งานปฏิบัติการทางฟิสิกส์. งานปฏิบัติการทางฟิสิกส์ การหาค่าโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มทางกายภาพขึ้นอยู่กับการกระจายของมวล

งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 1

ศึกษาการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งอย่างสม่ำเสมอโดยไม่มีความเร็วต้น

วัตถุประสงค์: เพื่อสร้างการพึ่งพาเชิงคุณภาพของความเร็วของร่างกายตามเวลาในระหว่างการเคลื่อนไหวที่เร่งอย่างสม่ำเสมอจากสภาวะพัก เพื่อกำหนดความเร่งของการเคลื่อนไหวของร่างกาย

อุปกรณ์: รางน้ำในห้องปฏิบัติการ แคร่ ขาตั้งพร้อมคลัตช์ นาฬิกาจับเวลาพร้อมเซ็นเซอร์

.

ฉันได้อ่านกฎและตกลงที่จะปฏิบัติตาม ________________________

ลายเซ็นของนักเรียน

บันทึก: ในระหว่างการทดลอง แคร่ถูกปล่อยหลายครั้งจากตำแหน่งเดียวกันบนรางน้ำ และความเร็วของมันถูกกำหนดที่จุดต่างๆ ในระยะห่างที่ต่างกันจากตำแหน่งเริ่มต้น

หากร่างกายเคลื่อนที่ด้วยความเร่งอย่างสม่ำเสมอจากการพักผ่อน การกระจัดจะเปลี่ยนตามเวลาตามกฎหมาย:ส = ที่ 2 /2 (1) และความเร็วคือวี = ที่(2). ถ้าเราแสดงความเร่งจากสูตร 1 และแทนที่ด้วย 2 เราจะได้สูตรที่แสดงการพึ่งพาความเร็วต่อการกระจัดและเวลาของการเคลื่อนที่:วี = 2 ส/ ที.

1. การเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอคือ ___

2. วัดในหน่วยใดในระบบ C:

การเร่งความเร็ว  ก  =  

ความเร็ว    =  

เวลา  ที  =  

ย้าย  ส  =  

3. เขียนสูตรความเร่งในเส้นโครง:

ก x = _________________.

4. ค้นหาความเร่งของร่างกายจากกราฟความเร็ว

ก =

5. เขียนสมการการกระจัดสำหรับการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งอย่างสม่ำเสมอ

ส= + ______________

ถ้า ก  0 = 0 แล้ว ส=

6. การเคลื่อนไหวจะเร่งอย่างสม่ำเสมอหากเป็นไปตามรูปแบบ:

ส 1 :ส 2 :ส 3 : … : ส น = 1:4:9: ... : น 2 .

ค้นหาทัศนคติส 1 : ส 2 : ส 3 =

ความคืบหน้า

1. เตรียมตารางบันทึกผลการวัดและการคำนวณ:

2. ติดรางน้ำเข้ากับขาตั้งทำมุมโดยใช้ตัวต่อเพื่อให้แคร่เลื่อนรางลงเอง ใช้ตัวยึดแม่เหล็ก ติดเซ็นเซอร์นาฬิกาจับเวลาตัวใดตัวหนึ่งบนรางที่ระยะ 7 ซม. จากจุดเริ่มต้นของมาตราส่วนการวัด (x 1 ). ยึดเซ็นเซอร์ตัวที่สองตรงข้ามค่า 34 ซม. บนไม้บรรทัด (x 2 ). คำนวณการกระจัด (ส) ซึ่งแคร่จะทำเมื่อย้ายจากเซ็นเซอร์ตัวแรกไปยังตัวที่สอง

ส=x 2 – x 1 = ____________________

3. วางแคร่ไว้ที่จุดเริ่มต้นของรางแล้วปล่อย ใช้นาฬิกาจับเวลา (ที).

4. คำนวณสูตรสำหรับความเร็วแคร่ (วี) ซึ่งเคลื่อนที่ผ่านเซ็นเซอร์ตัวที่สองและความเร่งของการเคลื่อนที่ (a):

=

______________________________________________________

5. เลื่อนเซ็นเซอร์ด้านล่างลงไป 3 ซม. แล้วทำการทดลองซ้ำ (การทดลองที่ 2):

S = ________________________________________________________________

V = _______________________________________________________________

ก = ______________________________________________________________

6. ทำการทดลองซ้ำโดยถอดเซ็นเซอร์ด้านล่างออกอีก 3 ซม. (การทดลองหมายเลข 3):

ส=

ก = _______________________________________________________________

7. สรุปได้ว่าความเร็วของเกวียนเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อเวลาเคลื่อนที่เพิ่มขึ้นและความเร็วของเกวียนเป็นอย่างไรในระหว่างการทดลองเหล่านี้

___________

งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 2

การวัดความเร่งโน้มถ่วง

วัตถุประสงค์: กำหนดความเร่งของการตกอย่างอิสระ แสดงให้เห็นว่าในการตกอย่างอิสระ ความเร่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับมวลของร่างกาย

อุปกรณ์: เซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริก - 2 ชิ้น, แผ่นเหล็ก - 2 ชิ้น, บล็อกวัดแอล-ไมโคร, แท่นสตาร์ท, แหล่งจ่ายไฟ

ระเบียบความปลอดภัย. อ่านกฎอย่างละเอียดและลงนามว่าคุณตกลงที่จะปฏิบัติตาม.

อย่างระมัดระวัง! ไม่ควรมีสิ่งแปลกปลอมอยู่บนโต๊ะ การจัดการอุปกรณ์อย่างไม่ระมัดระวังนำไปสู่การล่มสลาย ในเวลาเดียวกัน คุณจะได้รับการบาดเจ็บทางกล - ฟกช้ำ นำอุปกรณ์ออกจากสภาพการทำงาน

ฉันได้อ่านกฎและตกลงที่จะปฏิบัติตาม _____________________________

ลายเซ็นของนักเรียน

บันทึก: ในการทำการทดลองจะใช้ชุดสาธิต "กลไก" จากชุดอุปกรณ์แอล-ไมโคร

ในบทความนี้ ความเร่งของการตกอย่างอิสระช กำหนดตามการวัดเวลาที ร่างกายใช้เวลาตกจากที่สูงชม. ไม่มีความเร็วเริ่มต้น ในระหว่างการทดลอง จะสะดวกในการบันทึกพารามิเตอร์การเคลื่อนที่ของสี่เหลี่ยมโลหะที่มีขนาดเท่ากัน แต่มีความหนาต่างกัน และตามด้วยมวลต่างกัน

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. ในกรณีที่ไม่มีแรงต้านอากาศ ความเร็วของวัตถุที่ตกลงมาอย่างอิสระในวินาทีที่สามของการตกลงมาจะเพิ่มขึ้นโดย:

1) 10 ม./วินาที 2) 15 ม./วินาที 3) 30 ม./วินาที 4) 45 ม./วินาที

2. โอ้ . ซึ่งร่างกายในขณะนั้นที 1 ความเร่งเป็นศูนย์?

3. ลูกบอลถูกโยนเป็นมุมไปยังขอบฟ้า (ดูภาพ) หากแรงต้านอากาศมีค่าเล็กน้อย แสดงว่าความเร่งของลูกบอลอยู่ที่จุดนั้นแต่ กำกับร่วมกับเวกเตอร์

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

4. ตัวเลขแสดงกราฟของการพึ่งพาการฉายภาพความเร็วตรงเวลาสำหรับสี่วัตถุที่เคลื่อนที่ไปตามแกนโอ้ . วัตถุใดเคลื่อนที่ด้วยความเร่งโมดูโลมากที่สุด

ตามกราฟของการพึ่งพาการคาดคะเนของเวกเตอร์การกระจัดของร่างกายในช่วงเวลาของการเคลื่อนไหว (ดูรูปที่) ค้นหาระยะห่างระหว่างร่างกาย 3 วินาทีหลังจากเริ่มการเคลื่อนไหว

1) 3 ม. 2) 1 ม. 3) 2 ม. 4) 4 ม

ความคืบหน้า

1. ติดตั้งแท่นเริ่มต้นที่ด้านบนของกระดานดำ วางตำแหน่งเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริกสองตัวในแนวตั้งด้านล่าง โดยปรับทิศทางตามที่แสดงในภาพ เซ็นเซอร์ตั้งอยู่ที่ระยะห่างประมาณ 0.5 ม. จากกันและกันในลักษณะที่ร่างกายตกลงอย่างอิสระหลังจากปล่อยจากตัวเรียกใช้งาน ผ่านการจัดตำแหน่งตามลำดับ

