Տեսողական ֆիզիկա. Լաբորատոր աշխատանք Լաբորատոր աշխատանքի լուծում ֆիզիկայում

Լաբորատորիա թիվ 1

Մարմնի շարժումը շրջանագծի մեջ՝ ձգողականության և առաձգականության ազդեցության տակ։

Նպատակը:Ստուգեք Նյուտոնի երկրորդ օրենքի վավերականությունը մի քանի մարմնի գործողության ներքո շրջանագծի մեջ գտնվող մարմնի շարժման համար:

1) քաշ, 2) թել, 3) ճարմանդով և օղակով եռոտանի, 4) թղթի թերթիկ, 5) չափիչ, 6) երկրորդ սլաքով ժամացույց:

Տեսական հիմնավորում

Փորձարարական կարգավորումը բաղկացած է թելի վրա կապված եռոտանի օղակի վրա (նկ. 1): Ճոճանակի տակ սեղանի վրա դրված է թղթի թերթիկ, որի վրա գծված է 10 սմ շառավղով շրջան:Կենտրոն Օ շրջանակը կախվածության կետից ներքև գտնվող ուղղահայաց վրա է Դեպի ճոճանակ։ Երբ բեռը շարժվում է թերթիկի վրա ցուցադրված շրջանագծի երկայնքով, թելը նկարագրում է կոնաձև մակերես: Հետեւաբար, նման ճոճանակը կոչվում է կոնաձև.

Մենք նախագծում ենք (1) X և Y կոորդինատային առանցքների վրա:

(X), (2)

(Y), (3)

որտեղ է թելի ձևավորված անկյունը ուղղահայացով:

Արտահայտի՛ր վերջին հավասարումից

և փոխարինել (2) հավասարմամբ: Հետո

Եթե ​​շրջանառության ժամկետը Տ Ճոճանակը K շառավղով շրջանագծի շուրջ հայտնի է փորձարարական տվյալներից, ապա

հեղափոխության շրջանը կարելի է որոշել ժամանակը չափելով տ , որի համար ճոճանակը պատրաստում է Ն հեղափոխություններ.

Ինչպես երևում է նկար 1-ից,

, (7)

Նկ.1

Նկ.2

որտեղ h =OK - հեռավորությունը կասեցման կետից Դեպի դեպի շրջանագծի կենտրոն Օ .

Հաշվի առնելով (5) - (7) բանաձևերը, հավասարությունը (4) կարող է ներկայացվել որպես

. (8)

Բանաձևը (8) Նյուտոնի երկրորդ օրենքի ուղղակի հետևանքն է։ Այսպիսով, Նյուտոնի երկրորդ օրենքի վավերականությունը ստուգելու առաջին միջոցը հավասարության ձախ և աջ մասերի նույնականության փորձնական ստուգումն է (8):

Ուժը ճոճանակին հաղորդում է կենտրոնաձիգ արագացում

Հաշվի առնելով (5) և (6) բանաձևերը՝ Նյուտոնի երկրորդ օրենքը ունի ձև

. (9)

Ուժ Ֆ չափվում է դինամոմետրով։ Ճոճանակը քաշվում է հավասարակշռության դիրքից շրջանագծի շառավղին հավասար հեռավորությամբ Ռ , և վերցրեք դինամոմետրի ընթերցումներ (նկ. 2) Բեռի քաշը մ ենթադրվում է, որ հայտնի է.

Հետևաբար, Նյուտոնի երկրորդ օրենքի վավերականությունը ստուգելու մեկ այլ միջոց է փորձնականորեն ստուգել հավասարության ձախ և աջ մասերի նույնականությունը (9):

աշխատանքային կարգը

Հավաքեք փորձնական սարքավորումը (տես նկ. 1)՝ ընտրելով ճոճանակի երկարությունը մոտ 50 սմ:

Թղթի վրա գծեք շառավղով շրջան Ռ = 10 վ մ.

Տեղադրեք թղթի թերթիկ այնպես, որ շրջանագծի կենտրոնը լինի ճոճանակի ուղղահայաց կախովի կետի տակ:

չափել հեռավորությունը հ կասեցման կետի միջև Դեպի և շրջանագծի կենտրոնը Օ չափիչ ժապավեն:

h =

5. Կոնաձեւ ճոճանակը գծված շրջանով քշել հաստատուն արագությամբ: չափել ժամանակը տ , որի ընթացքում ճոճանակը դարձնում է Ն = 10 հերթափոխ:

տ =

6. Հաշվել բեռի կենտրոնաձիգ արագացումը

Հաշվիր

Եզրակացություն.

Լաբորատորիա թիվ 2

Բոյլ-Մարիոտի օրենքի վավերացում

Նպատակը:փորձնականորեն ստուգեք Բոյլ-Մարիոտի օրենքը՝ համեմատելով գազի պարամետրերը երկու թերմոդինամիկական վիճակներում:

Սարքավորումներ, չափիչ գործիքներ 1) գազի օրենքներն ուսումնասիրող սարք, 2) բարոմետր (մեկ դասի համար), 3) լաբորատոր եռոտանի, 4) գրաֆիկական թղթի շերտ՝ 300 * 10 մմ, 5) չափիչ ժապավեն։

Տեսական հիմնավորում

Բոյլ-Մարիոտի օրենքը սահմանում է տվյալ զանգվածի գազի ճնշման և ծավալի հարաբերությունը գազի մշտական ​​ջերմաստիճանում: Համոզվել այս օրենքի արդարության կամ հավասարության մեջ

(1)

բավական է ճնշումը չափելու համարէջ 1 , էջ 2 գազը և դրա ծավալըՎ 1 , Վ 2 համապատասխանաբար սկզբնական և վերջնական վիճակներում։ Օրենքի ստուգման ճշգրտության աճը ձեռք է բերվում հավասարության երկու կողմերից հանելով արտադրյալը (1): Այնուհետև (1) բանաձևը նման կլինի

(2)

կամ

(3)

Գազի օրենքներն ուսումնասիրող սարքը բաղկացած է 1 և 2 50 սմ երկարությամբ երկու ապակե խողովակներից, որոնք միմյանց հետ կապված են 3 1 մ երկարությամբ ռետինե գուլպանով, 300 * 50 * 8 մմ չափսերով սեղմիչներով ափսե և խրոց 5 (նկ. 1, ա). Գրաֆիկական թղթի շերտը ամրացվում է 4-րդ ափսեին ապակե խողովակների միջև: Խողովակը 2 հանվում է սարքի հիմքից, իջեցվում ներքև և ամրացվում եռոտանի 6-ի ոտքի մեջ: Ռետինե գուլպանը լցված է ջրով: Մթնոլորտային ճնշումը չափվում է բարոմետրով մմ Hg-ով: Արվեստ.

Երբ շարժական խողովակը ամրացվում է սկզբնական դիրքում (նկ. 1, բ), ֆիքսված խողովակ 1-ում գազի գլանաձև ծավալը կարելի է գտնել բանաձևով.

, (4)

որտեղ S-ը խողովակի 1u խաչմերուկի տարածքն է

Դրանում գազի սկզբնական ճնշումը՝ արտահայտված մմ Hg-ով: Արվեստ., 2-րդ խողովակում մթնոլորտային ճնշման և ջրի սյունակի բարձրության ճնշման գումարն է.

մմ Hg. (5).

որտեղ - խողովակներում ջրի մակարդակների տարբերությունը (մմ): Բանաձև (5) հաշվի է առնում, որ ջրի խտությունը 13,6 անգամ փոքր է սնդիկի խտությունից։

Երբ խողովակ 2-ը բարձրացվում և ամրացվում է իր վերջնական դիրքում (նկ. 1, գ), խողովակ 1-ում գազի ծավալը նվազում է.

(6)

որտեղ է օդային սյունակի երկարությունը ֆիքսված խողովակում 1.

Գազի վերջնական ճնշումը հայտնաբերվում է բանաձևով

մմ rt. Արվեստ. (7)

Գազի սկզբնական և վերջնական պարամետրերի փոխարինումը բանաձևով (3) թույլ է տալիս մեզ ներկայացնել Բոյլ-Մարիոտի օրենքը ձևով.

(8)

Այսպիսով, Բոյլ-Մարիոտի օրենքի վավերականության ստուգումը կրճատվում է դեպի ձախ L 8 և աջ P 8 հավասարության մասերի նույնականության փորձարարական ստուգում (8):

Աշխատանքային կարգ

7. Չափել ջրի մակարդակների տարբերությունը խողովակներում:

Բարձրացրեք շարժական խողովակը 2 և ամրացրեք այն (տես նկ. 1, գ):

Կրկնել 1-ին խողովակի օդային սյունակի երկարության և խողովակների ջրի մակարդակների տարբերության չափումները: Գրանցեք չափումների արդյունքները:

10. Չափել մթնոլորտային ճնշումը բարոմետրով:

11. Հաշվի՛ր հավասարության ձախ կողմը (8):

Հաշվի՛ր հավասարության աջ կողմը (8):

13. Ստուգեք հավասարությունը (8)

ԵԶՐԱԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆ.

Լաբորատորիա թիվ 4

Հաղորդավարների խառը միացման հետազոտություն

Օբյեկտիվ : փորձարարական ուսումնասիրել հաղորդիչների խառը միացման բնութագրերը.

Սարքավորումներ, չափիչ գործիքներ. 1) սնուցման աղբյուր, 2) բանալի, 3) ռեոստատ, 4) ամպաչափ, 5) վոլտմետր, 6) միացնող լարեր, 7) երեք մետաղալար դիմադրություններ՝ 1 օմ, 2 օմ և 4 օմ դիմադրությամբ։

Տեսական հիմնավորում

Շատ էլեկտրական սխեմաներ օգտագործում են խառը հաղորդիչ միացում, որը սերիական և զուգահեռ միացումների համակցություն է: Ամենապարզ խառը դիմադրության կապը = 1 օհմ, = 2 օհմ, = 4 օհմ:

ա) R 2 և R 3 ռեզիստորները միացված են զուգահեռաբար, ուստի դիմադրությունը 2 և 3 կետերի միջև.

բ) Բացի այդ, զուգահեռ միացումով 2 հանգույց հոսող ընդհանուր հոսանքը հավասար է նրանից հոսող հոսանքների գումարին։

գ) Հաշվի առնելով, որ դիմադրությունըՌ 1 և համարժեք դիմադրությունը միացված են հաջորդաբար:

, (3)

և շղթայի ընդհանուր դիմադրությունը 1-ին և 3-րդ կետերի միջև:

.(4)

Հաղորդավարների խառը միացման բնութագրերը ուսումնասիրելու համար էլեկտրական սխեման բաղկացած է էներգիայի աղբյուրից 1, որին միացված են ռեոստատ 3, ամպաչափ 4 և երեք լարային ռեզիստորների R 1, R 2 և R 3 խառը միացում: 2. Վոլտմետր 5-ը չափում է լարումը շղթայի տարբեր զույգ կետերի միջև: Էլեկտրական շղթայի դիագրամը ներկայացված է Նկար 3-ում: Էլեկտրական շղթայում հոսանքի և լարման հետագա չափումները հնարավորություն կտան ստուգել (1) - (4) հարաբերությունները:

Ընթացիկ չափումներԻհոսում է ռեզիստորի միջովՌ1, և դրա վրա պոտենցիալ հավասարությունը թույլ է տալիս որոշել դիմադրությունը և համեմատել այն տվյալ արժեքի հետ:

. (5)

Դիմադրությունը կարելի է գտնել Օհմի օրենքից՝ չափելով պոտենցիալ տարբերությունը վոլտմետրով.

