Фізичний практикум Робота № 1 Тема. Вивчення конденсаторів

Мета роботи: ознайомитися з одним із методів визначення електроємнос­ті конденсатора та виміряти його ємність.

Прилади і матеріали: набір конденсаторів; конденсатор невідомої ємності; ампервольтомметр (авометр) або мікроамперметр; джерело електроживлення; перемикач двополюсний; комплект з'єднувальних провідників.

ІІІ. Хід роботи

1. Складіть електричне коло за схемою, яку зображено на мал. , увімкнувши в нього дже­рело постійного струму, конденсатор відомої єм­ності, гальваном етр і двополюсний перемикач.

2. Зарядіть конденсатор. Для цього з'єднайте його на короткий час із джерелом струму. Потім, зосередивши увагу на стрілці приладу, швидко

перемкніть конденсатор на гальванометр і визначте максимальне відхилення (відкид) стрілки, відлічуючи на око десяті частини поділки. Дослід повторіть декілька разів, щоб точніше зняти покази стрілки, і обчисліть коефіцієнт пропорційності к. (Якщо конденсатор постійної ємності заряджати від одного й того ж джерела постійної напруги, а потім розряджати його через гальванометр, то стрілка гальванометра щоразу відкидатиметься по шкалі на те саме число поділок. Якщо змінити ємність конденсатора, то відкид стрілки гальванометра буде іншим. Маючи конденсатори відомої ємності (еталони), на досліді можна переконатися, що ємність конденсатора С прямо пропорційна числу поділок п, на яке відкидається стрілка гальванометра: С = кп. Звідси можна визна­чити коефіцієнт пропорційності к = С/п , який є електроємністю, що відповідає одній поділці. Знаючи коефіцієнт, можна за відкиданням стрілки гальванометра визначити ємність будь-якого іншого конденсатора, повторивши з ним описаний дослід.)

3. Виконайте досліди з конденсаторами іншої ємності і за знайденими даними обчисліть середнє значення к. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.

Номер досліду	Ємність конденсатора С, мкФ	Число поділок на шкалі гальванометра	Коефіцієнт пропорційності	Середнє значення к

4. В електричне коло ввімкніть конденсатор невідомої ємності С і визнач­те, на скільки поділок відхиляється стрілка вимірювального приладу в цьому разі. Знаючи коефіцієнт пропорційності к, обчисліть С за формулою С=кп.

5. За результатами досліджень зробіть висновок.

Контрольні запитання.

1. Чи зміниться енергія зарядженого шкільного розсувного конденсатора, якщо відстань між його обкладками збільшити удвоє? Якщо зміниться, то за рахунок чого? У скільки разів?

2. Візьміть будь-який конденсатор. За написами на ньому визначте: 1) ємність конденсатора; 2) на яку напругу він розрахований; 3) який заряд він може на­копичувати; 4) енергію, яку він може накопичити.

Фізичний практикум

РОБОТА № 2.

Тема. ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ

Мета роботи: навчитися з'єднувати провідни­ки послідовно і паралельно, визначати опір таких з'єднань, розподіл сил струмів і напруг.

Прилади і матеріали: батарея акумуляторів; дві електролампочки (опори); амперметр по­стійного струму на 2 А; вольтметр постійного струму на 4 В; реостат; перемикач; з'єднувальні провідники.

ІІІ. Хід роботи

1. Складіть електричне коло для вивчення послідовного з'єднання елементів за схем ою (мал. 222).

2. Запишіть покази амперметра.

3. Вольтметр під'єднайте паралельно: а) до опору R1 і запишіть покази вольтметра U1; б) до опору R2 і запишіть покази вольтметра U2? до ділянки кола з обома опорами і запишіть покази вольтметра U.

4. За даними амперметра і вольтметра визначте значення кожного опору і загальний опір кола.

5. Зробіть висновок, чи виконуються закони послідовного з'єднання еле­ментів.

6. Складіть електричне коло для вивчення паралельного з'єднання еле­ментів за схемою (мал. 223).

7. Запишіть покази вольтметра.

8. Амперметр під'єднайте послідовно: а) до опору R1 і запишіть покази амперметра І1; б) до опору R2 і запишіть покази амперметра І2, в) до ділянки кола з R1 і R2 і запишіть покази амперметра І.

9. За даними амперметра і вольтметра визначте значення кожного опору і загальний опір кола.

10. Зробіть висновок, чи виконуються закони паралельного з'єднання елементів.

Контрольні запитання.

Ви маєте три резистори, опір кожного з них 10 Ом. Які опори можна отримати за їх допомогою? Намалюйте ці з'єднання.

Фізичний практикум

РОБОТА №3.

Тема. ВИЗНАЧЕННЯ ДОВЖИНИ СВІТЛОВОЇ ХВИЛІ

Мета роботи: обчислити довжину хвилі червоного і фіолетового кольорів у спектрі п-го порядку (вказаному вчителем); порівняти одержані результати з табличними даними.

Прилади і матеріали: дифракційна ґратка (період зазначено на ґратці), лі­нійка з тримачем, прикріпленим до неї, з екраном із вузькою вертикальною щі­линою посередині, штатив з лапкою й муфтою, лампа розжарення (або свічка).

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Дифракційна ґратка закріплюється на одному кінці лінійки, ближче до другого кінця, приблизно на відстані 50 см від ґратки, розташовується сірий екран з вузькою вертикальною щілиною. Екран можна переміщувати по лінійці. Все закріплюється на штативі, як показано на малюнку 1

Мал.1

Якщо подивитись крізь ґратку і щілину в екрані на джерело світла, то на темному фоні екрана можна спостерігати з обох боків від щілини дифракційні спектри 1, 2 і т.д. порядків.

Довжину світлової хвилі λ можна визначити з формули де d — період дифракційної ґратки; к — порядок спектра; φ — кут, під яким спостерігається максимум світла відповідного кольору.

Оскільки кути, під якими спостерігаються максимуми 1 і 2 порядків не перевищують 5°, можна замість синусів користуватись тангенсами.

З мал2. видно, що tg=b/a . Відстань а відраховують від ґратки до екрана, b — по шкалі екрана від щілини до вибраної лінії спектра.

Мал..2

Остаточна формула матиме вигляд