Лабораторные работы по физике за курс 11 класса.
Лабораторная работа № 1
НАБЛЮДЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ТОК
Оборудование: проволочный моток, штатив, источник постоянного тока, реостат, ключ, соединительные провода, дугообразный магнит.
Подвесьте проволочный моток к штативу, подсоедините его к источнику тока последовательно с реостатом и ключом. Предварительно ключ должен быть разомкнут, движок реостата установлен на максимальное сопротивление.
Проведение эксперимента
1. Поднесите к висящему мотку магнит и, замыкая ключ, пронаблюдайте движение мотка.
2. Выберите несколько характерных вариантов относительного расположения мотка и магнита и зарисуйте их, указав направление магнитного поля, направление тока и предполагаемое движение мотка относительно магнита.
3. Проверьте на опыте правильность предположений о характере и направлении движения мотка.
Лабораторная работа № 2
ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ
Оборудование : миллиамперметр, источник питания, катушки с сердечниками, дугообразный магнит, выключатель кнопочный, соединительные провода, магнитная стрелка (компас), реостат.
Подготовка к проведению работы
1. Вставьте в одну из катушек железный сердечник, закрепив его гайкой. Подключите эту катушку через миллиамперметр, реостат и ключ к источнику питания. Замкните ключ и с помощью магнитной стрелки (компаса) определите расположение магнитных полюсов катушки с током. Зафиксируйте, в какую сторону отклоняется при этом стрелка миллиамперметра. В дальнейшем при выполнении работы можно будет судить о расположении магнитных полюсов катушки с током по направлению отклонения стрелки миллиамперметра.
2. Отключите от цепи реостат и ключ, замкните миллиамперметр на катушку, сохранив порядок соединения их клемм.
Проведение эксперимента
1. Приставьте сердечник к одному из полюсов дугообразного магнита и вдвиньте внутрь катушки, наблюдая одновременно за стрелкой миллиамперметра.
2. Повторите наблюдение, выдвигая сердечник из катушки, а также меняя полюса магнита.
3. Зарисуйте схему опыта и проверьте выполнение правила Ленца в каждом случае.
4. Расположите вторую катушку рядом с первой так, чтобы их оси совпадали.
5. Вставьте в обе катушки железные сердечники и присоедините вторую катушку через выключатель к источнику питания.
6. Замыкая и размыкая ключ, наблюдайте отклонение стрелки миллиамперметра.
7. Зарисуйте схему опыта и проверьте выполнение правила Ленца.
Лабораторная работа № 3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ МАЯТНИКА
Оборудование:
часы с секундной стрелкой, измерительная лента с погрешностью Л = 0,5 см, шарик с отверстием, нить, штатив с муфтой и кольцом.
Подготовка к проведению работы
Для измерения ускорения свободного падения применяются разнообразные гравиметры, в частности маятниковые приборы. С их помощью удается измерить ускорение свободного падения с абсолютной погрешностью порядка 10 -5 м/с 2 .
В работе используется простейший маятник - шарик на нити. При малых размерах шарика по сравнению с длиной нити и небольших отклонениях от положения равновесия период колебаний равен периоду колебаний математического маятника . Для увеличения точности измерения периода нужно измерить время t достаточно большого числа N полных колебаний маятника. Тогда период Т = , и ускорение свободного падения может быть
вычислено по формуле
Проведение эксперимента
1. Установите на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепите с помощью муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 1-2 см от пола.
2. Измерьте лентой длину I маятника (длина маятника должна быть не менее 50 см).
3. Возбудите колебания маятника, отклонив шарик в сторону на 5-8 см и отпустив его.
4. Измерьте в нескольких экспериментах время t 50 колебаний маятника и вычислите
где n - число опытов по измерению времени.
5. Вычислите среднюю абсолютную погрешность измерения времени
6. Вычислите ускорение свободного падения по формуле
7. Определите относительную погрешность измерения времени t .
8. Определите относительную погрешность измерения длины маятника . Значение l складывается из погрешности мерной ленты и погрешности отсчета, равной половине цены деления ленты:
l = l л + l отеч.
