Лабораторные работы по физике
учебно-методическое пособие по физике (10, 11 класс)
Лабораторные работы по физике:
Лабораторная работа №1 «Проверка закона Бойля-Мариотта»
Лабораторная работа №2 «Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости»
Лабораторная работа №4 «Определение электрической емкости конденсатора»
Лабораторная работа №5 «Определение удельного сопротивления проводника»
Лабораторная работа №6 «Определение температурного коэффициента сопротивления меди»
Лабораторная работа №8 «Исследование мощности, потребляемой лампой от напряжения на ее зажимах»
Лабораторная работа №9 «Определение электрохимического эквивалента меди»
Лабораторная работа №10 «Изучение электрических свойств проводников»
Скачать:
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа №1
«Проверка закона Бойля-Мариотта»
Цель работы: исследовать, как изменяется определенный объем массы газа (при постоянной температуре) при изменении давления, и установить соотношение между ними
Оборудование: стеклянная трубка, запаянная с одного конца; цилиндрический сосуд с водой комнатной температуры; барометр-анероид; линейка измерительная с миллиметровыми делениями; штатив универсальный
Теория: Закон Бойля-Мариотта можно сравнительно просто проверить с помощью не сложного оборудования. Если в цилиндр с водой 1 отпустить открытым концом вниз трубку 2 (см. рис.) то воздух в ней будет находиться под давлением (в мм. рт. ст.) , то где P0 – атмосферное давление, выраженное в миллиметрах ртутного столба,
h – разность уровня воды, измеренная в миллиметрах, в цилиндре и трубке.
Объем воздуха в трубке V=SL, где L – длина столбика воздуха, а S площадь поперечного сечения. Но поскольку площадь поперечного сечения трубки (а следовательно и воздушного столбика) постоянна, то числовое значение L можно принять за значение V в условных единицах. Исследуйте зависимость между этими величинами.
Порядок выполнения работы
Все результаты измерения и вычисления занести в таблицу:
№ п/п | P0, мм.рт.ст | h, мм | L(V), мм | мм рт.ст | Cср | ||||
1 | |||||||||
2 | |||||||||
3 |
- Измерить барометром атмосферное давление P0 (в мм рт. ст). Под таким давлением находится воздух в трубке до её погружения в воду.
- Погрузить в воду трубку открытым концом вниз на максимальную глубину. Измерить длину столбика воздуха в трубке L и разность уровней воды в ней и цилиндре h
- Повторить измерения L и h для двух меньших глубин погружения трубки
- Вычислить произведения для всех трех опытов
- Вычислить среднее значение постоянной
- Вычислите для каждого опыта абсолютную погрешность
- Вычислите среднее значение абсолютной погрешности
- Вычислите относительную погрешность измерения и выразите её в процентах по формуле
- Сделайте вывод о проделанной работе.
Контрольные вопросы:
- Почему во время опыта не следует держать трубку рукой?
- От чего зависит значение постоянной С в закон Бойля-Мариотта?
- Имеет ли существенное значение для эксперимента площадь поперечного сечения трубки?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа №2
«Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости»
Оборудование: бюретка с краном, весы с учебным разновесом, сосуд с водой, сосуд для сбора капель, штангенциркуль.
Теория: Молекулы поверхностного слоя жидкости обладают избытком потенциальной энергии по сравнению с энергией молекул, находящихся внутри жидкости. Поверхностный слой жидкости, стремясь уменьшить потенциальную энергию сокращается. При этом совершается работа , где
- коэффициент поверхностного натяжения:
или
, где F – сила поверхностного натяжения, L – длина границы поверхностного слоя жидкости. Поверхностное натяжения будем определять методом отрыва капель. Опыт осуществляют с бюреткой, в которой находится исследуемая жидкость. Открывают кран бюретки так, чтобы из бюретки медленно капала жидкость. Перед моментом отрыва капли сила тяжести ее Fт=mкq равна силе поверхностного натяжения
, где
– граница свободной поверхности - окружность шейки капли,
Итак, ;
. Опыт показывает, что
dш.к.=0,9dтр, где dтр – диаметр узкого канала бюретки.
Порядок выполнения работы
- Собрать установку по рисунку и наполнить бюретку водой.
- Измерить внутренний диаметр канала узкого конца бюретки штангенциркулем.
- Определить массу пустого сосуда для сбора капель, взвесить его, m1.
- Подставить под бюретку сосуд, в котором была вода и, плавно открывая кран, добиться медленного отрывания капель.
- Под бюретку поставить сосуд, взвешенный ранее, и отсчитать 100 капель.
- Измерив массу сосуда с каплями m2, определить массу капель: m=m2-m1.
