Лабораторна работа номер 5 по физика. Лабораторна работа по физика

ЛАБОРАТОРИЯ № 5

ОПРЕДЕЛЯНЕ НА МОМЕНТИТЕ НА ИНЕРЦИЯ НА ТЕЛА С КАКВА КАТО И ДА ФОРМА

1 Цел на работата

Определяне на инерционния момент на математическото и физическото махала.

2 Списък на устройствата и аксесоарите

Експериментална уредба за определяне на инерционните моменти на математическото и физическото махала, линийка.

1-физическо махало,

2-математическо махало,

4-место за закрепване на конеца,

5-вертикална стойка,

6-база,

3 Теоретична част

Математическото махало е материална точка, окачена върху безтегловна неразтеглива нишка. Периодът на трептене на математическо махало се определя по формулата:

,

където л- дължина на резбата.

Физическото махало е твърдо тяло, способно да се люлее около фиксирана ос, която не съвпада с центъра на инерцията му. Трептенията на математическите и физическите махала възникват под действието на квазиеластична сила, която е един от компонентите на гравитацията.

Намалената дължина на физическо махало е дължината на такова математическо махало, при което периодът на трептене съвпада с периода на трептене на физическото махало.

Инерционният момент на тялото е мярка за инерция по време на въртеливо движение. Стойността му зависи от разпределението на телесната маса спрямо оста на въртене.

Инерционният момент на математическо махало се изчислява по формулата:

,

където м - маса на математическо махало, л - дължината на математическото махало.

Инерционният момент на физическо махало се изчислява по формулата:

4 Експериментални резултати

Определяне на инерционните моменти на математическото и физическото махала

					т м, от	ж, m/s 2	аз м, kgm 2

	м е, килограма			т е, от		аз е, kgm 2	аз, kgm 2

Δ т = 0,001s

Δ ж = 0,05 m/s 2

Δ π = 0,005

Δ м = 0,0005 кг

Δ л = 0,005 m

аз е = 0,324 ± 0,007 кг  м 2 ε = 2,104%

Определяне на инерционния момент на физическо махало в зависимост от разпределението на масата

						аз е, kgm 2	аз е, kgm 2

аз е 1 = 0,422 ± 0,008 килограма  м 2

аз е 2 = 0,279 ± 0,007 килограма  м 2

аз е 3 = 0,187 ± 0,005 килограма  м 2

аз е 4 = 0,110 ± 0,004 килограма  м 2

аз f5 = 0,060 ± 0,003 кг  м 2

Изход:

В извършената лабораторна работа научих как да изчислявам инерционния момент на математическо махало и физическо махало, което е в някаква нелинейна зависимост от разстоянието между точката на окачване и центъра на тежестта.

Изтеглихте този документ от страницата на учебната група ZI-17, FIRT, USATU http:// www. zi-17. nm. enНадяваме се, че ще ви помогне във вашето обучение. Архивът се обновява постоянно и винаги можете да намерите нещо полезно в сайта. Ако сте използвали някакъв материал от нашия сайт, не пренебрегвайте книгата за гости. Там можете да оставите думи на благодарност и пожелания към авторите по всяко време.

Физиката е наука за природата. Като учебен предмет той заема специално място, тъй като наред с познавателната информация за заобикалящия ни свят развива логическото мислене, формира материалистичен мироглед, създава цялостна картина на Вселената и има образователна функция.

Ролята на физиката от 7 клас във формирането на човек, независимо от избраната от човек професия, е огромна и продължава да расте. В много страни физиката като дисциплина започва да се въвежда в програмите на университетите за свободни изкуства. Задълбочените познания по физика са гаранция за успех във всяка професия.

Усвояването на физиката е най-ефективно чрез дейност. Усвояването (затвърдяването) на знанията по физика в 7. клас се улеснява от:

• 1) разтвор на физзадачи от различен тип;
• 2) анализ на ежедневните събитияот гледна точка на физиката.

Истински Решебник по физика за 7 клас към авторите на учебника L.A. Исаченкова, Ю.Д. Лещински 2011 гна годината на издаване предоставя широки възможности в такава дейност като решаване на задачи, представяне на изчислителни, експериментални задачи, задачи с избор на отговори и задачи с непълни условия.

Всеки тип задачи има определено методическо натоварване. Така, задачи с непълни условияпокани ученика да стане съавтор на задачата, да допълни условието и да реши задачата в съответствие с нивото на тяхната подготовка. Този тип задачи активно развиват креативността на учениците. Задачите-въпроси развиват мисленето, научи ученика да вижда физическите явления в ежедневието.

Приложенията носят важна информация както за решаване на задачите, дадени в Наръчника, така и за решаване на ежедневни задачи от домашен характер. В допълнение, анализът на референтните данни развива мисленето, помага да се установи връзката между свойствата на веществата, ви позволява да сравнявате скалите на физическите величини, характеристиките на инструментите и машините.

Но основната цел на това ръководство е да научи читателя самостоятелно да придобива знания, чрез решаване на задачи от различен тип, да задълбочи разбирането на физическите явления и процеси, да научи законите и закономерностите, които свързват физическите величини.

Желаем ви успех по трудния път на изучаване на физика.

Лаборатория №1

Движението на тяло в кръг под въздействието на гравитацията и еластичността.

Обективен:проверете валидността на втория закон на Нютон за движението на тяло в кръг под действието на няколко.

1) тежест, 2) конец, 3) статив със съединител и пръстен, 4) лист хартия, 5) измервателна лента, 6) часовник със секундна стрелка.

