ห้องปฏิบัติการหมายเลข 5 ในวิชาฟิสิกส์ งานห้องปฏิบัติการทางฟิสิกส์

แล็บ #5

การกำหนดโมเมนต์ความเฉื่อยของวัตถุที่มีรูปร่างใดๆ

1 วัตถุประสงค์ของงาน

การหาโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มคณิตศาสตร์และฟิสิกส์

2 รายการอุปกรณ์และอุปกรณ์เสริม

ชุดทดลองสำหรับกำหนดโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ ไม้บรรทัด

1- ลูกตุ้มกายภาพ,

ลูกตุ้มคณิตศาสตร์ 2 ลูก,

4 ตำแหน่งสำหรับติดด้าย

ชั้นวาง 5 แนวตั้ง,

6 ฐาน,

3 ส่วนทฤษฎี

ลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์เป็นจุดวัสดุที่แขวนอยู่บนเกลียวที่ไม่มีน้ำหนัก คาบการแกว่งของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์ถูกกำหนดโดยสูตร:

,

ที่ไหน l- ความยาวของเกลียว

ลูกตุ้มกายภาพคือวัตถุที่แข็งกระด้างซึ่งสามารถแกว่งไปมารอบแกนคงที่ซึ่งไม่ตรงกับจุดศูนย์กลางของความเฉื่อย การสั่นของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์และฟิสิกส์เกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแรงกึ่งยืดหยุ่น ซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบของแรงโน้มถ่วง

ความยาวที่ลดลงของลูกตุ้มกายภาพคือความยาวของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์ ซึ่งคาบของการสั่นเกิดขึ้นพร้อมกับคาบการสั่นของลูกตุ้มกายภาพ

โมเมนต์ความเฉื่อยของร่างกายเป็นตัววัดความเฉื่อยระหว่างการเคลื่อนที่แบบหมุน ค่าของมันขึ้นอยู่กับการกระจายของมวลกายที่สัมพันธ์กับแกนของการหมุน

โมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มคณิตศาสตร์คำนวณโดยสูตร:

,

ที่ไหน ม - มวลของลูกตุ้มคณิตศาสตร์ l - ความยาวของลูกตุ้มคณิตศาสตร์

โมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มกายภาพคำนวณโดยสูตร:

4 ผลการทดลอง

การหาโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มคณิตศาสตร์และฟิสิกส์

					ตู่ ม, กับ	g, m/s 2	ฉัน ม, กก.ม. 2

	ม ฉ, กิโลกรัม			ตู่ ฉ, กับ		ฉัน ฉ, กก.ม. 2	ฉัน, กก.ม. 2

Δ t = 0.001s

Δ g = 0.05 ม./วินาที 2

Δ π = 0,005

Δ ม = 0.0005 กก.

Δ l = 0.005 m

ฉัน ฉ = 0.324 ± 0.007 กก.  ม 2 ε = 2.104%

การหาโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มกายภาพขึ้นอยู่กับการกระจายมวล

						ฉัน ฉ, กก.ม. 2	ฉัน ฉ, กก.ม. 2

ฉัน ฉ 1 = 0.422 ± 0.008 กิโลกรัม  ม 2

ฉัน ฉ 2 = 0.279 ± 0.007 กิโลกรัม  ม 2

ฉัน ฉ 3 = 0.187 ± 0.005 กิโลกรัม  ม 2

ฉัน ฉ 4 = 0.110 ± 0.004 กิโลกรัม  ม 2

ฉัน f5 = 0.060 ± 0.003 กก.  ม 2

บทสรุป:

ในงานห้องปฏิบัติการที่ทำเสร็จแล้ว ฉันได้เรียนรู้วิธีคำนวณโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มคณิตศาสตร์และลูกตุ้มกายภาพ ซึ่งขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างจุดแขวนลอยกับจุดศูนย์ถ่วงแบบไม่เชิงเส้น

คุณดาวน์โหลดเอกสารนี้จากหน้ากลุ่มศึกษา ZI-17, FIRT, USATU http:// www. zi-17. นาโนเมตร. enเราหวังว่ามันจะช่วยคุณในการเรียนรู้ของคุณ ไฟล์เก็บถาวรได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและคุณจะพบสิ่งที่มีประโยชน์บนไซต์เสมอ หากคุณใช้สื่อใดๆ จากเว็บไซต์ของเรา อย่าละเลยสมุดเยี่ยม คุณสามารถฝากคำขอบคุณและความปรารถนาถึงผู้เขียนได้ตลอดเวลา

ฟิสิกส์เป็นศาสตร์แห่งธรรมชาติ ในวิชาของโรงเรียน มันใช้พื้นที่พิเศษ เพราะพร้อมกับข้อมูลความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา มันพัฒนาความคิดเชิงตรรกะ สร้างโลกทัศน์ทางวัตถุ สร้างภาพองค์รวมของจักรวาล และมีหน้าที่การศึกษา

บทบาทของฟิสิกส์ระดับ 7 ในการสร้างบุคคลโดยไม่คำนึงถึงอาชีพที่เลือกโดยบุคคลนั้นยิ่งใหญ่และยังคงเติบโตต่อไป ในหลายประเทศ ฟิสิกส์เป็นวินัยเริ่มถูกนำมาใช้ในโครงการของมหาวิทยาลัยศิลปศาสตร์ ความรู้เชิงลึกของฟิสิกส์เป็นหลักประกันความสำเร็จในทุกอาชีพ

การดูดซึมของฟิสิกส์มีประสิทธิภาพมากที่สุดผ่านกิจกรรม การได้มา (การรวม) ของความรู้ทางฟิสิกส์ในชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 อำนวยความสะดวกโดย:

• 1) การแก้ปัญหาทางกายภาพงานประเภทต่างๆ
• 2) การวิเคราะห์เหตุการณ์ประจำวันจากมุมมองของฟิสิกส์

จริง Reshebnik ในวิชาฟิสิกส์สำหรับเกรด 7 ถึงผู้เขียนตำราเรียน L.A. Isachenkova, ยู.ดี. Leshchinsky 2011ปีที่พิมพ์ให้โอกาสมากมายในกิจกรรม เช่น การแก้ปัญหา การนำเสนอปัญหาคอมพิวเตอร์ ปัญหาการทดลอง ปัญหาที่มีคำตอบให้เลือก และปัญหาที่มีเงื่อนไขไม่ครบถ้วน

งานแต่ละประเภทมีภาระระเบียบวิธีปฏิบัติที่แน่นอน ดังนั้น, งานที่มีเงื่อนไขไม่ครบถ้วนเชิญนักเรียนให้เป็นผู้เขียนร่วมของปัญหา เสริมเงื่อนไข และแก้ปัญหาตามระดับของการฝึกอบรมของพวกเขา งานประเภทนี้พัฒนาความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนอย่างแข็งขัน งาน-คำถามพัฒนาความคิด, สอนให้นักเรียนเห็นปรากฏการณ์ทางกายภาพในชีวิตประจำวัน

แอปพลิเคชันมีข้อมูลสำคัญทั้งสำหรับการแก้ไขงานที่ให้ไว้ในคู่มือและสำหรับการแก้ไขงานประจำวันที่มีลักษณะเหมือนบ้าน นอกจากนี้ การวิเคราะห์ข้อมูลอ้างอิงจะพัฒนาความคิด ช่วยในการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติของสาร ช่วยให้คุณสามารถเปรียบเทียบมาตราส่วนของปริมาณทางกายภาพ ลักษณะของอุปกรณ์และเครื่องจักร

แต่เป้าหมายหลักของคู่มือนี้คือการสอนให้ผู้อ่านได้รับความรู้โดยอิสระผ่านการแก้ปัญหาประเภทต่างๆ เพื่อให้เข้าใจปรากฏการณ์และกระบวนการทางกายภาพอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น เพื่อเรียนรู้กฎและรูปแบบที่เชื่อมโยงปริมาณทางกายภาพ

เราหวังว่าคุณจะประสบความสำเร็จในเส้นทางการเรียนรู้ฟิสิกส์ที่ยากลำบาก

แล็บ #1

การเคลื่อนที่ของร่างกายเป็นวงกลมภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและความยืดหยุ่น

วัตถุประสงค์:ตรวจสอบความถูกต้องของกฎข้อที่สองของนิวตันสำหรับการเคลื่อนที่ของวัตถุในวงกลมภายใต้การกระทำของหลาย ๆ

