Лабораторные работы

Исследование равноускоренного движения без начальной скорости.
Изучение закона сохранения механической энергии при движении тела под действием силы упругости и силы тяжести.
Исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника от его длины.
Оценка массы воздуха в кабинете физики при помощи необходимых измерений и расчетов.Определение относительной влажности воздуха.
Измерение поверхностного натяжения жидкости.
Определение удельного сопротивления проводника.
Исследование зависимости мощности лампочки накаливания от напряжения.
Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока
Наблюдение действия магнитного поля на проводник с током
Изучение явления электромагнитной индукции
Определение показателя преломления стекла
Наблюдение интерференции и дифракции света
Наблюдение сплошного и линейчатого спектров
Изучение взаимодействия заряженных частиц и ядерных реакций по фотографиям
Определение фокусного расстояния линзы

«Исследование равноускоренного движения без начальной скорости»

Цель работы: определить ускорение движения шарика и его мгновенную скорость перед ударом о цилиндр

Оборудование: Желоб лабораторный, шарик, металлический цилиндр, измерительная лента, секундомер (метроном)

Описание работы:

При равноускоренном движении без начальной скорости пройденное расстояние определяется по формуле:

а мгновенная скорость:

Промежуток времени измеряется с помощью метронома, который настроен на 120 ударов в минуту, значит время между двумя ударами 0,5с.
Положение цилиндра подбирается так, чтобы удар шарика о цилиндр совпадал с 3-им или 4-м ударом. тогда t = 0.5 · n, где n – число ударов метронома

Указания к выполнению работы:

  1. Соберите установку по рисунку
  2. Для записей результатов начертите таблицу
  3. Число ударов метронома n Расстояние S, м Время движения t, с
    t = 0.5 · n
    Ускорение a=2S/t2 м/с2 Мгновенная скорость V=a·t м/с
  4. Измерьте расстояние S, пройденное шариком за 3 или 4 удара метронома
  5. Вычислите время движения шарика
  6. Рассчитайте ускорение, с которым скатывается шарик
  7. Рассчитайте мгновенную скорость шарика в конце желоба. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу
  8. Рассчитайте погрешности в измерении ускорения и мгновенной скорости, полагая

Сделайте вывод

Контрольные задания:

  1. Куда направлены ускорения следующих тел:
    • поезда, который начинает тормозить;
    • поезда, который отходит от станции?
  2. Куда движутся тела и как изменяются их скорости, векторы начальных скоростей и ускорений которых показаны на рисунке ?
  3. Троллейбус, трогаясь с места, движется с постоянным ускорением 1.5 м/с2. Через сколько времени он приобретет скорость 54 км/ч?

«Изучение закона сохранения механической энергии при движении тела под действием силы упругости и силы тяжести»

Цель работы:сравнить изменения потенциальной энергии груза, прикрепленного к пружине, и энергии пружины, растянутой под действием груза

Оборудование: штатив с муфтой, динамометр, линейка измерительная, набор грузов

Описание работы:

Изменение потенциальной энергии груза по отношению к какой — то поверхности определяется изменением его высоты относительно этой поверхности, то есть:

ΔEгр = mgh1 — mgh2 = mg(h1 — h2)= mgΔh

Изменение энергии пружины, если в исходном состоянии она не была деформирована, определяется ее величиной в растянутом положении, то есть:

ΔEпр =

Если пружина удлиняется под действием падающего груза, то на основании закона сохранения энергии должно выполняться равенство:

ΔEгр = ΔEпр

Указания к выполнению работы:

  1. Груз укрепите на крючке динамометра и закрепите динамометр в зажиме штатива, чтобы груз при падении не доставал до стола.
  2. Поднимите рукой груз, разгружая пружину и измерьте h1
  3. Отпустите груз; падая, он растянет пружину. Измерьте h2 и вычислите Δh, а так же измерьте удлинение Δx пружины.
  4. Определите массу груза и вычислите изменение потенциальной энергии.
  5. Вычислите изменение потенциальной энергии пружины.