Теоретична обосновка

Експерименталната настройка се състои от товар, завързан на конец към пръстен на статив (фиг. 1). На масата под махалото се поставя лист хартия, върху който е начертан кръг с радиус 10 см. Център ОТНОСНО кръгът е по вертикала под точката на окачване ДА СЕ махало. Когато товарът се движи по окръжността, показана на листа, нишката описва конична повърхност. Следователно такова махало се нарича конична.

Проектираме (1) върху координатните оси X и Y .

(X), (2)

(Y), (3)

където е ъгълът, образуван от нишката с вертикалата.

Изразете от последното уравнение

и се замества в уравнение (2). Тогава

Ако периодът на обращение т махало около окръжност с радиус K е известно от експерименталните данни, тогава

периодът на въртене може да се определи чрез измерване на времето т , за което махалото прави н революции:

Както се вижда от фигура 1,

, (7)

Фиг. 1

Фиг.2

където h =OK - разстояние от точката на окачване ДА СЕ до центъра на кръга ОТНОСНО .

Като се вземат предвид формулите (5) - (7), равенството (4) може да се представи като

. (8)

Формула (8) е пряко следствие от втория закон на Нютон. По този начин, първият начин да се провери валидността на втория закон на Нютон е експериментално да се провери идентичността на лявата и дясната част на равенството (8).

Силата придава центростремително ускорение на махалото

Като се вземат предвид формулите (5) и (6), вторият закон на Нютон има формата

. (9)

Сила Ф измерено с динамометър. Махалото се отдръпва от положението на равновесие на разстояние, равно на радиуса на окръжността Р , и вземете показанията на динамометъра (фиг. 2) Тегло на товара м се предполага, че е известно.

Следователно, друг начин да се провери валидността на втория закон на Нютон е експериментално да се провери идентичността на лявата и дясната част на равенството (9).

работна поръчка

Сглобете експерименталната инсталация (виж фиг. 1), като изберете дължина на махалото от около 50 cm.

На лист хартия нарисувайте кръг с радиус Р = 10 s m.

Поставете лист хартия, така че центърът на кръга да е под вертикалната точка на окачване на махалото.

измерване на разстояние з между точката на окачване ДА СЕ и центъра на кръга ОТНОСНО ролетка.

h =

5. Задвижете конусното махало по начертания кръг с постоянна скорост. измерване на времето т , по време на което махалото прави н = 10 оборота.

т =

6. Изчислете центростремителното ускорение на товара

Изчисли

Изход.

Лаборатория №2

Утвърждаване на закона на Бойл-Мариот

Обективен:експериментално да провери закона на Бойл-Мариот чрез сравняване на параметрите на газа в две термодинамични състояния.

Оборудване, измервателни уреди: 1) устройство за изучаване на газовите закони, 2) барометър (по един за клас), 3) лабораторен статив, 4) лента от милиметрова хартия с размери 300 * 10 mm, 5) измервателна лента.

Теоретична обосновка

Законът на Бойл-Мариот определя връзката между налягането и обема на газ с дадена маса при постоянна температура на газа. Да се ​​убедим в справедливостта на този закон или равенството

(1)

достатъчно за измерване на наляганетостр 1 , стр 2 газ и неговия обемV 1 , V 2 съответно в началното и крайното състояние. Повишаване на точността на проверка на закона се постига чрез изваждане на произведението от двете страни на равенството (1). Тогава формула (1) ще изглежда така

(2)

или

(3)

Устройството за изследване на газовите закони се състои от две стъклени тръби с дължина 1 и 2 50 cm, свързани помежду си с гумен маркуч с дължина 3 1 m, плоча със скоби 4 с размери 300 * 50 * 8 mm и щепсел 5 (фиг. 1, а). Ивица милиметрова хартия е прикрепена към плоча 4 между стъклени тръби. Тръбата 2 се отстранява от основата на устройството, спуска се надолу и се фиксира в крака на статива 6. Гуменият маркуч се пълни с вода. Атмосферното налягане се измерва с барометър в mm Hg. Изкуство.

Когато подвижната тръба е фиксирана в изходно положение (фиг. 1, б), цилиндричният обем газ във фиксираната тръба 1 може да се намери по формулата

, (4)

където S е площта на напречното сечение на тръбата 1u

Първоначалното налягане на газа в него, изразено в mm Hg. чл., е сумата от атмосферното налягане и налягането от височината на водния стълб в тръба 2:

mmHg. (пет).

където - разликата в нивата на водата в тръбите (в mm.). Формула (5) взема предвид, че плътността на водата е 13,6 пъти по-малка от плътността на живака.

Когато тръба 2 се повдигне нагоре и се фиксира в крайното си положение (фиг. 1, в), обемът на газа в тръба 1 намалява:

(6)

където е дължината на въздушния стълб във фиксираната тръба 1.

Крайното налягане на газа се намира по формулата

мм rt. Изкуство. (7)

Заместването на началните и крайните параметри на газа във формула (3) ни позволява да представим закона на Бойл-Мариот във формата

(8)

По този начин проверката на валидността на закона на Бойл-Мариот се свежда до експериментална проверка на идентичността на лявата L 8 и дясната P 8 части на равенството (8).

Работна поръчка

7. Измерете разликата в нивата на водата в епруветките.

Повдигнете подвижната тръба 2 още по-високо и я фиксирайте (виж фиг. 1, в).

Повторете измерванията на дължината на въздушния стълб в тръба 1 и разликата в нивата на водата в тръбите. Запишете резултатите от измерването.

10. Измерете атмосферното налягане с барометър.

11. Изчислете лявата част на равенството (8).

Изчислете дясната страна на равенството (8).

