Fizica este știința naturii. Ca subiect școlar, ocupă un loc special, deoarece, împreună cu informațiile cognitive despre lumea din jurul nostru, dezvoltă gândirea logică, formează o viziune materialistă a lumii, creează o imagine holistică a universului și are o funcție educativă.

Rolul fizicii clasei a VII-a în formarea personalității, indiferent de profesia aleasă de o persoană, este enorm și continuă să crească. În multe țări, fizica ca disciplină a început să fie introdusă în programele universităților umanitare. Cunoașterea profundă a fizicii este o garanție a succesului în orice profesie.

Stăpânirea fizicii este cea mai eficientă prin activitate. Dobândirea (consolidarea) cunoștințelor în fizică în clasa a VII-a este facilitată de:

• 1) decizie de fizică sarcini de diferite tipuri;
• 2) analiza aparițiilor zilnice din punctul de vedere al fizicii.

Prezent reshebnik despre fizică pentru clasa a VII-a la manualul autorilor L.A. Isachenkova, Yu.D. Leshchinsky 2011 anul publicării oferă numeroase oportunități într-un astfel de tip de activitate precum rezolvarea problemelor, prezentarea de probleme de calcul, experimentale, probleme cu alegerea răspunsurilor și probleme cu condiții neterminate.

Fiecare tip de sarcină are o anumită încărcare metodologică. Asa de, sarcini cu condiții neterminate invită elevul să devină coautor al problemei, completează condiția și rezolvă problema în conformitate cu nivelul lor de pregătire. Acest tip de problemă dezvoltă activ creativitatea elevilor. Probleme-întrebări dezvoltă gândireaînvață elevul să vadă fenomene fizice în viața de zi cu zi.

Aplicațiile conțin informații importante atât pentru rezolvarea problemelor prezentate în manual, cât și pentru rezolvarea sarcinilor cotidiene de natură gospodărească. În plus, analiza datelor de referință dezvoltă gândirea, ajută la stabilirea relației dintre proprietățile substanțelor, vă permite să comparați scalele cantităților fizice, caracteristicile dispozitivelor și mașinilor.

Dar scopul principal al acestui manual este de a învăța cititorul să dobândească în mod independent cunoștințe, prin rezolvarea problemelor de diferite tipuri, să aprofundeze înțelegerea fenomenelor și proceselor fizice, să stăpânească legile și legile care leagă cantitățile fizice.

Vă dorim succes pe calea dificilă a învățării fizicii.

LUCRU DE LABORATOR nr. 5

DETERMINAREA MOMENTELOR DE INERȚIE A ORGANISMELOR UNEI FORME ARBITRARE

1 Scopul muncii

Determinarea momentului de inerție a pendulelor matematice și fizice.

2 Lista dispozitivelor și accesoriilor

Configurație experimentală pentru determinarea momentelor de inerție a pendulelor matematice și fizice, riglă.

1-pendul fizic,

2-pendul matematic,

4 atașamente pentru fir,

5 rafturi verticale,

6 baze,

3 Partea teoretică

Un punct material suspendat pe un fir inextensibil fără greutate se numește pendul matematic. Perioada de oscilație a unui pendul matematic este determinată de formula:

,

unde l - lungimea firului.

Pendulul fizic se numește solid, capabil să oscileze în jurul unei axe fixe care nu coincide cu centrul de inerție. Oscilațiile pendulelor matematice și fizice apar sub acțiunea unei forțe cvaselastice, care este una dintre componentele forței gravitației.

Lungimea redusă a unui pendul fizic este lungimea unui pendul matematic în care perioada de oscilație coincide cu perioada de oscilație a pendulului fizic.

Momentul inerției unui corp este o măsură a inerției în timpul mișcării de rotație. Mărimea acesteia depinde de distribuția masei corpului în raport cu axa de rotație.

Momentul de inerție al unui pendul matematic este calculat după formula:

,

unde m - masa pendulului matematic, l - lungimea pendulului matematic.

Momentul de inerție al unui pendul fizic este calculat după formula:

4 Rezultatele experimentelor

Determinarea momentelor de inerție a pendulelor matematice și fizice

					T m , din	g, m / s 2	eu m , kgm 2

	m f , kg			T f , din		eu f , kgm 2	eu, kgm 2

Δ t = 0,001 s

Δ g = 0,05 m / s 2

Δ π = 0,005

Δ m = 0,0005 kg

Δ l = 0,005 m

eu f \u003d 0,324 ± 0,007 kg  m 2 ε \u003d 2,104%

Determinarea momentului de inerție a unui pendul fizic în funcție de distribuția masei

						eu f , kgm 2	eu f , kgm 2

eu f 1 \u003d 0,422 ± 0,008 kg  m 2

eu f 2 \u003d 0,279 ± 0,007 kg  m 2

eu f 3 \u003d 0,187 ± 0,005 kg  m 2

eu f 4 \u003d 0,110 ± 0,004 kg  m 2

eu f5 \u003d 0,060 ± 0,003 kg  m 2

ieşire:

În munca mea de laborator, am învățat cum să calculez momentul de inerție a unui pendul matematic și a unui pendul fizic, care este într-o dependență neliniară de distanța dintre punctul de suspensie și centrul de greutate.

Ați descărcat acest document de pe pagina grupului de studiu ZI-17, FIRT, USATU http:// www. zi-17. nm. ru Sperăm că te va ajuta în învățare. Arhiva este actualizată constant și puteți găsi întotdeauna ceva util pe site. Dacă ați folosit orice material de pe site-ul nostru, nu ignorați cartea de oaspeți. Acolo poți lăsa oricând cuvinte de recunoștință și urări către autori.

Lucrări de laborator № 1

Mișcarea unui corp într-un cerc sub influența gravitației și elasticității.

Obiectiv:verificați validitatea celei de-a doua legi a lui Newton pentru mișcarea unui corp într-un cerc sub acțiunea mai multor.

1) greutate, 2) fir, 3) trepied cu cuplaj și inel, 4) coală de hârtie, 5) bandă de măsurare, 6) ceas cu mâna a doua.

