- •Лабораторний практикум
- •Передмова
- •Вступ до практикуму
- •3. Виконання роботи та фіксування результатів вимірювання.
- •4. Як правильно оформити звіт?
- •Глава і. На допомогу студенту
- •3. Визначення робочої формули
- •4. Таблиця вимірюваних величин
- •6. Графіки
- •7. Висновки
- •Розділ 2.Правила наближених обчислень
- •7. Формули для наближених обчислень.
- •Розділ 3.Обчислення похибок фізичних вимірів
- •Прийнятi позначення та найважливiшi формули
- •Розділ 4.Метод найменших квадратів
- •Глава іі. Лабораторні роботи з основного курсу фізики Розділ 1.Механіка Лабораторна робота № 1.1.Визначення залежності моментуінерції системи від розподілу її маси відносно осі обертання
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хiд роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 1.2.Визначення динамічної в’язкості рідини методом стокса
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Розділ 2.Молекулярна фізика Лабораторна робота № 2.1. Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини методом відриву кільця
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 2.2.Визначення коефіцієнта теплопровідності твердих тіл методом регулярного режиму
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хiд роботи
- •Контрольні запитання
- •Розділ 3.Електрика та магнетизм Лабораторна робота № 3.1.Вивчення розподілу потенціалу електростатичного поля
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 3.2. Визначення опору провідника за допомогою амперметра та вольтметра
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 3.3.Градуювання гальванометра
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 3.4. Градуювання термопари
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 3.5. Визначення горизонтальноїскладової індукції та напруженості магнітного поля землі
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 3.6.Вивчення магнітного поля короткого соленоїда
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 3.7. Визначення питомого заряду електрона методом схрещених полів
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 3.8. Визначення ккд трансформатора
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 3.9. Визначення індуктивності котушки та дроселя
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Розділ 4.Коливання та хвилі Лабораторна робота № 4.1. Визначення параметрів згасання коливань фізичного маятника
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.2.Дослідження резонансних характеристик коливального контура
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.3. Визначення швидкості звукув повітрі методом стоячих хвиль
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.4. Вивчення роботи релаксаційного генератора
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Розділ 5.Оптика Лабораторна робота № 5.1. Визначення довжини світлової хвилі за допомогою біпризми френеля
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.2. Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.3. Дослідження поляризованого світла
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.4. Вивчення зорової труби
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.5. Вивчення мікроскопа
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.6. Визначення роботи виходуелектрона з металів методом гальмування фотоелектронів в електричному полі
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Розділ 6.Фізика атомів, молекул та твердого тіла Лабораторна робота № 6.1. Визначення енергетичної ширини забороненої зони напівпровідника
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 6.2. ВИмірювання вольт-амперної характеристики напівпровідникового випрямляча
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 6.3. Вимірювання світлової характеристики вентильного фотоелемента
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Розділ 7.Атомна та ядерна Фізика Лабораторна робота № 7.1. Визначення активності радіоактивного препарату
