ОРГАНИЗАЦИЯ ИЗУЧЕНИЯ КУРСА ФИЗИКИ

В соответствии с Рабочей программой дисциплины «Физика» студенты очной формы обучения изучают курс физики в течение первых трех семестров:

Часть 1: Механика и молекулярная физика (1 семестр).
Часть 2: Электричество и магнетизм (2 семестр).
Часть 3: Оптика и атомная физика (3 семестр).

При изучении каждой части курса физики предусматриваются следующие виды работ:

1. Теоретическое изучение курса (лекции).
2. Упражнения по решению задач (практические занятия).
3. Выполнение и защита лабораторных работ.
4. Самостоятельное решение задач (домашние задания).
5. Контрольные работы.
6. Зачет.
7. Консультации.
8. Экзамен.

Теоретическое изучение курса физики.

Теоретическое изучение физики проводится на поточных лекциях, читаемых в соответствии с Программой курса физики. Лекции читаются по расписанию кафедры. Посещение лекций для студентов обязательно.

Для самостоятельного изучения дисциплины студенты могут воспользоваться списком основной и дополнительной учебной литературы, рекомендованной для соответствующей части курса физики, или учебными пособиями, подготовленными и изданными сотрудниками кафедры. Учебные пособия по всем частям курса физики имеются в открытом доступе на сайте кафедры.

Практические занятия

Параллельно с изучением теоретического материала студент обязан освоить методы решения задач по всем разделам физики на практических занятиях (семинарах). Посещение практических занятий обязательно. Семинары проводятся в соответствии с расписанием кафедры. Контроль текущей успеваемости студентов осуществляется преподавателем, ведущим практические занятия по следующим показателям:

• посещаемости практических занятий;
• эффективности работы студента в аудитории;
• полноте выполнения домашних заданий;
• результатам двух аудиторных контрольных работ;

Для самостоятельной подготовки студенты могут воспользоваться учебными пособиями по решению задач, подготовленными и изданными сотрудниками кафедры. Учебные пособия по решению задач по всем частям курса физики имеются в открытом доступе на сайте кафедры.

Лабораторные работы

Лабораторные работы имеют целью ознакомить студента с измерительной аппаратурой и методами физических измерений, проиллюстрировать основные физические законы. Лабораторные работы выполняются в учебных лабораториях кафедры физики по описаниям, подготовленным преподавателями кафедры (имеются в открытом доступе на сайте кафедры), и согласно расписанию кафедры.

В каждом семестре студент должен выполнить и защитить 4 лабораторные работы.

На первом занятии преподаватель проводит инструктаж по технике безопасности, сообщает каждому студенту индивидуальный перечень лабораторных работ. Студент выполняет первую лабораторную работу, заносит результаты измерений в таблицу и делает соответствующие вычисления. Итоговый отчет о лабораторной работе студент должен подготовить дома. При подготовке отчета необходимо воспользоваться учебно-методической разработкой «Введение в теорию измерений» и «Методическими указаниями для студентов по оформлению лабораторных работ и расчету ошибок измерений» (имеются в открытом доступе на сайте кафедры).

К следующему занятию студент обязан предъявить полностью оформленную первую лабораторную работу и подготовить конспект следующей работы из своего перечня. Конспект должен соответствовать требованиям к оформлению лабораторной работы, включать в себя теоретическое введение и таблицу, куда будут заноситься результаты предстоящих измерений. В случае невыполнения этих требований к выполнению следующей лабораторной работы студент не допускается.

На каждом занятии, начиная со второго, студент защищает предыдущую полностью оформленную лабораторную работу. Защита заключается в объяснении полученных экспериментальных результатов и ответе на контрольные вопросы, приведенные в описании. Лабораторная работа считается полностью выполненной при наличии подписи преподавателя в тетради и соответствующей отметки в журнале.

После выполнения и защиты всех лабораторных работ, предусмотренных учебным планом, преподаватель, ведущий занятия, ставит отметку «зачет» в лабораторном журнале.

Если по какой-либо причине студент не смог выполнить учебный план по лабораторному физическому практикуму, то это можно сделать на дополнительных занятиях, которые проводятся по расписанию кафедры.

Для подготовки к занятиям студенты могут воспользоваться методическими рекомендациями по выполнению лабораторных работ, имеющимися в открытом доступе на сайте кафедры.

Контрольные работы

Для текущего контроля успеваемости студента в каждом семестре на практических занятиях (семинарах) проводится две аудиторные контрольные работы. В соответствии с балльно ‑ рейтинговой системой кафедры каждая контрольная работа оценивается из расчета 30 баллов. Полная сумма баллов набранных студентом при выполнении контрольных работ (максимальная сумма за две контрольные работы равна 60), используется для формирования рейтинга студента и учитывается при выставлении итоговой оценки по дисциплине «Физика».

Зачет

Зачёт по физике студент получает при условии, что выполнены и защищены 4 лабораторные работы (в лабораторном журнале имеется отметка о выполнении лабораторных работ) и сумма балов текущего контроля успеваемости больше или равна 30. Зачёт в зачётную книжку и ведомость проставляет преподаватель, ведущий практические занятия (семинары).

