- •Бабичев р.К., синявский г.П. Физика Практикум
- •Содержание
- •Введение
- •Лабораторные работы по механике. Лабораторная работа № 1. Изучение движения тела в поле силы тяжести. Краткая теория.
- •Порядок выполнения работы.
- •Изучение движения тела, брошенного вертикально.
- •Изучение движения тела, брошенного горизонтально.
- •Изучение движения тела, брошенного с земли под углом к горизонту.
- •Изучение движения тела, брошенного с некоторой высоты под углом к горизонту.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 2. Упругие и неупругие соударения.
- •Типы соударений.
- •Опыт 1.
- •Опыт 2.
- •2. Контрольное задание.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 3. Изучение пружинного маятника.
- •1 . Краткая теория.
- •2. Изучение силы упругости и потенциальной энергии пружины.
- •3. Изучение свободных колебаний пружинного маятника.
- •4. Изучение затухающих колебаний пружинного маятника.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 4. Исследование продольных и поперечных механических волн
- •1. Краткая теория.
- •2. Исследование поперечных волн.
- •Контрольное задание 1.
- •Задание повышенной сложности.
- •3. Исследование продольных волн в твердом теле и жидкости.
- •Контрольное задание 2.
- •Задание повышенной сложности.
- •4. Исследование продольных волн в газе.
- •Контрольное задание 3.
- •Задание повышенной сложности.
- •5. Определение Сp/Сv по скорости звука в газе.
- •Факультативное задание.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторные работы по термодинамике и статистической физике Лабораторная работа № 5. Основные термодинамические процессы.
- •1. Изобарный процесс.
- •2. Изучение изобарного процесса.
- •Контрольное задание.
- •Контрольные вопросы.
- •3. Изохорный процесс.
- •4. Изучение изохорного процесса.
- •Контрольное задание.
- •Контрольные вопросы.
- •5 . Изотермический процесс.
- •При изотермическом расширение работа определяется выражениями
- •6. Изучение изотермического процесса.
- •Контрольное задание.
- •Контрольные вопросы.
- •7. Адиабатный процесс.
- •8. Изучение адиабатного процесса.
- •Контрольное задание.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 6. Работа газа.
- •1. Работа газа.
- •Контрольное задание.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 7. Термодинамические циклы.
- •Контрольное задание.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 8. Цикл Карно.
- •1. Краткая теория.
- •2. Исследование цикла Карно.
- •Контрольное задание 1.
- •Условия задания.
- •Данные для конкретного варианта:
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 9. Изотермы реального газа.
- •Определения.
- •2. Диаграммы состояний насыщенных и ненасыщенных паров.
- •3. Критическая точка вещества
- •4. Изучение изотерм реального газа
- •Контрольное задание.
- •Контрольные вопросы.
- •Порядок выполнения работы.
- •Проведение измерений.
- •Порядок выполнения задания 1:
- •Порядок выполнения задания 2:
- •Порядок выполнения задания 3:
- •Порядок выполнения задания 4:
- •Лабораторная работа № 10 (часть 2). Напряженность, силовые линии и потенциал электрического поля.
- •Краткая теория
- •Ознакомительная часть.
- •Проведение измерений.
- •Порядок выполнения задания 1:
- •Порядок выполнения задания 2:
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11 (часть 1). Закона Ома для цепи постоянного тока.
- •1. Замкнутая электрическая цепь.
- •Порядок выполнения работы.
- •Опыт 1.
- •Опыт 2.
- •2. Закон Ома для всей цепи.
- •Опыт 3.
- •Опыт 4.
- •4. Зависимость между эдс источника электрической энергии и напряжением на его зажимах.
- •3. Закон Ома для участка цепи.
- •Задание 1.
- •Лабораторная работа № 11 (часть 2). Контрольное задание.
- •5. Контрольное задание.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 12. Взаимодействие параллельных токов.
- •Краткая теория
- •2. Изучение магнитного поля и силы взаимодействия двух параллельных проводников с токами
- •Контрольное задание 1
- •Контрольное задание 2
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №13 (часть1). Движение заряда в электрическом поле.
- •1. Краткая теория.
- •2. Движение заряда в электрическом поле
- •Контрольное задание 1
- •Задание повышенной сложности.
- •Порядок выполнения работы
- •Движение заряда по окружности Контрольное задание 2
- •Движение заряда по винтовой линии Контрольное задание 3
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №14. Генератор переменного тока.
