FYSIIKAN KURSSIN OPINTOJEN ORGANISAATIO

Fysiikka-alan työohjelman mukaisesti päätoimiset opiskelijat opiskelevat fysiikan kurssia kolmen ensimmäisen lukukauden aikana:

Osa 1: Mekaniikka ja molekyylifysiikka (1 lukukausi).
Osa 2: Sähkö ja magnetismi (2. lukukausi).
Osa 3: Optiikka ja atomifysiikka (3. lukukausi).

Kun opiskelet fysiikan kurssin kutakin osaa, tarjotaan seuraavat työtyypit:

1. Kurssin teoreettinen opiskelu (luennot).
2. Ongelmanratkaisuharjoitukset (käytännölliset harjoitukset).
3. Laboratoriotöiden suorittaminen ja suojaus.
4. Itsenäinen ongelmanratkaisu (kotitehtävät).
5. Testipaperit.
6. Kulkea.
7. Konsultaatiot.
8. Koe.

Fysiikan kurssin teoreettinen opiskelu.

Fysiikan teoreettinen opiskelu suoritetaan jatkuvilla luennoilla fysiikan kurssiohjelman mukaisesti. Luennot pidetään laitoksen aikataulun mukaan. Luennoille osallistuminen on opiskelijoille pakollista.

Alan itsenäiseen opiskeluun opiskelija voi käyttää fysiikan kurssin asianomaiseen osaan suositeltua perus- ja lisäoppikirjallisuutta tai laitoksen henkilökunnan laatimia ja julkaisemia oppikirjoja. Fysiikan kurssin kaikkien osien oppikirjat ovat julkisesti saatavilla laitoksen verkkosivuilla.

Käytännön oppitunnit

Teoreettisen materiaalin opiskelun ohella opiskelijan tulee hallita ongelmien ratkaisumenetelmiä kaikilla fysiikan aloilla käytännön tunneilla (seminaareissa). Käytännön tunneille osallistuminen on pakollista. Seminaarit järjestetään laitoksen aikataulun mukaisesti. Opiskelijoiden nykyisen edistymisen seurantaa suorittaa opettaja, joka johtaa käytännön tunteja seuraavien indikaattoreiden mukaan:

• käytännön tunneille osallistuminen;
• oppilaiden suorituskyky luokkahuoneessa;
• kotitehtävien täydellisyys;
• kahden luokkahuonekokeen tulokset;

Itseopiskelussa opiskelijat voivat käyttää laitoksen henkilökunnan laatimia ja julkaisemia ongelmanratkaisuoppikirjoja. Kaikkien fysiikan kurssin osien tehtävien ratkaisuun tarkoitetut oppikirjat ovat saatavilla julkisesti laitoksen verkkosivuilla.

Laboratoriotyöt

Laboratoriotyön tarkoituksena on perehdyttää opiskelija mittalaitteisiin ja fysikaalisten mittausten menetelmiin, havainnollistaa fysikaalisia peruslakeja. Laboratoriotöitä tehdään fysiikan laitoksen opetuslaboratorioissa laitoksen opettajien laatimien kuvausten mukaisesti (saatavilla julkisesti laitoksen verkkosivuilla) ja laitoksen aikataulun mukaan.

Jokaisella lukukaudella opiskelijan tulee suorittaa ja puolustaa 4 laboratoriotyötä.

Ensimmäisellä oppitunnilla opettaja antaa turvallisuusohjeet ja antaa jokaiselle opiskelijalle henkilökohtaisen laboratoriotyöluettelon. Opiskelija tekee ensimmäisen laboratoriotyön, syöttää mittaustulokset taulukkoon ja tekee tarvittavat laskelmat. Opiskelijan tulee tehdä loppulaboratorioraportti kotona. Raporttia laadittaessa tulee käyttää opetus- ja metodologista kehitystyötä ”Johdatus mittausteoriaan” ja ”Ohjeet opiskelijoille laboratoriotyön suunnitteluun ja mittausvirheiden laskemiseen” (saatavilla julkisesti laitoksen verkkosivuilla).

Seuraavalle oppitunnille on pakko esittele täysin valmis ensimmäinen laboratoriotyö ja tee yhteenveto listaltasi seuraavasta työstä. Abstraktin tulee täyttää laboratoriotyön suunnittelun vaatimukset, sisältää teoreettinen johdanto ja taulukko, johon tulevien mittausten tulokset merkitään. Jos nämä vaatimukset eivät täyty seuraavaa laboratoriotyötä varten, opiskelija ei sallittu.

Jokaisella oppitunnilla toisesta alkaen opiskelija puolustelee edellistä täysin suoritettua laboratoriotyötä. Puolustaminen koostuu saatujen koetulosten selittämisestä ja vastaamisesta kuvauksessa annettuihin kontrollikysymyksiin. Laboratoriotyö katsotaan täysin suoritetuksi, jos vihkossa on opettajan allekirjoitus ja päiväkirjassa vastaava merkintä.

Kaikkien opetussuunnitelman mukaisten laboratoriotöiden suorittamisen ja puolustamisen jälkeen luokkaa johtava opettaja merkitsee laboratoriopäiväkirjaan ”hyväksynnän”.

Jos opiskelija ei jostain syystä päässyt suorittamaan laboratoriofysiikan työpajan opetussuunnitelmaa, se voidaan tehdä lisätunneilla, jotka pidetään laitoksen aikataulun mukaan.

Opiskelijat voivat käyttää tunneille valmistautumiseen laboratoriotyön tekemiseen liittyviä metodologisia suosituksia, jotka ovat julkisesti saatavilla laitoksen verkkosivuilla.

Testipaperit

Opiskelijoiden edistymisen jatkuvaa seurantaa varten tehdään kaksi luokkahuonetestiä harjoitustuntien (seminaarien) aikana joka lukukausi. Laitoksen pisteytysjärjestelmän mukaisesti jokainen koetyö arvostetaan 30 pisteellä. Opiskelijan kokeiden suorittamisesta saamien pisteiden kokonaissumma (kahden kokeen maksimisumma on 60) käytetään opiskelijan arvosanan muodostamiseen ja se otetaan huomioon fysiikka-alan loppuarvosanaa annettaessa.

Testata

Opiskelija saa fysiikan opintopisteen, jos 4 laboratoriotyötä on suoritettu ja puolustettu (laboratoriopäiväkirjassa on laboratoriotyön suorittamisesta merkintä) ja nykyisen edistymisen valvonnan pisteiden summa on suurempi tai yhtä suuri kuin 30. Arvosanakirjaan ja lausuntoon kirjaa käytännön harjoituksia (seminaareja) johtava opettaja.

Koe

Tentti suoritetaan laitoksen hyväksymillä lipuilla. Jokainen lippu sisältää kaksi teoreettista kysymystä ja tehtävän. Valmistautumisen helpottamiseksi opiskelija voi käyttää tenttiin valmistautumiseen kysymyslistaa, jonka perusteella liput muodostetaan. Lista koekysymyksistä on julkisesti saatavilla fysiikan laitoksen verkkosivuilla.

1. 4 laboratoriotyötä on suoritettu ja puolustettu (laboratoriopäiväkirjassa on laboratoriotyöstä merkintä);
2. pisteiden kokonaissumma nykyisestä edistymisen seurannasta 2 kokeessa on suurempi tai yhtä suuri kuin 30 (60 mahdollisesta);
3. Arvosanakirjaan ja arvosanalomakkeeseen tehdään merkintä hyväksytty

Jos kohta 1 ei täyty, opiskelijalla on oikeus osallistua laboratorion lisäharjoittelutunneille, jotka järjestetään laitoksen aikataulun mukaan. Mikäli kohta 1 täyttyy ja kohta 2 ei täyty, on opiskelijalla oikeus saada puuttuvat pisteet koetoimikunnissa, jotka pidetään istunnon aikana laitoksen aikataulun mukaisesti. Opiskelijat, jotka ovat saaneet 30 pistettä tai enemmän nykyisen etenemistarkastuksen aikana, eivät saa esiintyä koetoimikuntaan korottamaan arvosanaansa.

