|
Читайте также: |
Зміст.
| Вступ Методика проведення лабораторних занять Техніка безпеки під час виконання лабораторних занять з фізики Лабораторне заняття № 1 Тема. Визначення прискорення руху тіла при рівноприскореному русі. Лабораторне заняття № 2 Тема. Вимірювання сил. Лабораторне завдання № 3 Тема. Перевірка закону Бойля - Маріотта. Лабораторне заняття №4 Тема. Вимірювання відносної вологості повітря. Лабораторне заняття №5 Тема: Визначення питомого опору провідника. Лабораторне заняття № 6 Тема. Визначення ЕРС і внутрішнього опору джерела електричної енергії. Лабораторне заняття № 7 Тема: Дослідження послідовного та паралельного з’єднання провідників Лабораторне заняття №8. Тема Дослідження залежності потужності, споживаної лампою розжарювання від напруги на її затискачах. Лабораторне заняття №9 Тема. Дослідження напівпровідникового діода. Лабораторна робота №10. Тема: Вивчення коливань математичного маятника. Лабораторна заняття № 11 Тема. Визначення показника заломлення скла. Лабораторне заняття №12 Тема: Визначення довжини хвилі за допомогою дифракційної решітки. Лабораторне заняття № 13 Тема: Спостереження спектрів випромінювання за допомогою спектроскопа. Література |
Вступ
Мета лабораторних занять полягає в тому, щоб дати студентам першого курсу за спеціальністю «Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів», «Експлуатація та ремонт машин і обладнання агропромислового комплексу», «Економіка підприємства»,«Фінанси і кредит» та «Будівництво та експлуатація будівель та споруд» можливість самостійно відтворювати основні фізичні явища, навчити їх користуватися основними вимірювальними приладами та ознайомити їх з основними методами вимірювань фізичних величин.
Опис лабораторних занять починається з теоретичних відомостей. Вони складені так, що чітке уявлення про зміст явищ, які вивчаються, та запропоновані методи вимірювання фізичних величин, змогли собі уявити як ті студенти, які вже прослухали цей матеріал на занятті, так і ті, що тільки почали вивчати відповідні теми.
Опис лабораторних занять також включає порядок виконання роботи, відповідні таблиці, що потребують заповнення, місце для висновків, контрольні запитання, на які треба дати відповідь при захисті лабораторних робіт.
Лабораторні заняття проводяться за такою схемою:
- контроль загальнотеоретичної підготовки студентів по даній темі;
- коротке теоретичне обґрунтування заняття;
- ознайомлення з порядком виконання лабораторних занять;
- виконання експериментальної частини заняття;
- оформлення результатів роботи, висновки;
- звіт про виконану роботу, обговорення результатів.
Всі результати вимірювань фізичних величин, розрахунки похибок вимірювань та необхідні обчислення студент заносить у чорновий зошит про безпосередньому виконанні лабораторних занять.
При захисті лабораторних занять студент повинен мати як чорновий зошит, так і повністю заповнений журнал виконання лабораторних занять.
Методика проведення лабораторних занять
Тема. Опис усіх лабораторних занять, передбачених чинною програмою.
Мета: навчитися вибирати обладнання, визначати мету та об'єкт спостереження, проводити вимірювання, опрацьовувати та інтерпретувати результати експерименту, набути первинних навичок планування експерименту.
Обладнання: стандартне, у деяких випадках доповнене простими саморобними пристроями.
Підготовка до лабораторного заняття
Кожну роботу починайте з виконання завдань містяться у внутрішньому. Ці завдання дозволять повторити необхідний теоретичний матеріал і підготуватися до виконання роботи самостійно, склавши план проведення експерименту й перелік обладнання. Необхідною умовою підготовки до роботи є розв'язування запропонованих задач.