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 7.2. Визначення коефіцієнтапоглинання радіоактивного випромінювання різними матеріалами
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Глава ііі. Спецпрактикуми Розділ 1.Основи фізики навколишнього середовища Лабораторна робота № 11.Визначення коефіцієнта поглинаннясвітла та концентрації домішок у розчинах
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Опис приладу
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 12.Cедиментаційний аналіз
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 13.Визначення залежності коефiцiєнта поверхневого натягу рiдини від температури
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 14.Визначення абсолютної та відносної вологості повітря
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Будова приладу
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 15.Визначення невідомого газуза спектром його випромінювання
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 16. Дослідне вивчення залежності атмосферного тиску від висоти над землею
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 17.Визначення концентрації розчину цукру за допомогою поляриметра
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 18.Кількісний колориметричний аналіз. Визначення концентрації домішок в газах і рідинах
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Розділ 2.Геометрична оптика Лабораторна робота № 21.Визначення показника заломлення скла за допомогою мікроскопа
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 22.Визначення показника заломлення рідини та концентрації розчину за допомогою рефрактометра
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 23.Визначення фокусної відстані, оптичної сили та радіусу кривизни збиральної лінзи
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 24.Визначення фокусної відстані і положення головних площин складної оптичної системи
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 25.Вивчення зорової труби
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 26.Вивчення мікроскопа
- •Вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Розділ 3.Фізичний експеримент на лінії з еом Лабораторна робота № 31.Вивчення роботи анологово-цифрового перетворювача
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 32.Визначення коефіцієнта теплопровідності твердих тіл методом регулярного режиму
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 33.Визначення параметрів згасання коливань фізичного маятника
- •Вказівки до виконання роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Список літератури
- •Додаток і
- •Додаток іі
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
Київський національний Університет 11
Будівництва і архітектури 11
Розділ 2. ПРАВИЛА НАБЛИЖЕНИХ ОБЧИСЛЕНЬ 22
Розділ 3. ОБЧИСЛЕННЯ ПОХИБОК ФІЗИЧНИХ ВИМІРІВ 27
Розділ 4. Метод найменших квадратів 32
Глава ІІ. Лабораторні роботи з основного курсу фізики 35
Розділ 1. Механіка 35
Лабораторна робота № 1.1. ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ МОМЕНТУ ІНЕРЦІЇ СИСТЕМИ ВІД РОЗПОДІЛУ ЇЇ МАСИ ВІДНОСНО ОСІ ОБЕРТАННЯ 35
Лабораторна робота № 1.2. ВИЗНАЧЕННЯ ДИНАМІЧНОЇ В’ЯЗКОСТІ РІДИНИ МЕТОДОМ СТОКСА 39
Розділ 2. Молекулярна фізика 43
Лабораторна робота № 2.1. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПОВЕРХНЕВОГО НАТЯГУ РІДИНИ МЕТОДОМ ВІДРИВУ КІЛЬЦЯ 43
Лабораторна робота № 2.2. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ ТВЕРДИХ ТІЛ МЕТОДОМ РЕГУЛЯРНОГО РЕЖИМУ 46
Розділ 3. Електрика та магнетизм 52
Лабораторна робота № 3.1. Вивчення розподілу потенціалу електростатичного поля 52
Лабораторна робота № 3.2. ВИЗНАЧЕННЯ ОПОРУ ПРОВІДНИКА ЗА ДОПОМОГОЮ АМПЕРМЕТРА ТА ВОЛЬТМЕТРА 57
Лабораторна робота № 3.3. ГРАДУЮВАННЯ гальванометра 60
Лабораторна робота № 3.4. ГРАДУЮВАННЯ ТЕРМОПАРИ 64
Лабораторна робота № 3.5. ВИЗНАЧЕННЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЇ СКЛАДОВОЇ ІНДУКЦІЇ ТА НАПРУЖЕНОСТІ МАГНІТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛІ 71