2. เชื่อมต่อเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริกเข้ากับขั้วต่อบนแท่นสั่งงาน และแหล่งจ่ายไฟเข้ากับขั้วต่อของสายเชื่อมต่อที่เชื่อมต่อกับขั้วต่อ 3 ของหน่วยวัด

3. เลือกรายการ "การกำหนดความเร่งของแรงโน้มถ่วง (ตัวเลือก 1)" ในเมนูบนหน้าจอคอมพิวเตอร์และเข้าสู่โหมดการตั้งค่าอุปกรณ์ ให้ความสนใจกับภาพของเซ็นเซอร์ในหน้าต่างบนหน้าจอ หากมีเพียงเซ็นเซอร์เท่านั้น แสดงว่าเซ็นเซอร์เปิดอยู่ เมื่อแกนออปติคัลของเซ็นเซอร์ถูกปิดกั้น จะถูกแทนที่ด้วยภาพของเซ็นเซอร์โดยมีรถเข็นอยู่ในแนวเดียวกัน

4. แขวนแผ่นเหล็กอันใดอันหนึ่งจากแม่เหล็กกระตุ้น เพื่อประมวลผลผลลัพธ์โดยใช้สูตรง่ายๆชม. = gt 2 /2 จำเป็นต้องตั้งค่าตำแหน่งสัมพัทธ์ของแผ่นเหล็กอย่างแม่นยำ (ในอุปกรณ์เริ่มต้น) และเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริกที่อยู่ใกล้ที่สุด เวลาเริ่มต้นเมื่อเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริกตัวใดตัวหนึ่งทำงาน

5. เลื่อนเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริกด้านบนขึ้นไปทางอุปกรณ์เริ่มต้นโดยให้ตัวรถห้อยลงมาจนกว่าภาพของเซ็นเซอร์ที่มีรถเข็นอยู่ในแนวเดียวกันจะปรากฏบนหน้าจอ หลังจากนั้น ให้ลดเซ็นเซอร์ลงอย่างระมัดระวังและหยุดทันทีที่ รถเข็นหายไปจากภาพเซ็นเซอร์

ไปที่หน้าจอการวัดและรันชุด 3 รอบ บันทึกเวลาที่ปรากฏบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ในแต่ละครั้ง

วัดระยะทางชม. ระหว่างเซ็นเซอร์ออปโตอิเล็กทริก คำนวณค่าเฉลี่ยของเวลาการหกล้มของร่างกายที พุธ และแทนข้อมูลที่ได้รับลงในสูตรช = 2 ชม. / ที 2 พุธ กำหนดอัตราเร่งของการตกอย่างอิสระช . ทำเช่นเดียวกันกับอีกช่องหนึ่ง

บันทึกข้อมูลที่ได้รับในตาราง

แผ่นเหล็ก

หมายเลขประสบการณ์

ระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์

ชม. , ม

เวลา

ที , กับ

เวลาเฉลี่ย

ที cf, s

ความเร่งของแรงโน้มถ่วง

ช , เมตร/วินาที 2

จานใหญ่

จานเล็กลง

จากการทดลองดำเนินการให้สรุปดังต่อไปนี้:

__________________________

งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 3

การศึกษาการพึ่งพาระยะเวลาการสั่นของสปริง

ลูกตุ้มกับมวลของน้ำหนักบรรทุกและความฝืดของสปริง

วัตถุประสงค์: ทดลองสร้างการพึ่งพาระยะเวลาการแกว่งและความถี่ของการสั่นของลูกตุ้มสปริงกับความแข็งของสปริงและมวลของน้ำหนักบรรทุก

อุปกรณ์: ชุดตุ้มน้ำหนัก ไดนาโมมิเตอร์ ชุดสปริง ขาตั้ง นาฬิกาจับเวลา ไม้บรรทัด

ระเบียบความปลอดภัย. อ่านกฎอย่างละเอียดและลงนามว่าคุณตกลงที่จะปฏิบัติตาม.

อย่างระมัดระวัง! ไม่ควรมีสิ่งแปลกปลอมอยู่บนโต๊ะ การจัดการอุปกรณ์อย่างไม่ระมัดระวังนำไปสู่การล่มสลาย ในเวลาเดียวกัน คุณจะได้รับการบาดเจ็บทางกล - ฟกช้ำ นำอุปกรณ์ออกจากสภาพการทำงาน

ฉันคุ้นเคยกับกฎ ฉันตกลงที่จะปฏิบัติตาม ___________________________

ลายเซ็นของนักเรียน

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. สัญญาณของการเคลื่อนไหวแบบแกว่ง - ___________________

__________________________

2. ร่างกายอยู่ในภาวะสมดุลในรูปใด

_______ ________ _________

3. แรงยืดหยุ่นมีมากที่สุดที่จุด _________ และ __________ ดังแสดงในรูปที่ _______ ________ ________

4. ในแต่ละจุดบนวิถีการเคลื่อนที่ ยกเว้นจุด ______ ลูกบอลจะได้รับผลกระทบจากแรงยืดหยุ่นของสปริงที่พุ่งตรงไปยังตำแหน่งสมดุล

5. ระบุจุดที่ความเร็วสูงสุด ____________ และน้อยที่สุด _______ _______ ความเร่งสูงสุด ______ ______ และน้อยที่สุด _______

เอ็กซ์ ไม่ทำงาน

1. ประกอบการตั้งค่าการวัดตามรูปวาด

2. โดยการยืดสปริง x และมวลของน้ำหนัก กำหนดความแข็งของสปริง

ฉ ภายนอก = เค  x – กฎของฮุค

ฉ ภายนอก = ร = มก ;

1) ____________________________________________________

2) ____________________________________________________

3) ____________________________________________________

3. กรอกข้อมูลในตารางหมายเลข 1 ของการพึ่งพาระยะเวลาการแกว่งกับมวลของโหลดสำหรับสปริงเดียวกัน

4. กรอกข้อมูลในตารางหมายเลข 2 ของการพึ่งพาความถี่การแกว่งของลูกตุ้มสปริงกับความแข็งของสปริงสำหรับน้ำหนัก 200 กรัม

5. หาข้อสรุปเกี่ยวกับการพึ่งพาระยะเวลาและความถี่ของการสั่นของลูกตุ้มสปริงกับมวลและความแข็งของสปริง

__________________________________________________________________________________________________

แล็บ #4

การตรวจสอบการขึ้นต่อกันของระยะเวลาและความถี่ของการสั่นอิสระของลูกตุ้มฟิลาเมนต์ต่อความยาวของฟิลาเมนต์

วัตถุประสงค์:ค้นหาว่าระยะเวลาและความถี่ของการสั่นอิสระของลูกตุ้มด้ายขึ้นอยู่กับความยาวของมันอย่างไร

อุปกรณ์:ขาตั้งกล้องพร้อมคลัตช์และเท้า ลูกบอลที่มีด้ายยาวประมาณ 130 ซม. นาฬิกาจับเวลา

ระเบียบความปลอดภัย. อ่านกฎอย่างละเอียดและลงนามว่าคุณตกลงที่จะปฏิบัติตาม.

อย่างระมัดระวัง! ไม่ควรมีสิ่งแปลกปลอมอยู่บนโต๊ะ ต้องใช้อุปกรณ์ตามวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้เท่านั้น การจัดการอุปกรณ์อย่างไม่ระมัดระวังนำไปสู่การล่มสลาย ในเวลาเดียวกัน คุณจะได้รับการบาดเจ็บทางกล - ฟกช้ำ นำอุปกรณ์ออกจากสภาพการทำงาน

ฉันได้อ่านกฎและตกลงที่จะปฏิบัติตาม _______________________

ลายเซ็นของนักเรียน

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. การสั่นสะเทือนใดที่เรียกว่าฟรี ___________________________

________________________________________________________________

2. ลูกตุ้มด้ายคืออะไร? ___________________________

________________________________________________________________

3. ระยะเวลาของการแกว่งคือ ___________________________________________

________________________________________________________________

4. ความถี่การแกว่งคือ ___________________________________________

5. ช่วงเวลาและความถี่คือค่า _____________________ เนื่องจากผลิตภัณฑ์มีค่าเท่ากับ ___________________

6. วัดในหน่วยใดในระบบ C:

ระยะเวลา [ ต] =

ความถี่ [ν] =

7. ลูกตุ้มเส้นใยสร้างการสั่นครบ 36 ครั้งใน 1.2 นาที ค้นหาระยะเวลาและความถี่ของลูกตุ้ม

ให้: C วิธีแก้ปัญหา:

ที= 1.2 นาที = ต =

เอ็น = 36

ต - ?, ν - ?

