Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Методические указания к лабораторному практикуму по физикеСтр 1 из 13Следующая ⇒
ФИЗИКА
Методические указания к лабораторному практикуму по физике Для студентов I курса очной формы обучения специальностей
09.02.04 Информационные системы 09.02.07 Информационные системы и программирование 29.02.04 Конструирование, моделирование и технология швейных изделий
Уфа 2019
Организация-разработчик: ГБПОУ УГКТиД Разработчик: Мазитова Э.Ф. преподаватель физики
Технический эксперт: Баканова Н.А, методист ГБПОУ УГКТиД. Эксперт по содержанию: Галиуллина А.М., преподаватель информатики ГБПОУ УГКТиД. СОДЕРЖАНИЕ
Пояснительная записка Методические указания к лабораторному практикуму по физике для студентов специальностей технического профиля составлены в соответствии с рабочей программой по физике для студентов ССУЗов на базе основного общего образования. Выполнение студентами лабораторных работ способствует развитию творческих способностей, повторению и углублению теоретических знаний по важнейшим вопросам программы, приобретению практических навыков в работе с лабораторным оборудованием. Перед выполнением лабораторной работы студент должен хорошо знать теоретическую часть темы, краткое содержание которой дается перед каждой работой и уметь ответить на вопросы для самоконтроля по теории. Каждая лабораторная работа составлена по следующему плану: 1. Тема лабораторной работы. 2. Цель. 3. Перечень оборудования. 4. Краткая теория. 5. Вопросы для самоконтроля по теории. 6. Практическая работа. 7. Контрольные вопросы. Результаты лабораторной работы записываются в рабочих тетрадях. Допуск студентов к лабораторной работе осуществляется после их ответов на вопросы для самоконтроля по теории. Контрольные вопросы предусмотрены для индивидуальной работы студентов после завершения соответствующей лабораторной работы. Их выполнение позволяет исключить формальное усвоение учебного материала и научить студентов применять его для практических целей. Кроме того они могут быть использованы для закрепления изучаемого материала на лекционных занятиях, при опросе домашнего задания и для самостоятельной работы студентов при изучении данной темы. По каждой лабораторной работе оформляется отчет по следующей форме: 1. Лабораторная работа № … 2. Наименование работы. 3. Цель работы. 4. Чертеж (если требуется). 5. Формулы искомых величин и их погрешностей. 6. Таблица с результатами измерений и вычислений. 7. Окончательный результат, вывод и пр. (согласно цели работы).
• освоение знаний о фундаментальных физических законах и принципах, лежащих в основе современной физической картины мира; наиболее важных открытиях в области физики, оказавших определяющее влияние на развитие техники и технологии; методах научного познания природы;
• овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы и строить модели, применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ; практически использовать физические знания; оценивать достоверность естественно-научной информации; • развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе приобретения знаний и умений по физике с использованием различных источников информации и современных информационных технологий; • воспитание убежденности в возможности познания законов природы, использования достижений физики на благо развития человеческой цивилизации; необходимости сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента при обсуждении проблем естественно-научного содержания; готовности к морально-этической оценке использования научных достижений, чувства ответственности за защиту окружающей среды; • использование приобретенных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни, обеспечения безопасности собственной жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды и возможность · применения знаний при решении задач, возникающих в последующей профессиональной деятельности.
При выполнении лабораторной работы следует строго соблюдать инструкцию по технике безопасности. ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ 1. Будьте внимательны и дисциплинированы, точно выполняйте указания преподавателя.
2. Перед выполнением лабораторной работы необходимо внимательно изучить ее содержание и ход ее выполнения.
3. Не приступайте к выполнению работы без разрешения преподавателя.
4. Размещайте приборы, материалы и оборудование на своем рабочем месте таким образом, чтобы исключить их падение или опрокидывание.
5. При работе с приборами из стекла соблюдайте особую осторожность. Не вынимайте термометры из пробирок с затвердевшим веществом с веществом.
6. При сборке электрических цепей используйте провода с наконечниками и с прочной изоляцией без видимых повреждений.
7. При проведении опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.
8. Источник тока к электрической цепи подключайте в последнюю очередь. Собранную цепь включайте только после проверки и с разрешения преподавателя.
9. Не прикасайтесь руками к приборам и проводам, находящимся под напряжением.
10. Обнаружив неисправность в электрических устройствах, находящихся под напряжением, немедленно отключайте источник электрического питания и сообщите об этом преподавателю.