Justificare teoretică

Configurația experimentală constă dintr-o greutate legată de un inel de trepied pe un fir (Fig. 1). O foaie de hârtie este așezată pe masă sub pendul, pe care este desenat un cerc cu o rază de 10 cm. DESPRE cercul este pe verticala sub punctul de suspensie LA pendul. Când sarcina se deplasează de-a lungul cercului afișat pe foaie, firul descrie suprafață conică... Prin urmare, un astfel de pendul se numește conic.

Să proiectăm (1) pe axele X și Y.

(X), (2)

(Y), (3)

unde este unghiul format de firul cu verticala.

Să ne exprimăm din ultima ecuație

și înlocuiți-o în ecuație (2). Apoi

Dacă perioada de circulație T pendulul dintr-un cerc cu raza K este cunoscut din date experimentale

perioada de circulație poate fi determinată prin măsurarea timpului t , pentru care pendulul se angajează N revoluții:

După cum se vede în figura 1,

, (7)

Fig. 1

Fig. 2

unde h \u003d OK - distanța de la punctul de suspendare LA spre centrul cercului DESPRE .

Ținând cont de formulele (5) - (7), egalitatea (4) poate fi reprezentată în formă

. (8)

Formula (8) este o consecință directă a celei de-a doua legi a lui Newton. Astfel, prima modalitate de a verifica validitatea celei de-a doua legi a lui Newton se reduce la o verificare experimentală a identității laturilor stângi și drepte ale egalității (8).

Forța conferă accelerație centripetă pendulului

Ținând cont de formulele (5) și (6), a doua lege a lui Newton are forma

. (9)

Putere F măsurată cu un dinamometru. Pendulul este extras din poziția de echilibru cu o distanță egală cu raza cercului R și citiți dinamometrul (Fig. 2) Greutatea sarcinii m presupus a fi cunoscut.

În consecință, o altă modalitate de a verifica validitatea celei de-a doua legi a lui Newton se reduce la o verificare experimentală a identității laturilor stângi și drepte ale egalității (9).

ordinea muncii

Asamblați configurația experimentală (a se vedea Fig. 1), alegând o lungime a pendulului de aproximativ 50 cm.

Pe o bucată de hârtie, desenați un cerc cu o rază R \u003d 10 cm

Poziționați foaia de hârtie astfel încât centrul cercului să fie sub punctul de suspensie verticală a pendulului.

Măsurați distanța h între punctul de suspendare LA iar centrul cercului DESPRE bandă centimetru.

h \u003d

5. Deplasați pendulul conic de-a lungul cercului desenat la o viteză constantă. Măsurați timpul t , timp în care pendulul se execută N \u003d 10 tururi.

t =

6. Calculați accelerația centripetă a sarcinii

calculati

Ieșire.

Lucrări de laborator nr. 2

Testul legii lui Boyle

Obiectiv: verifică experimental legea Boyle - Mariotte prin compararea parametrilor gazului în două stări termodinamice.

Echipamente, instrumente de măsurare: 1) instrument pentru studiere legile privind gazele, 2) un barometru (unul pe clasă), 3) un suport de laborator, 4) o bandă de hârtie grafică 300 * 10 mm, 5) o bandă de măsurare.

Justificare teoretică

Legea lui Boyle - Mariotte definește relația dintre presiunea și volumul unui gaz dintr-o masă dată la o temperatură constantă a gazului. Pentru a vedea dacă această lege sau egalitate este adevărată

(1)

doar măsurați presiuneap 1 , p 2 gazul și volumul săuV 1 , V 2 în starea inițială și, respectiv, finală. O creștere a exactității verificării legii se obține scăzând produsul din ambele părți ale egalității (1). Atunci formula (1) va avea forma

(2)

sau

(3)

Dispozitivul pentru studierea legilor privind gazele este format din două tuburi de sticlă de 1 și 2 cm lungime, conectate între ele cu un furtun de cauciuc lung de 3 m, plăci cu cleme 4 de 300 * 50 * 8 mm și dopuri 5 (Fig. 1, a). O bandă de hârtie grafică este fixată pe placa 4 între tuburile de sticlă. Tubul 2 este scos de la baza dispozitivului, coborât în \u200b\u200bjos și fixat în piciorul trepiedului. Furtunul de cauciuc este umplut cu apă. Presiunea atmosferică este măsurată de un barometru în mm Hg. Artă.

La fixarea tubului mobil în poziția de pornire (Fig. 1, b) volumul cilindric de gaz dintr-un tub staționar 1 poate fi găsit prin formulă

, (4)

unde S este aria secțiunii transversale a tubului 1u

Presiunea inițială a gazului din ea, exprimată în mm Hg. Art. Constă din presiunea atmosferică și presiunea unei coloane de apă cu o înălțime în tubul 2:

mmHg. (cinci).

unde este diferența de nivel de apă din tuburi (în mm). Formula (5) ia în considerare că densitatea apei este de 13,6 ori mai mică decât densitatea mercurului.

Când tubul 2 este ridicat și fixat în poziția finală (Fig. 1, c), volumul de gaz din tubul 1 scade:

(6)

unde este lungimea coloanei de aer din tubul fix 1.

Presiunea finală a gazului este găsită după formulă

mm. rt. Artă. (7)

Înlocuirea parametrilor inițiali și finali ai gazelor în formula (3) face posibilă reprezentarea legii Boyle - Mariotte sub forma

(8)

Astfel, verificarea validității legii Boyle - Mariotte se reduce la o verificare experimentală a identității stânga Л 8 și a dreptului a părților 8 ale egalității (8).

Comandă de lucru

7. Măsurați diferența nivelului de apă din tuburi.

Ridicați tubul mobil 2 și mai sus și fixați-l (vezi Fig. 1, c).

Repetați măsurarea lungimii coloanei de aer în tubul 1 și a diferenței nivelurilor de apă din tuburi. Înregistrați-vă măsurătorile.

10. Măsurați presiunea atmosferică cu un barometru.

11. Calculați partea stângă a egalității (8).

Calculați partea dreaptă a egalității (8).

