ВВЕДЕНИЕ. Содержание Введение Глава I

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО ФИЗИКЕ

Орск 2014 г.

Содержание

Введение
Глава I. Механика и молекулярная физика
1.1 Проверка законов движения на машине Атвуда …………
1.2 Изучение собственных колебаний пружинного маятника
1.3 Изучение законов вращательного движения при помощи крестообразного маховика …………………………………...
1.4 Определение момента инерции стержня …………………….
1.5 Определение скорости полёта пули баллистическим маятником ……………………………………………………
1.6 Определение момента инерции махового колеса и силы трения в опорах ………………………………………………
1.7 Определение коэффициента вязкости жидкости ……………
1.8 Определение плотности воздуха при нормальных условиях и его молярной массы ………………………………………
1.9 Определение отношений теплоёмкостей газа методом адиабатического расширения ……………………………….
1.10 Определение модуля Юнга по растяжению проволоки …
Глава II. Электричество и магнетизм
2.1 Построение эквипотенциальных и силовых линий электростатического поля …………………………………...
2.2 Измерение электрических сопротивлений мостиком Уитстона ………………………………………………………
2.3 Изучение работы электронно-лучевого осциллографа …..
2.4 Изучение явления электромагнитной индукции …………...
2.5 Определение электроемкости конденсатора мостом Сотти.
2.6 Резонанс напряжения ….……………………………………
2.7 Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли ……..……………..
2.8 Снятие кривой намагничивания ферромагнетика.………..
2.9 Градуировка амперметра и вольтметра ……………………
Глава III. Волновая и квантовая оптика
3.1 Изучение эффекта Комптона …………………………………
3.2 Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки …..………………………………….
3.3 Проверка законов освещенности при помощи фотоэлемента
3.4 Определение радиуса кривизны линзы с помощью явления интерференции...……………………………………………….
3.5Определение чистоты обработанной поверхности с помощью микроинтерферометра Линника …………………..
3.6 Определение длины световой волны при помощи бипризмы Френеля.……………………………………………………….
3.7 Определение концентрации сахара в растворе при помощи поляриметра ………………………….……………………….
3.8 Изучение явления поляризации света ……………………...
Библиографический список Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторные работы по физике выполняются бригадами по два человека. При этом каждый студент должен завести отдельную тетрадь, в которой он будет оформлять конспекты по всем, выполненным им работам. В этой же тетради преподаватель своей подписью подтверждает объем проделанной студентом работы. Для этого на форзаце тетради необходимо начертить таблицу согласно образцу, приведенному ниже:

№ лаб. работы	Допуск	Дата выполнения	Роспись преподавателя	Дата защиты	Роспись преподавателя

Из таблицы видно, что деятельность студента по каждой работе включает несколько этапов:

1. Подготовка к выполнению работы.

2. Сдача преподавателю допуска.

3. Непосредственное выполнение работы на лабораторном оборудовании (проведение опытов).

4. Обработка результатов (выполнение расчетов, построение графиков, формулировка выводов).

5. Подготовка к защите.

6. Защита лабораторной работы.

Первый этап выполняется дома перед проведением соответствующего занятия. Для подготовки к выполнению работы необходимо ознакомиться с теоретической частью работы, разобраться, что представляет из себя экспериментальная установка, какова методика измерений. Также на этом этапе необходимо подготовить конспект, включающий в себя следующее:

· Номер лабораторной работы.

· Название работы.

· Цель работы (переписать полностью из описания).

· Краткая теория (выписать основные формулы и пояснить каждый символ, входящий в формулу).

· Экспериментальная установка (нарисовать чертеж и написать наименование деталей).

· Формулы и постоянные величины, которые будут использованы в расчетах (какие именно формулы понадобятся в расчетах описано в п. IV «Выполнение работы»).

· Таблицы (состав таблиц и их количество описано в п. IV «Выполнение работы»).

Второй этап (сдача допуска) проводится преподавателем побригадно с персональным опросом каждого студента. Для этого преподаватель индивидуально проверяет оформление конспекта, задает вопросы по основной теории, методике измерений, экспериментальной установке и методам обработки результатов. Если преподаватель допускает студента к работе, он ставит свою подпись в таблице на форзаце тетради в соответствующей графе.