Экзамен

Экзамен проводится по билетам, утвержденным на кафедре. В каждый билет включены два теоретических вопроса и задача. Для облегчения подготовки студент может воспользоваться списком вопросов для подготовки к экзамену, на основании которых сформированы билеты. Список вопросов экзамена имеется в открытом доступе на сайте кафедры физики.

1. полностью выполнены и защищены 4 лабораторные работы (в лабораторном журнале имеется отметка о зачете по лабораторным работам);
2. общая сумма баллов текущего контроля успеваемости за 2 контрольные работы больше или равна 30 (из 60 возможных);
3. отметка "зачтено" проставлена в зачётной книжке и зачётной ведомости

При невыполнении п. 1 студент имеет право участвовать в дополнительных занятиях по лабораторному практикуму, которые проводятся по расписанию кафедры. При выполнении п. 1 и невыполнении п. 2 студент имеет право набрать недостающие баллы на зачётных комиссиях, которые проводятся в период сессии по расписанию кафедры. Студенты, набравшие при текущем контроле успеваемости 30 баллов и более, на экзаменационную комиссию для увеличения рейтингового балла не допускаются.

Максимальная сумма баллов, которую может набрать студент при текущем контроле успеваемости, равна 60. При этом максимальная сумма баллов за одну контрольную 30 (за две контрольные 60).

Студенту, посетившему все практические занятия и активно на них работавшему, преподаватель имеет право добавить не более 5 баллов (полная сумма баллов текущего контроля успеваемости, при этом, не должна превышать 60 баллов).

Максимальная сумма баллов, которую может набрать студент по результатам экзамена равна 40 баллов.

Итоговая сумма баллов, набранная студентом за семестр, является основой для выставления оценки по дисциплине «Физика» в соответствии со следующими критериями:

• если сумма баллов текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации (экзамена) менее 60 баллов, то ставится оценка «неудовлетворительно» ;
• 60 до 74 баллов, то ставится оценка «удовлетворительно» ;
• если сумма баллов текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации (экзамена) попадает в диапазон от 75 до 89 баллов, то ставится оценка «хорошо» ;
• если сумма баллов текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации (экзамена) попадает в диапазон от 90 до 100 баллов, то ставится оценка «отлично».

Оценки «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» выставляются в экзаменационную ведомость и зачётную книжку. Оценка «неудовлетворительно» выставляется только в ведомость.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Ссылки для скачивания лабораторных работ *
*Чтобы скачать файл, нажмите на ссылку правой кнопкой мыши и выберите пункт "Сохранить объект как..."
Для чтения файла необходимо скачать и установить программу Adobe Reader

Часть 1. Механика и молекулярная физика

Часть 2. Электричество и магнетизм

Часть 3. Оптика и атомная физика

Виртуальные лабораторные работы по физике.

Важное место в формировании исследовательской компетенции учащихся на уроках физики отводится демонстрационному эксперименту и фронтальной лабораторной работе. Физический эксперимент на уроках физики формирует у учащихся накопленные ранее представления о физических явлениях и процессах, пополняет и расширяет кругозор учащихся. В ходе эксперимента, проводимого учащимися самостоятельно во время лабораторных работ, они познают закономерности физических явлений, знакомятся с методами их исследования, учатся работать с физическими приборами и установками, то есть учатся самостоятельно добывать знания на практике. Таким образом, при проведении физического эксперимента у учеников формируется исследовательская компетенция.

Но для проведения полноценного физического эксперимента, как демонстрационного, так и фронтального необходимо в достаточном количестве соответствующее оборудование. В настоящее время школьные лаборатории по физике не достаточно оснащены приборами по физике и учебно-наглядными пособиями для проведения демонстрационных и фронтальных лабораторных работ. Имеющееся оборудование не только пришло в негодность, оно также морально устарело.

Но даже при полной укомплектованности лаборатории физики требуемыми приборами реальный эксперимент требует очень много времени на подготовку и его проведение. При этом из-за значительных погрешностей измерений, временных ограничений урока реальный эксперимент часто не может служить источником знаний о физических законах, так как выявленные закономерности имеют лишь приближенный характер, зачастую правильно рассчитанная погрешность превышает сами измеряемые величины. Таким образом, провести полноценный лабораторный эксперимент по физике при имеющихся в школах ресурсах затруднительно.

Ученики не могут представить некоторые явления макромира и микромира, так как отдельные явления, изучаемые в курсе физики средней школы невозможно наблюдать в реальной жизни и, тем более, воспроизвести экспериментальным путем в физической лаборатории, например, явления атомной и ядерной физики и т.д.

Выполнение отдельных экспериментальных заданий в классе на имеющемся оборудовании происходит при заданных определенных параметрах, изменить которые невозможно. В связи с этим невозможно проследить все закономерности изучаемых явлений, что также сказывается на уровне знаний учащихся.

И, наконец, невозможно научить учащихся самостоятельно добывать физические знания, то есть сформировать у них исследовательскую компетенцию, применяя только традиционные технологии обучения. Живя в информационном мире, невозможно проводить процесс обучения без использования информационных технологий. И на наш взгляд на это есть свои причины:

Главная задача образования в данный момент – формирование у учащихся умений и навыков самостоятельного приобретения знаний. Информационные технологии дают такую возможность.