13. Verificați îndeplinirea egalității (8)

IEȘIRE:

Lucrări de laborator nr. 4

Studiu de conectare a conductorului mixt

Obiectiv : studiați experimental caracteristicile unei conexiuni mixte de conductori.

Echipamente, instrumente de măsurare: 1) alimentare, 2) cheie, 3) reostat, 4) amperometru, 5) voltmetru, 6) fire de conectare, 7) trei fire de rezistență cu rezistențe de 1 Ohm, 2 Ohm și 4 Ohm.

Justificare teoretică

Multe circuite electrice folosesc o conexiune mixtă de conductoare, care este o combinație de conexiuni în serie și paralele. Cea mai simplă conexiune mixtă a rezistențelor = 1 ohm, \u003d 2 ohm, \u003d 4 ohm.

a) Rezistențele R 2 și R 3 sunt conectate în paralel, deci rezistența dintre punctele 2 și 3

b) În plus, cu o conexiune paralelă, curentul total care curge în nodul 2 este egal cu suma curenților care curg din el.

c) Având în vedere că rezistențaR 1 și o rezistență echivalentă sunt conectate în serie.

, (3)

și rezistența totală a circuitului între punctele 1 și 3.

.(4)

Circuitul electric pentru studierea caracteristicilor conexiunii mixte a conductoarelor constă dintr-o sursă de putere 1, la care un reostat 3, un ampermetru 4 și o conexiune mixtă cu trei rezistențe de sârmă R 1, R 2 și R 3 sunt conectate printr-un comutator 2. Un voltmetru 5 măsoară tensiunea între diferite perechi de puncte din circuit. Schema circuitului electric este prezentată în figura 3. Măsurările ulterioare ale curentului și tensiunii în circuitul electric vor permite verificarea relațiilor (1) - (4).

Măsurători curenteeucare curge prin rezistorR1 și egalitatea potențialelor asupra acesteia vă permite să determinați rezistența și să o comparați cu o valoare dată.

. (5)

Rezistența poate fi găsită din legea lui Ohm prin măsurarea diferenței de potențial cu un voltmetru:

.(6)

Acest rezultat poate fi comparat cu valoarea obținută din formula (1). Valabilitatea formulei (3) este verificată printr-o măsurătoare suplimentară folosind un voltmetru de tensiune (între punctele 1 și 3).

Această măsurare vă va permite, de asemenea, să estimați rezistența (între punctele 1 și 3).

.(7)

Valorile experimentale ale rezistențelor obținute prin formulele (5) - (7) trebuie să satisfacă relația 9;) pentru o conexiune mixtă dată de conductori.

Comandă de lucru

Asamblați circuitul electric

3. Înregistrați măsurarea curentă.

4. Conectați un voltmetru la punctele 1 și 2 și măsurați tensiunea între aceste puncte.

5. Scrieți rezultatul măsurării tensiunii

6. Calculați rezistența.

7. Înregistrați măsurarea rezistenței \u003d și comparați-o cu rezistența rezistenței \u003d 1 ohm

8. Conectați un voltmetru la punctele 2 și 3 și măsurați tensiunile între aceste puncte

verificați validitatea formulelor (3) și (4).

Ohm

ieşire:

Am studiat experimental caracteristicile conexiunii unui conductor mixt.

Sa verificam:

Sarcina suplimentară.Asigurați-vă că atunci când conductorii sunt conectați în paralel, egalitatea este adevărată:

Ohm

Ohm

2 desigur.

Lucrări de laborator nr. 1

Studiul fenomenului de inducție electromagnetică

Obiectiv: pentru a demonstra experimental regula lui Lenz, care determină direcția curentului în inducția electromagnetică.

Echipamente, instrumente de măsurare: 1) magnet în formă de arc, 2) bobină, 3) milimetru, 4) magnet cu bandă.

Justificare teoretică

Conform legii inducției electromagnetice (sau legii Faraday-Maxwell), EMF a inducției electromagnetice E eu într-o buclă închisă este egal numeric și opus în semn de viteză de schimbare a fluxului magnetic F prin suprafața delimitată de acest contur.

E i \u003d - Ф '

Pentru a determina semnul EMF de inducție (și, în consecință, direcția curentului de inducție) în buclă, această direcție este comparată cu direcția selectată a by-passului buclei.

Direcția curentului de inducție (precum și amploarea EMF a inducției) este considerată pozitivă dacă coincide cu direcția selectată a ocolului buclei și este considerată negativă dacă este opusă direcției selectate a ocolirii buclei. Vom folosi legea Faraday - Maxwell pentru a determina direcția curentului de inducție într-o buclă de sârmă circulară cu o zonă S 0 ... Să presupunem că în momentul inițial al timpului t 1 =0 inducţie camp magnetic în zona buclei este zero. Următorul moment în timp t 2 = virajul se deplasează în zona câmpului magnetic, a cărui inducție este direcționată perpendicular pe planul virajului către noi (Fig. 1 b)

Pentru direcția de parcurgere a conturului, alegem direcția în sensul acelor de ceasornic. Conform regulii gimbalului, vectorul zonei de contur va fi direcționat de la noi perpendicular pe zona conturului.

Fluxul magnetic care pătrunde în buclă în poziția inițială a buclei este zero (\u003d 0):

Fluxul magnetic la poziția finală a bobinei

Modificarea fluxului magnetic pe unitatea de timp

Aceasta înseamnă că EMF-ul de inducție, conform formulei (1), va fi pozitiv:

E i \u003d

Aceasta înseamnă că curentul de inducție din circuit va fi direcționat în sensul acelor de ceasornic. În consecință, în conformitate cu regula degetul mare pentru curenții de buclă, auto-inducerea pe axa unei astfel de bucle va fi îndreptată împotriva inducției câmpului magnetic extern.

Conform regulii lui Lenz, curentul de inducție din circuit are o astfel de direcție încât fluxul magnetic creat de acesta prin suprafața delimitată de circuit împiedică o schimbare a fluxului magnetic care a provocat acest curent.

Curentul de inducție este observat și atunci când câmpul magnetic extern este amplificat în planul buclei, fără a se mișca. De exemplu, când un magnet cu bandă se deplasează într-o buclă, câmpul magnetic extern și fluxul magnetic care îl pătrunde cresc.