- Результаты измерений занести в таблицу:
№ опыта | Масса | Число капель, n | Диаметр канала бюретки dтр, м | Диаметр шейки капли dш.к., м | Масса одной капли mк, кг | Поверхностное натяжение | Среднее значение поверхностного натяжения,
| Табличное значение поверхностного натяжения, | Относительная погрешность | ||
пустого сосуда m1, кг | Сосуда с каплями m2, кг | Капель m, кг | |||||||||
- Вычислить массу одной капли
- Вычислить поверхностное натяжение:
, где
- Опыт повторить с другим количеством капель (80)
- Найти среднее значение
; найти относительную погрешность по стношению к табличному значению поверхностного значения:
,
- Сделать вывод о проделанной работе.
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа №4
«Определение электрической емкости конденсатора»
Оборудование: Источник электрической энергии, миллиамперметр, конденсатор известной емкости, конденсатор неизвестной емкости, двухполюсный переключатель, соединительные провода
Теория: Важнейшей характеристикой любого конденсатора является его электрическая емкость C, физическая величина, равная отношению заряда q разности потенциала U между обкладками: C=q/U. Выражается в СИ в Фарадах (Ф). Емкость конденсатора можно определить опытным путем.
Порядок выполнения работы:
- Составить электрическую цепь по схеме. В цепи установить один из конденсаторов известной емкости.
- Конденсатор зарядить: для этого соединить переключателем на некоторое время с источником электрической энергии.
- Сосредоточив внимание на миллиамперметре, быстро замкнуть конденсатор на измерительный прибор и определить число делений, соответствующие максимальному отклонению стрелки.
- Опыт повторить для более точного определения числа делений n и найти отношение найденного количества делений к емкости взятого конденсатора C: n/C=k
- Опыт повторить с другим конденсатором известной емкости вычислить k1, k2 и среднее значение
- Результаты измерений, вычислений записать в таблицу.
№ опыта | Емкость конденсатора C, мкф | Число делений по шкале миллиамперметра n | Отношение числа делений к емкости n/C=k | Найденная емкость конденсатора C3, мкф | Относительная погрешность |
1. | |||||
2. | |||||
3. |
- Опыт (п. 1 -4) повторить с конденсатором неизвестной емкости C3. Определить в этом случае число делений n3 и найти емкость из соотношения C3=n3/k3
- Узнать у преподавателя емкость исследуемого конденсатора и, приняв ее за табличное значение определить относительную погрешность
- Сделать вывод о проделанной работе
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа №5
«Определение удельного сопротивления проводника»
Теория: Одной из важнейших характеристик проводника является удельное электрическое сопротивление . Для однородного цилиндрического проводника с сопротивлением R, длиной L, площадью поперечного сечения S
В СИ выражается в Ом.м |
Удельное сопротивление зависит от концентрации в проводнике свободных электронов и от расстояния между ионами кристаллической решетки, иначе говоря от материала проводника.
Оборудование: реостат, штангенциркуль, ключ, источник тока, вольтметр, амперметр,
линейка
Порядок выполнения работы
- Определить цену деления амперметра и вольтметра
- Собрать электрическую цепь по схеме
Цепь замкнуть. Движок реостата установить в такое положение, чтобы амперметр позывал наименьшую силу тока. При этом сопротивление реостата будет самым большим: задействованы все витки реостата. Измерить силу тока в реостате и напряжение на нем, затем определить сопротивление R,R= , из закона Ома
I= , значение I, U, R занести в таблицу
- Штангенциркулем измерить диаметр D керамического цилиндра реостата, подсчитать число витков n на нем и определить длину проволоки по формуле l=πDn ( π=3,14)
- Диаметр d проволоки определить из соотношения d=
где n – число витков реостата, l1 – длина обмотки реостата. Определить площадь поперечного сечения проволоки S=
- Результаты вычислений и измерений записать в таблицу
Сила тока в реостате I, А | Напряжение на реостате U, В | Сопротивление обмотки реостата R, Ом | Диаметр витка D, м | Число витков в обмотке реостата n | Длина провода | Длина обмотки реостата | Диаметр провода d, м | Площадь поперечного сечения провода реостата S, м | Удельное сопротивление ρ, Ом . м | Табличное значение удельного сопротив-ления ρтаб. Ом . м | Относительная Погрешность, δ |
относительную погрешность δ=
| Схема |
- Учитывая, что провод реостата изготовлен из никелина, сравнить результат опыта с табличным значением удельного сопротивления никелина и определить
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа №6
Определение температурного коэффициента сопротивления меди
Теория. Электрическое сопротивление материалов зависит от температуры. Объясняется это тем, что упорядоченному движению свободных электронов (электрическому току) оказывает противодействие (сопротивление_ атомы кристаллической решетки, интенсивность теплового движения которых изменяется с изменением температуры
У химически чистых металлов с повышением температуры на 1° сопротивление возрастает примерно на 0,0037 (1/237) сопротивление при 0°C и выражается линейной зависимостью ; где
-сопротивление металла при 0°C, t-температура металла;
- температурный коэффициент сопротивление проводника, показывающий на какую часть начального сопротивления проводника при 0°C (237 K) изменяется сопротивление при нагревании на 1°C или 1 K
, или
, где
Опытным путем можно определить , не прибегая к измерению сопротивления
. Для этого необходимо дважды измерить сопротивление исследуемого материала
и
. Приь разных температурах
и
. Зная, что
,
можно найти отношение
/
, а затем и
,
Определяют температурный коэффициент сопротивления с помощью прибора, состоящего из медной проволоки, намотанной на картонный цилиндр, соединенный с клеммами и помещенный в стеклянную пробирку. В картонный цилиндр помещают термометр для определения температуры медной проволоки.
