- •Пояснительная записка
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №4 определение момента инерции физических маятников различной формы
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения работы
- •Задания
- •Исследование законов вращательного движения с помощью маятника обербека
- •Краткая теория.
- •Задания.
- •Порядок выполнения работы.
- •Контрольные вопросы.
- •Краткая теория.
- •Выполнение работы.
- •Абсолютная и относительная влажность.
- •Контрольные вопросы
- •Задания
- •Лабораторная работа №10 Определение коэффициента внутреннего трения, средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха.
- •Введение
- •Порядок выполнения работы:
- •Введение
- •Назначение и устройство
- •2. Электронно-лучевая трубка
- •Блоки развертки и синхронизации
- •4.Органы управления
- •5. Подготовка осциллографа к включению в сеть
- •Упражнение 1 Наблюдение синусоидального напряжения
- •Упражнение 2 Измерение амплитуды сигнала
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Краткая теория
- •Задание
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Краткая теория
- •Метод исследований
- •Задание
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Введение
- •Теория измерения разности фаз и частотьциетод фигур лиссажу
- •1.1. Измерение разности фаз при сложении взаимно перпендикулярных колебаний одинаковой ча стоты
- •Измерение частоты колебаний методом фигур лиссажу
- •2. Описание экспериментальной установки 2.1. Оргдны управления осциллогрлфа
- •2.2. Принципиальные электрические схемы цепей для измерений фазовых сдвигов и частот
- •3. Задания к выполнению лабораторной работы 3.1. Измерение частоты и амплитуды сигналов методом
- •3.2. Измерение фазового сдвига
- •3.4. Составить программное обеспечение для расчета фигур лиссажу (для студентов специальности 22.01 и 22.04)
- •4. Принцип действия некоторых частей осциллографа 4.1. Электронно-лучевая трубка
- •4.2. Блоки развертки и синхронизации
- •4.3. Усилители
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Библиографический список
- •Введение.
- •Порядок выполнения работы:
- •Литература.
МИНИСТЕРСТВО ТРУДА И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.
Российский государственный социальный университет
КУРСКИЙ ИНСТИТУТ СОЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (филиал РГСУ)
Кафедра безопасности жизнедеятельности в техносфере.
ФИЗИКА
Лабораторные работы для студентов очной и заочной форм обучения инженерно технического факультета.
330100 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере».
071900 «Информационные технологии».
220200 «Автоматизированные системы управления».
Курск 2006
Пояснительная записка
Лабораторные работы по физике охватывают все основные разделы программы курса физики, включая разделы механики, молекулярной физики, электродинамики, оптики, кинетики, электрохимические процессы.
Большинство работ содержит несколько опытов, что позволяет строить практикум в соответствии с профилем вуза или факультета.
Лабораторные работы являются одной из важнейших составных частей курса химии. Для их выполнения студенту необходимо ознакомиться с лабораторным оборудованием, измерительными приборами, а также с техникой проведения основных лабораторных операций.
Поскольку в физической лаборатории находятся электроприборы, студенты должны соблюдать правила внутреннего распорядка и техники безопасности.
При оформлении отчета по проделанной работе в лабораторном журнале записывают дату, номер, название работы и опыта; конспект теоретического материала; краткое описание хода опыта и результаты, полученные при его выполнении.
Большинство лабораторных работ имеет лишь краткие теоретические вступления, поэтому для подготовки к занятиям необходимо изучить соответствующие параграфы учебников (Курс физики., Трофимова Т.И. М., Высшая школа, 2001г.)
При выполнении лабораторных работ студенты знакомятся с измерительными приборами (штангенциркуль, микрометр, амперметр, вольтметр и др). Описания работ включают вопросы и задачи для самопроверки. Многие опыты выполняются студентами индивидуально: каждый получает задание и оформляет отчет по своим результатам, что развивает у студентов самостоятельность в решении поставленных задач.
Лабораторная работа № 1
ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИН
Цель работы: Знакомство с устройством штангенциркуля, микрометра, микроскопа. Приобретение навыков использования этих приборов для измерения линейных размеров тел.
Принадлежности: линейного нониуса, штангенциркуль, микрометр, измерительный микроскоп, набор исследуемых тел.
Краткая теория
Существует большое количество типов приборов, служащих для определения линейных размеров тел. Измерение длин часто производится масштабной линейкой. Величина наименьшего деления масштабной линейки называется ценой деления. Обычно 0,5мм. Для повышения точности измерения измерительный прибор снабжают дополнительной шкалой, которую называют нониусом.
Линейный нониус.
Линейный нониус представляет собой небольшую линейку со шкалой; обычно m делений шкалы нониуса равна (m-1) деления основной шкалы прибора, например, масштабной линейки. В (рис1.). Для случая, изображенного на рис.1, m=10.
