Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Институт психолого-педагогического образования

Кафедра физико-математических дисциплин

Задания и методические указания для выполнения лабораторной работы №1

по дисциплине «Физика»

для студентов всех форм обучения

направлений подготовки

09.03.02 Информационные системы и технологии

09.03.03 Прикладная информатика в экономике

13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям)

Екатеринбург

РГППУ

2016

Задания и методические указания для выполнения лабораторной работы №1 по дисциплине «Физика». Екатеринбург, ФГАОУ ВО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2016. 33 с.

Составитель: к.ф.-м.н., доцент С.В.Анахов

Одобрены на заседании кафедры физико-математических дисциплин. Протокол от 29.11.2015 г. № 3.

Заведующий кафедрой физико-математических

дисциплин С.В. Анахов

Рекомендованы к печати методической комиссией института психолого-педагогического образования. Протокол от 24.12. 2015 г. №4.

Председатель методической комиссии

Института ППО В.В. Пузырев

Зам. директора НБ Е.Н. Билева

© ФГАОУ ВО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2016

© Анахов С.В., 2016

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ»

Цель лабораторной работы:

• определение плотности твердых цилиндрических тел с помощью штангенциркуля и микрометра.

Задачи лабораторной работы:

• знакомство с теорией физического эксперимента;

• знакомство с работой механических измерительных приборов;

• изучение теории определения погрешностей измерений и их оценки.

1.Теоретическая часть

1.1.Определение плотности.

Массовая плотность  (обычно говорят просто «плотность») является одной из важных характеристик любого вещества и характеризует собой количество массы m, заключенной в единице объема данного вещества. В системе единиц измерения СИ единицей объема служит один кубический метр (1 m³), следовательно, плотность  будет численно равна массе одного кубического метра данного вещества. Например, пусть  = 2700 кг/м³ – это означает, что каждый кубометр этого вещества имеет массу m = 2700 кг.

Найти величину плотности вещества можно, зная его массу m и объем V по формуле (1):

(1)

В данной лабораторной работе нам потребуется определить массу m и объем V образца тела, чью плотность необходимо найти. Очевидно, массу тела можно определить, взвесив его на весах, а объем определим с помощью расчета, если найдем размеры тела. В качестве исследуемого объекта нам послужит металлическое тело цилиндрической формы (рис.1).

Зная высоту h и диаметр d цилиндрического тела можно вычислить его объем V по формуле:

(2)

Тогда плотность  тела определяется, соответственно, с помощью выражения (3):

(3)

Процедура взвешивания и правила работы с аналитическими весами описаны в соответствующем руководстве по работе с данным прибором. Следуя изложенным в нем правилам, можно определить массу исследуемого образца, либо, по усмотрению преподавателя (дежурного лаборанта), масса m образца может быть сообщена студенту и без процедуры взвешивания - по номеру данного образца, выбитому на его торце.

Зная плотность  исследуемого образца можно определить и сорт вещества, из которого он сделан с помощью любой справочной таблицы плотности различных материалов (обычно присутствующей в учебниках, задачника по курсу физики, а также в приложении данного методического пособия).