9. Вычислить относительную погрешность измерения g по формуле
учитывая, что погрешностью округления л можно пренебречь, если = 3,14; также можно пренебречь l , если она в 4 раза (и более) меньше 2 t .
10. Определите g = q g cp и запишите результат измерения в виде
Убедитесь в достоверности измерений и проверьте принадлежность известного значения g полученному интервалу.
Лабораторная работа № 4
ИЗМЕРЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СТЕКЛА
Оборудование, необходимые измерения. В работе измеряется показатель преломления стеклянной пластины, имеющей форму трапеции. На одну из параллельных граней пластины наклонно к ней направляют узкий световой пучок. Проходя через пластину, этот пучок света испытывает двукратное преломление. Источником света служит электрическая лампочка, подключенная через ключ к какому-либо источнику тока. Световой пучок создается с помощью металлического экрана с щелью. При этом ширина пучка может меняться за счет изменения расстояния между экраном и лампочкой.
Показатель преломления стекла относительно воздуха определяется по формуле
где - угол падения пучка света на грань пластины (из воздуха в стекло); - угол преломления светового пучка в стекле.
Для определения отношения, стоящего в правой части формулы, поступают следующим образом. Перед тем как направить на пластину световой пучок, ее располагают на столе на листе миллиметровой бумаги (или листе бумаги в клетку) так, чтобы одна из ее параллельных граней совпала с предварительно отмеченной линией на бумаге. Эта линия укажет границу раздела сред воздух - стекло. Тонко очинённым карандашом проводят линию вдоль второй параллельной грани. Эта линия изображает границу раздела сред стекло - воздух. После этого, не смещая пластины, на ее первую параллельную грань направляют узкий световой пучок под каким-либо углом к грани. Вдоль падающего на пластину и вышедшего из нее световых пучков тонко очинённым карандашом ставят точки 1, 2, 3 и 4 (рис. 18.р. После этого лампочку выключают, пластину снимают и с помощью линейки прочерчивают входящий, выходящий и преломленный лучи (рис. 18.2). Через точку В границы раздела сред воздух - стекло проводят перпендикуляр к границе, отмечают углы падения и преломления . Далее с помощью циркуля проводят окружность с центром в точке В и строят прямоугольные треугольники ABE и CBD.
Длины отрезков АЕ и DC измеряют по миллиметровой бумаге или с помощью линейки. При этом в обоих случаях инструментальную погрешность можно считать равной 1 мм. Погрешность отсчета надо взять также равной 1 мм для учета неточности в расположении линейки относительно края светового пучка.
Максимальную относительную погрешность измерения показателя преломления определяют по формуле
Максимальная по формуле абсолютная погрешность определяется
(Здесь n пр - приближенное значение показателя преломления, определяемое по формуле (18.1).)
Окончательный результат измерения показателя преломления записывается так:
Подготовка к проведению работы
2. Подключите лампочку через выключатель к источнику тока. С помощью экрана с щелью получите тонкий световой пучок.
1. Измерьте показатель преломления стекла относительно воздуха при каком-нибудь угле падения. Результат измерения запишите с учетом вычисленных погрешностей.
2. Повторите то же при другом угле падения.
3. Сравните результаты, полученные по формулам
4. Сделайте вывод о зависимости (или независимости) показателя преломления от угла падения. (Метод сравнения результатов измерений изложен во введении к лабораторным работам в учебнике физики для X класса.)
Контрольный вопрос
Чтобы определить показатель преломления стекла, достаточно измерить транспортиром углы и и вычислить отношение их синусов. Какой из методов определения показателя преломления предпочтительнее: этот или использованный в работе?
Лабораторная работа № 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ СИЛЫ И ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ СОБИРАЮЩЕЙ ЛИНЗЫ
Оборудование
: линейка, два прямоугольных треугольника, длиннофокусная собирающая линза, лампочка на подставке с колпачком, источник тока, выключатель, соединительные провода, экран, направляющая рейка.
Подготовка к проведению работы
Простейший способ измерения оптической силы и фокусного расстояния линзы основан на использовании формулы линзы
В качестве предмета используется светящаяся рассеянным светом буква в колпачке осветителя. Действительное изображение этой буквы получают на экране.
