Практическая часть программы по физике, 7 – 9 класс

Практическая часть программы по физике.

7 – 9 класс

7 класс.

1. Измерение физических величин с учетом абсолютной погрешности.

2. Измерение размеров малых тел.

3. Изучение зависимости пути от времени при прямолинейном равномерном движении.

4. Измерение массы тела на рычажных весах.

5. Измерение объема твердого тела.

6. Измерение плотности твердого тела.

7. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Измерение жесткости пружины.

8. Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления.

9. Определение центра тяжести плоской пластины.

10. Измерение давления твердого тела на опору.

11. Измерение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело.

12. Выяснение условий плавания тела в жидкости.

13. Выяснение условия равновесия рычага.

8 класс.

1. Исследование изменения со временем температуры остывающей воды.

2. Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры.

3. Измерение удельной теплоемкости твердого тела.

4. Измерение относительной влажности воздуха.

5. Сборка электрической цепи и измерение силы тока в ее различных участках.

6. Измерение напряжения на различных участках электрической цепи.

7. Регулирование силы тока реостатом.

8. Исследование зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах при постоянном сопротивлении. Измерение сопротивления проводника.

9. Измерение работы и мощности постоянного тока.

10. Сборка электромагнита и испытание его действия.

11. Изучение электрического двигателя постоянного тока (на модели).

12. Исследование зависимости угла отражения от угла падения света.

13. Исследование зависимости угла преломления от угла падения света.

14. Измерение фокусного расстояния собирающей линзы. Получение изображений.

9 класс.

1. Исследования равноускоренного движения без начальной скорости.

2. Измерение ускорения свободного падения.

3. Исследование зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины.

4. Исследование зависимости периода и частоты свободных колебания нитяного маятника от длины нити.

5. Изучение явления электромагнитной индукции.

6. Наблюдение сплошного и линейчатых спектров испускания.

7. Изучение деления ядра атома урана по фотографии треков.

8. Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям.

9. Измерение естественного радиационного фона дозиметром.

Практическая часть программы по физике.

10 – 11 класс

1. Измерение ускорения свободного падения.

2. Исследование движения тела под действием постоянной силы.

3. Изучение движения тел по окружности под действием силы тяжести и упругости.

4. Исследование упругого и неупругого столкновений тел.

5. Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости.

6. Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии тела.

7. Измерение влажности воздуха.

8. Измерение удельной теплоты плавления льда.

9. Измерение поверхностного натяжения жидкости.

10. Измерение электрического сопротивления с помощью омметра.

11. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

12. Измерение элементарного заряда.

13. Измерение магнитной индукции.

14. Определение спектральных границ чувствительности человеческого глаза.

15. Измерение показателя преломления стекла.

16. Наблюдение линейчатых спектров.

Лабораторная работа №1

Тема: Измерение ускорения тела при равноускоренном движении.

Цель работы: вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу и скорость шарика в конце желоба.

Оборудование: измерительная лента, метроном, желоб, шарик, штатив с муфтой и лапкой, металлический цилиндр.

Порядок выполнения работы.

1.  Укрепите желоб с помощью штатива в наклонном положении под небольшим углом к горизонту. У нижнего конца желоба положите в него металлический цилиндр.

2.  Пустив шарик одновременно с ударом метронома с верхнего конца желоба, подсчитайте число ударов метронома до столкновения шарика с цилиндром. Опыт производится при 120 ударах метронома в минуту.

3.  Меняя угол наклона желоба к горизонту, и производя небольшие передвижения металлического цилиндра, добивайтесь того, чтобы между моментом пуска шарика и моментом его столкновения с цилиндром было 4 удара метронома (3 промежутка между ударами).

4.  Вычислите время движения шарика.

5.  С помощью измерительной ленты определите длину перемещения шарика. Не меняя наклона желоба, повторите опыт 5 раз, добиваясь снова совпадения четвертого удара метронома с ударом шарика о металлический цилиндр (цилиндр для этого можно передвигать).

6.  По формуле найдите среднее значение модуля перемещения, а затем рассчитайте среднее значение модуля ускорения и среднюю скорость шарика в момент касания цилиндра .

7.  Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

Номер опыта	, м	, м	Число ударов метронома	, с	, м/с2
1
2
3
4
5

Лабораторная работа №2

Тема: Измерение ускорения свободного падения.