Результаты занесите в таблицу

№ опыта h1, м h2, м Δh, м Δx, м m, кг ΔEгр, Дж ΔEпр, Дж
1
2

Сравните изменение энергии грузов и пружины и сделайте вывод.

Контрольные вопросы:

  1. Какие превращения энергии происходили при движении груза вниз?
  2. С поверхности Земли на пятый этаж дома один и тот же человек поднялся первый раз по обычной лестнице, второй раз по отвесной пожарной лестнице, а в третий раз на лифте. В каком случае работа силы тяжести максимальна?
  3. При выстреле из детского пружинного пистолета шарик массой 3 г взлетает вертикально вверх на 3 м. Какова жесткость пружины в пистолете, если при выстреле ее сжали на 2 см?

«Исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника от его длины»

Цель работы:проверить на опытах выполнение формулы, связывающей период колебаний маятника с длиной его подвеса.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью, часы с секундной стрелкой.

Описание работы:

Шарик, подвешенный на нити, может совершать колебания, период которых определяется по формуле:

где – длина подвеса,
g – ускорение свободного падения.
Поочередно испытывают два маятника, длины подвесов которых отличаются. Чтобы уменьшить влияние побочных факторов, опыт с каждым маятником проводят несколько раз и находят среднее значение времени, затраченное маятником на совершение заданного числа колебаний. Затем вычисляют периоды маятников

Указания к выполнению работы:

  1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений.
  2. Соберите рабочую установку (см. рисунок). Длину маятника измеряйте от точки подвеса до середины шарика.
  3. Отклоните маятник на 5-6 см от равновесия и замерьте время 30–ти его полных колебаний. Повторите измерения 3-4 раза и определите среднее время tср
  4. Вычислите период колебаний маятника длиной 25-30 см. Затем увеличьте длину подвеса в четыре раза и повторите серию опытов

Результаты занесите в таблицу

№ опыта , м n t, c tср, c T, c
1
2

Сравните периоды колебаний двух маятников сделайте вывод о справедливости формулы периода.

Контрольные вопросы:

  1. Укажите возможные причины расхождения результатов.
  2. Приведите примеры проявлений механического резонанса и его применения
  3. Частота колебаний струны равна 1.2 кГц. Сколько колебаний совершает точка струны за 0.5 мин? Каков период колебаний данной точки струны?

«Оценка массы воздуха в кабинете физики при помощи необходимых измерений и расчетов»

Цель работы: оценить массу воздуха в кабинете физики

Оборудование: термометр, барометр, мерная лента, справочник

Описание работы:

в данной работе применяются два метода:

  1. используя уравнение состояния газа (Менделеева-Клапейрона), для чего нужно произвести необходимые измерения;
  2. используя формулу плотности, значение которой берем из таблицы плотностей газов

Указания к выполнению работы:

  1. Измерьте длину, ширину, высоту кабинета и вычислите объем воздуха по формуле:

    V = a · b · c

  2. Снимите показания термометра в кабинете физики и переведите его значение в «СИ» по формуле:

    T = t оC + 273K

  3. Измерьте давление воздуха в кабинете и при необходимости переведите в систему СИ показание прибора, учитывая что:

    760 мм.рт.ст. ≅ 101308 Па

  4. Вычислите массу воздуха, используя формулу:
  5. P·V = ·R·T

    где: M = 0,029 кг/моль — молярная масса воздуха,

    R = 8,31 — газовая постоянная

    Результаты занесите в таблицу

    a, м b, м c, м V, м3 P, Па T, K M, кг/моль R, m, кг
  6. Вычислите массу воздуха по формуле плотности
ρ =

(значение плотности для воздуха возьмите из таблицы)

Сравните полученные результаты

Сделайте вывод

Контрольные вопросы:

  1. Прочитать графики изопроцессов и построить в других координатах:

«Определение относительной влажности воздуха»

Цель работы: Познакомиться с устройством психрометра и волосного гигрометра; измерить влажность воздуха в кабинете.