Direcția ocolire a căii

F 1

F 2

ξ i

(semn)

(Ex.)

IN ABSENTA

B 1 S 0

B 2 S 0

- (B 2 –B 1) S 0<0

15 mA

Comandă de lucru

1. Conectați bobina - uterul 2 (a se vedea Fig. 3) la bornele milimetrului.

2. Introduceți polul nord al magnetului arcuit în bobină de-a lungul axei sale. În experimentele ulterioare, mutați poli ai magnetului pe aceeași parte a bobinei, a cărei poziție nu se schimbă.

Verificați consistența rezultatelor testelor cu tabelul 1.

3. Scoateți polul nord al magnetului arcuit din bobină. Prezentați rezultatele experimentului în tabel.

Direcția ocolire a căiimăsurați indicele de refracție al sticlei cu ajutorul unei plăci plane-paralele.

Echipamente, instrumente de măsurare:1) o placă plan-paralelă cu margini teșite, 2) o riglă de măsurare, 3) pătratul unui elev.

Justificare teoretică

Metoda de măsurare a indicelui de refracție folosind o placă plan-paralelă se bazează pe faptul că un fascicul trecut printr-o placă plan-paralel îl lasă paralel cu direcția de incidență.

Conform legii refrației, indicele de refracție al mediului este

Pentru calcul și pe o foaie de hârtie, două linii drepte paralele AB și CD sunt trase la o distanță de 5-10 mm una de cealaltă și o placă de sticlă este așezată pe ele, astfel încât marginile sale paralele să fie perpendiculare pe aceste linii. Cu această dispunere a plăcii, liniile drepte paralele nu se deplasează (Fig. 1, a).

Plasați ochiul la nivelul mesei și, urmând liniile drepte AB și CD prin geam, rotiți placa în sens invers acelor de ceasornic în jurul axei verticale (Fig. 1, b). Rotirea se realizează până când fasciculul QC pare a fi o extensie a BM și MQ.

Pentru a procesa rezultatele măsurării, conturați placa cu un creion și scoateți-o de pe hârtie. Prin punctul M, se trage o perpendiculară O 1 O 2 pe marginile paralele ale plăcii și o linie dreaptă MF.

Apoi, segmente egale ME 1 \u003d ML 1 sunt așezate pe liniile drepte BM și MF și perpendicularele L 1 L 2 și E 1 E 2 sunt coborâte folosind un pătrat de la punctele E 1 și L 1 la linia dreaptă O 1 O 2. Din triunghiuri drepte L

a) orientați mai întâi marginile paralele ale plăcii perpendicular pe AB și CD. Asigurați-vă că liniile paralele nu se mișcă.

b) așezați ochiul la nivelul mesei și, urmând liniile AB și CD prin geam, rotiți placa în sens invers acelor de ceasornic în jurul axei verticale până când fasciculul QC pare a fi o continuare a BM și MQ.

2. Desenați conturul înregistrării cu un creion, apoi scoateți-l din hârtie.

3. Prin punctul M (vezi Fig. 1, b) trasați un perpendicular О 1 О 2 pe marginile paralele ale plăcii și linia МF (continuare МQ) folosind un pătrat.

4.Centrați la punctul M, desenați un cerc de rază arbitrară, marcați punctele L 1 și E 1 pe liniile BM și MF (ME 1 \u003d ML 1)

5. Folosind un pătrat, coborâți perpendicularele de la punctele L 1 și E 1 la linia O 1 O 2.

6. Măsurați lungimea segmentelor L 1 L 2 și E 1 E 2 cu o riglă.

7. Calculați indicele de refracție al sticlei utilizând Ecuația 2.

Lucrări de laborator nr. 1

Studiul mișcării accelerate uniform fără viteza inițială

Obiectiv: pentru a stabili dependența calitativă a vitezei corpului în timp în timpul mișcării sale uniform accelerate dintr-o stare de repaus, pentru a determina accelerația mișcării corpului.

Echipament: chute de laborator, cărucior, trepied cu cuplaj, cronometru cu senzori.

.

Am citit regulile, mă angajez să mă conformez. ________________________

Semnătura studentului

Notă: În timpul experimentului, trăsura este lansată de mai multe ori din aceeași poziție pe tija și viteza acesteia este determinată la mai multe puncte la distanțe diferite față de poziția inițială.

Dacă corpul se deplasează într-o stare de repaus uniform accelerată, mișcarea sa se schimbă în timp, conform legii:S = la 2 / 2 (1), iar viteza esteV = la (2). Dacă exprimăm accelerația din formula 1 și o înlocuim cu 2, atunci obținem o formulă care exprimă dependența vitezei de mișcare și de timp de mișcare:V = 2 S/ t.

1. Mișcarea la fel de accelerată este ___

2. În ce unități din sistemul C se măsoară:

accelerare  și  =  

viteză    =  

timp  t  =  

in miscare  s  =  

3. Scrieți formula de accelerație în proiecții:

și x = _________________.

4. Găsiți accelerația corpului din graficul de viteză.

a \u003d

5. Scrieți ecuația deplasării pentru mișcare uniform accelerată.

S \u003d + ______________

În cazul în care un  0 = 0 atunci S \u003d

6. Propunerea este uniformă accelerată dacă se respectă următoarea lege:

S 1 : S 2 : S 3 :…: S n \u003d 1: 4: 9:…: n 2 .