ความคืบหน้า

1. วางขาตั้งกล้องไว้ที่ขอบโต๊ะ

2. ติดเชือกลูกตุ้มเข้ากับขาตั้งกล้องโดยใช้ยางลบหรือกระดาษก่อสร้าง

3. สำหรับการทดลองแรก ให้เลือกด้ายที่มีความยาว 5–8 ซม. แล้วเบี่ยงลูกบอลออกจากตำแหน่งสมดุลด้วยแอมพลิจูดเล็กน้อย (1–2 ซม.) แล้วปล่อย

4. วัดช่วงเวลา ทีซึ่งลูกตุ้มจะทำการสั่นครบ 25 - 30 ครั้ง ( เอ็น ).

5. บันทึกผลการวัดลงในตาราง

6. ทำการทดลองอีก 4 ครั้งในลักษณะเดียวกับครั้งแรกในขณะที่ความยาวของลูกตุ้ม แอล เพิ่มขึ้นจนถึงขีด จำกัด

(ตัวอย่าง: 2) 20 - 25 ซม. 3) 45 - 50 ซม. 4) 80 - 85 ซม. 5) 125 - 130 ซม.)

7. สำหรับการทดลองแต่ละครั้ง ให้คำนวณระยะเวลาการสั่นและจดลงในตาราง

ต 1 = ต 4 =

ต 2 = ต 5 =

ต 3 =

8
. สำหรับการทดลองแต่ละครั้ง ให้คำนวณค่าของความถี่การสั่นหรือ

และเขียนลงในตาราง

9. วิเคราะห์ผลลัพธ์ที่บันทึกไว้ในตารางและตอบคำถาม

a) คุณเพิ่มหรือลดความยาวของลูกตุ้มหรือไม่หากระยะเวลาการแกว่งลดลงจาก 0.3 วินาทีเป็น 0.1 วินาที

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) เพิ่มหรือลดความยาวของลูกตุ้มหากความถี่การสั่นลดลงจาก 5 Hz เป็น 3 Hz

____________________________________________________________________________________________________________________________________

งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 5

ศึกษาปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

วัตถุประสงค์: ศึกษาปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

อุปกรณ์:มิลลิแอมป์มิเตอร์, คอยล์ร้อน, แม่เหล็กรูปโค้งหรือแถบแม่เหล็ก, แหล่งพลังงาน, ขดลวดแกนเหล็กจากแม่เหล็กไฟฟ้าที่พับได้, รีโอสแตท, กุญแจ, สายเชื่อมต่อ

ระเบียบความปลอดภัย. อ่านกฎอย่างละเอียดและลงนามว่าคุณตกลงที่จะปฏิบัติตาม.

อย่างระมัดระวัง! ป้องกันเครื่องใช้ไฟฟ้าหล่น หลีกเลี่ยงเครื่องมือวัดที่มีน้ำหนักมาก เมื่อทำการทดลองกับสนามแม่เหล็ก คุณควรถอดนาฬิกาและวางโทรศัพท์มือถือ

________________________

ลายเซ็นของนักเรียน

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กคือ ______________________________________

ลักษณะของสนามแม่เหล็ก

2. จดสูตร โมดูลัสของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

B = __________________.

หน่วยการวัดการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในระบบ C: ที่  =  

3. ฟลักซ์แม่เหล็กคืออะไร? ___________________________________________

_________________________________________________________________

4. ฟลักซ์แม่เหล็กขึ้นอยู่กับอะไร? ___________________________

_________________________________________________________________

5. ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร? _________________

_________________________________________________________________

6. ใครเป็นผู้ค้นพบปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและเหตุใดการค้นพบนี้จึงจัดว่ายิ่งใหญ่ที่สุด? ______________________________________

__________________________________________________________________

ความคืบหน้า

1. เชื่อมต่อขดลวดกับแคลมป์ของมิลลิมิเตอร์

2. สอดขั้วหนึ่งของแม่เหล็กเข้าไปในขดลวด แล้วหยุดแม่เหล็กสักครู่ เขียนว่ามีกระแสเหนี่ยวนำเกิดขึ้นในขดลวดหรือไม่: a) ระหว่างการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กที่สัมพันธ์กับขดลวด b) ในขณะที่หยุดทำงาน

__________________________________________________________________________________________________________________________________

3. บันทึกว่าฟลักซ์แม่เหล็กมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ฉ เจาะขดลวด: a) ระหว่างการเคลื่อนที่ของแม่เหล็ก b) ในขณะที่หยุดทำงาน

4. ระบุเงื่อนไขที่กระแสเหนี่ยวนำปรากฏในขดลวด

5 . เสียบขั้วหนึ่งของแม่เหล็กเข้าไปในขดลวด แล้วถอดออกด้วยความเร็วเท่ากัน (เลือกความเร็วเพื่อให้ลูกศรเบี่ยงเบนไปครึ่งหนึ่งของค่าจำกัดของมาตราส่วน)

________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. ทำซ้ำการทดลอง แต่ด้วยความเร็วที่สูงขึ้นของแม่เหล็ก

ก) เขียนทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ ______________

_______________________________________________________________

b) เขียนโมดูลของกระแสเหนี่ยวนำที่จะเป็น __________________

_________________________________________________________________

7. เขียนว่าความเร็วของการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กมีผลอย่างไร:

ก) โดยขนาดของการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก __________________________

__________________________________________________________________

b) บนโมดูลกระแสเหนี่ยวนำ ___________________________

__________________________________________________________________

8. กำหนดว่าโมดูลัสของความแรงของกระแสเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กอย่างไร

_________________________________________________________________

9. ประกอบการตั้งค่าสำหรับการทดลองตามรูปวาด

1 - คอยล์ - คอยล์

2 - ขดลวด

10. ตรวจสอบว่ามีสปูลหรือไม่1 กระแสเหนี่ยวนำที่: a) การปิดและการเปิดของวงจรที่รวมขดลวด2 ; ข) ไหลผ่าน2 กระแสตรง; c) การเปลี่ยนความแรงของกระแสด้วยรีโอสแตท

________________________________________________________________________________________________________________________________

11. ระบุว่าในกรณีใดต่อไปนี้: ก) ฟลักซ์แม่เหล็กที่ทะลุผ่านขดลวดเปลี่ยนไป1 ; b) มีกระแสเหนี่ยวนำในขดลวด1 .

บทสรุป:

________________________________________________________________________________________________________________________________________

แล็บ #6

การสังเกตสเปกตรัมต่อเนื่องและเส้น

การปล่อยมลพิษ

วัตถุประสงค์:การสังเกตสเปกตรัมต่อเนื่องโดยใช้แผ่นกระจกที่มีขอบเอียงและสเปกตรัมการแผ่รังสีแบบเส้นโดยใช้สเปกโตรสโคปแบบสองหลอด

อุปกรณ์:เครื่องฉาย, สเปกโตรสโคปแบบท่อคู่, หลอดสเปกตรัมที่มีไฮโดรเจน, นีออนหรือฮีเลียม, ตัวเหนี่ยวนำไฟฟ้าแรงสูง, แหล่งจ่ายไฟ (อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ทั่วไปสำหรับทั้งชั้นเรียน), แผ่นกระจกที่มีขอบเอียง (มอบให้แต่ละอัน)

คำอธิบายของอุปกรณ์

อย่างระมัดระวัง! ไฟฟ้า! ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฉนวนของตัวนำไม่ขาด หลีกเลี่ยงเครื่องมือวัดที่มีน้ำหนักมาก

ฉันได้อ่านกฎและตกลงที่จะปฏิบัติตาม ______________________

ลายเซ็นของนักเรียน

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. สเปกโตรสโคปได้รับการออกแบบในปี พ.ศ. 2358 โดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน

________________________________________________________

2. แสงที่ตามองเห็นเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ดังนี้

จาก ___Hz ถึง __________________Hz

3. ร่างกายใดปล่อยสเปกตรัมต่อเนื่อง?

1. ______________________________________________________________

2. ______________________________________________________________

3. ______________________________________________________________

4. สเปกตรัมของก๊าซส่องสว่างที่มีความหนาแน่นต่ำคืออะไร?