Ни для кого не секрет, что в настоящий момент у учащихся пропал интерес к учебе, а в частности к изучению физики. А применение компьютера повышает и стимулирует интерес учащихся к получению новых знаний.

Каждый ученик – индивидуален. А использование компьютера в обучении позволяет учитывать индивидуальные особенности ученика, дает большой выбор самому ученику в подборе собственного темпа изучения материала, закрепления и оценивания. Оценивание результатов усвоения темы учеником через выполнение тестов на компьютере убирает личностное отношение учителя к ученику.

В связи с этим, появляется идея: Использовать информационные технологии на занятиях по физике, а именно при выполнении лабораторных работ.

Если проводить физический эксперимент и фронтальные лабораторные работы, используя виртуальные модели посредством компьютера, то можно скомпенсировать недостаток оборудования в физической лаборатории школы и, таким образом, научить учащихся самостоятельно добывать физические знания в ходе физического эксперимента на виртуальных моделях, то есть появляется реальная возможность формирования необходимой исследовательской компетенции у учащихся и повышения уровня обученности учащихся по физике.

Применение компьютерных технологий на уроках физики позволяет формирование практических навыков так, как виртуальная среда компьютера позволяет оперативно видоизменить постановку опыта, что обеспечивает значительную вариативность его результатов, а это существенно обогащает практику выполнения учащимися логических операций анализа и формулировки выводов результатов эксперимента. Кроме того можно многократно проводить испытание с изменяемыми параметрами, сохранять результаты и возвращаться к своим исследованиям в удобное время. К тому же, в компьютерном варианте можно провести значительно большее количество экспериментов. Работа с этими моделями открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов.

Ещё один позитивный момент в том, что компьютер предоставляет уникальную, не реализуемую в реальном физическом эксперименте, возможность визуализации не реального явления природы, а его упрощенной теоретической модели, что позволяет быстро и эффективно находить главные физические закономерности наблюдаемого явления. Кроме того, учащийся может одновременно с ходом эксперимента наблюдать построение соответствующих графических закономерностей. Графический способ отображения результатов моделирования облегчает учащимся усвоение больших объемов полученной информации. Подобные модели представляют особую ценность, так как учащиеся, как правило, испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков. Также необходимо учитывать, что далеко не все процессы, явления, исторические опыты по физике учащийся способен представить себе без помощи виртуальных моделей (например, диффузию в газах, цикл Карно, явление фотоэффекта, энергию связи ядер и т.д.). Интерактивные модели позволяют ученику увидеть процессы в упрощенном виде, представить себе схемы установок, поставить эксперименты вообще невозможные в реальной жизни.

Все компьютерные лабораторные работы выполняются по классической схеме:

Теоретическое освоение материала;

Изучение готовой компьютерной лабораторной установки или создание на компьютере модели реальной лабораторной установки;

Выполнение экспериментальных исследований;

Обработка результатов эксперимента на компьютере.

Компьютерная лабораторная установка, как правило, представляет собой компьютерную модель реальной экспериментальной установки, выполненную средствами компьютерной графики и компьютерного моделирования. В некоторых работах имеются лишь схема лабораторной установки и ее элементы. В этом случае, прежде чем приступить к выполнению лабораторной работы, лабораторную установку необходимо собрать на компьютере. Выполнение экспериментальных исследований представляет собой непосредственный аналог эксперимента на реальной физической установке. При этом реальный физический процесс моделируется на компьютере.

Особенности ЭОР « Физика. Электричество. Виртуальная лаборатория».

В настоящее время существует достаточно много электронных средств обучения, в которых имеются разработки виртуальных лабораторных работ. Мы в своей работе использовали электронное средство обучения «Физика. Электричество . Виртуальная лаборатория » (далее - ЭСО предназначено для поддержки учебного процесса по теме «Электричество» в общеобразовательных учебных заведениях (рис.1).

Рис.1 ЭСО.

Данное пособие создано группой ученых Полоцкого государственного университета. В использовании данного ЭСО имеются несколько преимуществ.

Простая установка программы.

Простой пользовательский интерфейс.

Приборы, полностью копируют настоящие.

Большое количество устройств.

Соблюдаются все реальные правила работы с электрическими цепями.

Возможность проведения достаточно большого количества лабораторных работ при разных условиях.

Возможность проведения работ, в том числе для демонстрации последствий не достижимых или нежелательных в натурном эксперименте (перегорание предохранителя, лампочки, электроизмерительного прибора; изменение полярности включения приборов и т.п.).

Возможность проведения лабораторных работ не в учебном заведении.

Общие сведения

ЭСО разработано для обеспечения компьютерной поддержки преподавания предмета «физика». Главная цель создания, распространения и применения ЭСО – повышение качества обучения за счет эффективного, методически обоснованного, систематического использования всеми участниками образовательного процесса на разных этапах учебной деятельности.