Лабораторна робота № 3.6. ВИВЧЕННЯ МАГНІТНОГО ПОЛЯ КОРОТКОГО СОЛЕНОЇДА 76
Лабораторна робота № 3.7. Визначення питомого заряду електрона методом схрещених полів 81
Лабораторна робота № 3.8. Визначення ККД трансформатора 86
Лабораторна робота № 3.9. ВИЗНАЧЕННЯ ІНДУКТИВНОСТІ КОТУШКИ ТА ДРОСЕЛЯ 90
Розділ 4. Коливання та хвилі 93
Лабораторна робота № 4.1. ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ЗГАСАННЯ КОЛИВАНЬ ФІЗИЧНОГО МАЯТНИКА 93
Лабораторна робота № 4.2. Дослідження резонансних характеристик коливального контура 98
Лабораторна робота № 4.3. ВИЗНАЧЕННЯ ШВИДКОСТІ ЗВУКУ В ПОВІТРІ МЕТОДОМ СТОЯЧИХ ХВИЛЬ 104
Лабораторна робота № 4.4. Вивчення роботи релаксаційного генератора 108
Розділ 5. Оптика 113
Лабораторна робота № 5.1. ВИЗНАЧЕННЯ ДОВЖИНИ СВІТЛОВОЇ ХВИЛІ ЗА ДОПОМОГОЮ БІПРИЗМИ ФРЕНЕЛЯ 113
Лабораторна робота № 5.2. ВИЗНАЧЕННЯ ДОВЖИНИ СВІТЛОВОЇ ХВИЛІ ЗА ДОПОМОГОЮ ДИФРАКЦІЙНОЇ РЕШІТКИ 118
Лабораторна робота № 5.3. Дослідження поляризованого світла 122
Лабораторна робота № 5.4. ВИВЧЕННЯ ЗОРОВОЇ ТРУБИ 125
Лабораторна робота № 5.5. ВИВЧЕННЯ МІКРОСКОПА 130
Лабораторна робота № 5.6. ВИЗНАЧЕННЯ РОБОТИ ВИХОДУ ЕЛЕКТРОНА З МЕТАЛІВ МЕТОДОМ ГАЛЬМУВАННЯ ФОТОЕЛЕКТРОНІВ В ЕЛЕКТРИЧНОМУ ПОЛІ 134
Розділ 6. Фізика атомів, молекул та твердого тіла 139
Лабораторна робота № 6.1. ВИЗНАЧЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ШИРИНИ ЗАБОРОНЕНОЇ ЗОНИ НАПІВПРОВІДНИКА 139
Лабораторна робота № 6.2. ВИмірювання ВОЛЬТ-АМПЕРНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПІВПРОВІДНИКОВОГО ВИПРЯМЛЯЧА 143
Лабораторна робота № 6.3. ВИМІРЮВАННЯ СВІТЛОВОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЬНОГО ФОТОЕЛЕМЕНТА 149
Розділ 7. АТОМНА та ядерна Фізика 153
Лабораторна робота № 7.1. ВИЗНАЧЕННЯ АКТИВНОСТІ РАДІОАКТИВНОГО ПРЕПАРАТУ 153
Лабораторна робота № 7.2. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПОГЛИНАННЯ РАДІОАКТИВНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ РІЗНИМИ МАТЕРІАЛАМИ 158
Глава ІІІ. спецпрактикуми 163
Розділ 1. ОСНОВИ ФІЗИКИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА 163
Лабораторна робота № 11. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПОГЛИНАННЯ СВІТЛА ТА КОНЦЕНТРАЦІЇ ДОМІШОК У РОЗЧИНАХ 163
Лабораторна робота № 12. CЕДИМЕНТАЦІЙНИЙ АНАЛІЗ 168
Лабораторна робота № 13. ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ КОЕФIЦIЄНТА ПОВЕРХНЕВОГО НАТЯГУ РIДИНИ ВІД ТЕМПЕРАТУРИ 172
Лабораторна робота № 14. ВИЗНАЧЕННЯ АБСОЛЮТНОЇ ТА ВІДНОСНОЇ ВОЛОГОСТІ ПОВІТРЯ 176
Лабораторна робота № 15. ВИЗНАЧЕННЯ НЕВІДОМОГО ГАЗУ ЗА СПЕКТРОМ ЙОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ 181
Лабораторна робота № 16. ДОСЛІДНЕ ВИВЧЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ АТМОСФЕРНОГО ТИСКУ ВІД ВИСОТИ НАД ЗЕМЛЕЮ 186
Лабораторна робота № 17. ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ РОЗЧИНУ ЦУКРУ ЗА ДОПОМОГОЮ ПОЛЯРИМЕТРА 190
Лабораторна робота № 18. КІЛЬКІСНИЙ КОЛОРИМЕТРИЧНИЙ АНАЛІЗ. ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ ДОМІШОК В ГАЗАХ І РІДИНАХ 194
Розділ 2. Геометрична оптика 198
Лабораторна робота № 21. Визначення показника заломлення скла за допомогою мікроскопа 198
Лабораторна робота № 22. Визначення показника заломлення рідини та концентрації розчину за допомогою рефрактометра 201
Лабораторна робота № 23. Визначення фокусної відстані, оптичної сили та радіусу кривизни збиральної лінзи 204
Лабораторна робота № 24. ВИЗНАЧЕННЯ ФОКУСНОЇ ВІДСТАНІ І ПОЛОЖЕННЯ ГОЛОВНИХ ПЛОЩИН СКЛАДНОЇ ОПТИЧНОЇ СИСТЕМИ 207
Лабораторна робота № 25. ВИВЧЕННЯ ЗОРОВОЇ ТРУБИ 211
Лабораторна робота № 26. ВИВЧЕННЯ МІКРОСКОПА 217
розділ 3. Фізичний експеримент на лінії з еом 223
Лабораторна робота № 31. Вивчення роботи анологово-цифрового перетворювача 223
Лабораторна робота № 32. Визначення коефіцієнта теплопровідності твердих тіл методом регулярного режиму 227
Лабораторна робота № 33. ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ЗГАСАННЯ КОЛИВАНЬ ФІЗИЧНОГО МАЯТНИКА 231
Список літератури 236
Додаток І 237
Додаток ІІ 238