13. Проверете равенството (8)

ИЗХОД:

Лаборатория № 4

Изследване на смесено свързване на проводници

Обективен : експериментално изследване на характеристиките на смесено свързване на проводници.

Оборудване, измервателни уреди: 1) захранване, 2) ключ, 3) реостат, 4) амперметър, 5) волтметър, 6) свързващи проводници, 7) три жични резистора със съпротивления от 1 ома, 2 ома и 4 ома.

Теоретична обосновка

Много електрически вериги използват смесена проводна връзка, която е комбинация от последователни и паралелни връзки. Най-простата връзка със смесено съпротивление = 1 ома, = 2 ома, = 4 ома.

а) Резисторите R 2 и R 3 са свързани паралелно, така че съпротивлението между точки 2 и 3

b) Освен това, при паралелно свързване, общият ток, протичащ във възел 2, е равен на сумата от токовете, изтичащи от него.

в) Като се има предвид, че съпротивлениетоР 1 и еквивалентното съпротивление са свързани последователно.

, (3)

и общото съпротивление на веригата между точки 1 и 3.

.(4)

Електрическа верига за изследване на характеристиките на смесено свързване на проводници се състои от източник на захранване 1, към който чрез ключ са свързани реостат 3, амперметър 4 и смесена връзка от три проводни резистора R 1, R 2 и R 3 2. Волтметър 5 измерва напрежението между различни двойки точки във веригата. Схемата на електрическата верига е показана на фигура 3. Последващите измервания на тока и напрежението в електрическата верига ще дадат възможност да се проверят съотношенията (1) - (4).

Текущи измерванияазпреминаващ през резистораР1, а потенциалното равенство върху него ви позволява да определите съпротивлението и да го сравните с дадена стойност.

. (5)

Съпротивлението може да се намери от закона на Ом чрез измерване на потенциалната разлика с волтметър:

.(6)

Този резултат може да се сравни със стойността, получена от формула (1). Валидността на формула (3) се проверява чрез допълнително измерване с помощта на волтметър за напрежение (между точки 1 и 3).

Това измерване също ще ви позволи да оцените съпротивлението (между точки 1 и 3).

.(7)

Експерименталните стойности на съпротивленията, получени по формули (5) - (7), трябва да отговарят на съотношението 9;) за дадено смесено свързване на проводници.

Работна поръчка

Сглобете електрическата верига

3. Запишете резултата от текущото измерване.

4. Свържете волтметър към точки 1 и 2 и измерете напрежението между тези точки.

5. Запишете резултата от измерването на напрежението

6. Изчислете съпротивлението.

7. Запишете резултата от измерването на съпротивлението = и го сравнете със съпротивлението на резистора = 1 ома

8. Свържете волтметър към точки 2 и 3 и измерете напрежението между тези точки

проверете валидността на формулите (3) и (4).

ом

Изход:

Експериментално изследвахме характеристиките на смесено свързване на проводници.

Да проверим:

Допълнителна задача.Уверете се, че когато проводниците са свързани паралелно, равенството е вярно:

ом

ом

2 курс.

Лаборатория №1

Изучаване на явлението електромагнитна индукция

Обективен: експериментално докажете правилото на Ленц, което определя посоката на тока по време на електромагнитна индукция.

Оборудване, измервателни уреди: 1) дъгообразен магнит, 2) бобина-намотка, 3) милиамперметър, 4) лентов магнит.

Теоретична обосновка

Според закона за електромагнитната индукция (или закона на Фарадей-Максуел), ЕМП на електромагнитната индукция Е ив затворен контур е числено равно и противоположно по знак на скоростта на изменение на магнитния поток Фпрез повърхността, ограничена от този контур.

E i \u003d - F ’

За да се определи знакът на индукционния EMF (и съответно посоката на индукционния ток) във веригата, тази посока се сравнява с избраната посока на заобикаляне на веригата.

Посоката на индукционния ток (както и големината на индукционния EMF) се счита за положителна, ако съвпада с избраната посока на заобикаляне на веригата, и се счита за отрицателна, ако е противоположна на избраната посока на заобикаляне на веригата. Използваме закона на Фарадей-Максуел, за да определим посоката на индукционния ток в кръгов проводен контур с площ С 0 . Предполагаме, че в първоначалния момент т 1 =0 индукцията на магнитното поле в областта на намотката е равна на нула. В следващия момент от времето т 2 = бобината се движи в областта на магнитното поле, чиято индукция е насочена перпендикулярно на равнината на намотката към нас (фиг. 1 б)

За посоката на заобикаляне на контура ще изберем посоката по посока на часовниковата стрелка. Съгласно правилото на гимлета, векторът на контурната площ ще бъде насочен от нас перпендикулярно на зоната на контура.

Магнитният поток, проникващ във веригата в началната позиция на бобината, е нула (=0):

Магнитният поток в крайната позиция на бобината

Промяна в магнитния поток за единица време

Следователно индукционната ЕДС, съгласно формула (1), ще бъде положителна:

E i =

Това означава, че индукционният ток във веригата ще бъде насочен по посока на часовниковата стрелка. Съответно, според правилото на гимлета за токове в контура, собствената индукция по оста на такава намотка ще бъде насочена срещу индукцията на външното магнитно поле.

Според правилото на Ленц, индукционният ток във веригата има такава посока, че магнитният поток, създаден от него през повърхността, ограничена от веригата, предотвратява промяна в магнитния поток, който е причинил този ток.

Индукционният ток се наблюдава и когато външното магнитно поле се засили в равнината на бобината, без да се движи. Например, когато лентов магнит се движи в намотка, външното магнитно поле и проникващият в него магнитен поток се увеличават.