11. По окончании работы необходимо сначала отключить источник электрического питания, после чего разобрать цепь.
Лабораторная работа №1 Цель работы: 1. выяснить, как зависят период и частота колебаний нитяного маятника от его длины;
2. выяснить, какая математическая зависимость существует между длиной маятника и периодом колебаний.
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью длиной 130 см, протянутой сквозь кусочек резины, часы с секундной стрелкой или метроном. Теоретическое обоснование. Механическим колебанием называют периодическое или почти периодическое движение тела. Характерным свойством колебаний является то, что каждое колебание занимает одинаковый промежуток времени. Вопросы для самоконтроля по теории 1. Что называется амплитудой колебания; периодом колебания; частотой колебания? Какой буквой обозначается и в каких единицах измеряется каждая из этих величин? 2. Что такое одно полное колебание? 3. Какая математическая зависимость существует между периодом и частотой колебания? Практическая работа Задание 1 1. Перечертите в тетрадь таблицу 1 для записи результатов измерений и вычислений. 2. Укрепите кусочек резины с висящим на нем маятником в лапке штатива. При этом длина маятника должна быть равна 5 см, как указанно в таблице 1 для первого опыта. Длину l маятника измеряйте от точки подвеса до середины шарика. 3. Для проведения первого опыта отклоните шарик от положения равновесия на небольшую амплитуду (1-2 см) и отпустите. Измерьте промежуток времени t, за который маятник совершит 30 полных колебаний. Результаты измерений запишите в таблицу 1. 4. Проведите остальные четыре опыта так же, как и первый. При этом длину l маятника каждый раз устанавливайте в соответствии с ее значением, указанными в таблице 1 для данного опыта. 5. Для каждого из пяти опытов вычислите и запишите в таблицу 1 значения периода Т колебаний маятника. 6. Для каждого из пяти опытов рассчитайте значения частоты v колебаний маятника по формуле: v = 1/Т или v = N/ T. Полученные результаты внесите в таблицу 1.
Таблица 1
7. Сделайте выводы о том, как зависят период и частота свободных колебаний маятника от его длины. Запишите эти выводы.
Задание 2 1. Перечертите в тетрадь таблицу 2.
Таблица 2
2. Пользуясь данными таблицы 1, вычислите и запишите приведенные в таблице 2 отношения периодов и длин (при вычислении отношений периодов округляйте результаты до целых чисел). 3. Сравните результаты всех четырех столбцов таблицы 2 и постарайтесь найти в них общую закономерность. На основании этого выберите из пяти приведенных ниже равенств те, которые верно отражают зависимость между периодом колебаний маятника Т и его длиной l:
1) Тk / Т1 = ℓk / ℓ1, 2) Тk / Т1 = ℓ1 / ℓk, 3) Тk / Т1 = √ ℓk / ℓ1 4) √ Тk / Т1 = ℓk / ℓ1 5) (Тk / Т1 )2 = ℓk / ℓ1, где k может принимать следующие значения: 2,3, 4, 5; например, (Т3 / Т1)2 = ℓ3/ ℓ1.
Контрольные вопросы. 1. Увеличили или уменьшили длину маятника, если а) период его колебаний с начало был 0,3 с, а после изменения длины стал 0,1 с; б) частота его колебаний вначале была равна 5 Гц, а потом уменьшилась до 3 Гц? 2. Из пяти приведенных ниже утверждений выберите верное. При увеличении длины нити маятника в 4 раза период его колебаний: а) увеличится в 4 раза; б) уменьшится в 4 раза; в) увеличивается в 2 раза; г) уменьшается в 2 раза; д) увеличивается в 16 раз. 3. Маятник совершает 24 колебания за 30 сек. Чему равны период и частота его колебаний? 4. Игла швейной машины делает 600 полных колебаний в одну минуту. Какова частота колебаний иглы, выраженная в герцах? 5. Частота колебаний стометрового железнодорожного моста равна 2 Гц. Определите период этих колебаний. 6. Амплитуда колебаний груза на пружине равна 10 см, частота 0,5 Гц. Какой путь пройдет груз за 2 с? 7. Длина подвеса маятника 98 м. С какой частотой он колеблется? Чему равна амплитуда колебаний маятника, если он отклонен от вертикали на 5⁰?