1) น้ำหนัก 2) ด้าย 3) ขาตั้งพร้อมคลัตช์และแหวน 4) แผ่นกระดาษ 5) ตลับเมตร 6) นาฬิกากับเข็มวินาที

เหตุผลทางทฤษฎี

การตั้งค่าทดลองประกอบด้วยสิ่งของที่ผูกติดอยู่กับเกลียวกับวงแหวนของขาตั้งกล้อง (รูปที่ 1) แผ่นกระดาษวางอยู่บนโต๊ะใต้ลูกตุ้มซึ่งวาดวงกลมที่มีรัศมี 10 ซม. ตรงกลาง อู๋ วงกลมอยู่บนแนวตั้งใต้จุดแขวน ถึง ลูกตุ้ม. เมื่อน้ำหนักบรรทุกเคลื่อนไปตามวงกลมที่แสดงบนแผ่นงาน ด้ายจะอธิบายถึงพื้นผิวทรงกรวย จึงเรียกลูกตุ้มดังกล่าวว่า รูปกรวย

เราฉาย (1) บนแกนพิกัด X และ Y

(X), (2)

(ป), (3)

มุมที่เกิดจากเกลียวกับแนวตั้งอยู่ที่ไหน

แสดงจากสมการสุดท้าย

และแทนที่ลงในสมการ (2) แล้ว

หากระยะเวลาหมุนเวียน ตู่ ลูกตุ้มรอบวงกลมรัศมี K ทราบจากข้อมูลการทดลองแล้ว

ระยะเวลาของการปฏิวัติสามารถกำหนดได้โดยการวัดเวลา t ซึ่งลูกตุ้มทำ นู๋ การปฏิวัติ:

ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 1

, (7)

รูปที่ 1

รูปที่ 2

ที่ไหน h =OK - ระยะทางจากจุดระงับ ถึง สู่ศูนย์กลางของวงกลม อู๋ .

โดยคำนึงถึงสูตร (5) - (7) ความเท่าเทียมกัน (4) สามารถแสดงเป็น

. (8)

สูตร (8) เป็นผลโดยตรงจากกฎข้อที่สองของนิวตัน ดังนั้น วิธีแรกในการตรวจสอบความถูกต้องของกฎข้อที่สองของนิวตันคือการทดลองยืนยันตัวตนของส่วนด้านซ้ายและขวาของความเท่าเทียมกัน (8)

แรงส่งความเร่งสู่ศูนย์กลางสู่ลูกตุ้ม

โดยคำนึงถึงสูตร (5) และ (6) กฎข้อที่สองของนิวตันมีรูปแบบ

. (9)

บังคับ F วัดด้วยไดนาโมมิเตอร์ ลูกตุ้มถูกดึงออกจากตำแหน่งสมดุลเป็นระยะทางเท่ากับรัศมีของวงกลม R และอ่านค่าไดนาโมมิเตอร์ (รูปที่ 2) น้ำหนักของโหลด ม ถือว่าเป็นที่รู้จัก

ดังนั้น อีกวิธีหนึ่งในการตรวจสอบความถูกต้องของกฎข้อที่สองของนิวตันคือ การทดลองยืนยันตัวตนของส่วนด้านซ้ายและขวาของความเท่าเทียมกัน (9)

สั่งงาน

ประกอบชุดทดลอง (ดูรูปที่ 1) เลือกความยาวลูกตุ้มประมาณ 50 ซม.

บนแผ่นกระดาษ วาดวงกลมที่มีรัศมี R = 10 วินาที ม.

วางกระดาษหนึ่งแผ่นโดยให้ศูนย์กลางของวงกลมอยู่ใต้จุดแขวนแนวตั้งของลูกตุ้ม

วัดระยะทาง ชม. ระหว่างจุดระงับ ถึง และจุดศูนย์กลางของวงกลม อู๋ เทปวัด

ชั่วโมง =

5. ขับลูกตุ้มรูปกรวยไปตามวงกลมที่วาดด้วยความเร็วคงที่ วัดเวลา t ในระหว่างที่ลูกตุ้มทำ นู๋ = 10 รอบ

t =

6. คำนวณความเร่งสู่ศูนย์กลางของโหลด

คำนวณ

บทสรุป.

แล็บ #2

การตรวจสอบกฎหมายของบอยล์-มาริออตต์

วัตถุประสงค์:ทดลองตรวจสอบกฎบอยล์–มาริออตต์โดยการเปรียบเทียบพารามิเตอร์ของแก๊สในสถานะทางอุณหพลศาสตร์สองสถานะ

อุปกรณ์ เครื่องมือวัด: 1) อุปกรณ์สำหรับศึกษากฎของแก๊ส 2) บารอมิเตอร์ (หนึ่งอันต่อคลาส), 3) ขาตั้งกล้องในห้องปฏิบัติการ, 4) แถบกระดาษกราฟขนาด 300 * 10 มม., 5) เทปวัด

เหตุผลทางทฤษฎี

กฎบอยล์–มาริออตต์กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างความดันและปริมาตรของก๊าซของมวลที่กำหนดที่อุณหภูมิก๊าซคงที่ เพื่อให้มั่นใจในความยุติธรรมของกฎหมายนี้หรือความเท่าเทียมกัน

(1)

เพียงพอที่จะวัดความดันพี 1 , พี 2 ก๊าซและปริมาตรวี 1 , วี 2 ในสถานะเริ่มต้นและขั้นสุดท้ายตามลำดับ การเพิ่มความถูกต้องของการตรวจสอบกฎหมายทำได้โดยการลบผลิตภัณฑ์ออกจากความเท่าเทียมกันทั้งสองด้าน (1) จากนั้นสูตร (1) จะมีลักษณะดังนี้

(2)

หรือ

(3)

อุปกรณ์ศึกษากฎแก๊สประกอบด้วยหลอดแก้ว 2 หลอดยาว 1 และ 2 50 ซม. เชื่อมต่อกันด้วยสายยางยาว 3 ม. 1 ม. จานมีแคลมป์ 4 ขนาด 300 * 50 * 8 มม. และปลั๊ก 5 (รูปที่ 5) 1, ก) แถบกระดาษกราฟติดอยู่กับแผ่นที่ 4 ระหว่างหลอดแก้ว ท่อ 2 ถูกถอดออกจากฐานของอุปกรณ์โดยลดระดับลงและยึดเข้ากับขาของขาตั้งกล้อง 6 สายยางจะเต็มไปด้วยน้ำ ความดันบรรยากาศวัดด้วยบารอมิเตอร์ในหน่วยมิลลิเมตรปรอท ศิลปะ.

เมื่อทำการยึดท่อเคลื่อนที่ในตำแหน่งเริ่มต้น (รูปที่ 1, b) สามารถหาปริมาตรทรงกระบอกของก๊าซในท่อคงที่ 1 ได้จากสูตร

, (4)

ที่ไหน S คือพื้นที่หน้าตัดของท่อ 1u

ความดันก๊าซเริ่มต้นในนั้นแสดงเป็นมิลลิเมตรปรอท Art. คือผลรวมของความดันบรรยากาศและความดันของความสูงของเสาน้ำในท่อ 2:

มิลลิเมตรปรอท (5).

ความแตกต่างของระดับน้ำในท่อ (มม.) สูตร (5) คำนึงถึงความหนาแน่นของน้ำน้อยกว่าความหนาแน่นของปรอท 13.6 เท่า

เมื่อท่อ 2 ถูกยกขึ้นและจับจ้องไปที่ตำแหน่งสุดท้าย (รูปที่ 1, c) ปริมาตรของก๊าซในท่อที่ 1 จะลดลง:

(6)

ความยาวของเสาอากาศในท่อคงที่ 1 อยู่ที่ใด

ความดันก๊าซขั้นสุดท้ายหาได้จากสูตร

มม. rt. ศิลปะ. (7)

การแทนที่พารามิเตอร์ก๊าซเริ่มต้นและขั้นสุดท้ายเป็นสูตร (3) ทำให้เราสามารถแสดงกฎหมาย Boyle-Mariotte ในรูปแบบ

(8)

ดังนั้น การตรวจสอบความถูกต้องของกฎหมาย Boyle-Mariotte จะลดลงเป็นการทดสอบยืนยันตัวตนของ L 8 ด้านซ้ายและด้านขวา P 8 ส่วนของความเท่าเทียมกัน (8)

สั่งงาน

7.วัดความแตกต่างของระดับน้ำในท่อ

ยกท่อที่เคลื่อนที่ได้ 2 ให้สูงขึ้นและแก้ไข (ดูรูปที่ 1, c)