.(6)

Այս արդյունքը կարելի է համեմատել (1) բանաձևից ստացված արժեքի հետ։ Բանաձևի վավերականությունը (3) ստուգվում է լրացուցիչ չափման միջոցով՝ օգտագործելով լարման վոլտմետր (1-ից 3-րդ կետերի միջև):

Այս չափումը թույլ կտա նաև գնահատել դիմադրությունը (1-ից 3-րդ կետերի միջև):

.(7)

(5) - (7) բանաձևերով ստացված դիմադրությունների փորձնական արժեքները պետք է բավարարեն 9;) կապը հաղորդիչների տվյալ խառը միացման համար:

Աշխատանքային կարգ

Հավաքեք էլեկտրական միացում

3. Գրանցեք ընթացիկ չափման արդյունքը:

4. Միացրեք վոլտմետր 1-ին և 2-րդ կետերին և չափեք լարումը այս կետերի միջև:

5. Գրանցեք լարման չափման արդյունքը

6. Հաշվիր դիմադրությունը։

7. Գրանցեք դիմադրության չափման արդյունքը = և համեմատեք այն դիմադրության դիմադրության հետ = 1 օմ

8. Վոլտմետր միացրեք 2-րդ և 3-րդ կետերին և չափեք այս կետերի միջև եղած լարումը

ստուգեք (3) և (4) բանաձևերի վավերականությունը:

Օմ

Եզրակացություն:

Փորձնականորեն ուսումնասիրեցինք հաղորդիչների խառը միացման բնութագրերը։

Եկեք ստուգենք.

Լրացուցիչ առաջադրանք.Համոզվեք, որ երբ հաղորդիչները միացված են զուգահեռ, հավասարությունը ճիշտ է.

Օմ

Օմ

2 դասընթաց.

Լաբորատորիա թիվ 1

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երևույթի ուսումնասիրություն

ՕբյեկտիվՓորձնականորեն ապացուցեք Լենցի կանոնը, որը որոշում է հոսանքի ուղղությունը էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի ժամանակ:

Սարքավորումներ, չափիչ գործիքներ. 1) աղեղային մագնիս, 2) կծիկ-կծիկ, 3) միլիամերմետր, 4) բարակ մագնիս:

Տեսական հիմնավորում

Համաձայն էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի (կամ Ֆարադեյ-Մաքսվելի օրենքի) էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի EMF Ե եսփակ հանգույցում թվայինորեն հավասար է և հակառակ նշանով մագնիսական հոսքի փոփոխության արագությանը Ֆայս եզրագծով սահմանափակված մակերեսի միջով:

E i \u003d - F'

Շղթայում ինդուկցիոն EMF-ի նշանը (և, համապատասխանաբար, ինդուկցիոն հոսանքի ուղղությունը) որոշելու համար այս ուղղությունը համեմատվում է շղթայի շրջանցման ընտրված ուղղության հետ:

Ինդուկցիոն հոսանքի ուղղությունը (ինչպես նաև ինդուկցիոն EMF-ի մեծությունը) համարվում է դրական, եթե այն համընկնում է շղթայի շրջանցման ընտրված ուղղության հետ, և համարվում է բացասական, եթե այն հակառակ է շղթայի շրջանցման ընտրված ուղղությանը: Մենք օգտագործում ենք Ֆարադեյ-Մաքսվելի օրենքը՝ տարածքով շրջանաձև մետաղալարերի օղակում ինդուկցիոն հոսանքի ուղղությունը որոշելու համար Ս 0 . Մենք ենթադրում ենք, որ սկզբնական ժամանակում տ 1 =0 մագնիսական դաշտի ինդուկցիան կծիկի շրջանում հավասար է զրոյի: Ժամանակի հաջորդ պահին տ 2 = կծիկը շարժվում է դեպի մագնիսական դաշտի շրջան, որի ինդուկցիան ուղղահայաց է դեպի մեզ կծիկի հարթությունը (նկ. 1 բ)

Եզրագծի շրջանցման ուղղության համար մենք կընտրենք ուղղությունը ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ։ Համաձայն գիմլետի կանոնի՝ ուրվագծային տարածքի վեկտորը մեզնից ուղղվելու է եզրագծի տարածքին ուղղահայաց։

Կծիկի սկզբնական դիրքում միացում ներթափանցող մագնիսական հոսքը զրո է (=0):

Մագնիսական հոսք կծիկի վերջնական դիրքում

Ժամանակի միավորի մագնիսական հոսքի փոփոխություն

Այսպիսով, ինդուկցիոն emf-ը, ըստ բանաձևի (1), կլինի դրական.

E i =

Սա նշանակում է, որ միացումում ինդուկցիոն հոսանքը կուղղվի ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ: Համապատասխանաբար, հանգույցի հոսանքների համար գիմլետի կանոնի համաձայն, նման կծիկի առանցքի վրա սեփական ինդուկցիան ուղղված կլինի արտաքին մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի դեմ:

Լենցի կանոնի համաձայն. Շղթայում ինդուկցիոն հոսանքն ունի այնպիսի ուղղություն, որ դրա կողմից ստեղծված մագնիսական հոսքը շղթայով սահմանափակված մակերեսի միջով կանխում է մագնիսական հոսքի փոփոխությունը, որն առաջացրել է այս հոսանքը:

Ինդուկցիոն հոսանքը նկատվում է նաև, երբ արտաքին մագնիսական դաշտն ուժեղանում է կծիկի հարթությունում՝ առանց այն շարժելու։ Օրինակ, երբ ձողային մագնիսը շարժվում է կծիկի մեջ, արտաքին մագնիսական դաշտը և դրան թափանցող մագնիսական հոսքը մեծանում են:

Եզրագծային ուղղություն

F 1

F 2

ξ i

(նշան)

(օր.)

Ես Ա

B 1 S 0

B 2 S 0

-(B 2 -B 1)S 0<0

15 մԱ

Աշխատանքային կարգ

1. Կծիկ - արգանդ 2 (տես նկ. 3) միացրեք միլիամմետրի տերմինալներին:

2. Տեղադրեք կամարաձև մագնիսի հյուսիսային բևեռը կծիկի մեջ իր առանցքի երկայնքով: Հետագա փորձերում մագնիսի բևեռները տեղափոխեք կծիկի նույն կողմից, որի դիրքը չի փոխվում։

Ստուգեք փորձի արդյունքների համապատասխանությունը աղյուսակ 1-ով:

3. Հեռացրեք աղեղնավոր մագնիսի հյուսիսային բևեռը կծիկից: Փորձի արդյունքները ներկայացրե՛ք աղյուսակում:

Եզրագծային ուղղությունչափել ապակու բեկման ինդեքսը հարթ զուգահեռ թիթեղով:

Սարքավորումներ, չափիչ գործիքներ. 1) հարթ-զուգահեռ ափսե՝ թեք եզրերով, 2) չափիչ քանոն, 3) ուսանողական քառակուսի։

Տեսական հիմնավորում

Հարթության զուգահեռ թիթեղով բեկման ինդեքսը չափելու մեթոդը հիմնված է այն փաստի վրա, որ հարթ զուգահեռ թիթեղով անցած ճառագայթը թողնում է այն անկման ուղղությանը զուգահեռ:

Ըստ բեկման օրենքի՝ միջավայրի բեկման ինդեքսը

Հաշվելու համար և թղթի վրա AB և CD երկու զուգահեռ գծեր են գծվում միմյանցից 5-10 մմ հեռավորության վրա և դրանց վրա դրվում է ապակե թիթեղ, որպեսզի դրա զուգահեռ երեսները ուղղահայաց լինեն այս գծերին։ Թիթեղի այս դասավորությամբ զուգահեռ ուղիղ գծերը չեն տեղաշարժվում (նկ. 1, ա):

Աչքը դրվում է սեղանի մակարդակին և, հետևելով AB և CD ուղիղ գծերին ապակու միջով, թիթեղը պտտվում է ուղղահայաց առանցքի շուրջը ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ (նկ. 1, բ): Պտտումն իրականացվում է այնքան ժամանակ, մինչև ճառագայթի QC-ն թվա որպես BM-ի և MQ-ի շարունակություն:

Չափումների արդյունքները մշակելու համար մատիտով ուրվագծեք ափսեի ուրվագիծը և հեռացրեք այն թղթից: M կետի միջով ուղղահայաց O 1 O 2 գծվում է ափսեի զուգահեռ երեսներին և ուղիղ MF:

Այնուհետև, BM և MF ուղիղ գծերի վրա, հավասար հատվածներ ME 1 \u003d ML 1 հանվում են, և L 1 L 2 և E 1 E 2 ուղղահայացները իջեցվում են E 1 և L 1 կետերից քառակուսու միջոցով դեպի ուղիղ O 1 O: 2. Ուղղանկյուն եռանկյուններից Լ

ա) նախ կողմնորոշեք AB-ին և CD-ին ուղղահայաց ափսեի զուգահեռ երեսները: Համոզվեք, որ զուգահեռ գծերը չեն շարժվում:

բ) ձեր աչքը դրեք սեղանի մակարդակին և, հետևելով AB և CD գծերին ապակու միջով, պտտեք թիթեղը ուղղահայաց առանցքի շուրջը ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, մինչև QC ճառագայթը թվա որպես BM-ի և MQ-ի շարունակություն:

2. Մատիտով շրջանացրեք ափսեի եզրագծերը, ապա հանեք այն թղթից։

3. M կետի միջով (տես նկ. 1, բ) ուղղահայաց O 1 O 2 գծեք ափսեի զուգահեռ երեսներին և ուղիղ MF (MQ-ի շարունակությունը)՝ օգտագործելով քառակուսի:

4. Կենտրոնանալով M կետում, գծեք կամայական շառավղով շրջան, նշեք L 1 և E 1 կետերը ուղիղ գծերի վրա BM և MF (ME 1 \u003d ML 1)

5. Օգտագործելով քառակուսի, ուղղահայացները L 1 և E 1 կետերից իջեցրեք O 1 O 2 ուղիղը:

6. Քանոնով չափեք L 1 L 2 եւ E 1 E 2 հատվածների երկարությունը։

7. Հաշվե՛ք ապակու բեկման ինդեքսը 2-րդ բանաձևով:

Ռուսաստանի Դաշնության կրթության և գիտության նախարարություն

Բարձրագույն մասնագիտական ​​կրթության դաշնային պետական ​​բյուջետային ուսումնական հաստատություն

«Տամբովի պետական ​​տեխնիկական համալսարան»

Վ.Բ. ՎՅԱԶՈՎՈՎ, Օ.Ս. ԴՄԻՏՐԻԵՎ. Ա.Ա. ԷԳՈՐՈՎ, Ս.Պ. ԿՈՒԴՐՅԱՎՑԵՎ, Ա.Մ. ՊՈԴԿԱՎՈՐՈ

ՄԵԽԱՆԻԿԱ. Տատանումներ և ալիքներ. ՀԻԴՐՈԴԻՆԱՄԻԿԱ. ԷԼԵԿՏՐՈՍՏԱՏԻԿԱ

Սեմինար հեռակա բաժնի ցերեկային և երկրորդ կուրսի ուսանողների համար

ինժեներատեխնիկական պրոֆիլի բոլոր մասնագիտությունները

Տամբով

UDC 53 (076.5)

R e e n s e n t s:

ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների դոկտոր, պրոֆեսոր, պետ. Ընդհանուր ֆիզիկայի ամբիոն, FGBOU VPO «TSU անվ. I.I. Գ.Ռ. Դերժավին»

Վ.Ա. Ֆեդորովը

Միջազգային տեղեկատվական Նոբելյան կենտրոնի (INC) նախագահ, տեխնիկական գիտությունների դոկտոր, պրոֆեսոր

Վ.Մ. Տյություննիկ

Վյազովով, Վ.Բ.