Găsiți o atitudineS 1 : S 2 : S 3 =

Proces de lucru

1. Pregătiți un tabel pentru a înregistra rezultatele măsurătorilor și calculelor:

2. Folosind un cuplaj, atașați chuta pe trepied într-un unghi, astfel încât trăsura să se deplaseze de-a lungul jgheabului singur. Fixează unul dintre senzorii cronometru folosind un suport magnetic pe jgheab la o distanță de 7 cm de la începutul scării de măsurare (x 1 ). Atașați al doilea senzor opus 34 cm pe riglă (x 2 ). Calculați deplasarea (S), pe care caruciorul îl va face la trecerea de la primul senzor la al doilea

S \u003d x 2 - X 1 = ____________________

3. Puneți trăsura la începutul canelurii și eliberați-o. Ia cronometrul (t).

4. Calculați viteza de transport (V), cu care a trecut prin al doilea senzor și accelerația mișcării (a):

=

______________________________________________________

5. Mutați sonda inferioară cu 3 cm în jos și repetați experimentul (experimentul nr. 2):

S \u003d ______________________________________________________________

V \u003d _____________________________________________________________

și = ______________________________________________________________

6. Repetați experimentul, îndepărtând senzorul inferior cu încă 3 cm (experimentul nr. 3):

S \u003d

și = _______________________________________________________________

7. Faceți o concluzie despre modul în care se schimbă viteza căruciorului cu o creștere a timpului de mișcare și despre ce s-a dovedit a fi accelerația căruciorului în timpul acestor experimente.

___________

Lucrări de laborator nr. 2

Măsurarea accelerației datorată gravitației

Obiectiv: pentru a determina accelerația gravitației, pentru a demonstra că, în căderea liberă, accelerația nu depinde de greutatea corporală.

Echipament: senzori optoelectrici - 2 buc., placă de oțel - 2 buc., unitate de măsurăL-micro, platforma de pornire, alimentare.

Reguli de siguranță. Citiți cu atenție regulile și semnați-vă că sunteți de acord să le urmați.

Prudență! Nu trebuie să existe obiecte străine pe masă. Manipularea grea a dispozitivelor îi va determina să cadă. În același timp, puteți suferi o vătămare mecanică, o vânătăi. Îndepărtați dispozitivele din starea de lucru.

Am citit regulile, mă angajez să mă conformez. _________________________

Semnătura studentului

Notă: Pentru realizarea experimentului, se folosește un kit demonstrativ „Mecanici” dintr-o serie de echipamenteL-micro.

În această lucrare, accelerația gravitațieig determinat pe baza măsurării timpuluit cheltuit de corp pentru a cădea de la înălțimeh fără viteză inițială. Când se efectuează un experiment, este convenabil să se înregistreze parametrii de mișcare a pătratelor metalice de aceeași dimensiune, dar grosimi diferite și, în consecință, mase diferite.

Sarcini de formare și întrebări.

1. În absența rezistenței la aer, viteza unui corp în cădere liberă în a treia secundă de cădere crește cu:

1) 10 m / s 2) 15 m / s 3) 30 m / s 4) 45 m / s

2. Oh ... Care corp la un moment datt 1 accelerația este zero?

3. Mingea este aruncată într-un unghi față de orizont (vezi imaginea). Dacă rezistența aerului este neglijabilă, atunci accelerarea mingii în punctul respectivȘI co-direcțional cu vectorul

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

4. Figurile prezintă graficele dependenței proiecției vitezei în timp pentru patru corpuri care se deplasează de-a lungul axeiOh ... Ce corp se mișcă cu cea mai mare accelerație în valoare absolută?

Folosind graficul dependenței proiecțiilor vectorilor de deplasare a corpurilor în momentul mișcării lor (a se vedea fig.), Găsiți distanța dintre corpuri în 3 s după începerea mișcării.

1) 3 m 2) 1 m 3) 2 m 4) 4 m

Proces de lucru

1. Așezați platforma de pornire în partea de sus a tablei. Așezați cei doi senzori optoelectrici vertical sub el, orientându-i așa cum se arată în figură. Senzorii sunt localizați la o distanță de aproximativ 0,5 m unul de celălalt, astfel încât un corp care cade liber după ce a fost eliberat de dispozitivul de lansare trece prin secțiunile lor succesiv.

2. Conectați senzorii optoelectrici la conectorii de pe platforma de declanșare și sursa de alimentare la conectorii cablului de conectare conectat la conectorul 3 al unității de măsură.

3. Selectați elementul „Determinarea accelerației gravitației (opțiunea 1)” din meniul de pe ecranul computerului și intrați în modul de configurare a echipamentului. Atenție la imaginile senzorilor din fereastra de pe ecran. Dacă este prezent doar un senzor, senzorul este deschis. Când axa optică a senzorului este suprapusă, acesta este înlocuit cu o imagine a senzorului cu un cărucior în aliniere.

4. Agățați una dintre plăcile de oțel de la magnetul de declanșare. Pentru a utiliza o formulă simplă la procesarea rezultatelorh = gt 2 /2 , este necesar să se stabilească cu exactitate poziția relativă a plăcii de oțel (în dispozitivul de pornire) și cel mai apropiat senzor optoelectric. Centura începe să conteze când este declanșat unul dintre senzorii optoelectrici.

5. Mutați senzorul optoelectric superior în sus spre dispozitivul de pornire, cu corpul suspendat de la el, până când pe ecran apare imaginea senzorului cu coșul în alinierea acestuia, apoi coborâți cu atenție senzorul în jos și opriți-l în momentul în care coșul dispare din imaginea senzorului. ...

Accesați ecranul de măsurare și efectuați o serie de 3 rulări. Notează de fiecare dată ora care apare pe ecranul computerului.

Măsurați distanțah între senzorii optoelectrici. Calculați timpul mediu în care corpul cadet însura și, înlocuind datele obținute în formulăg = 2 h / t 2 însura , determinați accelerația datorată gravitațieig ... Măsurați celălalt pătrat în același mod.

Introduceți datele primite în tabel.

Plăci de oțel

Numărul experienței

Distanța dintre senzori

h , m

Timp

t , din

Timp mediu

t Miercuri, s

Accelerarea gravitației

g , m / s 2

Placă mare

Placă mai mică

Trageți concluzii pe baza experimentelor:

__________________________

Lucrări de laborator nr. 3

Studiul dependenței perioadei de oscilație a primăverii

pendul din masa sarcinii și rigiditatea arcului

Obiectiv: pentru a stabili experimental dependența perioadei de oscilație și a frecvenței de oscilație a unui pendul de arc de rigiditatea arcului și masa sarcinii.

Echipament: set de greutăți, dinamometru, set de arcuri, trepied, cronometru, riglă.

Reguli de siguranță. Citiți cu atenție regulile și semnați-vă că sunteți de acord să le urmați.