После этого студент приступает к третьему этапу работы на своей экспериментальной установке. Данные, полученные при проведении опытов, следует заносить в необходимые графы заранее подготовленных таблиц карандашом, либо на черновик. Когда будут проделаны все опыты, необходимо показать преподавателю полученные результаты. После этого ставится роспись в соответствующей графе таблицы на форзаце тетради.

Четвертый этап включает обработку результатов и завершение работы по оформлению конспекта. На этом этапе проводятся расчеты всех необходимых величин, указанных в описании, включая абсолютную и относительную погрешности измерений. Методика расчета погрешностей описана ниже.

Во многих работах применяется графический метод обработки данных, т.к. графики позволяют наглядно представить зависимости величин между собой. По графикам можно определять характер функциональной зависимости, определять значения величин. Графики позволяют сравнить результаты, полученные экспериментально, с теорией. На графиках легко находить максимумы и минимумы. Кроме того с помощью графика можно доказать пропорциональность величин, т.к. в этом случае график должен иметь вид прямой линии.

При построении графиков необходимо руководствоваться следующими требованиями:

· около графика нужно подписать его полное название;

· масштаб необходимо выбирать таким образом, чтобы размер графика был не менее 1/2 тетрадного листа, как в длину, так и в ширину;

· на графике необходимо показать оси декартовой системы, на концах осей – стрелки, у концов стрелки подписать буквенные обозначения величин, их единицы измерения, при необходимости множитель 10 ^N;

· на каждой оси должен быть указан равномерный масштаб (риски через равные промежутки, числа через равное количество рисок);

· на графике указать экспериментальные точки так, чтобы их было четко видно (нагляднее будет, если их изобразить небольшими крестиками - ×);

· поскольку при проведении опытов данные получены с погрешностями, то все точки на графике соединять не нужно. Точки, резко нарушающие плавность кривой должны оставаться вне линий графика, как несоответствующие или как приближенные данного опыта. Поэтому необходимо провести усредненную линию, при этом количество точек над линией и под ней должно быть примерно одинаковым. Если известна теоретическая зависимость, то форма графика должна ей соответствовать.

Пример построения графика по экспериментальным данным показан на рис. 1. Очевидно, что правильным является график № 2. Остальные зависимости не отвечают описанным выше требованиям.

Рис. 1 Зависимость температуры воды от времени. Графики № 1, 3, 4 показывают неправильное изображение исследуемой зависимости. График № 2 построен правильно.

Полностью оформленная и подготовленная к защите работа должна соответствовать следующим требованиям:

· в тетради представлены все расчеты требуемых величин, заполнены чернилами все таблицы;

· для всех величин указаны единицы измерения;

· построены все графики (если по описанию они необходимы);

· записаны выводы.

Вывод должен полностью соответствовать цели работы. Так, если целью было определение какой-либо величины, то в выводе обязательно нужно указать значение этой величины с интервалом погрешности. В этом случае вывод должен соответствовать следующему шаблону:

По результатам измерений и расчетов получено значение ____________________, равное _____ = (___ ± ____) ·10 ^___ _______

название физической характеристики символ среднее ошибка степень ед. измер

Относительная погрешность составила: ɛ = _____%.

Если целью работы было определить какую-либо зависимость, то для неё строится график. Тогда вывод должен быть сделан по графику в соответствии со следующим шаблоном:

Полученный экспериментально график зависимости __________________ от ______________ имеет вид (прямой,

название функции словами название аргумента

проходящей через начало координат, параболы, гиперболы, плавной кривой). Из графика видно, что с увеличением __________________

название аргумента

величина ______________ увеличивается (уменьшается, сначала

название функции

растет, а затем плавно уменьшается и т.п.)

Например, для зависимости на рисунке 1 вывод будет записан следующим образом: полученный экспериментально график зависимости температуры воды от времени имеет вид плавно убывающей кривой. Из графика видно, что с течением времени температура воды постепенно уменьшается.

Если целью работы была проверка закономерности, то в выводе обязательно нужно указать какая именно закономерность выполняется и на основании чего видно, что она осуществляется (во многих работах выполнение законов подтверждается с помощью графиков, поэтому вывод будет соответствовать шаблону для графиков, указанному выше).

Пятый этап предполагает подготовку работы к защите. Для этого в каждой работе приведены контрольные вопросы, на которые необходимо подготовить ответы. После защиты работы преподаватель ставит роспись в соответствующей графе таблицы на форзаце тетради.