B991 Ֆիզիկա. Մեխանիկա. Թրթռումներ և ալիքներ. Հիդրոդինամիկա. Էլեկտրաստատիկա՝ արտադրամաս / V.B. Վյազովով, Օ.Ս. Դմիտրիև, Ա.Ա. Եգորովը, Ս.Պ. Կուդրյավցև, Ա.Մ. Պոդկաուրո. - Տամբով: FGBOU VPO-ի հրատարակչություն

«TGTU», 2011. - 120 p. - 150 օրինակ։ – ISBN 978-5-8265-1071-1։

Պարունակում է թեմաներ, առաջադրանքներ և ուղեցույցներ դասընթացի շրջանակներում լաբորատոր աշխատանքի իրականացման համար՝ նպաստելով ընդգրկված նյութի յուրացմանը, համախմբմանը և գիտելիքների ստուգմանը:

Նախատեսված է ինժեներատեխնիկական պրոֆիլի բոլոր մասնագիտությունների հեռակա բաժնի առաջին կուրսի լրիվ դրույքով և երկրորդ կուրսի ուսանողների համար:

UDC 53 (076.5)

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ

Ֆիզիկան ճշգրիտ գիտություն է։ Այն հիմնված է փորձի վրա։ Փորձի օգնությամբ ստուգվում են ֆիզիկական գիտության տեսական դիրքերը, երբեմն էլ այն հիմք է հանդիսանում նոր տեսությունների ստեղծման համար։ Գիտափորձը ծագում է Գալիլեոյից։ Իտալացի մեծ գիտնական Գալիլեո Գալիլեյը (1564 - 1642), Պիզայի թեքված աշտարակից նետելով նույն չափի թուջե և փայտե գնդակներ, հերքում է Արիստոտելի ուսմունքը, որ մարմինների անկման արագությունը համաչափ է ձգողությանը: Գալիլեոյում գնդակները գրեթե միաժամանակ ընկնում են աշտարակի հիմքը, և նա արագության տարբերությունը վերագրում է օդի դիմադրությանը: Այս փորձերը մեթոդաբանական մեծ նշանակություն ունեին։ Դրանցում Գալիլեոն հստակ ցույց տվեց, որ փորձից գիտական ​​եզրակացություններ ստանալու համար անհրաժեշտ է վերացնել կողմնակի հանգամանքները, որոնք խանգարում են ստանալ բնությանը տրված հարցի պատասխանը։ Պետք է կարողանալ հիմնականը տեսնել փորձի մեջ, որպեսզի վերացվի տվյալ երեւույթի համար ոչ էական փաստերից։ Ուստի Գալիլեոն վերցրեց նույն ձևի և նույն չափի մարմինները, որպեսզի նվազեցնի դիմադրության ուժերի ազդեցությունը։ Նա շեղված էր բազմաթիվ այլ հանգամանքներից՝ եղանակի վիճակից, անձամբ փորձարկողի վիճակից, ջերմաստիճանից, նետված մարմինների քիմիական բաղադրությունից և այլն։ Գալիլեոյի պարզ փորձը, ըստ էության, փորձարարական գիտության իրական սկիզբն էր: Բայց այնպիսի ականավոր գիտնականներ, ինչպիսիք են Գալիլեոն, Նյուտոնը, Ֆարադեյը, փայլուն միայնակ գիտնականներ էին, ովքեր իրենք էին պատրաստում իրենց փորձերը, գործիքներ պատրաստում նրանց համար և չէին մասնակցում համալսարանների լաբորատոր սեմինարների:

Այն պարզապես չկար: 19-րդ դարի կեսերին ֆիզիկայի, տեխնիկայի և արդյունաբերության զարգացումը հանգեցրեց ֆիզիկոսների պատրաստման կարևորության գիտակցմանը։ Այդ ժամանակ Եվրոպայի և Ամերիկայի զարգացած երկրներում ստեղծվում էին ֆիզիկական լաբորատորիաներ, որոնց ղեկավարները հայտնի գիտնականներ էին։ Այսպիսով, հայտնի Քավենդիշ լաբորատորիայում առաջին ղեկավարն է դառնում էլեկտրամագնիսական տեսության հիմնադիր Ջեյմս Քլերկ Մաքսվելը։ Այս լաբորատորիաներում նախատեսված են պարտադիր ֆիզիկայի սեմինարներ, ի հայտ են գալիս առաջին լաբորատոր սեմինարները, որոնց թվում են Կոլրաուշի հայտնի արհեստանոցները Բեռլինի համալսարանում, Գլեյզբրուկի և Շոուի՝ Քավենդիշ լաբորատորիայում։ Ստեղծվում են ֆիզիկական գործիքների արտադրամասեր

և լաբորատոր սարքավորումներ. Լաբորատոր պրակտիկաներ են ներդրվում նաև բարձրագույն տեխնիկական հաստատություններում։ Հասարակությունը տեսնում է փորձարարական և տեսական ֆիզիկայի դասավանդման կարևորությունը թե՛ ֆիզիկոսների, թե՛ ինժեներների համար։ Այդ ժամանակվանից ֆիզիկական սեմինարը դարձել է բոլոր բարձրագույն ուսումնական հաստատությունների բնական գիտությունների և տեխնիկական մասնագիտությունների ուսանողների վերապատրաստման ծրագրերի պարտադիր և անբաժանելի մասը։ Ցավոք, պետք է նշել, որ մեր ժամանակներում, չնայած բուհերի ֆիզիկական լաբորատորիաներով ապահովված թվացյալ բարեկեցությանը, արհեստանոցները բացարձակապես անբավարար են տեխնիկական պրոֆիլի, հատկապես՝ մարզային բուհերի համար։ Մետրոպոլիտենի բուհերի ֆիզիկայի բաժինների լաբորատոր աշխատանքը մարզային տեխնիկական բուհերի կողմից պատճենելը պարզապես անհնար է.դրանց անբավարար ֆինանսավորման և հատկացված ժամերի պատճառով։ Վերջերս միտում է նկատվում թերագնահատելու ֆիզիկայի դերը ինժեներների պատրաստման գործում։ Դասախոսությունների և լաբորատոր ժամերի քանակը կրճատվում է. Անբավարար ֆինանսավորումը անհնարին է դարձնում մի շարք համալիրների ստեղծումը

և թանկարժեք արհեստանոցներ. Դրանք վիրտուալ աշխատատեղերով փոխարինելը նույն կրթական ազդեցությունը չունի, ինչ լաբորատորիայի մեքենաների վրա ուղղակիորեն աշխատելը:

Առաջարկվող աշխատաժողովն ամփոփում է Տամբովի պետական ​​տեխնիկական համալսարանում լաբորատոր աշխատանքների ստեղծման երկար տարիների փորձը: Սեմինարը ներառում է չափումների սխալների տեսություն, լաբորատոր աշխատանք մեխանիկայի, տատանումների և ալիքների, հիդրոդինամիկայի և էլեկտրաստատիկայի վերաբերյալ: Հեղինակները հույս ունեն, որ առաջարկվող հրատարակությունը կլրացնի տեխնիկական բարձրագույն ուսումնական հաստատություններին մեթոդաբանական գրականությամբ ապահովելու բացը։

1. ՍԽԱԼԻ ՏԵՍՈՒԹՅՈՒՆ

ՖԻԶԻԿԱԿԱՆ ՔԱՔԱԿԱՆՆԵՐԻ ՉԱՓՈՒՄ

Ֆիզիկան հիմնված է չափումների վրա։ Չափել ֆիզիկական մեծությունը նշանակում է համեմատել այն համասեռ մեծության հետ, որը վերցված է որպես չափման միավոր: Օրինակ, մենք համեմատում ենք մարմնի զանգվածը թեյլի զանգի զանգվածի հետ, որը Փարիզի Կշիռների և չափումների պալատում պահվող զանգվածային ստանդարտի կոպիտ պատճենն է։

Ուղղակի (անմիջական) չափումներ են համարվում այն ​​չափումները, որոնցում մենք ստանում ենք չափված մեծության թվային արժեքը՝ օգտագործելով չափված մեծության միավորներով չափված գործիքները:

Այնուամենայնիվ, նման համեմատությունը միշտ չէ, որ ուղղակիորեն կատարվում է: Շատ դեպքերում չափվում է ոչ թե մեզ հետաքրքրող մեծությունը, այլ դրա հետ կապված այլ մեծություններ՝ որոշակի հարաբերություններով և օրինաչափություններով: Այս դեպքում պահանջվող մեծությունը չափելու համար անհրաժեշտ է նախ չափել մի քանի այլ մեծություններ, որոնց արժեքով հաշվարկով որոշվում է ցանկալի մեծության արժեքը։ Նման չափումը կոչվում է անուղղակի:

Անուղղակի չափումները բաղկացած են մեկ կամ մի քանի մեծությունների ուղղակի չափումներից, որոնք կապված են քանակական հարաբերություններով որոշվող քանակի հետ, և այդ տվյալների հիման վրա որոշվող քանակի հաշվարկից: Օրինակ, մխոցի ծավալը հաշվարկվում է բանաձևով.

