Описание выполнения лабораторных работ за курс физики 10 класса

лАбораторная работа

Определение электрохимического

эквивалента меди

Приборы и материалы: весы с гирями, амперметр, часы, электрическая плитка, батарея аккумуляторов, реостат, выключатель, электроды медные, цилиндрический сосуд, раствор медного купороса, соединительные провода.

Указания к работе

1. Тщательно взвесить медный электрод, который будет служить катодом (m1).

1. Собрать цепь, соединив последовательно батарею, амперметр, реостат, сосуд с раствором медного купороса, в который погружены электроды, ключ.

+Cu -Cu

CuSO4

SO4 Cu

1. Замкнуть ключ, заметив время начала опыта.

1. Поддерживая с помощью реостата силу I тока неизменной, произвести в течение 15 – 20 минут электролиз раствора.

1. Выключить ток, вынуть и обсушить электрод над плиткой. Снова тщательно взвесить катодную пластинку (m2).

1. Используя законы Фарадея для электролиза, определить электрохимический эквивалент меди k = m/It, m = m2 - m1.

1. Определить абсолютную и относительную погрешности: Δk = k– kт ; σ = Δk·100%/k, сделать вывод.

лАбораторная работа

Определение коэффициента

поверхностного натяжения

Приборы и материалы: весы с гирями, стакан, штангенциркуль, песок, лист бумаги, проволочная рамка на нитях.

Указания к работе

1. Зажать весы в лапке штатива.

1. Привязать к одной из чашек весов нить с подвешенной рамкой и уравновесить весы песком.

1. Добиться горизонтального положения рамки.

1. Под чашкой установить стакан с водой так, чтобы поверхность воды находилась от рамки на расстоянии 1 –2 сантиметра.

1. Осторожно опустить рамку так, чтобы она, коснувшись воды, «прилипла» к ее поверхности.

1. Очень осторожно добавлять песок до «отрыва» рамки от поверхности воды.

1. Осушить рамку фильтровальной бумагой и вновь уравновесить весы, но уже с помощью гирь.

1. Измерить штангенциркулем периметр рамки.

9. Вычислить коэффициент поверхностного натяжения воды по формуле: σ = mg/(2l).

1. Повторить измерения несколько раз и найти среднее значение коэффициента поверхностного натяжения.

11. Сравнить полученный результат с табличным, вычислить абсолютную и относительную погрешности, сделать вывод.

лАбораторная работа

Определение эдс и внутреннего сопротивления

источника тока

Приборы и материалы: источник тока, реостат, вольтметр, амперметр, соединительные провода, ключ.

Указания к работе

1. Собрать цепь, соединив последовательно батарею, реостат, амперметр, вольтметр и ключ.

1. К зажимам батареи присоединить вольтметр.

1. Измерить силу тока в цепи и напряжение на внешней части цепи.

1. С помощью реостата изменить сопротивление цепи и снова измерить силу тока и напряжение.

1. Результаты измерений занести в таблицу:

N	Сила тока, I, А.	Напряжение, U, В.	ЭДС, ε, В.	Внутреннее сопротивление источника, r, Ом.
1
2

1. Дважды используя закон Ома для замкнутой цепи I = ε /(R + r), определить внутреннее сопротивление и ЭДС источника тока по данным измерений силы тока и напряжения. Найти сопротивление реостата при каждом измерении.

1. Разомкнуть цепь и измерить ЭДС батареи. Сравнить вычисленное значение ЭДС с измеренным.

8. Вычислите абсолютную и относительную погрешности, сделайте вывод.

лАбораторная работа

Изучение закона Бойля – Мариотта

Приборы и материалы: трубка стеклянная длиной 300 – 350 миллиметров, диаметром 8 – 10 миллиметров, запаянная с одного конца, сосуд цилиндрический, линейка измерительная, штатив, барометр.

Указания к работе

1. Наполнить укрепленный на штативе сосуд водой.

2. Измерить при помощи барометра атмосферное давление p1 .

3. Измерить объем воздуха в стеклянной трубке (в условных единицах по делениям линейки) V1.

4. Найти произведение давления воздуха на его объем p1V1.

5. Погрузить стеклянную трубку в воду запаянным концом вверх.

6. Измерить новый объем воздуха в трубке V2.

7. Измерить разность уровней воды в сосуде и трубке.

8. Рассчитать новое давление воздуха в трубке p 2 = p1 + 9,81Δh, Δh = H - h.