________________________________________________________________

5. กำหนดกฎของ G. Kirchhoff: _________________________________

_______________________________________________________________

ความคืบหน้า

1. วางจานในแนวนอนต่อหน้าต่อตา ผ่านขอบที่ทำมุม 45º สังเกตแถบแสงแนวตั้งบนหน้าจอ - ภาพของช่องเลื่อนของอุปกรณ์ฉายภาพ

2. เลือกสีหลักของสเปกตรัมต่อเนื่องที่เกิดขึ้นและจดไว้ในลำดับที่สังเกตได้

________________________________________________________________

3. ทำการทดลองซ้ำโดยพิจารณาแถบผ่านใบหน้าที่ทำมุม 60º บันทึกความแตกต่างเป็นสเปกตรัม

________________________________________________________________

4. สังเกตเส้นสเปกตรัมของไฮโดรเจน ฮีเลียม หรือนีออนโดยการตรวจสอบหลอดสเปกตรัมที่ส่องสว่างด้วยสเปกโตรสโคป

เขียนบรรทัดที่คุณเห็น

__________________________________________________________________

บทสรุป: ____________________________________________________________

__________________________________________________________________

แล็บ #7

การศึกษาปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันของอะตอมยูเรเนียม

ติดตามภาพถ่าย

วัตถุประสงค์: เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมในตัวอย่างฟิชชันของนิวเคลียสของยูเรเนียม

อุปกรณ์: ภาพถ่ายของรอยทางของอนุภาคมีประจุที่ก่อตัวขึ้นในอิมัลชันภาพถ่ายในระหว่างการแตกตัวของนิวเคลียสอะตอมของยูเรเนียมภายใต้การกระทำของนิวตรอน ไม้บรรทัดวัด

บันทึก: ภาพแสดงภาพถ่ายของฟิชชันของนิวเคลียสอะตอมของยูเรเนียมภายใต้การกระทำของนิวรอนออกเป็นสองส่วน (นิวเคลียสอยู่ที่จุดช ). จะเห็นได้จากรอยทางที่ชิ้นส่วนของนิวเคลียสของอะตอมของยูเรเนียมกระจัดกระจายไปในทิศทางตรงกันข้าม (การแตกของทางซ้ายอธิบายได้จากการชนกันของชิ้นส่วนกับนิวเคลียสของหนึ่งในอะตอมของอิมัลชัน) ยิ่งเส้นทางยาวเท่าไร พลังงานของอนุภาคก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความหนาของแทร็กยิ่งมาก ประจุของอนุภาคก็จะยิ่งมากขึ้น และความเร็วของอนุภาคก็จะยิ่งลดลง

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. กำหนดกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม ___________________________

__________________________________________________________________

2. อธิบายความหมายทางกายภาพของสมการ:

__________________________________________________________________

3. ทำไมปฏิกิริยาฟิชชันของนิวเคลียสของยูเรเนียมจึงไปพร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานออกสู่สิ่งแวดล้อม? _______________________________________________

_______________________________________________________________

4. ใช้ตัวอย่างของปฏิกิริยาใดๆ อธิบายว่ากฎการอนุรักษ์ประจุและเลขมวลคืออะไร _________________________________

_________________________________________________________________

5. ค้นหาองค์ประกอบที่ไม่รู้จักของตารางธาตุ ซึ่งเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการสลายตัวของ β ต่อไปนี้:

__________________________________________________________________

6. โฟโต้อิมัลชั่นมีหลักการอย่างไร?

______________________________________________________________

ความคืบหน้า

1. ดูรูปและค้นหาร่องรอยของชิ้นส่วน

2. วัดความยาวของแทร็กชิ้นส่วนด้วยไม้บรรทัดมิลลิเมตรแล้วเปรียบเทียบกัน

3. ใช้กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม อธิบายว่าเหตุใดชิ้นส่วนที่เกิดขึ้นระหว่างการแยกตัวของนิวเคลียสอะตอมของยูเรเนียมจึงกระจัดกระจายไปในทิศทางตรงกันข้าม ___________________________________________

_________________________________________________________________

4. ประจุและพลังงานของชิ้นส่วนเหมือนกันหรือไม่ _____________________________

__________________________________________________________________

5. คุณสามารถตัดสินสิ่งนี้ด้วยเหตุผลใด ________________________

__________________________________________________________________

6. หนึ่งในปฏิกิริยาฟิชชันที่เป็นไปได้ของยูเรเนียมสามารถเขียนเป็นสัญลักษณ์ได้ดังนี้:

ที่ไหน ซี x – นิวเคลียสของอะตอมของธาตุเคมีชนิดใดชนิดหนึ่ง

การใช้กฎการอนุรักษ์ประจุและตารางของ D.I. Mendeleev พิจารณาว่าเป็นองค์ประกอบประเภทใด

____________________________________________________________________________________________________________________________________

บทสรุป: ______________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

แล็บ #8

การศึกษาร่องรอยของอนุภาคมีประจุบนกระดาษสำเร็จรูป

รูปถ่าย

วัตถุประสงค์:อธิบายลักษณะการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ

อุปกรณ์:ภาพถ่ายของรางอนุภาคมีประจุที่ได้จากห้องเมฆ ห้องฟองอากาศ และอิมัลชันภาพถ่าย

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. คุณรู้วิธีใดในการศึกษาอนุภาคมีประจุ _____________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. หลักการทำงานของห้องเมฆคืออะไร? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ข้อดีของห้องฟองสบู่เหนือห้องเมฆคืออะไร? อุปกรณ์เหล่านี้แตกต่างกันอย่างไร? ___________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. อะไรคือความคล้ายคลึงกันระหว่างวิธีโฟโตอิมัลชันกับการถ่ายภาพ?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. กำหนดกฎมือซ้ายสำหรับกำหนดทิศทางของแรงที่กระทำต่อประจุในสนามแม่เหล็ก ____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. รูปแสดงเส้นทางของอนุภาคในห้องเมฆที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็ก เวกเตอร์นั้นอยู่ห่างจากระนาบ กำหนดสัญญาณของประจุของอนุภาค

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ความคืบหน้า

1. ภาพถ่ายใดที่แสดงให้คุณเห็น (รูปที่ 1, 2, 3) แสดงเส้นทางของอนุภาคที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก ปรับคำตอบ

______________________________________________________________________________________________________

ข้าว. หนึ่ง

__________________________________

2. พิจารณาภาพถ่ายของรอยทางของอนุภาค α ที่เคลื่อนที่ในห้องเมฆ (รูปที่ 1)

ก) อนุภาคแอลฟาเคลื่อนที่ไปในทิศทางใด

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b) เหตุใดเส้นทางของอนุภาค α จึงมีความยาวเท่ากันโดยประมาณ

______________________________________________________________________________________________________

ข้าว. 3

__________________________________

__________________________________

ค) เหตุใดความหนาของแทร็กของอนุภาค α จึงเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อสิ้นสุดการเคลื่อนไหว _____________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

3. รูปที่ 2 แสดงภาพถ่ายของรอยเลื่อนของอนุภาค α ในห้องเมฆในสนามแม่เหล็ก ตอบคำถามต่อไปนี้.

ก) อนุภาคเคลื่อนที่ไปในทิศทางใด _____________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) เวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็นอย่างไร? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

c) เหตุใดรัศมีความโค้งและความหนาของแทร็กจึงเปลี่ยนไปเมื่ออนุภาค α เคลื่อนที่ _____________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

4. รูปที่ 3 แสดงภาพถ่ายของเส้นทางอิเล็กตรอนในห้องฟองอากาศที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็ก ตอบคำถามต่อไปนี้.