V \u003d π D 2 H, որտեղ D և H չափվում են ուղղակի մեթոդով (տրամաչափ): չորս

Չափման գործընթացը ներառում է ցանկալի արժեքը և չափման սխալը գտնելը:

Չափման սխալների առաջացման պատճառները շատ են: Չափման օբյեկտի և սարքի շփումը հանգեցնում է օբյեկտի դեֆորմացման և, հետևաբար, չափման անճշտությունների: Գործիքը ինքնին չի կարող կատարելապես ճշգրիտ լինել: Չափումների ճշգրտության վրա ազդում են արտաքին պայմանները, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, ճնշումը, խոնավությունը, թրթռումները, աղմուկը, անձամբ փորձարկողի վիճակը և շատ այլ պատճառներ: Իհարկե, տեխնոլոգիական առաջընթացը կբարելավի գործիքները և կդարձնի դրանք ավելի ճշգրիտ: Այնուամենայնիվ, ճշտության ավելացման սահման կա: Հայտնի է, որ միկրոտիեզերքում գործում է անորոշության սկզբունքը, որը անհնար է դարձնում միաժամանակ ճշգրիտ չափել օբյեկտի կոորդինատներն ու արագությունը։

Ժամանակակից ինժեները պետք է կարողանա գնահատել չափումների արդյունքների սխալը: Հետեւաբար, մեծ ուշադրություն է դարձվում չափումների արդյունքների մշակմանը: Սխալների հաշվարկման հիմնական մեթոդներին ծանոթանալը լաբորատոր արտադրամասի կարևոր խնդիրներից է։

Սխալները բաժանվում են համակարգված, բաց թողնված և պատահական:

Համակարգայինսխալները կարող են կապված լինել սարքի սխալների հետ (սխալ սանդղակ, անհավասար ձգվող զսպանակ, տեղաշարժված գործիքի ցուցիչ, միկրոմետրային պտուտակի անհավասար քայլ, անհավասար սանդղակի թեւեր և այլն): Նրանք պահպանում են իրենց մեծությունը փորձերի ժամանակ և պետք է հաշվի առնվեն փորձարարի կողմից:

Վրիպումները կոպիտ սխալներ են, որոնք տեղի են ունենում փորձարարի սխալի կամ սարքավորումների անսարքության պատճառով: Պետք է խուսափել կոպիտ սխալներից. Եթե ​​պարզվի, որ դրանք տեղի են ունեցել, ապա համապատասխան չափումները պետք է վերացվեն:

Պատահական սխալներ. Կրկնելով նույն չափումները, դուք կնկատեք, որ բավականին հաճախ դրանց արդյունքները միմյանց հավասար չեն: Սխալները, որոնք մեծությունն ու նշանը փոխում են փորձից փորձի, կոչվում են պատահական: Պատահական սխալները փորձարարի կողմից ակամա ներմուծվում են զգայական օրգանների անկատարության, պատահական արտաքին գործոնների և այլնի պատճառով։ Եթե ​​յուրաքանչյուր առանձին չափման սխալը սկզբունքորեն անկանխատեսելի է, ապա նրանք պատահականորեն փոխում են չափված մեծության արժեքը: Պատահական սխալներն իրենց բնույթով վիճակագրական են և նկարագրվում են հավանականությունների տեսությամբ: Այս սխալները կարող են գնահատվել միայն փնտրվող արժեքի բազմակի չափումների վիճակագրական մշակմամբ:

ՈՒՂԻՂ ՉԱՓՄԱՆ ՍԽԱԼՆԵՐ

Պատահական սխալներ. Գերմանացի մաթեմատիկոս Գաուսը ստացավ նորմալ բաշխման օրենքը, որը ենթարկվում էր պատահական սխալների։

Գաուսի մեթոդը կարող է կիրառվել շատ մեծ քանակությամբ չափումների համար: Վերջնական թվով չափումների դեպքում չափման սխալները հայտնաբերվում են Ուսանողի բաշխումից:

Չափումների ժամանակ մենք ձգտում ենք գտնել մեծության իրական արժեքը, ինչը անհնար է։ Բայց սխալների տեսությունից հետևեց, որ չափումների միջին թվաբանականը ձգտում է դեպի չափված մեծության իրական արժեքը։ Այսպիսով, մենք կատարեցինք X արժեքի N չափումներ և ստացանք մի շարք արժեքներ՝ X 1 , X 2 , X 3 , …, X i : X-ի միջին թվաբանական արժեքը հավասար կլինի.

∑X i

X \u003d i \u003d 0.

Եկեք գտնենք չափման սխալը և այնուհետև մեր չափումների իրական արդյունքը կլինի միջակայքում. արժեքի միջին արժեքը գումարած սխալը - միջին արժեքը հանած սխալը:

Կան բացարձակ և հարաբերական չափման սխալներ: Բացարձակ սխալկոչվում է քանակի միջին արժեքի և փորձից հայտնաբերված արժեքի տարբերությունը։

Xi = |		− X i | .

Միջին բացարձակ սխալը հավասար է բացարձակ սխալների միջին թվաբանականին.

∑X i

				i = 1
	Հարաբերական սխալկոչվում է միջին աբսո-ի հարաբերակցություն

լյուտի սխալը չափված X քանակի միջին արժեքին: Այս սխալը սովորաբար ընդունվում է որպես տոկոս.

E = X 100%:

Արմատի միջին քառակուսի սխալը կամ քառակուսի շեղումը միջին թվաբանականից հաշվարկվում է բանաձևով.

			X i 2
		N (N - 1)

որտեղ N-ը չափումների քանակն է: Փոքր քանակությամբ չափումների դեպքում բացարձակ պատահական սխալը կարող է հաշվարկվել S արմատի միջին քառակուսի սխալի և որոշ գործակից τ α (N), որը կոչվում է գործակից:

Ուսանողի միջատ.

X s = τ α, N S.

Ուսանողի գործակիցը կախված է N չափումների քանակից և α հուսալիության գործակիցից: Աղյուսակում. 1-ը ցույց է տալիս Ուսանողի գործակցի կախվածությունը հուսալիության գործակցի ֆիքսված արժեքով չափումների քանակից: α հուսալիության գործակիցը հավանականությունն է, որով չափված մեծության իրական արժեքը ընկնում է վստահության միջակայքում:

Վստահության միջակայք [X cf − X; X cp + X ] թվային միջակայք է

լիսեռ, որի մեջ որոշակի հավանականությամբ ընկնում է չափված մեծության իրական արժեքը։

Այսպիսով, Ուսանողի գործակիցը այն թիվն է, որով պետք է բազմապատկվի արմատ-միջին քառակուսի սխալը, որպեսզի ապահովվի տվյալ քանակի չափումների արդյունքի տվյալ վստահելիությունը:

Որքան մեծ է որոշակի քանակի չափումների համար պահանջվող հուսալիությունը, այնքան մեծ է Ուսանողի գործակիցը: Մյուս կողմից, որքան մեծ է չափումների քանակը, այնքան փոքր է Ուսանողի գործակիցը տվյալ հուսալիության համար: Մեր արտադրամասի լաբորատոր աշխատանքում մենք կհամարենք հավաստիությունը տրված և հավասար 0,95-ի: Այս հուսալիությամբ ուսանողի գործակիցների թվային արժեքները տարբեր քանակի չափումների համար տրված են Աղյուսակում: մեկ.

Աղյուսակ 1

Չափումների քանակը Ն

Գործակից

Աշակերտ t α (N)

Հարկ է նշել,

Ուսանողի մեթոդը կիրառվում է միայն

ուղղակի հավասար չափումների հաշվարկ. Համարժեք -

սրանք չափումներ են

իրականացվում է նույն մեթոդով, նույն պայմաններում և խնամքի նույն աստիճանով։

Համակարգային սխալներ. Համակարգային սխալները բնականաբար փոխում են չափված քանակի արժեքները: Գործիքների կողմից չափումների մեջ ներմուծված սխալները առավել հեշտ են գնահատվում, եթե դրանք կապված են հենց գործիքների նախագծման առանձնահատկությունների հետ: Այս սխալները նշված են սարքերի անձնագրերում: Որոշ սարքերի սխալները կարելի է գնահատել առանց անձնագրին հղում կատարելու։ Շատ էլեկտրական չափիչ գործիքների համար դրանց ճշգրտության դասը ուղղակիորեն նշված է սանդղակի վրա:

g սարքի ճշգրտության դասը X pr սարքի բացարձակ սխալի հարաբերակցությունն է X max չափված արժեքի առավելագույն արժեքին,

որը կարելի է որոշել այս սարքի միջոցով (սա այս սարքի համակարգված հարաբերական սխալն է՝ արտահայտված որպես X max անվանական սանդղակի տոկոս):

g \u003d D X pr × 100%.

Xmax

Այնուհետև նման սարքի X pr բացարձակ սխալը որոշվում է հարաբերությամբ.

D X pr \u003d g X max.

Էլեկտրական չափիչ գործիքների համար ներդրվել է ճշգրտության 8 դաս.

0,05; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4.

Որքան չափված արժեքը մոտ լինի անվանական արժեքին, այնքան ավելի ճշգրիտ կլինի չափման արդյունքը: Առավելագույն ճշգրտությունը (այսինքն՝ ամենափոքր հարաբերական սխալը), որը կարող է ապահովել տվյալ գործիքը, հավասար է ճշգրտության դասին: Այս հանգամանքը պետք է հաշվի առնել բազմամասշտաբ գործիքներ օգտագործելիս։ Սանդղակը պետք է ընտրվի այնպես, որ չափված արժեքը, մնալով սանդղակի սահմաններում, հնարավորինս մոտ լինի անվանական արժեքին։

Եթե ​​սարքի համար ճշգրտության դասը նշված չէ, ապա պետք է հետևել հետևյալ կանոններին.

− Վերնիեով սարքերի բացարձակ սխալը հավասար է վերնիեի ճշգրտությանը:

− Ֆիքսված ցուցիչի քայլով սարքերի բացարձակ սխալը հավասար է բաժանման արժեքին:

− Թվային գործիքների բացարձակ սխալը հավասար է նվազագույն թվանշանի միավորին:

− Բոլոր մյուս գործիքների համար բացարձակ սխալը հավասար է գործիքի ամենափոքր մասշտաբի բաժանման գնի կեսին:

Հաշվարկների պարզության համար ընդունված է ընդհանուր բացարձակ սխալը գնահատել որպես բացարձակ պատահական և բացարձակ համակարգված (գործիքային) սխալների գումար, եթե սխալները մեծության նույն կարգի են, և անտեսել սխալներից մեկը, եթե այն ավելին է։ քան մեծության կարգով (10 անգամ) փոքր, քան մյուսը։

Քանի որ չափման արդյունքը ներկայացվում է որպես արժեքների միջակայք, որի արժեքը որոշվում է ընդհանուր բացարձակ սխալով, կարևոր է արդյունքի և սխալի ճիշտ կլորացումը։

Կլորացումը սկսվում է բացարձակ սխալով: Սխալի արժեքի մեջ մնացած նշանակալի թվանշանների թիվը, ընդհանուր առմամբ, կախված է հուսալիության գործակիցից և չափումների քանակից: Նկատի ունեցեք, որ նշանակալի թվերը համարվում են արժանահավատորեն հաստատված թվեր չափումների արդյունքի գրառումներում: Այսպիսով, ռեկորդային 23.21-ում ունենք չորս նշանակալի ցուցանիշ, իսկ ռեկորդային 0.063-ում՝ երկու, իսկ 0.345-ում՝ երեք, իսկ ռեկորդային 0.006-ում՝ մեկ։ Չափումների կամ հաշվարկների ընթացքում վերջնական պատասխանում չպետք է ավելի շատ նիշ պահվի, քան ամենաքիչ ճշգրիտ չափված քանակի նշանակալի թվերը: Օրինակ՝ 11,3 և 6,8 սմ երկարությամբ ուղղանկյան մակերեսը 76,84 սմ2 է։ Որպես ընդհանուր կանոն՝ պետք է ընդունել, որ բազմապատկման կամ բաժանման վերջնական արդյունքը

6.8-ը պարունակում է թվանշանների ամենափոքր թիվը, որը երկուսն է: Հետեւաբար, հարթ

76,84 սմ2 ուղղանկյունի մակերեսը, որն ունի չորս նշանակալի թվանշան, պետք է կլորացվի մինչև երկու՝ մինչև 77 սմ2:

Ֆիզիկայի մեջ ընդունված է հաշվարկների արդյունքները գրել ցուցիչներով։ Այսպիսով, 64000-ի փոխարեն գրում են 6,4 × 104, իսկ 0,0031-ի փոխարեն գրում են 3,1 × 10–3։ Այս նշումի առավելությունն այն է, որ այն թույլ է տալիս պարզապես նշել նշանակալի թվանշանների քանակը: Օրինակ՝ 36900 մուտքագրում պարզ չէ՝ այս թիվը պարունակում է երեք, չորս կամ հինգ նշանակալի թվանշան։ Եթե ​​հայտնի է, որ գրանցման ճշգրտությունը երեք նշանակալի թվանշան է, ապա արդյունքը պետք է գրվի 3,69×104, իսկ եթե գրանցման ճշգրտությունը չորս նշանակալի նիշ է, ապա արդյունքը պետք է գրվի 3,690×104:

Բացարձակ սխալի նշանակալի թվանշանը որոշում է արդյունքի արժեքի առաջին կասկածելի թվանշանի թվանշանը: Ուստի արդյունքի արժեքը ինքնին պետք է կլորացվի (ուղղվի) այդ նշանակալի թվին, որի նիշը համընկնում է սխալի նշանակալի թվանշանի թվի հետ։ Ձևակերպված կանոնը պետք է կիրառվի նաև այն դեպքերում, երբ որոշ թվանշաններ զրո են:

Օրինակ. Եթե ​​մարմնի քաշը չափելիս ստացվում է m = (0,700 ± 0,003) կգ արդյունք, ապա անհրաժեշտ է 0,700 թվի վերջում գրել զրոներ։ m = 0,7 գրելը կնշանակի, որ հաջորդ նշանակալի թվերի մասին ոչինչ հայտնի չէ, մինչդեռ չափումները ցույց են տվել, որ դրանք հավասար են զրոյի:

Հաշվարկվում է E X հարաբերական սխալը:

E X \u003d D X.