9. Вычислить произведение давления воздуха на его объем P2V2.

10. Повторить эксперимент несколько раз.

11. Результаты измерений занести в таблицу.

N опыта	Давление, p, Па.	Объем, V, м³.	Произведение pV.
1
2

1. Сравнить полученные результаты и убедится в справедливости закона Бойля–Мариотта, сделать вывод.

Δh

h

лАбораторная работа

Определение относительной влажности воздуха

Приборы и материалы: психрометр, школьный гигрометр, эфир, термометр, психрометрическая таблица, таблица давления насыщающих паров воды.

Указания к работе

1. Ознакомьтесь с устройством психрометра, определите показания сухого и влажного термометров и вычислите разность температур. По психрометрической таблице определите относительную влажность воздуха.

1. Ознакомьтесь с устройством школьного гигрометра, протрите мягкой тканью полированную стенку и кольцо гигрометра до полного блеска, определите температуру воздуха в комнате.

1. Налейте в камеру гигрометра (на половину) серного эфира, вставьте в нее термометр и присоедините резиновую грушу.

1. Установите прибор так, чтобы зеркальная поверхность его была под углом 30 – 40 градусов к направлению луча зрения. Продуйте воздух через эфир и внимательно следите за поверхностью стенки камеры, сравнивая ее с поверхностью кольца.

1. В момент появления росы заметьте показания термометра, прекратите продувание воздуха и продолжайте наблюдать, чтобы заметить показания термометра в момент полного исчезновения росы.

1. Примите среднее значение наблюдаемых температур за достоверную точку росы и, зная температуру окружающей среды, вычислите относительную влажность, воспользовавшись таблицей давления насыщающих паров воды в зависимости от температур.

1. Сделайте вывод.

Температура окружающего воздуха, С ˚.	Температура появления росы, С ˚.	Температура исчезновения росы, С ˚.

лАбораторная работа

Определение коэффициента

линейного расширения стали

Приборы и материалы: прибор для определения коэффициента линейного расширения твердых тел, термометр лабораторный.

Указания к работе

1. Наполнить пробирки на 1/2 объема водой комнатной температуры и опустить в каждую по испытуемому стержню и поместить в штатив.

1. В поворотный кронштейн вставить индикатор и отвести его на четверть оборота в сторону до упора.

1. Измерить температуру воды в пробирке (t0).

1. Пробирку с испытуемым стержнем через резиновую прокладку и отверстие в крышке прибора ввести в нагреватель.

1. Установить индикатор над пробиркой и опустить шток в углубление на торце стержня, заметив положение стрелки на шкале индикатора.

1. Включить питание прибора.

1. Результаты измерений подставить в формулу: α = Δl/l0(t1 + t0), где

Δl – увеличение длинны образца в миллиметрах,

l0 – начальная длина образца в миллиметрах,

t0 – первоначальная температура в пробирке,

t1 – конечная температура воды в пробирке после нагревания.

лАбораторная работа

Наблюдение взаимодействия магнита и тока

Приборы и материалы: батарея аккумуляторов, дугообразный магнит, штатив, проволочный моток, соединительные провода.

Указания к работе

1. Подвесить проволочный моток к штативу и через выключатель присоединить моток к батарее.

1. Подвести к висящему мотку магнит, замыкая цепь, наблюдать движение мотка.

1. Выбрать несколько характерных вариантов относительно расположения мотка и магнита и зарисовать их, указав направление магнитного поля, направление тока и предполагаемое движение мотка.

1. Проверить на опыте правильность предположений о характере и направлении движения мотка.

5. Сделать вывод.

лАбораторная работа

Изучение явления электромагнитной индукции

Приборы и материалы: миллиамперметр, источник питания катушки с сердечниками, дугообразный магнит, выключатель, соединительные провода, магнитная стрелка, реостат.

Указания к работе

1. Вставить в одну из катушек железный сердечник, закрепив его гайкой. Подключить эту катушку через миллиамперметр, реостат и ключ к источнику питания. Замкнуть ключ и с помощью магнитной стрелки определить расположение магнитных полюсов катушки с током. Зафиксировать, в какую сторону отклоняется при этом стрелка миллиамперметра. В дальнейшем при выполнении работы можно будет судить о расположении магнитных полюсов катушки с током по направлению отклонения стрелки миллиамперметра.