Maksimipistemäärä, jonka opiskelija voi saada nykyisen edistymistarkastuksen aikana, on 60. Tällöin yhden kokeen maksimipistemäärä on 30 (kahdesta kokeesta 60).

Opiskelijasta, joka on osallistunut kaikkiin harjoitustunneille ja työskennellyt niitä aktiivisesti, opettajalla on oikeus lisätä enintään 5 pistettä (jatkuvan edistymisen seurannan pistemäärä ei kuitenkaan saa ylittää 60 pistettä).

Enimmäispistemäärä, jonka opiskelija voi saada kokeen tulosten perusteella, on 40 pistettä.

Opiskelijan lukukauden aikana saamien pisteiden kokonaismäärä on perustana tieteenalalla "Fysiikka" seuraavien kriteerien mukaisesti:

• jos nykyisen edistymisen seurannan ja välisertifioinnin (kokeen) pisteiden summa alle 60 pistettä, arvosana on "epätyydyttävä";
• 60-74 pistettä, niin arvosana on "tyydyttävä";
• jos nykyisen edistymisen seurannan ja välisertifioinnin (tutkinnon) pisteiden summa osuu alueelle 75-89 pistettä, niin arvosana on "hyvä";
• jos nykyisen edistymisen seurannan ja välisertifioinnin (tutkinnon) pisteiden summa osuu alueelle 90-100 pistettä, niin arvosanaksi annetaan "erinomainen".

Arvosanat "erinomainen", "hyvä", "tyydyttävä" sisältyvät tenttilomakkeeseen ja arvosanakirjaan. Arvosana ”epätyydyttävä” annetaan vain raportissa.

LABORATORIOHARJOITUS

Linkkejä laboratoriotöiden lataamiseen*
*Lataaksesi tiedoston napsauta hiiren kakkospainikkeella linkkiä ja valitse "Tallenna kohde nimellä..."
Tiedoston lukemiseksi sinun on ladattava ja asennettava Adobe Reader

Osa 1. Mekaniikka ja molekyylifysiikka

Osa 2. Sähkö ja magnetismi

Osa 3. Optiikka ja atomifysiikka

(Kaikki toimii mekaniikassa)

Mekaniikka

Nro 1. Fyysiset mittaukset ja niiden virheiden laskeminen

Tutustutaan joihinkin fysikaalisten mittausten menetelmiin ja mittausvirheiden laskemiseen säännöllisen muotoisen kappaleen tiheyden määrittämisen esimerkin avulla.

ladata

Nro 2. Oberbeckin heilurin hitausmomentin, voimamomentin ja kulmakiihtyvyyden määritys

Määritä vauhtipyörän hitausmomentti (risti painoilla); määrittää hitausmomentin riippuvuus massojen jakautumisesta suhteessa pyörimisakseliin; määritä voimamomentti, joka saa vauhtipyörän pyörimään; määrittää vastaavat kulmakiihtyvyyden arvot.

ladata

Nro 3. Kappaleiden hitausmomenttien määritys trifilaarisella jousituksella ja Steinerin lauseen todentaminen

Joidenkin kappaleiden hitausmomenttien määritys vääntövärähtelymenetelmällä käyttäen kolmilankaista jousitusta; Steinerin lauseen varmistus.

ladata

Nro 5. "Luodin" nopeuden määrittäminen ballistisella menetelmällä käyttämällä yksilankaista jousitusta

"Luodin" lentonopeuden määrittäminen vääntöballistisella heilurilla ja absoluuttisen joustamattoman iskun ilmiön kulmamomentin säilymislain perusteella

ladata

Nro 6. Yleismaailmallisen heilurin liikelakien tutkiminen

Universaaliheilurin painovoimakiihtyvyyden, pienennetyn pituuden, painopisteen sijainnin ja hitausmomenttien määritys.

ladata

Nro 9. Maxwellin heiluri. Kappaleiden hitausmomentin määrittäminen ja energian säilymisen lain todentaminen

Tarkista mekaniikan energian säilymisen laki; määrittää heilurin hitausmomentti.

ladata

Nro 11. Tutkimus kappaleiden suoraviivaisesta tasaisesti kiihdytetystä liikkeestä Atwood-koneella

Vapaan pudotuksen kiihtyvyyden määritys. "Tehollisen" vastusvoiman momentin määrittäminen kuormien liikkeelle

ladata

Nro 12. Oberbeckin heilurin pyörimisliikkeen tutkimus

Jäykän kappaleen pyörimisliikkeen kiinteän akselin ympärillä tapahtuvan dynamiikan perusyhtälön kokeellinen varmistus. Oberbeckin heilurin hitausmomenttien määritys kuormien eri asemissa. "Tehollisen" vastusvoiman momentin määrittäminen kuormien liikkeelle.

ladata

Sähkö

Nro 1. Sähköstaattisen kentän tutkimus mallinnusmenetelmällä

Kuvan rakentaminen litteiden ja sylinterimäisten kondensaattorien sähköstaattisista kentistä potentiaalitasapainopintojen ja kenttäviivojen avulla; kokeellisten jännitearvojen vertailu yhden kondensaattorilevyn ja potentiaalitasapainon välillä sen teoreettisiin arvoihin.

ladata

Nro 3. Yleistetyn Ohmin lain tutkiminen ja sähkömotorisen voiman mittaus kompensointimenetelmällä

EMF:n sisältävän piirin osan potentiaalieron riippuvuuden tutkiminen virranvoimakkuudesta; tämän osan EMF:n ja impedanssin laskeminen.

ladata

Magnetismi

Nro 2. Vaihtovirran Ohmin lain tarkistaminen

Määritä kelan ohminen ja induktiivinen resistanssi sekä kondensaattorin kapasitiivinen resistanssi; tarkista Ohmin laki vaihtovirralle eri piirielementeillä

ladata

Värähtelyt ja aallot

Optiikka

Nro 3. Valon aallonpituuden määrittäminen diffraktiohilan avulla

Tutustutaan läpinäkyvään diffraktiohilan valonlähteen (hehkulampun) spektrin aallonpituuksien määrittämiseen.

ladata

Kvanttifysiikka

Nro 1. Mustan kehon lakien testaus

Riippuvuuksien tutkimus: absoluuttisen mustan kappaleen energian valoisuuden spektritiheys uunin lämpötilasta; lämpöparin jännite uunin sisällä olevasta lämpötilasta termoparin avulla.

Visuaalinen fysiikka tarjoaa opettajalle mahdollisuuden löytää mielenkiintoisimmat ja tehokkaimmat opetusmenetelmät, jolloin tunnit ovat mielenkiintoisia ja intensiivisempiä.

Visuaalisen fysiikan tärkein etu on kyky osoittaa fysikaalisia ilmiöitä laajemmasta näkökulmasta ja tutkia niitä kattavasti. Jokainen työ kattaa suuren määrän oppimateriaalia, myös fysiikan eri aloilta. Tämä tarjoaa runsaasti mahdollisuuksia tieteidenvälisten yhteyksien lujittamiseen, teoreettisen tiedon yleistämiseen ja systematisointiin.