| Слід зазначити: учень, який склав логічний і послідовний план проведення експерименту, заслуговує на високу оцінку навіть у тому випадку, якщо відсутність у школівідповідного обладнання не дозволяє реалізувати цей план |
Виконання роботи
Переходьте до виконання роботи тільки після того, як усвідомите сутність запропонованого методу вимірювання. У разі необхідності звертайтеся до підручника. Результати всіх вимірювань відразу ж записуйте в зошит. Під час проведення експерименту суворо дотримуйтеся правил техніки безпеки.
| Особливу увагу зверніть на коментарі авторів. Вони супроводжують завдання, у яких учні найчастіше припускаються помилок. |
Опрацювання результатів
У шкільному експерименті отримати високу точність результатів дуже складно, тому в роботах визначаються похибки вимірювань не стільки для їх точного врахування, скільки для ознайомлення з різними методами оцінювання похибок.
Аналіз результатів
Завжди аналізуйте хід експерименту та його результати. Формулюючи висновок, намагайтеся наводити відповіді на всі запитання; обов'язково зазначайте чинники, що найбільше впливають на точність отриманих результатів.
| Пам'ятайте: навіть якщо учень одержав неправильний результат, він можете розраховувати на доволі високу оцінку, якщо зуміє пояснити причини, що його зумовили. |
Успіхів і натхнення!
| 1. Загальне положення Інструкція з безпеки поширюється на всіх учасників навчально-виховного процесу під час виконання демонстраційних дослідів, лабораторних робіт і робіт фізичного практикуму |
| 3. Вимоги безпеки в екстремальних ситуаціях 3.1. У разі травмування (поранення, опіки тощо) або при нездужанні негайно повідомте вчителя. 3.2. У разі виникнення непередбачуваного загоряння, пожежі тощо терміново повідомте про це вчителя. |
| 5. Вимоги безпеки після закінчення роботи 5.1. Прибирання робочих місць після закінчення роботи виконуйте з дозволу вчителя. 5.2. Після закінчення роботи вимкніть джерело електроживлення, а потім розберіть електричне коло. 5.3. Не залишайте робоче місце без дозволу вчителя. |
| Техніка безпеки під час виконання лабораторних занять з фізики |
| 4. Вимоги безпеки під час виконання роботи 4.1. Будьте уважні та дисципліновані, точно виконуйте вказівки вчителя. 4.2. Розміщуйте прилади, матеріали, обладнання на своєму робочому місці так, щоб запобігти їх падінню або перекиданню. 4.3. Забороняється користуватися лабораторним посудом із відколотими краями та за наявності тріщин. |
| 4.4. Працюючи з приладами зі скла (мензурками, термометрами, склянками тощо), будьте обережні. Закріплюйте їх у лапці штатива або розташовуйте на спеціальній підставці; термометр відразу після проведення вимірювань кладіть у футляр. 4.5. Якщо скляна посудина або прилад (термометр, дзеркало, лінза) розбилися, не торкайтесь осколків незахищеними руками, користуйтеся совком і щіткою. 4.6. Під час проведення дослідів не допускайте граничних навантажень вимірювальних приладів. 4.7. Стежте за справністю всіх кріплень у приладах і пристроях. Не торкайтесь обертових частин машин і не нахиляйтесь над ними. 4.8. Збираючи експериментальні установки, користуйтесь інструментом із за ізольованими ручками та провідниками з клемами й запобіжними чохлами з міцною ізоляцією і без видимих пошкоджень. 4.9. Складаючи електричне коло, уникайте перетину проводів. 4.10. Джерело струму в електричне коло вмикайте в останню чергу." Складене коло вмикайте тільки після перевірки і з дозволу вчителя. Наявність напруги в колі можна перевіряти тільки приладами або покажчиками напруги. 4.11. Не торкайтесь елементів кола, які не мають ізоляції та перебувають під напругою. Не виконуйте повторно з'єднань у колах і не замінюйте запобіжники до вимикання джерела електроживлення. 4.12. Для приєднання споживачів до мережі користуйтеся штепсельними з'єднаннями. 4.13. Виявивши несправність в електричних пристроях, що перебувають під напругою, негайно вимкніть джерело електроживлення і повідомте про несправність учителя. |
| 2. Вимоги безпеки перед початком роботи 2.1. З'ясуйте порядок і правила безпечного проведення досліду. 2.2. Звільніть робоче місце від усіх не потрібних для роботи предметів і матеріалів. 2.3. Перевірте наявність обладнання, необхідного для виконання досліду. 2.4. Починайте виконувати завдання тільки з дозволу вчителя. |
Лабораторне заняття № 1
Тема. Визначення прискорення руху тіла при рівноприскореному русі.
