
- •Утверждено на заседании кафедры “Физика” Протокол № 6 от 06.02.07
- •Ответственный за выпуск г.О. Татарченко, доц., к.Т.Н.
- •Содержание
- •Введение.
- •1. Тема: «изучение электронного осциллографа»
- •I. 1. Сформулируйте закон Кулона. Как взаимодействуют разноименно и одноименно заряженные частицы?
- •I. 2. Что называют напряженностью электростатического поля? Чем порождается и обнаруживается электростатическое поле? Как направлены силовые линии вектора напряженности электростатического поля?
- •I. 3. Покажите, как графически изображают электростатическое поле? Принцип суперпозиции электростатических полей.
- •I. 4. Что называется потенциалом, разностью потенциалов электростатического поля? Связь между напряженностью и потенциалом электростатического поля.
- •I. 5. Чему равна емкость уединенного проводника, шара?
- •I. 6. Чему равна энергия заряженного конденсатора?
- •I. 7. Для чего предназначен осциллограф? Что называется чувствительностью осциллографа?
- •I. 8. Опишите устройство электронно-лучевой трубки.
- •II. 9. Объясните принцип действия электронного осциллографа.
- •II. 10. Какие существуют органы управления электронным осциллографом?
- •II. 11. Приведите принципиальную схему установки и объясните, как в лабораторной работе определяли чувствительность электронного осциллографа.
- •II. 12. Поток вектора напряженности электростатического поля. Сформулируйте теорему Гаусса для электростатического поля.
- •II. 13. Чему равна работа электростатического поля при перемещении заряда? Что такое циркуляция вектора ?
- •II. 14. Что называется вектором электрического смещения?
- •II. 15. Как рассчитывается электроемкость плоского конденсатора, батареи конденсаторов при последовательном и параллельном соединении?
- •III. 16. Покажите и рассчитайте поле равномерно заряженной бесконечной плоскости, двух бесконечных параллельных разноименно заряженных плоскостей.
- •III. Задачи
- •2. Тема: «определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля земли».
- •I. 1. Какое поле называется магнитным? Чем оно порождается и какова его важнейшая особенность? Как исследуется магнитное поле и как определяется ориентация контура с током в пространстве?
- •I. 2. Почему рамка с током ориентируется в пространстве? Чем определяется вращающий момент сил? Что называется магнитной индукцией? Как изображают силовые линии магнитного поля?
- •I. 3. Какие магнитные поля характеризует вектор магнитной индукции ? Как связана эта величина с напряженностью магнитного поля?
- •I. 4. Закон Био – Савара – Лапласа и его применение к расчету магнитных полей.
- •I. 5. Сформулируйте принцип суперпозиции для вектора . Приведите примеры.
- •I. 6. Что называется явлением электромагнитной индукции? Какие токи называются индукционными? Закон Фарадея, правило Ленца.
- •I. 7. Какое явление называется самоиндукцией? Взаимной индукцией? Что такое индуктивность контура?
- •I. 8. Опишите в общих чертах строение магнитного поля Земли.
- •I. 9. Объясните действие магнитного поля Земли на магнитную стрелку. Почему мы можем в работе измерить только горизонтальную составляющую напряженности магнитного поля Земли?
- •I. 10. Опишите принципиальную схему установки и ход выполнения лабораторной работы.
- •II. 11. Сформулируйте закон Ампера. Покажите взаимодействие параллельных токов.
- •Модуль силы Ампера вычисляется по формуле
- •II. 12. Каково действие магнитного поля (силы Лоренца) и электромагнитного с магнитным на движущийся заряд?
- •II. 13. Каково движение заряженных частиц в магнитном поле под действием силы Лоренца?
- •II. 14. Что называется циркуляцией вектора магнитного поля в вакууме? Закон полного тока для магнитного поля в вакууме (теорема о циркуляции вектора ).
- •II. 15. Что называется потоком вектора магнитной индукции? Сформулируйте теорему Гаусса для поля .
- •II. 16. Чему равна работа по перемещению проводника с током в магнитном поле?