Цель работы: Измерить ускорение свободного падения с помощью конического маятника.
Оборудование: измерительная лента, часы с секундной стрелкой, груз из набора по механике, нить, штатив с муфтой и кольцом, линейка с миллиметровыми делениями, лист бумаги с начерченной окружностью радиусом 15 см.

Основные сведения, необходимые для выполнения работы:

Для выполнения работы используется конический маятник (см. рис.). На прикрепленное к нити тело действуют сила тяжести и сила натяжения нити:

Равнодействующая сообщает грузу центростремительное ускорение: (- радиус окружности, по которой движется груз, - период его обращения).

Для нахождения периода необходимо измерить время определенного числа оборотов. Тогда и .

Из показанного на рисунке треугольника следует и откуда .

Таким образом

.

Порядок выполнения работы.

1.  Нить длиной около 1м привяжите к грузу и подвесьте к кольцу штатива. Под груз положить лист бумаги с начерченной окружностью. Груз должен располагаться точно над центром окружности.

2.  Одному из учащихся взяться за нить у точки подвеса и привести во вращение маятник. Необходимо обеспечить движение груза по окружности, начерченной на листе бумаги.

3.  Определить время t 25 оборотов. Опыт повторите 5 раз. Рассчитайте среднее время 25 оборотов.

4.  Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

Номер опыта	t, с	tср, с	Число оборотов N	Радиус окружности R, м	Длина нити l, м
1
2
3
4
5

5.  Рассчитайте на основе полученных данных значение ускорения свободного падения

.

6.  Сравните полученное среднее значение для со значением и рассчитайте относительную погрешность измерения по формуле:

Лабораторная работа №3

Тема: Исследование зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины.

Цель работы: выяснить, как зависит период колебаний пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, набор грузов массой 100г и 50г с двумя крючками, набор пружин различной жесткости, линейка измерительная.

Порядок выполнения работы.

1 часть.

1.  Перечертите в тетрадь таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

№ опыта	1	2	3
Физическая величина
	0,05	0,2	0,45
	10	10	10

2.  Укрепите пружину в лапке штатива. Подвесьте к пружине груз массой 0,05кг. Оттяните груз на небольшое расстояние (2-3см) вертикально вниз и отпустите.

3.  Измерьте промежуток времени , за который маятник совершит 10 полных колебаний. Результаты измерений запишите в таблицу.

4.  Проведите остальные опыты также как и первый.

5.  Результаты измерений занесите в таблицу.

6.  Для каждого из трех опытов рассчитайте значения период колебаний маятника.

7.  Сделайте вывод о том, как зависит период свободных колебаний маятника от массы тела. Запишите этот вывод.

2 часть.

1. Укрепите пружину в лапке штатива. Подвесьте к пружине груз массой 0,1кг.

2. По растяжению пружины и весу груза определите жесткость пружины: . Проделайте то же с двумя другими пружинами.

3.  Перечертите в тетрадь таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

№ опыта	1	2	3
Физическая величина

4.  Укрепите пружину в лапке штатива. Подвесьте к пружине груз массой 0,1кг. Оттяните груз на небольшое расстояние (2-3см) вертикально вниз и отпустите.

5.  Измерьте промежуток времени , за который маятник совершит 10 полных колебаний. Результаты измерений запишите в таблицу.

6.  Проведите остальные опыты также как и первый.

7.  Результаты измерений занесите в таблицу.

8.  Для каждого из трех опытов рассчитайте значения период колебаний маятника.

9.  Сделайте вывод о том, как зависит период свободных колебаний маятника от жесткости пружины. Запишите этот вывод.

Лабораторная работа №4

Тема: Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.

Цель работы: выяснить, как зависят период и частота свободных колебаний нитяного маятника от его длины.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью длиной 130см, протянутой сквозь кусочек резины, часы с секундной стрелкой.

Порядок выполнения работы:

1.  Перечертите в тетрадь таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

№ опыта	1	2	3	4
Физическая величина
	20	45	80	125
	25	25	25	25

2.  Укрепите кусочек резины с висящим на нем маятником в лапке штатива, как показано на рисунке. При этом длина маятника должна быть равна 20см, как указано в таблице для первого опыта. Длину маятника измеряйте так, как показано на рисунке, т. е. от точки подвеса до середины шарика.

