Laboratoriearbeid i fysikk. Laboratoriearbeid i fysikk Bestemmelse av treghetsmomentet til en fysisk pendel avhengig av massefordelingen

Laboratoriearbeid nr. 1.

Studie av jevnt akselerert bevegelse uten starthastighet

Formålet med arbeidet: etablere en kvalitativ avhengighet av hastigheten til en kropp i tide under dens jevnt akselererte bevegelse fra en hviletilstand, bestemme akselerasjonen av kroppens bevegelse.

Utstyr: laboratorietrau, vogn, stativ med kobling, stoppeklokke med sensorer.

Jeg har lest reglene og godtar å følge dem. ________________________________

Studentsignatur

Note: Under eksperimentet lanseres vognen flere ganger fra samme posisjon på rennen og hastigheten bestemmes på flere punkter i forskjellige avstander fra utgangsposisjonen.

Hvis en kropp beveger seg fra en hviletilstand jevnt akselerert, endres forskyvningen med tiden i henhold til loven:S = på 2 /2 (1), og hastighet –V = på(2). Hvis vi uttrykker akselerasjon fra formel 1 og erstatter den med 2, får vi en formel som uttrykker hastighetens avhengighet av forskyvning og bevegelsestid:V = 2 S/ t.

1. Ensartet akselerert bevegelse er ___

2. I hvilke enheter i C-systemet måles:

akselerasjon  EN  =  

fart    =  

tid  t  =  

flytte  s  =  

3. Skriv akselerasjonsformelen i projeksjoner:

EN x = _________________.

4. Bruk hastighetsgrafen og finn akselerasjonen til kroppen.

a =

5. Skriv forskyvningsligningen for jevn akselerert bevegelse.

S= + ______________

Hvis  0 = 0, da S=

6. Bevegelsen akselereres jevnt hvis følgende regelmessighet er oppfylt:

S 1 :S 2 :S 3 : … : S n = 1: 4: 9: … : n 2 .

Finn en holdningS 1 : S 2 : S 3 =

Arbeidsfremgang

1. Lag en tabell for å registrere resultatene av målinger og beregninger:

2. Ved hjelp av en kobling fester du rennen til stativet i en vinkel slik at vognen glir langs rennen av seg selv. Fest en av stoppeklokkesensorene ved hjelp av en magnetisk holder på takrennen i en avstand på 7 cm fra begynnelsen av måleskalaen (x 1 ). Fest den andre sensoren motsatt verdien av 34 cm på linjalen (x 2 ). Beregn forskyvningen (S), som vognen vil lage når den flyttes fra den første sensoren til den andre

S = x 2 – x 1 = ____________________

3. Plasser vognen i begynnelsen av rennen og slipp den. Ta stoppeklokkeavlesninger (t).

4. Beregn hastigheten til vognen ved å bruke formelen (V), som hun beveget seg forbi den andre sensoren og akselerasjonen av bevegelse (a):

______________________________________________________

5. Flytt den nedre sensoren 3 cm ned og gjenta eksperimentet (eksperiment nr. 2):

S = ________________________________________________________________

V = __________________________________________________________________________

EN = ______________________________________________________________

6. Gjenta eksperimentet ved å fjerne den nedre sensoren ytterligere 3 cm (eksperiment nr. 3):

EN = _______________________________________________________________

7. Trekk en konklusjon om hvordan vognens hastighet endres med økende bevegelsestid, og hva akselerasjonen til vognen viste seg å være under disse eksperimentene.

___________

Laboratoriearbeid nr. 2.

Måling av gravitasjonsakselerasjon

Formålet med arbeidet: bestemme tyngdeakselerasjonen, demonstrer at i fritt fall er akselerasjonen ikke avhengig av kroppens masse.

Utstyr: optoelektriske sensorer – 2 stk., stålplate – 2 stk., måleenhetL-mikro, startenhetsplattform, strømforsyning.

Sikkerhetsforskrifter. Les reglene nøye og signer at du godtar å følge dem..

Forsiktig! Det skal ikke være fremmedlegemer på bordet. Uforsiktig håndtering av enheter fører til at de faller. I dette tilfellet kan du få en mekanisk skade eller blåmerke, og sette enhetene ut av drift.

Jeg har lest reglene og godtar å følge dem. ____________________

Studentsignatur

Note: For å utføre eksperimentet brukes et demonstrasjonssett "Mechanics" fra utstyrsserienL-mikro.

I dette arbeidet, akselerasjonen av fritt fallg fastsettes basert på tidsmålingt tid brukt av en kropp som faller fra en høydeh uten starthastighet. Når du utfører et eksperiment, er det praktisk å registrere bevegelsesparametrene til metallfirkanter av samme størrelse, men med forskjellig tykkelse og følgelig forskjellig masse.

Treningsoppgaver og spørsmål.

1. I fravær av luftmotstand øker hastigheten til en fritt fallende kropp i løpet av det tredje sekundet av fallet med:

1) 10 m/s 2) 15 m/s 3) 30 m/s 4) 45 m/s

2. Åh . Hvilken av kroppene i tidens øyeblikkt 1 akselerasjonen er null?

3. Ballen kastes i vinkel mot horisontalen (se bilde). Hvis luftmotstanden er ubetydelig, så akselerasjonen av ballen på punktetEN codirectional til vektoren

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

4. Figurene viser grafer av hastighetsprojeksjonen mot tid for fire kropper som beveger seg langs aksenÅh . Hvilken kropp beveger seg med størst akselerasjon i størrelsesorden?

Ved å bruke grafen over projeksjonene av forskyvningsvektorene til legemer versus tidspunktet for deres bevegelse (se figur), finn avstanden mellom kroppene 3 s etter bevegelsens start.

1) 3 m 2) 1 m 3) 2 m 4) 4 m

Arbeidsfremgang

1. Plasser startplattformen på toppen av tavlen. Plasser to optoelektriske sensorer vertikalt under den, og orienter dem som vist på figuren. Sensorene er plassert i en avstand på omtrent 0,5 m fra hverandre på en slik måte at et legeme som faller fritt etter å ha blitt sluppet ut fra utskytningsrampen, passerer sekvensielt gjennom portene deres.