- •II. 17. Объясните, почему прибор называется тангенс-гальванометром? Поясните на примере тангенс-гальванометра принцип суперпозиции магнитных полей. Выведите расчетную формулу.
- •III. Задачи
- •3. Тема: «определение скорости звука методом резонанса».
- •I. 1. Что называется колебаниями? Гармонические колебания, их основные характеристики.
- •I. 2. Запишите уравнение гармонических колебаний, изобразите их график. Что называется фазой, амплитудой, периодом колебаний?
- •I. 3. Что называется волновым процессом (волной)? Как распространяются волны? Основные свойства волн?
- •I. 4. Какие типы волн существуют в природе, технике? Какие волны называются упругими? Дайте определение продольных и поперечных упругих волн.
- •I. 5. Какие упругие волны называются гармоническими? График упругой волны, распространяющейся вдоль оси х. Что называют длиной волны, волновым фронтом?
- •I. 6. Что называется волновой поверхностью? Какие волны называются плоскими, сферическими? Запишите их уравнения.
- •I. 7. Что называется интерференцией волн? Объясните понятие когерентности, разности хода волн, условия max и min при интерференции волн.
- •I. 8. Какие волны называются звуковыми? Что называется интенсивностью звука? Покажите диапазон частот слышимости для человеческого уха с учетом интенсивности волн.
- •I. 9. Опишите устройство лабораторной установки по определению скорости звука методом резонанса.
- •I. 10. Что такое резонанс? Поясните явление акустического резонанса в лабораторной работе.
- •II. 11. Дайте определения таких характеристик волн как волновое число, фазовая скорость, понятия дисперсии волн. Для характеристики волн используется волновое число
- •II. 12. Запишите уравнение бегущей волны, волновое уравнение.
- •II. 13. Сформулируйте принцип суперпозиции волн. Что называется волновым пакетом, групповой скоростью?
- •II. 14. Какие волны называются стоячими? Как они образуются? Уравнение стоячей волны.
- •II. 15. Что называется громкостью, высотой, тембром звука?
- •II. 16. Как распространяется звуковая волна? Скорость распространения звука в газе и ее зависимость от температуры и плотности газа.
- •II. 17. Объясните физическую сущность определения скорости звука методом резонанса.
- •III. Задачи
- •4. Тема: «определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки».
- •I. 1. Что называется дифракцией? Какие волны называются когерентными, монохроматическими?
- •I. 2. Сформулируйте принцип Гюйгенса. Объясните метод зон Френеля.
- •I. 3. Что такое дифракционная решетка? Покажите и объясните дифракцию на дифракционной решетке.
- •I. 4. Объясните дифракцию света на пространственных решетках.
- •II. 5. Покажите и объясните дифракцию на круглом отверстии и диске.
- •II. 6. Покажите и объясните дифракцию на одной щели (дифракция Фраунгофера).
- •II. 7. Объясните метод определения длины световой волны в лабораторной работе.
- •II. 8. Объясните дифракцию на кристаллах. Формула Вульфа-Брэггов
- •II. 9. Сформулируйте критерий Релея-Джинса для разрешающей способности точечных источников. Объясните разрешающую способность дифракционной решетки.
- •II. 10. Разрешающая способность дифракционной решетки.
- •II. 11. Что называется дисперсией света? Чем отличается дисперсия от явления дифракции? Что такое показатель преломления среды?
- •III. Задачи
- •Список литературы
Список литературы
Савельев И.В. Курс общей физики, т. 2. – М.; Наука, 1982.
Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1990
Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики. – М.: Высш. шк., 1991
Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. М.:Наука, 1985.
ФИЗИКА. Методические указания и контрольные задания. Под редакцией А.Г. Чертова, 1987 г.Савельев И.В. Курс общей физики Т.1, 2,3. М.: Наука 1985.
Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике. М.: Наука 1985.
Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. М.: Высшая школа 1981.
Трофимова Т.И. Павлова З.Г. Сборник задач по физике с решениями. М.: Высшая школа, 2002.