Мета: визначити прискорення руху кульки, що скочується по похилому жолобу.
Обладнання: металевий або дерев'яний жолоб, кулька, штатив із муфтою та лапкою, секундомір, вимірювальна стрічка, металевий циліндр або будь-який інший предмет для зупинення руху кульки по жолобу.
Порядок виконання завдань:
Підготовка до експерименту
1. Закріпіть жолоб у лапці штатива. Регулюючи положення лапки, розташуйте жолоб під невеликим кутом до поверхні стола (рисунок).
2. У нижній частині жолоба розташуйте металевий циліндр.
3. У верхній частині жолоба зробіть позначку, від якої рухатиметься кулька після того, як ви відпустите її, дозволивши вільно котитися по жолобу.
Експеримент
Результати вимірювань відразу ж заносьте до таблиці.
1. Виміряйте відстань в від позначки до циліндра (ця відстань дорівнює модулю переміщення кульки за весь час руху по жолобу).
2. Розташуйте кульку навпроти позначки. Відпустивши кульку, виміряйте час за який кулька скочується з жолоба (час між моментом початку руху кульки й моментом її удару об металевий циліндр).
| Номер досліду | Час руху кульки | Переміщення кульки S, м | Прискорення руху кульки aсер, м/с2 | Похибка вимірювання прискорення | Результат вимірювання
| ||
| t1, c | tсер. с | Відносна εа, % | абсолютна Δа, м/с2 | ||||
3. Не змінюючи нахилу жолоба й початкового положення кульки, повторіть дослід ще чотири рази, щоразу вимірюючи час руху кульки.
Опрацювання результатів експерименту
Результати обчислень відразу ж заносьте до таблиці.
1. Обчисліть середній час руху кульки:
_________________________________=_______________.
2. Обчисліть середнє значення модуля прискорення руху кульки:
__________________________________=__________________.
3. Оцініть абсолютну та відносну похибки вимірювання модуля прискорення
Для цього:
1) Оцініть абсолютну та відносну похибки вимірювання часу:
_________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________.
_=_________________________________=_____________________.
2) Оцініть абсолютну похибку вимірювання модуля переміщення:
=_________________________=_____________.
Зверніть увагу:  — це похибка приладу, значення якої можна знайти за допомогою таблиці (додаток 1), а  — похибка відліку, яка і в даному випадку дорівнює половині ціни поділки шкали вимірювальної стрічки
|
3. Оцініть відносну похибку вимірювання модуля переміщення:
=____________________________=_________________.
4) Оцініть відносну та абсолютну похибки вимірювання модуля прискорення:
=_____________________________=____________________.
=__________________________=______________________.
| Запам'ятайте: якщо формула, що визначає фізичну величину, містить тільки операції множення й ділення, то відносна похибка вимірювання величини дорівнює сумі відносних похибок величин, які входять у формулу. |
4. Округліть отримані результати, використовуючи правила округлення; запишіть результат вимірювання модуля прискорення в такому вигляді
=__________________________________=_______________.
| Зверніть увагу: абсолютна похибка завжди округлюється до однієї значущої цифри із завищенням, а результат вимірювання — до величини розряду, що залишився в абсолютній похибці після округлення. |
5. Закінчіть заповнення таблиці.
Аналіз результатів експерименту
Проаналізуйте експеримент і його результати. Сформулюйте висновок, у якому зазначте: яку величину ви вимірювали; яким є результат вимірювання; у чому причина похибки; вимірювання якої величини дає найбільшу похибку.
Висновок._____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольні питання.
1. Що являє собою графік залежності проекції переміщення від часу?
