Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по физике

ГАПОУ ТО АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
Отделение Нижняя Тавда
Методические рекомендации
по выполнению
лабораторных работ по физике
по специальностям естественно-научного профиля
Рассмотрено на заседании
ПЦК общеобразовательных дисциплин
Протокол № ______ от _______________ 2016 г.
Председатель ПЦК
_________________ С.А. КабаковаУТВЕРЖДАЮ:
Зав. Отделением ГАПОУ ТО «АТК»
Отделение Нижняя Тавда
_________________ И.В. Иволгина
Разработала: Ибатуллина Л.В., преподаватель физики.
Нижняя Тавда
2016 г.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Разработка «Методические рекомендации к лабораторным работам по физике» предназначена для качественного проведения тематических лабораторных работ. Её основной частью являются инструкции и отчёты по лабораторным работам.
Инструкции содержат тему работы, перечень необходимого оборудования, в них сформулированы цели предстоящей работы, дана краткая теоретическая справка по изученному материалу и методика выполнения.
В отчётах обучающиеся отражают выполнение поставленных целей, демонстрируют навыки работы с приборами, умения использовать полученные результаты измерений для вычислений искомых величин с использованием физических формул, способность анализировать результаты и делать выводы по проделанной работе.
«Методические рекомендации…» обеспечивают реализацию дифференцированного подхода в обучении, позволяют применять опережающий метод познания и практического освоения учебного материала обучающимися.
Разработка может быть использована не только как индивидуальное пособие для обучающихся, но и для работы преподавателя физики при организации и проведении лабораторно-практических занятий.
СОДЕРЖАНИЕ
№п/п Название лабораторной работы Количество часов
Введение. Механика 1 Кинематика
Лабораторная работа №1 «Измерение ускорения при равноускоренном движении» 1
2,3 Динамика.
Лабораторная работа №2 «Измерение коэффициента трения скольжения»
Лабораторная работа №3 «Исследование движения тела под действием постоянной силы». 1
1
4,5 Законы сохранения в механике.
Лабораторная работа №4 «Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости».
Лабораторная работа №5 «Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии тела» 1
1
Молекулярная физика. Термодинамика. 6,7 Агрегатные состояния вещества. Жидкость и пары
Лабораторная работа № 6 «Определение относительной влажности воздуха»
Лабораторная работа №7 «Определение модуля Юнга». 1
1
8,9 Твёрдые тела и их превращения
Лабораторная работа №8 « Изучение деформации растяжения»
Лабораторная работа №9 «Наблюдение процесса кристаллизации» 1
1
Электродинамика 10-12 Постоянный электрический ток.
Лабораторная работа №10 «Изучение закона Ома для участка цепи»
Лабораторная работа №11 «Изучение закона Ома для полной цепи»
Лабораторная работа №12 «Определение коэффициента полезного действия электрического чайника». 1
1
1
13 Магнитное поле.
Лабораторная работа №13 «Наблюдение явления электромагнитной индукции». 1
14 Электромагнитная индукция.
Лабораторная работа №14 «Изучение явления электромагнитной индукции» 1
15 Колебания и волны
Лабораторная работа №15 « Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза)» 1
16-18 Оптика.
Лабораторная работа №16 «Определение показателя преломления стекла»
Лабораторная работа №17 «Изучение изображения предметов в тонкой линзе»
Лабораторная работа №18 «Изучение интерференции и дифракции». 1
1
1
Заключение Используемая литература 1. ВВЕДЕНИЕ
Порядок выполнения лабораторных работ
1. Уясните тему и цель лабораторной работы. Внимательно прочтите инструкцию к ней и бланк отчёта о выполнении лабораторной работы. Исходя из прочитанного, составьте план действий, необходимый для достижения поставленных целей.2. Проверьте свою подготовленность к выполнению работы. Если ответы на поставленные вопросы представляют для вас затруднение, то прочтите материал по учебнику.
3. Проверьте наличие на лабораторном столе необходимого оборудования и материалов.
4. Ознакомившись с описанием лабораторной работы, подумайте, понятны ли вам приёмы осуществления тех или иных операций эксперимента. Если у вас возникают сомнения, проконсультируйтесь у преподавателя. Если вопросов нет, приступайте к работе.
5. Перед началом работы в отчёте о выполнении заполните свои данные.
6. По мере проведения эксперимента и получения определённых данных (показания приборов), заполняйте таблицу. В экспериментальной работе не бывает мелочей. Любые, на первый взгляд малозначительные замечания могут оказаться необходимыми при формулировке выводов.
7. По окончании лабораторной работы оформите её результаты (в виде таблиц, графиков, диаграмм, словесных описаний, вычислений) в бланке отчёта о выполнении лабораторной работы.
8. Сформулируйте выводы на основании результатов проведённого эксперимента и сделайте соответствующую запись.
9. Дайте чёткие, лаконичные ответы на контрольные вопросы
Лабораторная работа №1
«Измерение ускорения тела при равноускоренном движении»
Цель работы: измерить ускорение шарика, скатывающегося по наклонному желобу.
Оборудование: металлический желоб, стальной шарик, металлический цилиндр, измерительная лента, секундомер или часы с секундной стрелкой. (Для устойчивости к концам желоба можно приклеить кусочки ластика.)
Описание работы
Движение шарика, скатывающегося по желобу, можно приблизительно считать равноускоренным. При равноускоренном движении без начальной скорости модуль перемещения s, модуль ускорения a и время движения t связаны соотношением s = (at2)/2. Поэтому, измерив s и t, мы можем найти ускорение a по формуле a = (2s)/t2. Чтобы повысить точность измерения, ставят опыт несколько раз, а затем вычисляют средние значения измеряемых величин.
Ход работы
1. Положите желоб на стол, подложив под один из его концов одну или несколько тетрадей. Изменяя угол наклона желоба, добейтесь, чтобы шарик катился по нему достаточно медленно: движение вдоль всего желоба должно занимать не менее 3 с.
Положите в желоб у его нижнего конца металлический цилиндр. Когда шарик, скатившись, ударится о цилиндр, звук удара поможет точнее определить время движения шарика.
2. Отметьте на желобе начальное положение шарика, а также его конечное положение – верхний торец металлического цилиндра.
3. Измерьте расстояние между верхней и нижней отметками на желобе (модуль перемещения шарика s) и результат измерения запишите в таблицу, заголовок которой приведен ниже.S, м t, c tср, c а, м/с²
4. Отпустите шарик у верхней отметки без толчка и измерьте время t до удара шарика о цилиндр.
Повторите опыт 5 раз, записывая в таблицу результаты измерений. В каждом опыте пускайте шарик из одного и того же начального положения, а также следите за тем, чтобы верхний торец цилиндра находился у соответствующей отметки.
5. Вычислите tср = (t1 + t2 + t3 + t4 + t5) / 5 и результат запишите в таблицу.
6. Вычислите ускорение, с которым скатывался шарик: a ≈ (2s)/tср2. Результат вычислений запишите в таблицу.
7. Запишите выводы из эксперимента.
8. Контрольные вопросы:8.1 Что такое мгновенная скорость? Средняя скорость? Как определяются?8.2 Написать уравнение равноускоренного движения и свободного падения тел.8.3 Решить задачу: Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с. Через сколько секунд оно будет на высоте 25 метров? (Смысл ответа пояснить).
Лабораторная работа № 2
«Изучение особенностей силы трения (скольжения)»
Цель работы: измерить коэффициент трения скольжения дерева по дереву.
Оборудование: деревянный брусок, деревянная линейка, набор грузов известной массы (по 100 г), динамометр.
Теоретическая справка.
Если тянуть брусок с грузом по горизонтальной поверхности так, чтобы брусок двигался равномерно, прикладываемая к бруску горизонтальная сила равна по модулю силе трения скольжения Fтр, действующей на брусок со стороны поверхности. Модуль силы трения Fтр связан с модулем силы нормального давления N соотношением Fтр = µN. Измерив Fтр и N,можно найти коэффициент трения µ по формуле µ = FтрN. В данном случае сила нормального давления N равна весу Р бруска с грузом.
Задание №1
Ход работы
1. Определите с помощью динамометра вес бруска Рбр и запишите в приведённую ниже таблицу.
2. Положите брусок на горизонтально расположенную деревянную линейку. На брусок поставьте груз.