8. Маятник, который на Земле совершал свободные колебания с частотой 0,5 Гц, был доставлен космонавтами на Луну. С какой частотой маятник будет колебаться на поверхности Луны, где ускорение свободного падения в 6 раз меньше, чем на Земле?
Лабораторная работа №2 Цель работы:
Оборудование: психрометр, психрометрическая таблица.
Теоретическое обоснование. В атмосфере Земли всегда содержатся водяные пары. Их содержание в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью. Абсолютную влажность можно определить по температуре точки росы – температуре, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным. Абсолютная влажность показывает ρ a, какое количество водяного пара m содержится в 1 м3 воздуха v: ρ a = m / v, где m – масса водяного пара, m [кг]; v – объем воздуха, v [м3 ] Относительная влажность показывает, сколько процентов составляет абсолютная влажность ρн от плотности водяного пара, насыщающего воздух при данной температуре: φ = (ρ a / ρн) ∙100 % φ - относительная влажность воздуха, %. Важно знать не абсолютное количество водяного пара в атмосфере, а относительное. Относительную влажность измеряют психрометром. Психрометр состоит из двух термометров. Резервуар одного из них остается сухим, и он показывает температуру воздуха. Резервуар другого окружен полоской ткани, конец которой опущен в воду. Вода испаряется, и благодаря этому термометр охлаждается. Чем больше относительная влажность, тем менее интенсивно идет испарение и тем более высокую температуру показывает термометр, окруженный полоской влажной ткани. При относительной влажности, равной 100℅, вода вообще не будет испаряться и показ
Вопросы для самоконтроля по теории 1. Дайте определение относительной влажности воздуха. 2. Что такое абсолютная влажность воздуха? 3. Объясните термин «точка росы».
Практическая работа 1. Проверить наличие воды в стакане психрометра и при необходимости налить ее. 2. Определить температуру сухого термометра. 3. Определить температуру влажного термометра. 4. Пользуясь психрометрической таблицей определить относительную влажность воздуха. 5. Зная относительную влажность воздуха и температуру воздуха, найти абсолютную влажность ρ a (t → ρн ). 6. Зная абсолютную влажность ρ a по таблице определить точку росы t р (ρ a→ tр). 7. Все данные записать в таблицу.
8. Вывод: чтоВы измеряли и какой получен результат. Контрольные вопросы.
1) температура воздуха 20оС. Точка росы 12оС. Какова абсолютная и относительная влажность воздуха? 2) температура воздуха 25оС. Относительная влажность 60%. При какой температуре появляется роса? 3) Комбайнеру необходимо знать, можно ли будет убирать хлеб на следующий день рано утром (не будет ли росы). По радио он услышал, что вечером температура была 20 оС, относительная влажность воздуха 60%, а утром следующего дня температура воздуха будет 12оС. Какое решение должен принять комбайнер? 4) Найдите массу водяного пара, содержащегося в спортивном зале объемом в 1100м3, при температуре 30 оС, если относительная влажность воздуха 80℅.
Зависимость давления рн и плотности ρн насыщенного водяного пара от температуры t
Лабораторная работа №3 Цель работы: 1. Научиться определять коэффициент поверхностного натяжения воды методом отрыва капель. 2. Научиться пользоваться рычажными весами, пипеткой.
Оборудование: сосуд с водой, пипетка, чашечка, рычажные весы, иголка, миллиметровая линейка.
Теоретическое обоснование. Молекулы поверхностного слоя жидкости обладают избыточной потенциальной энергией по сравнению с энергией молекул, находящихся внутри жидкости. Поверхностное натяжение можно определить методом капель. Расчеты показывают, что отрыв капли воды от пипетки происходит при выполнении равенства mg =σ πd, где m -масса капли, σ-коэффициент поверхностного натяжения воды, d- внутренний диаметр пипетки. Отсюда Для повышения точности измеряют массу М нескольких капель: М=m*n, где n-число капель. Тогда расчетная формула принимает вид
Вопросы для самоконтроля по теории 1. От чего зависит поверхностное натяжение? 2. Как определить изменение потенциальной энергии поверхностного слоя жидкости при увеличении или уменьшении ее поверхности?
Практическая работа 1. Измерить диаметр канала пипетки d с помощью иголки. Для этого ввести до упора в канал пипетки соответственной толщины и измерить диаметр иглы, это и будет размер диаметра пипетки. 2. Накапайте в пустой стакан 100-200 капель воды и с помощью весов определите массу воды М. 3. Вычислите по формуле из описания работы σ. 4. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.
5. Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат. Контрольные вопросы. 1. Объясните с точки зрения молекулярно – кинетической теории строения вещества упругость, текучесть и вязкость жидкости. 2. Почему коэффициент поверхностного натяжения зависит от вида жидкости? 3. Почему и как зависит поверхностное натяжение от температуры? 4. Изменится ли результат вычисления поверхностного натяжения, если опыт проводить в другом месте Земли? 5. Почему а) рекомендуется проводить измерения для возможно большего числа капель? б) следует добиваться медленного падения капель? 6. Какие явления можно наблюдать на границе жидкости с твердым телом? 7. Как объяснить происхождение поговорки «Как с гуся вода»? 8. Почему, прежде, чем покрыть штукатурку краской, производят грунтовку олифой? 9. Можно ли носить воду в решете?
Лабораторная работа № 4 Вопросы для самоконтроля по теории. 1. Что такое сила тока? 2. Что такое напряжение? 3. Что такое сопротивление? 4. Как связаны между собой на участке цепи сила тока, напряжение и сопротивление? 5. Вспомните, как измерить силу тока и напряжения на участке цепи? 6. Как включается в электрическую цепь амперметр и вольтметр? Практическая работа Задание 1 Задание 2 Определите сопротивление участка цепи по закону Ома. Результаты измерений и вычислений занесите в табл. 2. 1. Соберите цепь по рисунку. В качестве участка R возьмите поочередно резисторы сопротивлениями 10 Ом, 20 Ом, 30 Ом. 2. По показаниям приборов вычислите сопротивления этих резисторов. Таблица 2
Задание 3 Определите напряжение на участке цепи по Закону Ома. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 3. 1. В схеме к заданию 1 и 2 отключите вольтметр и вместо участка R поочередно включайте резисторы 10 Ом, 20 Ом, 30 Ом. 2. Зная сопротивление участка по надписи на резисторе и силу тока по показанию амперметра, по закону Ома для участка цепи вычислите ожидаемое напряжение. 3. Ваши расчеты проверьте экспериментально, подключив вольтметр к участку R. 4. Сделайте вывод о том, как на основании закона Ома можно вычислить напряжение на участке цепи. Таблица 3
Контрольные вопросы 1. Через медный провод пропускают электрический ток. Выберите правильное утверждение: а) сопротивление провода прямо пропорционально приложенному напряжению. б) сила тока обратно пропорциональна приложенному напряжению в) если провод укоротить, его сопротивление уменьшится. 2. К стальному проводу приложено некоторое постоянное напряжение. Выберите правильное утверждение: а) если напряжение уменьшить в три раза, сила тока увеличится в три раза б) если провод укоротить, его сопротивление увеличится в) если стальной провод такой же длины, но большего диаметра, сила тока увеличится. 3. Является ли молния электрическим током? 4. Ток в электрическом паяльнике 50 мА. Какое количество электричества пройдет через паяльник за 4 мин.? 5. Почему тепловое движение в проводнике не может быть названо электрическим током? 6. Чему равно сопротивление 200 м медного провода сечением 2 мм2? 7. К концам медного и алюминиевого провода одинаковых размеров приложены одинаковые напряжения. Одинаковы ли силы тока в них? 8. Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм2, в котором сила тока 250 мА. 9. Определите силу тока, проходящего по алюминиевому проводнику длиной 200 м и сечением 0,5мм2, при напряжении 36 В.
Лабораторная работа №5 Практическая работа Задание 1 Последовательное соединение проводников
2. Определить цену деления амперметра и вольтметра. 3. После проверки электрической цепи преподавателем цепь замкнуть и измерить напряжение на отдельных резисторах, 4. Измерить напряжение на концах всей группы резисторов UAB 5. Проверить соотношение UAB = U 1 + U 2. 6. С помощью амперметра измерить силу тока в каждом участке цепи и проверить справедливость I 1 = I 2 = I 3 7. Результаты измерения и вычисления записать в таблицу:
8. Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат. Задание 2 Параллельное соединение проводников. 1. Составить электрическую цепь.
3. С помощью вольтметра измерить напряжения каждой ветви U1 и U2 так же на участке цепи АВ: UAB 4. Проверить справедливость UAB = U 1 = U 2 5. Проверить соотношение I = I 1 + I 2 6. Результаты измерения и вычисления записать в таблицу
7. Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат. Контрольные вопросы 1. Восемь резисторов соединили по два последовательно в четыре параллельные ветви. Начертить схему соединения. 2. Потребители электрической энергии соединены так, как показано на рисунке. Определить эквивалентное сопротивление в этом случае, если R1 = R2 = R3 = 12 Ом, R4 = 4 Ом, R5 = R6 = 40 Ом.
