1.3.2.5. Выполнение и защита лабораторных работ

Лабораторные занятия по физике проводятся с целью способствовать более глубокому усвоению студентами теоретической части курса, изучения применяемой в лабораторной практике физической аппаратуры, освоения методов точных физических измерений и получения навыков этих измерений.

Выполнение лабораторных работ может производиться студентами только после получения ими соответствующей теоретической подготовки.

Результатом подготовки к лабораторной работе является ее конспект, составленный студентом на основе изучения соответствующего методического указания. Конспект должен содержать следующие основные элементы: название и номер лабораторной работы, цель работы, перечень используемых приборов и оборудования, краткую теорию метода определения физических величин, исследуемых в работе, описание и схему установки, таблицы для занесения экспериментальных данных.

Важнейшим требованием к выполнению той или иной лабораторной работы является получения максимальной точности результата, допускаемой примененными методом и приборами.

Цель лабораторных занятий не только понять физический смысл и закономерность явлений, но и получить навык в обращении с приборами. Следовательно, нужно не только представлять, как поставить опыт, но и достаточно точно провести его самому и дать при этом критическую оценку полученных результатов.

Решать экспериментальную физическую задачу (выполнять и защищать лабораторную работу) – это значит, на основании произведенного в лаборатории физического эксперимента получить значение той или иной физической величины. Решение может заключаться и в выявлении закономерности изменения другой величины в зависимости от изменения другой величины.

Определение одной и той же физической величины может быть произведено различными методами. Какой бы метод ни был выбран, в большинстве случаев искомая величина не определяется непосредственно, а вычисляется по результатам нескольких вспомогательных измерений.

Процесс решения задачи можно расчленить на следующие основные операции: 1) теоретическая подготовка к задаче; 2) монтаж установки; 3) производство опыта и измерений; 4) вычисление результатов и ошибок.

1.3.2.5.1.Теоретическая подготовка к выполнению лабораторной работы.

Теоретическая подготовка к выполнению лабораторной работы, предшествующая выполнению лабораторной работы, должна проводиться в порядке домашней работы. Это связано с тем, что время, отводимое на лабораторную работу, обычно довольно ограничено и предназначено исключительно на сборку установки, производство измерений и вычислений. Поэтому в лаборатории уже нет времени для изучения теории. Большинство случаев, когда студенты не успевают довести до конца выполнение лабораторной работы, объясняется именно тем, что часть времени, предназначенная для экспериментальной работы, была затрачена в лаборатории на чтение руководства и знакомство с теорией.

Необходимый теоретический материал помещен в описании каждой работы. В описании содержится: краткая формулировка задачи; метод решения и его теоретическое обоснование; описание применяемых приборов и практические указания по монтажу установки; указания на требуемую точность измерения; формы рационального ведения записей и вычисления результатов.

Теоретическую подготовку следует начинать с ознакомления с задачей. В большинстве случаев помещенного в описании материала вполне достаточно для сознательного решения задачи. Если в методических указаниях к лабораторной работе недостаточно теоретических положений или студент желает познакомиться с ней более подробно, то в этом случае можно воспользоваться учебником, конспектом лекции или другим методическим пособием, указанным в описании данной лабораторной работы.

В результате теоретической подготовки должен стать ясным физический смысл лежащего в основе задачи эксперимента, зависимость искомой величины от вспомогательных величин, назначение основных и вспомогательных приборов. Кроме того, необходимо установить, какие причины могут искажать результаты наблюдений, какая необходима точность отсчетов и вычислений.

Недостаточность теоретической подготовки приводит к механическому выполнению работы, когда работающий только автоматически производит указанные в руководстве действия, механически отсчитывает показания измерительных приборов и, получая какие-то числа, не видит их физического смысла и не может определить по ним требуемой физической величины.

Перед выполнением работы в лаборатории студент обязан получить допуск к выполнению, который проводится в форме краткого собеседования с преподавателем. В процессе допуска преподаватель убеждается в достаточной компетентности студента, знания оборудования и применяемых приборов, основных правил техники безопасности при выполнении лабораторной работы, в понимании физических явлений, протекающих при выполнении эксперимента.