Vuorovaikutteista fysiikan työskentelyä tulisi tehdä tunneilla työpajan muodossa uutta materiaalia selitettäessä tai tietyn aiheen opiskelun yhteydessä. Toinen vaihtoehto on tehdä työtä kouluajan ulkopuolella, valinnaisilla, yksilöllisillä tunneilla.

Virtuaalifysiikka(tai fysiikka verkossa) on uusi ainutlaatuinen suunta koulutusjärjestelmässä. Ei ole mikään salaisuus, että 90 % tiedosta tulee aivoihimme näköhermon kautta. Ja ei ole yllättävää, että ennen kuin henkilö näkee itsensä, hän ei pysty ymmärtämään selvästi tiettyjen fyysisten ilmiöiden luonnetta. Siksi oppimisprosessia on tuettava visuaalisilla materiaaleilla. Ja on yksinkertaisesti upeaa, kun et voi nähdä vain staattista kuvaa, joka kuvaa mitä tahansa fyysistä ilmiötä, vaan myös katsoa tätä ilmiötä liikkeessä. Tämän resurssin avulla opettajat voivat helposti ja rennosti osoittaa selkeästi fysiikan peruslakien toiminnan lisäksi myös fysiikan online-laboratoriotöitä useimmissa yleissivistävän opetussuunnitelman osissa. Joten esimerkiksi kuinka voit selittää sanoin pn-liitoksen toimintaperiaatteen? Vain näyttämällä animaation tästä prosessista lapselle kaikki tulee välittömästi selväksi hänelle. Tai voit osoittaa selvästi elektroninsiirtoprosessin, kun lasi hankaa silkkiä, ja sen jälkeen lapsella on vähemmän kysymyksiä tämän ilmiön luonteesta. Lisäksi visuaaliset apuvälineet kattavat lähes kaikki fysiikan osa-alueet. Haluatko esimerkiksi selittää mekaniikkaa? Ole hyvä ja tässä on animaatioita, jotka esittävät Newtonin toista lakia, liikemäärän säilymislakia kappaleiden törmäyksessä, kappaleiden liikettä ympyrässä painovoiman ja kimmoisuuden vaikutuksesta jne. Jos haluat opiskella optiikan osaa, mikään ei voisi olla helpompaa! Kokeet valon aallonpituuden mittaamisesta diffraktiohilan avulla, jatkuvien ja viivaemissiospektrien havainnointi, valon interferenssin ja diffraktion havainnointi ja monet muut kokeet ovat selkeästi esillä. Entä sähkö? Ja tälle osalle annetaan melko vähän visuaalisia apuvälineitä, esimerkiksi siellä on kokeita Ohmin lain tutkimiseksi täydelliseen piiriin, sekajohtimien kytkentätutkimukseen, sähkömagneettiseen induktioon jne.

Siten oppimisprosessi "pakollisesta tehtävästä", johon olemme kaikki tottuneet, muuttuu peliksi. Lapsen on mielenkiintoista ja hauskaa katsella fyysisten ilmiöiden animaatioita, ja tämä ei vain yksinkertaista, vaan myös nopeuttaa oppimisprosessia. Lapselle voi olla mahdollista antaa muun muassa enemmän tietoa kuin mitä hän voisi saada tavanomaisessa koulutuksessa. Lisäksi monet animaatiot voivat korvata tietyt kokonaan laboratoriovälineet, joten se on ihanteellinen moniin maaseutukouluihin, joissa ei valitettavasti aina ole edes ruskeaa elektrometria saatavilla. Mitä voin sanoa, monet laitteet eivät ole edes tavallisissa kouluissa suurissa kaupungeissa. Ehkä ottamalla tällaiset visuaaliset apuvälineet oppivelvollisuusohjelmaan, saamme koulusta valmistumisen jälkeen fysiikasta kiinnostuneita ihmisiä, joista tulee lopulta nuoria tiedemiehiä, joista osa pystyy tekemään suuria löytöjä! Tällä tavalla suurten kotimaisten tiedemiesten tieteellinen aikakausi elvytetään ja maamme luo jälleen, kuten neuvostoaikana, ainutlaatuisia tekniikoita, jotka ovat aikaansa edellä. Siksi mielestäni on välttämätöntä popularisoida tällaisia ​​​​resursseja mahdollisimman paljon, tiedottaa niistä paitsi opettajille, myös koululaisille itselleen, koska monet heistä ovat kiinnostuneita opiskelusta. fyysisiä ilmiöitä ei vain oppitunneilla koulussa, vaan myös kotona vapaa-ajallaan, ja tämä sivusto antaa heille sellaisen mahdollisuuden! Fysiikka verkossa se on mielenkiintoinen, opettavainen, visuaalinen ja helposti saatavilla!

Aineisto on laboratoriotuntien sarja akateemisen tieteenalan ODP.02 "Fysiikka" työohjelmaan. Työ sisältää selityksen, arviointiperusteet, luettelon laboratoriotöistä ja didaktista materiaalia.

Ladata:

Esikatselu:

Yleisen ammatillisen koulutuksen ministeriö

Sverdlovskin alue

Valtion itsenäinen oppilaitos

keskiasteen ammatillinen koulutus

Sverdlovskin alue "Pervouralskin ammattikorkeakoulu"

LABORATORIOTEOT

TYÖOHJELMAAN

AKATEEMINEN KURI

EDP ​​02

Pervouralsk

2013

Esikatselu:

Selittävä huomautus.

Laboratoriotehtävät kehitetään akateemisen tieteenalan ”Fysiikka” työohjelman mukaisesti.

Laboratoriotyön tarkoitus: fysiikan peruskurssin pääopetusohjelman hallitsevien opiskelijoiden aine- ja meta-ainetulosten muodostuminen.

Laboratoriotyön tavoitteet:

Ei.	Luotuja tuloksia	Liittovaltion koulutusstandardien vaatimukset	Peruskompetenssit
	Koulutus- ja tutkimustaidot.	Meta-aiheen tulokset	Analyyttinen
	Havaittujen ilmiöiden fyysisen olemuksen ymmärtäminen.	Aiheen tulokset	Analyyttinen
	Fysikaalisten peruskäsitteiden, mallien, lakien hallussapito.	Aiheen tulokset	Sääntely
	Itsevarma fyysisen terminologian ja symboliikan käyttö	Aiheen tulokset	Sääntely
	Fysiikassa käytettävien tieteellisen tiedon perusmenetelmien tuntemus: mittaus, koe	Aiheen tulokset	Analyyttinen
	Kyky käsitellä mittaustuloksia.	Aiheen tulokset	Sosiaalinen
	Kyky havaita fyysisten suureiden välisiä suhteita.	Aiheen tulokset	Analyyttinen
	Kyky selittää tuloksia ja tehdä johtopäätöksiä.	Aiheen tulokset	Itsensä parantaminen

Laboratoriotyöraporttilomake sisältää:

1. Työnumero;
2. työn tavoite;
3. Luettelo käytetyistä laitteista;
4. suoritettujen toimien järjestys;
5. Piirustus tai asennuskaavio;
6. Taulukot ja/tai kaaviot arvojen tallennusta varten;
7. Laskentakaavat.

Arviointikriteeri:

Taitojen osoittaminen.	Arvosana
Asennuskokoonpano (kaavio)	asetukset laitteet	Poistaminen todistus	Laskeminen arvot	Pöytien täyttö, rakentaminen kaavioita	Johtopäätös Tekijä: tehdä työtä
						"5"
						"4"
						"3"

Luettelo laboratoriotöistä.