2. Який рух називають вільним падінням?
3. Який рух називається криволінійним?
4. Який рух називають рівномірним рухом по колу?
Лабораторне заняття № 2
Тема. Вимірювання сил.
Мета: виміряти за допомогою динамометра силу тяжіння й силу тертя ковзання; переконатися на досліді, що рівнодійна сил, прикладених до тіла, дорівнює векторній сумі цих сил.
Обладнання: штатив із двома муфтами та лапками, дерев'яна лінійка, дерев'яний брусок масою 300-400 г із гачком на торці, дошка фанерна з трьома вбитими цвяхами, дві нитки завдовжки 40-45 см (на обох кінцях однієї з ниток зроблено петлі), кнопки, два аркуші паперу, трикутник, динамометр.
Порядок виконання завдань
Підготовка до експерименту
Визначте ціну поділки та межі вимірювання шкали динамометра.
Експеримент
Результати вимірювань відразу ж заносьте до таблиці.
Дослід 1. Підвісьте брусок до гачка динамометра й виміряйте вагу Р бруска.
Дослід 2. За допомогою кнопок прикріпіть до дошки аркуш паперу. Зберіть установку, як показано на рис. 1. На аркуші паперу позначте положення вузлика, яким зв'язано нитки, та нарисуйте лінії, уздовж яких нитки розташовано. За допомогою динамометра виміряйте сили Т1, і Т2 натягу ниток.
Для цього:
1) зніміть зі цвяха одну з петель, надягніть її на гачок динамометра і, притискаючи динамометр до дошки, відтягніть нитку так, щоб розташування ниток і вузлика точно збіглося з початковим;
2) запишіть показ динамометра;
3) повторіть вимірювання для другої половини нитки, запишіть показ динамометра;
4) зніміть аркуш паперу.
Дослід 3. Повторіть дії, описані в досліді 2, надягнувши одну з петель нитки на третій цвях і таким чином розташувавши нитки під іншим кутом.
Дослід 4. Покладіть брусок на дерев'яну лінійку. Виміряйте силу тертя ковзання Fтертя ковзання, яка діє на брусок. Для цього, зачепивши брусок гачком динамометра, якомога рівномірніше переміщуйте брусок уздовж лінійки (рис. 2).
| Номер досліду | Вага бруска Р, Н | Сила тертя ковзання Fтертя ковзання, Н | Сили натягу нитки | Рівнодійна сила Т1, і Т2 F, Н | |
| Т1, Н | Т2,Н | ||||
Опрацювання результатів експерименту
1. Для дослідів 1 і 4 виконайте пояснювальні рисунки, на яких покажіть у певному масштабі сили, що діють на брусок. Зазначте вибраний вами масштаб.
2. Накресліть на аркушах, які ви зняли з дошки, в певному масштабі вектори сил, прикладених до вузлика. Знайдіть за правилом паралелограма рівно дійну сил натягу ниток. Порівняйте модулі й напрямки рівнодійної сил натягу ниток і ваги бруска.
Закінчіть заповнення таблиці.
3. Скориставшись формулою 
, оцініть абсолютну похибку вимірювань ваги й сили тертя ковзання (досліди 1 і 4):
____________________=_________________.
| Оскільки в цьому випадку ви проводили тільки одне вимірювання, випадкова похибка становитиме половину ціни поділки шкали динамометра. |
4. Подайте результати вимірювань ваги й сили тертя ковзання в такому вигляді: 
., 
_____________________________________________________________________________
Аналіз результатів експерименту
Проаналізуйте експеримент і його результати. Сформулюйте висновок, у якому зазначте, яку фізичну величину ви вимірювали, які результати отримали, у чому переконалися на досліді. Що може стати причиною можливої розбіжності результатів вимірювань ваги бруска й рівнодійної сил натягу ниток?
Висновок._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольні питання.
1. Сформулюйте перший закон механіки Ньютона. Які системи відліку називають інерціальними? Наведіть приклади інерціальних СВ.
2. Дайте визначення сили. Якою є одиниця сили в СІ? Дайте її визначення.