3.  Для проведения первого опыта отклоните шарик от положения равновесия на небольшую амплитуду (1-2см) и отпустите. Измерьте промежуток времени , за который маятник совершит 25 полных колебаний. Результаты измерений запишите в таблицу.

4.  Проведите остальные опыты также как и первый.

5.  Результаты измерений занесите в таблицу.

6.  Для каждого из четырех опытов рассчитайте значения частоты и периода колебаний маятника.

7.  Сделайте выводы о том, как зависят период и частота свободных колебаний маятника от его длины. Запишите эти выводы.

Лабораторная работа №5

Тема: Изучение явления электромагнитной индукции.

Цель работы: изучить различные способы получения индукционного тока, установить от чего зависит направление индукционного тока.

Оборудование: миллиамперметр, катушка-моток, магнит дугообразный, источник питания, катушка с железным сердечником от разборного электромагнита, реостат, ключ, соединительные провода.

Порядок выполнения работы.

1.  Подключите катушку моток к зажимам миллиамперметра.

2.  Наблюдая за показаниями миллиамперметра, подводите один из полюсов магнита к катушке, потом на несколько секунд остановите магнит, а затем вновь приближайте его к катушке, вдвигая в нее. Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток во время движения магнита относительно катушки? во время его остановки?

3.  Запишите, менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, вовремя движения магнита? во время его остановки?

4.  На основании проделанных опытов сделайте и запишите вывод о том, при каком условии в катушке возникал индукционный ток.

5.  Изменяя полюса магнита, заполните таблицу:

№ опыта	Способ получения индукционного тока	Направление I	Увеличение или уменьшение
1	Внесение в катушку северного полюса магнита
2	Удаление из катушки северного полюса магнита
3	Внесение в катушку южного полюса магнита
4	Удаление из катушки южного полюса магнита

6.  Приближайте полюс к катушке несколько раз с различной скоростью.

При большей или меньшей скорости движения магнита относительно катушки магнитный поток, пронизывающий эту катушку менялся быстрее?

При быстром или медленном изменении магнитного потока сквозь катушку в ней возникал больший по модулю ток?

На основании проделанных опытов запишите вывод о том, как зависит модуль силы индукционного тока, возникающего в катушке, от скорости изменения магнитного потока, пронизывающего эту катушку.

7.  Соберите установку для опыта по рисунку.

8.  Проверьте, возникает ли в катушке 1 индукционный ток в следующих случаях:

а) при замыкании и размыкании цепи, в которую включена катушка 2;

б) при протекании через катушку 2 постоянного тока;

в) при увеличении и уменьшении силы тока, протекающего через катушку 2, путем передвижении в соответствующую сторону движка реостата.

В каком из перечисленных случаев менялся магнитный поток, пронизывающий катушку 1? Почему он менялся?

Лабораторная работа №6

Тема: Наблюдение сплошного и линейчатых спектров испускания.

Цель работы: пронаблюдать сплошные и линейчатые спектры с помощью стеклянной призмы, сравнить спектры при наблюдении через грани, образующие угол 45° и 60°.

Оборудование: проекционный аппарат, трубки спектральные с водородом, гелием или неоном, высоковольтный индуктор, источник питания, штатив, соединительные провода, стеклянная пластина со скошенными гранями.

Основные сведения, необходимые для выполнения работы:

1.  Спектр каждого газа виден как ряд отдельных узких полос, расположенных на некоторых расстояниях друг от друга и окрашенных в различные цвета.

2.  Каждый химический элемент дает свой, характерный для него спектр.

3.  Следует помнить, что изображение в призме сдвинуто в сторону преломляющего угла.

Порядок выполнения работы.

1.  Расположить пластину горизонтально перед глазом. Сквозь грани, составляющие угол 45°, наблюдать светлую вертикальную полоску на экране – изображение раздвижной щели проекционного аппарата.

2.  Выделить основные цвета, полученного сплошного спектра и записать их в наблюдаемой последовательности.

3.  Повторите опыт, рассматривая полоску через грани, образующие угол 60°. Записать различия в виде спектров.

4.  Наблюдать линейчатые спектры водорода, гелия или неона, рассматривая светящиеся спектральные трубки сквозь грани стеклянной пластины. Записать наиболее яркие линии спектров.

Лабораторная работа №7

Тема: Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям.

Цель работы: научиться анализировать фотографии треков заряженных частиц, сфотографированных в камере Вильсона, пузырьковой камере.