Prudență! Nu trebuie să existe obiecte străine pe masă. Manipularea grea a dispozitivelor îi va determina să cadă. În același timp, puteți obține o vânătaie mecanică-vătămare. Îndepărtați dispozitivele din starea de lucru.

Am citit regulile, mă angajez să respect .___________________________

Semnătura studentului

Exersează sarcini și întrebări

1. Semnul mișcării oscilatorii - ___________________

__________________________

2. În ce desene se află corpul într-o poziție de echilibru

_______ ________ _________

3. Forța elastică este cea mai mare în punctul _________ și __________ prezentat în figurile _______ ________ ________.

4. În fiecare punct al traiectoriei mișcării, cu excepția punctului ______, mingea este acționată de forța elastică a arcului îndreptată spre poziția de echilibru.

5. Indicați punctele în care viteza este cea mai mare ____________ și cea mai mică _______ _______, cea mai mare accelerație ______ ______ și cea mai mică _______.

X lucrează od

1. Asamblați setul de măsurare în funcție de figură.

2. Prin întinderea arcului x iar masa sarcinii, determină rata de primăvară.

F control \u003d k  x – Legea lui Hooke

F control \u003d R = mg ;

1) ____________________________________________________

2) ____________________________________________________

3) ____________________________________________________

3. Completați tabelul 1 din dependența perioadei de oscilație de greutatea sarcinii pentru același arc.

4. Completați tabelul nr. 2 din dependența frecvenței de oscilație a pendulului arcului de rigiditatea arcului pentru o greutate de 200 g.

5. Desenați concluzii despre dependența perioadei și frecvenței oscilațiilor pendulului de masă de masa și rigiditatea arcului.

__________________________________________________________________________________________________

Lucrări de laborator nr. 4

Studiul dependenței perioadei și frecvenței oscilațiilor libere ale unui pendul de fir pe lungimea firului

Obiectiv: aflați cum depinde perioada și frecvențele oscilațiilor libere ale unui pendul cu filament.

Echipament:un trepied cu un ambreiaj și un picior, o bilă de aproximativ 130 cm lungime cu un fir atașat la el, un cronometru.

Reguli de siguranță. Citiți cu atenție regulile și semnați-vă că sunteți de acord să le urmați.

Prudență! Nu trebuie să existe obiecte străine pe masă. Folosiți dispozitivele numai în scopul prevăzut. Manipularea grea a dispozitivelor îi va determina să cadă. În același timp, puteți suferi o vătămare mecanică, vânătăi, puteți îndepărta dispozitivele din starea de lucru.

Am citit regulile, mă angajez să mă conformez. _______________________

Semnătura studentului

Exersează sarcini și întrebări

1. Ce vibrații se numesc libere? ___________________________

________________________________________________________________

2. Ce este un pendul cu filament? ___________________________

________________________________________________________________

3. Perioada de oscilație este ___________________________________________

________________________________________________________________

4. Frecvența vibrațiilor este ___________________________________________

5. Perioada și frecvența sunt valori _______________________, deoarece produsele lor sunt egale cu ___________________.

6. În ce unități din sistemul C se măsoară:

perioada [ T] =

frecvență [ν] \u003d

7. Pendulul firului a făcut 36 de oscilații complete în 1,2 minute. Găsiți perioada și frecvența pendulului.

Date: B Soluție:

t \u003d 1,2 min \u003d T =

N = 36

T - ?, ν - ?

Proces de lucru

1. Puneți un trepied pe marginea mesei.

2. Fixați șirul pendulului pe piciorul trepiedului folosind o bucată de ștergătoare sau hârtie groasă.

3. Pentru primul experiment, selectați o lungime a firului de 5 - 8 cm și îndepărtați mingea din poziția de echilibru cu o amplitudine mică (1 - 2 cm) și eliberați.

4. Măsurați intervalul de timp t , în timpul căruia pendulul va efectua 25-30 de oscilații complete ( N ).

5. Înregistrați rezultatele măsurătorilor în tabel

6. Efectuați încă 4 experimente în același mod ca și primul, cu lungimea pendulului L crește la limită.

(De exemplu: 2) 20 - 25 cm, 3) 45 - 50 cm, 4) 80 - 85 cm, 5) 125 - 130 cm).

7. Pentru fiecare experiment, calculați perioada de oscilație și scrieți-o în tabel.

T 1 = T 4 =

T 2 = T 5 =

T 3 =

8
. Pentru fiecare experiment, calculați valoarea frecvenței vibrației sau

și scrieți-l în tabel.

9. Analizați rezultatele înregistrate în tabel și răspundeți la întrebări.

a) Ați crescut sau a micșorat lungimea pendulului dacă perioada de oscilație a scăzut de la 0,3 s la 0,1 s?

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) A crescut sau a scăzut lungimea pendulului, dacă frecvența oscilațiilor a scăzut de la 5 Hz la 3 Hz

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Lucrări de laborator nr. 5

Studiul fenomenului de inducție electromagnetică

Obiectiv: studiază fenomenul de inducție electromagnetică.

Echipament:miliametru, bobină de bobină, magnet în formă de arc sau bandă, sursă de alimentare, bobină cu miez de fier dintr-un electromagnet pliabil, reostat, cheie, fire de conectare.

Reguli de siguranță. Citiți cu atenție regulile și semnați-vă că sunteți de acord să le urmați.

Prudență! Protejați aparatele de cădere. Evitați sarcinile extreme pe instrumentele de măsurare. Când efectuați experimente cu câmpuri magnetice, scoateți ceasul și scoateți telefonul mobil.

________________________

Semnătura studentului

Exersează sarcini și întrebări

1. Inducerea câmpului magnetic este ______________________________________

caracteristic câmpului magnetic.

2. Notează formula modulul vectorului de inducție magnetică.

B \u003d __________________.

Unitatea de măsură a inducției magnetice în sistemul C: ÎN  =  

3. Ce este fluxul magnetic? _________________________________________

_________________________________________________________________

4. De ce depinde fluxul magnetic? ____________________________________

_________________________________________________________________

5. Care este fenomenul de inducție electromagnetică? _________________

_________________________________________________________________

6. Cine a descoperit fenomenul de inducție electromagnetică și de ce este descoperită această descoperire ca fiind cea mai mare? ______________________________________

__________________________________________________________________

Proces de lucru

1. Conectați bobina la clemele de milimetru.

2. Introduceți unul dintre poli ai magnetului în bobină, apoi opriți magnetul pentru câteva secunde. Scrieți dacă a apărut un curent de inducție în bobină: a) în timpul mișcării magnetului în raport cu bobina; b) în timpul opririi sale.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Înregistrați dacă fluxul s-a schimbatF pătrunderea bobinei: a) în timpul mișcării magnetului; b) în timpul opririi sale.

4. Formulați în ce condiție a apărut un curent de inducție în bobină.

5 . Introduceți unul dintre poli ai magnetului în bobină, apoi scoateți la aceeași viteză. (Reglați viteza astfel încât indicatorul să se abată la jumătatea valorii limită a scării.)

________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Repetați experimentul, dar cu o viteză mai mare a magnetului.

a) Scrieți direcția curentului de inducție. ______________

_______________________________________________________________

b) Scrieți care va fi modulul curentului de inducție. __________________

_________________________________________________________________

7. Scrieți cum se mișcă viteza magnetului:

a) După cantitatea de modificare a fluxului magnetic .__________________________

__________________________________________________________________

b) Pe modulul curentului de inducție. ____________________________________

__________________________________________________________________

8. Formulați modul în care modulul curentului de inducție depinde de viteza de schimbare a fluxului magnetic.

_________________________________________________________________

9. Asamblați setarea pentru experimentul de desen.

1 - bobină

2 - bobină

10. Verificați dacă există o1 curent de inducție la: a) închiderea și deschiderea circuitului în care este inclusă bobina2 ; b) curge prin2 curent continuu; c) schimbarea puterii curente cu un reostat.

________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Scrieți în care dintre următoarele cazuri: a) fluxul magnetic prin bobină a fost schimbat1 ; b) a existat un curent de inducție în bobină1 .

ieşire:

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Lucrări de laborator nr. 6

Observarea spectrelor continue și linii

emițătoare

Obiectiv:observarea unui spectru continuu folosind plăci de sticlă cu margini teșite și un spectru de emisie de linie folosind un spectroscop cu două tuburi.

Echipament:aparat de proiecție, tuburi spectrale cu două tuburi cu hidrogen, neon sau heliu, inductor de înaltă tensiune, alimentare, (aceste dispozitive sunt comune pentru întreaga clasă), placă de sticlă cu margini teșite (emise fiecăruia).

Descrierea dispozitivului.

Prudență! Electricitate! Asigurați-vă că izolarea conductoarelor este intactă. Evitați sarcinile extreme pe instrumentele de măsurare.

Am citit regulile, mă angajez să mă conformez. ______________________

Semnătura studentului

Exersează sarcini și întrebări

1. Spectroscopul a fost proiectat în 1815 de un fizician german

________________________________________________________

2. Lumina vizibilă este undele electromagnetice de frecvență:

de la _________________ Hz la __________________ Hz.

3. Ce corpuri emit un spectru continuu?

1. ______________________________________________________________

2. ______________________________________________________________

3. ______________________________________________________________

4. Care este spectrul de gaze luminoase cu densitate mică?

________________________________________________________________

5. Formulați legea lui H. Kirchhoff: _________________________________

_______________________________________________________________

Proces de lucru

1. Așezați placa orizontal în fața ochiului. Observați o fâșie verticală ușoară pe ecran prin margini formând un unghi de 45º - imaginea fantei glisante a dispozitivului de proiecție.

2. Selectați culorile primare ale spectrului continuu obținut și înregistrați-le în secvența respectată.

________________________________________________________________

3. Repetați experimentul, uitându-vă la banda prin unghiul de 60 °. Înregistrați diferențele ca spectre.

________________________________________________________________

4. Observă spectrele de linie de hidrogen, heliu sau neon vizualizând tuburi spectrale luminoase cu un spectroscop.

Scrieți ce linii au fost văzute.

__________________________________________________________________

Rezultat: ____________________________________________________________

__________________________________________________________________

Lucrări de laborator nr. 7

Studiul fisiunii nucleare în uraniu

urmări fotografii

Obiectiv: verificați validitatea legii de conservare a momentului utilizând exemplul fisiunii de uraniu.

Echipament: fotografia urmelor de particule încărcate formate într-o emulsie fotografică în timpul fisiunii unui nucleu de atom de uraniu sub acțiunea unui neutron;

Notă: figura arată o fotografie a diviziunii nucleului unui atom de uraniu sub acțiunea unui neuron în două fragmente (g ). Urmele arată că fragmentele nucleului atomului de uraniu s-au împrăștiat în direcții opuse (ruperea pe pista din stânga este explicată prin coliziunea fragmentului cu nucleul unuia dintre atomii emulsiei). Cu cât este mai mare energia particulelor, cu atât este mai lungă pista. Grosimea șinei este mai mare, cu atât este mai mare încărcarea particulei și mai mică este viteza acesteia.

Exersează sarcini și întrebări

1. Formulează legea conservării impulsului. ___________________________

__________________________________________________________________

2. Explicați sensul fizic al ecuației:

__________________________________________________________________

3. De ce reacția de fisiune a uraniului merge odată cu eliberarea de energie în mediu? _______________________________________________

_______________________________________________________________

4. Folosind un exemplu de reacție, explicați care sunt legile conservării taxei și a numărului de masă. _________________________________

_________________________________________________________________

5. Găsiți elementul necunoscut în tabelul periodic, format din următoarea reacție β-descompunere:

__________________________________________________________________

6. Care este principiul fotoemulsiei?

______________________________________________________________

Proces de lucru

1. Uită-te la fotografie și găsește piesele shard.

2. Măsurați lungimile pistei cu o riglă milimetrică și comparați.

3. Folosind legea conservării impulsului, explicați de ce fragmentele formate în timpul fisiunii nucleului atomului de uraniu au zburat în direcții opuse. _____________________________________

_________________________________________________________________

4. Sarcinile și energia fragmentelor sunt aceleași? _____________________________

__________________________________________________________________

5. Din ce motive puteți judeca acest lucru? ________________________

__________________________________________________________________

6. Una dintre reacțiile posibile ale fisiunii de uraniu poate fi scrisă simbolic după cum urmează:

unde z x – nucleul unui atom al unuia dintre elementele chimice.