Учебные материалы, входящие в состав данного ЭСО соответствуют требованиям учебной программе по физике. Основу учебных материалов данного ЭСО составят материалы современных учебников физики а также дидактических материалов для выполнения лабораторных работ и экспериментальных исследований.

Понятийный аппарат, используемый в разрабатываемом ЭСО составлен на основе учебного материала действующих учебников по физике, а также рекомендуемых для использования в средней школе справочников по физике.

Виртуальная лаборатория реализуется как отдельное приложение операционной системы Windows .

Данное ЭСО позволяет проводить фронтальные лабораторные работы с использованием виртуальных моделей реальных приборов и устройств (рис.2).

Рис.2 Оборудование.

Демонстрационные опыты дают возможность показать и объяснить результаты тех действий, которые невозможно или нежелательно осуществлять в реальных условиях (рис.3).

Рис.3Нежелательные результаты опыта.

Предоставляется возможность организации индивидуальной работы, когда учащиеся могут самостоятельно ставить эксперименты, а также повторения опыта вне урока, например на домашнем компьютере.

Назначение ЭСО

ЭСО –компьютерный инструмент, используемый в обучении физике, необходимый для решения учебных и педагогических задач..

ЭСО может быть использовано для обеспечения компьютерной поддержки преподавания предмета «физика».

В состав ЭСО входят 8 лабораторных работ по разделу «Электричество» курса физики, изучаемого в VIII и XI классах средней школы.

С помощью ЭСО решаются основные задачи по обеспечению компьютерной поддержки следующих этапов учебной деятельности:

Объяснение учебного материала,

Его закрепление и повторение;

Организация самостоятельной познавательной деятельности учащегося;

Диагностика и коррекция пробелов в знаниях;

Промежуточный и итоговый контроль.

ЭСО может быть использовано в качестве эффективного средства для формирования у учащихся практических умений и навыков в следующих формах организации учебной деятельности:

Для выполнения лабораторных работ (основное назначение);

В качестве средства организации демонстрационного эксперимента, в том числе для демонстрации последствий не достижимых или нежелательных в натурном эксперименте (перегорание предохранителя, лампочки, электроизмерительного прибора; изменение полярности включения приборов и т.п.)

При решении экспериментальных задач;

Для организации учебно-исследовательской работы учащихся, решении творческих задач во внеурочное время, в том числе и в домашних условиях.

ЭСО может также использоваться в следующих демонстрациях, опытах и виртуальных экспериментальных исследованиях: источники тока; амперметр, вольтметр; изучение зависимости силы тока от напряжения на участке цепи; изучение зависимости силы тока в реостате от длины его рабочей части; изучение зависимости сопротивления проводников от их длины, площади поперечного сечения и рода вещества; устройство и действие реостатов; последовательное и параллельное соединение проводников; определение мощности, потребляемой электронагревательным прибором; плавкие предохранители.

о бъем оперативной памяти: 1 Гб;

частота процессора от 1100МГц;

дисковая память - 1 Гб свободного места на диске;

функционирует в операционных системах Windows 98/NT/2000/XP/ Vista ;

в операционной системе дол ж ен быть установлен браузер MS Explorer 6.0/7.0;

для удобства работы пользователя рабочее место должно быть оснащено манипулятором мышь, монитором с разрешением 1024 x 768 и выше;

наличие устройства чтения CD / DVD дисков для инсталляции ЭСО.

Материал представляет собой комплект к лабораторных занятиям к рабоче программе учебной дисциплины ОДП.02 "Физика". Работа содержит пояснительную записку, критериии оценивания, перечень лабораторных работ и дидактический материал.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Министерство общего профессионального образования

Свердловской области

Государственное автономное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Свердловской области «Первоуральский политехникум»

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

К РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ОДП 02. ФИЗИКА

Первоуральск

2013

Предварительный просмотр:

Пояснительная записка.

Лабораторные задания разработаны в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины «Физика».

Цель проведения лабораторных работ : формирование предметных и метапредметных результатов освоения обучающимися основной образовательной программы базового курса физики.

Задачи проведения лабораторных работ :

№ п/п	Формируемые результаты	Требования ФГОС	Базовые компетенции
	Владение навыками учебно-исследовательской деятельности.	Метапредметные результаты	Аналитические
	Понимание физической сущности наблюдаемых явлений.	Предметные результаты	Аналитические
	Владение основополагающими физическими понятиями, закономерностями, законами.	Предметные результаты	Регулятивные
	Уверенное пользование физической терминологией и символикой	Предметные результаты	Регулятивные
	Владение основными методами научного познания, используемыми в физике: измерение, эксперимент	Предметные результаты	Аналитические
	Умение обрабатывать результаты измерений.	Предметные результаты	Социальные
	Умение обнаруживать зависимость между физическими величинами.	Предметные результаты	Аналитические
	Умение объяснять полученные результаты и делать выводы.	Предметные результаты	Самосовершен-ствования

Бланк-отчёт лабораторной работы содержит:

1. Номер работы;
2. Цель работы;
3. Перечень используемого оборудования;
4. Последовательность выполняемых действий;
5. Рисунок или схему установки;
6. Таблицы и/или схемы для записи значений;
7. Расчётные формулы.