1. Отключить от цепи реостат и ключ, замкнуть миллиамперметр на катушку, сохранив порядок соединения клемм.

1. Приставить сердечник к одному из полюсов дугообразного магнита и вдвинуть внутрь катушки, наблюдая одновременно за стрелкой миллиамперметра.

1. Повторить наблюдение, выдвигая сердечник из катушки, а также меняя полюса магнита.

1. Зарисовать схему опыта и проверить выполнение правила Ленца в каждом случае.

1. Расположить вторую катушку рядом с первой так, чтобы их оси совпадали.

1. Вставить в обе катушки железные сердечники и присоединить вторую катушку через выключатель к источнику питания.

1. Замыкая и размыкая ключ, наблюдать отклонение стрелки миллиамперметра.

1. Зарисовать схему опыта и проверить выполнение правила Ленца.

10. Сделайте вывод.

лАбораторная работа

Исследование зависимости

мощности лампы от напряжения

Приборы и материалы: амперметр, вольтметр, соединительные провода, источник тока, реостат, ключ, лампа накаливания.

Указания к работе

1. Собрать цепь по схеме:

R

1. Плавно изменяя сопротивление на реостате (не менее 7 раз), снимите, соответственно, показания амперметра и вольтметра.

1. Вычислите для каждого случая мощность лампочки по формуле: P = I·U.

1. Данные занести в таблицу:

№	I, A.	U, B.	P, Вт.
1
2
3
4
5
6
7

1. Постройте в выбранном масштабе график зависимости мощности лампы от напряжения.

1. Сделайте вывод.

лАбораторная работа

Последовательное и параллельное

соединение проводников

Приборы и материалы: источник тока, две спирали из набора сопротивлений, вольтметр, амперметр, реостат, ключ, соединительные провода.

1. Указания к работе

Параллельное соединение.

1.1. Соберите цепь по схеме:

R1

R2

1.2. Измерте напряжение на концах проводников, соединенных параллельно.

1.3. Включая амперметр поочередно в основную цепь и в ветви, измерте силу тока в основной цепи и в ветвях.

1.4. Результаты измерений занесите в таблицу:

Напряжение на участке, U, В.	Общая сила тока, I, А.	Сила тока в 1 ветви, I1, А.	Сила тока во 2 ветви, I2, А.	Сопротив-ление участка, R, Ом.	Сопротив-ление 1 ветви, R1, Ом.	Сопротив-ление 2 ветви, R2, Ом.

1.5. По полученным данным вычислите значение сопротивления всего участка и отдельных ветвей.

1.6. Сравните сумму сил токов I1 + I2 в отдельных проводниках и силу тока I в основной цепи. Сделайте вывод.

1.7. Проверте, подтверждается ли опытом формула: 1/R = 1/R1 + 1/R2.

Последовательное соединение.

2.1. Собрать цепь по схеме:

R2

R1

2.2. Измерить напряжение на всем участке цепи, состоящем из двух проводников, и на отдельных проводниках, а также ток в цепи.

2.3. Вычислить по результатам измерений сопротивление всего участка и отдельных проводников.

2.4. Результаты измерений занести в таблицу:

Напряжение на всем участке цепи, U, B.	Сила тока, I, A.	Сопротивле-ние всего участка цепи, R, Ом.	Напряжение на провод-нике 1, U, B.	Сопротивле-ние провод-ника 1, R, Ом.	Напряжение на провод-нике 2, U, B.	Сопротивле-ние провод-ника 2, R, Ом.

2.5. Сравните сопротивление всего участка цепи R с суммой сопротивлений двух проводников R1 + R2. Сделайте вывод.

2.6. Сравните напряжение на участке двух проводников U с суммой напряжений U1 + U2 на концах отдельных проводников.

3. Сделайте вывод.

лАбораторная работа

Определение ускорения свободного падения

при помощи маятника

Приборы и материалы: шарик с отверстием, нить, штатив, часы с секундной стрелкой, измерительная линейка.

Указания к работе

1. Установить на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепить с помощью муфты кольцо и подвесить к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 1 – 2 сантиметра от пола.

1. Возбудить колебания маятника, отклонив шарик в сторону на 5 –6 сантиметров и отпустить его.

1. Подсчитать число n периодов за время t равное 1 – 1,5 мин.

1. Измерить длину маятника l.

1. Рассчитать ускорение свободного падения по формуле: g = 4π ln /t.

1. Оценить погрешность.