2. Koble de optoelektriske sensorene til kontaktene på utløserplattformen, og strømforsyningen til kontaktene på tilkoblingskabelen koblet til kontakt 3 på måleenheten.

3. Velg elementet "Bestemmelse av gravitasjonsakselerasjon (alternativ 1)" fra menyen på dataskjermen og gå inn i utstyrsoppsettmodus. Legg merke til bildene av sensorene i vinduet på skjermen. Hvis bare sensoren vises, er sensoren åpen. Når den optiske aksen til sensoren er blokkert, erstattes den av et bilde av sensoren med en vogn i sin justering.

4. Heng en av stålplatene til utløsermagneten. Bruk en enkel formel for å behandle resultateneh = GT 2 /2 , er det nødvendig å nøyaktig stille inn den relative posisjonen til stålplaten (i startanordningen) og den optoelektriske sensoren nærmest den. Beltenedtellingen begynner når en av de optoelektriske sensorene utløses.

5. Flytt den øvre optoelektriske sensoren opp mot startenheten med kroppen hengende fra den til bildet av sensoren med vognen i sin justering vises på skjermen. Senk deretter sensoren veldig forsiktig ned og stopp den i det øyeblikket vognen forsvinner fra sensorbildet.

Gå til måleskjermen og utfør en serie på 3 kjøringer. Skriv ned tiden som vises på dataskjermen hver gang.

Mål avstandenh mellom optoelektriske sensorer. Beregn den gjennomsnittlige tiden kroppen fallert ons og erstatte de oppnådde dataene i formeleng = 2 h / t 2 ons , bestemme akselerasjonen av fritt fallg . Ta mål på samme måte med en annen firkant.

Skriv inn de innhentede dataene i tabellen.

Stålplater

Erfaring nr.

Sensoravstand

h , m

Tid

t , Med

Tidsgjennomsnitt

t onsdag, s

Akselerasjon av tyngdekraften

g , m/s 2

Stor tallerken

Mindre tallerken

Basert på eksperimentene kan du trekke konklusjoner:

__________________________

Laboratoriearbeid nr. 3.

Studie av avhengigheten av svingeperioden til en fjær

pendel på lastens masse og fjærstivhet

Formålet med arbeidet: å eksperimentelt fastslå avhengigheten av svingeperioden og svingningsfrekvensen til en fjærpendel av fjærens stivhet og belastningens masse.

Utstyr: sett med vekter, dynamometer, sett med fjærer, stativ, stoppeklokke, linjal.

Sikkerhetsforskrifter. Les reglene nøye og signer at du godtar å følge dem..

Forsiktig! Det skal ikke være fremmedlegemer på bordet. Uforsiktig håndtering av enheter fører til at de faller. I dette tilfellet kan du få en mekanisk skade eller blåmerke og sette enhetene ut av funksjon.

Jeg har lest reglene og forplikter meg til å overholde.

Studentsignatur

Øv på oppgaver og spørsmål

1. Tegn på oscillerende bevegelse – __________________

__________________________

2. I hvilke bilder er kroppen i en likevektsposisjon?

_______ ________ _________

3. Den elastiske kraften er størst i punktet _________ og __________ vist i figurene _______ ________ ________.

4. Ved hvert punkt på bevegelsesbanen, bortsett fra punktet ______, blir ballen påvirket av en elastisk kraft fra fjæren rettet mot likevektsposisjonen.

5. Angi punktene der hastigheten er størst ____________ og minst _______ _______, akselerasjonen er størst ______ ______ og minst _______.

X od av arbeid

1. Sett sammen måleoppsettet i henhold til figuren.

2. Ved vårstrekk x og massen til lasten, bestemme fjærstivheten.

F kontroll = k  x – Hookes lov

F kontroll = R = mg ;

1) ____________________________________________________

2) ____________________________________________________

3) ____________________________________________________

3. Fyll ut tabell nr. 1 avhengig av svingeperioden på massen til lasten for samme fjær.

4. Fyll ut tabell nr. 2 avhengig av svingningsfrekvensen til en fjærpendel på fjærstivheten for en last som veier 200 g.

5. Trekk konklusjoner om avhengigheten av perioden og svingningsfrekvensen til en fjærpendel på fjærens masse og stivhet.

__________________________________________________________________________________________________

Laboratoriearbeid nr. 4

Studie av avhengigheten av perioden og frekvensen av frie oscillasjoner av en trådpendel på lengden av tråden

Formålet med arbeidet: finn ut hvordan perioden og frekvensene for frie svingninger til en trådpendel avhenger av lengden.

Utstyr: et stativ med en clutch og en fot, en ball med en tråd festet til den ca 130 cm lang, en stoppeklokke.

Sikkerhetsforskrifter. Les reglene nøye og signer at du godtar å følge dem..

Forsiktig! Det skal ikke være fremmedlegemer på bordet. Bruk enhetene kun til det tiltenkte formålet. Uforsiktig håndtering av enheter fører til at de faller. I dette tilfellet kan du få en mekanisk skade eller blåmerke og sette enhetene ut av funksjon.

Jeg har lest reglene og godtar å følge dem. ____________________

Studentsignatur

Øv på oppgaver og spørsmål

1. Hvilke vibrasjoner kalles frie? __________________________

________________________________________________________________

2. Hva er en trådpendel? __________________________

________________________________________________________________

3. Svingningsperioden er _________________________________________________

________________________________________________________________

4. Oscillasjonsfrekvens er _________________________________________________

5. Periode og frekvens er ____________________ mengder, siden produktene deres er lik __________________.

6. I hvilke enheter i C-systemet måles:

periode [ T] =

frekvens [ν] =

7. Trådpendelen fullførte 36 komplette svingninger på 1,2 minutter. Finn perioden og frekvensen til pendelens svingninger.

Gitt: C Løsning:

t= 1,2 min = T =

N = 36

T - ?, ν - ?

Arbeidsfremgang

1. Plasser et stativ på kanten av bordet.

2. Fest pendeltråden til stativbenet med et viskelær eller tykt papir.

3. For å utføre det første eksperimentet, velg en trådlengde på 5–8 cm og avbøy ballen fra likevektsposisjonen med en liten amplitude (1–2 cm) og slipp.

