкости плоского конденса-

тора.

Урок 68. Практическая работа

«Изучение закона Ома»

Цель работы: раскрыть взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления на участке электрической цепи.

Оборудование.

Демонстрационные амперметр и вольтметр, источник тока В-24, ключ, соединительные провода, демонстрационный магазин сопротивления.

Порядок выполнения работы.

1. Собрать цепь по схеме

2. При неизменном сопротивлении определить зависимость силы тока от напряжения: меняя напряжение источника тока измеряем силу тока

3. построить график зависимости силы тока от напряжения.

4. Не меняя напряжение изменить сопротивление проводника и записать значение силы тока. Заполнить таблицу

R, Ом

10

5

3

1

I, A

5. Сделать вывод о зависимости силы тока от сопротивления проводника. Построить график.

6. Обобщить выводы и записать итоговую формулу.

Урок № 80

Практическая работа

«Наблюдение зависимости сопротивления проводника от температуры»

Цель работы: изучить изменение силы тока в проводнике при изменении его сопротивления.

Приборы и материалы: источник питания лабораторный, спираль-резистор, амперметр лабораторный, ключ замыкания тока, комплект проводов соединительных, спиртовка лабораторная, спички.

Порядок выполнения.

1. Соберите электрическую цепь из последовательно соединенных источника питания, амперметра, спирали и ключа замыкания тока.

2. Замкните цепь и наблюдайте за изменением силы тока в цепи при нагревании спирали в пламени спиртовки, а затем при ее охлаждении.

3. Ответьте на вопросы:

1. Как по изменению силы тока в проводнике можно судить об изменении его сопротивления?

2. Что можно сказать о зависимости сопротивления металлического проводника от температуры?

Сделать вывод по работе

Урок № 82

Практическая работа

«Исследование магнитного поля прямолинейного проводника с током»

Цель работы: изучить действие магнитного поля проводника на стрелку компаса.

Приборы и материалы: источник питания лабораторный, амперметр лабораторный, реостат ползунковый, ключ замыкания тока, комплект проводов соединительных, компас.

Порядок выполнения.

1. Соберите электрическую цепь из источника питания, амперметра, реостата и ключа замыкания тока.

2. Один из соединительных проводов расположите точно над стрелкой компаса в направлении север - юг. При этом амперметр и реостат удалите от компаса как можно дальше.

3. Замкните цепь и заметьте, в каком направлении и на какой угол отклоняется северный полюс магнитной стрелки относительно проводника.

4. Увеличивайте постепенно силу тока в цепи при помощи реостата и наблюдайте за стрелкой компаса. Зависит ли угол отклонения магнитной стрелки от силы тока в проводнике?

5. Измерьте направление тока в проводнике и счнова наблюдайте за стрелкой компаса. Зависит ли напрвление отклонения магнитной стрелки от направления тока в проводнике?

6. Расположите проводник с током под магнитной стрелкой компаса и снова заметьте направление отклонения ее северного полюса. Изменилось ли направление отклонения стрелки компаса в этом случае?

7. Увеличичайте постепенно расстояние между проводником и компасом и наблюдайте за отклонением стрелки компаса. Зависит ли угол отклонения магнитной стрелки от ее расстояния до проводника?

8. Сделайте общий вывод и запишите его в тетрадь.

Урок 92. Практическая работа

«Изучение полупроводниковых диодов»

Цель работы: Изучение свойств p-n-перехода, определяющих характеристики выпрямительного диода.

Полупроводниковые диоды

1. Общие сведения

Комбинация двух полупроводниковых слоев с разным типом проводимости (p- дырочной и n- электронной) обладает выпрямляющими свойствами: она гораздо лучше пропускает ток в одном направлении, чем в другом. Полярность напряжения, соответствующая большим токам, называется прямой, а меньшим - обратной.

Ток диода, подсоединенного через резистор к источнику питания, в прямом направлении определяется выражением:

где - напряжение источника питания,
-напряжение на диоде в прямом направлении,
- сопротивление резистора.

Соответственно в обратном направлении ток диода:

Измеряя напряжение на диоде при протекании различных токов за счет изменения напряжения источника питания, можно построить вольтамперную характеристику (ВАХ) диода. Это можно сделать с помощью схемы, изображенной на рис. 28.

Рис. 28. Схема для снятия ВАХ диода

Ответить на вопросы.

1. Какие вещества относят к классу полупроводников?

2. В чём состоит сходство проводимости полупроводников и металлов?

3. Каковы отличия проводимости полупроводников и металлов?

4. Расскажите о собственной проводимости полупроводников.

5. Что означает термин "дырка" в теории проводимости полупроводников? Опишите механизм перемещения "дырок" в полупроводнике.

6. Расскажите о примесной проводимости полупроводников.

7. Какие частицы являются основными носителями заряда в полупроводниках n-типа? Как создают полупроводники n-типа?

8. Какие частицы являются основными носителями заряда полупроводниках р-типа? Как создают полупроводники р-типа?

9. Чем объясняется большая температурная зависимость проводимости примесных полупроводников?

10. Что такое p - n переход? Опишите процесс формирования p - n перехода и причину его стабильности в отсутствии внешних воздействий.

11. Что такое запирающий слой и в чём состоит особенность электрического сопротивления этого слоя?

12. Какое подключение диода к источнику тока называют прямым, а какое - обратным?

13. Чем объясняется наличие тока (небольшой величины) через полупроводниковый диод при его обратном подключении к источнику тока?

14. Каково основное свойство и назначение полупроводникового диода?

15. Что называют внутренним сопротивлением полупроводникового диода и как изменяется величина этого сопротивления при смене полярности приложенного к диоду внешнего электрического напряжения?