3. Сформулюйте другий закон Ньютона, запишіть його математичний вираз.
4. Сформулюйте третій закон Ньютона. Яким є його математичний запис? Наведіть приклади прояву третього закону Ньютона.
Лабораторне завдання № 3
Тема. Перевірка закону Бойля - Маріотта.
Мета: експериментально перевірити закон Бойля — Маріотта для кількох термодинамічних станів газу.
Обладнання: скляна трубка завдовжки 50-60 см, запаяна з одного кінця, циліндрична скляна посудина заввишки приблизно 45 см, наповнена водою, барометр-анероїд (один на клас), штатив із муфтою та кільцем, лінійка.
Порядок виконання завдань.
Підготовка до експерименту
Зберіть установку, зображену на рисунку, зануривши трубку на максимальну глибину.
Експеримент
Результати вимірювань і обчислень відразу ж заносьте до таблиці.
1. Виміряйте за допомогою лінійки висоту 
стовпчика повітря в трубці.
Зверніть увагу: оскільки площа поперечного перерізу трубки є постійною, то об'єм повітря в трубці  . Тому для перевірки закону Бойля — Маріотта достатньо встановити справедливість рівності  , де р — тиск,  — висота стовпчика повітря в трубці.
|
2. Визначте тиск повітря в трубці. Для цього:
1) Виміряйте за допомогою барометра атмосферний тиск 
, отриманий результат подайте в кілопаскалях.
2) Виміряйте різницю h рівнів води в посудині й трубці.
3) Обчисліть гідростатичний тиск стовпчика води висотою h за формулою 
, де 
, 
. Результат подайте в кілопаскалях.
=____________________________________
_________________________________________________
4) Обчисліть тиск повітря в трубці за формулою 
.
р1_______________________________________
| Виконуючи додавання, пам'ятайте: а) якщо один із доданків має більше десяткових знаків, ніж другий, то його необхідно округлити, залишивши максимум одну «запасну» цифру; б) результат додавання має містити стільки десяткових знаків, скільки їх міститься в доданку з найменшою кількістю десяткових знаків. |
3. Повторіть дії, описані в п. 1 і 2, двічі змінивши глибину занурення трубки:
=__________________________________________________________
р2________________________________________________________________
=___________________________________________________________
р2_________________________________________________________________
| № | Висота стовпчика повітря
| Атмосферний тиск  кПа
| Різниця рівнів води h, м | Гідростатичний тиск  кПа
| Тиск повітря р, кПа | Результат експерименту 
|
Опрацювання результатів експерименту
Для кожного термодинамічного стану повітря в трубці обчисліть добуток тиску повітря й висоти стовпчика повітря. Закінчіть заповнення таблиці.
_____________________________________________________________________;
________________________________________________________________;
________________________________________________________________.
| Пам'ятайте: результат множення наближених чисел повинен містити стільки значущих цифр, скільки їх має множник із найменшою кількістю значущих цифр. |
Аналіз результатів експерименту
Проаналізуйте експеримент і його результати. Сформулюйте висновок, у якому зазначте: який закон ви експериментально перевіряли; які величини для цього вимірювали; яким є результат перевірки; у чому причина похибки, вимірювання якої величини дає найбільшу похибку.
Висновок. ______________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольні питання.
1. Сформулюйте та запишіть основне рівняння МКТ ідеального газу?
2. Чому дорівнює стала Больцмана? Який фізичний зміст?
3. Побудуйте ізотерми в осях рТ, VT i рV?
4. Сформулюйте та запишіть закон Гей – Люссака?
Лабораторне заняття №4
Тема. Вимірювання відносної вологості повітря.
Мета: виготовити установку для визначення вологості повітря і з його допомогою визначити відносну вологість повітря в кабінеті фізики.
Обладнання: два однакові термометри, штатив із двома муфтами та лапками, склянка з водою кімнатної температури, шматочок марлі.
Порядок виконання завдань
Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 832 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Два толчка | | | Аналіз результатів експерименту |