- •Физика Методические указания
- •Введение
- •Общие методические рекомендации и указания по выполнению лабораторных работ
- •1.1 Подготовка к лабораторной работ
- •1.2 Выполнение лабораторных работ
- •1.3 Оформление лабораторных работ
- •Лабораторная работа 1 Тема Исследование движения тела под действием постоянной силы
- •Контрольные вопросы
- •Тема Изучение закона сохранения импульса и реактивного движения
- •Описание работы
- •Тема Изучение закона сохранения механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости
- •Указания к работе
- •Технология выполнения работы
- •Лабораторная работа 4 Тема Изучение зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины волны
- •Лабораторная работа 5 Тема Исследование одного из изопроцессов
- •Лабораторная работа 6 Тема определение относительной влажности воздуха с помощью гигрометра и психрометра
- •Технология выполнения работы
- •Методические указания
- •Лабораторная работа 7
- •Цель работы
- •Методические указания
- •Технология выполнения работы
- •Методические указания
- •Технология выполнения работы
- •Методические указания
- •Технология выполнения работы
- •Методические указания
- •Технология выполнения работы:
- •II опыт
- •Технология выполнения работы
- •Технология выполнения работы
- •Лабораторная работа 19
- •Технология выполнения работы
- •Наблюдение интерференции
- •Технология выполнения работы
- •Литература
Методические указания
1. При работе с аккумуляторами необходимо учитывать, что их внутреннее сопротивление очень мало, например у кислотных — от 0,1 до 0,001 Ом. Поэтому лучше брать батарею аккумуляторов или гальванических элементов.
2. Учащимся следует разъяснить, почему электрическую цепь не рекомендуется оставлять замкнутой на длительный срок, особенно когда работа проводится с сухими элементами или батарейками для карманного фонаря.
Таблица 1
3. Если по каким-либо причинам отсутствуют вольтметры, работу по определению ЭДС и внутреннего сопротивления источника электрической энергии можно провести, включая во внешнюю цепь поочередно известные сопротивления. Можно вместо сопротивлений взять реостат на 6—10 Ом и включить его вначале наполовину, а затем полностью.
Контрольные вопросы:
1. Укажите условия существования электрического тока в проводнике.
2. Какова роль источника электрической энергии в электрической цепи?
3. Электродвижущую силу источника энергии часто определяют как сумму падений напряжений на внешнем и внутреннем сопротивлениях замкнутой цепи. Дайте объяснение.
4. От чего зависит напряжение на зажимах источника электрической энергии?
5. Как изменится сопротивление батарейки для карманного фонаря, если три ее элемента соединить не последовательно, а параллельно?
6. Определите сопротивление внешней части цепи, пользуясь результатами произведенных измерений.
Индивидуальное задание:
Решите 2 задачи на данную тему из сборника задач и вопросов по физике Р.А.Гладковой или ответите на 5 вопросов по данной теме.
Лабораторная работа 11
Тема Определение удельного сопротивления проводника
цель работы
Научиться определять удельное сопротивление проводника.
Краткие теоретические сведения
Основной электрической характеристикой проводника является сопротивление. Для металлическою проводника сопротивление R прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади поперечного сечения S : R = pl/S, где р — удельное сопротивление (выражается в Ом*м); оно выражает зависимость сопротивления от материала проводника, показывает, каким сопротивлением обладает проводник длиной 1 м и площадью сечения 1 м2:
p = RS/l
Рис 1. Рис 2.
В качестве исследуемого материала можно использовать обмотку реостата на 6 В (рис. 1).
Оборудование: 1. Реостат. 2. Масштабная линейка 3. Штангенциркуль. 4. Амперметр. 5. Вольтметр. 6. Источник электрической энергии. 7. Ключ. 8. Соединительные провода.
Технология выполнения работы
1. Для измерения длины проволоки необходимо измерить диаметр D керамического цилиндра реостата и подсчитать число витков на нем п. Длина проволоки определяется по формуле l= D n.
2. Для определения площади S поперечного сечения проволоки необходимо знать ее диаметр. Для этого следует измерить штангенциркулем длину обмотки реостата L (рис. 1); зная число витков п, определить диаметр проволоки d (d=L/n) и площадь поперечного сечения S (S = dz/4).
3. Результаты измерений и вычислений записать в табл. 1.
4. Составить цепь по схеме, изображенной на рис. 2.
5. После проверки преподавателей цепь замкнуть, измерить силу тока в реостате и напряжение на нем (когда реостат полностью введен в цепь). Пользуясь формулой закона Ома, определить R: R=U/I.
6. Учитывая, что провод реостата изготовлен из нихрома, сравнить результат опыта с табличным значением удельного сопротивления нихрома и определить относительную - погрешность.
Рис 3.
Таблица 1
Методические указания
1. При отсутствии реостата можно использовать проволоку длиной 0,6—1 м из материала с большим удельным сопротивлением.
2. Если нет штангенциркулей и микрометров, работу можно провести с масштабной линейкой.
Контрольные вопросы:
1. Объяснить на основании электронной теории зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и материала.
2. Удельное сопротивление фехраля 1,1-10-6 Ом*м, Что это значит? Где можно использовать этот материал?