ทำซ้ำการวัดความยาวของคอลัมน์อากาศในท่อ 1 และความแตกต่างของระดับน้ำในท่อ บันทึกผลการวัด

10. วัดความดันบรรยากาศด้วยบารอมิเตอร์

11. คำนวณด้านซ้ายของความเท่าเทียมกัน (8)

คำนวณด้านขวาของความเท่าเทียมกัน (8)

13. ตรวจสอบความเท่าเทียมกัน (8)

บทสรุป:

แล็บ #4

การตรวจสอบการเชื่อมต่อแบบผสมของตัวนำ

วัตถุประสงค์ : ทดลองศึกษาลักษณะของการเชื่อมต่อแบบผสมของตัวนำ

อุปกรณ์เครื่องมือวัด: 1) แหล่งจ่ายไฟ 2) คีย์ 3) รีโอสแตต 4) แอมมิเตอร์ 5) โวลต์มิเตอร์ 6) สายต่อ 7) ตัวต้านทานแบบลวดสามตัวที่มีความต้านทาน 1 โอห์ม 2 โอห์ม และ 4 โอห์ม

เหตุผลทางทฤษฎี

วงจรไฟฟ้าจำนวนมากใช้การเชื่อมต่อตัวนำแบบผสม ซึ่งเป็นการรวมกันของการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนาน การเชื่อมต่อความต้านทานแบบผสมที่ง่ายที่สุด = 1 โอห์ม = 2 โอห์ม = 4 โอห์ม

ก) ตัวต้านทาน R 2 และ R 3 เชื่อมต่อแบบขนาน ดังนั้นความต้านทานระหว่างจุด 2 และ 3

b) นอกจากนี้ ด้วยการเชื่อมต่อแบบขนาน กระแสทั้งหมดที่ไหลเข้าสู่โหนด 2 จะเท่ากับผลรวมของกระแสที่ไหลจากโหนดนั้น

c) เนื่องจากแนวต้านR 1 และความต้านทานที่เท่ากันเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม

, (3)

และค่าความต้านทานรวมของวงจรระหว่างจุดที่ 1 และ 3

.(4)

วงจรไฟฟ้าสำหรับศึกษาลักษณะของการเชื่อมต่อแบบผสมของตัวนำประกอบด้วยแหล่งพลังงาน 1 ซึ่งรีโอสแตต 3 แอมมิเตอร์ 4 และการเชื่อมต่อแบบผสมของตัวต้านทานลวดสามตัว R 1, R 2 และ R 3 เชื่อมต่อผ่านกุญแจ 2. โวลต์มิเตอร์ 5 วัดแรงดันระหว่างจุดคู่ต่าง ๆ ในวงจร แผนภาพของวงจรไฟฟ้าแสดงในรูปที่ 3 การวัดกระแสและแรงดันในวงจรไฟฟ้าที่ตามมาจะทำให้สามารถตรวจสอบความสัมพันธ์ (1) - (4) ได้

การวัดกระแสฉันไหลผ่านตัวต้านทานR1 และความเท่าเทียมกันที่อาจเกิดขึ้นช่วยให้คุณกำหนดแนวต้านและเปรียบเทียบกับค่าที่กำหนด

. (5)

ความต้านทานหาได้จากกฎของโอห์มโดยการวัดความต่างศักย์ด้วยโวลต์มิเตอร์:

.(6)

ผลลัพธ์นี้สามารถเปรียบเทียบกับค่าที่ได้จากสูตร (1) ความถูกต้องของสูตร (3) ถูกตรวจสอบโดยการวัดเพิ่มเติมโดยใช้โวลต์มิเตอร์แบบแรงดันไฟ (ระหว่างจุดที่ 1 ถึง 3)

การวัดนี้จะช่วยให้คุณประเมินความต้านทานได้ (ระหว่างจุดที่ 1 ถึง 3)

.(7)

ค่าทดลองของความต้านทานที่ได้จากสูตร (5) - (7) ต้องเป็นไปตามความสัมพันธ์ 9;) สำหรับการเชื่อมต่อแบบผสมที่กำหนดของตัวนำ

สั่งงาน

ประกอบวงจรไฟฟ้า

3. บันทึกผลการวัดปัจจุบัน

4. เชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์กับจุดที่ 1 และ 2 แล้ววัดแรงดันระหว่างจุดเหล่านี้

5.บันทึกผลการวัดแรงดันไฟ

6. คำนวณแนวต้าน

7. บันทึกผลการวัดความต้านทาน = และเปรียบเทียบกับค่าความต้านทานของตัวต้านทาน = 1 โอห์ม

8. ต่อโวลต์มิเตอร์กับจุดที่ 2 และ 3 แล้ววัดแรงดันระหว่างจุดเหล่านี้

ตรวจสอบความถูกต้องของสูตร (3) และ (4)

โอห์ม

บทสรุป:

เราทดลองศึกษาลักษณะของการเชื่อมต่อแบบผสมของตัวนำ

มาตรวจสอบกัน:

งานเสริม.ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเมื่อตัวนำต่อขนานกัน ความเสมอภาคจะเป็นจริง:

โอห์ม

โอห์ม

2 คอร์ส.

แล็บ #1

ศึกษาปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

วัตถุประสงค์: ทดลองพิสูจน์กฎ Lenz ที่กำหนดทิศทางของกระแสในระหว่างการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

อุปกรณ์เครื่องมือวัด: 1) แม่เหล็กคันศร 2) คอยล์คอยล์ 3) มิลลิแอมป์มิเตอร์ 4) แท่งแม่เหล็ก

เหตุผลทางทฤษฎี

ตามกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (หรือกฎฟาราเดย์-แมกซ์เวล) EMF ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า อี ฉันในวงปิดมีค่าเท่ากับตัวเลขและอยู่ตรงข้ามกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก Fผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยเส้นขอบนี้

อี ฉัน \u003d - F ’

ในการกำหนดสัญญาณของการเหนี่ยวนำ EMF (และตามทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ) ในวงจร ทิศทางนี้จะถูกเปรียบเทียบกับทิศทางที่เลือกของการเลี่ยงผ่านวงจร

ทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ (เช่นเดียวกับขนาดของ EMF การเหนี่ยวนำ) ถือเป็นค่าบวกหากตรงกับทิศทางที่เลือกของการเลี่ยงผ่านวงจร และถือเป็นค่าลบหากอยู่ตรงข้ามกับทิศทางที่เลือกของการเลี่ยงผ่านวงจร เราใช้กฎของฟาราเดย์-แมกซ์เวลล์เพื่อกำหนดทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำในขดลวดลวดกลมที่มีพื้นที่ ส 0 . เราคิดว่าในตอนแรก t 1 =0 การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กในบริเวณขดลวดมีค่าเท่ากับศูนย์ ในเวลาต่อมา t 2 = ขดลวดเคลื่อนที่เข้าไปในบริเวณสนามแม่เหล็กซึ่งการเหนี่ยวนำนั้นตั้งฉากกับระนาบของขดลวดกับเรา (รูปที่ 1 ข)

สำหรับทิศทางของการข้ามรูปร่าง เราจะเลือกทิศทางตามเข็มนาฬิกา ตามกฎของกิมเล็ต เวกเตอร์พื้นที่ส่วนโค้งจะชี้จากเราในแนวตั้งฉากกับพื้นที่เส้นขอบ

ฟลักซ์แม่เหล็กที่เจาะวงจรในตำแหน่งเริ่มต้นของขดลวดเป็นศูนย์ (=0):

ฟลักซ์แม่เหล็กในตำแหน่งสุดท้ายของขดลวด

การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กต่อหน่วยเวลา

ดังนั้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตามสูตร (1) จะเป็นค่าบวก:

อี ฉัน =

ซึ่งหมายความว่ากระแสเหนี่ยวนำในวงจรจะถูกกำหนดทิศทางตามเข็มนาฬิกา ดังนั้น ตามกฎวงแหวนสำหรับกระแสวน การเหนี่ยวนำของตัวเองบนแกนของขดลวดดังกล่าวจะมุ่งตรงไปกับการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กภายนอก

ตามกฎของเลนซ์ กระแสเหนี่ยวนำในวงจรมีทิศทางที่ฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยผ่านพื้นผิวที่ถูกจำกัดโดยวงจรป้องกันการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ทำให้เกิดกระแสนี้

กระแสเหนี่ยวนำจะถูกสังเกตเช่นกันเมื่อสนามแม่เหล็กภายนอกมีความเข้มแข็งในระนาบของขดลวดโดยไม่เคลื่อนที่ ตัวอย่างเช่น เมื่อแม่เหล็กแท่งเคลื่อนที่เข้าในขดลวด สนามแม่เหล็กภายนอกและฟลักซ์แม่เหล็กที่แทรกซึมจะเพิ่มขึ้น

ทิศทางของรูปร่าง

F 1

F 2

ξi

(เข้าสู่ระบบ)

(อดีต.)