Проведение эксперимента
1. Соберите электрическую цепь, подключив лампочку к источнику тока через выключатель.
2. Поставьте лампочку на край стола, а экран - у другого края. Между ними поместите линзу, включите лампочку и передвигайте линзу вдоль рейки, пока на экране не будет получено резкое изображение светящейся буквы.
Для уменьшения погрешности измерений, связанной с настройкой на резкость, целесообразно получить уменьшенное (и, следовательно, более яркое) изображение.
3. Измерьте расстояния d и f, обратив внимание на необходимость тщательного отсчета расстояний.
При неизменном d повторите опыт несколько раз, каждый раз заново получая резкое изображение. Вычислите f cр, D ср, F ср. Результаты измерений расстояний (в миллиметрах) занесите в таблицу.
4. Абсолютную погрешность D измерения оптической силы линзы можно вычислить по формуле , где 1 и 2 - абсолютные погрешности в измерении d и f.
При определении 1 и 2 следует иметь в виду, что измерение расстояний d и f не может быть проведено с погрешностью, меньшей половины толщины линзы h.
Так как опыты проводятся при неизменном d, то 1 =. Погрешность измерения f будет больше из-за неточности настройки на резкость примерно еще на . Поэтому
5. Измерьте толщину линзы h (рис. 18.3) и вычислите D по формуле
6. Запишите результат в форме
Лабораторная работа № 6
ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ
Оборудование, необходимые измерения. В работе для определения длины световой волны используется дифракционная решетка с периодом мм или - мм (период указан на решетке). Она является основной частью измерительной установки, показанной на рисунке 18.4. Решетка 1 устанавливается в держателе 2, который прикреплен к концу линейки 3. На линейке же располагается черный экран 4 с узкой вертикальной щелью 5 посредине. Экран может перемещаться вдоль линейки, что позволяет изменять расстояние между ним и дифракционной решеткой. На экране и линейке имеются миллиметровые шкалы. Вся установка крепится на штативе 6.
Если смотреть сквозь решетку и прорезь на источник света (лампу накаливания или свечу), то на черном фоне экрана можно наблюдать по обе стороны от щели дифракционные спектры 1-го, 2-го и т. д. порядков.
Длина волны определяется по формуле
где d - период решетки; k - порядок спектра; - угол, под которым наблюдается максимум света соответствующего цвета.
Поскольку углы, под которыми наблюдаются максимумы 1-го и 2-го порядков, не превышают 5°, можно вместо синусов углов использовать их тангенсы. Из рисунка 18.5 видно, что
Расстояние а отсчитывают по линейке от решетки до экрана, расстояние b - по шкале экрана от щели до выбранной линии спектра.
Окончательная формула для определения длины волны имеет вид
В этой работе погрешность измерений длин волн не оценивается из-за некоторой неопределенности выбора середины части спектра данного цвета.
Подготовка к проведению работы
1. Подготовьте бланк отчета с таблицей для записи результатов измерений и вычислений.
2. Соберите измерительную установку, установите экран на расстоянии 50 см от решетки.
3. Глядя сквозь дифракционную решетку и щель в экране на источник света и перемещая решетку в держателе, установите ее так, чтобы дифракционные спектры располагались параллельно шкале экрана.
Проведение эксперимента, обработка результатов измерений
1. Вычислите длину волны красного цвета в спектре 1-го порядка справа и слева от щели в экране, определите среднее значение результатов измерения.
2. Проделайте то же для фполетового цвета.
3. Сравните полученные результаты с длинами волн красного и фиолетового цвета на рис. V, 1 цветной вклейки.
Лабораторная работа № 7
Наблюдение интерференции, дифракции и поляризации света
цель работы: экспериментальное наблюдение явления интерференции и дифракции света.
теоретическая часть: интерференция световых волн – сложение двух волн, вследствие которого наблюдается устойчивая во времени картина усиления или ослабления результирующих световых колебаний в различных точках пространства. результат интерференции зависит от угла падения на пленку, ее толщины и длины волны. усиление света произойдет в том случае, если преломленная отстанет от отраженной на целое число длин волн. если вторая волна отстанет от первой на половину длину волны или на нечетное число полуволн, то произойдет ослабление света. дифракция – огибание волнами краев препятствий.