3. Учащийся при измерении напряжения на лампочке включил по ошибке ампер- метр вместо вольтметра. Что при этом произойдет? 4. Что изменилось на данном участке цепи, если включенный последовательно с ним амперметр показал увеличение силы тока? 5. Как включены 10 ламп для освещения трамвайного вагона, рассчитанных на напряжение 120 В? Напряжение в трамвайной сети 600 В. 6. Изменится ли показание вольтметра, если в участок, состоящий из нескольких параллельно соединенных резисторов, добавить еще один? Лабораторная работа №6 Вопросы для самоконтроля по теории 1. Что называют удельным сопротивлением? 2. От чего зависит удельное сопротивление проводника? 3. Почему удельное сопротивление проводника зависит от рода материала? Практическая работа. 1. Измерить диаметр d проволоки микрометром и найти площадь поперечного сечения проводника по формуле: S = πd2 / 4 2. Составить электрическую цепь согласно схеме:
3. Передвигая ползунок, ввести в цепь половину длины проволоки. Включить ток, измерить силу тока I1, напряжение U1 на концах проволоки. 4. Ввести в цепь, перемещая ползунок, всю исследуемую проволоку. Измерить ее длину, включить ток. 5. Измерить силу тока I2, напряжение U2 на концах проволоки. 6. Определить сопротивления проволоки: R1 = U1/I1; R2 = U2/I2 7. Определить удельные сопротивления проволоки по формулам: ρ1 = R1S/ℓ1; ρ 2 = R2S/ℓ2 8. Определить среднее значение удельного сопротивления проволоки: ρ cp.= (ρ 1 + ρ 2)/2 9. Сравнить полученный результат с табличными данными:
10. Сделайте вывод: что Вы измеряли и какой получен результат?
Контрольные вопросы. 1. Как зависит сопротивление проводника от его длины, площади поперечного сечения и материала? 2. Зависит ли удельное сопротивление от температуры? 3. Часто один из контактов электрической вилки мощного электроприбора нагревается сильнее, чем второй. С чем это может быть связано? 4. Почему нагревательные элементы электроплиток, утюгов и т.д. изготавливают из металла, а не из полупроводниковых материалов? 5. В электрическом чайнике две спирали. В каком случае он закипит быстрее: при параллельном или последовательном соединении спиралей? 6. Почему электрические лампочки чаще «перегорают» в момент включения и очень редко в момент выключения? 7. Со временем нить электрической лампочки становится тоньше и сопротивление ее растет. Оказывает ли влияние этот процесс на световой потом, испускаемый лампой? 8. Если в момент включения мощной электроплитки в сеть в квартире горит лампочка, она начинает светиться тускло. Однако через некоторое время яркость лампочки восстанавливается. С чем это связано? 9. Ситуация, аналогичная рассмотренной в предыдущем вопросе, возникает и при включении холодильника. С чем это связано? 10. Удельное сопротивление фехраля 1,1∙10-6 Ом∙м. Что это значит? Где можно использовать такой материал? 11. Определить сопротивление и длину мерной проволоки массой 89г, площадью поперечного сечения 0,1 мм2.
Лабораторная работа №7 Практическая работа 1. Определите цену деления шкалы измерительных приборов. 2. Составьте электрическую цепь по cхеме, изображенной на рисунке. 3. Движок реостата поставить в среднее положение
4. Замкнуть цепь. Записать величину силы тока I 1 и напряжения U 1. Силы тока I 2 и напряжения U 2. 5. Передвинуть движок реостата, записать значения. 6. Вычислить значение эдс. (ε) и внутреннее сопротивление (r) источника тока, пользуясь соотношениями:
ε=U2+I2r 7. Результата измерений и вычислений записать в таблицу:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; просмотров: 141; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.113.197 (0.228 с.) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ания обоих термометров будут одинаковы. По разности температур этих термометров с помощью специальных таблиц можно определить влажность воздуха.
1. Составить электрическую цепь.
2. Измерить силу тока с помощью амперметра в каждой ветви I1 и I2 и силу тока до разветвления I.
ε= U1+I1r 