ฉัน A

บี 1 ส 0

บี 2 ส 0

-(B 2 -B 1)S 0<0

15 mA

สั่งงาน

1. ขดลวด - มดลูก 2 (ดูรูปที่ 3) เชื่อมต่อกับขั้วของมิลลิแอมป์มิเตอร์

2. ใส่ขั้วเหนือของแม่เหล็กคันศรเข้าไปในขดลวดตามแกนของมัน ในการทดลองครั้งต่อๆ ไป ให้ย้ายขั้วแม่เหล็กจากด้านเดียวกันของขดลวด โดยตำแหน่งจะไม่เปลี่ยนแปลง

ตรวจสอบความสอดคล้องของผลการทดสอบกับตารางที่ 1

3. ถอดขั้วเหนือของแม่เหล็กคันศรออกจากขดลวด นำเสนอผลการทดลองในตาราง

ทิศทางของรูปร่างวัดดัชนีการหักเหของแสงของแก้วโดยใช้แผ่นขนานระนาบ

อุปกรณ์เครื่องมือวัด: 1) แผ่นระนาบขนานที่มีขอบเอียง 2) ไม้บรรทัดวัด 3) สี่เหลี่ยมนักเรียน

เหตุผลทางทฤษฎี

วิธีการวัดดัชนีการหักเหของแสงโดยใช้เพลตขนานระนาบขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าลำแสงที่ผ่านแผ่นขนานระนาบขนานไปกับทิศทางของอุบัติการณ์

ตามกฎการหักเหของแสง ดัชนีการหักเหของแสงของตัวกลาง

ในการคำนวณและบนกระดาษแผ่นหนึ่ง เส้นขนานสองเส้น AB และ CD จะถูกวาดที่ระยะห่าง 5-10 มม. จากกันและกันและวางแผ่นกระจกไว้เพื่อให้ใบหน้าคู่ขนานตั้งฉากกับเส้นเหล่านี้ ด้วยการจัดเรียงจานนี้ เส้นตรงคู่ขนานจะไม่เปลี่ยน (รูปที่ 1, a)

ตาถูกวางไว้ที่ระดับโต๊ะและตามเส้นตรง AB และ CD ผ่านกระจก จานจะหมุนไปรอบๆ แกนตั้งทวนเข็มนาฬิกา (รูปที่ 1, b) การหมุนจะดำเนินการจนกระทั่ง QC ของลำแสงดูเหมือนจะเป็นความต่อเนื่องของ BM และ MQ

ในการประมวลผลผลการวัด ให้ร่างโครงร่างของจานด้วยดินสอแล้วนำออกจากกระดาษ ผ่านจุด M เส้นตั้งฉาก O 1 O 2 จะถูกลากไปยังใบหน้าคู่ขนานของแผ่นเปลือกโลกและเส้นตรง MF

จากนั้นบนเส้นตรง BM และ MF ส่วนที่เท่ากัน ME 1 \u003d ML 1 จะถูกเลิกจ้างและฉากตั้งฉาก L 1 L 2 และ E 1 E 2 จะลดลงโดยใช้สี่เหลี่ยมจัตุรัสจากจุด E 1 และ L 1 ถึงเส้นตรง O 1 O 2. จากสามเหลี่ยมมุมฉาก หลี่

ก) จัดแนวด้านขนานของจานในแนวตั้งฉากกับ AB และ CD ก่อน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเส้นขนานไม่เคลื่อนที่

b) วางตาของคุณไว้ที่ระดับโต๊ะ และตามเส้น AB และ CD ผ่านกระจก ให้หมุนจานไปรอบๆ แกนแนวตั้งทวนเข็มนาฬิกา จนกระทั่ง QC ของลำแสงดูเหมือนจะเป็นความต่อเนื่องของ BM และ MQ

2. วงกลมเส้นขอบจานด้วยดินสอ จากนั้นนำออกจากกระดาษ

3. ผ่านจุด M (ดูรูปที่ 1,b) วาด O 1 O 2 ตั้งฉากกับใบหน้าคู่ขนานของจานและเส้นตรง MF (ความต่อเนื่องของ MQ) โดยใช้สี่เหลี่ยมจัตุรัส

4. อยู่กึ่งกลางที่จุด M วาดวงกลมรัศมีตามใจชอบ ทำเครื่องหมายจุด L 1 และ E 1 บนเส้นตรง BM และ MF (ME 1 \u003d ML 1)

5. ใช้สี่เหลี่ยมจัตุรัส ลดฉากตั้งฉากจากจุด L 1 และ E 1 ไปที่เส้น O 1 O 2

6. วัดความยาวของส่วน L 1 L 2 และ E 1 E 2 ด้วยไม้บรรทัด

7. คำนวณดัชนีการหักเหของแสงของแก้วโดยใช้สูตรที่ 2

งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 1

ศึกษาการเคลื่อนที่ที่เร่งความเร็วสม่ำเสมอโดยไม่มีความเร็วเริ่มต้น

วัตถุประสงค์: เพื่อสร้างการพึ่งพาคุณภาพความเร็วของร่างกายตรงเวลาในระหว่างการเคลื่อนไหวที่เร่งอย่างสม่ำเสมอจากสภาวะพัก เพื่อกำหนดความเร่งของการเคลื่อนไหวของร่างกาย

อุปกรณ์: รางห้องปฏิบัติการ, รถม้า, ขาตั้งกล้องพร้อมคลัตช์, นาฬิกาจับเวลาพร้อมเซ็นเซอร์

.

ฉันได้อ่านกฎและตกลงที่จะปฏิบัติตามพวกเขา ________________________

ลายเซ็นนักเรียน

บันทึก: ในระหว่างการทดสอบ แคร่ตลับหมึกจะถูกปล่อยหลายครั้งจากตำแหน่งเดียวกันบนรางน้ำ และกำหนดความเร็วที่จุดต่างๆ ในระยะทางที่ต่างกันจากตำแหน่งเริ่มต้น

หากร่างกายเคลื่อนที่เร็วขึ้นอย่างสม่ำเสมอจากการพักการกระจัดจะเปลี่ยนไปตามเวลาตามกฎหมาย:ส = ที่ 2 /2 (1) และความเร็วคือวี = ที่(2). หากเราแสดงอัตราเร่งจากสูตร 1 และแทนที่ด้วย 2 เราจะได้สูตรที่แสดงการพึ่งพาความเร็วต่อการกระจัดและเวลาในการเคลื่อนที่:วี = 2 ส/ t.

1. การเคลื่อนที่ที่เร่งความเร็วสม่ำเสมอคือ ___

2. วัดในหน่วยใดในระบบ C:

อัตราเร่ง  เอ  =  

ความเร็ว    =  

เวลา  t  =  

ย้าย  ส  =  

3. เขียนสูตรความเร่งในการฉายภาพ:

เอ x = _________________.

4. หาความเร่งของร่างกายจากกราฟความเร็ว

ก =

5. เขียนสมการการกระจัดของการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ

ส= + ______________

ถ้า  0 = 0 แล้ว ส=

6. การเคลื่อนไหวจะถูกเร่งอย่างสม่ำเสมอหากเป็นไปตามรูปแบบ:

ส 1 :ส 2 :ส 3 : … : ส น = 1: 4: 9: ... : n 2 .

หาทัศนคติส 1 : ส 2 : ส 3 =

ขั้นตอนการทำงาน

1. เตรียมตารางบันทึกผลการวัดและการคำนวณ:

2. ติดรางน้ำเข้ากับขาตั้งกล้องทำมุมโดยใช้ตัวต่อเพื่อให้แคร่เลื่อนรางลงรางด้วยตัวมันเอง ใช้ตัวยึดแม่เหล็กยึดเซ็นเซอร์นาฬิกาจับเวลาตัวใดตัวหนึ่งบนรางน้ำที่ระยะ 7 ซม. จากจุดเริ่มต้นของมาตราส่วนการวัด (x 1 ). ยึดเซ็นเซอร์ตัวที่สองตรงข้ามกับค่า 34 ซม. บนไม้บรรทัด (x 2 ). คำนวณการกระจัด (ส) ซึ่งแคร่จะทำเมื่อเคลื่อนจากเซ็นเซอร์ตัวแรกไปยังตัวที่สอง

S=x 2 – x 1 = ____________________

3. วางแคร่ตลับหมึกไว้ที่จุดเริ่มต้นของรางและปล่อย ใช้นาฬิกาจับเวลา (t).