Оборудование: Психрометр, волосной гигрометр, психрометрическая таблица.

рис. 1 рис. 2

Описание работы:

Психрометр состоит из двух одинаковых термометров, один из которых обернут тканью. Если водяной пар в воздухе не насыщен, то вода из ткани испаряется и показания «влажного» термометра будут меньше, чем сухого. Чем интенсивнее испаряется вода ( чем менее насыщен воздух водяным паром), тем ниже показания «влажного термометра». По разнице показаний двух термометров измеряют влажность воздуха. С этой целью составляют психрометрические таблицы, с помощью которых и определяют конкретные значения относительной влажности.

Указания к выполнению работы:

  1. Ознакомьтесь с устройством психрометра (см.рисунок 1) и правилами работы с ним.
  2. В начале урока наливаем воду в резервуар термометра, обернутого марлей (см. рисунок 3).
  3. Выждав несколько минут, пока показания влажного термометра перестанут изменяться, снимите показания сухого и влажного термометров и вычислите разность температур:
    Δtо = tосух — tовлаж
  4. С помощью психрометрической таблицы определите относительную влажность воздуха φ1 =
  5. Ознакомьтесь с устройством и принципом действия волосного гигрометра (см. рисунок 2). Снимите его показание φ2 =

Сравнивая результаты φ1 и φ2,
Сделайте вывод

рис. 3

Результаты занесите в таблицу

tсух, оC tвлаж, оC Δt, оC φ1, % φ2, %

Контрольные вопросы:

  1. Какое значение имеет знание влажности воздуха? Приведите пример из своей будущей профессии.
  2. На улице моросит холодный осенний дождь. В комнате развешано выстиранное белье. Высохнет ли оно быстрее, если открыть форточку?
  3. Как по внешнему виду отличить (не прикасаясь руками), трубу с горячей водой от трубы с холодной водой на кухне или в ванной комнате?

«Измерение поверхностного натяжения жидкости»

Цель работы: экспериментально определить коэффициент поверхностного натяжения воды методом отрыва капель.

Оборудование: весы учебные, разновес, (или мензурка), пипетка, стакан с водой, штангенциркуль.

Описание работы:

Расчеты показывают, что отрыв капли воды от пипетки происходит при выполнении равенства: m · g = σ · π · d, где m — масса капли, σ — коэффициент поверхностного натяжения воды, d – внутренний диаметр пипетки.

Отсюда σ =

Для повышения точности измеряют массу n нескольких капель (m · n), тогда формула примет вид:

σ =

Указания к выполнению работы:

  1. Измерьте с помощью штангенциркуля внутренний диаметр пипетки d
  2. Накапайте в пустой стакан 100-200 капель воды и с помощью весов или мензурки определите массу воды.
  3. По формуле, приведенной выше, вычислите коэффициент поверхностного натяжения σ

Результаты занесите в таблицу

d, m Число капель n m, кг σ, Н/м

Сравните полученный результат с табличным и вычислите погрешность опыта по формуле:

ε = ·100%

Сделайте вывод

Контрольные вопросы:

  1. Какую роль играют явления поверхностного натяжения жидкостей, смачивание и капиллярность в приготовлении кондитерских изделий. Приведите конкретный пример.
  2. Вода по фитилю поднимается на 80 мм. На сколько поднимется спирт по тому же фитилю?

«Определение удельного сопротивления проводника»

Цель работы: определить материал проволоки по удельному сопротивлению.

Оборудование: источник постоянного тока, амперметр, ключ, вольтметр, исследуемая проволока, соединительные провода, штангенциркуль, справочник.

Описание работы:

Проводимость металлов, а значит, их сопротивление R зависит от размера проводника (длины и площади поперечного сечения), а также материала проводника (удельного сопротивления). В данной работе требуется определить материал проводника, используя Закон Ома для участка цепи и формулу электрического сопротивления.