оборудование: пластины стеклянные – 2 шт, лоскуты капроновые или батистовые, засвеченная фотопленка с прорезью, сделанной лезвием бритвы, грампластинка, штангенциркуль, лампа с прямой нитью накала.
вывод по проделанной работе:
1. интерференция света
проведя опыт по наблюдению интерференции света с помощью двух пластин мы заметили, что с изменением нажима изменяется форма и расположение интерференционных полос. Это связано с тем, что при изменении толщины пленки, меняется разность хода волн. максимумы меняются минимумами и наоборот. при проходящем свете картину интерференции наблюдать нельзя, так как для этого необходимы согласованные волны с одинаковыми длинами и постоянной разностью фаз. Получить интерференционную картину с помощью двух независимых источников света невозможно. включение ещё одной лампочки лишь увеличивает освещенность, но не создает чередование min и max освещенность.
2. дифракция
применяя различные методы мы наблюдали явление дифракции света, изменение дифракционных спектров. данная работа является экспериментальным подтверждением теории дифракции света.
Наблюдайте голубое небо сквозь поляроид, направив луч зрения приблизительно под прямым углом к направлению на Солнце (свет, рассеянный под прямым углом к направлению падающего света, поляризован наиболее сильно). Плавно поворачивайте поляроид и наблюдайте за изменением видимой яркости голубого неба. Изменение яркости, вызванное поляризацией рассеянного света, особенно заметно, если на фоне голубого неба в поле зрения окажутся белые облака, яркость которых не изменяется при повороте поляроида.
Лабораторная работа № 8
НАБЛЮДЕНИЕ СПЛОШНОГО И ЛИНЕЙЧАТОГО СПЕКТРОВ
Оборудование:
проекционный аппарат, спектральные трубки с водородом, неоном или гелием, высоковольтный индуктор, источник питания, штатив, соединительные провода (эти приборы являются общими для всего класса), стеклянная пластина со скошенными гранями (выдается каждому).
Проведение эксперимента
1. Расположите пластину горизонтально перед глазом. Сквозь грани, составляющие угол 45°, наблюдайте светлую вертикальную полоску на экране - изображение раздвижной щели проекционного аппарата.
2. Выделите основные цвета полученного сплошного спектра и запишите их в наблюдаемой последовательности.
3. Повторите опыт, рассматривая полоску через грани, образующие угол 60°. Запишите различия в виде спектров.
4. Наблюдайте линейчатые спектры водорода, гелия или неона, рассматривая светящиеся спектральные трубки сквозь грани стеклянной пластины. Запишите наиболее яркие линии спектров.
Контрольный вопрос
Чем отличается дифракционный спектр от дисперсионного?
Лабораторная работа № 9
Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографыиям
| Ход выполнения лабораторного опыта: цель работы:
в работе требуется провести идентификацию заряженной частицы по результатам сравнения ее трека с треком протона в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле. |
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, источник питания, проволочный моток, дугообразный магнит, ключ, соединительные провода.
Указания к выполнению работы
1. Соберите установку, показанную на рисунке 144, б. Поднеся к проволочному мотку магнит, замкните цепь. Обратите внимание на характер магнитного взаимодействия мотка и магнита.
2. Поднесите к мотку магнит другим полюсом. Как изменился характер взаимодействия мотка и магнита?
3. Повторите опыты, расположив магнит с другой стороны мотка.
4. Расположите проволочный моток между полюсами магнита так, как это показано на рисунке 144, а. Замкнув цепь, наблюдайте явление. Сделайте выводы.
В работе № 4 мы рассмотрим взаимодействие соленоида с магнитом. Как известно, в соленоиде под током возникает магнитное поле, которое будет взаимодействовать с постоянным магнитом. Мы проведем серию из четырех опытов с различным расположением катушки и магнита. Следует ожидать, что их взаимодействие также будет различным (притягивание или отталкивание).