4. คำนวณสูตรความเร็วรถ (วี) โดยที่มันเคลื่อนผ่านเซ็นเซอร์ตัวที่สองและความเร่งของการเคลื่อนไหว (a):

=

______________________________________________________

5. เลื่อนเซ็นเซอร์ล่างลง 3 ซม. แล้วทำการทดลองซ้ำ (การทดลองที่ 2):

S = ________________________________________________________________________________

วี = _____________________________________________________________

เอ = ______________________________________________________________

6. ทำการทดลองซ้ำ โดยถอดเซ็นเซอร์ด้านล่างออกอีก 3 ซม. (การทดลองที่ 3):

ส=

เอ = _______________________________________________________________

7. ให้สรุปว่าความเร็วของเกวียนเปลี่ยนไปอย่างไรตามเวลาของการเคลื่อนที่ที่เพิ่มขึ้น และการเร่งความเร็วของเกวียนนั้นเป็นอย่างไรในระหว่างการทดลองเหล่านี้

___________

งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 2

การวัดความเร่งโน้มถ่วง

วัตถุประสงค์: กำหนดความเร่งของการตกอย่างอิสระ แสดงให้เห็นว่าในการตกอย่างอิสระ ความเร่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับมวลของร่างกาย

อุปกรณ์: ออปโตอิเล็กทริกเซนเซอร์ - 2 ชิ้น, แผ่นเหล็ก - 2 ชิ้น, บล็อกวัดหลี่-ไมโคร, แพลตฟอร์มสตาร์ท, พาวเวอร์ซัพพลาย

กฎระเบียบด้านความปลอดภัย อ่านกฎอย่างละเอียดและลงนามว่าคุณตกลงที่จะปฏิบัติตาม.

อย่างระมัดระวัง! ไม่ควรมีวัตถุแปลกปลอมอยู่บนโต๊ะ การจัดการอุปกรณ์อย่างไม่ระมัดระวังนำไปสู่การล่มสลาย ในเวลาเดียวกันคุณสามารถได้รับบาดเจ็บทางกล - ฟกช้ำนำอุปกรณ์ออกจากสภาพการทำงาน

ฉันได้อ่านกฎและตกลงที่จะปฏิบัติตามพวกเขา _____________________________

ลายเซ็นนักเรียน

บันทึก: ในการทดลองใช้ชุดสาธิต "กลศาสตร์" จากชุดอุปกรณ์หลี่-ไมโคร

ในบทความนี้ การเร่งความเร็วการตกอย่างอิสระg พิจารณาจากการวัดเวลาt ร่างกายใช้ตกจากที่สูงชม. ไม่มีความเร็วเริ่มต้น ในระหว่างการทดลอง จะสะดวกที่จะบันทึกพารามิเตอร์การเคลื่อนที่ของสี่เหลี่ยมโลหะที่มีขนาดเท่ากัน แต่มีความหนาต่างกันและตามมวลที่แตกต่างกัน

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. ในกรณีที่ไม่มีแรงต้านของอากาศ ความเร็วของวัตถุที่ตกลงมาอย่างอิสระในวินาทีที่สามของการล้มจะเพิ่มขึ้นโดย:

1) 10 เมตร/วินาที 2) 15 เมตร/วินาที 3) 30 เมตร/วินาที 4) 45 เมตร/วินาที

2. โอ้ . ศพใดในเวลานี้t 1 ความเร่งเป็นศูนย์?

3. ลูกบอลถูกโยนเป็นมุมถึงขอบฟ้า (ดูรูป) ถ้าแรงต้านอากาศเล็กน้อยแสดงว่าการเร่งความเร็วของลูกบอลที่จุดนั้นแต่ ร่วมกำกับเวกเตอร์

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

4. ตัวเลขแสดงกราฟของการพึ่งพาการฉายความเร็วตรงเวลาสำหรับวัตถุสี่ตัวที่เคลื่อนที่ไปตามแกนโอ้ . ร่างใดเคลื่อนที่ด้วยโมดูโลอัตราเร่งสูงสุด

ตามกราฟของการพึ่งพาการคาดการณ์ของเวกเตอร์การกระจัดของร่างกายในช่วงเวลาของการเคลื่อนไหว (ดูรูปที่) ค้นหาระยะห่างระหว่างร่างกาย 3 วินาทีหลังจากเริ่มการเคลื่อนไหว

1) 3 ม. 2) 1 ม. 3) 2 ม. 4) 4 ม

ขั้นตอนการทำงาน

1. ติดตั้งแท่นสตาร์ทที่ด้านบนของกระดานดำ วางตำแหน่งเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริกสองตัวในแนวตั้งด้านล่าง โดยวางตำแหน่งตามที่แสดงในภาพ เซ็นเซอร์อยู่ห่างจากกันประมาณ 0.5 ม. เพื่อให้ร่างกายตกลงมาอย่างอิสระหลังจากปล่อยจากตัวปล่อยผ่านเป้าหมายตามลำดับ

2. เชื่อมต่อออปโตอิเล็กทริกเซนเซอร์กับขั้วต่อบนแท่นทริกเกอร์ และแหล่งจ่ายไฟกับขั้วต่อของสายต่อที่เชื่อมต่อกับขั้วต่อ 3 ของหน่วยวัด

3. เลือกรายการ "การกำหนดความเร่งของแรงโน้มถ่วง (ตัวเลือก 1)" ในเมนูบนหน้าจอคอมพิวเตอร์และเข้าสู่โหมดการตั้งค่าอุปกรณ์ ให้ความสนใจกับภาพของเซ็นเซอร์ในหน้าต่างบนหน้าจอ หากมีเพียงเซ็นเซอร์ แสดงว่าเซ็นเซอร์เปิดอยู่ เมื่อแกนออปติคัลของเซ็นเซอร์ถูกปิดกั้น จะถูกแทนที่ด้วยภาพของเซ็นเซอร์ที่มีรถเข็นอยู่ในแนวเดียวกัน

4. แขวนแผ่นเหล็กอันใดอันหนึ่งจากแม่เหล็กไกปืน เพื่อประมวลผลผลลัพธ์โดยใช้สูตรง่ายๆชม. = gt 2 /2 จำเป็นต้องตั้งค่าตำแหน่งสัมพัทธ์ของแผ่นเหล็ก (ในอุปกรณ์เริ่มต้น) และเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริกที่ใกล้เคียงที่สุด เวลาเริ่มต้นเมื่อเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริกตัวใดตัวหนึ่งถูกกระตุ้น

5. เลื่อนเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริกด้านบนขึ้นไปทางอุปกรณ์เริ่มต้นโดยให้ลำตัวห้อยลงมาจากเซ็นเซอร์จนกระทั่งภาพของเซ็นเซอร์ที่มีรถเข็นอยู่ในแนวเดียวกันปรากฏบนหน้าจอ หลังจากนั้น ให้ลดเซ็นเซอร์ลงอย่างระมัดระวังและหยุดเมื่อ รถเข็นหายไปจากภาพเซ็นเซอร์

ไปที่หน้าจอการวัดและรัน 3 รอบ บันทึกเวลาที่ปรากฏบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ทุกครั้ง

วัดระยะทางชม. ระหว่างเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริก คำนวณค่าเฉลี่ยเวลาตกของร่างกายt พุธ และแทนที่ข้อมูลที่ได้รับลงในสูตรg = 2 ชม. / t 2 พุธ , กำหนดความเร่งการตกอย่างอิสระg . ทำเช่นเดียวกันกับอีกช่องหนึ่ง

บันทึกข้อมูลที่ได้รับในตาราง

แผ่นเหล็ก

ประสบการณ์จำนวน

ระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์

ชม. , ม

เวลา

t , กับ

เวลาเฉลี่ย

t cf, s

ความเร่งของแรงโน้มถ่วง

g , m/s 2

จานใหญ่

จานเล็ก

จากการทดลองที่ดำเนินการ ให้สรุปผลดังต่อไปนี้:

__________________________

งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 3

การศึกษาการพึ่งพาอาศัยกันของคาบการสั่นของสปริง

ลูกตุ้มน้ำหนักบรรทุกและความแข็งของสปริง

วัตถุประสงค์: ทดลองสร้างการพึ่งพาช่วงเวลาของการแกว่งและความถี่ของการแกว่งของลูกตุ้มสปริงต่อความแข็งของสปริงและมวลของโหลด

อุปกรณ์: ชุดตุ้มน้ำหนัก, ไดนาโมมิเตอร์, ชุดสปริง, ขาตั้งกล้อง, นาฬิกาจับเวลา, ไม้บรรทัด

กฎระเบียบด้านความปลอดภัย อ่านกฎอย่างละเอียดและลงนามว่าคุณตกลงที่จะปฏิบัติตาม.