Поставив на брусок один груз, тяните брусок равномерно по горизонтальной линейке, измеряя с помощью динамометра прикладываемую силу. Повторите опыт, поставив на брусок два и три груза. Записывайте каждый раз в таблицу значения силы трения Fтр и силы нормального давления N= Рбр + Ргр.
№ опыта Рбр, Н Ргр, Н N, H Fтр, Н
4. Начертите оси координат N и Fтр, выберите удобный масштаб и нанесите полученные три экспериментальные точки.
5. Оцените (качественно), подтверждается ли на опыте, что сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления: находятся ли все экспериментальные точки вблизи одной прямой, проходящей через начало координат.
7. Вычислите коэффициент трения по формуле µ = FтрN используя результаты, полученные в пункте 3 (они обеспечивают наибольшую точность), и запишите его значение.
6. Запишите вывод.

Лабораторная работа №3
Тема: «Исследование движения тела под действием постоянной силы».
Цель работы: получить практическое подтверждение первого закона Ньютона.
Оборудование: 1. гладкая доска, брусок деревянный, набор грузов, динамометр, измерительная линейка, секундомер.
Теоретическая справка.
Согласно первому закону Ньютона: под действием постоянной силы (= const) тело остаётся в покое или движется равномерно и прямолинейно, то есть скорость тела (= const) остаётся постоянной и по величине, и по направлению.
Ход работы.
1043940259080001426210259080001. Соберите лабораторную установку
100г 100г
255270-54610
2. Меняя массу груза (m), прикрепив к нему динамометр, равномерно тяните его вдоль плоскости доски. Измерьте величину силы тяги (F).
3. Измерьте пройденный путь за 4 с, обратив внимание на неизменность приложенной силы при каждом опыте.
4. Полученные данные запишите в таблицу.
№ п/п m (кг) F0(H) F (H) υ0(м/с) s (м) t (c) υ (м/с)
1 0,1 0 0 4 2 0,2 0 0 4 3 0,3 0 0 4 5. Вычислите скорость движения груза по формуле равномерного прямолинейного движения:
6. Сделайте проверку правильности выполненных вычислений, используя формулу второго закона Ньютона: F=mα=m∙ϑ1-ϑ0t1-t0=m-ϑt => ϑ=F∙tm7. Сделайте вывод о проделанной работе.
8. Ответьте на контрольные вопросы. 8.1. Что такое сила? Дайте определение физической величине и перечислите, чем она характеризуется.
8.2. Какие силы действуют на тело (показать схематически): а) стоящее на горизонтальной плоскости; б) стоящее на наклонной плоскости.
8.3. Что надо сделать, чтобы тело не скатывалось с наклонной плоскости?
8.4. Какие силы действуют на тело при взвешивании его с помощью динамометра?
Отчёт о выполнении лабораторной работы838962073596500781812073596500 № 3
Тема: «Исследование движения тела под действием постоянной силы».
Цель работы: 1. Получить практическое подтверждение первого закона Ньютона.
2. Научиться вычислять скорость движения тела, используя формулу второго закона Ньютона.
Оборудование: 1. гладкая доска, брусок деревянный, набор грузов, динамометр, измерительная линейка, секундомер.
Ход работы.
1. Схема лабораторной установки.
2. Таблица измерений и вычислений.
Вычисления.
1) Время движения тела …………………………………………………………….
2) На протяжении каждого отдельного опыта на тело действовала……………...сила;
3) Путь, по результатам опытов, тело проходило ……………
4) Скорость определяю по формуле =……………………………………...
5) Проверяю, используя второй закон Ньютона, правильность выполненных вычислений скорости с которой тело прошло указанный путь за 4с в каждом из трёх случаев: F=mα=m∙ϑ1-ϑ0t1-t0=mϑt => ϑ=F∙tmϑ1=F1∙tm1=ϑ2=F2∙tm2=ϑ3=F3∙tm3=3. Вывод.……………………………………………………………………………
4. Ответы на контрольные вопросы
395287550799004496435-238760004.2. а) тело стоит на горизонтальной плоскости:
4658360-10731500472059016002000…………………………………………………..
б) тело стоит на наклонной плоскости:
…………………………………………………
4697095250825004.3. Чтобы тело не скатывалось с наклонной плоскости можно:
4741545-1270000………………………………………………….
4.4. При взвешивании тела с помощью динамометра на него действуют
Лабораторная работа № 4
Тема: «Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости».
Цель работы: 1. Экспериментально сравнить изменения потенциальной энергии тела (Еп ), поднятого над землёй и кинетической энергии (Ек) тела, полученной за счёт этого изменения.
2. Убедиться в том, что тело при движении под действием силы тяжести, сохраняет свою механическую энергию – что соответствует закону сохранения энергии.
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, динамометр лабораторный с фиксатором, лента измерительная, груз на нити длиной 25 см.
Теоретическая справка.
1. Тело массой m, поднятое на высоту h, обладает потенциальной энергией Еп. Потенциальной энергией взаимодействия тел и Земли называют величину, равную произведению массы тела на ускорение свободного падения и на высоту тела над поверхностью Земли: Еп = mgh2. При падении с высоты тело набирает скорость υ, и потенциальная энергия при уменьшении высоты до 0 переходит в кинетическую энергию. Кинетической энергией называют величину, равную половине произведения массы тела на квадрат скорости его движения:
3. Закон сохранения и превращения энергии: полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют только консервативные силы, сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени. Энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой.
Е = Еп + Ек = m·g·h + = constВ ситуации падения тела с высоты закон сохранения энергии можно записать следующим образом: = m·g·h,
Ход работы.
Для выполнения работы соберите установку. Динамометр укрепляется в лапке штативе. Фиксатором 1 показаний динамометра служит пластинка из пробки рис. 2. пластинку из пробки надрезают ножом до середины и насаживают на проволочный стержень динамометра. Фиксатор должен перемещаться вдоль стержня с малым трением.
1.Привяжите груз к нити, другой конец привяжите к крючку динамометра и измерьте вес груза .
2.Измерьте расстояние ℓ от крючка динамометра до центра тяжести груза.
3.Поднимите груз до высоты крючка динамометра и отпустите его. Поднимая груз, расслабьте пружину и укрепите фиксатор около ограничительной скобы.
4.Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное удлинение ∆ℓ пружины.
5.Растяните рукой пружину до соприкосновения фиксатора с ограничительной скобой и отсчитайте по шкале максимальное значение модуля силы упругости пружины. Среднее значение силы упругости равно .
6.Найдите высоту падения груза. Она равна .
7.Вычислите потенциальную энергию системы в первом положении груза, т.е. перед началом падения, приняв за нулевой уровень значение потенциальной энергии груза в конечном его положении: E′ = mqh = F1(ℓ+∆ℓ)/
8.В конечном положении груза его потенциальная энергия равна нулю. Потенциальная энергия системы в этом состоянии определяется лишь энергией упруго деформированной пружины:
E′ = . Вычислите ее.
9.Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:
.
ℓ ∆ℓ F .
E′= F1(ℓ+∆ℓ)/
E′ .