Оборудование: 1) прибор определения температурного коэффициента сопротивления меди. 2)Термометр. 3)Внешний сосуд калориметра с водой. 4)Электроплитка. 5)Ключ. 6)Миллиамперметр. 7)Вольтметр. 8)Источник тока. 9)Соединительные провода
Порядок выполнения работы
- Определить шкалу деления миллиамперметра
- Собрать цепь по схеме. Прибор опустить в калориметр. Поместить туда Термометр
- Измерить силу тока I и напряжение U при комнатной температуре t. Определить сопротивление
, записать в таблицу указанные величины.
- Налить горячую воду в калориметр, снять показания приборов, определить
и температуру
- Опыт (п.№4) повторить еще 2 раза ( при этом охладить постепенно воду), одновременно вычисляя сопротивление и измеряя температуру проволоки
- Вычислить 3 раза пользуясь соотношением
,
,
Вычисляя с точностью до 0,0001
- Определить среднее значение
,
и сравнив полученный результат с табличным значением температурного коэффициента сопротивления меди, вычислить относительную погрешность
;
- Результаты измерений занести в таблицу
№ опыта | Напряжение , U, B | Сила тока, I, A | Сопротивление медной проволоки , R, Ом | Температура медной проволоки t, °C | Температурный коэффициент сопротивления | Среднее значение температурного коэффициента сопротивления | Табличное значение температурного коэффициента сопротивления, | Относительная погрешность |
- а) Используя данные эксперимента построить график зависимости
от t откладывая на оси ординат сопротивление, на оси абсцисс – температуру в °C
б) Ответьте на вопрос: как зависит сопротивление металлического проводника при нагревании?
10. Сделайте вывод о проделанной работе
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа № 8
«Исследование мощности, потребляемой лампой от напряжения на ее зажимах»
Цель работы: на опыте исследовать зависимость мощности, потребляемой лампой накаливания, от напряжения на ее зажимах.
Оборудование: источник тока, лампа накаливания, амперметр, вольтметр, реостат, ключ, соединительные провода, омметр.
Теория: При замыкании электрической цепи на ее участке с сопротивлением R, током I, напряжением на концах U, проводится работа A: . Величина, равная отношению работы тока ко времени, за которое она совершается, называется мощностью P:
, следовательно,
, P – функция двух переменных. Исследуем зависимость P от U в этой работе.
Порядок выполнения работы
- Определить цену деления шкалы измерительных приборов.
- Омметром измерить сопротивление нити лампы при комнатной температуре
- Составить электрическую цепь по схеме, соблюдая полярность приборов.
- После проверки цепи преподавателем ключ замкнуть. С помощью реостата установить наименьшее значение напряжения. Снять показания измерительных приборов
- Снять еще 4 пары показаний тока и напряжения при различных сопротивлениях реостата
- Для каждого значения напряжения определить мощность
, потребляемую лампой, сопротивление
нити накала и температуру ее накала
, значение
- температурного коэффициента сопротивления вольфрама:
- Результаты измерений и вычислений записать в таблицу:
№ | Напряжение на зажимах лампы U, В | Сила тока в лампе I, А | Мощность, потребляемая лампой, P, Вт | Сопротивление нити накала лампы R, Ом | Температура накала t, |
- Построить график зависимости мощности, потребляемой лампой от напряжения на ее зажимах.
- Сделайте вывод, ответив на вопрос как мощность лампы зависит от напряжения на ее зажимах?
Контрольные вопросы.
- Каков физический смысл напряжения на участке электрической цепи?
- Какие способы определения мощности тока вам известны?
- Лампы 200-ваттная и 60-ваттная, рассчитаны на одно напряжение. Сопротивление, какой лампы больше? Во сколько раз?
- Можно ли по яркости свечения электрической лампы судить о количестве теплоты, выделяемой в нити лампы при нагревании электрическим током?