อย่างระมัดระวัง! ไม่ควรมีวัตถุแปลกปลอมอยู่บนโต๊ะ การจัดการอุปกรณ์อย่างไม่ระมัดระวังนำไปสู่การล่มสลาย ในเวลาเดียวกันคุณสามารถได้รับบาดเจ็บทางกล - ฟกช้ำนำอุปกรณ์ออกจากสภาพการทำงาน

ฉันคุ้นเคยกับกฎเกณฑ์แล้ว ฉันสัญญาว่าจะปฏิบัติตาม ___________________________

ลายเซ็นนักเรียน

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. สัญญาณของการเคลื่อนที่แบบสั่น - ___________________

__________________________

2. ร่างใดอยู่ในสภาวะสมดุล?

_______ ________ _________

3. แรงยืดหยุ่นสูงสุด ณ จุด _________ และ __________ ที่แสดงในรูปที่ _______ __________ __________

4. ในแต่ละจุดบนวิถีการเคลื่อนที่ ยกเว้นจุด ______ ลูกบอลได้รับผลกระทบจากแรงยืดหยุ่นของสปริง ซึ่งพุ่งไปยังตำแหน่งสมดุล

5. ระบุจุดที่ความเร็วสูงสุด ____________ และ น้อยที่สุด _______ _______ ความเร่งสูงสุด ______ ______ และ น้อยที่สุด _______

X ทำงาน

1. ประกอบการตั้งค่าการวัดตามรูปวาด

2. โดยการยืดสปริง x และมวลของน้ำหนักบรรทุก กำหนดความแข็งของสปริง

F ต่อ = k  x – กฎของฮุก

F ต่อ = R = มก. ;

1) ____________________________________________________

2) ____________________________________________________

3) ____________________________________________________

3. กรอกตารางที่ 1 ของการพึ่งพาคาบการสั่นของมวลของโหลดสำหรับสปริงเดียวกัน

4. กรอกตารางที่ 2 ของการพึ่งพาความถี่การสั่นของลูกตุ้มสปริงต่อความแข็งของสปริงที่รับน้ำหนัก 200 กรัม

5. หาข้อสรุปเกี่ยวกับการพึ่งพาคาบและความถี่ของการแกว่งของลูกตุ้มสปริงต่อมวลและความแข็งของสปริง

__________________________________________________________________________________________________

แล็บ #4

การตรวจสอบการพึ่งพาคาบและความถี่ของการแกว่งอิสระของลูกตุ้มไส้ยาวต่อความยาวของไส้หลอด

วัตถุประสงค์:ค้นหาว่าคาบและความถี่ของการแกว่งอิสระของลูกตุ้มเกลียวนั้นขึ้นอยู่กับความยาวของมันอย่างไร

อุปกรณ์:ขาตั้งกล้องที่มีคลัตช์และเท้า, ลูกบอลที่มีเกลียวติดอยู่ยาวประมาณ 130 ซม., นาฬิกาจับเวลา

กฎระเบียบด้านความปลอดภัย อ่านกฎอย่างละเอียดและลงนามว่าคุณตกลงที่จะปฏิบัติตาม.

อย่างระมัดระวัง! ไม่ควรมีวัตถุแปลกปลอมอยู่บนโต๊ะ ต้องใช้อุปกรณ์เพื่อวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้เท่านั้น การจัดการอุปกรณ์อย่างไม่ระมัดระวังนำไปสู่การล่มสลาย ในเวลาเดียวกันคุณสามารถได้รับบาดเจ็บทางกล - ฟกช้ำนำอุปกรณ์ออกจากสภาพการทำงาน

ฉันได้อ่านกฎและตกลงที่จะปฏิบัติตามพวกเขา __________________________

ลายเซ็นนักเรียน

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. การสั่นสะเทือนใดที่เรียกว่าฟรี __________________________________________

________________________________________________________________

2. ลูกตุ้มเกลียวคืออะไร? __________________________________________

________________________________________________________________

3. ช่วงเวลาของการแกว่งคือ ___________________________________________

________________________________________________________________

4. ความถี่การแกว่งคือ ___________________________________________

5. ระยะเวลาและความถี่เป็นค่า _____________________ เนื่องจากผลิตภัณฑ์มีค่าเท่ากับ ___________________

6. วัดในหน่วยใดในระบบ C:

ระยะเวลา [ ตู่] =

ความถี่ [ν] =

7. ลูกตุ้มไส้หลอดทำให้การสั่นสมบูรณ์ 36 ครั้งใน 1.2 นาที หาคาบและความถี่ของลูกตุ้ม

ให้: C วิธีแก้ไข:

t= 1.2 นาที = ตู่ =

นู๋ = 36

ตู่ - ?, ν - ?

ขั้นตอนการทำงาน

1. วางขาตั้งกล้องไว้ที่ขอบโต๊ะ

2. ติดเชือกลูกตุ้มเข้ากับขาขาตั้งกล้องโดยใช้ยางลบหรือกระดาษก่อสร้าง

3. สำหรับการทดลองครั้งแรก ให้เลือกความยาวของเกลียว 5–8 ซม. และเบี่ยงเบนลูกบอลจากตำแหน่งสมดุลด้วยแอมพลิจูดเล็กน้อย (1-2 ซม.) แล้วปล่อย

4. วัดช่วงเวลา tโดยที่ลูกตุ้มจะแกว่งเต็มที่ 25 - 30 ครั้ง ( นู๋ ).

5. บันทึกผลการวัดลงในตาราง

6. ทำการทดลองอีก 4 ครั้งในลักษณะเดียวกับครั้งแรกในขณะที่ความยาวของลูกตุ้ม หลี่ เพิ่มขึ้นถึงขีด จำกัด

(ตัวอย่างเช่น 2) 20 - 25 ซม. 3) 45 - 50 ซม. 4) 80 - 85 ซม. 5) 125 - 130 ซม.)

7. สำหรับการทดสอบแต่ละครั้ง ให้คำนวณระยะเวลาของการแกว่งและเขียนลงในตาราง

ตู่ 1 = ตู่ 4 =

ตู่ 2 = ตู่ 5 =

ตู่ 3 =

8
. สำหรับการทดลองแต่ละครั้ง ให้คำนวณค่าความถี่การแกว่งหรือ

และเขียนลงในตาราง

9. วิเคราะห์ผลลัพธ์ที่บันทึกไว้ในตารางและตอบคำถาม

ก) คุณเพิ่มหรือลดความยาวของลูกตุ้มหรือไม่หากระยะเวลาการแกว่งลดลงจาก 0.3 วินาทีเป็น 0.1 วินาที?

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) เพิ่มหรือลดความยาวของลูกตุ้มหากความถี่การสั่นลดลงจาก 5 Hz เป็น 3 Hz

____________________________________________________________________________________________________________________________________

งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 5

ศึกษาปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

วัตถุประสงค์: ศึกษาปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

อุปกรณ์: milliammeter, คอยล์คอยล์, อาร์คหรือแถบแม่เหล็ก, แหล่งพลังงาน, ขดลวดแกนเหล็กจากแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยุบได้, รีโอสแตท, กุญแจ, สายเชื่อมต่อ

กฎระเบียบด้านความปลอดภัย อ่านกฎอย่างละเอียดและลงนามว่าคุณตกลงที่จะปฏิบัติตาม.