6. Сделать вывод по проделанной работе.
7. Ответить на контрольные вопросы
7.1. Какие системы тел называются консервативными?
7.2. Отчего зависит значение кинетической энергии? Может ли она быть отрицательной?
7.3. От чего зависит значение потенциальной энергии. Может ли она быть отрицательной?
Отчёт о выполнении лабораторной работы838962073596500781812073596500 № 4
Тема: «Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости».
Цель работы: 1. Экспериментально сравнить изменения потенциальной энергии тела (Еп ), поднятого над землёй и кинетической энергии (Ек ) тела, полученной за счёт этого изменения.
2. Убедиться в том, что тело при движении под действием силы тяжести, сохраняет свою механическую энергию – что соответствует закону сохранения энергии.
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, динамометр лабораторный с фиксатором, лента измерительная, груз на нити длиной 25 см.
Ход работы
1. Привязали груз к нити, другой конец привязали к крючку динамометра и измеряли вес груза .
2.Измеряли расстояние ℓ от крючка динамометра до центра тяжести груза.
3.Подняли груз до высоты крючка динамометра и отпустли его. Поднимая груз, расслабьте пружину и укрепите фиксатор около ограничительной скобы.
4.Сняли груз и по положению фиксатора измеряли линейкой максимальное удлинение ∆ℓ пружины.
5.Растянули рукой пружину до соприкосновения фиксатора с ограничительной скобой и отсчитали по шкале максимальное значение модуля силы упругости пружины. Среднее значение силы упругости равно .
6.Нашли высоту падения груза. Она равна .
7.Вычислили потенциальную энергию системы в первом положении груза, т.е. перед началом падения, приняв за нулевой уровень значение потенциальной энергии груза в конечном его положении: E′ = mqh = F1(ℓ+∆ℓ)/
8.В конечном положении груза его потенциальная энергия равна нулю. Потенциальная энергия системы в этом состоянии определяется лишь энергией упруго деформированной пружины:
E′ = . Вычислите ее.
9.Результаты измерений и вычислений записали в таблицу:
.
ℓ ∆ℓ F .
E′= F1(ℓ+∆ℓ)/
E′ .

5. Определяю абсолютную погрешность вычислений механической энергии с учётом погрешностей измерений по формуле: ∆ Е = Еп – Ек
6. Вывод о проделанной работе……………………………………………………...
7. Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа №5
«Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии тела»
Цель: на опыте убедиться в справедливости теоремы о кинетической энергии, исследуя работу силы упругости.
Оборудование: 2 штатива лабораторных с муфтами и лапками, динамометр, шар, нитки, линейка, весы с разновесами.
Подготовительные вопросы:
1.Какие тела обладают кинетической энергией?
2. От чего зависит кинетическая энергия тела?
3. Сформулируйте теорему об изменении кинетической энергии тела
ХОД РАБОТЫ
Соберите установку по рис.1:
укрепите горизонтально в лапке 1 штатива динамометр
и лапку для шара на втором штативе на высоте h = 40 см от поверхности стола .
2. Определите массу шара с помощью рычажных весов.
3. К шару привяжите нить длиной 60-80 см. Закрепите шар в лапке 2-го штатива, зацепив нить за крючок динамометра 1- го штатива.
4. 2-й штатив вместе с шаром расположите от 1-го штатива на таком расстоянии, чтобы на шар действовала сила упругости Fупр = 2 Н (показания динамометра).
5. Отпустите шар с лапки и отметьте место его падения на столе. Опыт повторите 2-3 раза и определите среднее значение дальности полёта шара s.
6. Определите модуль скорости шара, приобретённой под действием силы упругости, используя формулы: v=sg2h7. Под действием силы упругости шар приобретает скорость υ , а его кинетическая энергия изменяется от 0 до mυ2/2 , тогда для вычисления изменения кинетической энергии воспользуемся формулой: ∆Ек = mgs2 4h8. Сила упругости во время действия на шар изменяется линейно от Fупр1 = 2 Н до Fупр2 = 0 Н. среднее значение силы упругости равно: Fупр ср = Fупр129. Измерьте деформацию пружины динамометра х при силе упругости 2 Н.
10. Вычислим работу А силы упругости, используя формулу: А = Fупр ср • х
11. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:
m, кг h, м s, м ∆Ек, Дж Fупр ср , H х, мA, Дж
Контрольные вопросы
Каким выражением определяется потенциальная энергия деформированной пружины?
Каким выражением определяется кинетическая энергия тела?
При каких условиях выполняется закон сохранения механической энергии?
ВЫВОД: (сравните полученные значения работы А силы упругости и изменения кинетической энергии ∆Ек шара).
Лабораторная работа № 6
«Определение относительной влажности воздуха»
Цель: измерить относительную влажность воздуха при помощи термометра, психрометра.
Оборудование: термометр лабораторный (до 1000С), кусочек марли или ваты, сосуд с водой комнатной температуры, психрометр, психрометрическая таблица.
Подготовительные вопросы:
1. Что называют относительной влажностью воздуха?
2. Как рассчитать относительную влажность воздуха?
3. С помощью каких приборов определяют влажность воздуха?
ХОД РАБОТЫ
1. Измерьте температуру воздуха в классе: t сух
2. Смочите кусочек марли или ваты в стакане с водой и оберните им резервуар термометра. Подержите влажный термометр некоторое время в воздухе. Как только понижение температуры прекратится, запишите его показания: tвл
3. Найдите разность температур «сухого» и «влажного» термометров и с помощью психрометрической таблицы определите относительную влажность воздуха в классе.
4. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:
tсух, 0C tвл, 0C ∆t, 0C φ, %
Работа с психрометром:
А) Изучить устройство психрометра и принцип его действия.
Б) Проверить наличие воды в резервуаре и при необходимости долить ее.
В) Снять показания сухого и смоченного термометров и определить разность их показаний.
Г) Пользуясь психрометрической таблицей, определить относительную влажность воздуха. Результаты измерений занести в таблицу. Изучите устройство и принцип действия конденсационного гигрометра (видео)
ВЫВОД:
Контрольные вопросы:
П! 1) Имеет ли значение влажности воздуха при хранении пищевых продуктов? Где и для чего ещё необходимо учитывать значение влажности?
2) Какие последствия может иметь наличие в кухне повышенной влажности воздуха?
1 .Какой пар называется насыщенным? Что такое динамическое равновесие; точка росы?
2.Почему показания смоченного термометра меньше, чем сухого?
4.Сухой и влажный термометры психрометра показывают одинаковую температуру. Какова относительная влажность воздуха?
5. В каком случае температура «влажного» термометра будет равна температуре «сухого» термометра?
Лабораторная работа №7
«Определение модуля Юнга»
Цель работы: научиться измерять модуль Юнга, используя закон Гука.
Оборудование: резиновый шпур, штатив с муфтой и лапкой, грузы, измерительная линейка.
Ход работы.
1.Опыт№1
•Нанести на резиновом шнуре две метки на расстоянии l0 друг от друга (около 10см) и измерить это расстояние: l0= …. см= ….. м.
•Закрепить короткий конец шнура в лапке штатива, а к длинному концу подвесить груз массой m1=….г=…..кг.
Снова измерить расстояние между метками на шнуре l1= …. см= ….. м. Рассчитайте абсолютное удлинение шнура Δl1=l1 - l0 =…. см= …..м.
Пользуясь формулой , рассчитать модуль упругости резины.
Е1=
2. Опыт №2 (повторить опыт №1 с грузом другой массы и снова рассчитать модуль Юнга).m2=….г=…..кг.
l0= …. см= ….. мl2= …. см= ….. мΔl2=l2 - l0 =…. см= …..м.

