МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА» ДЛЯ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА» ДЛЯ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
Методические рекомендации для внеаудиторной самостоятельной работы по дисциплине ОДП.17. «Физика» предназначены для студентов 1 курса специальностей технического профиля: 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта., 230401 Информационные системы ( в экономике). Методические указания по проведению нестандартных лабораторных (исследовательских ) работ по физике разработаны в соответствии с Федеральными государственными образовательными стандартами III поколения.
Программа по проведению нестандартных лабораторных работ учебной дисциплины «Физика» предназначена для углубленного изучения дисциплины в «Пятигорском техникуме экономики и инновационных технологий» (ЧПОУ «ПТЭИТ»)
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА» ДЛЯ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ »
«Пятигорский техникум экономики и инновационных технологий»
(ЧПОУ «ПТЭИТ»)
Утверждаю
Директор ЧПОУ «ПТЭИТ»
_____________И.С.Шульгина
«____»________________2015 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА»
для студентов технических специальностей
Пятигорск, 2015г.
Методические рекомендации учебной дисциплины «Физика» по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальностям 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта», 230401 «Информационные системы ( в экономике)»
Организация – разработчик: Частное профессиональное образовательное учреждение «Пятигорский техникум экономики и инновационных технологий»
Структура и примерное содержание учебной дисциплины
Объем учебной дисциплины и виды учебной работы .
Перечень внеаудиторной самостоятельной работы
Методические рекомендации по выполнению реферата
Методические рекомендации по подготовке сообщения
Список литературы
Пояснительная записка
Методические рекомендации для внеаудиторной самостоятельной работы по дисциплине ОДП.17. «Физика» предназначены для студентов 1 курса специальностей технического профиля: 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта., 230401 Информационные системы ( в экономике). Методические указания по проведению нестандартных лабораторных (исследовательских ) работ по физике разработаны в соответствии с Федеральными государственными образовательными стандартами III поколения.
Программа по проведению нестандартных лабораторных работ учебной дисциплины «Физика» предназначена для углубленного изучения дисциплины в «Пятигорском техникуме экономики и инновационных технологий» (ЧПОУ «ПТЭИТ»)
Внеаудиторная самостоятельная работа выполняются студентами самостоятельно.
По результатам выполненной домашней лабораторной работы составляется отчет, включающий в себя номер работы, тему, цель, ход работы, результаты измерений и вычислений (таблица), вычисления и вывод.
По результатам отчета по домашней лабораторной работы выставляются оценки «зачет» или «незачет». В случае «незачет» студент устраняет ошибки и недочеты и сдает работу на повторную проверку.
В конце учебного года при выполнении всех домашних лабораторных работ студент помещает их в подшивку вместе с аудиторными работами.
Кроме домашних лабораторных работ внеаудиторная самостоятельная работа предполагает еще и выполнение работ носящих реферативный и исследовательский характер.
Содержание
№
Название нестандартных лабораторных (исследовательских)работ
Страницы
Наблюдение явления полного отражения
Измерение мощности эквивалентной дозы
Изучение гармонических колебаний
Определение температуры нити накала лампы.
Изучение параллельного и последовательного соединения проводников.
Определение фокусного расстояния и оптической силы рассеивающей линзы
Определение скорости тела с помощью закона сохранения энергии.
Определение массы тела с помощью правила моментов
Определение длины волны света лазера
Изучение и сборка простейших электронных схем
Получение выигрыша в силе с помощью блоков
Определение прочности нити с помощью рычага
Определение коэффициента упругости
Изучение зависимости освещенности поверхности от расстояния до источника света и угла наклона лучей.
Литература
ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Отвести рамку на расстоянии 1клеточка сверху, справа и снизу, а слева отступить 4 клеточки от края листа (лицевая сторона), на оборотной стороне сделать симметрично (слева – 1 клеточка, справа – 4 клеточки)
Текст от рамки должен отступать сверху и снизу на 2 клеточки, а слева и справа – на 1 клеточку. Соблюдая красную строку, отступить от рамки на 2 клеточки.