Указания к выполнению работы:

  1. Измерьте длину проволоки и ее диаметр d.
  2. Соберите электрическую цепь по схеме
  3. Замкните ключ и снимите показания амперметра и вольтметра.
  4. Используя формулы сопротивления проводника, площади поперечного сечения проводника и закон Ома для участка цепи
  5. выведите рабочую формулу для вычисления искомого удельного сопротивления, т.е.:

    ρ =

  6. Вычислите приблизительное значение удельного сопротивления.
  7. Определите по справочнику материал проводника

    Вычислите погрешность измерения удельного сопротивления

ε = ·100%

Сделайте вывод

Контрольные вопросы:

  1. Что такое короткое замыкание? Что нужно знать о нем?
  2. Почему для изготовления нагревательных элементов применяют проводники с большим удельным сопротивлением, а для проводящих проводов — с малым?

«Исследование зависимости мощности лампочки накаливания от напряжения»

Цель работы: Исследовать мощность лампочки накаливания, с помощью амперметра и вольтметра.

Оборудование: источник постоянного тока, лампочка на подставке вольтметр и амперметр, ключ, соединительные провода.

Описание работы:

Требуется экспериментально определить мощность лампочки накаливания, измерив силу тока в замкнутой электрической цепи, а напряжение на зажимах лампочки накаливания, используя формулу
Р = UJ

Указания к выполнению работы:

  1. Подготовьте таблицу для записей измерений и вычислений:
  2. J, A ΔJ, A U, B ΔU, B P, Вт ΔP, Вт
  3. Соберите электрическую цепь по схеме:
  4. Замкните ключ и снимите показания приборов.
  5. Найдите абсолютную погрешность силы тока, т.е.:
    ΔJ = Jmax ·

    где kА — класс точности амперметра

    Результат измерения напряжения запишите в виде:
    J ± ΔJ.

    Аналогично, найдите абсолютную погрешность напряжения т.е.:

    ΔU = Umax ·

    где kV — класс точности вольтметра

    Результат измерения напряжения запишите в виде:
    U ± ΔU.

  6. Вычислите мощность лампочки.

    Окончательный результат записать с учетом погрешности,

    т.е. ΔР = Р · εP; где εP = εJ · εU;

Сделайте вывод

Контрольные вопросы:

  1. Сколько нужно заплатить за 3 мин. работы электрокипятильника мощностью 0,5 кВт, если стоимость 1 кВт-часа электроэнергии составляет 4 рубля ?
  2. Как можно экономить потребление электроэнергии? Назовите способы.

«Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»

Цель работы: Измерить ЭДС и внутреннее сопротивление данного источника тока.

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

Описание работы:

Экспериментально требуется определить сопротивление источника тока, используя закон Ома для полной цепи, измерив силу тока в цепи и напряжение на резисторе.

Указания к выполнению работы:

  1. Соберите электрическую цепь по схеме:
  2. При разомкнутом ключе вольтметр показывает напряжение приблизительно равное ЭДС источника, т.е.,
    U = ε
  3. Найдите абсолютную погрешность измерения ЭДС источника тока, т.е.:
    Δε = Umax ·

    где kV — класс точности вольтметра

    И тогда, окончательный результат запишите в виде:
    ε ± Δε =

  4. Отключите вольтметр и снимите показания амперметра в замкнутой цепи.
  5. Запишите класс точности амперметра и предел измерения его шкалы, т.е.:
    kA = ; Jmax = ;
  6. Используя закон Ома для замкнутой цепи, рассчитайте внутреннее сопротивление r источника токи по формуле;
  7. Учитывая, что сопротивление резистора R известно с относительной погрешностью 3%, оцените абсолютную погрешность его измерения ΔR
  8. Найдите абсолютную погрешность измерения внутреннего сопротивления источника тока, т.е.:
  9. Δr = + ΔR

Запишите окончательный результат измерения в виде:

r = r ± Δr

Контрольный вопрос:

Почему показания вольтметра при разомкнутом и замкнутом ключе различны?

«Наблюдение действия магнитного поля на проводник с током»

Цель работы: исследовать поведение проводника с током в магнитном поле

Оборудование: источник постоянного тока, дугообразный магнит, полосовой магнит, штатив с лапкой, катушка-моток, реостат, ключ, соединительные провода.