E2=
3. Рассчитать среднее значение модуля упругости резины (модуля Юнга).

4. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.
№ опыта l0, м l, м Δl, м m, кг g, м/с2 а, мS, м2 E, ПА Eср, Па
Сделать вывод, указав в нем физический смысл измеренной величины.
Ответить на контрольные вопросы
Рассчитать относительное удлинение резинового шнура.
Дать определение деформации.
Какая деформация имеет место в данном опыте: упругая или пластичная и почему?
Лабораторная работа №8
«Изучение деформации растяжения»
Цель работы: научиться, экспериментально, определять модуль упругости резины (модуль Юнга) методом деформации резинового шнура.
Оборудование: Штатив с зажимом; Резиновый шнур; Два-три груза известной массы; Измерительная линейка.
Теоретическая справка.
Закон Гука: при малых деформациях механическое напряжение σ прямо пропорционально относительному удлинению ε. σ = Е·|ε|, где Е – модуль упругости или модуль Юнга.
826769937020500782319937020500Механическое напряжение: Относительное удлинение:
Подставив эти значения в закон Гука, мы получим:
Ход работы:
Подготовить таблицу для записи измерений и вычислений.
№ п/п Площадь поперечного сечения шнура (м2) Расстояние между отметками ℓ0 (м) Расстояние после деформации ℓ (м) Деформирующая нагрузка F (Н) Модуль упругости
Е (Н/м2)
1. 85039193429000Собрать экспериментальную установку:
86233001263650076454001206500Нанести карандашом метки А и В на резиновом шнуре, на расстоянии ℓ0
4. Подвесить деформационную нагрузку к резиновому шнуру, закреплённому на штативе.
5. Измерить расстояние ℓ между штрихами А и В в растянутом состоянии и определить нагрузку F.
6. Вычислить модуль Юнга (модуль упругости) по формуле:
7. Записать все результаты измерений и вычислений в таблицу.8445500552440079324201339840087325201968400
8. Повторить опыт с другой нагрузкой F2 и вычислить Е2.
9. Определить среднее значение модуля упругости Еср.:868680022542500 Еср.=
10. Определить погрешность измерений и вычислений: – абсолютная: ΔЕ = | Еср – Е |= – относительная:
11. Сделать вывод о проделанной работе. Как модуль упругости характеризует сопротивляемость материала?
12. Ответить на контрольные вопросы.
12.1 Что такое деформация?
12.2 Какую деформацию называют упругой?
12.3 Какие существуют виды упругих деформаций?
12.4 Что называют механическим напряжением? (Определение, формула, ед.изм.)
Отчёт о выполнении лабораторной работы838962073596500781812073596500 №8
«Изучение деформации растяжения»
Цель работы: научиться, экспериментально, определять модуль упругости резины (модуль Юнга) методом деформации резинового шнура.
Оборудование: Штатив с зажимом; Резиновый шнур; Два-три груза известной массы; Измерительная линейка.
Ход работы:
№ п/п Диаметр шнура Д (м) Расстояние между отметками ℓ0 (м) Расстояние после деформации ℓ (м) Деформирующая нагрузка F (Н) Модуль упругости
Е (Н/м2)
1. 1. Данные, полученные в процессе демонстрации эксперимента, записываю в таблицу
-186690030480002. Вычисляю модуль Юнга (модуль упругости) по формуле: . 770699533528000=770699533528000
= 770699533528000
5. Среднее значение модуля Юнга:
6. Вычисление абсолютной погрешности: 782319936830000ΔЕ1 = Еср. – Е1 =; ΔЕ2 = Еср – Е2 =
7. Вычисление относительной погрешности: 871219917843400= 764540031813400= 8. Вывод.
9. Ответы на контрольные вопросы.
Лабораторная работа №9
«Наблюдение процесса кристаллизации»
Цель: Научиться выращивать кристаллы поваренной соли (медного купороса); наблюдать за ростом кристаллов.
Оборудование: образцы кристаллов, лупа.
Теоретические сведения
Существуют два способа выращивания кристаллов: охлаждение или выпаривание раствора. В условиях кабинета физики проще всего выращивать кристаллы алюмокалиевых квасцов. В домашних условиях легче выращивать кристалл медного купороса или обычной поваренной соли.
Первый этап – приготовление насыщенного раствора. Условием насыщенности раствора является отсутствие возможности дальнейшего растворения соли. С повышением температуры насыщенный раствор становиться ненасыщенным, а при уменьшении – наоборот – насыщенный раствор становится пересыщенным. При этом окажется избыток соли.
При отсутствии центров кристаллизации соль может оставаться в растворе. С появлением центров кристаллизации избыток соли выделяется из раствора, при каждой данной температуре в растворе остается то количество вещества, которое соответствует коэффициенту растворимости при этой температуре. Избыток вещества из раствора выпадает в виде кристаллов; количество кристаллов тем больше, чем больше центров кристаллизации в растворе. Центрами кристаллизации могут служить загрязнения на стенках посуды с раствором, пылинки, мелкие кристаллики соли. Поэтому при выращивании монокристаллов раствор необходимо фильтровать. Облегчает выращивание монокристалла использование затравки – подросших кристалликов, помещённых в раствор на тонкой и чистой леске. Во время роста кристалла стакан с раствором лучше всего держать в теплом сухом месте, где температура в течение суток остается постоянной.
Ход работы
1. Приготовим пересыщенный раствор.
Расскажите порядок действий.
– Каким оборудованием будем пользоваться?
– Какой раствор называется насыщенным?
– Пересыщенным?
– Как вы думаете, зачем нагревали воду?
2. Фильтрование раствора (при необходимости)
– Зачем нужно отфильтровывать лишнее вещество? 
3. Приготовление затравки (при необходимости)
– Что такое затравка?
4. Наблюдаем за ростом кристаллов.
5. Осматриваем внешний вид кристаллов, обращая внимание на вид, цвет, прозрачность, форму, размеры.
6. Вывод: (по цели) _____________________________________________________________ .7. Контрольные вопросы:
7.1 Что может служить центром кристаллизации?
7.2 Чем объясняется различие в скоростях линейного роста граней монокристалла?
Лабораторная работа №10
«Изучение закона Ома для участка цепи».
   Цель работы: установить на опыте зависимость силы тока от напряжения и сопротивления. Экспериментальная проверка законов последовательного и параллельного соединений проводников:
1)ознакомиться с приборами для проведения этой лабораторной работы
2) научиться соединять резисторы последовательно и параллельно
3) научиться измерять и рассчитывать сопротивление при последовательном и параллельном соединении резисторов
   Оборудование: амперметр лабораторный, вольтметр лабораторный, источник питания, набор из трёх резисторов сопротивлениями 1 Ом, 2 Ом, 4 Ом, реостат, ключ замыкания тока, соединительные провода.
Ход работы.
Теоретическая справка.
   Электрический ток - упорядоченное движение заряженных частиц.  Количественной мерой электрического тока служит сила тока.
   Сила тока – скалярная физическая величина, равная отношению заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени t, к этому интервалу времени: I = qt  В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах [А].    [1A=1Кл/1с]
   Прибор для измерения силы тока Амперметр. Включается в цепь последовательно
   Напряжение – это физическая величина, характеризующая действие электрического поля на заряженные частицы, численно равно работе электрического поля по перемещению заряда из точки с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2:  U= Aq  Единица напряжения – Вольт [В]  [1B=1Дж/1Кл]
   Прибор для измерения напряжения – Вольтметр.  Подключается в цепь параллельно тому участку цепи, на котором измеряется разность потенциалов.
   Величина, характеризующая противодействие электрическому току в проводнике, которое обусловлено внутренним строением проводника и хаотическим движением его частиц, называется электрическим сопротивлением проводника. Электрическое сопротивление проводника зависит от размеров и формы проводника и от материала, из которого изготовлен проводник.  R= ρlS  В СИ единицей электрического сопротивления проводников служит Ом [Ом].
   Графическая зависимость силы тока I от напряжения U - вольт-амперная характеристика
   Закон Ома для участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. I =UR Ход работы.
 1. Для выполнения работы соберите электрическую цепь из источника тока, амперметра, реостата, проволочного резистора сопротивлением 2 Ом и ключа. Параллельно проволочному резистору присоедините вольтметр (см. схему).
   