Примерный ход выполнения работы:
Мы наблюдаем следующие явления, которые удобно представить в виде рисунков:
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Наблюдение действия магнитного поля на моток с током, на прямолинейный проводник с током.
2. ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ. Проволочный моток, штатив, источник постоянного тока, ключ, полосовой магнит, дугообразный магнит, прямолинейный проводник.
КРАТКАЯ ТЕОРИЯ
Перечислим основные свойства магнитного поля, которые предстоит экспериментально наблюдать, и вопросы, которыми должен владеть студент, приступающий к выполнению настоящей лабораторной работы.
1. Магнитное поле действует на проводник с током.
2. - индукция магнитного поля, векторная физическая величина, является силовой характеристикой магнитного поля.
3. Магнитное поле можно изображать графически с помощью силовых линий. Касательная к силовой линии имеет направление, совпадающее с направлением вектора .
4. На рисунке 1 с помощью силовых линий изображены магнитные поля полосового магнита, кольца с током, катушки с током, дугообразного магнита. N – северный магнитный полюс, S – южный магнитный полюс.
5. При взаимодействии источников магнитного поля одноименные полюсы взаимно отталкиваются, разноименные полюсы взаимно притягиваются.
6. Сила, действующая на провод с током в магнитном поле (закон Ампера):
F а = I B l sina , (1)
где I – сила тока в проводнике; B – индукция магнитного поля; l – длина проводника ; a - угол между проводником и вектором . Направление вектора силы F а определяется правилом левой руки.
РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ
Наблюдение действия магнитного поля полосового магнита на моток с током.
4.1.1. Подвесьте моток проволоки на штативе, концы проволоки подключите через ключ к источнику тока.
4.1.2. Поднесите к висящему мотку полосовой магнит и, замыкая ключ, пронаблюдайте движения мотка.
4.1.3. Зарисуйте относительное расположение мотка и магнита.
4.1.4. Результаты наблюдения занесите в таблицу 1.
Таблица 1.
Действие магнитного поля на прямолинейный проводник с током.
4.2.1. Расположите висящий проводник между полюсами дугообразного магнита.
4.2.2. Зарисуйте относительное расположение дугообразного магнита и прямолинейного проводника.
4.2.3. Замкните ключ электрической цепи и пронаблюдайте движение проводника.
4.2.4. Поменяйте полярность подключения источника тока (через проводник потечет обратный ток) и пронаблюдайте движение проводника.
4.2.5. Результаты наблюдения занесите в таблицу 2.
Таблица 2.
ВЫВОД
В выводе проанализируйте экспериментальные результаты и дайте ответ на следующие вопросы.
1. Действует ли магнитное поле на проводник с током, на проводник без тока?
2. Подтверждают ли результаты задания 4.1 пункт 5 из раздела «КРАТКАЯ ТЕОРИЯ »?
3. Подтверждают ли результаты задания 4.2 пункт 6 из раздела «КРАТКАЯ ТЕОРИЯ »?
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
6.1. На что действует магнитное поле?
6.2. Какая физическая величина является силовой характеристикой магнитного поля, как она используется?
6.3. Что такое силовая линия магнитного поля, для чего используются силовые линии?
6.4. Изобразите магнитное поле полосового магнита с помощью силовых линий. Укажите северный и южный магнитные полюсы магнита.
6.5. Как взаимодействуют между собою одноименные магнитные полюсы, разноименные магнитные полюсы?
6.6. Как определяются величина и направление силы, действующей на провод с током в магнитном поле?
Цель работы:
Оборудование:
Примечание.
Ход работы
катушку-моток.
Вывод: _____
Дополнительное задание
Лабораторная работа № 2
Изучение явления электромагнитной индукции
Цель работы: изучить явление электромагнитной индукции, проверить правило Ленца.
Оборудование: миллиамперметр, источник питания, катушки с сердечниками, магнит дугообразный или полосовой, реостат, ключ, соединительные провода, магнитная стрелка.
Тренировочные задания и вопросы
- 28 августа 1831 г. М. Фарадей _____
- В чем заключается явление электромагнитной индукции?