Описание работы:

Требуется определить (качественно) зависимость силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, от значения магнитной индукции, силы тока в проводнике, длины проводника.

Указания к выполнению работы:

  1. Подвесьте проволочную катушку на штативе так, чтобы она не касалась полюсов магнита. Подключите катушку к источнику тока через реостат (см. рисунок) и замкните ключ.
  2. Изменяя положение ползунка реостата, повторите опыт 2-3 раза при различной величине тока. Выясните зависимость силы Ампера от величины тока J в цепи.
  3. Не изменяя величины тока, сравните отклонение катушки от равновесия при дуговом магните, затем при дуговом и полосовом вместе, сложенных одноименными полюсами. Выясните зависимость силы FA от магнитной индукции В
  4. Поднесите дугообразный магнит к катушке с током, а затем к другому проводу (например, идущему от источника к ключу) и сравните их отклонения от первоначального положения. Выясните зависимость силы Ампера FA от длины проводника l

Сделайте выводы из ваших наблюдений.

Контрольные вопросы:

  1. Почему нежелательно, чтобы социальная карта москвича и подобные ей карточки располагать вблизи металлических предметов, например, ключей?
  2. Приведите примеры применения магнитных взаимодействий, в частности, силы Ампера в своей будущей профессии

«Изучение явления электромагнитной индукции»

Цель работы: изучить условия возникновения индукционного тока, ЭДС индукции

Оборудование: катушка, два полосовых магнита, миллиамперметр.

Описание работы:

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур.

рис. 1

Строго говоря, при движении контура в магнитном поле генерируется ЭДС

рис. 2

По правилу Ленца индукционный ток в замкнутом контуре при изменении магнитного потока в нем, направлен против изменения магнитного потока, вызывающего этот индукционный ток.

Поэтому в катушке направление линий магнитного поля противоположно линиям постоянного магнита, ведь магнит движется в сторону катушки. В случае, когда магнит отодвигается от катушки, линии магнитного поля индукционного тока будут совпадать по направлению с линиями постоянного магнита

Указания к выполнению работы:

Подготовьте для отчета таблицу и по мере проведения опытов заполните её

№ п/п Действия с магнитом и катушкой Показания миллиамперметра, мА Отклонения стрелки миллиамперметра Направление индукционного тока (по правилу Ленца)
1 Быстро вставить магнит в катушку северным полюсом
2 Оставить магнит в катушке неподвижным
3 Быстро вытащить магнит из катушки
4 Быстро приблизить катушку к северному полюсу магнита
5 Оставить катушку неподвижной после
6 Быстро вытащить катушку от северного полюса магнита
7 Медленно вставить в катушку магнит северным полюсом
8 Медленно вытащить магнит из катушки
9 Быстро вставить в катушку 2 магнита северным полюсом
10 Повторить опыт для магнита южным полюсом
11 Быстро вытащить магнит из катушки после опыта 10
12 Быстро вставить в катушку 2 магнита южными полюсами

Сделайте вывод на основе проведённых наблюдений

Контрольные вопросы:

  1. Сформулируйте правило Ленца Связь его с законом сохранения энергии?
  2. Примеры применения индукционного тока практике.

«Определение показателя преломления стекла»

Цель работы: определить показатель преломления стеклянной пластины

Оборудование: стеклянная пластина, имеющая форму трапеции, лазерная указка, карандаш, линейка, справочник

Описание работы:

После прохождения через стеклянную плоскопараллельную пластину луч света смещается, однако его направление остается прежним. Анализируя ход луча света, можно с помощью геометрических построений определить показатель преломления стекла

n =

где α и γ — соответственно угол падения и преломления светового луча.