Työ nro.	Työnimike	Osion otsikko
	Jousen jäykkyyden määritys.	Mekaniikka.
	Kitkakertoimen määritys.	Mekaniikka.
	Kehon liikkeen tutkiminen ympyrässä alla painovoiman ja elastisuuden vaikutus.	Mekaniikka.
	Painovoimakiihtyvyyden mittaaminen kanssa Matemaattisen heilurin käyttäminen.	Mekaniikka.
	Gay-Lussacin lain kokeellinen tarkastus.
	Pintasuhteen mittaus jännitystä.	Molekyylifysiikka. Termodynamiikka.
	Kumin kimmomoduulin mittaus.	Molekyylifysiikka. Termodynamiikka.
	Tutkimus virran voimakkuuden riippuvuudesta Jännite.	Elektrodynamiikka.
	Resistanssimittaus kapellimestari.	Elektrodynamiikka.
	Johtimien sarja- ja rinnakkaisliitäntöjen lakien tutkiminen.	Elektrodynamiikka.
	EMF-mittaus ja sisäinen virtalähteen vastus.	Elektrodynamiikka.
	Magneettikentän vaikutuksen havainnointi Nykyinen.	Elektrodynamiikka.
	Valon heijastuksen tarkkailu.	Elektrodynamiikka.
	Taitekertoimen mittaus lasi	Elektrodynamiikka.
	Valon aallonpituuden mittaaminen.	Elektrodynamiikka.
	Viivaspektrien havainnointi.
	Varautuneiden hiukkasten jälkien tutkimus.	Atomirakenne ja kvanttifysiikka.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 1.

"Jousen jäykkyyden määritys."

Kohde: Määritä jousen jäykkyys käyttämällä kimmovoiman ja venymän kuvaajaa. Tee johtopäätös tämän riippuvuuden luonteesta.

Laitteet: kolmijalka, dynamometri, 3 painoa, viivain.

Edistyminen.

1. Ripusta kuorma dynamometrin jouseen, mittaa jousen kimmovoima ja venymä.
2. Kiinnitä sitten toinen ensimmäiseen painoon. Toista mittaukset.
3. Kiinnitä kolmas painoon. Toista mittaukset uudelleen.

1. Piirrä kaavio kimmovoimasta jousen venymän funktiona:

Fupr, N

0 0,02 0,04 0,06 0,08 Δl, m

1. Etsi kaavion avulla kimmovoiman ja venymän keskiarvot. Laske elastisuuskertoimen keskiarvo:

1. Vetää johtopäätös.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 2.

"Kitkakertoimen määritys."

Kohde: Määritä kitkakerroin kitkavoiman ja kehon painon kuvaajalla. Tee johtopäätös liukukitkakertoimen ja staattisen kitkakertoimen välisestä suhteesta.

Laitteet: lohko, dynamometri, 3 painoa, kukin 1 N, viivain.

Edistyminen.

1. Mittaa dynamometrillä lohkon R paino.
2. Aseta lohko vaakasuoraan viivaimen päälle. Mittaa dynamometrillä suurin staattinen kitkavoima Ftr 0 .
3. Tasaisesti Mittaa liukukitkavoima Ftr siirtämällä lohkoa viivainta pitkin.
4. Aseta paino lohkon päälle. Toista mittaukset.
5. Lisää toinen paino. Toista mittaukset.
6. Lisää kolmas paino. Toista mittaukset uudelleen.
7. Syötä tulokset taulukkoon:

1. Piirrä käyrät kitkavoimasta kehon painon funktiona:

Fupr, N

0 1,0 2,0 3,0 4,0 R, N

1. Etsi kaavion avulla ruumiinpainon, staattisen kitkavoiman ja liukukitkavoiman keskiarvot. Laske staattisen kitkakertoimen ja liukukitkakertoimen keskiarvot:

μav 0 = Fav.tr 0; μ av = Faver.tr;

RSR RSR

1. Vetää johtopäätös.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 3.

"Tutkii kehon liikettä useiden voimien vaikutuksesta."

Kohde: Tutki kehon liikettä elastisuuden ja painovoiman vaikutuksesta. Tee johtopäätös Newtonin II lain täyttymisestä.

Laitteet: kolmijalka, dynamometri, 100 g paino narussa, paperiympyrä, sekuntikello, viivain.

Edistyminen.

1. Ripusta paino langalle käyttämällä jalustaa ympyrän keskikohdan yläpuolelle.
2. Kelaa lohko auki vaakatasossa liikkuen ympyrän reunaa pitkin.

R F -ohjaus

1. Mittaa aika t, jonka aikana keho tekee vähintään 20 kierrosta n.
2. Mittaa ympyrän R säde.
3. Vie kuorma ympyrän rajalle, mittaa dynamometrillä resultanttivoima, joka on yhtä suuri kuin jousen kimmovoima F esim.
4. Laske keskipituinen kiihtyvyys Newtonin II lain avulla:

F = m. a cs; ja cs = v 2; v = 2. π. R; T = _t_;

R T n

Ja cs = 4. π 2. R. n2;

(π 2 voidaan ottaa yhtä suureksi kuin 10).

1. Laske resultanttivoima m. A tss.
2. Syötä tulokset taulukkoon:

1. Vetää johtopäätös.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 4.

"Mittaamassa painovoiman kiihtyvyyttä."

Kohde: Mittaa painovoiman kiihtyvyys heilurin avulla. Tee johtopäätös saadun tuloksen yhteensopivuudesta viitearvon kanssa.

Laitteet: kolmijalka, pallo narussa, dynamometri, sekuntikello, viivain.

Edistyminen.

1. Ripusta pallo langalle kolmijalan avulla.

1. Työnnä pallo pois sen tasapainoasennosta.

1. Mittaa aika t, jonka aikana heiluri tekee vähintään 20 värähtelyä (yksi värähtely on poikkeama molempiin suuntiin tasapainoasennosta).

1. Mittaa pallon jousituksen pituus l.

1. Laske painovoiman kiihtyvyys käyttämällä kaavaa matemaattisen heilurin värähtelyjaksolle:

T = 2,π. l; T = _t_; _ t _ = 2,π. l; _ t 2 = 4,π 2 . l

G n n g n 2 g

G = 4. π2. l. n2;

(π 2 voidaan ottaa yhtä suureksi kuin 10).

1. Syötä tulokset taulukkoon:

1. Vetää johtopäätös.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 5.

"Gay-Lussacin lain kokeellinen testi."

Kohde: Tutki isobaarista prosessia. Tee johtopäätös Gay-Lussacin lain täyttymisestä.

Laitteet: koeputki, lasi kuumaa vettä, lasi kylmää vettä, lämpömittari, viivain.

Edistyminen.

1. Aseta koeputki avoin pää ylöspäin kuumaan veteen lämmittääksesi koeputken ilmaa vähintään 2-3 minuutiksi. Mittaa kuuman veden lämpötila t 1 .
2. Sulje koeputken reikä peukalolla, poista koeputki vedestä ja aseta se kylmään veteen kääntäen koeputki ylösalaisin. Huomio! Jotta ilma ei pääse pois koeputkesta, siirrä sormesi pois koeputken reiästä vain veden alla.
3. Jätä koeputki avoin pää alaspäin kylmään veteen useiksi minuutiksi. Mittaa kylmän veden lämpötila t 2 . Tarkkaile veden nousua koeputkessa.

1. Kun nousu pysähtyy, tasoita koeputken veden pinta lasissa olevan veden pinnan kanssa. Nyt ilmanpaine koeputkessa on yhtä suuri kuin ilmanpaine, ts. isobaarisen prosessin P = const ehto täyttyy. Mittaa koeputken ilman korkeus l 2 .
2. Kaada vesi pois koeputkesta ja mittaa koeputken pituus l 1 .
3. Tarkista Gay-Lussacin lain täytäntöönpano:

V1 = V2; V 1 = _ T 1 .

T 1 T 2 V 2 T 2

Tilavuussuhde voidaan korvata koeputken ilmapylväiden korkeuksien suhteella:

l 1 = T 1

L 2 T 2

1. Muunna lämpötila Celsius-asteikolta absoluuttiseksi asteikoksi: T = t + 273.
2. Syötä tulokset taulukkoon:

1. Vetää johtopäätös.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 6.

"Pintajännityskertoimen mittaus".

Kohde: Mittaa veden pintajännityskerroin. Tee johtopäätös, että saatu arvo on sama kuin viitearvo.

Laitteet: pipetti jakoineen, lasillinen vettä.

Edistyminen.

1. Täytä pipetti vedellä.

1. Kaada vesi pipetistä tipoittain. Laske tippojen määrä n, joka vastaa tiettyä vesitilavuutta V (esimerkiksi 0,5 cm 3 ), kaadettiin pipetistä.

1. Laske pintajännityskerroin: σ = F , jossa F = m. g; l = π .d

σ = m. g, missä m = ρ.V σ = ρ.V. g

π.d n π.d. n

ρ = 1,0 g/cm3 - veden tiheys; g = 9,8 m/s 2 - painovoiman kiihtyvyys; π = 3,14;

d = 2 mm – tippakaulan halkaisija, yhtä suuri kuin pipetin kärjen sisäinen poikkileikkaus.

1. Syötä tulokset taulukkoon:

1. Vertaa saatua pintajännityskertoimen arvoa viitearvoon: σ Viite.

1. Vetää johtopäätös.

Esikatselu:

= 0,073 N/m.

Laboratoriotyö nro 7.

Kohde: Määritä kumin kimmomoduuli. Tee johtopäätös saadun tuloksen yhteensopivuudesta viitearvon kanssa.

Laitteet: kolmijalka, kuminauha, painosarja, viivain.

Edistyminen.

1. Ripusta kumijohto kolmijalan avulla. Mittaa johdon merkkien välinen etäisyys l 0 .
2. Kiinnitä painot johdon vapaaseen päähän. Kuormien paino on yhtä suuri kuin nauhaan vetomuodonmuutoksen aikana syntyvä kimmovoima F.
3. Mittaa merkkien välinen etäisyys, kun johto on vääntynyt l.

1. Laske kumin kimmomoduuli Hooken lain avulla: σ = E. ε, missä σ = F

– mekaaninen rasitus, S =π. d 2 - narun poikkileikkauspinta-ala, d - johdon halkaisija,

ε = Δl = (l – l 0 ) – johdon suhteellinen venymä.

4. F = E. (l – l 0 ) E = 4 . F. 10, jossa π = 3,14; d = 5 mm = 0,005 m.

π. d 2 l π.d 2 .(l –l 0 )

1. Syötä tulokset taulukkoon:

1. Vertaa saatua kimmomoduuliarvoa viitearvoon:

E spr. = 8. 10 8 Pa.

1. Vetää johtopäätös.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 8.

"Tutkimus virran riippuvuudesta jännitteestä."

Kohde: Muodosta metallijohtimen virta-jännite-ominaisuus, käytä saatua riippuvuutta vastuksen resistanssin määrittämiseen ja tee johtopäätös virta-jännite-ominaisuuden luonteesta.

Laitteet: Galvaanikennojen akku, ampeerimittari, volttimittari, reostaatti, vastus, liitäntäjohdot.

Edistyminen.

1. Ota lukemat ampeerimittarista ja volttimittarista säätämällä vastuksen yli olevaa jännitettä reostaatilla. Syötä tulokset taulukkoon:

U, V
Minä, A

1. Muodosta taulukon tietojen perusteella virta-jännite-ominaisuus:

Minä, A

U, V

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8

1. Määritä virta-jännite-ominaisuuksien avulla virran Iav ja jännitteen Uav keskiarvot.

1. Laske vastuksen vastus Ohmin lain avulla:

Usr

R = .

Isr

1. Vetää johtopäätös.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 9.

"Johtimen resistanssin mittaus."

Kohde: Määritä nikkelijohtimen ominaisvastus ja tee johtopäätös, että saatu arvo on sama kuin vertailuarvo.

Laitteet: Galvaanikennojen akku, ampeerimittari, volttimittari, nikkelilanka, viivain, liitäntäjohdot.

Edistyminen.

1) Kokoa ketju:

A V

3) Mittaa langan pituus. Syötä tulos taulukkoon.

R = ρ. l/S – johtimen vastus; S = π. d 2 / 4 - johtimen poikkipinta-ala;

ρ = 3,14. d2. U

4.I. l

d, mm	l, m	U, V	Minä, A	ρ, ohm. mm2/m
0,50

6) Vertaa saatua arvoa nikkelin ominaisvastuksen viitearvoon:

0,42 Ohm.. mm 2 / m.

7) Tee johtopäätös.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 10.

"Johtimien sarja- ja rinnakkaisliitäntöjen tutkimus."

Kohde: Tee johtopäätös johtimien sarja- ja rinnakkaiskytkentälakien täyttymisestä.

Laitteet : Galvaanikennojen akku, ampeerimittari, volttimittari, kaksi vastusta, liitäntäjohdot.

Edistyminen.

1) Kokoa ketjut: a) johdonmukaisella ja b) rinnakkaisliitäntä

Vastukset:

A V A V

R 1 R 2 R 1

2) Ota lukemat ampeerimittarista ja volttimittarista.

Rpr = ;

A) Rtr = R1 + R2; b) R1.R2

R tr = .

(R 1 + R 2)

Syötä tulokset taulukkoon:

5) Tee johtopäätös.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 11.

"EMF:n ja virtalähteen sisäisen resistanssin mittaus."

Kohde: Mittaa virtalähteen EMF ja sisäinen resistanssi, selitä mitatun EMF-arvon ja nimellisarvon eron syy.

Laitteet: Virtalähde, ampeerimittari, volttimittari, reostaatti, avain, liitäntäjohdot.

Edistyminen.

1) Kokoa ketju:

A V

2) Ota lukemat ampeerimittarista ja volttimittarista. Syötä tulokset taulukkoon.

3 ) Avaa avain. Ota lukemat volttimittarista (EMF). Syötä tulos taulukkoon. Vertaa mitattua EMF-arvoa nimellisarvoon: ε nom = 4,5 V.

minä (R + r) = e; minä R+I. r = e; U+I. r = e; minä r = ε – U;

ε – U

5) Syötä tulos taulukkoon:

Minä, A	U, V	ε, V	r, ohm

6) Tee johtopäätös.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 12.

"Havainto magneettikentän vaikutuksesta virtaan."

Kohde: Määritä kelan virran suunta vasemman käden säännöllä. Tee johtopäätös siitä, mistä ampeerivoiman suunta riippuu.

Laitteet: Lankakela, kennoakku, avain, liitäntäjohdot, kaaren muotoinen magneetti, kolmijalka.

Edistystä.

1) Kokoa ketju:

2) Vie magneetti kelaan ilman virtaa. Selitä havaittu ilmiö.

3) Aseta ensin magneetin pohjoisnapa (N) virtaa kuljettavaan kelaan, sitten etelänapa (S). Näytä kuvassa kelan ja magneetin navojen suhteellinen sijainti, osoita ampeerivoiman suunta, magneettisen induktion vektori ja kelassa oleva virta:

4) Toista kokeet muuttamalla kelan virran suuntaa:

S S

5 ) Vetää johtopäätös.