- •Краткая теория
- •2. Исследование генератора переменного тока
- •Контрольное задание 1
- •Контрольное задание 2
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 (часть 1). Свободные колебания в rlc-контуре.
- •Краткая теория
- •2. Изучение свободных колебаний в rlc-контуре
- •Контрольное задание 1
- •Лабораторная работа №15 (часть 2). Вынужденные колебания в rlc-контуре.
- •3. Краткая теория
- •2. Изучение вынужденных колебаний в rlc-контуре Контрольное задание 2
- •Контрольные вопросы
- •2. Исследование колец Ньютона
- •Контрольное задание 1
- •Лабораторная работа № 16 (часть 2). Интерференция. Опыт Юнга
- •3. Краткая теория
- •4. Исследование интерференционной картины в опыте Юнга
- •Контрольное задание 2
- •Лабораторная работа 16 (часть 3). Контрольное задание. Контрольное задание 3 (повышенной сложности)
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №17 (часть 1). Дифракция.
- •1. Краткая теория
- •2. Исследование дифракции света
- •Контрольное задание 1
- •Лабораторная работа №17 (часть 2). Зоны Френеля
- •3. Краткая теория
- •4. Исследование зон Френеля
- •Контрольное задание 2
- •Лабораторная работа № 18 (часть 1). Фотоэффект.
- •1. Краткая теория
- •2. Исследование фотоэффекта
- •Контрольное задание 1
- •Лабораторная работа № 18 (часть 2). Комптоновское рассеяние.
- •3. Краткая теория
- •4. Исследование комптоновского рассеяния
- •Контрольное задание 2
- •Контрольные вопросы
Порядок выполнения задания 3:
Перед вами на экране монитора должны быть четыре заряда (красный Q1, синий Q2, светло-зеленый Q3 и темно-зеленый заряд Q4) и в левом нижнем углу в текстовом окне настоящее описание лабораторной работы, которое должно находиться постоянно в поле зрения во время выполнения заданий. Если по каким-либо причинам указанные заряды отсутствуют, то с помощью кнопок панели инструментов поместите их на экран.
"Включите" измерительную сетку, которая обеспечит вам необходимую точность при начальной установке зарядов.
Теперь для реализации условий задания, соответствующих вашему варианту, необходимо провести следующие действия.
1. С помощью левой кнопки мыши перетащите красный заряд Q1 в точку (X1,Y1), синий заряд Q2 - в точку (X2,Y2), светло-зеленый заряд Q3 - в точку (X3,Y3) и темно-зеленый заряд Q4 - в точку (X4,Y4) вашего варианта. Координаты точки, куда вы после перетаскивания опускаете заряд, высвечиваются в левом нижнем углу экрана.
Следует помнить, что это предварительная, грубая установка зарядов, а поэтому необходимо перейти к следующей - точной.
2. Для точной установки зарядов сначала откройте окно "Параметры зарядов" с помощью пункта "Параметры зарядов" в ниспадающем меню "Свойства". После этого необходимо "переписать" данные вашего варианта в окно "Параметры зарядов".
Обратите особое внимание на то, чтобы X- и Y-координаты всех зарядов точно соответствовали вашему варианту.
а) Начните с красного заряда Q1. Для этого в окне "Параметры зарядов" с помощью маленьких кнопок со стрелками переключателя "вверх-вниз" установите справа от слов "Заряд" номер заряда "1". В последующих нижних полях с помощью аналогичных переключателей установите точные значения Q1, X1 и Y1. Остальные поля, кроме массы заряда (ее не изменяйте), должны содержать нули.
б) Поставьте в окошке переключателя "Заряд" цифру "2", соответствующую синему заряду Q2. Установите точные значения Q2, X2 и Y2 в соответствующих полях, не изменяя массы заряда.
в) В окошке переключателя "Заряд" поставьте цифру "3", соответствующую светло-зеленому заряду Q3. Установите точные значения Q3, X2 и Y3 в соответствующих полях, не изменяя массы заряда.
г) Наконец, в окошке переключателя "Заряд" поставьте цифру "4", соответствующую темно-зеленому заряду Q4. Установите точное значения значение X4, Y4, а величину Q4 поставьте любую с учетом того, что знак заряда Q4 противоположен знаку остальных зарядов.