Указания к выполнению работы:

  1. Обозначьте карандашом границы стеклянной пластины в тетради, как показано на рисунке.
  2. Направьте световой луч лазерной указки под некоторым углом к верхней грани пластины. Вдоль падающего на пластину и вышедшего из нее световых пучков поставьте точки 1, 2, 3, 4. Затем снимите пластину и с помощью линейки прочертите падающий, выходящий и преломленный лучи
  3. Через точку пересечения верхней грани пластины и падающего луча проведите сквозь пластину и отметьте углы падения α и преломления γ
  4. Далее постройте прямоугольные треугольники ΔABE и ΔСВЕ, у которых гипотенузы равны, т.е. AB=BC
  5. Так как:
    sin α = , а sin γ =

    то формула для определения показателя преломления примет вид:

    n = =

    Сравните полученный результат с табличным, рассчитайте ошибку эксперимента

    ε = ·100%

Сделайте вывод

Контрольные вопросы:

  1. Что называют относительным показателем преломления прозрачной среды?
  2. Привести примеры применения явлений отражения и преломления в практике.

«Наблюдение интерференции и дифракции света»

Цель работы: изучить характерные особенности интерференции и дифракции света.

Оборудование: проволочное кольцо с ручкой, стакан с раствором мыла, стеклянная трубка, пластинки стеклянные -2 шт., СД -диски; картонная рамка с проволочкой; капроновая ткань, лампа с прямой нитью накала.

Описание работы:

Часть 1: Наблюдение интерференции света:

Для наблюдения интерференции при монохроматическом излучении в пламя спиртовки вносят комочек ваты, смоченной раствором хлорида натрия. При этом пламя окрашивается в желтый цвет. Опуская проволочное кольцо 4 в раствор мыла 5, получают мыльную пленку, располагают ее вертикально и рассматривают на темном фоне при освещении желтым светом спиртовки наблюдают образование темных и желтых горизонтальных полос (рис.2)

Часть 2: Наблюдение интерференции света:

Дифракция света проявляется в огибании светом препятствий, в проникновении света в область тени. Распределение интенсивности света за неоднородностью среды характеризует дифракционную картину, которую наблюдают на тонкой нити. Рамку с нитью располагают на фоне горящей лампы (рис.3)

В капроновой ткани имеется два выделенных взаимно перпендику¬лярных направления. Поворачивая ткань вокруг оси, смотрят на нить горящей лампы сквозь ткань, добиваясь четкой дифракционной картины в виде двух скрещенных под прямым углом дифракционных полос (дифракционный крест)

Указания к выполнению работы:

  1. Зарисуйте интерференционную картину, полученную на мыльной пленке при освещении ее желтым светом.
  2. Опишите интерференционную картину от двух сжатых стеклянных пластинок (в зависимости от силы сжатия)
  3. Опишите интерференционную картину при освещении СД-6
  4. Зарисуйте дифракционную картину, наблюдаемую за тонкой нитью
  5. Зарисуйте наблюдаемый дифракционный крест

Сделайте вывод

Контрольные вопросы:

  1. Назовите необходимое условие возникновения интерференции. Приведите примеры ее проявления в природе и применения в практике
  2. Назовите необходимое условие возникновения дифракции. Приведите примеры ее проявления в природе и применения в практике

«Наблюдение сплошного и линейчатого спектров»

Цель работы: изучить особенности линейчатого спектра газов и сплошного спектра излучения твердых тел

Оборудование: проекционный аппарат, спектральные трубки с водородом, гелием, неоном, криптоном, высоковольтный индуктор, источник питания, штатив, соединительные провода стеклянная пластина

Описание работы:

Указания к выполнению работы:

  1. Расположите стеклянную пластину горизонтально перед глазом. Сквозь грани, составляющие угол 45°, наблюдайте светлую вертикальную полоску на экране – изображение диафрагмы проекционного аппарата (рис.1)
  2. Выделите основные цвета полученного сплошного спектра и запишите их в наблюдаемой последовательности.
  3. Повторите опыт, рассматривая полоску через грани, образующие угол 60o (рис.1). Запишите различия в виде спектров
  4. Наблюдайте линейчатые спектры водорода, гелия или неона, рассматривая светящиеся спектральные трубки сквозь грани стеклянной пластины . Запишите наиболее яркие линии спектров
  5. Проведите наблюдение сплошного спектра излучения лампы накаливания с помощью плоскопараллельной пластинки. Опишите наблюдаемый спектр.