Приложение
Таблица 1. Фундаментальные физические постоянные
Название |
Обозначение |
Числовое значение |
Скорость света в вакууме |
с |
3∙108 м/с |
Электрическая постоянная |
|
8,854∙10-12Ф∙м-1 |
Магнитная постоянная |
|
|
Гравитационная постоянная |
G |
6.67∙10-11 м3∙кг-1с-2 |
Постоянная Планка |
h
|
6.63∙10-34 Дж∙с 1,05446∙10-34 Дж∙с |
Элементарный заряд |
е |
1,602∙10-19Кл |
Магнетон Бора |
|
9,274∙10-24 Дж∙Тл-1 |
Ядерный магнетон |
|
5,051∙10-27 Дж∙Тл-1 |
Квант магнитного потока |
Ф0=h/(2е) |
2,068∙10-15Вб |
Постоянная Ридберга |
|
1,097∙107 м-1 |
Боровский радиус |
а0 |
0,529∙10-10 м |
Масса покоя электрона |
mе |
9,109∙10-31кг 0,511 МэВ 5,49∙10-4 а.е.м. |
Масса покоя протона |
mp |
1,673∙10-27кг 1,00728 а.е.м. |
Масса покоя нейтрона |
mn |
1,675∙10-27кг 1,00866 а.е.м. |
Атомная единица массы |
а.е.м. |
1,661∙10-27кг 931,494 МэВ |
Комптоновская длина волны электрона |
|
2,426∙10-12 м |
Постоянная Авогадро |
NА |
6,022∙1023 моль-1 |
Постоянная Больцмана |
k |
1,3807∙10-23Дж∙К-1 |
Универсальная газовая постоянная |
R |
8,315 Дж/(моль∙К) |
Постоянная Стефана - Больцмана |
|
5,670∙10-8Вт/(м2∙К4) |
Постоянная смещения Вина |
b |
2,898∙10-3 м∙К |
Ускорение свободного падения |
g |
9,807 м/с2 |
Таблица 2. Приставки и множители для образования кратных и дольных единиц
Наименование |
Обозначения |
Множитель |
экса |
Э |
1018 |
пета |
П |
1015 |
тера |
Т |
1012 |
гига |
Г |
1019 |
мега |
М |
106 |
кило |
к |
106 |
гекто |
г |
102 |
дека |
да |
101 |
деци |
д |
10-1 |
санти |
с |
10-2 |
милли |
м |
10-3 |
микро |
мк |
10-6 |
нано |
н |
10-9 |
пико |
п |
10-12 |
фемто |
ф |
10-15 |
атто |
а |
10-18 |
Таблиця 3. Показатели преломления n (средние для видимого излучения)
Вещество |
n |
Алмаз |
2,42 |
Вода (t=200 С) |
1,33 |
Кварц |
1,54 |
Лед (t=-4 С0) |
1,31 |
Воздух |
1,00029 |
Сероводород |
1,63 |
Скипидар (t=20 С0) |
1,47 |
Стекло |
1,50 |
Навчальне видання
Методические рекомендации по курсу «Физика»
по подготовке и защите лабораторных работ.
Темы: «ЭЛЕКТРИЧЕСТВО», «МАГНЕТИЗМ»,
«КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ», «ВОЛНОВАЯ ОПТИКА».
Укладачі:
Татарченко Галина Олегівна
Холодняк Віктор Миколайович
Редактор В.М. Холодняк
Техн. Редактор І.О. Тихонович
Оригінал - макет
Підписано до друку ____________
Формат
.
Папір типограф. Гарнитура Times.
Друк офсетний. Ум. друк. арк.___. Обл.-вид.арк._____.
Тираж ___ прим. Вид. №_______. Замовл. №______. Ціна договірна.
Видавництво Сєвєродонецького технологічного институту
СНУ ім. Володимира Даля
Адреса видавництва: 93400, м. Сєвєродонецьк, Луганської обл.,
пр. Радянський, 59-а, головний корпус
Телефон: 8(06452) 4-03-42
E-mail: sti@sti.lg.ua