- Магнитным потоком Ф через поверхность площадью S называют _____
- В каких единицах в системе СИ измеряются
а) индукция магнитного поля [B]= _____
б) магнитный поток [Ф]= _____
5. Правило Ленца позволяет определить _____
6. Запишите формулу закона электромагнитной индукции.
7. В чем заключается физический смысл закона электромагнитной индукции?
8. Почему открытие явления электромагнитной индукции относят к разряду величайших открытий в области физики?
Ход работы
- Подключите катушку к зажимам миллиамперметра..
- Выполните следующие действия:
а) введите северный (N) полюс магнита в катушку;
б) остановите магнит на несколько секунд;
в) удалите магнит из катушки (модуль скорости движения магнита приблизительно одинаков).
3. Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток и каковы его особенности в каждом случае: а) _____ б) _____ в) _____
4. Повторите действия пункта 2 с южным(S) полюсом магнита и сделайте соответствующие выводы: а) _____ б) _____ в) _____
5. Сформулируйте, при каком условии в катушке возникал индукционный ток.
6. Объясните различие в направлении индукционного тока с точки зрения правила Ленца
7. Зарисуйте схему опыта.
8. Начертите схему, состоящую из источника тока, двух катушек на общем сердечнике, ключа, реостата и миллиамперметра (первую катушку соедините с миллиамперметром, вторую катушку через реостат соедините с источником тока).
9. Соберите электрическую цепь по данной схеме.
10. Замыкая и размыкая ключ, проверьте, возникает ли в первой катушке индукционный ток.
11. Проверьте выполнение правила Ленца.
12. Проверьте, возникает ли индукционный ток при изменении силы тока реостата.
Лабораторная работа № 3
Ход работы
- Установите на краю стола штатив, у его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 2-5 см от пола.
- Измерьте лентой длину маятника: ℓ= _____
- Отклоните маятник от положения равновесия на 5-8 см и отпустите его.
- Измерьте время 30-50 полных колебаний (например N=40). t₁ = _____
- Повторите опыт еще 4 раза (число колебаний во всех опытах одинаковое).
t = _____ t = _____ t = _____ t = _____
- Вычислите среднее значение времени колебаний.
t 
,
t 
t __________ .
- Вычислите среднее значение периода колебаний.
________ .
- Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу.
q 
q __________
- Вычислите абсолютные погрешности измерения времени в каждом опыте.
∆t₁=|t₁−t |=| |=
∆t₂=|t₂−t |=| |=
∆t₃=|t₃−t |=| |=
∆t₄=|t₄−t |=| |=
∆t₅=|t₅−t |=| |=
- Вычислите среднюю абсолютную погрешность измерений времени.
∆t = 
= _______
- Вычислите относительную погрешность измерения q по формуле:
, где = 0,75 см 
- Вычислите абсолютную погрешность измерения q.
∆q = _____ ∆q = _____
Лабораторная работа № 4
Ход работы
- Подключите лампочку через выключатель к источнику тока. С помощью экрана с щелью получите тонкий световой пучок.
- Расположите пластину так, чтобы световой пучок падал на нее в точке В под некоторым острым углом.
- Вдоль падающего на пластину и вышедшего из нее светового пучка поставьте две точки.
- Выключите лампочку и снимите пластину, очертив ее контур.
- Через точку В границы раздела сред воздух-стекло проведите перпендикуляр к границе, лучи падающий и преломленный и отметьте углы падения α и преломления β.
- Проведите окружность с центром в точке В и отметьте точки пересечения окружности с падающим и отраженным лучами (соответственно точки А и С).
- Измерьте расстояние от точки А до перпендикуляра к границе раздела. α= ____
- Измерьте расстояние от точки С до перпендикуляра к границе раздела. b= _____
- Вычислите показатель преломления стекла по формуле.
Т.к. n= n= _____
- Вычислите относительную погрешность измерения показателя преломления по формуле:
Где ∆α = ∆b = 0,15 см. ______ = _____
11. Вычислите абсолютную погрешность измерения n.
∆n = n · ε ∆n = ______ ∆n = _____
12. Запишите результат в виде n = n ± ∆n. n = _____
13. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу.
| № опыта | α, см | B, см | n | ∆α, см | ∆b, см | ε | ∆n |
14. Повторите измерения и вычисления при другом угле падения.