ก) เหตุใดเส้นทางอิเล็กตรอนจึงมีรูปร่างเป็นเกลียว _____________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

b) อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปในทิศทางใด? __________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

c) เวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็นอย่างไร? ___________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

d) อะไรคือเหตุผลที่เส้นทางอิเล็กตรอนในรูปที่ 3 ยาวกว่าเส้นทางของอนุภาค α ในรูปที่ 2 มาก _______________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

บทสรุป: _________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

แล็บ #9

การวัดรังสีพื้นหลังตามธรรมชาติ

เครื่องวัดปริมาตร

วัตถุประสงค์:ฝึกทักษะการใช้เครื่องวัดปริมาณรังสีในครัวเรือนเพื่อวัดปริมาณรังสีพื้นหลัง

อุปกรณ์: dosimeter ในครัวเรือน คำแนะนำสำหรับการใช้งาน

ระเบียบความปลอดภัย. อ่านกฎสำหรับการใช้เครื่องวัดปริมาณรังสีอย่างระมัดระวังและลงนามว่าคุณรับรองว่าจะปฏิบัติตาม. อย่างระมัดระวัง! ป้องกันเครื่องตก

ฉันได้อ่านกฎและตกลงที่จะปฏิบัติตาม _______________________(_ลายมือชื่อนักเรียน)

บันทึก:เครื่องวัดปริมาณรังสีในครัวเรือนมีไว้สำหรับการปฏิบัติงานส่วนบุคคลในการเฝ้าติดตามสถานการณ์การแผ่รังสีโดยประชากร และช่วยให้สามารถประเมินอัตราปริมาณรังสีที่เทียบเท่าได้โดยประมาณ เครื่องวัดปริมาณรังสีสมัยใหม่ส่วนใหญ่จะวัดอัตราปริมาณรังสีในหน่วยไมโครซีเวอร์ตต่อชั่วโมง (µSv/h) แต่หน่วยอื่นคือไมโครเรินต์เจนต่อชั่วโมง (µR/h) ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย อัตราส่วนระหว่างสิ่งเหล่านี้คือ: 1 µSv/h = 100 µR/h ค่าเฉลี่ยของปริมาณรังสีที่ดูดกลืนได้เนื่องจากรังสีพื้นหลังตามธรรมชาติคือประมาณ 2 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี

งานฝึกอบรมและคำถาม

1. ปริมาณรังสีที่ดูดกลืนคือ __________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. สูตรยาที่ดูดซึม:

ช โดย: ________________________________

___________________________________

___________________________________

3. หน่วยขนาดยาที่ดูดซึม: =

4. ปริมาณที่เทียบเท่า H ถูกกำหนดโดยสูตร:

ที่ไหน: ________________________________

___________________________________

5. หน่วยของขนาดยาที่เท่ากันคือ ____________________

6. จำนวนนิวเคลียสกัมมันตรังสีเริ่มต้นจะลดลงกี่ครั้งในระยะเวลาเท่ากับครึ่งชีวิต? ______________________________________

ความคืบหน้า

1. ศึกษาคำแนะนำสำหรับการทำงานกับเครื่องวัดปริมาณรังสีอย่างละเอียดและพิจารณา:

ขั้นตอนในการเตรียมเขาสำหรับการทำงานคืออะไร

วัดรังสีไอออไนซ์ประเภทใด

อุปกรณ์บันทึกอัตราปริมาณรังสีในหน่วยใด

ระยะเวลาของรอบการวัดคืออะไร

ข้อ จำกัด ของข้อผิดพลาดการวัดสัมบูรณ์คืออะไร

ขั้นตอนการตรวจสอบและเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟภายในคืออะไร

ตำแหน่งและวัตถุประสงค์ของส่วนควบคุมสำหรับการทำงานของอุปกรณ์คืออะไร

2. ทำการตรวจสอบอุปกรณ์ภายนอกและการรวมการทดลองใช้

3. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องวัดปริมาณรังสีอยู่ในสภาพที่ใช้งานได้

4. เตรียมเครื่องมือวัดอัตราปริมาณรังสี

5. วัดระดับรังสีพื้นหลัง 8-10 ครั้ง บันทึกทุกครั้งที่อ่านค่า

6. คำนวณค่าเฉลี่ยของพื้นหลังของรังสี

________________________________________________________________________________________________________________________________

7. คำนวณปริมาณรังสีไอออไนซ์ที่บุคคลจะได้รับในระหว่างปี หากค่าเฉลี่ยของพื้นหลังของรังสีไม่เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งปี เปรียบเทียบกับค่าที่ปลอดภัยต่อสุขภาพของมนุษย์

________________________________________________________________________________________________________________________________

8. เปรียบเทียบค่าพื้นหลังเฉลี่ยที่ได้รับกับพื้นหลังของรังสีธรรมชาติที่ใช้เป็นบรรทัดฐาน - 0.15 μSv / h ..

สรุปผล _________________________________________________

_______________________________________________________________

________________________________________________________________

ฟิสิกส์เป็นศาสตร์แห่งธรรมชาติ ในฐานะที่เป็นวิชาของโรงเรียน มันครอบครองสถานที่พิเศษ เพราะพร้อมกับข้อมูลความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา มันพัฒนาความคิดเชิงตรรกะ สร้างโลกทัศน์วัตถุนิยม สร้างภาพองค์รวมของจักรวาล และมีหน้าที่ทางการศึกษา

บทบาทของฟิสิกส์เกรด 7 ในการสร้างบุคคลโดยไม่คำนึงถึงอาชีพที่บุคคลเลือกนั้นมีขนาดใหญ่และเติบโตอย่างต่อเนื่อง ในหลายประเทศ ฟิสิกส์เป็นวินัยเริ่มได้รับการแนะนำในโปรแกรมของมหาวิทยาลัยศิลปศาสตร์ ความรู้ด้านฟิสิกส์อย่างลึกซึ้งเป็นเครื่องรับประกันความสำเร็จในทุกอาชีพ

การดูดซึมของฟิสิกส์มีประสิทธิภาพมากที่สุดผ่านกิจกรรม การได้มา (การรวม) ความรู้ทางฟิสิกส์ในชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 นั้นอำนวยความสะดวกโดย:

• 1) วิธีแก้ปัญหาทางกายภาพงานประเภทต่างๆ
• 2) การวิเคราะห์เหตุการณ์ประจำวันจากมุมมองของฟิสิกส์

จริง Reshebnik ในวิชาฟิสิกส์สำหรับชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 ถึงผู้เขียนตำรา L.A. Isachenkova, ยู.ดี. เลชชินสกี้ 2011ของปีที่พิมพ์ให้โอกาสมากมายในกิจกรรมต่างๆ เช่น การแก้ปัญหา การนำเสนอการคำนวณ ปัญหาการทดลอง ปัญหาเกี่ยวกับตัวเลือกคำตอบ และปัญหาที่มีเงื่อนไขไม่ครบถ้วน

งานแต่ละประเภทมีภาระวิธีการบางอย่าง ดังนั้น, งานที่มีเงื่อนไขไม่ครบถ้วนเชิญนักเรียนมาเป็นผู้เขียนร่วมของปัญหา เสริมเงื่อนไขและแก้ปัญหาตามระดับการฝึกของพวกเขา งานประเภทนี้พัฒนาความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนอย่างแข็งขัน งานคำถามพัฒนาความคิด, สอนให้นักเรียนเห็นปรากฏการณ์ทางกายภาพในชีวิตประจำวัน

แอปพลิเคชันมีข้อมูลสำคัญทั้งสำหรับการแก้ปัญหาที่กำหนดในคู่มือและสำหรับการแก้ปัญหางานประจำวันที่มีลักษณะภายในประเทศ นอกจากนี้ การวิเคราะห์ข้อมูลอ้างอิงยังช่วยพัฒนาความคิด ช่วยสร้างความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติของสาร ช่วยให้คุณสามารถเปรียบเทียบมาตราส่วนของปริมาณทางกายภาพ ลักษณะของเครื่องมือและเครื่องจักร

แต่เป้าหมายหลักของคู่มือนี้คือการสอนผู้อ่านให้ได้รับความรู้อย่างอิสระผ่านการแก้ปัญหาประเภทต่างๆ เพื่อทำความเข้าใจปรากฏการณ์และกระบวนการทางกายภาพให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น เพื่อเรียนรู้กฎและรูปแบบที่เชื่อมโยงปริมาณทางกายภาพ

เราหวังว่าคุณจะประสบความสำเร็จในเส้นทางการเรียนรู้ฟิสิกส์ที่ยากลำบาก

แล็บ #5

การกำหนดช่วงเวลาของความเฉื่อยของร่างกายในรูปทรงใดๆ

1 วัตถุประสงค์ของงาน

การหาโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์และกายภาพ

2 รายการอุปกรณ์และอุปกรณ์เสริม

การตั้งค่าการทดลองเพื่อหาโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์และกายภาพ ไม้บรรทัด

1 ลูกตุ้มทางกายภาพ

ลูกตุ้ม 2 คณิตศาสตร์

4 ที่สำหรับติดเธรด

ชั้นวางแนวตั้ง 5 ชั้น,

6 ฐาน

3 ส่วนทางทฤษฎี

ลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์คือจุดวัสดุที่แขวนอยู่บนด้ายที่ยืดออกไม่ได้โดยไร้น้ำหนัก ระยะเวลาการแกว่งของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์ถูกกำหนดโดยสูตร:

,

ที่ไหน ล- ความยาวของเกลียว

ลูกตุ้มเชิงกายภาพเป็นวัตถุที่มีความแข็งที่สามารถแกว่งไปมารอบแกนคงที่ซึ่งไม่ตรงกับจุดศูนย์กลางของความเฉื่อย การสั่นของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์และทางกายภาพเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแรงกึ่งยืดหยุ่น ซึ่งเป็นส่วนประกอบหนึ่งของแรงโน้มถ่วง