Folosind legea de conservare a taxelor și tabelul D.I. Mendeleev, stabiliți ce fel de element este.

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Rezultat: ______________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

Lucrări de laborator nr. 8

Studierea pistelor de particule încărcate în condiții de pregătire

fotografii

Obiectiv:explicați natura mișcării particulelor încărcate.

Echipament:fotografii cu piese de particule încărcate obținute într-o cameră Wilson, o cameră cu bule și o emulsie fotografică.

Exersează sarcini și întrebări

1. Ce metode de studiu a particulelor încărcate cunoașteți? _____________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Care este principiul camerei Wilson? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Care este avantajul unei camere cu bule față de o cameră Wilson? Cum sunt diferite aceste dispozitive? _________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Care sunt asemănările dintre metoda fotoemulsiei și fotografie?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Formulați regula stângă pentru a determina direcția forței care acționează asupra unei încărcături într-un câmp magnetic. ____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Figura arată urmele unei particule dintr-o cameră Wilson plasată într-un câmp magnetic. Vectorul este direcționat din plan. Determinați semnul încărcării particulelor.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Proces de lucru

1. Ce fotografii vă sunt prezentate (Fig. 1, 2, 3) arată urmele particulelor care se mișcă într-un câmp magnetic? Justificați răspunsul.

______________________________________________________________________________________________________

Fig. 1

__________________________________

2. Luați în considerare o fotografie a urmelor de particule alfa care se deplasează în camera Wilson (Fig. 1).

a) În ce direcție s-au mișcat particulele alfa?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b) De ce lungimile urmelor de particule alfa sunt aproximativ aceleași?

______________________________________________________________________________________________________

Fig. 3

__________________________________

__________________________________

c) De ce grosimea pistelor de particule α crește ușor până la sfârșitul mișcării? _________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Figura 2 prezintă o fotografie a pistelor de particule α dintr-o cameră Wilson într-un câmp magnetic. Răspunde la următoarele întrebări.

a) În ce direcție s-au mișcat particulele? _____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) Cum a fost direcționat vectorul de inducție magnetică? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

c) De ce s-a schimbat raza de curbură și grosimea șinelor pe măsură ce particulele α s-au mișcat? _______________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Figura 3 prezintă o fotografie a unei piste de electroni într-o cameră cu bule într-un câmp magnetic. Răspunde la următoarele întrebări.

a) De ce pista electronilor are o formă spiralată? _____________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) În ce direcție s-a mișcat electronul? __________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

c) Cum a fost direcționat vectorul cu inducție magnetică? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

d) Care ar putea fi motivul pentru care pista electronului din figura 3 este mult mai lungă decât urmele particulelor α din figura 2? _______________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Rezultat: _________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Lucrări de laborator nr. 9

Măsurarea radiațiilor naturale de fond

dozimetru

Obiectiv:dobândind abilități practice în utilizarea unui dozimetru casnic pentru a măsura radiațiile de fond.

Echipament:dozimetru casnic, instrucțiuni de utilizare a acestuia.

Reguli de siguranță. Citiți cu atenție regulile de utilizare a dozimetrului și semnați-vă că sunteți de acord să le urmați.. Prudență! Protejați dispozitivul de cădere.

Am citit regulile, mă angajez să mă conformez. _______________________ (_ semnatura studentului)

Notă:dozimetrele casnice sunt concepute pentru monitorizarea operațională individuală a situației de radiație de către populație și permit o estimare aproximativă a ratei echivalente a dozei de radiație. Majoritatea dozimetrelor moderne măsoară rata dozei de radiații la microsieverturi pe oră (μSv / h), cu toate acestea, încă o unitate este încă folosită pe scară largă - micro-roentgen pe oră (μR / h). Raportul dintre ele este următorul: 1 μSv / h \u003d 100 μR / h. Valoarea medie a dozei echivalente de radiație absorbită datorită radiației naturale de fond este de aproximativ 2mSv pe an.

Exersează sarcini și întrebări

1. Doza de radiație absorbită este __________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Formula dozei absorbite:

r de: ________________________________

___________________________________

___________________________________

3. Unități de doză absorbite: \u003d

4. Doza echivalentă H este determinată de formula:

unde: ________________________________

___________________________________

5. Unitatea de măsură pentru doza echivalentă este ____________________

6. De câte ori numărul inițial de nuclee radioactive va scădea într-un timp egal cu timpul de înjumătățire? ______________________________________

Proces de lucru

1. Studiați cu atenție instrucțiunile de lucru cu dozimetrul și determinați:

care este procedura de pregătire a acesteia pentru muncă;

ce tipuri de radiații ionizante măsoară;

în ce unități dispozitivul înregistrează rata dozei de radiație;

care este durata ciclului de măsurare;

care sunt limitele erorii de măsurare absolută;

care este procedura de monitorizare și înlocuire a sursei de alimentare interne;

care este locația și scopul comenzilor pentru funcționarea dispozitivului.

2. Efectuați o inspecție externă a dispozitivului și testați-l.

3. Asigurați-vă că dozimetrul este în stare de funcționare.

4. Pregătiți dispozitivul pentru măsurarea frecvenței dozei de radiații.

5. Măsurați nivelul de radiație de fond de 8 - 10 ori, înregistrând de fiecare dată citirea dozimetrului.

6. Calculați radiația medie de fond.

________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Calculați ce doză de radiație ionizantă va primi o persoană în cursul anului dacă valoarea medie a radiației de fond nu se modifică pe parcursul anului. Comparați-o cu o valoare sigură pentru sănătatea umană.

________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Comparați valoarea medie de fundal obținută cu fundalul natural de radiație luat ca normă - 0,15 μSv / h.

Faceți o concluzie _________________________________________________

_______________________________________________________________

________________________________________________________________