Xcp

Հարաբերական սխալը կլորացնելիս բավական է թողնել երկու նշանակալի թվեր.

Որոշակի ֆիզիկական քանակի մի շարք չափումների արդյունքը ներկայացվում է որպես արժեքների միջակայք՝ նշելով այն հավանականությունը, որ իրական արժեքը ընկնում է այս միջակայքում, այսինքն. արդյունքը պետք է գրվի այսպես.

Այստեղ D X-ը ընդհանուր բացարձակ սխալն է, որը կլորացվում է մինչև առաջին նշանակալի ցուցանիշը, իսկ X cf-ը չափված արժեքի միջին արժեքն է, որը կլորացվում է՝ հաշվի առնելով արդեն կլորացված սխալը: Չափման արդյունքը գրանցելիս հրամայական է նշել արժեքի չափման միավորը:

Դիտարկենք մի քանի օրինակ.

Ենթադրենք հատվածի երկարությունը չափելիս ստացանք հետևյալ արդյունքը՝ l cf = 3,45381 սմ և D l = 0,02431 սմ Ինչպե՞ս ճիշտ գրել հատվածի երկարության չափման արդյունքը։ Նախ, մենք կլորացնում ենք բացարձակ սխալը ավելցուկով, թողնելով մեկ նշանակալի ցուցանիշ D l \u003d 0,02431 » 0,02 սմ: Սխալի նշանակալի ցուցանիշը հարյուրերորդ տեղում է: Այնուհետև մենք կլորացնում ենք ուղղումներով

ՖԻԶԻԿԱ ԴԱՍԸՆԹԱՑԻ ՈՒՍՈՒՄՆԱՍԻՐՈՒԹՅԱՆ ԿԱԶՄԱԿԵՐՊՈՒՄ

«Ֆիզիկա» առարկայի աշխատանքային ծրագրին համապատասխան՝ առաջին երեք կիսամյակների ընթացքում լրիվ դրույքով ուսանողները սովորում են ֆիզիկայի կուրսը.

Մաս 1. Մեխանիկա և մոլեկուլային ֆիզիկա (1 կիսամյակ).
Մաս 2. Էլեկտրականություն և մագնիսականություն (2-րդ կիսամյակ).
Մաս 3. Օպտիկա և ատոմային ֆիզիկա (3-րդ կիսամյակ).

Ֆիզիկայի դասընթացի յուրաքանչյուր մասի ուսումնասիրության ժամանակ տրամադրվում են աշխատանքի հետևյալ տեսակները.

1. Դասընթացի տեսական ուսումնասիրություն (դասախոսություններ).
2. Խնդրի լուծման վարժություններ (գործնական վարժություններ).
3. Լաբորատոր աշխատանքների կատարում և պաշտպանություն.
4. Անկախ խնդիրների լուծում (տնային աշխատանք).
5. Թեստային թերթեր.
6. Օֆսեթ.
7. Խորհրդակցություններ.
8. Քննություն.

Ֆիզիկայի դասընթացի տեսական ուսումնասիրություն.

Ֆիզիկայի տեսական ուսումնասիրությունն իրականացվում է ֆիզիկայի դասընթացի ծրագրին համապատասխան տրվող հոսքային դասախոսություններում: Դասախոսությունները կարդացվում են ըստ ամբիոնի ժամանակացույցի։ Ուսանողների համար դասախոսությունների մասնակցությունը պարտադիր է։

Առարկան ինքնուրույն ուսումնասիրելու համար ուսանողները կարող են օգտագործել ֆիզիկայի դասընթացի համապատասխան մասի համար առաջարկվող հիմնական և լրացուցիչ ուսումնական գրականության ցանկը կամ ամբիոնի աշխատակիցների կողմից պատրաստված և հրատարակված դասագրքերը: Ֆիզիկայի դասընթացի բոլոր մասերի ուսուցման միջոցները հասանելի են հանրային սեփականությունում՝ բաժնի կայքում:

Սեմինարներ

Տեսական նյութի ուսումնասիրմանը զուգահեռ ուսանողը գործնական պարապմունքներում (սեմինարներում) պետք է տիրապետի ֆիզիկայի բոլոր բաժինների խնդիրների լուծման մեթոդներին: Գործնական պարապմունքներին հաճախելը պարտադիր է։ Սեմինարներն անցկացվում են բաժանմունքի ժամանակացույցին համապատասխան: Ուսանողների ընթացիկ առաջադիմության մոնիտորինգն իրականացվում է ուսուցչի կողմից, ով գործնական պարապմունքներ է անցկացնում հետևյալ ցուցանիշներով.

• հաճախում գործնական պարապմունքների;
• դասարանում ուսանողի աշխատանքի արդյունավետությունը;
• տնային աշխատանքների ամբողջականություն;
• երկու դասարանային թեստերի արդյունքներ;

Անկախ պատրաստման համար ուսանողները կարող են օգտագործել ամբիոնի աշխատակազմի կողմից պատրաստված և հրատարակված խնդիրների լուծման դասագրքեր: Բաժանմունքի կայքում առկա են ֆիզիկայի դասընթացի բոլոր մասերի խնդիրների լուծման դասագրքեր։

Լաբորատոր աշխատանքներ

Լաբորատոր աշխատանքները նպատակ ունեն ուսանողին ծանոթացնել չափիչ սարքավորումներին և ֆիզիկական չափումների մեթոդներին, պատկերացնել հիմնական ֆիզիկական օրենքները: Լաբորատոր աշխատանքներն իրականացվում են ֆիզիկայի ամբիոնի ուսումնական լաբորատորիաներում՝ ըստ ամբիոնի ուսուցիչների պատրաստած նկարագրությունների (հասանելի է ամբիոնի կայքում հանրային սեփականությունում) և ըստ ամբիոնի ժամանակացույցի:

Յուրաքանչյուր կիսամյակում ուսանողը պետք է լրացնի և պաշտպանի 4 լաբորատոր աշխատանք։

Առաջին դասին ուսուցիչը անցկացնում է անվտանգության ճեպազրույց, յուրաքանչյուր ուսանողի տեղեկացնում լաբորատոր աշխատանքների անհատական ​​ցանկի մասին: Սովորողը կատարում է առաջին լաբորատոր աշխատանքը, չափումների արդյունքները մուտքագրում է աղյուսակում և կատարում համապատասխան հաշվարկները։ Լաբորատոր աշխատանքի վերաբերյալ վերջնական հաշվետվությունը ուսանողը պետք է պատրաստի տանը։ Հաշվետվություն պատրաստելիս անհրաժեշտ է օգտագործել «Չափումների տեսության ներածություն» ուսումնական և մեթոդական մշակումը և «Ուղեցույցներ ուսանողների համար լաբորատոր աշխատանքի նախագծման և չափման սխալների հաշվարկման վերաբերյալ» (հասանելի է հանրային տիրույթում կայքում: բաժնի):

Հաջորդ դասի ուսանողին պետք էներկայացրեք ամբողջությամբ ավարտված առաջին լաբորատոր աշխատանքը և պատրաստեք ձեր ցուցակից հաջորդ աշխատանքի ուրվագիծը: Ռեֆերատը պետք է համապատասխանի լաբորատոր աշխատանքների նախագծման պահանջներին, ներառի տեսական ներածություն և աղյուսակ, որտեղ մուտքագրվելու են առաջիկա չափումների արդյունքները: Հաջորդ լաբորատոր աշխատանքի համար նշված պահանջները չկատարելու դեպքում ուսանողը չթույլատրված.

Յուրաքանչյուր դասին, սկսած երկրորդից, սովորողը պաշտպանում է նախկին լրիվ ավարտված լաբորատոր աշխատանքը։ Պաշտպանությունը բաղկացած է ձեռք բերված փորձարարական արդյունքների բացատրությունից և նկարագրության մեջ տրված վերահսկողական հարցերին պատասխանելուց: Լաբորատոր աշխատանքը համարվում է ամբողջությամբ ավարտված, եթե տետրում առկա է ուսուցչի ստորագրությունը, իսկ մատյանում՝ համապատասխան նշում:

Ուսումնական ծրագրով նախատեսված բոլոր լաբորատոր աշխատանքներն ավարտելուց և պաշտպանելուց հետո դասարանը ղեկավարող ուսուցիչը լաբորատոր ամսագրում դնում է «անցողիկ» նշան:

Եթե ​​որևէ պատճառով ուսանողը չի կարողացել լրացնել լաբորատոր ֆիզիկական սեմինարի ուսումնական ծրագիրը, ապա դա կարող է իրականացվել լրացուցիչ պարապմունքների ժամանակ, որոնք անցկացվում են ըստ ամբիոնի ժամանակացույցի:

Դասերին պատրաստվելու համար ուսանողները կարող են օգտվել լաբորատոր աշխատանքների կատարման մեթոդական առաջարկություններից, որոնք հասանելի են հանրային տիրույթում՝ ամբիոնի կայքում:

Թեստային թերթեր

Գործնական պարապմունքներում (սեմինարներում) յուրաքանչյուր կիսամյակում ուսանողի առաջադիմության ընթացիկ վերահսկման համար անցկացվում է երկու լսարանային թեստ: Բաժնի միավորային վարկանիշային համակարգին համապատասխան՝ յուրաքանչյուր հսկողական աշխատանք գնահատվում է 30 միավոր: Թեստավորում կատարելիս ուսանողի հավաքած միավորների ընդհանուր գումարը (երկու թեստի առավելագույն գումարը 60 է) օգտագործվում է ուսանողի վարկանիշը ձևավորելու համար և հաշվի է առնվում «Ֆիզիկա» առարկայից վերջնական գնահատականը սահմանելիս։