4. Mål en tidsperiode t, hvor pendelen vil gjøre 25 - 30 komplette svingninger ( N ).

5. Registrer måleresultatene i tabellen

6. Utfør 4 eksperimenter til på samme måte som det første, med lengden på pendelen L øke til det maksimale.

(For eksempel: 2) 20 – 25 cm, 3) 45 – 50 cm, 4) 80 – 85 cm, 5) 125 – 130 cm).

7. For hvert eksperiment beregner du svingeperioden og skriver den i tabellen.

T 1 = T 4 =

T 2 = T 5 =

T 3 =

8
. For hvert eksperiment, beregne verdien av oscillasjonsfrekvensen eller

og skriv det ned i tabellen.

9. Analyser resultatene registrert i tabellen og svar på spørsmålene.

a) Økte eller reduserte du lengden på pendelen hvis svingeperioden ble redusert fra 0,3 s til 0,1 s?

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) Økte eller reduserte lengden på pendelen hvis oscillasjonsfrekvensen ble redusert fra 5 Hz til 3 Hz

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Laboratoriearbeid nr. 5.

Studie av fenomenet elektromagnetisk induksjon

Formålet med arbeidet: studere fenomenet elektromagnetisk induksjon.

Utstyr: milliammeter, spole-spole, bueformet eller stripemagnet, strømkilde, spole med jernkjerne fra en demonterbar elektromagnet, reostat, nøkkel, tilkoblingsledninger.

Sikkerhetsforskrifter. Les reglene nøye og signer at du godtar å følge dem..

Forsiktig! Beskytt enheter mot å falle. Ikke tillat ekstrem belastning på måleinstrumenter. Når du utfører eksperimenter med magnetiske felt, bør du ta av deg klokken og legge fra deg mobiltelefonen.

________________________

Studentsignatur

Øv på oppgaver og spørsmål

1. Magnetisk feltinduksjon er ____________________________________________

karakteristisk for magnetfeltet.

2. Skriv ned formelen modul av den magnetiske induksjonsvektoren.

B = __________________.

Måleenhet for magnetisk induksjon i C-systemet: I  =  

3. Hva er magnetisk fluks? ____________________________________

_________________________________________________________________

4. Hva er magnetisk fluks avhengig av? __________________________________

_________________________________________________________________

5. Hva er fenomenet elektromagnetisk induksjon? ________________

_________________________________________________________________

6. Hvem oppdaget fenomenet elektromagnetisk induksjon og hvorfor regnes denne oppdagelsen som en av de største? ________________________________________

__________________________________________________________________

Arbeidsfremgang

1. Koble spolen til klemmene på milliammeteret.

2. Sett inn en av polene på magneten i spolen, og stopp deretter magneten i noen sekunder. Skriv ned om det oppsto en indusert strøm i spolen: a) under magnetens bevegelse i forhold til spolen; b) under stopp.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Registrer om den magnetiske fluksen har endret segF gjennomboring av spolen: a) under magnetens bevegelse; b) under stopp.

4. Formuler under hvilke forhold det oppsto en indusert strøm i spolen.

5 . Sett den ene polen av magneten inn i spolen og fjern den med samme hastighet. (Velg hastigheten slik at nålen bøyer seg til halve skalagrensen.)

________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Gjenta eksperimentet, men med høyere hastighet på magneten.

a) Skriv ned retningen til den induserte strømmen. _______________

_______________________________________________________________

b) Skriv ned hva størrelsen på induksjonsstrømmen vil være. __________________

_________________________________________________________________

7. Skriv ned hvordan hastigheten til magneten påvirker:

a) Ved mengden endring i magnetisk fluks.

__________________________________________________________________

b) Til induksjonsstrømmodulen. __________________________________

__________________________________________________________________

8. Formuler hvordan styrkemodulen til induksjonsstrømmen avhenger av endringshastigheten til den magnetiske fluksen.

_________________________________________________________________

9. Sett sammen oppsettet for eksperimentet i henhold til tegningen.

1 – snelle-nøste

2 – spole

10. Sjekk om det er et problem i spolen1 indusert strøm under: a) lukking og åpning av kretsen som spolen er koblet til2 ; b) renner gjennom2 DC; c) endre strømstyrken med en reostat.

________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Skriv ned i hvilke av følgende tilfeller: a) den magnetiske fluksen som går gjennom spolen endret seg1 ; b) en indusert strøm dukket opp i spolen1 .

Konklusjon:

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Laboratoriearbeid nr. 6

Observasjon av kontinuerlige og linjespektre

utslipp

Formålet med arbeidet: observasjon av et kontinuerlig spektrum ved bruk av glassplater med skråkanter og et linjeemisjonsspektrum ved bruk av et to-rørs spektroskop.

Utstyr: projeksjonsapparat, to-rørs spektroskop, spektralrør med hydrogen, neon eller helium, høyspentinduktor, strømkilde (disse enhetene er felles for hele klassen), glassplate med skråkanter (utstedt til alle).

Beskrivelse av enheten.

Forsiktig! Elektrisk strøm! Pass på at isolasjonen til lederne ikke er skadet. Ikke tillat ekstrem belastning på måleinstrumenter.

Jeg har lest reglene og godtar å følge dem. ______________________

Studentsignatur

Øv på oppgaver og spørsmål

1. Spektroskopet ble designet i 1815 av en tysk fysiker

________________________________________________________

2. Synlig lys er elektromagnetiske bølger med en frekvens:

fra _________________ Hz til __________________Hz.

3. Hvilke kropper avgir et kontinuerlig spektrum?

1. ______________________________________________________________

2. ______________________________________________________________

3. ______________________________________________________________

4. Hva er spekteret av lysende gasser med lav tetthet?

________________________________________________________________

5. Formuler G. Kirchhoffs lov: _________________________________

_______________________________________________________________

Arbeidsfremgang

1. Plasser platen horisontalt foran øyet. Gjennom kantene som danner en vinkel på 45º, observer en lett vertikal stripe på skjermen - et bilde av glidespalten til projeksjonsapparatet.

2. Velg primærfargene til det resulterende kontinuerlige spekteret og skriv dem ned i den observerte sekvensen.

________________________________________________________________

3. Gjenta eksperimentet, undersøk stripen gjennom flatene som danner en vinkel på 60º. Registrer forskjellene i form av spektre.

