- Преподавателю
- Физика
- Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по физике
Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по физике
Раздел | Физика |
Класс | - |
Тип | Другие методич. материалы |
Автор | Данилова Е.А. |
Дата | 28.10.2015 |
Формат | doc |
Изображения | Есть |
ГБПОУ СПО «Сосновский агропромышленный техникум»
Методические указания по проведению
лабораторных работ для обучающихся
дисциплина «Физика»
профессий:
110800.02 Тракторист-машинист сельскохозяйственного производства
110800.04 Мастер по техническому обслуживанию и ремонту машинно-тракторного парка
150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)
190631.01 Автомеханик
260807.01 Повар, кондитер
270802.10 Мастер отделочных строительных работ
Преподаватель: Данилова Е.А.
Перечень лабораторных занятий по физике для групп НПО
Название работы
Кол-во часов
-
Лабораторная работа №1 Определение ускорения свободного падения при помощи маятника
2
-
Лабораторная работа №2 Изучение движения тела под действием силы тяжести, силы упругости
2
-
Лабораторная работа №3 Изучение закона сохранения механической энергии
2
-
Лабораторная работа №4 Проверка закона Гей -Люссака
2
-
Лабораторная работа №5 Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока
2
-
Лабораторная работа №6 Наблюдения действия магнитного поля на ток
2
-
Лабораторная работа №7 Определение показателя преломления стекла
2
-
Лабораторная работа №8 Наблюдение сплошного и линейчатых спектров
2
Всего :16 часов
Лабораторная работа №1.
Определение ускорения свободного падения при помощи маятника.
Цель работы: научиться измерять и вычислять коэффициента жесткости пружины по измеренным данным величинам.
Методическая литература:
-
Деформация - изменение объема или формы тела.
-
k=F0/l0 ,к - коэффициент жесткости пружины
-
F=kx или F=k
Приборы:
Линейка, пружина, карандаш.
Задание:
-
закрепить пружину в начале линейки
-
заготовить таблицу, для занесения результатов
F(H)
x(м)
к
Ход работы:
-
отметить значение нерастянутой пружины
-
занести результат в таблицу
-
растянуть пружину на 2 см
-
занести в таблицу значение линейки и силы
-
вычислить k=F/x и занести в таблицу
-
повторить опыт через каждые 2 см
-
сделать такой же опыт 7 раз
-
вычислить значение к
-
сделать вывод
Контрольные вопросы:
-
как изменяется к
2)построить графики зависимости F от k
3) какой вид принял график
Литература:
-
Г.Я. Мякишев и др. Физика -10 М. «Просвещение» 2005
-
В.А.Буров и др. Фронтальные экспериментальные задачи по физике М. «Просвещение» 1987
М.Е. Рульчинский. Качественные задачи по физике М. «Просвещение»
Лабораторная работа № 2
Тема: Изучение движения тела по окружности под действием силы тяжести
Цель: Научить определять центростремительное ускорение шарика при равномерном движении по окружности.
Студент должен знать: Движение тела по окружности: Скорость, ускорение при движении по окружности знать, как определяется пройденный путь при движении по окружности.
Студент должен уметь: Определять массу тела на весах, динамометре. Определять силу при помощи динамометра.
Пояснение к работе
-
Формула центростремительного ускорения при действии силы упругости и силы тяжести.
Ход работы
-
Приборы и материалы установить в определенной последовательности: т.е. Штатив с муфтой, шарик на нити длиной около 20 см, круг с радиусом R<20 см
-
Определить массу шарика на весах или диаметром с точностью до 1 г.
-
Нить продеть сквозь отверстие и зажать в лапке штатива
-
На картоне провести окружность с R=20 см, R = 19 см, R = 18 см, R = 16 см, выходящие из одного центра
-
Штатив с маятником расположить так, чтобы продолжение шнура проходило через центр окружности
-
Вращать маятник, взяв нить пальцами так, чтобы шарик описывал окружность, равную начерченной на бумаги
-
Отсчитать время, за которое маятник совершит N = 50 оборотов
-
Определить высоту конического маятника: «h»
-
Найти модуль центростремительного ускорения по формуле
10. Диаметром оттянуть шарик на радиус R= R1. Измерить силу, модуль составляющий F1, затем вычислить ускорение , зарисовать.
-
Результат занести в таблицу
№ опыта
R
N
∆t
Т= ∆t
N
h
m
1
18 см
50
2
16 см
50
-
Сравнить полученные результаты центростремительных ускорений
-
Сделать вывод
Контролирующие вопросы:
-
Какую траекторию описывают точки при вращательном движении?
-
Как определяется угловая скорость и частота вращения?