Esikatselu:

Laboratoriotyö nro 13.

"Valon heijastuksen tarkkaileminen."

Kohde:tarkkaile valon heijastuksen ilmiötä. Tee johtopäätös valon heijastuksen lain täyttymisestä.

Laitteet:valonlähde, raolla varustettu näyttö, tasopeili, astelevy, neliö.

Edistyminen.

1. Piirrä suora viiva, jota pitkin asetat peilin.

3. Osoita valonsäde peiliin. Merkitse tapahtuma ja heijastuneet säteet kahdella pisteellä. Yhdistämällä pisteet, muodosta tuleva ja heijastuva säteet ja käytä tulokohdassa katkoviivaa palauttamaan kohtisuora peilin tasoon nähden.

1 1’

2 2’

3 3’

α γ

keskustassaarkki).

Näytön avulla saat ohuen valonsäteen.

Loistaa valonsäde lautaselle. Merkitse kahdella pisteellä tuleva säde ja levystä tuleva säde. Yhdistämällä pisteet muodostaa tuleva säde ja esiintuleva säde. Käytä törmäyspisteessä B katkoviivaa palauttamaan kohtisuora levyn tasoon nähden. Piste F on piste, jossa säde poistuu levystä. Muodosta taittunut säde BF yhdistämällä pisteet B ja F.

A E

α

SISÄÄN

β

DC

F

4. Taitekertoimen määrittämiseksi käytämme valon taittumisen lakia:

n=sin α

synti β

5. Rakenna ympyrämielivaltainensäde (ota ympyrän säde mahdollisimman paljonlisää) keskipisteen ollessa B.
6. Merkitse tulevan säteen ja ympyrän leikkauspiste A ja taittuneen säteen ja ympyrän leikkauspiste C.
7. Pisteistä A ja C laske kohtisuorat kohtisuoraan levyn tasoon nähden. Tuloksena saadut kolmiot BAE ja BCD ovat suorakaiteen muotoisia, ja niissä on samat hypotenukset BA ja BC (ympyrän säde).
8. Ota hilan avulla kuvia spektreistä tutkiaksesi lampun hehkulankaa näytössä olevan raon kautta.

1 max

b

φ a

0 max (väli)

diffraktio

ristikkob

1 max

näyttö

3. Mittaa ruudulla olevalla viivaimella etäisyys raosta ensimmäisen asteen punaiseen maksimiin.
4. Tee samanlainen mittaus ensimmäisen asteen violetille maksimille.
5. Laske spektrin punaista ja violettia päitä vastaavat aallonpituudet käyttämällä diffraktiohilayhtälöä: d. sin φ = k. λ, jossa d on diffraktiohilan jakso.

d =1 mm = 0,01 mm = 1. 10-2 mm = 1. 10-5 m; k = 1; sin φ = tan φ =a(pienille kulmille).

100 b

λ = d.b

A

6. Vertaa saatuja tuloksia viitearvoihin: λк = 7,6. 10-7 m; λf = 4,0. 10

   Laboratoriotyö nro 16.

   "Viivaspektrien havainnointi".

   Kohde:tarkkailla ja hahmotella jalokaasujen spektrejä. Tee johtopäätös saatujen spektrikuvien yhteensopivuudesta standardikuvien kanssa.

   Laitteet:virtalähde, suurtaajuusgeneraattori, spektriputket, lasilevy, värikynät.

   Edistyminen.

   1. Hanki kuva vedyn spektristä. Tätä varten tarkastele spektriputken valokanavaa lasilevyn ei-rinnakkaispintojen läpi.
   2. Piirrä spektrivety (H):

   400 600 800, nm

   3. Samalla tavalla hanki ja luonnostele kuvia spektreistä:

   krypton (kr)

   400 600 800, nm

   helium (He)

   400 600 800, nm

   neon (ne)

   1. Käännä hiukkasten jäljet ​​muistikirjaksi (lasin läpi),sijoittamalla ne sivun kulmiin.
   2. Määritä raitojen R kaarevuussäteetminä, RII, RIII, RIV. Tätä varten piirrä kaksi sointua liikeradan yhdestä pisteestä, rakennakeskelläkohtisuorat sointuihin nähden. Pystysuorien leikkauspiste on radan O kaarevuuden keskipiste. Mittaa etäisyys keskustasta kaareen. Syötä saadut arvot taulukkoon.

   R R

   NOIN

   3. Määritä hiukkasen ominaisvaraus vertaamalla sitä protonin H ominaisvaraukseen11 q = 1.

   m

   Lorentzin voima vaikuttaa varautuneeseen hiukkaseen magneettikentässä: Fl = q. B.v. Tämä voima antaa hiukkaselle keskikiihtyvyyden: q. B. v = m.v2 qsuhteellinen1 .

   R m R

   -

   1,00

   II

   Deuteron N12

   0,50

   III

   Triton N13

   0,33

   IV

   α – He-hiukkanen24

   0,50

   5. Vetää johtopäätös.
   
   

   Laboratoriotyö nro 1

   Kehon liike ympyrässä painovoiman ja elastisuuden vaikutuksesta.

   Työn tavoite: tarkista Newtonin toisen lain pätevyys kappaleen liikkeelle ympyrässä useiden vaikutuksen alaisena.

   1) paino, 2) lanka, 3) kolmijalka kytkimellä ja renkaalla, 4) paperiarkki, 5) mittanauha, 6) kello sekuntiosoittimella.

   Teoreettinen tausta

   Kokeellinen kokoonpano koostuu painosta, joka on sidottu kierteeseen jalustan renkaaseen (kuva 1). Heilurin alla olevalla pöydällä on paperiarkki, johon on piirretty ympyrä, jonka säde on 10 cm NOIN ympyrä sijaitsee pystysuorassa ripustuspisteen alla TO heiluri. Kun kuorma liikkuu levyssä kuvattua ympyrää pitkin, lanka kuvaa kartiomaista pintaa. Siksi tällaista heiluria kutsutaan kartiomainen

   Projisoidaan (1) X- ja Y-koordinaattiakseleille.

   (X), (2)

   (U), (3)

   missä on langan muodostama kulma pystysuoran kanssa.

   Ilmaistaan ​​viimeisestä yhtälöstä

   ja korvaa se yhtälöllä (2). Sitten

   Jos kiertoaika T Heiluri ympyrässä, jonka säde on K, tunnetaan kokeellisista tiedoista

   Kiertoaika voidaan määrittää mittaamalla aikaa t , jonka aikana heiluri tekee N rpm:

   Kuten kuvasta 1 näkyy,

   , (7)

   Kuva 1

   Kuva 2

   Missä h =OK – etäisyys ripustuspisteestä TO ympyrän keskelle NOIN .

   Kaavat (5) – (7) huomioon ottaen yhtäläisyys (4) voidaan esittää muodossa

   . (8)

   Kaava (8) on suora seuraus Newtonin toisesta laista. Näin ollen ensimmäinen tapa varmistaa Newtonin toisen lain pätevyys on tasa-arvon vasemman ja oikean puolen identiteetin kokeellinen todentaminen (8).

   Voima antaa heilurille keskikiihtyvyyden

   Ottaen huomioon kaavat (5) ja (6), Newtonin toisella lailla on muoto

   . (9)

   Pakottaa F mitataan dynamometrillä. Heiluri vedetään pois tasapainoasennostaan ​​ympyrän säteen verran R , ja ota dynamometrin lukemat (kuva 2). Kuormamassa m oletetaan olevan tiedossa.