Заголовок «ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА» пишется седьмым шрифтом (печатные буквы, высота 7 мм), знак № не ставится, а работы нумеруются и раскладываются в папке по порядку с 1 по 15, после аудиторных работ раскладываются домашние работы с 1 по 4.
Заголовки «Цель работы», «Порядок выполнения работы», «Оборудование», «Вычисления», «Вывод» пишутся печатными буквами высотой: заглавная буква 7 мм, прописные – 5 мм по центру страницы.
Переносы слов в заголовках не допускаются.
Между заголовками оставить интервалы 2 клеточки.
Точки в конце предложения в заголовках не ставятся.
Перед таблицей пишется «Результаты измерений и вычислений», слово Таблица записывают справа страницы в той же строке, а через 1 клеточку чертится таблица.
Таблица ограничивается справа, слева, снизу. Между измерениями поперечные линии не проводятся.
От таблицы отступаются 2 клеточки, а затем записываются вычисления к работе с пояснениями. Единицы измерения проставляются у каждого числа, а так же в ответе.
Все, что необходимо вычислить, записывается в отчете с пояснениями.
НЕСТАНДАРТНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1
Наблюдение явления полного отражения
Оборудование:источник света (лазерная указка), Экран со щелью, стеклянная полукруглая призма, линейка, транспортир.
Содержание и метод выполнения работы
Свет, переходя из среды более плотной в менее плотную, может испытывать полное отражение, т.к. угол преломления в этом случае больше угла падения.
sinα =αпр =arcsin при некотором угле пр свет не выйдет из стекла и полностью отразится под тем же углом, т.е. произойдет явление полного отражения.
α
Порядок выполнения работы
1. Направить световой луч на полукруглую призму (как показано на рис.1)
2. Меняя угол добиться полного отражения света.
3. Измерить с помощью транспортира пр.
4. Направить луч на плоскую грань призмы.
5. Определить показатель преломления по формуле
n =
6.Определить по формуле предельный угол полного отражения.
7. Сравнить этот угол с тем, который получен экспериментально.
8. Сделать соответствующий вывод.
Контрольные вопросы
1. От чего зависит предельный угол полного отражения?
2. Где применяют явление полного отражения.
Лабораторная работа 2
Измерение мощности эквивалентной дозы
Цель работы: научиться оценивать мощность эквивалентной дозы естественного радиоактивного излучения.
Оборудование: дозиметр бытовой для измерения - фона.
Краткая теория
Радиоактивный фон создается космическими лучами, а также источниками имеющимися на Земле. Кроме того он может быть обусловлен деятельностью человека: добыча полезных ископаемых, создание стройматериалов, использование радиоизотопов для различных целей и т.д. От радиации нам никуда не скрыться, но важно не переборщить. Считается нормальной средняя МЭД (мощность эквивалентной дозы) равна 20-30 мкр/ч (0,2-0,3 мкЗв/ч). Необходимы постоянные измерения МЭД.
Ход работы
Изучить принцип действия прибора.
Выполнить 10 измерений МЭД с интервалом в 40 с.
По полученным данным построить график зависимости МЭД от t
4. Сделать вывод о естественном -фоне.
5.Проверить МЭД в любом другом месте (можно вне помещения).
Контрольный вопрос
1. Какова особенность - лучей?
2. Почему данный прибор не реагирует на и частицы.?
Лабораторная работа 3
Изучение гармонических колебаний
Оборудование: штатив для фронтальных работ, грузы, нить, секундомер.
Цель работы: установить зависимость периода колебаний от амплитуды, массы, длины маятника.
Порядок выполнения работы
I 1. Подвесить к штативу груз на нити.
2. Отклонить груз на 2-3 см от положения равновесия и измерить время
10-20 колебаний
3. Определить период колебаний по формуле T=.
4. Проделать то же самое при других отклонениях маятника от положения равновесия.
5. Полученные данные занести в таблицу
№п/п
Х1
Х2
Х3
t
n
T
6. Сделать вывод о том, как зависит период колебаний от амплитуды.