2Опыт 1. Исследование зависимости силы тока от напряжения на данном участке цепи. Включите ток. При помощи  реостата доведите напряжение на зажимах проволочного резистора до 1 В, затем до 2 В и до 3 В. Каждый раз при этом измеряйте силу тока и результаты записывайте в табл. 1.
Напряжение, ВСила тока, А  3. По данным опытов постройте график зависимости силы тока от напряжения. Сделайте вывод.
   4. Опыт 2. Исследование зависимости силы тока от сопротивления участка цепи при постоянном напряжении на его концах. Включите в цепь по той же схеме проволочный резистор сначала сопротивлением 1 Ом, затем 2 Ом и 4 Ом. При помощи реостата устанавливайте на концах участка каждый раз одно и то же напряжение, например, 2 В. Измеряйте при этом силу тока, результаты записывайте в табл 2.
Сопротивление участка, Ом Сила тока, А По данным опытов постройте график зависимости силы тока от сопротивления. Сделайте вывод.
Лабораторная работа №11
«Изучение закона Ома для полной цепи»
Цель: установление зависимости силы тока от внешнего сопротивления, определить КПД электрической цепи.
Оборудование: источник питания, проволочный резистор, амперметр, ключ, вольтметр, соединительные провода.
Теоретическая справка.
Закон Ома для полной цепи - сила тока прямо пропорциональна ЭДС цепи, и обратно пропорциональна сумме сопротивлений источника и цепи , где ε – ЭДС, R- сопротивление цепи, r – внутреннее сопротивление источника.

Формулу закона Ома для полной цепи можно представить в другом виде. А именно: ЭДС источника цепи равна сумме падений напряжения на источнике и на внешней цепи.

Электродвижущей силой (ЭДС) источника тока называют работу, которая требуется для перемещения единичного заряда между его полюсами.

КПД электрической цепи — это отношение полезного тепла к полному: η = QполезнQполн = I 2Rt I 2 (R + r)t = RR + rАктуализация знаний обучающихся. Работа с тестами по пройденному материалу.
I. При напряжении на концах проводника 2 В сила тока 0,8 А. Какое напряжение на этом проводнике при силе тока 0,2 А?
1. 1,6 В; 2. 1,2 В; 3. 0,6 В; 4. 0,5 В.
1000125288290На рисунке изображен график зависимости силы тока от напряжения.
II. При каком напряжении на проводнике сила тока равна 2 А?
1. 2 В; 2. 1,6 В; 3. 1,2 В; 4. 0,8 В; 5. 0,4 В.
III. Какова сила тока в проводнике при напряжении на нем 1,2 В?
1. 10 А; 2. 8 А; 3. 6 А; 4. 4 А; 5. 2 А.
IV. Напряжение на электрической лампе 220 В, а сила тока в ней 0,5 А. Определите сопротивление лампы.
I. 110 Ом; 2. 220 Ом; 3. 0,002 Ом; 4. 440 Ом.
V. Выразите 2500 Ом в килоомах.
I. 0,0025 Ом; 2. 2,5Ом; 3. 250Ом; 4. 2500 Ом.
VI. Сила тока в нагревательном элементе чайника 2,5 А, а сопротивление 48 Ом. Вычислите напряжение на нагревательном элементе чайника .1.120 В; 2.19,2 В; 3.0,05 В; 4.220 В; 5. 127 В
Ход работы:
1)​ Начертите в тетради схему работы.

2)​ При разомкнутой цепи вольтметр, подклю​ченный к полюсам источника показывает значение ЭДС источника ε =
3)​ При замыкании ключа снимите показания силы тока в цепи I = и напряжения на полюсах источника U=  .
4) Вычислите сопротивление цепи: R= UI5)​ Используя закон Ома для полной цепи , определите внутреннее сопротивление источника тока:
6) Вычислите КПД электрической цепи по формуле: η = QполезнQполн = RR + r7)​ Сделать вывод по работе.

Лабораторная работа №12
«Определение коэффициента полезного действия электрического чайника».
Цель работы – научиться определять КПД электроприборов на примере электрочайника.
Оборудование: Электрический чайник, термометр, часы с секундной стрелкой.
Теоретическая справка.
Электрическим током называют упорядоченное, направленное движение заряженных частиц.
Действия электрического тока - тепловое, магнитное, химическое, механическое, физиологическое
Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого совершалась работа. A = UIt.
Закон Джоуля – Ленца: Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику. Q = I2Rt
Мощность тока равна отношению работы тока ко времени прохождения тока. P= I U
Ход работы
1. Рассмотрите электрочайник. По паспортным данным определите электрическую мощность электроприбора P.
2. Налейте в чайник воду объѐмом V, равным 1 л (1 кг)
3. Измерьте с помощью термометра начальную температуру воды t1.
4. Включите чайник в электрическую сеть и нагревайте воду до кипения.
5. Определите по таблице температуру кипения воды t2.
6. Заметьте по часам промежуток времени, в течение которого нагревалась вода ΔŧВсе измерения выполняйте в системе СИ.
7. Используя данные измерений, вычислите:
а) совершѐнную электрическим током работу, зная мощность чайника P и время нагревания воды Δt, по формуле A эл.тока = P∙Δt
б) количество теплоты, полученное водой и равное полезной работе,
Q нагр. = cm(t2 - t1)
8. Рассчитайте коэффициент полезного действия электрочайника по формуле
η = QA×100% = cm(t2 - t1)PΔt×100%9. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу
P, Вт V, м 3 t1, 0С Δt, с t 2, 0С Aэл.тока,ДжQнагр., Дж ŋ,%
Контрольные вопросы:
Как рассчитать количество теплоты, выделяющегося в проводнике при протекании по нему тока, зная сопротивление этого проводника?
Почему спираль электрочайника изготавливают из проводника большой площади сечения? Дайте развѐрнутый ответ.
Приведите примеры других электроприборов, в которых нагревательным элементом является спираль. Чем эти приборы отличаются друг от друга?
Лабораторная работа №13. «Наблюдение действия магнитного поля на ток»
Цель работы: убедиться в том, что однородное магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие.
Оборудование: катушка-моток, штатив, источник постоянного тока, реостат, ключ, соединительные провода, магнит дугообразный или полосовой.Примечание. Перед работой убедитесь, что движок реостата установлен на максимальное сопротивление.
Тренировочные задания и вопросы
В 1820 г. Х. Эрстед обнаружил действие электрического тока на _____
В 1820 г. А. Ампер установил, что два параллельных проводника с током _____
Магнитное поле может быть создано: а) _____ б) _____ в) _____
Что является основной характеристикой магнитного поля? В каких единицах в системе СИ измеряется?
За направление вектора магнитной индукции В в том месте, где расположена рамка с током, принимают _____
В чем состоит особенность линий магнитной индукции?
Правило буравчика позволяет _____
Формула силы Ампера имеет вид: F= _____
Сформулируйте правило левой руки.
Максимальный вращающийся момент М, действующий на рамку с током со стороны магнитного поля, зависит от _____
Ход работы
Соберите цепь по рисунку, подвесив на гибких проводах
катушку-моток.
Расположите дугообразный магнит под некоторым острым
углом α (например 45°) к плоскости катушки-мотка и, замыкая ключ, пронаблюдайте движение катушки-мотка.
Повторите опыт, изменив сначала полюсы магнита, а затем направление электрического тока.
Зарисуйте катушку-моток и магнит, указав направление магнитного поля, направление электрического тока и характер движения катушки-мотка..Объясните поведение катушки-мотка с током в однородном магнитном поле.
Расположите дугообразный магнит в плоскости катушки-мотка (α=0°). Повторите действия, указанные в пунктах 2-5.
Расположите дугообразный магнит перпендикулярно плоскости катушки-мотка (α=90°). Повторите действия, указанные в пунктах 2-5.
Вывод: _____
Дополнительное задание
Изменяя силу тока реостатом, пронаблюдайте, изменяется ли характер движения катушки-мотка с током в магнитном поле?
Рис. 1
Лабораторная работа №14
«Изучение явления электромагнитной индукции».
Цель работы: исследовать явление электромагнитной индукции, повторив опыты Фарадея сделать вывод.
Оборудование: источник питания, миллиамперметр, катушки с сердечниками, дугообразный магнит, выключатель кнопочный, соединительные провода, магнитная стрелка (компас), реостат.  Тренировочные задания и вопросы
28 августа 1831 г. М. Фарадей _____
В чем заключается явление электромагнитной индукции?
Магнитным потоком Ф через поверхность площадью S называют _____
В каких единицах в системе СИ измеряются
а) индукция магнитного поля [B]= _____
б) магнитный поток [Ф]= _____
5.  Правило Ленца позволяет определить _____
6.  Запишите формулу закона электромагнитной индукции.
7.  В чем заключается физический смысл закона электромагнитной индукции?
8.  Почему открытие явления электромагнитной индукции относят к разряду величайших открытий в области физики?
Подготовка к проведению работы.
Вставить в одну из катушек железный сердечник, закрепив его гайкой. Подключить эту катушку через миллиамперметр, реостат и ключ к источнику питания. Замкнуть ключ и с помощью магнитной стрелки определить расположение магнитных полюсов катушки с током. Зафиксировать, в какую сторону отклоняется при этом стрелка миллиамперметра. В дальнейшем при выполнении работы можно будет судить о расположении магнитных полюсов катушки стоком по направлению отклонения стрелки миллиамперметра.
отключить от цепи реостат и ключ, замкнуть миллиамперметр на катушку, сохранив порядок соединения их клемм.
Проведение эксперимента.
Приставить сердечник к одному из полюсов дугообразного магнита и вдвинуть внутрь катушки, наблюдая одновременно за стрелкой миллиамперметра.
Повторить наблюдение, выдвигая сердечник из катушки, а также меняя полюса магнита.
Зарисовать схему опыта и проверить выполнение правила Ленца в каждом случае.
Расположить вторую катушку рядом с первой так, чтобы их оси совпадали.
Вставит в обе катушки железные сердечники и присоединить вторую катушку через выключатель к источнику питания.
6.Замыкая и размыкая ключ, наблюдать отклонение стрелки миллиамперметра.
Зарисовать схему опыта и проверить выполнение правила Ленца.
Лабораторная работа №15
Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза)
Цель работы: выяснить, как зависит период и частота свободных колебаний нитяного маятника от его длины.Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью длиной 130 см, протянутой сквозь кусочек резины1, часы с секундной стрелкой или метроном.^ Указания к работе1. Перечертите в тетрадь таблицу для записи результатов измерений и вычислений.left2628902. Укрепите кусочек резины с висящим на нем маятником в лапке штатива, как показано на рисунке. При этом длина маятника должна быть равна 5 см, как указано в таблице для первого опыта. Длину l маятника измеряйте так, как показано на рисунке, т. е. от точки подвеса до середины шарика.3. Для проведения первого опыта отклоните шарик от положения равновесия на небольшую амплитуду (1—2 см) и отпустите. Измерьте промежуток времени t, за который маятник совершит 30 полных колебаний. Результаты left633095измерений запишите в таблицу.4. Проведите остальные четыре опыта так же, как и первый. При этом длину l маятника каждый раз устанавливайте в соответствии с ее значением, указанным в таблице для данного опыта.5. Для каждого из пяти опытов вычислите и запишите в таблицу значения периода Т колебаний маятника. Tэксп = t/N
Вычислите теоретическое значение T нитяного маятника по формуле T = 2π√ℓ/g , Ускорение g = 9,8 м/с2.
Для каждого из пяти опытов рассчитайте значения частоты ν колебаний маятника по формуле: ν = 1/Т или ν = N/t. Полученные результаты внесите в таблицу.
Сделайте выводы о том, как зависят период и частота свободных колебаний маятника от его длины. Запишите эти выводы.
Дополнительное задание: Исследовать зависимость периода колебаний нитяного маятника от амплитуды колебаний.
А) Отклоните маятник (длиной 45 см) от положения равновесия на 5 см и отпустите.
Б) Измерьте время, за которое маятник совершает 10 полных колебаний.
В) Повторите опыт с амплитудой колебаний 3 см.
Г) Для каждого опыта вычислить период колебаний нитяного маятника по формуле Tэксп = t/N
Лабораторная работа №15.
Измерение показателя преломления стекла.
Тема: Измерение показателя преломления стекла.
Цель работы: измерить показатель преломления стекла, сравнить его с табличным значением.
Оборудование:
стекляная платина в форме трапеции;
лампа накаливания;
ключ;
источник питания;
экран с щелью.
Теоретическая часть
В работе измеряется показатель преломления стеклянной пластины, имеющей форму трапеции. На одну из параллельных граней пластины наклонно к ней направляют узкий световой пучок. Проходя через пластину, этот пучок света испытывает двукратное преломление. Источником света служит электрическая лампочка, подключенная через ключ к какому-либо источнику тока. Световой пучок создается с помощью металлического экрана с щелью. При этом ширина пучка может меняться за счет изменения расстояния между экраном и лампочкой.

