Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФИЗИКА

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

В 3-х частях

Часть 1. Механика и молекулярная физика

Рекомендовано учебно-методическим объединением по химико-технологическому образованию в качестве учебно-методического пособия

для студентов учреждений высшего образования по химико-технологическим специальностям

Минск 2016

УДК531(075.8) ББК 22.36я73 Ф50

Авторы :

Д. В. Кленицкий, Н. Н. Крук, И. И. Наркевич, В. В. Тульев

Рецензенты :

кафедра «Техническая физика» Белорусского национального технического университета (заведующий кафедрой доцент, кандидат физико-математических наук И. А. Хорунжий); заведующий кафедрой математики и физики учреждения образования «Белорусская государственная академия связи» доцент, доктор физико-математических наук Л. Л. Гладков

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или ее части не может быть осуществлено без разрешения учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет».

Физика. Лабораторный практикум. В 3 ч. Ч. 1. Меха- Ф50 ника и молекулярная физика : учеб.-метод. пособие для студентов учреждений высшего образования по химикотехнологическим специальностям / Д. В. Кленицкий [и др.]. –

Минск : БГТУ, 2016. – 180 с. ISBN 978-985-530-540-9.

В пособии отображены основные понятия и методы, используемые при обработке итогов экспериментальных исследований. Сформулированы требования к оформлению результатов измерений. Изложен теоретический и методический материал, необходимый для выполнения лабораторных работ по механике и молекулярной физике студентами химико-технологических специальностей.

Пособие предназначено для студентов химико-технологических специальностей, может использоваться также студентами инженернотехнических специальностей.

УДК 531(075.8) ББК 22.36я73

ISBN 978-985-530-539-3 ©УО «Белорусский государственный ISBN 978-985-530-540-9 (Ч. 1) технологическийуниверситет», 2016

©Кленицкий Д. В., Крук Н. Н., Наркевич И. И., Тульев В. В., 2016

ПРЕДИСЛОВИЕ

Лабораторный практикум – одна из форм проведения аудиторных занятий по дисциплине «Физика», его выполнение является важнейшим способом формирования у будущих инженеров умений и навыков работы с измерительными приборами и оборудованием различного назначения, освоения методов физических измерений и обработки экспериментальных результатов.

Данное пособие – первое из трех запланированных к изданию по лабораторному практикуму. Оно включает описание лабораторных работ по разделам «Физические основы механики» и «Термодинамика и молекулярная физика». Содержание практикума удовлетворяет требованиям учебных программ по дисциплине «Физика» для студентов I ступени обучения соответствующих специальностей. При его подготовке использован многолетний опыт проведения лабораторных занятий со студентами химикотехнологических и инженерно-технических специальностей на кафедре физики БГТУ, в нем отражено развитие материальной базы учебных лабораторий кафедры за последние 10 лет.

Лабораторный практикум содержит материал в объеме, достаточном для самостоятельной подготовки к выполнению работ, без привлечения дополнительной литературы. Вместе с тем в нем приводится список литературы, ознакомление с которой позволит студентам глубже понять изучаемые физические законы и явления.

Во вводной части пособия изложены правила измерений физических величин, обработки экспериментальных результатов и их оформления, описаны инструменты для измерения линейных размеров. В лабораторных работах приводятся основные теоретические сведения по теме, описываются лабораторные установки и экспериментальный метод, а также последовательность выполнения работы. Справочная часть содержит таблицы со значениями физических величин, необходимых для обработки и анализа результатов измерений, а также список рекомендуемой литературы.

Разделы «Обработка результатов измерений», «Приложение», лабораторные работы № 1–5, 17 написаны доцентом Кленицким Д. В., № 6–10 – профессором Наркевичем И. И., № 11, 16, 18, 22 – заведующим кафедрой Круком Н. Н., № 19–21, 23, 24 – доцентом Тульевым В. В. Лабораторные работы № 12–15 раздела «Физические основы механики» находятся в стадии разработки и изготовления и поэтому не включены в данное пособие.

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Выполнение лабораторной работы включает самостоятельную теоретическую подготовку по теме лабораторной, изучение устройства и принципов работы лабораторной установки, метода и порядка выполнения измерений, проведение экспериментов и обработку их результатов, оформление отчета по выполненной работе и ее защиту в ходе собеседования с преподавателем.

Отчеты студента по лабораторным работам оформляются в отдельной общей тетради. Они должны быть четкими, аккуратными и включать следующие разделы:

1.Номер, название и цель работы.

2.Описание установки и метода измерений (общий вид или схема установки с обозначениями, расчетные формулы с пояснениями входящих в них физических величин).

3.Результаты измерений и их обработка (таблицы с заданными, измеренными и рассчитанными величинами и их погрешностями, а также порядок расчетов физических величин и их погрешностей с короткими пояснениями, графики полученных зависимостей).

4.Выводы по лабораторной работе.

Процессвыполнениялабораторнойработыделитсянатриэтапа.

Первый этап. Самоподготовка. Студент, используя методи-

ческое пособие, материалы конспекта лекций и рекомендованной литературы, изучает необходимый теоретический материал по работе, знакомится со схемой, устройством и принципом работы установки, а также последовательностью практического выполнения лабораторной. В начале занятий студент предъявляет преподавателю конспект двух первых разделов отчета, что является необходимым условием для его допуска к практическим измерениям.

Студент не допускается ко второму этапу до тех пор, пока не бу-

дет выполнена работа на первом этапе.

Второй этап. Выполнение измерений. Студенты, получившие допуск, приступают к выполнению лабораторной работы. Они работают звеньями, проводят измерения, а их результаты заносят в таблицу. Выполняется контрольный расчет, который должен подтвердить правильность измерений. Полученные результаты

5

представляются преподавателю. Отчет у каждого студента должен быть индивидуальным.

Третий этап. Обработка результатов измерений, оформле-

ние отчета и сдача работы. Студент заканчивает работу над третьим и четвертым разделами отчета. Проводится расчет искомых физических величин, погрешностей измерений и т. д. Все этапы этих расчетов необходимо кратко отразить в отчете. Выводы отчета должны опираться на анализ выявленных в работе закономерностей, связей между различными физическими величинами, сравнение полученных результатов с теоретическими и табличными.

Защита лабораторной работы проводится на следующем занятии и включает в себя: 1) собеседование по теоретической и экспериментальной частям работы; 2) обсуждение результатов выполнения работы; 3) ответы студентов на контрольные вопросы, имеющиеся в методическом пособии. После собеседования преподаватель выставляет оценку в виде рейтингового балла за качество усвоения материала и своевременность выполнения всех этапов.

В лабораториях необходимо неукоснительно соблюдать правила техники безопасности!

Категорически запрещается

•нарушать требования инструкции по технике безопасности;

•приносить и употреблять в лаборатории напитки и еду, разговаривать по мобильному телефону, производить зарядку батареи мобильных телефонов, работать в наушниках, находиться в лаборатории в верхней одежде, загромождать столы и проходы вещами

иодеждой;

•заниматься посторонними делами, мешать выполнению работы другими студентами;

•пользоваться чужими отчетами либо их частями (таблицами с экспериментальными и расчетными данными, графиками).