Пусть а - цена деления нониуса, b - цена деления масштабной линейки, тогда:
Величину, равную разности между ценой деления линейки и ценой деления нониуса, называют точностью нониуса.
Например, если цена деления масштаба Ь=1мм, то при т=10 точность нониуса равна 0,1мм, а при т=20 - 0,05мм.
Измерение прибором, имеющим нониус, выполняют следующим образом: измеряемое тело помещают между нулевым делением шкалы масштаба и нулевым делением нониуса ( рис.2.) и производят подсчет числа целых делений шкалы масштаба, укладывающихся между нулевыми штрихами, и находят номер штриха шкалы нониуса, который лучше других совпадает с каким-либо штрихом шкалы масштаба.
На рис.2 видно, что искомая длина тела L равна
Здесь к - число делений шкалы масштаба, укладывающихся в измеряемой длине; п - номер штриха нониуса, совпадающего с каким-либо штрихом шкалы масштаба. В самом деле:
Если Ь=1мм, m=20, то 20 (мм).
ШТАНГЕНЦИРКУЛЬ
Линейный нониус используется в инструменте, который называется штангенциркулем.
Штангенциркуль (рис. 3) состоит из стальной линейки 1 с ценой деления 1мм и нониуса 2, который может перемещаться вдоль линейки. Линейка и нониус снабжены упорами 3 и 4. Когда упоры соприкасаются, нулевые штрихи шкалы линейки и шкалы нониуса должны совпадать друг с другом. Для того, чтобы измерить длину предмета, его необходимо поместить между упорами, которые сдвигают до соприкосновения с предметом (без сильного нажима) и закрепляют винтом 5. После этого производят отсчет по линейке и шкале нониуса. Длину предмета вычисляют по соответствующей формуле:
Микрометр.
Микрометр (рис.4) состоит из двух основных частей: скобы 1 и микрометрического винта 2.
Микрометрический винт представляет собой стержень, снабженной точной винтовой нарезкой. Он ввинчивается в отверстие скобы с внутренней нарезкой. На микрометрическом винте закреплен полый цилиндр (барабан) 3 со шкалой. При вращении микрометрического винта барабан перемещается вдоль линейной шкалы, нанесенной на стебле 4. Величина поступательного передвижения винта при повороте его на один оборот называется шагом винта.
В микрометрах используются микрометрические винты, у которых шаг равен 0,5 мм. Эти шкалы сдвинуты относительно друг от друга на 0,5мм. Цифры проставлены около делений нижней шкалы (рис 5). Шкалы барабана содержат 50 делений. При шаге винта 0,5 мм цена деления шкалы барабана равна 0,01мм.
При измерении предмет помещают между упорами 5 и 6. вращая микрометрический винт, добиваются того, чтобы измеряемый предмет был зажат между упорами. Для уменьшения ошибки связанной с сильным и неодинаковым в различных опытах сжатием измеряемого предмета, микрометр снабжен специальной головкой (трещоткой), позволяющей создавать при измерениях небольшое, одинаковое во всех опытах, давление на исследуемый объект.
Отсчет производится следующим образом: по нижней шкале стебля определяют число целых мм, а пол шкале барабана - число сотых мм.
Далее, если между краем барабана и последним из наблюдаемых штрихов нижней шкалы виден штрих верхней шкалы, к полученному результату прибавляют 0,05мм. Таким образом, в случае, представленном на рис.5, измерения длинна равна 12,75мм.
Примечание: запрещается вращать микрометрический винт за барабан, т.к. в этом случае он может быть выведен из строя.
Измерительный микроскоп.
Измерением размеров малых тел можно производить с помощью специального микроскопа, снабженной прозрачной линейкой, изображение которой находится на фокальной плоскости окуляра.
Измерительный микроскоп (рис. 6) состоит из подвижного тубуса 1, который вставлен в корпус 2. на тубусе нанесена миллиметровая шкала с приделами -130мм... 190мм. В обе части тубуса вставлен окуляр 3 с прозрачной шкалой (линейкой). В верхнюю часть микроскопа ввинчен объектив 4. подвижный тубус позволяет изменять расстояние между окуляром и объективом. Это приводит к изменению цены деления шкалы окуляра. В таблице приведены значения цены деления окулярной шкалы при различной длины тубуса.
Длина тубуса мм |
Цена деления шкалы окуляра, мм/дел |
130 |
0,056 0,043 |
140 |
0,053 0,039 |
150 |
0,049 0,036 |
160 |
0,045 0,033 |
170 |
0,041 0,030 |
180 |
0,038 0,028 |
190 |
0,036 0,027 |
При определении линейных размеров тел подсчитывают число делений шкалы окуляра, укладывающихся в его изображении, и умножают на цену деления шкалы:
L = α * n
Точность измерения равна цене деления окулярной шкалы. Она возрастает с увеличением длины тубуса микроскопа.