Критерии оценивания :

Демонстрация умений.	Оценка
Сборка установки (схемы)	Настройка устройств	Снятие показаний	Расчёт значений	Заполнение таблиц, построение графиков	Вывод по работе
						«5»
						«4»
						«3»

Перечень лабораторных работ .

№ работы	Название работы	Название раздела
	Определение жёсткости пружины.	Механика.
	Определение коэффициента трения.	Механика.
	Изучение движения тела по окружности под действием сил тяжести и упругости.	Механика.
	Измерение ускорения свободного падения с Помощью математического маятника.	Механика.
	Опытная проверка закона Гей-Люссака.
	Измерение коэффициента поверхностного натяжения.	Молекулярная физика. Термодинамика.
	Измерение модуля упругости резины.	Молекулярная физика. Термодинамика.
	Исследование зависимости силы тока от напряжения.	Электродинамика.
	Измерение удельного сопротивления проводника.	Электродинамика.
	Исследование законов последовательного и параллельного соединения проводников.	Электродинамика.
	Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.	Электродинамика.
	Наблюдение действия магнитного поля на Ток.	Электродинамика.
	Наблюдение отражения света.	Электродинамика.
	Измерение показателя преломления стекла.	Электродинамика.
	Измерение длины световой волны.	Электродинамика.
	Наблюдение линейчатых спектров.
	Изучение треков заряженных частиц.	Строение атома и квантовая физика.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 1.

«Определение жёсткости пружины».

Цель: Определить жёсткость пружины с помощью графика зависимости силы упругости от удлинения. Сделать вывод о характере этой зависимости.

Оборудование: штатив, динамометр, 3 груза, линейка.

Ход работы.

1. Подвесьте груз к пружине динамометра, измерьте силу упругости и удлинение пружины.
2. Затем к первому грузу прикрепите второй. Повторите измерения.
3. Ко второму грузу прикрепите третий. Снова повторите измерения.

1. Постройте график зависимости силы упругости от удлинения пружины:

Fупр, Н

0 0,02 0,04 0,06 0,08 Δl, м

1. По графику найдите средние значения силы упругости и удлинения. Рассчитайте среднее значение коэффициента упругости:

1. Сделайте вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 2.

«Определение коэффициента трения».

Цель: Определить коэффициент трения с помощью графика зависимости силы трения от веса тела. Сделать вывод о соотношении коэффициента трения скольжения и коэффициента трения покоя.

Оборудование: брусок, динамометр, 3 груза весом по 1 Н, линейка.

Ход работы.

1. С помощью динамометра измерьте вес бруска Р.
2. Расположите брусок горизонтально на линейке. С помощью динамометра измерьте максимальную силу трения покоя Fтр 0 .
3. Равномерно двигая, брусок по линейке измерьте силу трения скольжения Fтр.
4. Разместите груз на бруске. Повторите измерения.
5. Добавьте второй груз. Повторите измерения.
6. Добавьте третий груз. Снова повторите измерения.
7. Результаты занесите в таблицу:

1. Постройте графики зависимости силы трения от веса тела:

Fупр, Н

0 1,0 2,0 3,0 4,0 Р, Н

1. По графику найдите средние значения веса тела, силы трения покоя и силы трения скольжения. Рассчитайте средние значения коэффициента трения покоя и коэффициента трения скольжения:

μ ср 0 = Fср.тр 0 ; μ ср = Fср.тр ;

Рср Рср

1. Сделайте вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 3.

«Изучение движения тела под действием нескольких сил».

Цель: Изучить движение тела под действием сил упругости и тяжести. Сделать вывод о выполнении II закона Ньютона.

Оборудование: штатив, динамометр, груз массой 100 г на нити, круг из бумаги, секундомер, линейка.

Ход работы.

1. Подвесьте груз на нити с помощью штатива над центром круга.
2. Раскрутите брусок в горизонтальной плоскости, двигаясь по границе круга.

R F упр

1. Измерьте время t, за которое тело совершает не менее 20 оборотов n.
2. Измерьте радиус круга R.
3. Отведите груз на границу круга, с помощью динамометра измерьте равнодействующую силу, равную силе упругости пружины F упр.
4. Используя II закона Ньютона, рассчитайте центростремительное ускорение:

F = m . а цс ; а цс = v 2 ; v = 2 . π . R ; Т = _ t _ ;

R Т n

А цс = 4. π 2 . R . n 2 ;

(π 2 можно принять равным 10).

1. Рассчитайте равнодействующую силу m . а цс .
2. Результаты занесите в таблицу:

1. Сделайте вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 4.

«Измерение ускорения свободного падения».

Цель: Измерить ускорение свободного падения с помощью маятника. Сделать вывод о совпадении полученного результата со справочным значением.

Оборудование: штатив, шарик на нити, динамометр, секундомер, линейка.

Ход работы.

1. Подвесьте шарик на нити с помощью штатива.

1. Толчком отклоните шарик от положения равновесия.

1. Измерьте время t, за которое маятник совершает не менее 20 колебаний (одно колебание – это отклонение в обе стороны от положения равновесия ).

1. Измерьте длину подвеса шарика l.