________________________________________________________________

4. Observer linjespektrene til hydrogen, helium eller neon ved å se lysende spektralrør ved hjelp av et spektroskop.

Skriv ned hvilke linjer du kunne se.

__________________________________________________________________

Konklusjon: __________________________________________________________

__________________________________________________________________

Laboratoriearbeid nr. 7

Studie av fisjon av kjernen til et uranatom ved

spore bilder

Formålet med arbeidet: verifiser gyldigheten av loven om bevaring av momentum ved å bruke eksemplet med fisjon av en urankjerne.

Utstyr: fotografi av spor av ladede partikler dannet i en fotografisk emulsjon under fisjon av kjernen til et uranatom under påvirkning av en nøytron, målelinjal.

Note: Figuren viser et fotografi av fisjon av kjernen til et uranatom under påvirkning av et nevron i to fragmenter (kjernen var ved punktetg ). Sporene viser at fragmentene av uranatomkjernen spredte seg i motsatte retninger (bruddet i venstre spor forklares ved kollisjonen av fragmentet med kjernen til et av emulsjonsatomene). Jo større partikkelenergi, jo større er sporlengden. Jo større ladning partikkelen har og jo lavere hastighet, desto større blir tykkelsen på sporet.

Øv på oppgaver og spørsmål

1. Formuler loven om bevaring av momentum. __________________________

__________________________________________________________________

2. Forklar den fysiske betydningen av ligningen:

__________________________________________________________________

3. Hvorfor frigjør fisjonsreaksjonen til urankjerner energi til miljøet? __________________________________________________________

_______________________________________________________________

4. Bruk en hvilken som helst reaksjon som eksempel, forklar hva lovene for bevaring av ladning og massetall er. ________________________________

_________________________________________________________________

5. Finn det ukjente elementet i det periodiske systemet dannet som et resultat av følgende β-forfallsreaksjon:

__________________________________________________________________

6. Hva er handlingsprinsippet til fotoemulsjon?

______________________________________________________________

Arbeidsfremgang

1. Undersøk bildet og finn sporene etter fragmenter.

2. Mål fragmentsporlengdene med en millimeterlinjal og sammenlign dem.

3. Bruk loven om bevaring av momentum og forklar hvorfor fragmentene ble dannet under fisjon av kjernen til et uranatom spredt i motsatte retninger. ________________________________

_________________________________________________________________

4. Er ladningene og energiene til fragmentene de samme? ____________________________

__________________________________________________________________

5. Med hvilke tegn kan du bedømme dette? ________________________________

__________________________________________________________________

6. En av de mulige fisjonsreaksjonene til uran kan skrives symbolsk som følger:

Hvor z x – kjernen til et atom i et av de kjemiske grunnstoffene.

Ved å bruke loven om bevaring av ladning og tabellen til D.I. Mendeleev, finn ut hva dette elementet er.

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Konklusjon: ____________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

Laboratoriearbeid nr. 8

Studerer spor av ladede partikler ved hjelp av ferdige

bilder

Formålet med arbeidet: forklare arten av bevegelsen av ladede partikler.

Utstyr: fotografier av spor av ladede partikler oppnådd i et skykammer, boblekammer og fotografisk emulsjon.

Øv på oppgaver og spørsmål

1. Hvilke metoder for å studere ladede partikler kjenner du til? ____________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Hva er driftsprinsippet til et skykammer? __________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Hva er fordelen med et boblekammer fremfor et skykammer? Hvordan er disse enhetene forskjellige? ____________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Hva er likhetene mellom emulsjonsmetoden og fotografering?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Formuler venstrehåndsregelen for å bestemme retningen til kraften som virker på en ladning i et magnetfelt. __________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Figuren viser sporet til en partikkel i et skykammer plassert i et magnetfelt. Vektoren er rettet bort fra planet. Bestem tegnet på partikkelens ladning.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Arbeidsfremgang

1. Hvilke fotografier presentert for deg (fig. 1, 2, 3) viser spor etter partikler som beveger seg i et magnetfelt? Begrunn svaret ditt.

______________________________________________________________________________________________________

Ris. 1

__________________________________

2. Tenk på et fotografi av sporene til α-partikler som beveger seg i et skykammer (fig. 1).

a) I hvilken retning beveget α-partiklene seg?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b) Hvorfor er lengdene på α-partikkelspor omtrent like?

______________________________________________________________________________________________________

Ris. 3

__________________________________

c) Hvorfor øker tykkelsen på α-partikkelspor litt mot slutten av bevegelsen? __________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Figur 2 viser et fotografi av α-partikkelspor i et skykammer plassert i et magnetfelt. Svar på følgende spørsmål.

a) I hvilken retning beveget partiklene seg? ____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) Hvordan ble den magnetiske induksjonsvektoren rettet? __________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

c) Hvorfor endret krumningsradius og tykkelse på sporene seg etter hvert som α-partiklene beveget seg? __________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Figur 3 viser et fotografi av et elektronspor i et boblekammer plassert i et magnetfelt. Svar på følgende spørsmål.

a) Hvorfor har elektronsporet form som en spiral? _____________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) I hvilken retning beveget elektronet seg? __________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

c) Hvordan ble den magnetiske induksjonsvektoren rettet? __________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

d) Hva kan være årsaken til at elektronsporet i figur 3 er mye lengre enn α-partikkelsporene i figur 2? ____________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

Konklusjon: __________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Laboratoriearbeid nr. 9

Måling av naturlig bakgrunnsstråling

dosimeter

Formålet med arbeidet: få praktiske ferdigheter i å bruke et husholdningsdosimeter for å måle bakgrunnsstråling.

Utstyr: husholdningsdosimeter, bruksanvisning.

Sikkerhetsforskrifter. Les nøye reglene for bruk av dosimeteret og signer på at du forplikter deg til å overholde dem. Forsiktig! Beskytt enheten mot å falle.