Контурна посока

F 1

F 2

ξ i

(знак)

(напр.)

аз А

B 1 S 0

B 2 S 0

-(B2-B1)S0<0

15 mA

Работна поръчка

1. Бобина - матка 2 (виж фиг. 3) се свързват към клемите на милиамперметъра.

2. Поставете северния полюс на дъгообразния магнит в намотката по оста му. При следващите експерименти преместете полюсите на магнита от същата страна на намотката, чието положение не се променя.

Проверете съответствието на резултатите от експеримента с таблица 1.

3. Отстранете северния полюс на дъгообразния магнит от намотката. Представете резултатите от експеримента в таблицата.

Контурна посокаизмерване на коефициента на пречупване на стъклото с помощта на плоскопаралелна плоча.

Оборудване, измервателни уреди: 1) плоскоуспоредна плоча със скосени ръбове, 2) мерна линийка, 3) студентски квадрат.

Теоретична обосновка

Методът за измерване на коефициента на пречупване с помощта на плоскопаралелна плоча се основава на факта, че лъч, който е преминал през плоскопаралелна плоча, го напуска успоредно на посоката на падане.

Според закона за пречупването коефициентът на пречупване на средата

За изчисляване и върху лист хартия се начертават две успоредни линии AB и CD на разстояние 5-10 mm една от друга и върху тях се поставя стъклена плоча, така че успоредните й лица да са перпендикулярни на тези линии. При това разположение на плочата успоредните прави линии не се изместват (фиг. 1, а).

Окото се поставя на нивото на масата и, следвайки прави линии AB и CD през стъклото, плочата се завърта около вертикалната ос обратно на часовниковата стрелка (фиг. 1, б). Въртенето се извършва, докато лъчът QC изглежда като продължение на BM и MQ.

За да обработите резултатите от измерването, очертайте контурите на плочата с молив и я отстранете от хартията. През точката M е начертан перпендикуляр O 1 O 2 към успоредните страни на плочата и права линия MF.

След това на прави линии BM и MF се отлагат равни сегменти ME 1 = ML 1 и перпендикулярите L 1 L 2 и E 1 E 2 се спускат с помощта на квадрат от точки E 1 и L 1 до правата линия O 1 O 2. От правоъгълни триъгълници Л

а) първо ориентирайте успоредните страни на плочата перпендикулярно на AB и CD. Уверете се, че успоредните линии не се движат.

б) поставете окото си на нивото на масата и следвайки линиите AB и CD през стъклото, завъртете пластината около вертикалната ос обратно на часовниковата стрелка, докато лъчът QC изглежда като продължение на BM и MQ.

2. Окръжете контурите на чинията с молив, след което я отстранете от хартията.

3. През точката M (виж фиг. 1, b) начертайте перпендикуляр O 1 O 2 към успоредните страни на плочата и права линия MF (продължение на MQ) с помощта на квадрат.

4. Центрирано в точка M, начертайте окръжност с произволен радиус, маркирайте точки L 1 и E 1 върху прави линии BM и MF (ME 1 = ML 1)

5. С помощта на квадрат спуснете перпендикулярите от точки L 1 и E 1 до правата O 1 O 2.

6. Измерете дължината на сегментите L 1 L 2 и E 1 E 2 с линийка.

7. Изчислете коефициента на пречупване на стъклото по формула 2.

Лабораторна работа номер 1.

Изучаване на равномерно ускорено движение без начална скорост

Обективен: за установяване на качествена зависимост на скоростта на тялото от времето при равномерно ускореното му движение от състояние на покой, за определяне на ускорението на движението на тялото.

Оборудване: лабораторно корито, карета, статив със съединител, хронометър със сензори.

.

Прочетох правилата и съм съгласен да ги спазвам. ________________________

Подпис на ученик

Забележка: По време на експеримента каретката се пуска няколко пъти от една и съща позиция на улея и скоростта й се определя в няколко точки на различни разстояния от изходното положение.

Ако тялото се движи равномерно ускорено от покой, тогава неговото преместване се променя с времето според закона:С = в 2 /2 (1), а скоростта еV = в(2). Ако изразим ускорението от формула 1 и го заменим с 2, тогава получаваме формула, изразяваща зависимостта на скоростта от преместването и времето на движение:V = 2 С/ т.

1. Равномерно ускореното движение е ___

2. В какви единици в системата C се измерва:

ускорение  но  =  

скорост    =  

време  т  =  

движещ се  с  =  

3. Напишете формулата за ускорение в проекции:

но х = _________________.

4. Намерете ускорението на тялото от графиката на скоростта.

а =

5. Напишете уравнението за изместване за равномерно ускорено движение.

S= + ______________

Ако  0 = 0, тогава S=

6. Движението се ускорява равномерно, ако шаблонът е изпълнен:

С 1 :С 2 :С 3 : … : С н = 1: 4: 9: ... : n 2 .

Намерете отношениеС 1 : С 2 : С 3 =

Работен процес

1. Подгответе таблица за запис на резултатите от измерванията и изчисленията:

2. Прикрепете улея към статива под ъгъл с помощта на съединител, така че каретката да се плъзга надолу по улея сама. С помощта на магнитен държач фиксирайте един от сензорите на хронометъра върху улея на разстояние 7 см от началото на измервателната скала (x 1 ). Закрепете втория сензор срещу стойността от 34 см върху линийката (x 2 ). Изчислете преместването (С), което каретата ще направи при преместване от първия сензор към втория

S=x 2 - х 1 = ____________________

3. Поставете каретата в началото на улея и я освободете. Вземете хронометър (т).

4. Изчислете формулата за скоростта на превоза (V), с който се движи покрай втория сензор и ускорението на движението (a):

=

______________________________________________________

5. Преместете долния сензор надолу с 3 см и повторете експеримента (експеримент № 2):

S = ________________________________________________________________

V = ________________________________________________________________

но = ______________________________________________________________

6. Повторете експеримента, като премахнете долния сензор с още 3 см (експеримент № 3):

S=

но = _______________________________________________________________

7. Направете заключение за това как се променя скоростта на количката с увеличаване на времето на нейното движение и какво се е оказало ускорението на количката по време на тези експерименти.

___________

Лабораторна работа номер 2.

Измерване на гравитационното ускорение

Обективен: определят ускорението на свободното падане, демонстрират, че при свободно падане ускорението не зависи от масата на тялото.

Оборудване: оптоелектрични сензори - 2 бр., стоманена пластина - 2 бр., измервателен блокЛ-микро, стартова платформа, захранване.

Правила за безопасност. Прочетете внимателно правилата и подпишете, че сте съгласни да ги спазвате..

Внимателно! На масата не трябва да има чужди предмети. Небрежното боравене с устройствата води до тяхното падане. В същото време можете да получите механично нараняване-натъртване, да извадите устройствата от работно състояние.

Прочетох правилата и съм съгласен да ги спазвам. _____________________________

Подпис на ученик

Забележка: За провеждане на експеримента се използва демонстрационен комплект "Механика" от серия оборудване.Л-микро.

В тази статия ускорението на свободното паданеж определя се въз основа на измерване на времетот , изразходван от тялото при падане от височиназ няма начална скорост. По време на експеримента е удобно да се записват параметрите на движение на метални квадрати с еднакъв размер, но с различна дебелина и съответно с различни маси.

Задачи и въпроси за обучение.

1. При липса на въздушно съпротивление скоростта на свободно падащо тяло през третата секунда от падането се увеличава с:

1) 10 m/s 2) 15 m/s 3) 30 m/s 4) 45 m/s

2. ох . Кое от телата по това времет 1 ускорението е нула?

3. Топката се хвърля под ъгъл спрямо хоризонта (виж снимката). Ако съпротивлението на въздуха е незначително, тогава ускорението на топката в точкатаНО съвместно насочени към вектора

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

4. Фигурите показват графики на зависимостта на проекцията на скоростта от времето за четири тела, движещи се по остаох . Кое от телата се движи с най-голямо ускорение по модул?

Съгласно графиката на зависимостта на проекциите на векторите на преместване на телата от времето на тяхното движение (виж фиг.), намерете разстоянието между телата 3 s след началото на движението.

1) 3 m 2) 1 m 3) 2 m 4) 4 m

Работен процес

1. Инсталирайте стартовата платформа в горната част на дъската. Поставете два оптоелектрични сензора вертикално под него, като ги ориентирате, както е показано на фигурата. Сензорите са разположени на разстояние приблизително 0,5 m един от друг по такъв начин, че тялото, което пада свободно след освобождаване от пусковата установка, преминава през целта си последователно.

2. Свържете оптоелектричните сензори към конекторите на тригерната платформа и захранването към конекторите на свързващия кабел, свързан към конектор 3 на измервателния блок.

3. Изберете елемента "Определяне на ускорението на гравитацията (опция 1)" в менюто на екрана на компютъра и влезте в режима за настройка на оборудването. Обърнете внимание на изображенията на сензорите в прозореца на екрана. Ако има само сензор, тогава сензорът е отворен. Когато оптичната ос на сензора е блокирана, тя се заменя с изображението на сензора с количка в подравняването му.

4. Закачете една от стоманените плочи от магнита на спусъка. За да обработите резултатите с помощта на проста формулаз = gt 2 /2 , е необходимо точно да се зададе относителното положение на стоманената плоча (в пусковото устройство) и най-близкия до нея оптоелектричен сензор. Времето започва, когато един от оптоелектричните сензори се задейства.

5. Преместете горния оптоелектричен сензор нагоре към стартовото устройство с окачено от него тяло, докато на екрана се появи изображението на сензора с подравнена количка. След това много внимателно спуснете сензора надолу и го спрете в момента, когато количката изчезва от изображението на сензора.

Отидете на екрана за измерване и изпълнете серия от 3 проби. Записвайте времето, което се появява на екрана на компютъра всеки път.

измерване на разстояниез между оптоелектрични сензори. Изчислете средната стойност на времето на падане на тялотот ср и заместване на получените данни във формулатаж = 2 з / т 2 ср , определя ускорението на свободно паданеж . Направете същото с другия квадрат.

Запишете получените данни в таблицата.

стоманени плочи

номер на опит

Разстояние между сензорите

з , м

Време

т , от

Средно време

т вж., с

Ускорение на гравитацията

ж , m/s 2

Голяма чиния

По-малка чиния

Въз основа на проведените експерименти направете следните изводи:

__________________________

Лабораторна работа номер 3.

Изследване на зависимостта на периода на трептене на пружината

махало върху масата на товара и коравината на пружината

Обективен: експериментално установяват зависимостта на периода на трептене и честотата на трептене на пружинното махало от коравината на пружината и масата на товара.

Оборудване: комплект тежести, динамометър, комплект пружини, статив, хронометър, линийка.

Правила за безопасност. Прочетете внимателно правилата и подпишете, че сте съгласни да ги спазвате..

Внимателно! На масата не трябва да има чужди предмети. Небрежното боравене с устройствата води до тяхното падане. В същото време можете да получите механично нараняване-натъртване, да извадите устройствата от работно състояние.

Запознат съм с правилата, задължавам се да спазвам. ___________________________

Подпис на ученик

Задачи и въпроси за обучение

1. Признак за осцилаторно движение - ___________________

__________________________

2. В коя фигура тялото е в равновесие?

_______ ________ _________

3. Еластична сила е най-голяма в точката _________ и __________, показани на фигурите _______ ________ ________.

4. Във всяка точка от траекторията на движение, с изключение на точка ______, топката се влияе от еластичната сила на пружината, насочена към равновесното положение.

5. Посочете точките, където скоростта е най-голяма ____________ и най-малко _______ _______, ускорението е най-голямо ______ ______ и най-малко _______.

х от работа

1. Сглобете измервателната инсталация според чертежа.

2. Чрез разтягане на пружината х и масата на товара, определете твърдостта на пружината.

Ф екстр = к  х – Законът на Хук

Ф екстр = Р = mg ;

1) ____________________________________________________

2) ____________________________________________________

3) ____________________________________________________

3. Попълнете таблица No 1 на зависимостта на периода на трептене от масата на товара за същата пружина.

4. Попълнете Таблица No 2 на зависимостта на честотата на трептене на пружинното махало от коравината на пружината за товар от 200 g.

5. Направете изводи за зависимостта на периода и честотата на трептене на пружинното махало от масата и коравината на пружината.

__________________________________________________________________________________________________

Лаборатория № 4

Изследване на зависимостта на периода и честотата на свободните трептения на нажежаемото махало от дължината на нишката

Обективен:разберете как периодът и честотата на свободните трептения на махалото на конеца зависят от неговата дължина.

Оборудване:статив със съединител и краче, топка с прикрепена към нея резба с дължина около 130 см, хронометър.

Правила за безопасност. Прочетете внимателно правилата и подпишете, че сте съгласни да ги спазвате..

Внимателно! На масата не трябва да има чужди предмети. Устройствата трябва да се използват само по предназначение. Небрежното боравене с устройствата води до тяхното падане. В същото време можете да получите механично нараняване-натъртване, да извадите устройствата от работно състояние.

Прочетох правилата и съм съгласен да ги спазвам. _______________________

Подпис на ученик

Задачи и въпроси за обучение

1. Какви вибрации се наричат ​​свободни? _____________________________

________________________________________________________________

2. Какво е нишково махало? _____________________________

________________________________________________________________

3. Периодът на трептене е _______________________________________________

________________________________________________________________

4. Честотата на трептене е _______________________________________________

5. Периодът и честотата са _____________________ стойности, тъй като техните продукти са равни на ___________________.

6. В какви единици в системата C се измерва:

месечен цикъл [ т] =

честота [ν] =

7. Махало с нишка направи 36 пълни трептения за 1,2 минути. Намерете периода и честотата на махалото.

Дадено: C Решение:

т= 1,2 мин = т =

н = 36

т - ?, ν - ?

Работен процес

1. Поставете статив на ръба на масата.

2. Прикрепете връвта на махалото към крака на статива с помощта на парче гума или строителна хартия.

3. За първия експеримент изберете дължина на конеца 5–8 cm и отклонете топката от равновесното положение с малка амплитуда (1–2 cm) и освободете.

4. Измерете интервала от време т, за което махалото ще направи 25 - 30 пълни трептения ( н ).

5. Запишете резултатите от измерването в таблица

6. Извършете още 4 експеримента по същия начин като първия, докато дължината на махалото Л увеличаване до предела.

(Например: 2) 20 - 25 см, 3) 45 - 50 см, 4) 80 - 85 см, 5) 125 - 130 см).

7. За всеки експеримент изчислете периода на трептене и го запишете в таблицата.

т 1 = т 4 =

т 2 = т 5 =

т 3 =

8
. За всеки експеримент изчислете стойността на честотата на трептене или

и го запишете в таблица.

9. Анализирайте резултатите, записани в таблицата, и отговорете на въпросите.

а) Увеличихте ли или намалихте дължината на махалото, ако периодът на трептене намалее от 0,3 s на 0,1 s?

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) Увеличава или намалява дължината на махалото, ако честотата на трептене е намалена от 5 Hz на 3 Hz

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна работа номер 5.

Изучаване на явлението електромагнитна индукция

Обективен: изучаване на феномена на електромагнитната индукция.

Оборудване:милиамперметър, бобина намотка, дъгообразен или лентов магнит, източник на захранване, намотка с желязна сърцевина от сгъваем електромагнит, реостат, ключ, свързващи проводници.

Правила за безопасност. Прочетете внимателно правилата и подпишете, че сте съгласни да ги спазвате..

Внимателно! Предпазвайте уредите от падане. Избягвайте екстремни натоварвания на измервателни уреди. Когато провеждате експерименти с магнитни полета, трябва да свалите часовника си и да приберете мобилния си телефон.

________________________

Подпис на ученик

Задачи и въпроси за обучение

1. Индукцията на магнитното поле е ___________________________________

характеристика на магнитното поле.

2. Запишете формулата модул на вектора на магнитната индукция.

Б = __________________.

Единицата за измерване на магнитната индукция в системата C: IN  =  

3. Какво е магнитен поток? __________________________________________

_________________________________________________________________

4. От какво зависи магнитният поток? _____________________________

_________________________________________________________________

5. Какво представлява явлението на електромагнитната индукция? ___________________

_________________________________________________________________

6. Кой открива феномена на електромагнитната индукция и защо това откритие е класифицирано като най-голямото? ___________________________________

__________________________________________________________________

Работен процес

1. Свържете бобината-бобина към скобите на милиамперметъра.