Контрольные вопросы:

  1. Что называют спектральным анализом?
  2. Какие операции нужно проделать с крупицей вещества, чтобы узнать ее химический состав с помощью спектрального анализа. Как это можно применять в пищевом и кондитерском производстве?

«Изучение взаимодействия заряженных частиц и ядерных реакций по фотографиям»

Цель работы: проанализировать фотографии треков заряженных частиц, движущихся в магнитном поле и участвующих в ядерных реакциях.

Оборудование: фотография трека заряженной частицы в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле, фотография треков частиц при реакции взаимодействия ? — частицы с ядром атома азота

Описание работы:

На фотографии (рис.1), сделанной в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле, изображены траектории двух заряженных частиц. Трек I на фотографии принадлежит протону, трек II- частице, которую надо идентифицировать. Начальные скорости обеих частиц одинаковы и ? краю фотографии. Линии индукции внешнего магнитного поля ? плоскости фотографии. Идентификация неизвестной частицы с зарядом q и массой т осуществляется путем сравнения ее удельного заряда

c удельным зарядом протона

Рисунок 1 Рисунок 2

Под действием силы Лоренца заряженная частица движется по окружности радиусом R1. По второму закону Ньютона: m · a = F Или:

где B – магнитная индукция. Тогда:

для протона аналогично:

или:

Для измерения радиуса кривизны трека вычерчивают две хорды и проводят к ним перпендикуляры из центров хорд (рис.2). Центр окружности лежит на пересечении этих перпендикуляров. Ее радиус измеряют линейкой.

На фотографии, сделанной в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле (рис.3), изучают ядерную реакцию взаимодействия альфа-частицы с атомом азота, впервые осуществленную в 1919 году Э. Резерфордом. В результате реакции образуется протон и частица.

Рисунок 3

Указания к выполнению работы:

  1. Определите знак заряда неизвестной частицы на фотографии (рис.1).
  2. Укажите на фотографии направление вектора индукции В.
  3. Измерьте радиусы треков обеих частиц R1 и R2
  4. Сравните удельные заряды частиц и идентифицируйте неизвестную частицу. Сделайте вывод.
  5. Отметьте, какой трек принадлежит альфа — частице, какой — протону.
  6. Укажите: какой элемент образовался при реакции. Запишите уравнение реакции. Сделайте вывод.

Контрольные вопросы:

  1. Что называют радиоактивным изотопом?
  2. Приведите примеры применения радиоактивных изотопов и радиоактивного облучения в пищевом производстве (конкретный пример)

«Определение фокусного расстояния линзы»

Цель работы: определить фокусное расстояние собирающей линзы

Оборудование: источник постоянного тока, лампочка на подставке, ключ, соединительные провода, экран, линза выпуклая, линза вогнутая

Указания к выполнению работы:

  1. Собрать электрическую цепь, замкнуть ее, разместив приборы так, чтобы на экране образовалось резкое изображение нити лампы в собирающей линзе ( рис. )
  2. Произвести соответствующие измерения расстояний:
    а) от линзы до экрана — f;
    б) от линзы до лампочки — d;
  3. Вычислить фокусное расстояние F собирающей линзы, используя формулу линзы:
  4. Попытайтесь повторить опыт с рассеивающей линзой. Почему изображение на экране вам не удается получить? Где надо поместить экран, чтобы увидеть изображение лампы?
  5. Покажите на схемах изображение лампы в собирающей и рассеивающей линзах.

Сделайте вывод

Контрольные вопросы:

  1. Что называют фокусным расстоянием и оптической силой линзы? В каких единицах они измеряются?
  2. Проведите примеры применения линз в практике, быту

0 Responses to “Лабораторные работы”


  • No Comments

Leave a Reply




Яндекс.Метрика
Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru Топ Разработка игр