Jeg har lest reglene og godtar å følge dem. ______________________(_studentsignatur)

Note: husholdningsdosimetre er designet for operasjonell individuell overvåking av strålingssituasjonen av befolkningen og tillater et omtrentlig estimat av ekvivalent stråledosehastighet. De fleste moderne dosimetre måler stråledosehastigheten i mikrosievert per time (µSv/h), men en annen enhet, microroentgen per time (µR/h), er fortsatt mye brukt. Forholdet mellom dem er: 1 μSv/h = 100 μR/h. Gjennomsnittlig ekvivalent dose av absorbert stråling på grunn av naturlig bakgrunnsstråling er ca. 2 mSv per år.

Øv på oppgaver og spørsmål

1. Den absorberte strålingsdosen er __________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Absorbert dose formel:

G de: ________________________________

___________________________________

3. Absorberte doseenheter: =

4. Den ekvivalente dosen av H bestemmes av formelen:

Hvor: ________________________________

___________________________________

5. Måleenheten for ekvivalent dose er ____________________

6. Hvor mange ganger vil det opprinnelige antallet radioaktive kjerner avta i løpet av en tid lik halveringstiden? ________________________________________

Arbeidsfremgang

1. Les nøye instruksjonene for bruk av dosimeteret og finn ut:

hva er prosedyren for å forberede ham til arbeid;

hvilke typer ioniserende stråling måler den;

i hvilke enheter registrerer enheten stråledosehastighet;

hva er varigheten av målesyklusen;

hva er grensene for absolutt målefeil;

hva er prosedyren for å overvåke og erstatte den interne strømforsyningen;

hva er plasseringen og formålet med enhetskontrollene.

2. Utfør en ekstern inspeksjon av enheten og testslå den på.

3. Sørg for at dosimeteret fungerer.

4. Forbered en enhet for å måle stråledosehastigheten.

5. Mål bakgrunnsstrålingsnivået 8–10 ganger, registrer dosimeteravlesningen hver gang.

6. Beregn gjennomsnittlig bakgrunnsstrålingsverdi.

________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Regn ut hvilken dose ioniserende stråling en person vil motta i løpet av året hvis gjennomsnittsverdien av bakgrunnsstråling ikke endres gjennom året. Sammenlign det med en verdi som er trygg for menneskers helse.

________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Sammenlign den resulterende gjennomsnittlige bakgrunnsverdien med den naturlige bakgrunnsstrålingen tatt som normen - 0,15 µSv/h.

Trekk en konklusjon_________________________________________________

_______________________________________________________________

________________________________________________________________

Fysikk er naturvitenskapen. Som skolefag inntar det en spesiell plass, fordi det sammen med kognitiv informasjon om verden rundt oss utvikler logisk tenkning, danner et materialistisk verdensbilde, skaper et helhetlig bilde av universet og har en pedagogisk funksjon.

Rollen til fysikk i 7. klasse i utviklingen av personlighet, uavhengig av en persons valgte yrke, er enorm og fortsetter å vokse. I mange land begynte fysikk som en disiplin å bli introdusert i programmene til humanitære universiteter. Dyp kunnskap om fysikk er en garanti for suksess i ethvert yrke.

Mestre fysikk mest effektivt gjennom aktiviteter. Tilegnelse (konsolidering) av kunnskaper i fysikk på 7. trinn tilrettelegges av:

1) løsning av fysisk oppgaver av ulike typer;
2) analyse av daglige hendelser fra et fysikksynspunkt.

Virkelig Fysikkark for klasse 7 for læreboken av forfatterne L.A. Isachenkova, Yu.D. Leshchinsky 2011 utgivelsesår gir gode muligheter i slike aktiviteter som problemløsning, presentasjon av beregningsmessige, eksperimentelle problemer, problemer med svarvalg og problemer med uferdige forhold.

Hver type oppgave har en viss metodisk belastning. Så, oppgaver med uferdige forhold invitere studenten til å bli medforfatter av problemet, supplere tilstanden og løse problemet i samsvar med nivået på forberedelsene hans. Denne typen oppgaver utvikler aktivt elevenes kreativitet. Oppgaver-spørsmål utvikler tenkning, lære eleven å se fysiske fenomener i hverdagen.

Applikasjonene inneholder viktig informasjon både for å løse problemene gitt i håndboken og for å løse hverdagslige problemer av husholdningskarakter. I tillegg utvikler analysen av referansedata tenkning, bidrar til å etablere sammenhenger mellom egenskapene til stoffer, og lar en sammenligne skalaer av fysiske mengder, egenskaper til instrumenter og maskiner.

Men hovedmålet med denne håndboken er å lære leseren å selvstendig tilegne seg kunnskap, gjennom å løse problemer av ulike typer, å utdype forståelsen av fysiske fenomener og prosesser, å mestre lovene og mønstrene som forbinder fysiske mengder.

Vi ønsker deg suksess på den vanskelige veien med å lære fysikk.

LABORATORIEARBEID nr. 5

BESTEMMELSE AV TREGTIGHETSMOMENT FOR ORGANER AV vilkårlig FORM

1 Formålet med arbeidet

Bestemmelse av treghetsmomentet til matematiske og fysiske pendler.

2 Liste over enheter og tilbehør

Eksperimentelt oppsett for å bestemme treghetsmomentene til matematiske og fysiske pendler, linjal.

1-fysisk pendel,

2-matematisk pendel,

4-plassers gjengefeste,

5-vertikalt stativ,

6-base,

3 Teoretisk del

En matematisk pendel er en materiell spiss hengt opp på en vektløs ubøyelig tråd.

Svingningsperioden til en matematisk pendel bestemmes av formelen: Hvor l

– trådlengde.

En fysisk pendel er et stivt legeme som er i stand til å svinge rundt en fast akse som ikke sammenfaller med treghetssenteret. Oscillasjoner av matematiske og fysiske pendler oppstår under påvirkning av kvasi-elastisk kraft, som er en av tyngdekraftens komponenter.

Den reduserte lengden på en fysisk pendel er lengden på en matematisk pendel hvis svingeperiode faller sammen med svingeperioden til den fysiske pendelen.

Treghetsmomentet til en kropp er et mål på treghet under rotasjonsbevegelse. Størrelsen avhenger av fordelingen av kroppsmasse i forhold til rotasjonsaksen.