օֆսեթ

Ուսանողը ֆիզիկայից կրեդիտ է ստանում, պայմանով, որ 4 լաբորատոր աշխատանք ավարտված և պաշտպանված լինի (լաբորատոր ամսագրում նշվում է լաբորատոր աշխատանքի ավարտի գնահատականը) և ընթացիկ առաջադիմության վերահսկման միավորների գումարը մեծ կամ հավասար է 30-ի: Գրանցամատյանում գրքույկը և հայտարարությունը դրվում է գործնական պարապմունքներ (սեմինարներ) անցկացնող ուսուցչի կողմից:

Քննություն

Քննությունն անցկացվում է բաժնի կողմից հաստատված տոմսերով։ Յուրաքանչյուր տոմս ներառում է երկու տեսական հարց և առաջադրանք: Նախապատրաստումը հեշտացնելու համար ուսանողը կարող է օգտագործել քննությանը նախապատրաստվելու հարցերի ցանկը, որի հիման վրա էլ կազմվում են տոմսերը։ Քննության հարցերի ցանկը հրապարակայնորեն հասանելի է Ֆիզիկայի ամբիոնի կայքում:

1. 4 լաբորատոր աշխատանք ամբողջությամբ ավարտվել և պաշտպանվել է (լաբորատոր ամսագրում կա լաբորատոր աշխատանքի օֆսեթի նշան);
2. 2 թեստի ընթացիկ առաջընթացի վերահսկման ընդհանուր միավորը մեծ է կամ հավասար է 30-ի (60 հնարավորից);
3. գնահատականի գրքում և գնահատականի թերթիկում փակցվում է «անցած» նշանը

1-ին կետը չկատարելու դեպքում ուսանողն իրավունք ունի մասնակցելու լրացուցիչ լաբորատոր սեմինարների, որոնք անցկացվում են ըստ ամբիոնի ժամանակացույցի: 1-ին կետը կատարելիս և 2-րդ կետը չկատարելիս ուսանողն իրավունք ունի հավաքել բաց թողնված միավորները թեստային հանձնաժողովներում, որոնք անցկացվում են նիստի ընթացքում՝ ըստ բաժնի ժամանակացույցի: Ընթացիկ կատարողականի վերահսկման ժամանակ 30 և ավելի միավոր հավաքած ուսանողներին թույլ չեն տալիս քննական հանձնաժողով գնալ վարկանիշային միավորը բարձրացնելու համար:

Միավորների առավելագույն գումարը, որը ուսանողը կարող է հավաքել ընթացիկ կատարողականի վերահսկման միջոցով, 60 է:

Ուսուցիչը իրավունք ունի 5 միավորից ոչ ավել ավելացնել այն ուսանողին, ով մասնակցել է բոլոր գործնական պարապմունքներին և ակտիվորեն աշխատել դրանց վրա (ընթացիկ առաջադիմության վերահսկման միավորների ընդհանուր գումարը, սակայն, չպետք է գերազանցի 60 միավորը):

Քննության արդյունքների հիման վրա ուսանողը կարող է հավաքել միավորների առավելագույն քանակը 40 միավոր է:

Կիսամյակի ընթացքում ուսանողի հավաքած միավորների ընդհանուր գումարը հիմք է հանդիսանում «Ֆիզիկա» առարկայի գնահատման համար՝ համաձայն հետևյալ չափանիշների.

• եթե ընթացիկ առաջընթացի վերահսկման և միջանկյալ հավաստագրման (քննության) միավորների հանրագումարը. 60 միավորից պակաս, ապա գնահատականը «անբավարար» է.;
• 60-ից 74 միավոր, ապա գնահատականը «բավարար է».;
• եթե ընթացիկ առաջընթացի վերահսկման և միջանկյալ հավաստագրման (քննության) միավորների գումարը ընկնում է միջակայքում. 75-ից 89 միավոր, ապա նշանը «լավ է»;
• եթե ընթացիկ առաջընթացի վերահսկման և միջանկյալ հավաստագրման (քննության) միավորների գումարը ընկնում է միջակայքում. 90-ից 100 միավոր, ապա նշանը «գերազանց է»:

Քննական թերթիկում և գրանցամատյանում սահմանվում են «գերազանց», «լավ», «բավարար» գնահատականները: «Անբավարար» վարկանիշը միայն հայտարարության մեջ է.

ԼԱԲՈՐԱՏՈՐԻԱԿԱՆ ՍԵՊՏԱՆԻ

Հղումներ լաբորատորիաներ ներբեռնելու համար*
*Ֆայլը ներբեռնելու համար աջ սեղմեք հղման վրա և ընտրեք «Պահպանել թիրախը որպես...»
Ֆայլը կարդալու համար անհրաժեշտ է ներբեռնել և տեղադրել Adobe Reader-ը:

Մաս 1. Մեխանիկա և մոլեկուլային ֆիզիկա

Մաս 2. Էլեկտրականություն և մագնիսականություն

Մաս 3. Օպտիկա և ատոմային ֆիզիկա

Նյութը լաբորատոր պարապմունքների հավաքածու է ՕԴՊ-ի աշխատանքային ծրագրի համար.02 «Ֆիզիկա». Աշխատանքը պարունակում է բացատրական նշում, գնահատման չափանիշներ, լաբորատոր աշխատանքների ցանկ և դիդակտիկ նյութ:

Ներբեռնել:

Նախադիտում:

Ընդհանուր մասնագիտական ​​կրթության նախարարություն

Սվերդլովսկի մարզ

Պետական ​​ինքնավար ուսումնական հաստատություն

միջին մասնագիտական ​​կրթություն

Սվերդլովսկի շրջան «Պերվուրալսկի պոլիտեխնիկական»

ԼԱԲՈՐԱՏՈՐԻԱՅԻ ԱՇԽԱՏԱՆՔՆԵՐ

ԱՇԽԱՏԱՆՔԱՅԻՆ ԾՐԱԳՐԻՆ

ԿՐԹԱԿԱՆ ԿԱՐԳԱՊԱՀՈՒԹՅՈՒՆ

ODP 02. ՖԻԶԻԿԱ

Պերվուրալսկ

2013

Նախադիտում:

Բացատրական նշում.

Լաբորատոր առաջադրանքները մշակվում են «Ֆիզիկա» մասնագիտության աշխատանքային ծրագրին համապատասխան։

Լաբորատոր աշխատանքի նպատակըֆիզիկայի հիմնական դասընթացի հիմնական կրթական ծրագրի ուսանողների կողմից յուրացման առարկայական և մետաառարկայական արդյունքների ձևավորումը.

Լաբորատոր աշխատանքի առաջադրանքներ:

Թիվ p / p	Ձևավորված արդյունքներ	ԳԷՖ-ի պահանջները	Հիմնական իրավասություններ
	Ուսուցման և հետազոտական ​​հմտությունների տիրապետում:	Մետաառարկայի արդյունքներ	Վերլուծական
	Դիտարկվող երևույթների ֆիզիկական էության ըմբռնում.	Թեմայի արդյունքները	Վերլուծական
	Հիմնական ֆիզիկական հասկացությունների, օրինաչափությունների, օրենքների տիրապետում:	Թեմայի արդյունքները	Կարգավորող
	Ֆիզիկական տերմինաբանության և նշանների վստահ օգտագործումը	Թեմայի արդյունքները	Կարգավորող
	Ֆիզիկայի մեջ կիրառվող գիտական ​​գիտելիքների հիմնական մեթոդների տիրապետում` չափում, փորձ	Թեմայի արդյունքները	Վերլուծական
	Չափումների արդյունքները մշակելու ունակություն:	Թեմայի արդյունքները	Սոցիալական
	Ֆիզիկական մեծությունների միջև կապը հայտնաբերելու ունակությունը:	Թեմայի արդյունքները	Վերլուծական
	Արդյունքները բացատրելու և եզրակացություններ անելու ունակություն:	Թեմայի արդյունքները	ինքնակատարելագործում

Լաբորատոր հաշվետվության ձևը պարունակում է.

1. Աշխատանքի համարը;
2. Նպատակային;
3. Օգտագործված սարքավորումների ցանկ;
4. Կատարվող գործողությունների հաջորդականությունը;
5. Տեղադրման գծապատկեր կամ դիագրամ;
6. Արժեքների գրանցման աղյուսակներ և/կամ սխեմաներ;
7. Հաշվարկման բանաձևեր.

Գնահատման չափանիշներ:

Հմտությունների ցուցադրում.	Դասարան
Տեղադրման հավաքում (սխեմա)	Կարգավորում սարքեր	դուրսբերում վկայություն	Հաշվարկ արժեքներ	Սեղանների լրացում, շին գծապատկերներ	Եզրակացություն վրա աշխատանքը
						«5»
						«չորս»
						«3»

Լաբորատոր աշխատանքների ցանկ.

Աշխատանքի թիվ	Աշխատանքի անվանումը	Բաժնի անվանումը
	Զսպանակի կոշտության որոշում.	Մեխանիկա.
	Շփման գործակիցի որոշում.	Մեխանիկա.
	Մարմնի շարժման ուսումնասիրությունը շրջանագծի տակ ձգողականության և առաձգականության գործողություն:	Մեխանիկա.
	Ազատ անկման արագացման չափում Մաթեմատիկական ճոճանակի օգնությամբ։	Մեխանիկա.
	Գեյ-Լյուսակի օրենքի փորձարարական ստուգում.
	Մակերեւույթի գործակիցի չափում լարում.	Մոլեկուլային ֆիզիկա. Թերմոդինամիկա.
	Ռետինի առաձգական մոդուլի չափում.	Մոլեկուլային ֆիզիկա. Թերմոդինամիկա.
	Ընթացիկ ուժի կախվածության ուսումնասիրություն Լարման.	Էլեկտրադինամիկա.
	Դիմադրողականության չափում դիրիժոր.	Էլեկտրադինամիկա.
	Հաղորդիչների սերիայի և զուգահեռ կապի օրենքների ուսումնասիրություն.	Էլեկտրադինամիկա.
	EMF-ի չափում և ներքին ընթացիկ աղբյուրի դիմադրություն:	Էլեկտրադինամիկա.
	վրա մագնիսական դաշտի գործողության դիտարկում Ընթացիկ.	Էլեկտրադինամիկա.
	Լույսի արտացոլման դիտարկում.	Էլեկտրադինամիկա.
	Ռեֆրակցիոն ինդեքսի չափում ապակի.	Էլեկտրադինամիկա.
	Լույսի ալիքի երկարության չափում.	Էլեկտրադինամիկա.
	Գծային սպեկտրների դիտարկում.
	Լիցքավորված մասնիկների հետքերի ուսումնասիրություն:	Ատոմի կառուցվածքը և քվանտային ֆիզիկան.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 1.

«Աղբյուրի կոշտության որոշում».

Թիրախ: Որոշեք զսպանակի կոշտությունը՝ օգտագործելով զսպանակի ուժի սյուժեն՝ ընդդեմ երկարացման: Եզրակացություն արեք այս կախվածության բնույթի մասին:

Սարքավորումներ: եռոտանի, դինամոմետր, 3 կշիռ, քանոն.

Առաջընթաց.

1. Դինամոմետրի զսպանակից քաշ կախեք, չափեք առաձգական ուժը և զսպանակի երկարացումը։
2. Այնուհետեւ երկրորդը կցեք առաջին քաշին։ Կրկնել չափումները:
3. Երրորդը ամրացրեք երկրորդ քաշին։ Կրկին կրկնել չափումները:

1. Կառուցեք զսպանակի երկարացումից առաձգական ուժի կախվածության գրաֆիկ.