15. Сравните полученные результаты показателя преломления стекла с табличным.
Дополнительное задание
Лабораторная работа № 5
Ход работы
1 Соберите электрическую цепь, подключив лампочку к источнику тока через выключатель.
2. Поставьте лампочку на один край стола, а экран – у другого края. Между ними поместите собирающую линзу.
3. Включите лампочку и передвигайте линзу вдоль рейки, пока на экране не будет получено резкое, уменьшенное изображение светящейся буквы колпачка лампочки.
4. Измерьте расстояние от экрана до линзы в мм. d=
5. Измерьте расстояние от линзы до изображения в мм. f
6. При неизменном d повторите опыт еще 2 раза, каждый раз заново получая резкое изображение. f 
, f
7. Вычислите среднее значение расстояния от изображения до линзы.
f 
f 
f = _______
8. Вычислите оптическую силу линзы D D
9. Вычислите фокусное расстояние до линзы. F F =
10. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу.
| № опыта | f·10¯³, м | f , м | d , м | D , дптр | D, дптр | F , м |
11. Измерьте толщину линзы в мм. h= _____
12. Вычислите абсолютную погрешность измерения оптической силы линзы по формуле:
∆D = , ∆D = _____
13. Запишите результат в виде D = D ± ∆D D = _____
Лабораторная работа № 6
Ход работы
- Включите источник света.
- Глядя сквозь дифракционную решетку и щель в экране на источник света и перемещая решетку в держателе, установите ее так, чтобы дифракционные спектры располагались параллельно шкале экрана.
- Установите экран на расстоянии приблизительно 50 см от решетки.
- Измерьте расстояние от дифракционной решетки до экрана. α= _____
- Измерьте расстояние от щели экрана до линии первого порядка красного цвета слева и справа от щели.
Слева: b = _____ справа: b=_____
- Повторите измерения и вычисления для фиолетового цвета.
Наблюдение действия магнитного поля на ток
Цель работы: убедиться в том, что однородное магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие.
Оборудование: катушка-моток, штатив, источник постоянного тока, реостат, ключ, соединительные провода, магнит дугообразный или полосовой.
Примечание. Перед работой убедитесь, что движок реостата установлен на максимальное сопротивление.
Тренировочные задания и вопросы
- В 1820 г. Х. Эрстед обнаружил действие электрического тока на _____
- В 1820 г. А. Ампер установил, что два параллельных проводника с током _____
- Магнитное поле может быть создано: а) _____ б) _____ в) _____
- Что является основной характеристикой магнитного поля? В каких единицах в системе СИ измеряется?
- За направление вектора магнитной индукции В в том месте, где расположена рамка с током, принимают _____
- В чем состоит особенность линий магнитной индукции?
- Правило буравчика позволяет _____
- Формула силы Ампера имеет вид: F= _____
- Сформулируйте правило левой руки.
- Максимальный вращающийся момент М, действующий на рамку с током со стороны магнитного поля, зависит от _____
Ход работы
- Соберите цепь по рисунку, подвесив на гибких проводах
катушку-моток.
- Расположите дугообразный магнит под некоторым острым
углом α(например 45°) к плоскости катушки-мотка и, замыкая ключ, пронаблюдайте движение катушки-мотка.
- Повторите опыт, изменив сначала полюсы магнита, а затем направление электрического тока.
- Зарисуйте катушку-моток и магнит, указав направление магнитного поля, направление электрического тока и характер движения катушки-мотка..
- Объясните поведение катушки-мотка с током в однородном магнитном поле.
- Расположите дугообразный магнит в плоскости катушки-мотка (α=0°). Повторите действия, указанные в пунктах 2-5.
- Расположите дугообразный магнит перпендикулярно плоскости катушки-мотка (α=90°). Повторите действия, указанные в пунктах 2-5.
Вывод: _____
Дополнительное задание
- Изменяя силу тока реостатом, пронаблюдайте, изменяется ли характер движения катушки-мотка с током в магнитном поле?
Лабораторная работа № 2