Svingningsperioden til en matematisk pendel bestemmes av formelen: Treghetsmomentet til en matematisk pendel beregnes med formelen: - m Hvor - masse av en matematisk pendel,

lengden på en matematisk pendel.

Treghetsmomentet til en fysisk pendel beregnes med formelen:

4 Eksperimentresultater

T Bestemmelse av treghetsmomentene til matematiske og fysiske pendler m	g, Med	, m/s 2 Bestemmelse av treghetsmomentene til matematiske og fysiske pendler jeg

Treghetsmomentet til en matematisk pendel beregnes med formelen: , kgm 2 f	T , kgm 2 m	, m/s 2 , kgm 2 jeg	, m/s 2, kg

Δ t = , kgm 2

Δ g = 0,001 s

Δ π = 0,005

Δ Treghetsmomentet til en matematisk pendel beregnes med formelen: = 0,05 m/s 2

Δ Hvor = 0,0005 kg

, m/s 2 , kgm 2 0,005 m  Bestemmelse av treghetsmomentene til matematiske og fysiske pendler 2 = 0,324 ± 0,007 kg

ε = 2,104 %

						, m/s 2 , kgm 2 jeg	, m/s 2 , kgm 2 jeg

, m/s 2 , kgm 2 1 Bestemmelse av treghetsmomentet til en fysisk pendel avhengig av massefordelingen = 0,422 ± 0,008  Bestemmelse av treghetsmomentene til matematiske og fysiske pendler 2

, m/s 2 , kgm 2 2 kg = 0,422 ± 0,008  Bestemmelse av treghetsmomentene til matematiske og fysiske pendler 2

, m/s 2 , kgm 2 3 = 0,279 ± 0,007 = 0,422 ± 0,008  Bestemmelse av treghetsmomentene til matematiske og fysiske pendler 2

, m/s 2 , kgm 2 4 = 0,187 ± 0,005 = 0,422 ± 0,008  Bestemmelse av treghetsmomentene til matematiske og fysiske pendler 2

, m/s 2 = 0,110 ± 0,004 f5  Bestemmelse av treghetsmomentene til matematiske og fysiske pendler 2

Konklusjon:

= 0,060 ± 0,003 kg

I laboratoriearbeidet som ble gjort, lærte jeg å beregne treghetsmomentet til en matematisk pendel og en fysisk pendel, som er i en viss ikke-lineær avhengighet av avstanden mellom opphengspunktet og tyngdepunktet. Du lastet ned dette dokumentet fra siden til treningsgruppen ZI-17, FIRT, UGATU:// http. www-17. zi. nm ru

Vi håper at det vil hjelpe deg i studiene. Arkivet oppdateres kontinuerlig og du kan alltid finne noe nyttig på siden. Hvis du har brukt noe materiale fra siden vår, ikke ignorer gjesteboken. Der kan du når som helst legge igjen takknemlige ord og ønsker til forfatterne.

Bevegelsen av en kropp i en sirkel under påvirkning av tyngdekraft og elastisitet.

Formålet med arbeidet: sjekk gyldigheten av Newtons andre lov for bevegelse av et legeme i en sirkel under påvirkning av flere.

1) vekt, 2) tråd, 3) stativ med kobling og ring, 4) papirark, 5) målebånd, 6) klokke med sekundviser.

Teoretisk bakgrunn

Forsøksoppsettet består av en vekt bundet på en tråd til en stativring (fig. 1). På bordet under pendelen er det et papirark som en sirkel med en radius på 10 cm er tegnet på OM sirkelen er plassert vertikalt under opphengspunktet TIL pendel. Når lasten beveger seg langs sirkelen som er avbildet på arket, beskriver tråden en konisk overflate. Det er derfor en slik pendel kalles konisk

La oss projisere (1) på X- og Y-koordinataksene.

(X), (2)

(U), (3)

hvor er vinkelen som dannes av tråden med vertikalen.

La oss uttrykke fra den siste ligningen

og sett den inn i ligning (2). Da

Hvis opplagsperioden T pendel i en sirkel med radius K er kjent fra eksperimentelle data, da

Sirkulasjonsperioden kan bestemmes ved å måle tid t , hvorunder pendelen gjør N rpm:

Som det fremgår av figur 1,

, (7)

Fig.1

Fig.2

Hvor h =OK – avstand fra opphengspunktet TIL til midten av sirkelen OM .

Ved å ta hensyn til formlene (5) – (7), kan likhet (4) representeres som

. (8)

Formel (8) er en direkte konsekvens av Newtons andre lov. Den første måten å verifisere gyldigheten av Newtons andre lov på kommer altså ned til eksperimentell verifisering av identiteten til venstre og høyre side av likhet (8).

Kraften gir sentripetal akselerasjon til pendelen

Når man tar hensyn til formlene (5) og (6), har Newtons andre lov formen

. (9)

Styrke F målt med dynamometer. Pendelen trekkes bort fra sin likevektsposisjon med en avstand lik sirkelens radius R , og ta dynamometeravlesninger (fig. 2) Lastmasse Treghetsmomentet til en matematisk pendel beregnes med formelen: antas å være kjent.

En annen måte å verifisere gyldigheten av Newtons andre lov på kommer følgelig ned på eksperimentell verifisering av identiteten til venstre og høyre side av likhet (9).

arbeidsrekkefølge

Sett sammen forsøksoppsettet (se fig. 1), velg en pendellengde på ca. 50 cm.

Tegn en sirkel med en radius på et stykke papir R = 10 cm.

Plasser papirarket slik at sentrum av sirkelen er under det vertikale opphengspunktet til pendelen.

Mål avstanden h mellom opphengspunktet TIL og midten av sirkelen OM målebånd.

h =

5. Sett den koniske pendelen i bevegelse langs den tegnede sirkelen med konstant hastighet. Mål tid t , hvorunder pendelen gjør N = 10 omdreininger.

t =

6. Beregn centripetalakselerasjonen til lasten

Kalkulere

Konklusjon.

Laboratoriearbeid nr. 2

Sjekker Boyle-Mariotte-loven

Formålet med arbeidet: eksperimentelt test Boyle-Mariotte-loven ved å sammenligne gassparametere i to termodynamiske tilstander.

