МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

Ф І З И К А

Лабораторний практикум

Рекомендовано науково-методичною радою

Київського національного університету

будівництва і архітектури

як навчальний посібник

для студентів усіх спеціальностей

Друге видання, виправлене і доповнене

Київ 2006

УДК: 53(075)

ББК 22.3я7

Ф50

Рецензент: Л.Є. Пелевін, канд. техн. наук, професор кафедри будівельних машин

Автори: В.І. Клапченко, В.І. Тарасевич, І.О. Азнаурян, Ю.І. Григораш, Г.Д. Потапенко, В.О. Клименко, В.Є. Дугінов, Г.Ю. Краснянський, Г.В. Кучерова, Н.Б. Бурдейна, О.М. Бесараб

Рекомендовано науково-методичною радою Київського національного університету будівництва і архітектури, протокол № 6 від 30 червня 2005 року.

Видається в авторській редакції.

Фізика. Лабораторний практикум: Навчальний посібник.

Ф50 – 2-ге вид., випр. і доп. / В.І. Клапченко, В.І. Тарасевич, І.О. Азнаурян та ін./ За заг.ред. В.І. Клапченка. – К.: КНУБА, 2006. – 228 с.

Мета навчального посібника – допомога студентам при підготовці, виконанні, оформленні та захисті лабораторних робіт основного практикуму та трьох спецпрактикумів. Для цього до посібника введено окрему главу “На допомогу студенту”, в якій розглянуто на конкретних прикладах всі етапи виконання лабораторної роботи.

Призначено для студентів усіх спеціальностей КНУБА.

УДК: 53(075)

ББК 22.3я7

© В.І. Клапченко, В.І. Тарасевич,

І.О. Азнаурян та ін., 2006

© КНУБА, 2006

Зміст

Передмова 6

Вступ до практикуму 8

Глава І. НА ДОПОМОГУ СТУДЕНТУ 11

Розділ 1. Як написати звіт? 11

Розділ 2. Правила наближених обчислень 22

Розділ 3. Обчислення похибок фізичних вимірів 26

Розділ 4. Метод найменших квадратів 31

Глава ІІ. Лабораторні роботи з основного курсу фізики 34

Розділ 1. Механіка 34

Лабораторна робота № 1.1. Визначення залежності моменту інерції системи від розподілу її маси відносно осі обертання 34

Лабораторна робота № 1.2. Визначення динамічної в’язкості рідини методом стокса 38

Розділ 2. Молекулярна фізика 42

Лабораторна робота № 2.1. Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини методом відриву кільця 42

Лабораторна робота № 2.2. Визначення коефіцієнта теплопровідності твердих тіл методом регулярного режиму 45

Розділ 3. Електрика та магнетизм 50

Лабораторна робота № 3.1. Вивчення розподілу потенціалу електростатичного поля 50

Лабораторна робота № 3.2. Визначення опору провідника за допомогою амперметра та вольтметра 55

Лабораторна робота № 3.3. Градуювання гальванометра 58

Лабораторна робота № 3.4. Градуювання термопари 62

Лабораторна робота № 3.5. Визначення горизонтальної складової індукції та напруженості магнітного поля землі 68

Лабораторна робота № 3.6. Вивчення магнітного поля короткого соленоїда 72

Лабораторна робота № 3.7. Визначення питомого заряду електрона методом схрещених полів 77

Лабораторна робота № 3.8. Визначення ККД трансформатора 82

Лабораторна робота № 3.9. Визначення індуктивності котушки та дроселя 85

Розділ 4. Коливання та хвилі 88

Лабораторна робота № 4.1. Визначення параметрів згасання коливань фізичного маятника 88

Лабораторна робота № 4.2. Дослідження резонансних характеристик коливального контура 93

Лабораторна робота № 4.3. Визначення швидкості звуку в повітрі методом стоячих хвиль 98

Лабораторна робота № 4.4. Вивчення роботи релаксаційного генератора 102

Розділ 5. Оптика 107

Лабораторна робота № 5.1. Визначення довжини світлової хвилі за допомогою біпризми френеля 107

Лабораторна робота № 5.2. Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки 112

Лабораторна робота № 5.3. Дослідження поляризованого світла 116

Лабораторна робота № 5.4. Вивчення зорової труби 119

Лабораторна робота № 5.5. Вивчення мікроскопа 123

Лабораторна робота № 5.6. Визначення роботи виходу електрона з металів методом гальмування фотоелектронів в електричному полі 127

Розділ 6. Фізика атомів, молекул та твердого тіла 132

Лабораторна робота № 6.1. Визначення енергетичної ширини забороненої зони напівпровідника 132

Лабораторна робота № 6.2. Вимірювання вольт-амперної характеристики напівпровідникового випрямляча 136

Лабораторна робота № 6.3. Вимірювання світлової характеристики вентильного фотоелемента 141

Розділ 7. Атомна та ядерна фізика 145

Лабораторна робота № 7.1. Визначення активності радіоактивного препарату 145

Лабораторна робота № 7.2. Визначення коефіцієнта поглинання радіоактивного випромінювання різними матеріалами 150

Глава ІІІ. Спецпрактикуми 154

Розділ 1. Основи фізики навколишнього середовища 154

Лабораторна робота № 11. Визначення коефіцієнта поглинання світла та концентрації домішок у розчинах 154

Лабораторна робота № 12. Cедиментаційний аналіз 159

Лабораторна робота № 13. Визначення залежності коефiцiєнта поверхневого натягу рiдини від температури 163

Лабораторна робота № 14. Визначення абсолютної та відносної вологості повітря 166

Лабораторна робота № 15. Визначення невідомого газу за спектром його випромінювання 171

Лабораторна робота № 16. Дослідне вивчення залежності атмосферного тиску від висоти над землею 176

Лабораторна робота № 17. Визначення концентрації розчину цукру за допомогою поляриметра 180

Лабораторна робота № 18. Кількісний колориметричний аналіз. Визначення концентрації домішок в газах і рідинах 184

Розділ 2. Геометрична оптика 188

Лабораторна робота № 21. Визначення показника заломлення скла за допомогою мікроскопа 188

Лабораторна робота № 22. Визначення показника заломлення рідини та концентрації розчину за допомогою рефрактометра 191

Лабораторна робота № 23. Визначення фокусної відстані, оптичної сили та радіусу кривизни збиральної лінзи 194

Лабораторна робота № 24. Визначення фокусної відстані і положення головних площин складної оптичної системи 197

Лабораторна робота № 25. Вивчення зорової труби 201

Лабораторна робота № 26. Вивчення мікроскопа 207

Розділ 3. Фізичний експеримент на лінії з еом 212

Лабораторна робота № 31. Вивчення роботи анологово-цифрового перетворювача 212

Лабораторна робота № 32. Визначення коефіцієнта

теплопровідності твердих тіл методом регулярного режиму 215

Лабораторна робота № 33. Визначення параметрів згасання коливань фізичного маятника 219

Список літератури 223

Додаток І 224

Додаток ІІ 225