II 1. Проделать тоже самое, что и в I –ом случае, но менять теперь надо будет не амплитуду, а массу маятника.
2. Полученные данные занести в таблицу.
№п/п
M1
M2
M3
t
n
T
По этим данным сделать вывод о зависимости периода колебаний от массы груза.
III 1. При неизменной массе и амплитуде менять длину маятника, находя каждый раз
Период колебаний.
2. Полученные данные занести в таблицу
№п/п
L1
L2
L3
t
n
T
3. По полученным данным построить график зависимости периода колебаний маятника от длины нити. Сделать вывод о том, как влияет длина маятника на период колебаний.
Лабораторная работа 4
Определение температуры нити накала лампы.
Цель работы; пронаблюдать изменение сопротивления проводника при изменении температуры. Используя формулу R = Ro(1+αt) определить температуру нити накала лампы.
Оборудование: источник тока, реостат, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.
Ход работы
1. Собрать цепь по схеме (при необходимости использовать 2 реостата).
2. С помощью реостата добиться наименьшего напряжения на лампе, измерить силу тока в цепи.
3. Снять показания амперметра и вольтметра при различном накале лампы.
U
I
4. По полученным данным построить график зависимости I(U), сделать вывод.
5. Используя закон Ома определить минимальное и максимальное сопротивление лампы R1 и R2.
6. Рассчитать температуру нити накала по формулам R1=R0(1+t1)
R2=R0(1+t2)
решить систему относительно t2 , - температурный коэффициент сопротивления (взять в таблице для вольфрама), t1 cчитать равной температуре в классе.
Контрольные вопросы
1. Как меняется сопротивление металлов, жидкостей, полупроводников с ростом температуры?
2. В какой момент электрическая лампа потребляет большую мощность в процессе горения или в момент включения и почему?
Лабораторная работа 5
Изучение параллельного и последовательного соединения проводников.
При прохождении электрического тока по цепи выполняются следующие условия I=I1=I2=….In, U=U1+U2+…+Un, R=R+R+…Rn, (в последовательном соединении) и I=I1+I2+…In, U=U1=U2=…Un, , (в параллельном соединении). Амперметры подключаются последовательно с резистором, а вольтметры параллельно.
Порядок выполнения работы
1.Собрать электрическую цепь по схеме.
2. Снять показания всех измерительных приборов и данные занести в таблицу.
U
U1
U2
U3
I
I1
I2
I3
3. Измерить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.
4. Зная ЭДС, r, R1, R2, R3, вычислить все токи и напряжения и полученные данные занести в таблицу.
U
U1
U2
U3
I
I1
I2
I3
Сравнить результаты, полученные экспериментально и теоретически. Сделать вывод.
Лабораторная работа 6
Определение фокусного расстояния и оптической силы рассеивающей линзы
Оборудование: источник света, экран, линзы собирающие, линзы рассеивающие, линейка, штатив.
Содержание и метод выполнения работы
Рассеивающая линза не дает изображения предмета на экране и поэтому определить её оптическую силу также как и для собирающей нельзя. Известно, что если сложить две собирающие линзы вместе, то оптическая сила данной системы будет равна сумме оптических сил отдельных линз. Если сложить вместе собирающую и рассеивающую линзы, то последняя уменьшает общую оптическую силу так как она рассеивает лучи и удлиняет фокусное расстояние.
Порядок выполнения работы
1.Определить оптическую силу собирающей линзы по формуле
,разместить лампу, линзу и экран так, чтобы получилось резкое изображение нити накала лампы.
2.Проделать тоже самое для второй линзы. D2
3.Сложить две собирающие линзы вместе и определить их общую оптическую силу. Dc
4.Сложить вместе две собирающие линзы и одну рассеивающую и определить их общую оптическую силу. D3
5.Определить оптическую силу рассеивающей линзы по формуле
Dр=D3 – Dс
Сделать вывод о проделанной работе.
Лабораторная работа 7
Определение скорости тела с помощью закона сохранения энергии.