อย่างระมัดระวัง! ปกป้องเครื่องใช้จากการล้ม หลีกเลี่ยงเครื่องมือวัดที่มีน้ำหนักมาก เมื่อทำการทดลองกับสนามแม่เหล็ก คุณควรถอดนาฬิกาและเก็บโทรศัพท์มือถือของคุณ

________________________

ลายเซ็นนักเรียน

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กคือ ______________________________________

ลักษณะของสนามแม่เหล็ก

2. เขียนสูตร โมดูลัสของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

ข = __________________

หน่วยวัดการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในระบบ C: ที่  =  

3. ฟลักซ์แม่เหล็กคืออะไร? __________________________________________________________

_________________________________________________________________

4. ฟลักซ์แม่เหล็กขึ้นอยู่กับอะไร? __________________________________________

_________________________________________________________________

5. ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร? _________________

_________________________________________________________________

6. ใครเป็นผู้ค้นพบปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า และเหตุใดการค้นพบนี้จึงจัดว่ายิ่งใหญ่ที่สุด? ______________________________________

__________________________________________________________________

ขั้นตอนการทำงาน

1. ต่อคอยล์คอยล์เข้ากับแคลมป์ของมิลลิแอมป์มิเตอร์

2. เสียบขั้วแม่เหล็กอันใดอันหนึ่งเข้าไปในขดลวด จากนั้นหยุดแม่เหล็กสักครู่ เขียนว่ากระแสเหนี่ยวนำเกิดขึ้นในขดลวดหรือไม่: a) ระหว่างการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กที่สัมพันธ์กับขดลวด b) ในขณะที่หยุด

__________________________________________________________________________________________________________________________________

3. บันทึกว่าฟลักซ์แม่เหล็กมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่F เจาะขดลวด: ก) ระหว่างการเคลื่อนที่ของแม่เหล็ก b) ในขณะที่หยุด

4. ระบุสภาวะที่กระแสเหนี่ยวนำปรากฏในขดลวด

5 . เสียบขั้วแม่เหล็กอันใดอันหนึ่งเข้าไปในขดลวด แล้วถอดออกด้วยความเร็วเท่ากัน (เลือกความเร็วเพื่อให้ลูกศรเบี่ยงเบนไปครึ่งหนึ่งของค่าขีดจำกัดของมาตราส่วน)

________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. ทำการทดลองซ้ำ แต่ด้วยความเร็วแม่เหล็กที่สูงขึ้น

ก) เขียนทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ _____________

_______________________________________________________________

b) เขียนว่าโมดูลของกระแสเหนี่ยวนำจะเป็นอย่างไร __________________

_________________________________________________________________

7. เขียนว่าความเร็วของการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กส่งผลกระทบอย่างไร:

ก) โดยขนาดของการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก __________________________

__________________________________________________________________

b) บนโมดูลกระแสเหนี่ยวนำ __________________________________________

__________________________________________________________________

8. กำหนดว่าโมดูลัสของความแรงของกระแสเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กอย่างไร

_________________________________________________________________

9. ประกอบการตั้งค่าสำหรับการทดลองตามรูปวาด

1 - คอยล์คอยล์

2 - คอยล์

10. ตรวจสอบว่ามีสปูลหรือไม่1 กระแสเหนี่ยวนำที่: ก) การปิดและการเปิดวงจรที่รวมขดลวด2 ; b) ไหลผ่าน2 กระแสตรง; c) เปลี่ยนความแรงปัจจุบันด้วยลิโน่

________________________________________________________________________________________________________________________________

11. จดบันทึกในกรณีต่อไปนี้: ก) ฟลักซ์แม่เหล็กที่เจาะขดลวดเปลี่ยนไป1 ; b) มีกระแสเหนี่ยวนำในขดลวด1 .

บทสรุป:

________________________________________________________________________________________________________________________________________

แล็บ #6

การสังเกตสเปกตรัมต่อเนื่องและเส้น

การปล่อยมลพิษ

วัตถุประสงค์:การสังเกตสเปกตรัมต่อเนื่องโดยใช้แผ่นแก้วที่มีขอบเอียงและสเปกตรัมการแผ่รังสีแบบเส้นโดยใช้สเปกโตรสโคปแบบสองหลอด

อุปกรณ์:โปรเจ็กเตอร์, สเปกโตรสโคปแบบสองท่อ, หลอดสเปกตรัมที่มีไฮโดรเจน, นีออนหรือฮีเลียม, ตัวเหนี่ยวนำไฟฟ้าแรงสูง, แหล่งจ่ายไฟ (อุปกรณ์เหล่านี้มีอยู่ทั่วไปในชั้นเรียน), แผ่นกระจกที่มีขอบเอียง (มอบให้กับแต่ละคน)

คำอธิบายของอุปกรณ์

อย่างระมัดระวัง! ไฟฟ้า! ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฉนวนของตัวนำไม่แตกหัก หลีกเลี่ยงเครื่องมือวัดที่มีน้ำหนักมาก

ฉันได้อ่านกฎและตกลงที่จะปฏิบัติตามพวกเขา ______________________

ลายเซ็นนักเรียน

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. สเปกโตรสโคปได้รับการออกแบบในปี พ.ศ. 2358 โดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน

________________________________________________________

2. แสงที่มองเห็นได้คือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่:

จาก _________________Hz ถึง _________________Hz

3. ร่างกายใดปล่อยคลื่นความถี่ต่อเนื่อง?

1. ______________________________________________________________

2. ______________________________________________________________

3. ______________________________________________________________

4. สเปกตรัมของก๊าซส่องสว่างที่มีความหนาแน่นต่ำคืออะไร?

________________________________________________________________

5. กำหนดกฎของ G. Kirchhoff: _________________________________

_______________________________________________________________

ขั้นตอนการทำงาน

1. วางจานในแนวนอนต่อหน้าต่อตา ผ่านขอบที่ทำมุม 45º ให้สังเกตแถบแสงแนวตั้งบนหน้าจอ - รูปภาพของรอยผ่าแบบเลื่อนของอุปกรณ์ฉายภาพ

2. เลือกสีหลักของสเปกตรัมต่อเนื่องที่เป็นผลลัพธ์และเขียนลงในลำดับที่สังเกตได้

________________________________________________________________

3. ทำการทดลองซ้ำโดยพิจารณาแถบผ่านใบหน้าที่ทำมุม60º บันทึกความแตกต่างเป็นสเปกตรัม

________________________________________________________________

4. สังเกตเส้นสเปกตรัมของไฮโดรเจน ฮีเลียม หรือนีออนโดยตรวจดูหลอดสเปกตรัมเรืองแสงด้วยสเปกโตรสโคป

เขียนบรรทัดที่คุณเห็น

__________________________________________________________________

บทสรุป: ____________________________________________________________

__________________________________________________________________

แล็บ #7

การศึกษาการแยกตัวของอะตอมยูเรเนียม

ติดตามรูปภาพ

วัตถุประสงค์: เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมในตัวอย่างฟิชชันของนิวเคลียสยูเรเนียม

อุปกรณ์: ภาพถ่ายของรอยทางของอนุภาคที่มีประจุซึ่งเกิดขึ้นในอิมัลชันการถ่ายภาพในระหว่างการแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมยูเรเนียมภายใต้การกระทำของนิวตรอน ไม้บรรทัดการวัด

บันทึก: รูปภาพแสดงภาพถ่ายการแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมยูเรเนียมภายใต้การกระทำของเซลล์ประสาทออกเป็นสองส่วน (นิวเคลียสอยู่ที่จุดนั้นg ). จะเห็นได้จากรอยทางที่ชิ้นส่วนของนิวเคลียสของอะตอมยูเรเนียมกระจัดกระจายไปในทิศทางตรงกันข้าม ยิ่งทางยาวเท่าไร พลังงานของอนุภาคก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความหนาของแทร็กยิ่งมากขึ้น ประจุของอนุภาคก็จะยิ่งใหญ่ขึ้นและความเร็วของอนุภาคก็จะยิ่งต่ำลง

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. กำหนดกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม __________________________________________

__________________________________________________________________

2. อธิบายความหมายทางกายภาพของสมการ:

__________________________________________________________________

3. ทำไมปฏิกิริยาฟิชชันของนิวเคลียสยูเรเนียมถึงปล่อยพลังงานออกสู่สิ่งแวดล้อม __________________________________________________________

_______________________________________________________________

4. ใช้ตัวอย่างของปฏิกิริยาใดๆ อธิบายว่ากฎการอนุรักษ์ประจุและจำนวนมวลคืออะไร ________________________________________________

_________________________________________________________________

5. ค้นหาองค์ประกอบที่ไม่รู้จักของตารางธาตุที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยา β-สลายตัวต่อไปนี้:

__________________________________________________________________

6. หลักการของอิมัลชันภาพถ่ายคืออะไร?