- Как зависит количество теплоты, выделяемой в нити лампы, от силы тока?
- Какие превращения энергии происходит в замкнутой электрической цепи?
Предварительный просмотр:
Лабораторная работа №10
Изучение электрических свойств проводников
Оборудование: 1)Источник электрической энергии; 2)Амперметр; 3)Диод; 4) Реостат; 5) Потенциометр; 6) Вольтметр; 7) Соединительные провода
Порядок выполнения работы
- Проверка односторонней проводимости диода
- Составить цепь по схеме, не включая вольтметр
- Диод включить в прямом(пропускном) направлении. Замкнуть цепь и отметить показания амперметра
- Диод включить в обратном (запорном) направлении. Цепь замкнуть. Запишите значения тока
- Сделать вывод по первой части работы
- Снятие вольтамперной характеристики диода
- Включить в цепь вольтметр. Диод включить в пропускном направлении
- Замкнуть цепь. Подобрать положение движка потенциометра так, чтобы вольтметр показал самое малое напряжение. Снять показания измерительных приборов
- Перемещая постепенно движок потенциометра, снять еще 3 напряжения тока. Цепь разомкнуть
- Результаты измерений записать в таблицу:
Номер опыта | Ток, проходящий через диод, I, A | Напряжение, поданное на диод U, B |
1 | ||
2 | ||
3 | ||
4 |
- По результатам измерений построить на миллиметровой бумаге график зависимости силы тока от напряжения, откладывая по оси ординат силу тока в Амперах, а по оси абсцисс – напряжение в Вольтах
- Сделайте вывод, ответив на вопрос: как изменяется сила тока при увеличении напряжения?
Лабораторная работа №9
Определение электрохимического эквивалента меди
Теория: Для электролиза справедлив закон Фарадея: масса выделившегося на электроде вещества прямо пропорциональна заряду, прошедшему через электролит: или
, где k – электрохимический эквивалент. Для каждого вещества значение k постоянно.
Оборудование: 1) Весы с разновесом; 2)Амперметр; 3)Часы; 4)Электроплитка; 5) Источник электрической энергии; 6)Реостат; 7)Ключ; 8) Медные пластины(2 шт.); 9)Соединительные провода; 10)Электролитическая ванна с раствором медного купороса; 11)Наждачная бумага.
Порядок выполнения работы
- Определить цену деления амперметра
- Очистить поверхность одной пластины наждачной бумагой и взвесить ее, определяя
- Собрать электрическую цепь по схеме:
Взвешенную пластину соединить с отрицательным полюсом источника тока |
- После проверки цепи преподавателем заметить время и замкнуть ключ. Быстро установить реостатом максимально возможную силу тока (0,5-0,6 А)
- Через 20 минут цепь разомкнуть. Катод промыть в воде, высушить над электроплиткой, взвесить катод после опыта
. Определить массу выделевшейся меди
- Определить электрохимический эквивалент
- Определить относительную погрешность измерения в сравнении с табличным электролитическим эквивалентом меди
по формуле
- Результаты измерения и вычислений занести в таблицу
Масса катода до опыта | Масса катода после опыта | Масса меди, отложившейся на катоде m, кг | Сила тока I, A | Время пропускания тока t, c | Табличное значение электрохимического эквивалента | Электрохимический эквивалент | Относительная погрешность % |
- Сделать вывод о проделанной работе.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
домашние лабораторные работы по физике
Домашние лабораторные работы существенно экономят время на уроке....

Дополнительная образовательная программа по физике «Цифровые образовательные технологии проведения лабораторных работ по физике»
Программа разработана в соответствии с задачами модернизации содержания образования. Применение ИКТ в образовательном процессе открывает возможность для формирования учебной ИКТ-компетентности учащего...
Лабораторная работа по физике 10 класс "Опытная проверка закона Бойля-Мариотта". Учитель физики Ефименко Ю.В.
В данной работе представлена инструкция для учащихся по проведению лабораторной работы.Лабораторная работа выполняется на основе демонстрационного оборудования....
Лабораторная работа по физике 10 класс "Опытная проверка закона Шарля". Учитель физики Ефименко Ю.В.
В работе представлена инструкция для учащихся 10 классов при выполнении данной лабораторной работы. Работа выполняется на демонстрационном оборудовании....
Лабораторные работы по физике для 8 класса к учебнику А.В.Перышкина "Физика 8"
В материале представлены презентации некоторых лабораторных работ по физике №1,2,4,7,8, соответствующих учебнику "Физика. 8 кл. :/Перышкин А.В..- Дрофа, 2012."...

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ и учетом требований ГИА по физике
Отличительной особенностью итоговой аттестации в 9 классе, по сравнению с 11 классом, является наличие не только теоретических вопросов и задач, но и практического эксперим...