1. Используя формулу периода колебаний математического маятника, рассчитайте ускорение свободного падения:

Т = 2.π. l ; Т = _ t _ ; _ t _ = 2.π. l ; _ t 2 = 4.π 2 . l

G n n g n 2 g

G = 4. π 2 . l. n 2 ;

(π 2 можно принять равным 10).

1. Результаты занесите в таблицу:

1. Сделайте вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 5.

«Опытная проверка закона Гей-Люссака».

Цель: Исследовать изобарный процесс. Сделать вывод о выполнении закона Гей-Люссака.

Оборудование: пробирка, стакан с горячей водой, стакан с холодной водой, термометр, линейка.

Ход работы.

1. Поместите пробирку открытым концом вверх в горячую воду для прогревания воздуха в пробирке не менее 2 – 3 минут. Измерьте температуру горячей воды t 1 .
2. Закройте большим пальцем отверстие пробирки, достаньте пробирку из воды и поместите в холодную воду, перевернув пробирку. Внимание! Чтобы воздух не вышел из пробирки, палец отвести от отверстия пробирки только под водой.
3. Оставьте пробирку открытым концом вниз в холодной воде несколько минут. Измерьте температуру холодной воды t 2 . Наблюдайте подъём воды в пробирке.

1. После прекращения подъёма уравняйте поверхность воды в пробирке с поверхностью воды в стакане. Теперь давление воздуха в пробирке равно атмосферному давлению, т.е. выполняется условие изобарного процесса Р = const. Измерьте высоту воздуха в пробирке l 2 .
2. Вылейте воду из пробирки и измерьте длину пробирки l 1 .
3. Проверьте выполнение закона Гей-Люссака:

V 1 = V 2 ; V 1 = _ T 1 .

T 1 T 2 V 2 T 2

Отношение объёмов можно заменить отношением высот столбиков воздуха в пробирке:

l 1 = T 1

L 2 T 2

1. Переведите температуру из шкалы Цельсия в абсолютную шкалу: Т = t + 273.
2. Результаты занесите в таблицу:

1. Сделайте вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 6 .

«Измерение коэффициента поверхностного натяжения».

Цель: Измерить коэффициент поверхностного натяжения воды. Сделать вывод о совпадении полученного значения со справочным значением.

Оборудование: пипетка с делениями, стакан с водой.

Ход работы.

1. Наберите воду в пипетку.

1. По капле выливайте воду из пипетки. Отсчитайте количество капель n, соответствующих определённому объёму воды V(например, 0,5 см 3 ), вылившейся из пипетки.

1. Рассчитайте коэффициент поверхностного натяжения: σ = F , где F = m . g; l = π .d

σ = m . g , где m = ρ .V σ = ρ .V. g

π .d n π .d . n

ρ = 1,0 г/см 3 – плотность воды; g = 9,8 м/с 2 – ускорение свободного падения; π = 3,14;

d = 2 мм – диаметр шейки капли, равный внутреннему сечению носика пипетки.

1. Результаты занесите в таблицу:

1. Сравните полученное значение коэффициента поверхностного натяжения со справочным значением: σ спр. = 0, 073 Н/м.

1. Сделайте вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 7.

«Измерение модуля упругости резины».

Цель: Определить модуль упругости резины. Сделать вывод о совпадении полученного результата со справочным значением.

Оборудование: штатив, кусок резинового шнура, набор грузов, линейка.

Ход работы.

1. Подвесьте резиновый шнур с помощью штатива. Измерьте расстояние между метками на шнуре l 0 .
2. Прикрепите к свободному концу шнура грузы. Вес грузов равен силе упругости F, возникающей в шнуре при деформации растяжения.
3. Измерьте расстояние между метками при деформации шнура l.

1. Рассчитайте модуль упругости резины, используя закон Гука: σ = Е. ε, где σ = F

– механическое напряжение, S = π . d 2 - площадь сечения шнура, d – диаметр шнура,

ε = Δl = (l – l 0 ) – относительное удлинение шнура.

4 . F = E . (l – l 0 ) E = 4 . F . l 0 , где π = 3,14; d = 5 мм = 0,005 м.

π . d 2 l π.d 2 .(l –l 0 )

1. Результаты занесите в таблицу:

1. Сравните полученное значение модуля упругости со справочным значением:

Е спр . = 8 . 10 8 Па.

1. Сделайте вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 8.

«Исследование зависимости силы тока от напряжения».

Цель: Построить ВАХ металлического проводника, с помощью полученной зависимости определить сопротивление резистора, сделать вывод о характере ВАХ.

Оборудование: Батарея гальванических элементов, амперметр, вольтметр, реостат, резистор, соединительные провода.

Ход работы.

1. Снять показания с амперметра и вольтметра, регулируя напряжение на резисторе с помощью реостата. Результаты занести в таблицу:

U, В
I, А

1. По данным из таблицы построить ВАХ:

I, А

U, В

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

1. По ВАХ определить средние значения тока Iср и напряжения Uср.

1. Рассчитать сопротивление резистора, используя закон Ома:

Uср

R = .

Iср

1. Сделать вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 9.

«Измерение удельного сопротивления проводника».

Цель: Определить удельное сопротивление никелинового проводника, сделать вывод о совпадении полученного значения со справочным значением.

Оборудование: Батарея гальванических элементов, амперметр, вольтметр, никелиновая проволока, линейка, соединительные провода.

Ход работы.

1) Собрать цепь:

А V

3) Измерить длину проволоки. Результат занести в таблицу.

R = ρ. l / S – сопротивление проводника; S = π . d 2 / 4 – площадь сечения проводника;

ρ = 3,14 . d 2 . U

4.I . l

d, мм	l, м	U, В	I, А	ρ , Ом. мм 2 / м
0,50

6) Сравнить полученное значение со справочным значением удельного сопротивления никелина:

0,42 Ом.. мм 2 / м.

7) Сделать вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 10.

«Изучение последовательного и параллельного соединения проводников».

Цель: Сделать вывод о выполнении законов последовательного и параллельного соединения проводников.

Оборудование : Батарея гальванических элементов, амперметр, вольтметр, два резистора, соединительные провода.

Ход работы.

1) Собрать цепи: а) с последовательным и б) параллельным соединением

Резисторов:

А V A V

R 1 R 2 R 1

2) Снять показания с амперметра и вольтметра.

R пр = ;

А) R тр = R 1 + R 2 ; б) R 1 .R 2

R тр = .

(R 1 + R 2 )

Результаты занести в таблицу:

5) Сделать вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 11.

«Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока».

Цель: Измерить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, объяснить причину отличия измеренного значения ЭДС от номинального значения.

Оборудование: Источник тока, амперметр, вольтметр, реостат, ключ, соединительные провода.

Ход работы.

1) Собрать цепь:

А V

2) Снять показания с амперметра и вольтметра. Результаты занести в таблицу.

3 ) Разомкнуть ключ. Снять показания с вольтметра (ЭДС). Результат занести в таблицу. Сравнить измеренное значение ЭДС с номинальным значением: ε ном = 4,5 В.

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

ε – U

5) Результат занести в таблицу:

I, А	U, В	ε, В	r, Ом

6) Сделать вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 12.

«Наблюдение действия магнитного поля на ток».

Цель: Установить направление тока в витке, используя правило левой руки. Сделать вывод, от чего зависит направление силы Ампера.

Оборудование: Проволочный виток, батарея гальванических элементов, ключ, соединительные провода, дугообразный магнит, штатив.

Ход работы .

1) Собрать цепь:

2) Поднести магнит к витку без тока. Объяснить наблюдаемое явление.

3) Поднести к витку с током сначала северный полюс магнита (N), затем – южный (S). Показать на рисунке взаимное расположение витка и полюсов магнита, указать направление силы Ампера, вектора магнитной индукции и тока в витке:

4) Повторить опыты, поменяв направление тока в витке:

S S

5 ) Сделать вывод.

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 13.

«Наблюдение отражения света».

Цель: наблюдать явление отражения света. Сделать вывод о выполнении закона отражения света.

Оборудование: источник света, экран с щелью, плоское зеркало, транспортир, угольник.

Ход работы.

1. Начертите прямую линию, вдоль которой расположите зеркало.

3. Направьте луч света на зеркало. Отметьте двумя точками падающий и отражённый лучи. Соединив точки, постройте падающий и отражённый лучи, в точке падения пунктиром восстановите перпендикуляр к плоскости зеркала.

1 1’

2 2’

3 3’

α γ

в центре листа).

С помощью экрана получите тонкий луч света.

Направьте луч света на пластину. Отметьте двумя точками падающий луч и луч, вышедший из пластины. Соединив точки, постройте падающий луч и вышедший луч. В точке падения В пунктиром восстановите перпендикуляр к плоскости пластины. Точка F – место выхода луча из пластины. Соединив точки В и F, постройте преломленный луч ВF.

А Е

α

В

β

D С

F

4. Для определения показателя преломления используем закон преломления света:

n = sin α

sin β

5. Постройте окружность произвольного радиуса (взять радиус окружности как можно больше ) с центром в точке В.
6. Обозначьте точку А пересечения падающего луча с окружностью и точку С пересечения преломленного луча с окружностью.
7. Из точек А и С опустить перпендикуляры на перпендикуляр к плоскости пластины. Полученные треугольники ВАЕ и ВСD – прямоугольные с равными гипотенузами ВА и ВС (радиус окружности).
8. С помощью решётки получите изображения спектров на экране, для этого рассматривайте нить накаливания лампы через щель в экране.

1 max

b

φ а

0 max (щель)

дифракционная

решётка b

1 max

экран

3. C помощью линейки на экране измерьте расстояние от щели до красного максимума первого порядка.
4. Аналогичное измерение сделайте для фиолетового максимума первого порядка.
5. Рассчитайте длины волн, соответствующие красному и фиолетовому концам спектра, с помощью уравнения дифракционной решётки: d . sin φ = k . λ, где d – период дифракционной решётки.

d = 1 мм = 0,01 мм = 1 . 10 -2 мм = 1 . 10 -5 м; k = 1; sin φ = tg φ = a (для малых углов).

100 b

λ = d.b

а

6. Сравните полученные результаты со справочными значениями: λк = 7,6 . 10 -7 м; λф = 4,.0 . 10

   Лабораторная работа № 16.

   «Наблюдение линейчатых спектров».

   Цель: наблюдать и зарисовать спектры инертных газов. Сделать вывод о совпадении полученных изображений спектров со стандартным изображениями.

   Оборудование: источник питания, высокочастотный генератор, спектральные трубки, стеклянная пластина, цветные карандаши.

   Ход работы.

   1. Получите изображение спектра водорода. Для этого рассматривайте светящийся канал спектральной трубки через непараллельные грани стеклянной пластины.
   2. Зарисуйте спектр водорода (Н) :

   400 600 800, нм

   3. Аналогично получите и зарисуйте изображения спектров:

   криптона (Кr)

   400 600 800, нм

   гелия (Не)

   400 600 800, нм

   неона (Nе)

   1. Переведите треки частиц в тетрадь (через стекло), располагая их по углам страницы .
   2. Определите радиусы кривизны треков R I , R II , R III , R IV . Для этого проведите две хорды из одной точки траектории, постройте серединные перпендикуляры к хордам. Точка пересечения перпендикуляров – центр кривизны трека О. Измерьте расстояние от центра до дуги. Полученные значения занесите в таблицу.

   R R

   О

   3. Определите удельный заряд частицы, сравнив его с удельным зарядом протона Н 11 q = 1.

   m

   На заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца: Fл = q . B. v. Эта сила сообщает частице центростремительное ускорение: q . B . v = m. v 2 q пропорционален 1 .

   R m R

   -

   1,00

   II

   Дейтрон Н 12

   0,50

   III

   Тритон Н 13

   0,33

   IV

   α – частица Не 24

   0,50

   5. Сделайте вывод.
   
   

   (Все работы по механике)

   Механика

   №1. Физические измерения и вычисление их погрешностей

   Ознакомление с некоторыми методами физических измерений и вычисление погрешностей измерений на примере определения плотности твердого тела правильной формы.

   Скачать

   
   

   №2. Определение момента инерции, момента сил и углового ускорения маятника Обербека

   Определить момент инерции маховика (крестовины с грузами); определить зависимость момента инерции от распределения масс относительно оси вращения; определить момент силы, приводящий маховик во вращение; определить соответствующие значения угловых ускорений.

   Скачать

   
   

   №3. Определение моментов инерции тел с помощью трифилярного подвеса и проверка теоремы Штейнера

   Определение моментов инерции некоторых тел методом крутильных колебаний с помощью трифиллярного подвеса; проверка теоремы Штейнера.

   Скачать

   
   

   №5. Определение скорости полета «пули» баллистическим методом с помощью унифилярного подвеса

   Определение скорости полета «пули» с помощью крутильного баллистического маятника и явления абсолютно неупругого удара на основе закона сохранения момента импульса

   Скачать

   
   

   №6. Изучение законов движения универсального маятника

   Определение ускорения свободного падения, приведенной длины, положения центра тяжести и моментов инерции универсального маятника.

   Скачать

   
   

   №9. Маятник Максвелла. Определение момента инерции тел и проверка закона сохранения энергии

   Осуществить проверку закона сохранения энергии в механике; определить момент инерции маятника.

   Скачать

   
   

   №11. Исследование прямолинейного равноускоренного движения тел на машине Атвуда

   Определение ускорения свободного падения. Определение момента «эффективной» силы сопротивления движения грузов

   Скачать

   
   

   №12. Исследование вращательного движение маятника Обербека

   Экспериментальная проверка основного уравнения динамики вращательного движения твердого тела вокруг закрепленной оси. Определение моментов инерции маятника Обербека при различных положениях грузов. Определение момента «эффективной» силы сопротивления движения грузов.

   Скачать

   Электричество

   
   

   №1. Исследование электростатического поля методом моделирования

   Построение картины электростатических полей плоского и цилиндрического конденсаторов с помощью эквипотенциальных поверхностей и силовых линий поля; сравнение экспериментальных значений напряжения между одной из обкладок конденсатора и эквипотенциальными поверхностями с его теоретическими значениями.

   Скачать

   
   

   №3. Изучение обобщённого закона Ома и измерение электродвижущей силы методом компенсации

   Изучение зависимости разности потенциалов на участке цепи, содержащем ЭДС, от силы тока; расчёт ЭДС и полного сопротивления этого участка.

   Скачать

   Магнетизм

   
   

   №2. Проверка закона Ома для переменного тока

   Определить омическое, индуктивное сопротивление катушки и емкостное сопротивление конденсатора; проверить закон Ома для переменного тока с различными элементами цепи

   Скачать

   Колебания и волны

   Оптика

   
   

   №3. Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки

   Ознакомление с прозрачной дифракционной решеткой, определение длин волн спектра источника света (лампы накаливания).

   Скачать

   Квантовая физика

   
   

   №1. Проверка законов абсолютно черного тела

   Исследование зависимостей: спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от температуры внутри печи; напряжения на термостолбике от температуры внутри печи с помощью термопары.