ความยาวที่ลดลงของลูกตุ้มทางกายภาพคือความยาวของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์ซึ่งระยะเวลาของการแกว่งเกิดขึ้นพร้อมกับระยะเวลาของการสั่นของลูกตุ้มทางกายภาพ

โมเมนต์ความเฉื่อยของวัตถุเป็นการวัดความเฉื่อยระหว่างการเคลื่อนที่แบบหมุน ค่าของมันขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของมวลกายที่สัมพันธ์กับแกนหมุน

โมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์คำนวณโดยสูตร:

,

ที่ไหน ม - มวลของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์ ล - ความยาวของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์

โมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มทางกายภาพคำนวณโดยสูตร:

4 ผลการทดลอง

การกำหนดโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์และกายภาพ

					ต ม, กับ	ช, เมตร/วินาที 2	ฉัน ม, กก.ม. 2

	ม ฉ, กิโลกรัม			ต ฉ, กับ		ฉัน ฉ, กก.ม. 2	ฉัน, กก.ม. 2

Δ ที = 0.001 วินาที

Δ ช = 0.05 ม./วินาที 2

Δ π = 0,005

Δ ม = 0.0005 กก

Δ ล = 0.005 ม

ฉัน ฉ = 0.324 ± 0.007 กก  ม 2 ε = 2.104%

การหาโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มทางกายภาพขึ้นอยู่กับการกระจายมวล

						ฉัน ฉ, กก.ม. 2	ฉัน ฉ, กก.ม. 2

ฉัน ฉ 1 = 0.422 ± 0.008 กิโลกรัม  ม 2

ฉัน ฉ 2 = 0.279 ± 0.007 กิโลกรัม  ม 2

ฉัน ฉ 3 = 0.187 ± 0.005 กิโลกรัม  ม 2

ฉัน ฉ 4 = 0.110 ± 0.004 กิโลกรัม  ม 2

ฉัน ฉ5 = 0.060 ± 0.003 กก  ม 2

บทสรุป:

ในการทำงานในห้องปฏิบัติการ ฉันได้เรียนรู้วิธีคำนวณโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์และลูกตุ้มทางกายภาพ ซึ่งขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างจุดแขวนลอยและจุดศูนย์ถ่วงแบบไม่เชิงเส้น

คุณดาวน์โหลดเอกสารนี้จากหน้าของกลุ่มการศึกษา ZI-17, FIRT, USATU http:// www. ซิ-17. นาโนเมตร. thเราหวังว่ามันจะช่วยคุณในการเรียนรู้ของคุณ ไฟล์เก็บถาวรได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและคุณสามารถค้นหาสิ่งที่มีประโยชน์บนเว็บไซต์ได้ตลอดเวลา หากคุณใช้เนื้อหาใด ๆ จากเว็บไซต์ของเรา อย่าเพิกเฉยต่อสมุดเยี่ยมชม คุณสามารถฝากคำขอบคุณและคำอวยพรถึงผู้เขียนได้ตลอดเวลา

แล็บ #1

การเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นวงกลมภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและความยืดหยุ่น

วัตถุประสงค์:ตรวจสอบความถูกต้องของกฎข้อที่สองของนิวตันสำหรับการเคลื่อนที่ของวัตถุในวงกลมภายใต้การกระทำของหลาย ๆ

1) น้ำหนัก 2) ด้าย 3) ขาตั้งกล้องพร้อมคลัตช์และแหวน 4) แผ่นกระดาษ 5) สายวัด 6) นาฬิกาพร้อมเข็มวินาที

เหตุผลทางทฤษฎี

การตั้งค่าการทดลองประกอบด้วยโหลดที่ผูกบนด้ายกับวงแหวนขาตั้งกล้อง (รูปที่ 1) แผ่นกระดาษวางอยู่บนโต๊ะใต้ลูกตุ้มซึ่งวาดวงกลมที่มีรัศมี 10 ซม. ตรงกลาง อ วงกลมอยู่ในแนวตั้งใต้จุดพัก ถึง ลูกตุ้ม. เมื่อโหลดเคลื่อนที่ไปตามวงกลมที่แสดงบนแผ่นงาน ด้ายจะอธิบายถึงพื้นผิวทรงกรวย ดังนั้นจึงเรียกว่าลูกตุ้ม รูปกรวย

เราฉาย (1) บนแกนพิกัด X และ Y .

(X), (2)

(ย), (3)

มุมที่เกิดจากด้ายกับแนวตั้งคือที่ไหน

แสดงจากสมการสุดท้าย

แล้วแทนค่าลงในสมการ (2) แล้ว

ถ้ารอบระยะเวลา ต ลูกตุ้มรอบวงกลมรัศมี K ทราบได้จากข้อมูลการทดลองแล้ว

ระยะเวลาของการปฏิวัติสามารถกำหนดได้โดยการวัดเวลา ที ซึ่งลูกตุ้มทำให้ เอ็น การปฏิวัติ:

ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 1

, (7)

รูปที่ 1

รูปที่ 2

ที่ไหน ชั่วโมง =ตกลง - ระยะห่างจากจุดพัก ถึง ไปที่ศูนย์กลางของวงกลม อ .

โดยคำนึงถึงสูตร (5) - (7), ความเท่าเทียมกัน (4) สามารถแสดงเป็น

. (8)

สูตร (8) เป็นผลโดยตรงจากกฎข้อที่สองของนิวตัน ดังนั้น วิธีแรกในการตรวจสอบความถูกต้องของกฎข้อที่สองของนิวตันคือการทดลองยืนยันตัวตนของส่วนซ้ายและขวาของความเท่าเทียมกัน (8)

แรงให้ความเร่งสู่ศูนย์กลางไปยังลูกตุ้ม

โดยคำนึงถึงสูตร (5) และ (6) กฎข้อที่สองของนิวตันมีรูปแบบ

. (9)

ความแข็งแกร่ง ฉ วัดด้วยไดนาโมมิเตอร์ ลูกตุ้มถูกดึงออกจากตำแหน่งสมดุลเป็นระยะทางเท่ากับรัศมีของวงกลม ร และอ่านไดนาโมมิเตอร์ (รูปที่ 2) น้ำหนักของโหลด ม ถือว่าเป็นที่รู้จัก

ดังนั้น อีกวิธีหนึ่งในการตรวจสอบความถูกต้องของกฎข้อที่สองของนิวตันคือการทดลองยืนยันตัวตนของส่วนซ้ายและขวาของความเท่าเทียมกัน (9)

สั่งงาน

ประกอบการตั้งค่าการทดลอง (ดูรูปที่ 1) โดยเลือกลูกตุ้มที่มีความยาวประมาณ 50 ซม.

วาดวงกลมที่มีรัศมีบนแผ่นกระดาษ ร = 10 วินาที ม.

วางแผ่นกระดาษโดยให้จุดศูนย์กลางของวงกลมอยู่ใต้จุดแขวนแนวตั้งของลูกตุ้ม

วัดระยะทาง ชม. ระหว่างจุดพัก ถึง และศูนย์กลางของวงกลม อ เทปวัด

ชั่วโมง =

5. ขับลูกตุ้มทรงกรวยไปตามวงกลมที่วาดด้วยความเร็วคงที่ วัดเวลา ที ในระหว่างที่ลูกตุ้มทำให้ เอ็น = 10 รอบ

ที =

6. คำนวณความเร่งสู่ศูนย์กลางของโหลด

คำนวณ

บทสรุป.