Теперь откройте пункт "Сила Кулона" в ниспадающем меню "Вид" (это можно сделать также, щелкнув мышью по кнопке F на панели инструментов). Вы увидите на зарядах желтые стрелки. Стрелка указывает направление силы, действующей на заряд, а в появившемся окне "Сила Кулона" приводится значение величины этой силы для заряда Q4.
3. Итак, теперь параметры всех четырех зарядов соответствуют вашему варианту задания, и вы можете проводить измерения. Кроме четырех зарядов с желтыми стрелками, перед вами должны находиться три раскрытых окна: окно "Описание", окно "Параметры зарядов" с параметрами темно-зеленого заряда Q4 и окно "Сила Кулона" со значением силы, действующей на заряд Q4, находящийся в правой нижней вершине квадрата.
Из окна "Сила Кулона", в котором справа от "Заряд N" установлена цифра "4", запишите в лабораторную тетрадь из окошка справа от "F(N)" значение действующей на темно-зеленый заряд Q4 силы F, а также из окошек справа от "Fx(N)" и "Fy(N)" значения X- и Y-компонентов этой силы с учетом знака.
В заключение приведите заряды в движение, используя кнопку > на панели инструментов (или пункт "Старт" в ниспадающем меню "Движение") и понаблюдайте за результатом действия этой силы в том случае, если снять "закрепление" зарядов и пренебречь силой тяжести.
Перепишите ваш вариант следующего задания в тетрадь и приступайте к выполнению пункта “Порядок выполнения задания 4”.
Задание 4. В поле двух точечных зарядов Q1 и Q2, закрепленных на оси X в точках X1 и X2, определите силу F и ее составляющие Fx и Fy, действующие на заряд Q3, удаленный от заряда Q1 на расстояние R1 и от заряда Q2 на R2.
Величина и координаты зарядов указаны ниже:
Вариант № 1
Q1 = 10000 нКл; X1 = -3;
Q2 = 10000 нКл; X2 = 2;
Q3 = 9000 нКл; R1 = 3,61; R2 = 2,81.
Вариант № 2
Q1 = 10000 нКл; X1 = -3;
Q2 = 10000 нКл; X2 = 2;
Q3 = -9000 нКл; R1 = 3,61; R2 = 2,81.
Вариант № 3
Q1 =-10000 нКл; X1 = -3;
Q2 = 10000 нКл; X2 = 2;
Q3 = -9000 нКл; R1 = 3,61; R2 = 2,81.
Вариант № 4
Q1 =-10000 нКл; X1 = -3;
Q2 = 10000 нКл; X2 = 2;
Q3 = 9000 нКл; R1 = 3,61; R2 = 2,81.
Вариант № 5
Q1 =-10000 нКл; X1 = -3;
Q2 =-10000 нКл; X2 = 2;
Q3 = 10000 нКл; R1 = 3,61; R2 = 2,81.
Вариант № 6
Q1 =-10000 нКл; X1 = -3;
Q2 =-10000 нКл; X2 = 2;
Q3 =-10000 нКл; R1 = 3,61; R2 = 2,81.
Вариант № 7
Q1 = 10000 нКл; X1 = -3;
Q2 = 10000 нКл; X2 = 2;
Q3 = 9000 нКл; R1 = 3,16; R2 = 2,24.
Вариант № 8
Q1 = 10000 нКл; X1 = -3;
Q2 = 10000 нКл; X2 = 2;
Q3 = -9000 нКл; R1 = 3,16; R2 = 2,24.
Вариант № 9
Q1 =-10000 нКл; X1 = -3;
Q2 = 10000 нКл; X2 = 2;
Q3 = -9000 нКл; R1 = 3,16; R2 = 2,24.
Вариант № 10
Q1 =-10000 нКл; X1 = -3;
Q2 = 10000 нКл; X2 = 2;
Q3 = 9000 нКл; R1 = 3,16; R2 = 2,24.
Вариант № 11
Q1 =-10000 нКл; X1 = -3;
Q2 =-10000 нКл; X2 = 2;
Q3 = 10000 нКл; R1 = 3,16; R2 = 2,24.
Вариант № 12
Q1 =-10000 нКл; X1 = -3;
Q2 =-10000 нКл; X2 = 2;
Q3 =-10000 нКл; R1 = 3,16; R2 = 2,24.