Utstyr, måleinstrumenter: 1) et apparat for å studere gasslover, 2) et barometer (ett per klasse), 3) et laboratoriestativ, 4) en stripe med millimeterpapir som måler 300*10 mm, 5) et målebånd.

Teoretisk bakgrunn

Boyle-Mariotte-loven bestemmer forholdet mellom trykket og volumet til en gass med en gitt masse ved en konstant gasstemperatur. For å sikre at denne loven eller likestillingen er rettferdig

(1)

bare mål trykkets 1 , s 2 gass og volumV 1 , V 2 i henholdsvis start- og slutttilstand. En økning i nøyaktigheten av å kontrollere loven oppnås ved å trekke produktet fra begge sider av likhet (1). Da vil formel (1) se slik ut

(2)

eller

(3)

Enheten for å studere gasslover består av to glassrør 1 og 2 50 cm lange, forbundet med hverandre med en gummislange 3 1 m lang, en plate med klemmer 4 som måler 300 * 50 * 8 mm og en plugg 5 (fig. 1, a). En stripe med millimeterpapir er festet til plate 4 mellom glassrørene. Rør 2 fjernes fra bunnen av enheten, senkes ned og festes i stativbenet 6. Gummislangen er fylt med vann. Atmosfærisk trykk måles med et barometer i mm Hg. Kunst.

Når det bevegelige røret er festet i utgangsposisjonen (fig. 1, b), kan det sylindriske volumet av gass i det faste røret 1 bli funnet ved å bruke formelen

, (4)

Hvor S – tverrsnittsareal av det første røret

Startgasstrykket i den, uttrykt i mm Hg. Art., består av atmosfærisk trykk og trykket til en vannsøyle med høyde i rør 2:

mmHg (5).

hvor er forskjellen i vannstand i rørene (i mm). Formel (5) tar hensyn til at tettheten til vann er 13,6 ganger mindre enn tettheten til kvikksølv.

Når rør 2 løftes opp og festes i sin endelige posisjon (fig. 1, c), reduseres volumet av gass i rør 1:

(6)

hvor er lengden på luftsøylen i fast rør 1.

Det endelige gasstrykket er funnet ved formelen

mm. rt. Kunst. (7)

Ved å erstatte de første og siste parametrene til gassen i formel (3) kan vi representere Boyle-Mariotte-loven i formen

(8)

Å kontrollere gyldigheten av Boyle-Mariotte-loven kommer derfor ned til eksperimentell verifisering av identiteten til venstre L 8 og høyre P 8 deler av likhet (8).

Arbeidsordre

7.Mål forskjellen i vannstand i rørene.

Hev det bevegelige røret 2 enda høyere og fest det (se fig. 1, c).

Gjenta målingene av lengden på luftsøylen i rør 1 og forskjellen i vannstand i rørene. Registrer dine mål.

10.Mål det atmosfæriske trykket med et barometer.

11.Regn ut venstre side av likhet (8).

Regn ut høyre side av likhet (8).

13. Sjekk likhet (8)

KONKLUSJON:

Laboratoriearbeid nr. 4

Utredning av blandet kobling av ledere

Hensikten med arbeidet : eksperimentelt studere egenskapene til en blandet forbindelse av ledere.

Utstyr, måleinstrumenter: 1) strømforsyning, 2) nøkkel, 3) reostat, 4) amperemeter, 5) voltmeter, 6) tilkoblingsledninger, 7) tre trådviklede motstander med motstander på 1 Ohm, 2 Ohm og 4 Ohm.

Teoretisk bakgrunn

Mange elektriske kretser bruker en blandet kobling av ledere, som er en kombinasjon av serie- og parallellkoblinger. Den enkleste blandede tilkoblingen av motstander = 1 Ohm, = 2 Ohm, = 4 Ohm.

a) Motstander R 2 og R 3 er koblet parallelt, så motstanden mellom punkt 2 og 3

b) I tillegg, med en parallellkobling, er den totale strømmen som flyter inn i node 2 lik summen av strømmene som strømmer ut av den.

c) Tatt i betraktning at motstandenR 1 og ekvivalent motstand er koblet i serie.

, (3)

og den totale motstanden til kretsen mellom punkt 1 og 3.

.(4)

Den elektriske kretsen for å studere egenskapene til en blandet tilkobling av ledere består av en strømkilde 1, som en reostat 3, et amperemeter 4 og en blandet tilkobling av tre ledningsmotstander R 1, R 2 og R 3 er koblet til gjennom en bryter 2. Voltmeter 5 måler spenningen mellom ulike par av punkter i kretsen. Det elektriske kretsskjemaet er vist i figur 3. Etterfølgende målinger av strøm og spenning i den elektriske kretsen vil tillate deg å sjekke sammenhenger (1) – (4).

Nåværende målingerjegstrømmer gjennom motstandenR1, og likheten av potensialer på den lar deg bestemme motstanden og sammenligne den med en gitt verdi.

. (5)

Motstand kan bli funnet fra Ohms lov ved å måle potensialforskjellen med et voltmeter:

.(6)

Dette resultatet kan sammenlignes med verdien oppnådd fra formel (1). Gyldigheten av formel (3) kontrolleres ved en ekstra måling ved bruk av et spenningsvoltmeter (mellom punkt 1 og 3).

Denne målingen vil også tillate deg å estimere motstanden (mellom punkt 1 og 3).

.(7)

De eksperimentelle verdiene for motstand oppnådd fra formlene (5) – (7) må tilfredsstille forhold 9;) for en gitt blandet tilkobling av ledere.

Arbeidsordre

Sett sammen en elektrisk krets

3. Registrer gjeldende måleresultat.

4. Koble et voltmeter til punkt 1 og 2 og mål spenningen mellom disse punktene.

5. Registrer resultatet av spenningsmålingen

6. Beregn motstand.

7. Skriv ned resultatet av motstandsmålingen = og sammenlign med motstanden til motstanden = 1 Ohm

8. Koble et voltmeter til punkt 2 og 3 og mål spenningen mellom disse punktene

sjekk gyldigheten av formlene (3) og (4).

Ohm

Konklusjon:

Vi studerte eksperimentelt egenskapene til blandede lederforbindelser.

La oss sjekke:

Ekstra oppgave. Pass på at når du kobler ledere parallelt, er likheten sann:

Ohm

2. kurs.

Studie av fenomenet elektromagnetisk induksjon

Hensikten med arbeidet: bevis eksperimentelt Lenz sin regel, som bestemmer strømretningen under elektromagnetisk induksjon.

Utstyr, måleinstrumenter: 1) bueformet magnet, 2) spole-spole, 3) milliammeter, 4) stripemagnet.

Teoretisk bakgrunn

I henhold til loven om elektromagnetisk induksjon (eller Faraday-Maxwells lov), emf for elektromagnetisk induksjon E jeg i en lukket sløyfe er numerisk lik og motsatt i fortegn til endringshastigheten for magnetisk fluks F gjennom overflaten avgrenset av denne konturen.

E i = - Ф ’

For å bestemme tegnet på den induserte emf (og følgelig retningen til den induserte strømmen) i kretsen, sammenlignes denne retningen med den valgte retningen for å omgå kretsen.

Retningen til den induserte strømmen (så vel som størrelsen på den induserte emf) betraktes som positiv hvis den faller sammen med den valgte retningen for å omgå kretsen, og anses som negativ hvis den er motsatt av den valgte retningen for å omgå kretsen. La oss bruke Faraday–Maxwell-loven for å bestemme retningen til den induserte strømmen i en sirkulær trådspole med et areal S 0 . La oss anta det i det første øyeblikket t 1 =0 magnetfeltinduksjonen i spoleområdet er null. I neste øyeblikk t 2 = spolen beveger seg inn i området av magnetfeltet, hvis induksjon er rettet vinkelrett på spolens plan mot oss (fig. 1 b)

For retningen for å krysse konturen velger vi retningen med klokken. I følge gimlet-regelen vil konturarealvektoren bli rettet bort fra oss vinkelrett på konturområdet.

Den magnetiske fluksen som trenger inn i kretsen i startposisjonen til spolen er null (=0):

Magnetisk fluks ved spolens endelige posisjon

Endring i magnetisk fluks per tidsenhet

Dette betyr at den induserte emk, i henhold til formel (1), vil være positiv:

E i =

Dette betyr at den induserte strømmen i kretsen vil bli rettet med klokken. Følgelig, i henhold til gimlet-regelen for sløyfestrømmer, vil den indre induksjonen på aksen til en slik spole være rettet mot induksjonen av det eksterne magnetfeltet.

I følge Lenz sin regel, den induserte strømmen i kretsen har en slik retning at den magnetiske fluksen den skaper gjennom overflaten begrenset av kretsen forhindrer endringen i den magnetiske fluksen som forårsaket denne strømmen.

En indusert strøm observeres også når det eksterne magnetfeltet forsterkes i spolens plan uten å flytte den. For eksempel, når en stripemagnet beveger seg i en spole, øker det eksterne magnetfeltet og den magnetiske fluksen som trenger inn i den.

Traverserende retning

F 1

F 2

ξi

(skilt)

(f.eks.)

I A

B 1 S 0

B 2 S 0

-(B 2 –B 1)S 0<0

15 mA

Arbeidsordre

1. Koble spole 2 (se fig. 3) til klemmene på milliammeteret.

2. Sett nordpolen til den bueformede magneten inn i spolen langs dens akse. I påfølgende eksperimenter, flytt magnetpolene til samme side av spolen, hvis posisjon ikke endres.

Sjekk konsistensen til de eksperimentelle resultatene med tabell 1.

3. Fjern nordpolen til buemagneten fra spolen. Presenter resultatene av eksperimentet i tabellen.

Traverserende retning mål brytningsindeksen til glass ved hjelp av en plan-parallell plate.

Utstyr, måleinstrumenter: 1) planparallell plate med skråkanter, 2) målelinjal, 3) elevens firkant.

Teoretisk bakgrunn

Metoden for å måle brytningsindeksen ved å bruke en planparallell plate er basert på det faktum at en stråle som passerer gjennom en planparallell plate går ut av den parallelt med innfallsretningen.

I henhold til brytningsloven, brytningsindeksen til mediet

For å beregne og på et papirark, tegn to parallelle rette linjer AB og CD i en avstand på 5-10 mm fra hverandre og legg en glassplate på dem slik at de parallelle kantene er vinkelrette på disse linjene. Med dette arrangementet av platen forskyves ikke parallelle rette linjer (fig. 1, a).

Plasser øyet på bordnivå, og følg rette linjer AB og CD gjennom glasset, roter platen rundt den vertikale aksen mot klokken (fig. 1, b). Rotasjonen utføres til strålen QC ser ut til å være en fortsettelse av BM og MQ.

For å behandle måleresultatene, spor konturene til platen med en blyant og fjern den fra papiret. Gjennom punktet M tegnes en vinkelrett O 1 O 2 til de parallelle flatene på platen og en rett linje MF.

Deretter legges like segmenter ME 1 =ML 1 på rette linjer BM og MF og perpendikulære L 1 L 2 og E 1 E 2 senkes ved hjelp av en firkant fra punktene E 1 og L 1 på rett linje O 1 O 2. Fra rette trekanter L

a) orienter først de parallelle flatene på platen vinkelrett på AB og CD. Pass på at de parallelle linjene ikke beveger seg.

b) plasser øyet på bordnivå, og følg linjene AB og CD gjennom glasset, roter platen rundt den vertikale aksen mot klokken til QC-strålen ser ut til å være en fortsettelse av BM og MQ.

2. Tegn konturene av platen med en blyant, og fjern den fra papiret.

3. Gjennom punktet M (se fig. 1,b), bruk en firkant, tegn en vinkelrett O 1 O 2 til de parallelle flatene på platen og en rett linje MF (fortsettelse av MQ).

4. Med sentrum i punkt M, tegn en sirkel med vilkårlig radius, merk punktene L 1 og E 1 på rette linjer BM og MF (ME 1 = ML 1)

5. Bruk en firkant og senk perpendikulære fra punktene L 1 og E 1 til rett linje O 1 O 2.

6. Mål lengden på segmentene L 1 L 2 og E 1 E 2 med en linjal.

7. Beregn brytningsindeksen til glass ved å bruke formel 2.