   Näin ollen toinen tapa varmistaa Newtonin toisen lain pätevyys on tasa-arvon vasemman ja oikean puolen identiteetin kokeellinen varmentaminen (9).

   työjärjestys

   Kokoa koekokoonpano (katso kuva 1) valitsemalla heilurin pituus noin 50 cm.

   Piirrä paperille ympyrä, jonka säde on R = 10 cm m.

   Aseta paperiarkki niin, että ympyrän keskipiste on heilurin pystysuoran ripustuspisteen alapuolella.

   Mittaa etäisyys h ripustuspisteen välissä TO ja ympyrän keskipiste NOIN mittanauha.

   h =

   5. Aseta kartiomainen heiluri liikkeelle piirrettyä ympyrää pitkin vakionopeudella. Mittaa aika t , jonka aikana heiluri tekee N = 10 kierrosta.

   t =

   6. Laske kuorman keskikiihtyvyys

   Laskea

   Johtopäätös.

   Laboratoriotyö nro 2

   Boyle-Mariotten lain tarkistaminen

   Työn tavoite: testaa kokeellisesti Boylen–Mariotte-lakia vertaamalla kaasuparametreja kahdessa termodynaamisessa tilassa.

   Laitteet, mittauslaitteet: 1) kaasulakien tutkimiseen tarkoitettu laite, 2) barometri (yksi per luokka), 3) laboratoriojalka, 4) 300*10 mm:n millimetripaperiliuska, 5) mittanauha.

   Teoreettinen tausta

   Boyle-Mariotten laki määrittää tietyn massan kaasun paineen ja tilavuuden välisen suhteen vakiokaasun lämpötilassa. Varmistaaksemme, että tämä laki tai tasa-arvo on oikeudenmukainen

   (1)

   mittaa vain paines 1 , s 2 kaasu ja sen tilavuusV 1 , V 2 alku- ja lopputilassa, vastaavasti. Lain tarkistuksen tarkkuuden kasvu saavutetaan vähentämällä tulo tasa-arvon molemmilta puolilta (1). Sitten kaava (1) näyttää tältä

   (2)

   tai

   (3)

   Kaasulakien tutkimiseen tarkoitettu laite koostuu kahdesta 1 ja 2 50 cm pitkästä lasiputkesta, jotka on liitetty toisiinsa 3 1 m pitkällä kumiletkulla, levystä, jossa on puristimia 4 ja joiden mitat ovat 300 * 50 * 8 mm, ja tulpalla 5 (kuva 1). 1, a). Lasiputkien väliin levyyn 4 on kiinnitetty millimetripaperikaistale. Putki 2 poistetaan laitteen pohjasta, lasketaan alas ja kiinnitetään kolmijalan jalkaan 6. Kumiletku täytetään vedellä. Ilmanpaine mitataan barometrillä mm Hg. Taide.

   Kun liikkuva putki on kiinnitetty alkuasentoon (kuva 1, b), kaasun sylinterimäinen tilavuus kiinteässä putkessa 1 saadaan selville kaavalla

   , (4)

   Missä S – 1. putken poikkileikkausala

   Alkuperäinen kaasunpaine siinä, ilmaistuna mm Hg. Art., koostuu ilmakehän paineesta ja vesipatsaan paineesta, jonka korkeus putkessa 2:

   mmHg. (5).

   missä on putkien vedenpintojen ero (mm). Kaava (5) ottaa huomioon, että veden tiheys on 13,6 kertaa pienempi kuin elohopean tiheys.

   Kun putki 2 nostetaan ylös ja kiinnitetään lopulliseen asentoonsa (kuva 1, c), putken 1 kaasun tilavuus pienenee:

   (6)

   missä on ilmapylvään pituus kiinteässä putkessa 1.

   Lopullinen kaasun paine saadaan kaavasta

   mm. rt. Taide. (7)

   Alku- ja loppukaasuparametrien korvaaminen kaavalla (3) antaa meille mahdollisuuden esittää Boylen–Mariotte-lakia muodossa

   (8)

   Näin ollen Boyle–Mariotten lain pätevyyden tarkistaminen tiivistyy tasa-arvon (8) vasemman L 8 ja oikean P 8 osien identiteetin kokeelliseen todentamiseen.

   Työmääräys

   7.Mittaa putkien vesitasojen ero.

   Nosta liikkuvaa putkea 2 vielä korkeammalle ja kiinnitä se (katso kuva 1, c).

   Toista putken 1 ilmapylvään pituuden ja putkien vesitasoeron mittaukset. Tallenna mittasi.

   10.Mittaa ilmanpaine barometrilla.

   11.Laske yhtälön (8) vasen puoli.

   Laske yhtälön (8) oikea puoli.

   13. Tarkista tasa-arvo (8)

   PÄÄTELMÄ:

   Laboratoriotyö nro 4

   Johtimien sekakytkennän tutkiminen

   Työn tavoite : kokeellisesti tutkia johtimien sekaliitoksen ominaisuuksia.

   Laitteet, mittalaitteet: 1) virtalähde, 2) avain, 3) reostaatti, 4) ampeerimittari, 5) volttimittari, 6) liitäntäjohdot, 7) kolme lankavastusta, joiden resistanssit ovat 1 ohm, 2 ohm ja 4 ohm.

   Teoreettinen tausta

   Monissa sähköpiireissä käytetään johtimien sekakytkentää, joka on sarja- ja rinnakkaisliitäntöjen yhdistelmä. Yksinkertaisin vastusten sekakytkentä = 1 ohm = 2 ohm = 4 ohm.

   a) Vastukset R2 ja R3 on kytketty rinnan, joten vastus pisteiden 2 ja 3 välillä

   b) Lisäksi rinnakkaiskytkennällä solmuun 2 virtaava kokonaisvirta on yhtä suuri kuin siitä lähtevien virtojen summa.

   c) Ottaen huomioon, että vastusR 1 ja vastaava vastus on kytketty sarjaan.

   , (3)

   ja pisteiden 1 ja 3 välisen piirin kokonaisresistanssi.

   .(4)

   Johtimien sekakytkennän ominaisuuksien tutkimiseen tarkoitettu sähköpiiri koostuu virtalähteestä 1, johon on kytketty reostaatti 3, ampeerimittari 4 ja kolmen johdinvastuksen R1, R2 ja R3 sekakytkentä kytkimen kautta. 2. Volttimittari 5 mittaa jännitteen piirin eri pisteparien välillä. Sähköpiirikaavio on esitetty kuvassa 3. Myöhemmät sähköpiirin virran ja jännitteen mittaukset mahdollistavat suhteiden (1) – (4) tarkistamisen.

   Nykyiset mitatminävirtaa vastuksen läpiR1, ja sen potentiaalien yhtäläisyys antaa sinun määrittää vastuksen ja verrata sitä annettuun arvoon.

   . (5)

   Resistanssi saadaan Ohmin laista mittaamalla potentiaaliero volttimittarilla:

   .(6)

   Tätä tulosta voidaan verrata kaavasta (1) saatuun arvoon. Kaavan (3) pätevyys tarkistetaan lisämittauksella jännitevolttimittarilla (pisteiden 1 ja 3 välillä).

   Tämän mittauksen avulla voit myös arvioida vastuksen (pisteiden 1 ja 3 välillä).

   .(7)

   Kaavoista (5) – (7) saatujen resistanssin kokeellisten arvojen on täytettävä suhde 9;) tietylle johtimien sekakytkennälle.