Показатель преломления стекла относительно воздуха определяется по формуле n = sin(α)/sin(β), где α - угол падения пучка света на грань пластины (из воздуха в стекло); β - угол преломления светового пучка в стекле.
Для определения отношения, стоящего в правой части формулы, поступают следующим образом. Перед тем как направить на пластину световой пучок, ее располагают на столе на листе миллиметровой бумаги (или листе бумаги в клетку) так, чтобы одна из ее параллельных граней совпала с предварительно отмеченной линией на бумаге. Эта линия укажет границу раздела сред воздух - стекло. Тонко очинённым карандашом проводят линию вдоль второй параллельной грани. Эта линия изображает границу раздела сред стекло - воздух. После этого, не смещая пластины, на ее первую параллельную грань направляют узкий световой пучок под каким-либо углом к грани. Вдоль падающего на пластину и вышедшего из нее световых пучков тонко очинённым карандашом ставят точки 1, 2, 3 и 4 (рисунок). После этого лампочку выключают, пластину снимают и с помощью линейки прочерчивают входящий, выходящий и преломленный лучи (рисунок). Через точку В границы раздела сред воздух - стекло проводят перпендикуляр к границе, отмечают углы падения α и преломления β. Далее с помощью циркуля проводят окружность с центром в точке В и строят прямоугольные треугольники ABE и CBD.
Так как sin(α) = АЕ/АВ,  sin(β) = CD/BC и АВ = ВС, то формула для определения показателя преломления стекла примет вид nпр = AE/DC
Длины отрезков АЕ и DC измеряют по миллиметровой бумаге или с помощью линейки. При этом в обоих случаях инструментальную погрешность можно считать равной 1 мм. Погрешность отсчета надо взять также равной 1 мм для учета неточности в расположении линейки относительно края светового пучка.
Максимальную относительную погрешность е измерения показателя преломления определяют по формуле е = ΔAE/AE + ΔDC/DC
Максимальная абсолютная погрешность определяется по формуле Δn = nпрe (Здесь nпр - приближенное значение показателя преломления, определяемое по формуле nпр = AE/DC).
Окончательный результат измерения показателя пре-ломления записывается так: n = nпр ± ΔnУказания к работе
1. Подготовьте бланк отчета с таблицей для записи ре-зультатов измерений и вычислений.
Измерено Вычислено 
   AE, мм       DC, мм       nпр       ΔAE, мм       ΔDC, мм       e, %       Δn   
знач           
знач           
2. Подключите лампочку через выключатель к источнику тока. С помощью экрана с щелью получите тонкий световой пучок.
3. Измерьте показатель преломления стекла относительно воздуха при каком-нибудь угле падения. Результат измерения запишите с учетом вычисленных погрешностей.
4. Повторите то же при другом угле падения.
5. Сравните результаты, полученные по формулам
n1пр - Δn1 < n1 < n1пр + Δn1
n2пр - Δn2 < n2 < n2пр + Δn2
6. Сделайте вывод о зависимости (или независимости) показателя преломления от угла падения. (Метод сравнения результатов измерений изложен во введении к лабораторным работам в учебнике физики для X класса.)
Контрольный вопрос
Чтобы определить показатель преломления стекла, достаточно измерить транспортиром углы α и β и вычислить отношение их синусов. Какой из методов определения показателя преломления предпочтительнее: этот или использованный в работе?
Лабораторная работа №16
«Изучение изображения предметов в тонкой линзе»
Цель работы: измерить оптическую силу и фокусное расстояние собирающей линзы одним из способов.
Оборудование: источник света, линейка, линза собирающая, лампочка на стойке, экран, соединительные провода, выключатель.Теоретическое обоснование: Формула тонкой линзы имеет вид:  (1), где d – расстояние от линзы до объекта, f – расстояние от линзы до изображения, F – фокусное расстояние линзы, D – оптическая сила линзы.
Для того, чтобы убедиться в пригодности формулы  тонкой линзы, для вашего случая необходимо измерить с помощью этой формулы оптическую силу этой линзы D при различных значениях d и f, найти абсолютные погрешности измерения D и убедиться, что в пределах точности наших измерений оптическую силу линзы можно считать величиной постоянной, т.е. формула работает.
left0left0Это можно сделать, измерив расстояния d от предмета до линзы и расстояния f от линзы до реального изображения на экране. Реальное перевернутое изображение на экране для собирающей линзы получается, если предмет расположить от линзы на расстоянии большем фокусного.  При этом если расстояние  f<d< 2f, то изображение будет увеличенным (рис.1), если расстоянии 2f<d, то уменьшенным (рис. 2). Наблюдаемым предметом может служить светящаяся спираль лампочки.
Простейший способ измерения оптической силы и фокусного расстояния собирающей линзы основан на использовании формулы линзы:
(1) или (2)
В качестве предмета используется светящаяся лампочка. Действительное изображение нити накала лампочки получают на экране.
Ход работы.
1.Собрать электрическую цепь, подключив лампочку к источнику тока через выключатель.
2.Поставить лампочку и экран по краям стола, между ними поместить линзу. Перемещая линзу, получить резкое изображение светящейся нити лампочки.
3.Измерить расстояния d и f , обратите внимание на точность измерения расстояний.
4.Рассчитать по формулам (1) и (2) оптическую силу и фокусное расстояние линзы.
5.Вывод по работе