______________________________________________________________

ขั้นตอนการทำงาน

1. ดูภาพและค้นหาร่องรอยของชิ้นส่วน

2. วัดความยาวของรางชิ้นส่วนด้วยไม้บรรทัดมิลลิเมตรแล้วเปรียบเทียบ

3. ใช้กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม อธิบายว่าเหตุใดชิ้นส่วนเหล่านี้จึงเกิดขึ้นในระหว่างการแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมยูเรเนียมซึ่งกระจัดกระจายไปในทิศทางตรงกันข้าม __________________________________________________________

_________________________________________________________________

4. ประจุและพลังงานของชิ้นส่วนเหมือนกันหรือไม่? _____________________________

__________________________________________________________________

5. คุณสามารถตัดสินเรื่องนี้ด้วยเหตุผลอะไร? ________________________

__________________________________________________________________

6. ปฏิกิริยาฟิชชันที่เป็นไปได้อย่างหนึ่งของยูเรเนียมสามารถเขียนเป็นสัญลักษณ์ได้ดังนี้

ที่ไหน z x – นิวเคลียสของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีอย่างใดอย่างหนึ่ง

โดยใช้กฎการอนุรักษ์ประจุและตารางของ D.I. Mendeleev พิจารณาว่ามันเป็นองค์ประกอบประเภทใด

____________________________________________________________________________________________________________________________________

บทสรุป: ______________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

แล็บ #8

การศึกษาร่องรอยของอนุภาคที่มีประจุในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

ภาพถ่าย

วัตถุประสงค์:อธิบายลักษณะการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ

อุปกรณ์:ภาพถ่ายของอนุภาคที่มีประจุซึ่งได้รับในห้องเมฆ ห้องฟอง และอิมัลชันภาพถ่าย

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. คุณรู้วิธีการศึกษาอนุภาคที่มีประจุอย่างไร? _____________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. หลักการทำงานของห้องคลาวด์คืออะไร? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ข้อดีของ Bubble Chamber เหนือ Cloud Chamber คืออะไร? อุปกรณ์เหล่านี้แตกต่างกันอย่างไร? __________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. อะไรคือความคล้ายคลึงกันระหว่างวิธีการโฟโตอิมัลชันและการถ่ายภาพ?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. กำหนดกฎมือซ้ายเพื่อกำหนดทิศทางของแรงที่กระทำต่อประจุในสนามแม่เหล็ก __________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. รูปภาพแสดงรอยทางของอนุภาคในห้องเมฆที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็ก เวกเตอร์ถูกนำออกจากเครื่องบิน กำหนดเครื่องหมายประจุของอนุภาค

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ขั้นตอนการทำงาน

1. ภาพถ่ายใดที่คุณนำเสนอ (รูปที่ 1, 2, 3) แสดงร่องรอยของอนุภาคที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก? ให้เหตุผลคำตอบ

______________________________________________________________________________________________________

ข้าว. หนึ่ง

__________________________________

2. พิจารณาภาพถ่ายของรอยทางของอนุภาค α ที่เคลื่อนที่ในห้องเมฆ (รูปที่ 1)

ก) อนุภาคแอลฟาเคลื่อนที่ไปในทิศทางใด

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b) ทำไมรอยทางของอนุภาค α ถึงมีความยาวเท่ากันโดยประมาณ?

______________________________________________________________________________________________________

ข้าว. 3

__________________________________

__________________________________

c) เหตุใดความหนาของรอยทางของอนุภาค α จึงเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อสิ้นสุดการเคลื่อนที่ __________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. รูปที่ 2 แสดงภาพถ่ายของรอยทางอนุภาค α ในห้องเมฆในสนามแม่เหล็ก ตอบคำถามต่อไปนี้.

ก) อนุภาคเคลื่อนที่ไปในทิศทางใด _____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) เวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กมีทิศทางอย่างไร? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

c) เหตุใดรัศมีความโค้งและความหนาของแทร็กจึงเปลี่ยนไปเมื่ออนุภาค α เคลื่อนที่ __________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

4. รูปที่ 3 แสดงภาพถ่ายของรางอิเล็กตรอนในห้องฟองที่อยู่ในสนามแม่เหล็ก ตอบคำถามต่อไปนี้.

ก) ทำไมรางอิเล็กตรอนถึงมีรูปร่างเหมือนเกลียว? _____________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปในทิศทางใด? __________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

c) เวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กกำกับอย่างไร? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

d) อะไรคือสาเหตุที่แทร็กอิเล็กตรอนในรูปที่ 3 ยาวกว่าแทร็กของอนุภาค α ในรูปที่ 2 มาก __________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

บทสรุป: _________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

แล็บ #9

การวัดรังสีพื้นหลังธรรมชาติ

dosimeter

วัตถุประสงค์:ได้ทักษะเชิงปฏิบัติในการใช้เครื่องวัดปริมาณรังสีในครัวเรือนเพื่อวัดรังสีพื้นหลัง

อุปกรณ์: dosimeter ครัวเรือนคำแนะนำสำหรับการใช้งาน

กฎระเบียบด้านความปลอดภัย อ่านกฎการใช้ dosimeter อย่างระมัดระวังและลงนามว่าคุณยินยอมที่จะปฏิบัติตาม. อย่างระมัดระวัง! ปกป้องเครื่องจากการตกหล่น

ฉันได้อ่านกฎและตกลงที่จะปฏิบัติตามพวกเขา __________________________(_ลายเซ็นนักเรียน)

บันทึก: dosimeters ครัวเรือนมีไว้สำหรับการติดตามการดำเนินงานของแต่ละคนของสถานการณ์การแผ่รังสีโดยประชากรและอนุญาตให้ประมาณการโดยประมาณของอัตราปริมาณรังสีที่เทียบเท่ากัน dosimeters สมัยใหม่ส่วนใหญ่จะวัดอัตราปริมาณรังสีในหน่วยไมโครซีเวอร์ตต่อชั่วโมง (µSv/h) แต่อีกหน่วยหนึ่งยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย - microroentgen ต่อชั่วโมง (µR/h) อัตราส่วนระหว่างกันคือ: 1 µSv/h = 100 µR/h ค่าเฉลี่ยของปริมาณรังสีที่ถูกดูดกลืนที่เท่ากันอันเนื่องมาจากรังสีพื้นหลังตามธรรมชาติคือประมาณ 2 mSv ต่อปี

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. ปริมาณรังสีที่ดูดซึมคือ __________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. สูตรปริมาณการดูดซึม:

จี โดย: ________________________________

___________________________________

___________________________________

3. หน่วยปริมาณการดูดซึม: =

4. ปริมาณเทียบเท่า H ถูกกำหนดโดยสูตร:

ที่ไหน: ________________________________

___________________________________

5. หน่วยของขนาดยาที่เท่ากันคือ ____________________

6. จำนวนนิวเคลียสกัมมันตภาพรังสีเริ่มต้นจะลดลงกี่ครั้งในเวลาเท่ากับครึ่งชีวิต? ______________________________________

ขั้นตอนการทำงาน

1. ศึกษาคำแนะนำในการทำงานกับเครื่องวัดปริมาณรังสีอย่างระมัดระวังและพิจารณา:

ขั้นตอนการเตรียมงานเป็นอย่างไร

วัดรังสีไอออไนซ์ประเภทใด

อุปกรณ์บันทึกอัตราปริมาณรังสีในหน่วยใด

ระยะเวลาของรอบการวัดคือเท่าใด

อะไรคือขีด จำกัด ของข้อผิดพลาดในการวัดแบบสัมบูรณ์

ขั้นตอนการตรวจสอบและเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟภายในคืออะไร

ตำแหน่งและวัตถุประสงค์ของการควบคุมการทำงานของอุปกรณ์คืออะไร

2. ทำการตรวจสอบภายนอกของอุปกรณ์และการรวมรุ่นทดลอง

3. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องวัดปริมาณรังสีทำงานได้ดี

4. เตรียมเครื่องมือวัดอัตราปริมาณรังสี

5. วัดระดับรังสีพื้นหลัง 8-10 ครั้ง บันทึกทุกครั้งที่อ่าน dosimeter

6. คำนวณค่าเฉลี่ยของพื้นหลังรังสี

________________________________________________________________________________________________________________________________

7. คำนวณปริมาณรังสีไอออไนซ์ที่บุคคลจะได้รับในระหว่างปี หากค่าเฉลี่ยของพื้นหลังการแผ่รังสีไม่เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งปี เปรียบเทียบกับคุณค่าที่ปลอดภัยต่อสุขภาพของมนุษย์

________________________________________________________________________________________________________________________________

8. เปรียบเทียบค่าพื้นหลังเฉลี่ยที่ได้รับกับพื้นหลังการแผ่รังสีธรรมชาติที่ใช้เป็นบรรทัดฐาน - 0.15 μSv / h ..

ทำการสรุป _________________________________________________

_______________________________________________________________

________________________________________________________________