แล็บ #2

การตรวจสอบความถูกต้องของกฎของ Boyle-Mariotte

วัตถุประสงค์:ทดลองตรวจสอบกฎ Boyle–Mariotte โดยการเปรียบเทียบพารามิเตอร์ของก๊าซในสองสถานะทางอุณหพลศาสตร์

อุปกรณ์ เครื่องมือวัด: 1) อุปกรณ์สำหรับศึกษากฎของก๊าซ 2) บารอมิเตอร์ (อย่างละ 1 อัน) 3) ขาตั้งกล้องสำหรับห้องปฏิบัติการ 4) แถบกระดาษกราฟขนาด 300 * 10 มม. 5) เทปวัด

เหตุผลทางทฤษฎี

กฎ Boyle–Mariotte กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างความดันและปริมาตรของก๊าซของมวลที่กำหนด ณ อุณหภูมิของก๊าซคงที่ เพื่อให้มั่นใจในความยุติธรรมของกฎหมายหรือความเท่าเทียมกันนี้

(1)

เพียงพอต่อการวัดความดันหน้า 1 , หน้า 2 ก๊าซและปริมาตรของมันวี 1 , วี 2 ในสภาวะเริ่มต้นและสภาวะสุดท้ายตามลำดับ การเพิ่มความแม่นยำในการตรวจสอบกฎหมายสามารถทำได้โดยการลบผลคูณออกจากความเท่าเทียมกันทั้งสองด้าน (1) จากนั้นสูตร (1) จะมีลักษณะดังนี้

(2)

หรือ

(3)

อุปกรณ์สำหรับศึกษากฎของก๊าซประกอบด้วยหลอดแก้วสองหลอด 1 และ 2 ยาว 50 ซม. เชื่อมต่อกันด้วยท่อยางยาว 3 ยาว 1 ม. แผ่นที่มีแคลมป์ 4 ขนาด 300 * 50 * 8 มม. และปลั๊ก 5 (รูปที่ 1, ก). แถบกระดาษกราฟติดกับแผ่นที่ 4 ระหว่างหลอดแก้ว ท่อ 2 ถูกถอดออกจากฐานของอุปกรณ์ ลดระดับลงและยึดเข้ากับขาของขาตั้งกล้อง 6 ท่อยางเต็มไปด้วยน้ำ ความดันบรรยากาศวัดด้วยบารอมิเตอร์ในหน่วย mm Hg ศิลปะ.

เมื่อท่อเคลื่อนที่ได้รับการแก้ไขในตำแหน่งเริ่มต้น (รูปที่ 1, b) ปริมาตรทรงกระบอกของก๊าซในท่อคงที่ 1 สามารถหาได้จากสูตร

, (4)

ที่ไหน S คือพื้นที่หน้าตัดของท่อ 1u

ความดันก๊าซเริ่มต้นในนั้นแสดงเป็น mm Hg ศิลปะ คือผลรวมของความดันบรรยากาศและความดันของความสูงของคอลัมน์น้ำในท่อ 2:

มิลลิเมตรปรอท (5).

ที่ไหน - ความแตกต่างของระดับน้ำในท่อ (เป็นมม.) สูตร (5) พิจารณาว่าความหนาแน่นของน้ำน้อยกว่าความหนาแน่นของปรอท 13.6 เท่า

เมื่อยกท่อ 2 ขึ้นและตรึงไว้ที่ตำแหน่งสุดท้าย (รูปที่ 1, c) ปริมาตรของแก๊สในท่อ 1 จะลดลง:

(6)

ความยาวของเสาอากาศในท่อคงที่อยู่ที่ใด 1.

ความดันก๊าซสุดท้ายพบได้จากสูตร

มม. RT ศิลปะ. (7)

การแทนค่าพารามิเตอร์ของแก๊สเริ่มต้นและค่าสุดท้ายลงในสูตร (3) ทำให้เราสามารถแสดงกฎ Boyle-Mariotte ในรูปแบบ

(8)

ดังนั้นการตรวจสอบความถูกต้องของกฎหมาย Boyle-Mariotte จึงลดลงเป็นการตรวจสอบเชิงทดลองของตัวตนของส่วน L 8 ด้านซ้ายและด้านขวา P 8 ของความเท่าเทียมกัน (8)

สั่งงาน

7.วัดความแตกต่างของระดับน้ำในหลอด

ยกท่อที่เคลื่อนย้ายได้ 2 ให้สูงขึ้นและแก้ไข (ดูรูปที่ 1, c)

ทำซ้ำการวัดความยาวของคอลัมน์อากาศในท่อ 1 และความแตกต่างของระดับน้ำในท่อ บันทึกผลการวัด

10. วัดความดันบรรยากาศด้วยบารอมิเตอร์

11. คำนวณด้านซ้ายของความเท่าเทียมกัน (8)

คำนวณด้านขวาของความเท่าเทียมกัน (8)

13. ตรวจสอบความเท่าเทียมกัน (8)

บทสรุป:

แล็บ #4

การตรวจสอบการเชื่อมต่อแบบผสมของตัวนำ

วัตถุประสงค์ : ทดลองศึกษาลักษณะการต่อแบบผสมของตัวนำ

อุปกรณ์ เครื่องมือวัด: 1) แหล่งจ่ายไฟ, 2) คีย์, 3) รีโอสแตท, 4) แอมมิเตอร์, 5) โวลต์มิเตอร์, 6) สายเชื่อมต่อ, 7) ตัวต้านทานลวดสามตัวที่มีความต้านทาน 1 โอห์ม, 2 โอห์มและ 4 โอห์ม

เหตุผลทางทฤษฎี

วงจรไฟฟ้าจำนวนมากใช้การเชื่อมต่อตัวนำแบบผสม ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างการต่อแบบอนุกรมและแบบขนาน การเชื่อมต่อความต้านทานแบบผสมที่ง่ายที่สุด = 1 โอห์ม = 2 โอห์ม = 4 โอห์ม

ก) ตัวต้านทาน R 2 และ R 3 เชื่อมต่อแบบขนาน ดังนั้นความต้านทานระหว่างจุดที่ 2 และ 3

b) นอกจากนี้ด้วยการเชื่อมต่อแบบขนาน กระแสรวมที่ไหลเข้าสู่โหนด 2 จะเท่ากับผลรวมของกระแสที่ไหลจากมัน

c) ระบุว่าความต้านทานร 1 และความต้านทานสมมูลต่ออนุกรมกัน

, (3)

และความต้านทานรวมของวงจรระหว่างจุดที่ 1 และ 3

.(4)

วงจรไฟฟ้าสำหรับศึกษาลักษณะของการเชื่อมต่อแบบผสมของตัวนำประกอบด้วยแหล่งพลังงาน 1 ซึ่งรีโอสแตท 3, แอมมิเตอร์ 4 และการเชื่อมต่อแบบผสมของตัวต้านทานลวดสามตัว R 1, R 2 และ R 3 เชื่อมต่อผ่านกุญแจ 2. โวลต์มิเตอร์ 5 วัดแรงดันระหว่างจุดต่าง ๆ ในวงจร แผนภาพของวงจรไฟฟ้าแสดงในรูปที่ 3 การวัดกระแสและแรงดันในวงจรไฟฟ้าในภายหลังจะทำให้สามารถตรวจสอบความสัมพันธ์ (1) - (4) ได้

การวัดปัจจุบันฉันไหลผ่านตัวต้านทานร1 และความเท่าเทียมกันที่เป็นไปได้ช่วยให้คุณสามารถกำหนดความต้านทานและเปรียบเทียบกับค่าที่กำหนด

. (5)

สามารถหาความต้านทานได้จากกฎของโอห์มโดยการวัดความต่างศักย์ด้วยโวลต์มิเตอร์:

.(6)

ผลลัพธ์นี้สามารถเปรียบเทียบกับค่าที่ได้จากสูตร (1) ความถูกต้องของสูตร (3) ได้รับการตรวจสอบโดยการวัดเพิ่มเติมโดยใช้โวลต์มิเตอร์ (ระหว่างจุดที่ 1 และ 3)

การวัดนี้จะช่วยให้คุณสามารถประเมินความต้านทาน (ระหว่างจุดที่ 1 และ 3)

.(7)

ค่าการทดลองของความต้านทานที่ได้จากสูตร (5) - (7) จะต้องเป็นไปตามความสัมพันธ์ 9;) สำหรับการเชื่อมต่อตัวนำแบบผสมที่กำหนด

สั่งงาน

ประกอบวงจรไฟฟ้า

3. บันทึกผลการวัดปัจจุบัน

4. ต่อโวลต์มิเตอร์เข้ากับจุดที่ 1 และ 2 แล้ววัดแรงดันระหว่างจุดเหล่านี้

5. บันทึกผลการวัดแรงดันไฟฟ้า

6. คำนวณความต้านทาน

7. บันทึกผลการวัดความต้านทาน = และเปรียบเทียบกับความต้านทานของตัวต้านทาน = 1 โอห์ม

8. ต่อโวลต์มิเตอร์เข้ากับจุดที่ 2 และ 3 แล้ววัดแรงดันระหว่างจุดเหล่านี้

ตรวจสอบความถูกต้องของสูตร (3) และ (4)

โอห์ม

บทสรุป:

เราทดลองศึกษาลักษณะของการเชื่อมต่อตัวนำแบบผสม

ตรวจสอบ:

งานเพิ่มเติมตรวจสอบให้แน่ใจว่าเมื่อตัวนำเชื่อมต่อแบบขนาน ความเท่าเทียมกันจะเป็นจริง:

โอห์ม

โอห์ม

2 หลักสูตร

แล็บ #1

ศึกษาปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

วัตถุประสงค์: ทดลองพิสูจน์กฎ Lenz ที่กำหนดทิศทางของกระแสระหว่างการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

อุปกรณ์ เครื่องมือวัด: 1) แม่เหล็กคันศร 2) ขดลวดขด 3) มิลลิแอมป์มิเตอร์ 4) แท่งแม่เหล็ก

เหตุผลทางทฤษฎี

ตามกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (หรือกฎของฟาราเดย์-แม็กซ์เวลล์) EMF ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า อี ผมในวงปิดมีค่าเท่ากับตัวเลขและตรงข้ามกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก ฉผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยรูปร่างนี้

อี ฉัน \u003d - F ’

ในการกำหนดสัญญาณของ EMF เหนี่ยวนำ (และตามทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ) ในวงจร ทิศทางนี้จะถูกเปรียบเทียบกับทิศทางที่เลือกของการบายพาสวงจร

ทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ (เช่นเดียวกับขนาดของ EMF เหนี่ยวนำ) จะถือว่าเป็นบวกหากตรงกับทิศทางที่เลือกของการบายพาสวงจร และถือเป็นค่าลบหากอยู่ตรงข้ามกับทิศทางบายพาสวงจรที่เลือก เราใช้กฎของฟาราเดย์-แม็กซ์เวลล์เพื่อกำหนดทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำในขดลวดวงกลมที่มีพื้นที่ ส 0 . เราคิดว่าในครั้งแรก ที 1 =0 การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กในบริเวณขดลวดมีค่าเท่ากับศูนย์ ในช่วงเวลาต่อไป ที 2 = ขดลวดเคลื่อนที่เข้าไปในพื้นที่ของสนามแม่เหล็ก การเหนี่ยวนำจะตั้งฉากกับระนาบของขดลวดมาหาเรา (รูปที่ 1 ข)

สำหรับทิศทางของการเลี่ยงรูปร่างเราจะเลือกทิศทางตามเข็มนาฬิกา ตามกฎของกิมเลต เวกเตอร์พื้นที่รูปร่างจะถูกนำออกจากเราในแนวตั้งฉากกับพื้นที่รูปร่าง

ฟลักซ์แม่เหล็กที่เจาะวงจรในตำแหน่งเริ่มต้นของขดลวดเป็นศูนย์ (=0):

ฟลักซ์แม่เหล็กในตำแหน่งสุดท้ายของขดลวด

การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กต่อหน่วยเวลา

ดังนั้น emf เหนี่ยวนำตามสูตร (1) จะเป็นบวก:

อี ฉัน =

ซึ่งหมายความว่ากระแสเหนี่ยวนำในวงจรจะกำกับตามเข็มนาฬิกา ดังนั้น ตามกฎของกิมเลตสำหรับกระแสลูป การเหนี่ยวนำของตัวเองบนแกนของขดลวดดังกล่าวจะถูกนำไปเทียบกับการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กภายนอก

ตามกฎของเลนซ์ กระแสเหนี่ยวนำในวงจรมีทิศทางที่ฟลักซ์แม่เหล็กสร้างขึ้นผ่านพื้นผิวที่จำกัดโดยวงจรป้องกันการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ทำให้เกิดกระแสนี้

กระแสเหนี่ยวนำยังสังเกตได้เมื่อสนามแม่เหล็กภายนอกมีความเข้มแข็งในระนาบของขดลวดโดยไม่เคลื่อนที่ ตัวอย่างเช่น เมื่อแท่งแม่เหล็กเคลื่อนที่เข้าไปในขดลวด สนามแม่เหล็กภายนอกและฟลักซ์แม่เหล็กที่แทรกซึมเข้าไปในขดลวดนั้นจะเพิ่มขึ้น

ทิศทางรูปร่าง

เอฟ 1

เอฟ 2

ฉัน

(เข้าสู่ระบบ)

(อดีต.)

ฉัน ก

บี 1 เอส 0

บี 2 เอส 0

-(ข 2 -ข 1)ส 0<0

15 ม

สั่งงาน

1. ขดลวด - มดลูก 2 (ดูรูปที่ 3) เชื่อมต่อกับขั้วของมิลลิมิเตอร์

2. ใส่ขั้วเหนือของแม่เหล็กคันศรเข้าไปในขดลวดตามแกนของมัน ในการทดลองต่อมา ให้ย้ายขั้วของแม่เหล็กจากด้านเดียวกันของขดลวด ซึ่งตำแหน่งจะไม่เปลี่ยนแปลง

ตรวจสอบความสอดคล้องของผลการทดลองกับตารางที่ 1

3. ถอดขั้วเหนือของแม่เหล็กคันศรออกจากขดลวด นำเสนอผลการทดลองในตาราง

ทิศทางรูปร่างวัดดัชนีหักเหของแก้วโดยใช้แผ่นระนาบขนาน

อุปกรณ์ เครื่องมือวัด: 1) แผ่นระนาบขนานที่มีขอบเอียง 2) ไม้บรรทัดวัด 3) สี่เหลี่ยมนักเรียน

เหตุผลทางทฤษฎี

วิธีการวัดดัชนีการหักเหของแสงโดยใช้แผ่นขนานระนาบขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าลำแสงที่ผ่านแผ่นขนานระนาบปล่อยให้ขนานกับทิศทางตกกระทบ

ตามกฎการหักเหของแสง ดัชนีการหักเหของแสงในตัวกลาง

ในการคำนวณและบนแผ่นกระดาษให้วาดเส้นขนาน AB และ CD สองเส้นที่ระยะ 5-10 มม. จากกันและกันและวางแผ่นกระจกไว้บนเส้นเพื่อให้ใบหน้าขนานตั้งฉากกับเส้นเหล่านี้ ด้วยการจัดเรียงจานนี้ เส้นตรงที่ขนานกันจะไม่ขยับ (รูปที่ 1, a)

วางตาไว้ที่ระดับโต๊ะและตามเส้นตรง AB และ CD ผ่านกระจก จานจะหมุนรอบแกนตั้งทวนเข็มนาฬิกา (รูปที่ 1, b) การหมุนจะดำเนินการจนกระทั่ง QC ของลำแสงดูเหมือนเป็นความต่อเนื่องของ BM และ MQ

ในการประมวลผลผลการวัด ให้ร่างโครงร่างของจานด้วยดินสอแล้วนำออกจากกระดาษ ผ่านจุด M เส้นตั้งฉาก O 1 O 2 จะถูกวาดไปที่ด้านขนานของแผ่นและเส้นตรง MF

จากนั้นบนเส้นตรง BM และ MF ส่วนที่เท่ากัน ME 1 \u003d ML 1 จะถูกปลดออกและเส้นตั้งฉาก L 1 L 2 และ E 1 E 2 จะลดลงโดยใช้สแควร์จากจุด E 1 และ L 1 ถึงเส้นตรง O 1 O 2. จากรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก แอล

ก) ขั้นแรกให้หันด้านขนานของแผ่นตั้งฉากกับ AB และ CD ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเส้นคู่ขนานไม่เคลื่อนที่

b) วางตาของคุณที่ระดับของโต๊ะและตามเส้น AB และ CD ผ่านกระจก หมุนจานรอบแกนตั้งทวนเข็มนาฬิกาจนกระทั่งคาน QC ดูเหมือนจะต่อเนื่องจาก BM และ MQ

2. ใช้ดินสอวงกลมรูปร่างของจาน จากนั้นนำออกจากกระดาษ

3. ผ่านจุด M (ดูรูปที่ 1, b) วาดเส้นตั้งฉาก O 1 O 2 กับหน้าขนานของแผ่นและเส้นตรง MF (ความต่อเนื่องของ MQ) โดยใช้สี่เหลี่ยมจัตุรัส

4. ตรงกลางที่จุด M วาดวงกลมรัศมีตามอำเภอใจ ทำเครื่องหมายจุด L 1 และ E 1 บนเส้นตรง BM และ MF (ME 1 \u003d ML 1)

5. ใช้สี่เหลี่ยมจัตุรัส ลดการตั้งฉากจากจุด L 1 และ E 1 ไปที่เส้น O 1 O 2

6. วัดความยาวของส่วน L 1 L 2 และ E 1 E 2 ด้วยไม้บรรทัด

7. คำนวณดัชนีหักเหของแก้วโดยใช้สูตร 2