Оборудование: фотографии треков заряженных частиц, сфотографированных в камере Вильсона, пузырьковой камере.

Основные сведения, необходимые для выполнения работы:

1.  Треки заряженных частиц в камере Вильсона представляют собой цепочки микроскопических капелек жидкости (воды или спирта), образовавшиеся вследствие конденсации пересыщенного пара этой жидкости на ионах, расположенных вдоль траектории заряженной частицы; в пузырьковой камере – цепочки микроскопических пузырьков пара перегретой жидкости, образовавшихся на ионах. Треки показывают траекторию движения заряженных частиц.

2.  Длина трека зависит от начальной энергии заряженной частицы и плотности окружающей среды: она тем больше, чем больше энергия частицы и чем меньше плотность среды.

3.  Толщина трека зависит от заряда и скорости частицы: она тем больше, чем больше заряд частицы и чем меньше ее скорость.

4.  При движении заряженной частицы в магнитном поле трек ее получается искривленным. Радиус кривизны трека зависит от массы, заряда, скорости частицы, и модуля индукции магнитного поля: он тем больше, чем больше масса и скорость частицы и чем меньше ее заряд и модуль индукции магнитного поля.

5.  По изменению радиуса кривизны трека можно определить направление движения частицы и изменение ее скорости: начало ее движения и скорость больше там, где больше радиус кривизны трека.

Порядок выполнения работы.

1. Проанализируйте фотографию №1, на которой изображены треки α-частиц в камере Вильсона и ответьте на следующие вопросы:

1) В каком направлении двигались α-частицы?

2) Почему длина треков α-частиц примерно одинакова?

3) Почему толщина треков α-частиц к концу пробега немного увеличивается?

4) Почему некоторые α-частицы оставляют треки только в конце своего пробега?

2. Проанализируйте фотографию №2, на которой изображены треки α-частиц в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле и ответьте на следующие вопросы:

1) В какую сторону двигались α-частицы?

2) Почему треки α-частиц искривлены?

3) Как был направлен вектор магнитной индукции?

4) Почему изменяются радиус кривизны и толщина треков α-частиц к концу их пробега?

3. Проанализируйте фотографию №3, на которой изображен трек электрона в жидководородной пузырьковой камере, помещенной в магнитное поле, и ответьте на следующие вопросы:

1) Почему трек электрона имеет форму спирали?

2) В каком направлении двигался электрон?

3) Как был направлен вектор магнитной индукции?

Лабораторная работа №8

Тема: Изучение деления ядра атома урана по фотографиям треков.

Цель работы: научиться анализировать фотографии треков двух осколков, образовавшихся в фотоэмульсии при делении ядра атома урана под действием нейтрона.

Оборудование: фотографии треков заряженных частиц, образовавшихся в фотоэмульсии при делении ядра атома урана под действием нейтрона, линейка измерительная.

Основные сведения, необходимые для выполнения работы:

1.  Треки заряженных частиц в фотоэмульсии представляют собой цепочки зерен металлического серебра, образовавшихся на ионах.

2.  На данной фотографии вы видите треки двух осколков, образовавшихся при делении ядра атома урана, захватившего нейтрон. Ядро урана находится в точке g, указанной стрелкой.

3.  По трекам видно, что осколки ядра урана разлетелись в противоположных направлениях (излом левого трека объясняется столкновением осколка с ядром одного из атомов фотоэмульсии, в которой он двигался).

4.  Кроме осколков выделилось еще два нейтрона.

5.  Длина трека зависит от начальной энергии заряженной частицы и плотности окружающей среды: она тем больше, чем больше энергия частицы и чем меньше плотность среды.

6.  Толщина трека зависит от заряда и скорости частицы: она тем больше, чем больше заряд частицы и чем меньше ее скорость.

Порядок выполнения работы.

1. Пользуясь законом сохранения импульса, объясните, почему осколки, образовавшиеся при делении ядра атома урана, разлетелись в противоположных направлениях.

2. Сравните заряды и энергии осколков.

3. Одна из возможных реакций деления урана может быть записана следующим образом:

,

где символом обозначено ядро атома одного из химических элементов.

Пользуясь законом сохранения заряда, определите этот элемент.

Лабораторная работа №9

Тема: Измерение естественного радиационного фона дозиметром.

Цель работы: научиться использовать дозиметр для измерения естественного радиационного фона.

Оборудование: