![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Физика по направлению подготовки
- •Программа
- •Реализация компетенции ок(2)
- •Реализация компетенций ок4 и ок8.
- •Учебный план курса План лекционных занятий
- •План лабораторных работ
- •План практических занятий
- •Вопросы, вынесенные на самостоятельную подготовку.
- •Вопросы к зачету
- •Основная и дополнительная литература
- •Лабораторные работы
- •Механика Лабораторная работа №1 «Изучение колебаний математического маятника»
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения экспериментальных измерений.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 «Изучение колебаний физического маятника»
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения экспериментальных измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 «Изучение колебаний пружинного маятника»
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 «Определение моментов инерции тел методом крутильных колебаний»
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть.
- •Порядок проведения экспериментальных измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы:
- •Электричество и магнетизм. Лабораторная работа № 5 Экспериментальная проверка закона Ома и определение сопротивления проводника заданной длины в цепи постоянного тока
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты замеров тока и напряжения
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Окончательный вид таблицы №1
- •Окончательный вид таблицы №2
- •V. Определение зависимости сопротивления проводника заданной длины в цепи постоянного тока
- •Лабораторная работа № 6 Экспериментальное определение ёмкости конденсатора
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •Переключатель
- •Замеряемых параметров
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров тока и времени при разрядке конденсатора
- •Результаты обработки экспериментальных данных исследуемого конденсатора
- •Зависимость выражения от времени t
- •Лабораторная работа № 7 Явление электромагнитной индукции. Исследование магнитного поля соленоида
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения экспериментальных измерений.
- •Внешние витки; 2- соленоид; 3- внутренние витки; 4- генератор сигналов; 5- осциллограф; 6- коммутатор витков; b- магнитный поток.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Результаты экспериментальных измерений
- •Результаты замеров частоты сигнала и напряжения эдс во внутреннем витке
- •Результаты замеров частоты сигнала и напряжения эдс во внутреннем витке
- •Окончательный вид таблицы №3
- •Окончательный вид таблицы №4
- •Результаты замеров напряжения эдс на внутренних витках
- •Окончательный вид таблицы №7
- •Окончательный вид таблицы №9
- •Лабораторная работа № 8 Экспериментальное определение удельного сопротивления проводника в цепи постоянного тока
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •Основные характеристики проводниковых материалов
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •Результаты замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты замеров тока и перепада напряжения в исследуемом проводнике
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты обработки замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты вычисления удельного сопротивления исследуемого проводника длиной 800 мм
- •Результаты замеров диаметра исследуемого проводника
- •Обработка результатов замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты вычисления удельного сопротивления исследуемого проводника длиной 400 мм
- •VI.4. Определение материала, из которого изготовлен исследуемый проводник
- •Оптика Лабораторная работа № 9 Изучение дифракции света на щели
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров и l, занесённые в Excel
- •Лабораторная работа № 10 Измерение длины волны света с помощью дифракционной решетки
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров и l, занесённые в Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11 Изучение явления поляризации
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 Изучение естественного вращения плоскости поляризации
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •Описание установки
- •Перед проведением измерений комплекс лко-5 требует настройки.
- •Порядок проведения эксперимента Определение угла поворота плоскости поляризации
- •Обработка результатов измерений
- •Заключение.
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература.
- •Методические указания к решению задач.
- •Механика;
- •Молекулярная физика и термодинамика;
- •Электричество и магнетизм;
- •Механические и электромагнитные колебания и волны;
- •Волновая и квантовая оптика;
- •Квантовая физика, физика атома;
- •Домашние задания.
- •Механика;
- •Молекулярная физика и термодинамика;
- •Механические и электромагнитные колебания и волны;
- •Электричество и магнетизм;
- •Волновая и квантовая оптика;
- •Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц
Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
Уменьшение U от max до 0 |
|
I, ампер |
U, вольт |
0 |
0 |
0.25 |
0.26 |
0.5 |
0.53 |
0.75 |
0.8 |
1 |
1.05 |
1.25 |
1.31 |
1.5 |
1.6 |
1.75 |
1.88 |
2 |
2.15 |
2.25 |
2.43 |
2.5 |
2.68 |
Обработка результатов данного эксперимента осуществляется аналогично предыдущему примеру. В итоге получаем графики, представленные на рис. 15 и рис.16.
Рис.15 Диаграмма зависимости Y от X
Рис. 16 Графическое изображение результатов табл. №2, обработанных с помощью линий тренда
Рисунок 16 иллюстрирует результат указанных построений. В легенде диаграммы обозначена формула, описывающая данную зависимость:
y=1,10712x. (5)
Коэффициент в уравнении (4) представляет собой величину сопротивления R=1,10712 ом, х – это величина тока I а Y – это величина напряжения U.
Тогда применительно к электрическим величинам это уравнение будет описывать закон Ома:
U = 1,10712 I.
Для оценки точности замеров полученных экспериментальных данных необходимо осуществить их обработку.
Коэффициенты в уравнениях (4) и (5) представляют собой среднее значение замеренного сопротивления исследуемого проводника в Омах. Обозначим эти величины следующим образом:
- R1=1,1193 (при увеличении напряжения от 0 до max);
- R2=1,07121 (при уменьшении напряжения от max до 0).
Тогда ошибка измерения сопротивления будет определяться по формуле:
и
.
В программе Excel обработка результатов таблицы №6 выполняется следующим образом.
На свободном листе рабочей книги Excel с клавиатуры заносим в столбцы А и В данные таблицы №5.
В ячейку С1 вводим выражение формулы: «».
Далее в столбце С, начиная с ячейки С3, вычисляем отношение . Для этого в ячейку С3 через формульную строку вводим выражение: =В3/А3 и далее автозаполнением вычисляем это отношение по столбцу до ячейки С12.
В ячейку D1 вводим обозначение: R1 а в ячейки D3-D12 численное значение этой величины, полученное из рис. 14, т. е. 1.1193.
В ячейку Е1 вводим выражение формулы: «=U/I – R1».
Далее в столбце Е, начиная с ячейки Е3, вычисляем разность U/I – R1. Для этого в ячейку Е3 через формульную строку вводим выражение: =С3-D3 и далее автозаполнением вычисляем это отношение по столбцу до ячейки E12.
В ячейку F1 вводим выражение формулы: «|U/I – R1|».
Далее в столбце F в ячейках F3-F12 вычисляем абсолютное значение (т.е. модуль) разностей, находящихся в столбце F. Для этого в ячейку F3 вводим выражение: =ABS(F3), нажимаем Enter и затем автозаполнением вычисляем этот модуль до F12.
Наконец, в ячейке F6 получаем максимальное значение =0,0093. Зафиксируем эту величину знаком Δ1.
В результате получим окончательный вид таблицы №5, обработанной в программе Excel, см. табл.№8.
Таблица №8