-
Какова связь между линейной и угловой скоростью, линейным и угловым ускорением
Лабораторная работа № 3
«Изучение закона сохранения механической энергии»
Цель работы: научить измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и упруго деформированной пружины, сравнивать два значения потенциальной энергии системы
Пояснения к работе
-
А = - -работа кинетической энергии
-
Ек = -кинетическая энергия
-
А= Ек2 - Ек1=ΔЕк -изменение кинетической энергии
-
А=mgh1 - mgh2 - работа потенциальной энергии (силы тяжести)
-
А = - - работа силы упругости
-
ЕР=mgh -потенциальная энергия взаимодействия тела и Земли
-
ЕР= - потенциальная энергия деформированного тела
-
А= -Ер -изменение потенциальной энергии
-
ΔЕк = -ΔЕр -
-
Е = (Ек+ЕР) =const -механическая энергия
-
+ mgh= const
Задание:
-
Собрать установку:
а) динамометр укрепить в лапку штатива
б) приклеить к динамометру стрелочку (сделанную и картона), которая будет служить фиксатором (он должен перемещаться вдоль стержня свободно)
в) зафиксировать значение динамометра
г) растянуть пружину и снова её отпустить
д) посмотреть, снова ли вернулся фиксатор на место
Ход выполнения работы:
-
Привязать груз к нити, другой конец нити привязать к крючку динамометра
-
Измерить вес груза, по формуле F1=mg
-
Измерить расстояние ℓ от крючка динамометра до центра тяжести груза
-
Поднять груз до крючка динамометра и отпустить его
-
Измерить max удлинения пружины Δℓ , в тот момент, когда груз упал с высоты крючка
-
Посмотреть на динамометре значение силы, в тот момент, когда груз упал
-
Вычислить среднее значение силы упругости Fср=
-
Найти высоту падения груза h= Δℓ+ℓ
-
Вычислить потенциальную энергию системы в начальном положении
ЕР′= F1(Δℓ+ℓ)
-
Вычислить потенциальную энергию систему в конечном положении
Ер″=
-
Сделать таблицу
F1=mg
Fср=
ℓ
Δℓ
h= Δℓ+ℓ
ЕР′= F1(Δℓ+ℓ)
Ер″=
12.Сравнить 2 значения потенциальной энергии ЕР′ и Ер″
-
Сделать вывод
Контрольные вопросы
-
В чем состоит сходство между кинетической и потенциальной энергией
-
В чем состоит между ними разница
-
Что такое полная механическая энергия
-
Может ли механическая энергия быть отрицательной
-
Всегда ли при вычислении работы можно брать произведение веса на пройденный путь
Литература
-
М.Е.Тульчинский Качественные задачи по физике. М.: «Просвещение», 1976
-
Г.Я Мякишев и др. Физика -10. М.: «Просвещение» 2005
-
В.А.Буров и др. Фронтальные экспериментальные задания по физике. М.: «Просвещение» 1987
Лабораторная работа № 4
Тема: «Проверка закона Гей-Люссака»
Цель работы: Научить проверять закон Гей-Люссака опытным путем.
Пояснение к работе
-
Закон Гей-Люссака.
Для газа данной массы отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не меняется
Ход работы
-
Для работы взять: стеклянную трубку, запаянную с одного конца, длиной 600 мм и диаметром 8-10 мм, цилиндрический сосуд с диаметром 40-50 мм, наполненный горячей водой (t ~600), скажем с водой комнатной температуры, пластилин.
-
Чтобы проверить закон Гей-Люссака, достаточно измерить объем и температуру газа в двух состояниях при постоянном давлении и проверить справедливость равенства.
-
Подготовить бланк для отчета
Измерено
Вычислено
Вычислено
-
Подготовить стакан с водой комнатной температуры и с горячей водой
-
Измерить длину L1 стеклянной трубки
-
Привести воздух в трубке во 2 состояние так, чтобы имелся L2 высота воздуха над водой в трубке, измерить L2 и Т2
-
Вычислить отношение , относительные и абсолютные погрешности
-
Сравнить отношения
-
Сделать вывод о справедливости закона Гей-Люссака.
Контролирующие вопросы.
-
Почему после нарушения стеклянной трубки в стакан с водой (t=tк0) и после снятия пластилина вода в трубке поднимается?
-
Почему при равенстве водяного уровня в стакане и в трубке давления воздуха в трубке равно атмосферному?
Лабораторная работа № 5.
«Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления тока»
Цель работы: научить собирать схемы электрической цепи, снимать показания с приборов, сравнивать и вычислять эти значения.
Методическая литература (пояснение к работе):
-
А=IU t - работа тока
-
А=I2R t=Q - закон Джоуля-Ленца
-
А= U2 t=Q
4) A=Q
5) P= A =IU - мощность тока
t
6) P=I2R= U2
7) E=Aст =ЭДС
q
8) Аст=ЕI t
9) Q=I2R t+I2r t
10) E=IR+Ir - ЭДС для полной цепи
11) I=E - сила тока для полной цепи
R+r
12) E=E1+E2+E3+…- полная ЭДС цепи.
Задание:
-
Собрать электрическую цепь по рисунку (рисунок делается учителем на доске)
-
Проверьте правильность подключения амперметра и вольтметра
-
Проверьте работу цепи при разомкнутом и замкнутом ключе
-
Нарисуйте таблицу значений.
№
опыта
Измерено
Вычислено
Uпров.
Iпров.
Епров.
п U
0U
U
Eu
Ee
r пров.