Ֆուպրը, Ն

0 0,02 0,04 0,06 0,08 Δl, մ

1. Գրաֆիկից գտե՛ք առաձգական ուժի և երկարացման միջին արժեքները: Հաշվարկել առաձգականության գործակցի միջին արժեքը.

1. Եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 2.

«Շփման գործակիցի որոշում».

Թիրախ: Որոշեք շփման գործակիցը, օգտագործելով շփման ուժը մարմնի քաշի նկատմամբ: Եզրակացություն արեք սահող շփման գործակցի և ստատիկ շփման գործակցի հարաբերակցության մասին։

Սարքավորումներ: ձող, դինամոմետր, 3 բեռ՝ յուրաքանչյուրը 1 Ն կշռով, քանոն։

Առաջընթաց.

1. Դինամոմետրով չափեք ձողի քաշը R.
2. Բլոկը հորիզոնական դրեք քանոնի վրա: Օգտագործելով դինամոմետր, չափեք առավելագույն ստատիկ շփման ուժը Ffr 0 .
3. Հավասարաչափ սանդղակը շարժելով քանոնի երկայնքով, չափեք սահող շփման ուժը Ftr.
4. Տեղադրեք բեռը բարի վրա: Կրկնել չափումները:
5. Ավելացնել երկրորդ քաշը: Կրկնել չափումները:
6. Ավելացնել երրորդ քաշը: Կրկին կրկնել չափումները:
7. Արդյունքները գրանցեք աղյուսակում.

1. Շփման ուժի գրաֆիկները ըստ մարմնի քաշի.

Ֆուպրը, Ն

0 1.0 2.0 3.0 4.0 Ռ, Ն

1. Ըստ գրաֆիկի՝ գտե՛ք մարմնի քաշի, ստատիկ շփման ուժի և սահող շփման ուժի միջին արժեքները: Հաշվարկել ստատիկ շփման գործակիցի և սահող շփման գործակիցի միջին արժեքները.

μ cf 0 = F cf.tr 0; μ av = Fav.tr ;

Rsr Rsr

1. Եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 3.

«Մի քանի ուժերի ազդեցության տակ մարմնի շարժման ուսումնասիրություն».

Թիրախ: Ուսումնասիրել մարմնի շարժումը առաձգական և ձգողական ուժերի ազդեցության տակ: Եզրակացություն արեք Նյուտոնի երկրորդ օրենքի կատարման մասին.

Սարքավորումներ: եռոտանի, դինամոմետր, 100 գ քաշը թելի վրա, թղթե շրջան, վայրկյանաչափ, քանոն։

Առաջընթաց.

1. Կախեք քաշը թելի վրա, օգտագործելով եռոտանի շրջանագծի կենտրոնի վրա:
2. Հորիզոնական հարթությունում արձակեք բարը, շարժվելով շրջանագծի սահմանով:

R F հսկողություն

1. Չափել t ժամանակը, որի համար մարմինը կատարում է առնվազն 20 պտույտ n.
2. Չափել շրջանագծի շառավիղը R.
3. Վերցրեք բեռը շրջանագծի սահմանին, օգտագործեք դինամոմետր՝ արդյունքի ուժը չափելու համար, որը հավասար է F զսպանակի առաձգական ուժին:նախկին
4. Օգտագործելով Նյուտոնի II օրենքը, հաշվարկեք կենտրոնաձիգ արագացումը.

F = մ. a cs; և tss \u003d v 2; v=2. պ . R; T \u003d _ t _;

R T n

Եվ cs \u003d 4. π 2. Ռ. n2;

(π 2 կարող է հավասարվել 10-ի):

1. Հաշվե՛ք ստացվող ուժը m. ացս .
2. Արդյունքները գրանցեք աղյուսակում.

1. Եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 4.

«Ազատ անկման արագացման չափում».

Թիրախ: Չափել ազատ անկման արագացումը ճոճանակով: Եզրակացություն արեք ստացված արդյունքի տեղեկատու արժեքի համընկնման մասին.

Սարքավորումներ: եռոտանի, գնդակ թելի վրա, դինամոմետր, վայրկյանաչափ, քանոն։

Առաջընթաց.

1. Կախեք գնդակը թելից՝ օգտագործելով եռոտանի:

1. Հեռացրեք գնդակը հավասարակշռության դիրքից:

1. Չափել t ժամանակը, որի ընթացքում ճոճանակը կատարում է առնվազն 20 տատանումներ (մեկ տատանումը հավասարակշռության դիրքից երկու ուղղություններով շեղում է).

1. Չափել գնդակի կախոցի երկարությունը լ.

1. Օգտագործելով մաթեմատիկական ճոճանակի տատանումների ժամանակաշրջանի բանաձևը, հաշվարկեք ազատ անկման արագացումը.

T = 2.պ. լ; T \u003d _ t _; _t_ = 2.π. լ; _ t 2 = 4.π 2: լ

G n n g n 2 գ

G = 4. π 2: լ. n2;

(π 2 կարող է հավասարվել 10-ի):

1. Արդյունքները գրանցեք աղյուսակում.

1. Եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 5.

«Գեյ-Լյուսակի օրենքի փորձարարական թեստ».

Թիրախ: Ուսումնասիրեք իզոբարային գործընթացը: Եզրակացություն արեք Գեյ-Լյուսակի օրենքի կատարման մասին.

Սարքավորումներ: փորձանոթ, բաժակ տաք ջուր, բաժակ սառը ջուր, ջերմաչափ, քանոն։

Առաջընթաց.

1. Խողովակի բաց ծայրը դրեք տաք ջրի մեջ, որպեսզի խողովակի մեջ օդը տաքացվի առնվազն 2-3 րոպե: Չափել տաք ջրի ջերմաստիճանը t 1 .
2. Բթամատով փակեք խողովակի բացվածքը, խողովակը հանեք ջրից և դրեք սառը ջրի մեջ՝ խողովակը տակնուվրա անելով։Ուշադրություն. Փորձանոթից օդի արտահոսքը կանխելու համար ձեր մատը հեռացրեք փորձանոթից, որը բացվում է միայն ջրի տակ:
3. Խողովակը թողեք մի քանի րոպե, բաց ծայրը ներքև, սառը ջրի մեջ: Չափել սառը ջրի ջերմաստիճանը t 2 . Դիտեք փորձանոթում ջրի բարձրացումը:

1. Բարձրացումը դադարեցնելուց հետո փորձանոթի ջրի մակերեսը հավասարեցրեք բաժակի ջրի մակերեսին: Այժմ փորձանոթում օդի ճնշումը հավասար է մթնոլորտային ճնշմանը, այսինքն. իզոբարային պրոցեսի պայմանը կատարվում է P = const. Չափել օդի բարձրությունը փորձանոթում l 2 .
2. Թափել ջուրը փորձանոթից և չափել փորձանոթի երկարությունը l 1 .
3. Ստուգեք Գեյ-Լյուսակի օրենքի կատարումը.

V 1 \u003d V 2; V 1 = _ Տ 1 .

T 1 T 2 V 2 T 2

Ծավալների հարաբերակցությունը կարող է փոխարինվել փորձանոթում օդային սյուների բարձրությունների հարաբերակցությամբ.

l 1 \u003d T 1

L 2 T 2

1. Ջերմաստիճանը փոխարկեք Ցելսիուսի սանդղակից բացարձակ սանդղակի՝ T \u003d t + 273:
2. Արդյունքները գրանցեք աղյուսակում.

1. Եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 6.

«Մակերեւութային լարվածության գործակիցի չափում».

Թիրախ: Չափել ջրի մակերեսային լարվածությունը: Եզրակացություն արեք ստացված արժեքի և հղման արժեքի համընկնման մասին.

Սարքավորումներ: pipette բաժանումներով, մի բաժակ ջուր:

Առաջընթաց.

1. Ջուր քաշեք խողովակի մեջ:

1. Կաթիլ առ կաթիլ կաթիլ ջուրը կաթիլ խողովակից: Հաշվե՛ք n կաթիլների քանակը, որը համապատասխանում է ջրի որոշակի ծավալին V (օրինակ՝ 0,5 սմ 3 ) դուրս է լցվել պիպետտից:

1. Հաշվե՛ք մակերեւութային լարվածության գործակիցը՝ σ =Ֆ , որտեղ F = m . g; l = π.d

σ = մ. g , որտեղ m = ρ .V σ = ρ .V. է

π .d n π .d . n

ρ \u003d 1.0 գ / սմ 3 - ջրի խտություն; g = 9,8 մ / վ 2 - ձգողականության արագացում; pi = 3.14;

d = 2 մմ-ը կաթիլային պարանոցի տրամագիծն է, որը հավասար է պիպետտի ծայրի ներքին հատվածին:

1. Արդյունքները գրանցեք աղյուսակում.

1. Մակերեւութային լարվածության գործակցի ստացված արժեքը համեմատե՛ք հղման արժեքի հետ՝ σնշվ. = 0,073 Ն/մ:

1. Եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 7.

«Ռետինի առաձգական մոդուլի չափում».

Թիրախ: Որոշեք կաուչուկի առաձգականության մոդուլը: Եզրակացություն արեք ստացված արդյունքի տեղեկատու արժեքի համընկնման մասին.

Սարքավորումներ: եռոտանի, ռետինե լարի կտոր, կշիռների հավաքածու, քանոն։

Առաջընթաց.

1. Կախեք ռետինե լարը եռոտանիով: Չափել լարի վրա նշանների միջև հեռավորությունը l 0 .
2. Լարի ազատ ծայրին կշիռներ ամրացրեք: Բեռների քաշը հավասար է առաձգական F ուժին, որն առաջանում է լարում առաձգական դեֆորմացիայի ժամանակ։
3. Չափել հեռավորությունը նշանների միջև, երբ լարը դեֆորմացվում է l.

1. Հաշվե՛ք ռետինի առաձգական մոդուլը՝ օգտագործելով Հուկի օրենքը. σ = E. ε, որտեղ σ =Ֆ

– մեխանիկական սթրես, S =պ . դ2 - լարերի խաչմերուկի մակերեսը, դ - լարը տրամագիծը,

ε \u003d Δl \u003d (l - l 0) - լարերի հարաբերական երկարացում.

չորս. F=E. (l - l 0 ) E = 4: Ֆ. լ 0, որտեղ π = 3.14; d = 5 մմ = 0,005 մ:

պ . d 2 l π.d 2 .(l –l 0 )

1. Արդյունքները գրանցեք աղյուսակում.

1. Համեմատեք առաձգականության մոդուլի ստացված արժեքը հղման արժեքի հետ.

E անդրադարձ. = 8. 10 8 Պա.

1. Եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 8.

«Հոսանքի ուժի կախվածության ուսումնասիրություն լարումից».

Թիրախ: Կառուցեք մետաղական հաղորդիչի CVC-ն, օգտագործելով ստացված կախվածությունը, որոշեք դիմադրության դիմադրությունը և եզրակացություն արեք CVC-ի բնույթի մասին:

Սարքավորումներ: Գալվանական բջիջների մարտկոց, ամպաչափ, վոլտմետր, ռեոստատ, ռեզիստոր, միացնող լարեր:

Առաջընթաց.