Урок 93. Практическая работа

«Изучение транзисторов»

1. Прочитать текст.

Комбинация двух близко расположенных друг к другу p-n переходов на одном кристалле полупроводника представляет собой плоскостной полупроводниковый триод (транзистор). Транзистор может осуществлять усиление и генерирование электрических сигналов и выполняет ряд других функций.

Различают два типа плоскостных полупроводниковых транзисторов:

n-p-n типа, p-n-p типа, которые различаются последовательностью чередования в монокристалле полупроводников областей с различным типом проводимости ( n и р ) (рис, 1).

Средняя область транзистора называется базой (Б), одна крайняя область эмиттером (Э), другая - коллектором (К). Таким образом, имеется два p-n перехода: эмиттерный - между эмиттером и базой и коллекторный - между базой и коллектором. Концентрация примесей в базе всегда значительно меньше, чем в коллекторе и эмиттере.

Полярность их такова, что на эмиттерном переходе напряжение прямое, а на коллекторном - обратное. Вольт-амперная характеристика эмиттерного перехода представляет собой характеристику диода при прямом включении, а коллекторного - подобна характеристике диода при обратном включении (рис. 2).

Принцип работы транзистора заключается в том, что прямое напряжение эмиттерного перехода (U_бэ) существенно влияет на ток коллектора: чем больше это напряжение, тем больше токи эмиттера и коллектора. При этом изменение тока коллектора лишь незначительно меньше изменения тока эмиттера. Таким образом, напряжение U_бэ (входное напряжение) управляет током коллектора. Усиление электрических колебаний с помощью транзистора основано именно на этом явлении.

Физические процессы в транзисторе происходят следующим образом. При увеличении прямого входного напряжения U_бэ понижается потенциальный барьер в эмиттерном переходе и соответственно возрастает ток через этот переход - ток эмиттера i_э. Электроны этого тока инжектируются из эмиттера в базу и благодаря диффузии проникают сквозь базу в коллекторный переход, увеличивая ток коллектора. Так как коллекторный переход работает при обратном напряжении, то в этом переходе возникают объемные заряды (рис.10), показанные на рисунке кружками со знаками "+" и "-". Между ними возникает электрическое поле. Оно способствует продвижению (экстракции) через коллекторный переход электронов, пришедших сюда от эмиттера, т.е. втягивает электроны в область коллекторного перехода.

Если толщина базы достаточно мала и концентрация дырок в ней невелика, то большинство электронов, пройдя через базу, не успевают рекомбинировать с дырками базы, и достигают коллекторного перехода. Лишь небольшая часть электронов рекомбинирует в базе с дырками. В результате рекомбинации возникает ток базы, протекающий в проводе базы. Действительно, в установившемся режиме число дырок в базе должно быть неизменным. Вследствие рекомбинации каждую секунду сколько-то дырок исчезает, но столько же новых дырок возникает за счет того, что из базы уходит в направлении к полюсу источника Е₁ такое же число электронов. Иначе говоря, в базе не может накапливаться много электронов. Если некоторое число инжектированных в базу из эмиттера электронов не доходит до коллектора, а остается в базе рекомбинируя с дырками, то точно такое же число электронов должно уходить из базы в виде тока i_б. (1)

Ток базы является бесполезным и даже вредным. Для того чтобы ток базы был как можно меньше, базу делают очень тонкой и уменьшают в ней концентрацию примесей, которая определяет концентрацию дырок. Тогда меньшее число электронов будет рекомбинировать в базе.

Чем больше напряжение , тем ниже этот барьер. Коллекторный переход имеет значительную разность потенциалов, ускоряющую электроны. В механической модели шарик аналогичные электронам, за счет своих собственных скоростей поднимаются на барьер, аналогичный эмиттерному переходу, проходят через область базы, а затем ускоренно скатываются с горки, аналогичной коллекторному переходу.

По рекомендуемой терминологии эмиттером принято называть область транзистора, назначением которой является инжекция носителей заряда в базу. Коллектором называют область, назначением которой является экстракция носителей заряда из базы. А базой называется область, в которую инжектируются эмиттером неосновные для этой области носители заряда.

Рассмотренные выше физические явления присущи n-р-n транзисторам. Подобные же процессы происходят в транзисторах типа р-n-p, но а них меняются ролями электроны и дырки, а такие изменяются на обратные полярности напряжений и направления токов. В транзисторе типа р-n-р из эмиттера в базу инжектируются не электроны, а дырки. Они явлются для базы неосновными носителями. С увеличением тока эмиттера больше таких дырок проникает через базу к коллекторному переходу. Это вызывает уменьшение его сопротивления и возрастание тока коллектора.

коэффициентом передачи тока эмиттера:

(2)

Коэффициент передачи тока базы (обычно называемый просто коэффициентом передачи тока) является важнейшей характеристикой транзистора и определяет его усилительные свойства. Зависимости между токами и напряжениями в транзисторах выражаются их статическими характеристиками, снятыми при постоянном токе и отсутствии нагрузки в выходной (коллекторной) цепи. Характеристики подобного рода необходимы для рассмотрения свойства транзисторов и для расчета различных транзисторных схем.

2. Ответить на вопросы.

1. Что такое транзистор?

2. Для чего предназначен транзистор?

3. Схема работы транзистора.

4. Что такое p-n переход? Какими свойствами он обладает?

5. Что такое база, эмиттер, коллектор?

6. Какие физические процессы лежат в основе работы транзистора?

7. Какие свойства транзистора позволяют использовать его для усиления электрических сигналов?

8. Почему база должна быть узкой?

9. Какие характеристики транзистора определяют его основные свойства?