Цель работы: научиться находить скорость тела по его тормозному пути.
Оборудование: динамометр, нить, брусок, линейка.
Краткая теория
С помощью закона сохранения энергии можно определить какой была скорость автомобиля перед началом торможения. Для этого нужно будет измерить длину следа, который останется на дороге. Сила трения совершит работу, которая уменьшит до 0 кинетическую энергию
Ек=Атр Ек=; Атр=µmgs v= (1)
Порядок выполнения работы
1. Прижать брусок к столу, растянуть пружину динамометра.
2. Отпустить брусок так, чтобы он начал двигаться благодаря силе упругости
3. Измерить расстояние, которое пройдет брусок после прекращения действия на него упругой силы.
4. Определить коэффициент трения бруска о стол µ=, сила трения измеряется динамометром при равномерном движении бруска по поверхности стола (m – масса бруска).
5. Зная µ и s по формуле (1) определить скорость
µ
s
v
Контрольные вопросы
От чего зависит длина тормозного пути?
Как, используя закон сохранения энергии определить коэффициент трения.
Лабораторная работа 8
Определение массы тела с помощью правила моментов
Цель работы: научиться определять массу тела нестандартным способом.
Оборудование: продолговатое тело неизвестной массы, груз известной массы, линейка.
Краткая теория
Любое тело находится в равновесии, если сумма сил и моментов сил равны 0. М=F*L – момент силы. М1+М2+М3+…=0 – условие равновесия.
Ход работы
1. Определить центр тяжести тела.
2. Установить груз на одном из концов тела.
Найти новый центр тяжести.
Используя правило моментов найти массу тела.
F1*L1=F2*L2
m=;
Контрольные вопросы
Как с помощью рычага получить десятикратный выигрыш в силе?
Можно ли получить такой же выигрыш в работе?
Лабораторная работа 9
Определение длины волны света лазера
Оборудование: лазерная указка, дифракционная решетка, линейка, штатив для фронтальных работ.
Содержание и метод выполнения работ:
Луч лазера представляет из себя когерентную монохроматическую волну, длину которой можно определить с помощью дифракционной решетки. Если направить луч лазера на дифракционную решетку, то за ней на экране появятся несколько интерференционных максимумов освещенности.
Условие максимума для первого светлого участка d*sinφ=кλ т.к. угол дифракции φ мал, то sinφtgφ=, тогда d*=k (1)
Порядок выполнения работы
Установить в штативе дифракционную решетку и лазерную указку.
На другом краю стола установить экран.
Включить лазер и измерить расстояние от центрального до первого максимума интерференцииl.
Измерить расстояние от решетки до экрана.
По формуле (1) подсчитать λ.
Измерить расстояние до второго (k=2) и третьего (k=3) максимума.
Определить длину волн λ2 и λ3.
Найти среднее значение .
Сравнить полученный результат с тем который указан на лазерной указке.
Контрольный вопрос
Какими свойствами обладает лазерный луч?
Лабораторная работа 10
Изучение и сборка простейших электронных схем
Цель работы: научиться собирать и применять простейшие электронные схемы.
Содержание и метод выполнения работ
Электронные схемы имеют очень широкое применение. Можно собрать простейшее сторожевое устройство на одном транзисторе по следующей схеме. предложенной преподавателем.
В данной схеме, выполненной на транзисторе КТ315, сигналом может служить простая электрическая лампа, подключенная к источнику тока через электромагнитное реле, которое срабатывает благодаря транзистору в тот момент, когда в цепи произойдет разрыв.
Порядок выполнения работы
Найти все детали, показанные на схеме.
Выяснить, где у транзистора эмиттер, база и коллектор.
Собрать цепь по заданной схеме.
К выводам Т1 и Т2 подсоединить провод и предусмотреть в нем возможность разрыва.
Проверить работу схемы.
Сделать вывод о том, где и как её можно применить и какие можно внести усовершенствования
Лабораторная работа 11
Получение выигрыша в силе с помощью блоков
Цель работы: научиться собирать простые механизмы, дающие выигрыш в силе.