2. Поставете един от полюсите на магнита в намотката и след това спрете магнита за няколко секунди. Запишете дали в намотката е възникнал индукционен ток: а) по време на движението на магнита спрямо намотката; б) докато е спрян.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Запишете дали магнитният поток се е променилФ проникване в намотката: а) по време на движението на магнита; б) докато е спрян.

4. Посочете състоянието, при което се е появил индукционен ток в бобината.

5 . Поставете един от полюсите на магнита в намотката и след това го отстранете със същата скорост. (Изберете скоростта, така че стрелката да се отклони до половината от граничната стойност на скалата.)

________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Повторете експеримента, но с по-висока скорост на магнита.

а) Запишете посоката на индуцирания ток. ______________

_______________________________________________________________

б) Запишете какъв ще бъде модулът на индукционния ток. __________________

_________________________________________________________________

7. Запишете как се отразява скоростта на движение на магнита:

а) По големината на промяната в магнитния поток __________________________

__________________________________________________________________

б) На модула за индукционен ток. _____________________________

__________________________________________________________________

8. Формулирайте как модулът на силата на индукционния ток зависи от скоростта на изменение на магнитния поток.

_________________________________________________________________

9. Сглобете настройката за експеримента според чертежа.

1 - намотка-намотка

2 - намотка

10. Проверете дали има макара1 индукционен ток при: а) затваряне и отваряне на веригата, в която е включена бобината2 ; б) преминават през2 постоянен ток; в) промяна на силата на тока с реостат.

________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Запишете в кой от следните случаи: а) магнитният поток, проникващ в намотката, се е променил1 ; б) в бобината е имало индукционен ток1 .

Изход:

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лаборатория №6

Наблюдение на непрекъснати и линейни спектри

емисии

Обективен:наблюдение на непрекъснат спектър с помощта на стъклени пластини със скосени ръбове и спектър на линейно излъчване с помощта на двутръбен спектроскоп.

Оборудване:проектор, двутръбен спектроскоп, спектрални тръби с водород, неон или хелий, индуктор с високо напрежение, захранване (тези устройства са общи за целия клас), стъклена плоча със скосени ръбове (даден на всеки).

Описание на устройството.

Внимателно! Електричество! Уверете се, че изолацията на проводниците не е счупена. Избягвайте екстремни натоварвания на измервателни уреди.

Прочетох правилата и съм съгласен да ги спазвам. ______________________

Подпис на ученик

Задачи и въпроси за обучение

1. Спектроскопът е проектиран през 1815 г. от немски физик

________________________________________________________

2. Видимата светлина е електромагнитни вълни с честота:

от _________________Hz до __________________Hz.

3. Кои тела излъчват непрекъснат спектър?

1. ______________________________________________________________

2. ______________________________________________________________

3. ______________________________________________________________

4. Какъв е спектърът на светещите газове с ниска плътност?

________________________________________________________________

5. Формулирайте закона на Г. Кирхоф: ________________________________

_______________________________________________________________

Работен процес

1. Поставете плочата хоризонтално пред окото. През ръбовете, образуващи ъгъл от 45º, наблюдавайте светла вертикална ивица на екрана - изображение на плъзгащия се процеп на прожекционния апарат.

2. Изберете основните цветове от получения непрекъснат спектър и ги запишете в наблюдаваната последователност.

________________________________________________________________

3. Повторете експеримента, като вземете предвид лентата през лицата, образуваща ъгъл от 60º. Запишете разликите като спектри.

________________________________________________________________

4. Наблюдавайте линейните спектри на водород, хелий или неон чрез изследване на светещи спектрални тръби със спектроскоп.

Запишете кои линии можете да видите.

__________________________________________________________________

Изход: ________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Лаборатория №7

Изучаване на ядреното делене на урановия атом

проследяване на снимки

Обективен: да се провери валидността на закона за запазване на импулса на примера на делене на ядрото на урана.

Оборудване: снимка на следи от заредени частици, образувани във фотографска емулсия по време на деленето на ядрото на урановия атом под действието на неутронна, измервателна линийка.

Забележка: фигурата показва снимка на деленето на ядрото на урановия атом под действието на неврон на два фрагмента (ядрото е в точкатаж ). От пистите се вижда, че фрагментите от ядрото на урановия атом са се разпръснали в противоположни посоки (пробивът в лявата писта се обяснява със сблъсъка на фрагмента с ядрото на един от атомите на емулсията). Колкото по-дълга е пистата, толкова по-голяма е енергията на частицата. Дебелината на пистата е толкова по-голяма, колкото по-голям е зарядът на частицата и толкова по-ниска е нейната скорост.

Задачи и въпроси за обучение

1. Формулирайте закона за запазване на импулса. _____________________________

__________________________________________________________________

2. Обяснете физическото значение на уравнението:

__________________________________________________________________

3. Защо реакцията на делене на урановите ядра протича с освобождаването на енергия в околната среда? _____________________________________________

_______________________________________________________________

4. Като използвате пример за всяка реакция, обяснете какви са законите за запазване на заряда и масовото число. ___________________________________

_________________________________________________________________

5. Намерете неизвестния елемент от периодичната таблица, образуван в резултат на следната реакция на β-разпад:

__________________________________________________________________

6. Какъв е принципът на фотоемулсията?

______________________________________________________________

Работен процес

1. Погледнете снимката и намерете следите на фрагментите.

2. Измерете дължините на парчетата с милиметрова линийка и ги сравнете.

3. Използвайки закона за запазване на импулса, обяснете защо фрагментите, образувани при деленето на ядрото на урановия атом, се разпръснаха в противоположни посоки. __________________________________________

_________________________________________________________________

4. Еднакви ли са зарядите и енергиите на фрагментите? _____________________________

__________________________________________________________________

5. На какво основание можете да прецените това? ________________________

__________________________________________________________________

6. Една от възможните реакции на делене на урана може да се запише символично, както следва:

където z х – ядрото на атом на един от химичните елементи.

Използвайки закона за запазване на заряда и таблицата на D.I. Менделеев, определете какъв елемент е.

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Изход: _______________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

Лаборатория № 8

Изследване на следи от заредени частици върху готови

снимки

Обективен:обясняват естеството на движението на заредените частици.

Оборудване:снимки на следи от заредени частици, получени в облачна камера, балонна камера и фотографска емулсия.

Задачи и въпроси за обучение

1. Какви методи за изследване на заредени частици познавате? _____________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Какъв е принципът на работа на облачната камера? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Какво е предимството на балонната камера пред облачната? Как се различават тези устройства? __________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Какви са приликите между фотоемулсионния метод и фотографията?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Формулирайте правилото на лявата ръка за определяне на посоката на силата, действаща върху заряд в магнитно поле. ____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Фигурата показва следата на частица в облачна камера, поставена в магнитно поле. Векторът е насочен далеч от равнината. Определете знака на заряда на частицата.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Работен процес

1. Кои снимки, които са ви представени (фиг. 1, 2, 3), показват следи от частици, движещи се в магнитно поле? Обосновете отговора.

______________________________________________________________________________________________________

Ориз. един

__________________________________

2. Помислете за снимка на следи от α-частици, движещи се в облачна камера (фиг. 1).

а) В каква посока са се движили алфа-частиците?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Защо следите на α-частиците са с приблизително еднаква дължина?

______________________________________________________________________________________________________

Ориз. 3

__________________________________

__________________________________

в) Защо дебелината на следите от α-частици леко се увеличава към края на движението? _______________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Фигура 2 показва снимка на следи от α-частици в облачна камера в магнитно поле. Отговори на следните въпроси.

а) В каква посока се движат частиците? _____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Как беше насочен векторът на магнитната индукция? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

в) Защо радиусът на кривината и дебелината на пистата се променят при движение на α-частиците? _______________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Фигура 3 показва снимка на електронен път в мехурна камера, поставена в магнитно поле. Отговори на следните въпроси.

а) Защо пистата на електроните е оформена като спирала? _____________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

б) В каква посока се е движил електронът? __________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

в) Как беше насочен векторът на магнитната индукция? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

г) Каква може да е причината електронната пътека на фигура 3 да е много по-дълга от следите на α-частиците на фигура 2? _______________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Изход: ________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лаборатория №9

Измерване на естествен радиационен фон

дозиметър

Обективен:придобиване на практически умения за използване на битов дозиметър за измерване на радиационен фон.

Оборудване:домакински дозиметър, инструкции за употребата му.

Правила за безопасност. Прочетете внимателно правилата за използване на дозиметъра и подпишете, че се задължавате да ги спазвате.. Внимателно! Предпазвайте устройството от падане.

Прочетох правилата и съм съгласен да ги спазвам. _______________________(_подпис на ученик)

Забележка:Битовите дозиметри са предназначени за оперативно индивидуално наблюдение на радиационната обстановка от населението и позволяват приблизителна оценка на мощността на еквивалентната радиационна доза. Повечето съвременни дозиметри измерват мощността на радиационната доза в микросиверти на час (µSv/h), но друга единица, микрорентген на час (µR/h), все още се използва широко. Съотношението между тях е: 1 µSv/h = 100 µR/h. Средната стойност на еквивалентната доза на погълната радиация, дължаща се на естествения радиационен фон, е около 2 mSv годишно.

Задачи и въпроси за обучение

1. Погълнатата доза радиация е ___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Формула за абсорбирана доза:

г де: ________________________________

___________________________________

___________________________________

3. Единици на абсорбирана доза: =

4. Еквивалентната доза H се определя по формулата:

където: ________________________________

___________________________________

5. Единицата за еквивалентна доза е ____________________

6. Колко пъти ще намалее първоначалният брой радиоактивни ядра за време, равно на периода на полуразпад? ___________________________________

Работен процес

1. Внимателно проучете инструкциите за работа с дозиметъра и определете:

каква е процедурата за подготовката му за работа;

какви видове йонизиращи лъчения измерва;

в какви единици устройството регистрира мощността на радиационната доза;

каква е продължителността на цикъла на измерване;

какви са границите на абсолютната грешка на измерването;

каква е процедурата за наблюдение и подмяна на вътрешното захранване;

какво е разположението и предназначението на органите за управление на работата на уреда.

2. Направете външна проверка на устройството и пробното му включване.

3. Уверете се, че дозиметърът е в изправност.

4. Подгответе инструмента за измерване на мощността на радиационната доза.

5. Измерете фоновото радиационно ниво 8-10 пъти, като всеки път записвайте показанията на дозиметъра.

6. Изчислете средната стойност на радиационния фон.

________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Изчислете каква доза йонизиращо лъчение ще получи човек през годината, ако средната стойност на радиационния фон не се променя през цялата година. Сравнете го със стойност, която е безопасна за човешкото здраве.

________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Сравнете получената средна фонова стойност с естествения радиационен фон, приет за норма - 0,15 μSv / h ..

Направете заключение ________________________________________________

_______________________________________________________________

________________________________________________________________