3. Назвать известные вам методы определения сопротивления проводника.
4. Как изменится напряжение на участке ОВ электрической цепи (рис. 3), если медную проволоку на этом участке заменить никелиновой?
5. Определить сопротивление и длину медной проволоки массой 89 г и сечением 0,1 мм2.
Индивидуальное задание:
Решите 2 задачи на данную тему из сборника задач и вопросов по физике Р.А.Гладковой или ответите на 5 вопросов по данной теме.
Лабораторная работа 12
Тема Проверка законов последовательного и параллельного соединении проводников
цель работы
Научиться проверять законы последовательного и параллельного соединения проводников.
Краткие теоретические сведения
Потребители электрической энергии — электрические лампочки, электронагревательные приборы, провода и т. п. — обладают определенным сопротивлением, поэтому их часто называют «проводниками» или резисторами Обычно электрическая цепь состоит из нескольких резисторов, соединенных последовательно, параллельно ил/и смешанно. Для простоты расчета электрических цепей все резисторы мысленно заменяют одним, при включении которого режим цепи не нарушился бы, т. е. и сила тока и напряжение остались бы прежними. Сопротивление этого резистора называют эквивалентным общему сопротивлению нескольких резисторов, образующих цепь.
Оборудование: 1 Источник электрической энергии. 2 Резисторы (проволочные спирали на панелях с клеммами. Сопротивление каждого резистора указано на панели). 3. Амперметр постоянною тока. 4. Вольтметр постоянного тока. 5. Реостат ползунковый. 6. Ключ. 7. Соединительные провода.
Технология выполнения работы
1.Последовательное соединение резисторов 1. Составить электрическую цепь по схеме, изображенной на рис. 1.
2.После проверки преподавателем цепь замкнуть и измерить напряжения на отдельных резисторах. Для этого прикоснуться наконечниками проводов, идущих от вольтметра, к клеммам резисторов,
3.Измерить напряжение на концах всей группы резисторов (участок AВ).
4.Проверить соотношение для UAB = U1+U2 + U3 и сделать вывод.
5.По формуле I=U/R вычислить силу тока в каждом резисторе. Сравнить ее с показаниями амперметра и сделать вывод.
6.Вычислить эквивалентное сопротивление Rэкв = UAB/I. Проверить справедливость формулы
Rэкв = R1+R2+R3 и сделать вывод.
7.Результаты измерений и вычислении записать в табл. 1.
Рис 1. Рис 2.
Параллельное соединение резисторов
1. Составить электрическую цепь по схеме, изображенной на рис. 2.
2. После проверки преподавателем цепь замкнуть, с помощью реостата установить силу тока в цепи 1,5—2 А.
Таблица 1
Рис 3. Рис 4.
3.Переключить амперметр из магистрали в ту или иную ветвь и измерить силу тока 0 каждом резисторе. Проверить соотношение I = I1 + I2 +I3 и сделать вывод.
4.Измерить напряженно на участке AВ и определить эквивалентное сопротивление: . 23
5.Проверить справедливость формулы и сделать вывод.
6.Результаты измерений и вычислений записать в табл. 2.
Таблица 2
Методические указания
Чтобы обеспечить более плотный контакт, целесообразно использовать для вольтметра провода, имеющие с одной стороны клеммы с зажимами.
Контрольные вопросы:
1.Восемь резистором соединили по два последовательно в четыре параллельные ветви. Начертить схему соединения.
2.Потребители электрической энергии соединены так, как показано на рис 3. Определить эквивалентное сопротивление в этом случае, если Ом, Ом , Ом
3.Учащийся при измерении напряжения на лампочке включил по ошибке амперметр вместо вольтметра. Что при этом произойдет?
4.Изменится ли показание вольтметра (рис. 4), если в участок, состоящий in нескольких параллельно соединенных резисторов, добавить еще один?
5.Что изменилось на данном участке цепи, если включенный последовательно с ним амперметр показал увеличение силы тока?
6.Как включены 10 ламп для освещения трамвайного вагона, рассчитанных на напряжение 120 В? Напряжение в трамвайной сети 600В.
Индивидуальное задание:
Решите 2 задачи на данную тему из сборника задач и вопросов по физике Р.А.Гладковой или ответите на 5 вопросов по данной теме.
Лабораторная работа 13
Тема Исследование зависимости мощности, потребляемой лампой накаливания от напряжения на ее зажимах
цель работы
Научиться исследовать зависимости мощности, потребляемой лампой накаливания от напряжения на ее зажимах.
Краткие теоретические сведения
Мощность Р электрического тока на участке цепи равна отношению работы тока ко времени, за которое она совершается; Р=А/t. Используя формулы работы тока A=IUt и закон Ома для участка цепи I=U/R, мощность тока можно вычислить по любой из следующих формул:
P=IU; P=U2/R; P=I2R.
Мощность электрического тока выражается в ваттах (Вт).
Оборудование: 1. Электрическая лампа. 2. Источник постоянного напряжения на 36 В. 3. Реостат ползунковый. 4. Амперметр. 5. Вольтметр. 6. Омметр. 7. Ключ. 8. Соединительные провода.
Рис 1.