Лабораторная работа №17
«Изучение интерференции и дифракции»
Цель работы: экспериментально изучить явления интерференции и дифракции.
Оборудование: электрическая лампа с прямой нитью накала (одна на класс), две стеклянные пластинки, рамка из проволоки, стеклянная трубка, мыльная вода, компакт-диск, спиртовка, спички, лезвие безопасной бритвы, капроновая ткань черного цвета, пинцет, штангенциркуль.Описание работы: Обычно интерференция наблюдается при наложении волн, испущенных одним и тем же источником, пришедших в данную точку разными путями. Вследствие дифракции свет отклоняется от прямолинейного распространения (например, вблизи краев препятствий).
Ход работы
Опыт 1. Окуните проволочную рамку в мыльный раствор и внимательно рассмотрите образовавшуюся мыльную пленку. Зарисуйте в тетради для лабораторных работ увиденную вами интерференционную картину. Обратите внимание, что при освещении пленки белым светом (от окна или лампы) возникают окрашенные полосы. С помощью стеклянной трубки выдуйте мыльный пузырь и внимательно рассмотрите его. При освещении его белым светом наблюдается образование цветных интерференционных колец. Но мере уменьшения толщины пленки кольца, расширяясь, перемещаются вниз. Запишите в тетради для лабораторных работ ответы на вопросы:
1. Почему мыльные пузыри имеют радужную окраску? 2. Какую форму имеют радужные полосы? 3. Почему окраска пузыря все время меняется?
Опыт 2. Тщательно протрите две стеклянные пластинки, сложите их вместе и сожмите пальцами. Из-за неидеальности формы соприкасающихся поверхностей между пластинками образуются тончайшие воздушные пустоты. При отражении света от поверхностей пластин, образующих зазор, возникают яркие радужные полосы — кольцеобразные или неправильной формы. При изменении силы, сжимающей пластинки, изменяются расположение и форма полос. Зарисуйте увиденные вами картинки в тетради для лабораторных работ. Запишите в тетради для лабораторных работ ответы на вопросы:
1. Почему в местах соприкосновения пластин наблюдаются яркие радужные кольцеобразные или неправильной формы полосы? 2. Почему с изменением нажима изменяются форма и расположение интерференционных полос?
Опыт 3. Рассмотрите внимательно под разными углами поверхность компакт-диска (на которую производится запись). Что вы наблюдаете? Объясните наблюдаемые явления. Опишите интерференционную картину.
Опыт 4. Возьмите пинцетом лезвие безопасной бритвы и нагрейте его над пламенем спиртовки. Зарисуйте наблюдаемую картину в тетради для лабораторных работ. Запишите в тетради для лабораторных работ ответы на вопросы:
1. Какое явление вы наблюдали? 2. Как его можно объяснить?
Опыт 5. Посмотрите сквозь черную капроновую ткань на нить горящей лампы. Поворачивая ткань вокруг оси, добейтесь четкой дифракционной картины в виде двух скрещенных под прямым углом дифракционных полос. Зарисуйте наблюдаемый дифракционный крест в тетради для лабораторных работ. Объясните наблюдаемые явления.
Запишите в тетради для лабораторных работ выводы. Укажите, в каких из проделанных вами опытов наблюдалось явление интерференции, а в каких — явление дифракции.
Правила оформления отчета при выполнении лабораторной работы
Отчет по лабораторной работе должен содержать следующие разделы:
Название работы.
Цель работы (указанная в методической разработке цель работы может быть дополнена учащимся).
Оборудование и материалы.
Рисунок или схема установки. Особенности подключения приборов, важные для проведения эксперимента.
Краткое изложение технологии выполнения работы (Описание процедуры измерений).
Таблица результатов измерений и вычислений.
Расчеты, измеряемых косвенно величин.
Графики (если они необходимы).
Оценка погрешностей измерений.
Выводы, в соответствии с целью работы.
Ответы на вопросы к лабораторной работе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Лабораторные работы являются неотъемлемой частью курса физики, изучаемого в учреждениях профессионального образования. В ходе их выполнения у обучающихся формируются основные компетенции и важнейшие практические умения и навыки, необходимые для успешного усвоения междисциплинарных курсов, реализующих учебный материал видов профессиональной деятельности. Качественное выполнение лабораторной работы – это предпосылка для подготовки в будущем квалифицированных специалистов.
«Рекомендации...» направлены на оказание помощи обучающимся в подготовке и выполнении лабораторных работ, включённых в новую программу по физике.
Содержание лабораторных работ разработки полностью соответствует этой программе, а также учебнику В.Ф. Дмитриевой «Физика для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей» (М.: Издательский центр «Академия», 2013г.).
Приборы и принадлежности, рекомендованные для выполнения работ, в основном подобраны из «Перечня типового оборудования кабинета физики». Предполагается, что обучающиеся 1,2 курсов уже имеют определённые навыки обращения с ними, поэтому в описании работ не приводится инструкций по их использованию.