Измерение Е
Измерение r
Вычислено
nI
0I
I
EI
Er
r
Измерение Е
Измерение r
Ход выполнения работы
-
Измерьте ЭДС источника тока
-
Снимите показания амперметра и вольтметра
-
Вычислите r пров.
-
Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока
-
Запишите результаты измерений ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока:
Е=Епров. ± Е
ЕЕ=…%;
r=r пр ± r;
Er =…%.
-
Сравнить значения полученные и табличные
-
Сделать вывод.
Контрольные вопросы:
-
Почему показания вольтметра при замкнутом и разомкнутом ключе различны
-
Как повысить точность измерения ЭДС источника тока?
-
Какие другие способы вы могли бы предложить для измерения ЭДС и внутреннего источника тока?
Литература:
-
Г.Я. Мякишев и др. Физика -10 М. «Просвещение» 2005
-
В.А.Буров и др. Фронтальные экспериментальные задачи по физике М. «Просвещение» 1987
-
М.Е. Рульчинский. Качественные задачи по физике М. «Просвещение» 1976.
Лабораторная работа № 6
«Наблюдение действия магнитного поля на ток»
Цель работы: увидеть действие магнитного поля на подсоединенный к нему ток
Пояснения к работе
Оборудование: проволочный моток, штатив, источник постоянного тока, реостат, ключ, соединительные провода, дугообразный магнит
Подвесьте проволочный моток к штативу, подсоедините его к источнику тока последовательно с реостатом и ключом. Предварительно ключ должен быть разомкнут, движок реостата установлен на максимальное сопротивление
Ход работы
-
Поднести к висящему мотку магнит и, замыкая ключ, пронаблюдать движение мотка
-
Выберите несколько характерных вариантов относительного расположения мотка и магнита и зарисуйте их, указав направление магнитного поля, направление тока и предполагаемое движение мотка относительно магнита
-
Проверьте на опыте правильность предположений о характере и направлении движения мотка
-
Сделать вывод
Контролирующие вопросы
-
Чему равна сила Лоренца
-
Как определить направление силы Лоренца
-
Какие тела называют ферримагнитными
Лабораторная работа №7.
Измерение показателя преломления стекла.
Цель работы: научиться измерять показатель преломления стеклянной пластины, имеющей форму трапеции,с помощью узкого светового пучка.
Методическая литература:
1)с = 3*108 м\с
2) <=< угол отражения равен углу падения
3) sin /sin = 1/2 = n закон преломления света
4) 1/2 = n показатель преломления
5) sin /sin = 2/1 =1 / n
6) sin 0=1/n предельный угол полного отражения
Задание:
-
подключить лампочку через выключатель к источнику тока
-
с помощью экрана с щелью получить тонкий световой пучок
-
подготовить бланк отчета с таблицей для результатов измерений и вычислений.
измерено
вычислено
АЕ
ДС
n прибора
АЕ
ДС
n
4) сделать рисунок ( учебник Ф -10 стр. 367)
Ход работы:
-
измерить показатель преломления стекла относительно воздуха при любом угле падения
-
результат измерения записать с учетом вычисления погрешностей
-
повторить тот же опыт при любом другом угле падения
-
сравнить результаты, полученные по формулам
n1 приб - n1 < n1 приб + n1
n2 приб - n2 < n2 приб + n2
n приб.= АЕ/ДС sin = АЕ/АВ sin =СД / ВС АВ=ВС
= АЕ/АЕ+ ДС/ДС
n=n приб ± n погрешность 1 мм
- угол падения пучка света на грань пластины из воздуха в стекло
- угол преломления светового пучка в стекле
-
сделать вывод о зависимости показателя преломления от угла падения
Контрольные вопросы:
1) каков смысл показателя преломления
2) чем отличается относительный показатель преломления от обычного
3) привести примеры полного отражения
Литература:
-
Г.Я. Мякишев и др. Физика -10 М. «Просвещение» 2005
-
В.А.Буров и др. Фронтальные экспериментальные задачи по физике М. «Просвещение» 1987
-
М.Е. Рульчинский. Качественные задачи по физике М. «Просвещение» 1976.
Лабораторная работа № 8
Тема: «Наблюдение сплошного и линейчатых спектров»
Цель работы: Научиться получать сплошной и линейчатый спектры на опытах
Пояснения к работе
Оборудование:
Проекционный аппарат, спектральные трубки с водородом, неоном и гелием, высоковольтный индуктор, источник питания, штатив, соединительные провода, стеклянная пластина со скошенными гранями
Ход работы:
-
Расположить пластину горизонтально перед глазом. Сквозь грани, составляющие угол 450 , наблюдать светлую вертикальную полосу на экране - изображение раздвинутой щели проекционного аппарата
-
Выделить основные цвета полученного сплошного спектра и записать их в наблюдаемой последовательности
-
Повторить опыт, рассматривая полоску через грани, угол 600 . записать различия в виде спектров
-
Наблюдать линейчатые спектры водорода, гелия, неона, рассматривая светящиеся спектральные трубки сквозь грани стеклянной пластины. Записать наиболее яркие линии спектров
-
Результат наблюдения зарисовать и описать
Контролирующие вопросы:
Чем отличается спектр сплошной от линейчатого ?