1. Վերցրեք ցուցումներ ամպերմետրից և վոլտմետրից՝ կարգավորելով ռեզիստորի լարումը ռեոստատի միջոցով: Արդյունքները գրանցեք աղյուսակում.

Ու, Վ
Ես, Ա

1. Ըստ աղյուսակի տվյալների՝ կառուցեք CVC.

Ես, Ա

Ու, Վ

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

1. Որոշեք ընթացիկ Iav-ի և Uav լարման միջին արժեքները I–V բնութագրերից:

1. Հաշվեք ռեզիստորի դիմադրությունը՝ օգտագործելով Օհմի օրենքը.

Uավ

R =.

Յավ

1. Եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 9.

«Հաղորդավարի դիմադրողականության չափում».

Թիրախ: Որոշեք նիկելի հաղորդիչի տեսակարար դիմադրությունը, եզրակացություն արեք ստացված արժեքի համընկնման մասին հղման արժեքին։

Սարքավորումներ: Գալվանական բջիջների մարտկոց, ամպաչափ, վոլտմետր, նիկելային մետաղալար, քանոն, միացնող լարեր։

Առաջընթաց.

1) Հավաքեք շղթան.

Ա Վ

3) Չափել մետաղալարերի երկարությունը: Արդյունքը գրանցեք աղյուսակում:

R = p. լ / Ս - դիրիժորի դիմադրություն; S = p. դ 2 / 4 - դիրիժորի խաչմերուկի տարածքը;

p = 3.14. դ2. U

4.I. լ

դ, մմ	ես	Ու, Վ	Ես, Ա	ρ, Օհմ. մմ 2 / մ
0,50

6) Համեմատեք ստացված արժեքը նիկելինային դիմադրողականության հղման արժեքի հետ.

0,42 Օմ մմ2 / մ.

7) եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 10.

«Հաղորդիչների սերիաների և զուգահեռ կապերի ուսումնասիրություն».

Թիրախ: Եզրակացություն արեք հաղորդիչների շարքային և զուգահեռ միացման օրենքների կատարման մասին.

Սարքավորումներ Գալվանական բջիջների մարտկոց, ամպաչափ, վոլտմետր, երկու ռեզիստոր, միացնող լարեր:

Առաջընթաց.

1) Հավաքեք շղթաները. ա) հետ հետեւողական եւբ) զուգահեռ կապ

Ռեզիստորներ:

A V A V

R 1 R 2 R 1

2) Վերցրեք ցուցումներ ամպաչափից և վոլտմետրից:

R pr \u003d;

Ա) R tr \u003d R 1 + R 2; բ) R 1 .R 2

Rtr =.

(R1 + R2)

Արդյունքները գրանցեք աղյուսակում.

5) եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 11.

«EMF-ի և հոսանքի աղբյուրի ներքին դիմադրության չափում».

Թիրախ: Չափել EMF-ը և ընթացիկ աղբյուրի ներքին դիմադրությունը, բացատրել չափված EMF արժեքի և անվանական արժեքի տարբերության պատճառը:

Սարքավորումներ: Ընթացքի աղբյուր, ամպաչափ, վոլտմետր, ռեոստատ, բանալի, միացնող լարեր:

Առաջընթաց.

1) Հավաքեք շղթան.

Ա Վ

2) Վերցրեք ցուցումներ ամպաչափից և վոլտմետրից: Արդյունքները գրանցեք աղյուսակում:

3 ) Բացեք բանալին: Վերցրեք ընթերցումներ վոլտմետրից (emf): Արդյունքը գրանցեք աղյուսակում: Համեմատեք EMF-ի չափված արժեքը անվանական արժեքի հետ՝ ε nom = 4,5 Վ.

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

է–U

5) Մուտքագրեք արդյունքը աղյուսակում.

Ես, Ա	Ու, Վ	ε, Վ	r, Օմ

6) եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 12.

«Հոսանքի վրա մագնիսական դաշտի գործողության դիտարկում».

Թիրախ: Սահմանեք հոսանքի ուղղությունը կծիկի մեջ՝ օգտագործելով ձախ ձեռքի կանոնը: Եզրակացություն արեք, թե ինչից է կախված Ամպերի ուժի ուղղությունը։

Սարքավորումներ: Լարի կծիկ, գալվանական խցերի մարտկոց, բանալի, միացնող լարեր, կամարակապ մագնիս, եռոտանի։

Առաջընթաց.

1) Հավաքեք շղթան.

2) Մագնիսը բերեք կծիկի մոտ առանց հոսանքի: Բացատրի՛ր դիտարկվող երեւույթը։

3) Հոսանքով կծիկի մոտ բերեք սկզբում մագնիսի հյուսիսային բևեռը (N), ապա հարավային բևեռը (S): Նկարում ցույց տվեք կծիկի և մագնիսի բևեռների հարաբերական դիրքը, նշեք ամպերի ուժի ուղղությունը, մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը և հոսանքը կծիկի մեջ.

4) Կրկնել փորձերը՝ փոխելով հոսանքի ուղղությունը կծիկի մեջ.

Ս Ս

5 ) Եզրակացություն արեք.

Նախադիտում:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 13.

«Լույսի արտացոլման դիտարկում».

Թիրախ:դիտարկել լույսի արտացոլումը. Եզրակացություն արեք լույսի արտացոլման օրենքի իրականացման մասին.

Սարքավորումներ:լույսի աղբյուր, ճեղքավոր էկրան, հարթ հայելի, անկյունաչափ, քառակուսի։

Առաջընթաց.

1. Գծեք ուղիղ գիծ, ​​որի երկայնքով տեղադրում եք հայելին:

3. Ուղղեք լույսի ճառագայթը հայելու վրա: Նշեք միջադեպը և արտացոլված ճառագայթները երկու կետով: Կետերը միացնելով` կառուցեք անկման և անդրադարձած ճառագայթները, անկման կետում կետագծով վերականգնեք հայելու հարթությանը ուղղահայացը:

1 1’

2 2’

3 3’

α γ

կենտրոնումթերթիկ):

Օգտագործեք էկրանը՝ լույսի բարակ ճառագայթ ստանալու համար:

Լույսի ճառագայթ ուղղեք ափսեի վրա: Երկու կետով նշեք ընկնող ճառագայթը և ափսեից դուրս եկած ճառագայթը: Կետերը միացնելով` կառուցեք ընկնող և ելքային ճառագայթ: B անկման կետում կետագծով վերականգնեք ափսեի հարթությանը ուղղահայացը: F կետը այն կետն է, որտեղ ճառագայթը դուրս է գալիս թիթեղից: B և F կետերը միացնելով, կառուցեք բեկված ճառագայթ BF:

Ա Է

α

AT

β

Դ Գ

Ֆ

4. բեկման ինդեքսը որոշելու համար մենք օգտագործում ենք լույսի բեկման օրենքը.

n=sina

sinβ

5. Կառուցեք շրջանկամայականշառավիղը (շրջանի շառավիղը վերցրեք որպեսավելին) կենտրոնացած է B կետում:
6. Նշեք անկման ճառագայթի շրջանագծի հետ հատման A կետը և շրջանագծի հետ բեկված ճառագայթի հատման C կետը:
7. A և C կետերից իջեցրեք ուղղանկյունները ափսեի հարթությանը ուղղահայացին: Ստացված BAE և BCD եռանկյունները ուղղանկյուն են՝ BA և BC հավասար հիպոթենուսներով (շրջանի շառավիղ):
8. Օգտագործելով վանդակաճաղը, ստացեք սպեկտրների պատկերներ էկրանի վրա, դրա համար նայեք լամպի թելիկին էկրանի ճեղքով:

1 առավելագույնը

բ

φ ա

0 առավելագույնը (բացը)

դիֆրակցիոն

վանդակավորբ

1 առավելագույնը

էկրան

3. Օգտագործելով քանոնը էկրանին, չափեք հեռավորությունը ճեղքից մինչև առաջին կարգի կարմիր առավելագույնը:
4. Նմանատիպ չափումներ կատարեք առաջին կարգի մանուշակագույն առավելագույնի համար:
5. Հաշվե՛ք սպեկտրի կարմիր և մանուշակագույն ծայրերին համապատասխանող ալիքների երկարությունները՝ օգտագործելով դիֆրակցիոն ցանցի հավասարումը. դ. sin φ = k. λ, որտեղ d-ը դիֆրակցիոն ցանցի ժամանակաշրջանն է:

դ=1 մմ = 0,01 մմ = 1: տասը-2 մմ = 1: տասը-5 մ; k = 1; sin φ = tg φ =ա(փոքր անկյունների համար):

100 բ

λ = դ.բ

ա

6. Ստացված արդյունքները համեմատե՛ք հղման արժեքների հետ՝ λk = 7,6: տասը-7 մ; λf = 4,.0: տասը

   Լաբորատոր աշխատանք թիվ 16.

   «Գծային սպեկտրների դիտում».

   Թիրախ:դիտարկել և նկարել իներտ գազերի սպեկտրները. Եզրակացություն արեք սպեկտրների ստացված պատկերների ստանդարտ պատկերների համընկնման մասին։

   Սարքավորումներ:էլեկտրամատակարարում, բարձր հաճախականության գեներատոր, սպեկտրալ խողովակներ, ապակե ափսե, գունավոր մատիտներ։

   Առաջընթաց.

   1. Ձեռք բերեք ջրածնի սպեկտրի պատկերը: Դա անելու համար հաշվի առեք սպեկտրային խողովակի լուսավոր ալիքը ապակե ափսեի ոչ զուգահեռ երեսներով:
   2. Ուրվագծեք սպեկտրըջրածին (H):

   400 600 800 նմ

   3. Ձեռք բերեք և գծեք սպեկտրի պատկերները նույն ձևով.

   կրիպտոն (Kr)

   400 600 800 նմ

   հելիում (նա)

   400 600 800 նմ

   նեոն (Ne)

   1. Թարգմանեք մասնիկների հետքերը նոթատետրում (ապակու միջով),դրանք տեղադրելով էջի անկյուններում.
   2. Որոշե՛ք հետագծերի կորության շառավիղները RԻ, ՌII, ՌIII, ՌIV. Դա անելու համար հետագծի մեկ կետից երկու ակորդ քաշեք, կառուցեքմիջինակորդներին ուղղահայաց։ Ուղղահայացների հատման կետը O գծի կորության կենտրոնն է: Չափել հեռավորությունը կենտրոնից դեպի աղեղ: Գրանցեք աղյուսակում ստացված արժեքները:

   Ռ Ռ

   Օ

   3. Որոշե՛ք մասնիկի հատուկ լիցքը՝ համեմատելով այն պրոտոնի հատուկ լիցքի հետ11 ք = 1.

   մ

   Մագնիսական դաշտում լիցքավորված մասնիկի վրա ազդում է Լորենցի ուժը՝ Fl = q: Բ.վ. Այս ուժը մասնիկին հաղորդում է կենտրոնաձիգ արագացում՝ q. բ. v = մ.v2 քհամամասնական1 .

   Ռ մ Ռ

   -

   1,00

   II

   Դեյտրոն Ն12

   0,50

   III

   Տրիտոն Ն13

   0,33

   IV

   α-ն Նա մասնիկն է24

   0,50

   5. Եզրակացություն արեք.