   Työmääräys

   Kokoa sähköpiiri

   3. Tallenna nykyinen mittaustulos.

   4. Kytke volttimittari pisteisiin 1 ja 2 ja mittaa jännite näiden pisteiden välillä.

   5. Tallenna jännitteen mittaustulos

   6. Laske vastus.

   7. Kirjoita resistanssimittauksen tulos = ja vertaa sitä vastuksen = 1 ohm resistanssiin

   8. Kytke volttimittari pisteisiin 2 ja 3 ja mittaa jännite näiden pisteiden välillä

   tarkista kaavojen (3) ja (4) oikeellisuus.

   Ohm

   Johtopäätös:

   Tutkimme kokeellisesti sekajohdinliitäntöjen ominaisuuksia.

   Tarkistetaan:

   Lisätehtävä. Varmista, että kun kytket johtimia rinnakkain, yhtäläisyys on totta:

   Ohm

   Ohm

   2. kurssi.

   Laboratoriotyö nro 1

   Sähkömagneettisen induktion ilmiön tutkimus

   Työn tavoite: todista kokeellisesti Lenzin sääntö, joka määrittää virran suunnan sähkömagneettisen induktion aikana.

   Laitteet, mittalaitteet: 1) kaaren muotoinen magneetti, 2) kela-kela, 3) milliampeerimittari, 4) liuskamagneetti.

   Teoreettinen tausta

   Sähkömagneettisen induktion lain (tai Faraday-Maxwellin lain) mukaan sähkömagneettisen induktion emf E i suljetussa silmukassa on numeerisesti yhtä suuri ja etumerkillisesti vastakkainen magneettivuon muutosnopeuden kanssa F tämän ääriviivan rajoittaman pinnan läpi.

   E i = - Ф '

   Indusoidun emf:n etumerkin (ja vastaavasti indusoidun virran suunnan) määrittämiseksi piirissä tätä suuntaa verrataan valittuun piirin ohitussuuntaan.

   Indusoidun virran suuntaa (sekä indusoidun emf:n suuruutta) pidetään positiivisena, jos se osuu yhteen piirin valitun ohitussuunnan kanssa, ja negatiivisena, jos se on vastakkainen piirin valitun ohitussuunnan kanssa. Määritetään indusoidun virran suunta pyöreässä lankakelassa, jonka pinta-ala on Faraday–Maxwell-laki. S 0 . Oletetaan, että alkuhetkellä t 1 =0 magneettikentän induktio kelan alueella on nolla. Seuraavalla hetkellä t 2 = kela siirtyy magneettikentän alueelle, jonka induktio on suunnattu kohtisuoraan käämin tasoon nähden meitä kohti (kuva 1 b)

   Ääriviivan ajosuuntaa varten valitsemme suunnan myötäpäivään. Gimlet-säännön mukaan ääriviivan pinta-alavektori suunnataan meistä poispäin kohtisuorassa ääriviiva-alueeseen nähden.

   Magneettivuo, joka läpäisee piirin kelan alkuasennossa, on nolla (=0):

   Magneettivuo kelan loppuasennossa

   Magneettivuon muutos aikayksikköä kohti

   Tämä tarkoittaa, että kaavan (1) mukainen indusoitu emf on positiivinen:

   E i =

   Tämä tarkoittaa, että indusoitunut virta piirissä ohjataan myötäpäivään. Vastaavasti silmukkavirtojen gimlet-säännön mukaan tällaisen kelan akselilla oleva luontainen induktio suunnataan ulkoisen magneettikentän induktiota vastaan.

   Lenzin säännön mukaan indusoitunut virta piirissä on sellainen, että sen muodostama magneettivuo piirin rajoittaman pinnan läpi estää tämän virran aiheuttaneen magneettivuon muutoksen.

   Indusoitunut virta havaitaan myös, kun ulkoista magneettikenttää vahvistetaan kelan tasossa sitä liikuttamatta. Esimerkiksi kun liuskamagneetti liikkuu kelassa, ulkoinen magneettikenttä ja sen läpäisevä magneettivuo kasvavat.

   Polun kulkusuunta

   F 1

   F 2

   ξi

   (merkki)

   (esim)

   Minä A

   B 1 S 0

   B 2 S 0

   -(B 2 – B 1) S 0<0

   15 mA

   Työmääräys

   1. Liitä kela 2 (katso kuva 3) milliammetrin puristimiin.

   2. Aseta kaaren muotoisen magneetin pohjoisnapa kelaan sen akselia pitkin. Myöhemmissä kokeissa siirrä magneettinavat samalle puolelle kelaa, jonka asento ei muutu.

   Tarkista kokeellisten tulosten johdonmukaisuus taulukosta 1.

   3. Irrota kaarimagneetin pohjoisnapa kelasta. Esitä kokeen tulokset taulukossa.

   Polun kulkusuunta mittaa lasin taitekerroin tasasuuntaisella levyllä.

   Laitteet, mittalaitteet: 1) tasosuuntainen levy, jossa on viistetyt reunat, 2) mittaviivain, 3) opiskelijaneliö.

   Teoreettinen tausta

   Menetelmä taitekertoimen mittaamiseksi tasorinnakkaislevyllä perustuu siihen, että tasorinnakkaislevyn läpi kulkeva säde tulee ulos tulosuunnan suuntaisesti.

   Taitelain mukaan väliaineen taitekerroin

   Laskeaksesi ja paperiarkille, piirrä kaksi yhdensuuntaista suoraa AB ja CD 5-10 mm:n etäisyydelle toisistaan ​​ja aseta niiden päälle lasilevy siten, että sen yhdensuuntaiset reunat ovat kohtisuorassa näitä viivoja vastaan. Tällä levyjärjestelyllä yhdensuuntaiset suorat viivat eivät siirry (kuva 1, a).

   Aseta silmä pöydän tasolle ja seuraa suoria linjoja AB ja CD lasin läpi, kierrä levyä pystyakselin ympäri vastapäivään (kuva 1, b). Pyöritystä suoritetaan, kunnes säteen QC näyttää olevan BM:n ja MQ:n jatko.

   Käsittele mittaustulokset piirtämällä levyn ääriviivat lyijykynällä ja poistamalla se paperista. Piirretään pisteen M kautta kohtisuora O 1 O 2 levyn yhdensuuntaisiin pintoihin ja suora MF.

   Sitten tasaiset segmentit ME 1 = ML 1 asetetaan suorille BM ja MF ja kohtisuorat L 1 L 2 ja E 1 E 2 lasketaan neliön avulla pisteistä E 1 ja L 1 suoralle viivalle O 1 O 2 . Suorakulmaisista kolmioista L

   a) suuntaa ensin levyn yhdensuuntaiset pinnat kohtisuoraan AB:tä ja CD:tä kohtaan. Varmista, että yhdensuuntaiset viivat eivät liiku.

   b) aseta silmäsi pöydän tasolle ja seuraa linjoja AB ja CD lasin läpi, kierrä levyä pystyakselin ympäri vastapäivään, kunnes QC-säde näyttää olevan BM:n ja MQ:n jatko.

   2. Piirrä levyn ääriviivat lyijykynällä ja poista se sitten paperista.

   3. Piirrä pisteen M kautta (ks. kuva 1,b) neliön avulla kohtisuora O 1 O 2 levyn yhdensuuntaisiin pintoihin ja suora MF (jatkoa MQ:lle).

   4. Kun keskipiste on pisteessä M, piirrä mielivaltaisen säteen omaava ympyrä, merkitse pisteet L 1 ja E 1 suorille viivoille BM ja MF (ME 1 = ML 1)

   5. Laske neliön avulla kohtisuorat pisteistä L 1 ja E 1 suoralle viivalle O 1 O 2.

   6. Mittaa osien L 1 L 2 ja E 1 E 2 pituus viivaimella.

   7. Laske lasin taitekerroin kaavalla 2.