Оборудование: штатив с принадлежностями, блоки, динамометр, грузы, нить.
Ход работы
Закрепить в штативе неподвижный блок.
Измерить силу поднятия груза с помощью блока и сделать вывод о выигрыше в силе?
Установить подвижный и неподвижный блоки и также определить выигрыш в силе.
Собрать установку с двумя подвижными и одним неподвижным блоками. Определить выигрыш в силе.
Контрольные вопросы
Как можно получить еще больший выигрыш в силе.
Какие механизмы также дают выигрыш в силе?
Лабораторная работа 12
Определение прочности нити с помощью рычага
Оборудование: рычаг, груз известной массы, исследуемая нить, штатив для фронтальных работ, линейка.
Содержание и метод выполнения работы
Под прочностью нити надо понимать ту максимальную нагрузку, которую может выдержать нить. Чтобы точно определить максимальное усилие, надо его как – то плавно изменить, пока нить не порвется. Для этого можно воспользоваться рычагом. Если к рычагу приложить две силы, то будет выполняться следующее условие М1=М2, где M1=F1* l1 и M2*l2 отсюда
F1 *l1=F2 *l2 F1=
F2=mg F1= (1)
Плавно увеличивая l2 можно также увеличивать и F1.
Порядок выполнения работы
Собрать установку по рисунку.
Подвесить с одной стороны груз известной массы, а с другой прикрепить нить и удерживать ей рычаг всё время в горизонтальном положении.
Плавно сдвигать вправо груз до тех пор пока нить не порвется.
Измерить l1и l2 .
Вычислить по формуле (1) максимальную силу, которую выдерживает нить.
Контрольный вопрос
Как можно еще определить прочность нити, лески, проволоки?
Предложите свои способы.
Лабораторная работа 13
Определение коэффициента упругости
Цель: научиться определять жесткость с помощью закона Гука, установить от чего она зависит.
Оборудование: штатив, пружины, грузы, линейка.
Краткая теория
Согласно закону Гука сила упругости зависит от жесткости и деформации
F=-kx. Сама же жесткость зависит от материала, длины и площади сечения. Если две пружины соединить последовательно, то из–за увеличения длины жесткость уменьшается. При параллельном соединении она наоборот увеличивается, т. к. это равносильно увеличению площади сечение пружины.
Порядок выполнения работы
На штатив подвесить пружину, к ней прикрепить груз известной массы и измерить удлинение, то есть разность между конечной и начальной длиной.
Определить жесткость k1 по закону Гука.
Подвесить вторую пружину и для неё найти жесткость k2.
Соединить две пружины последовательно и таким же способом измерив общее удлинение найти общую жесткость k3.
Полученный результат сравнить с k=. Сделать вывод.
Соединить две пружины параллельно и так же определить общую жесткость.
Полученный результат сравнить с k=k1+k2. Сделать вывод.
Контрольные вопросы
В каких случаях выполняется закон Гука?
Как сила упругости влияет на жесткость?
Лабораторная работа 13
Изучение зависимости освещенности поверхности от расстояния до источника света и угла наклона лучей.
Цель работы: установить экспериментально от чего зависит освещенность поверхности.
Оборудование: люксметр, источник света, линейка.
Краткая теория
Освещенность поверхности можно определить по формуле Е=, где I – сила света, R – расстояние до поверхности, ά – угол падения.
Порядок выполнения работы
Подключить датчик освещенности к измерительному блоку и проверить его работу
Зафиксировать его показания при различных расстояниях от него до поверхности.
По полученным данным построить график зависимости освещенности от расстояния.
R
E
Не меняя расстояния зафиксировать показания при разных углах наклона поверхности.
По полученным данным построить график зависимости освещенности от угла падения.
ά
E
Используя графики сделать соответствующие выводы.
Контрольные вопросы
От чего происходит смена времен года на Земле?
Как меняется освещенность поверхности Земли в нашей местности в течение года?
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ И РЕФЕРАТИВНЫЕ РАБОТЫ
Для исследований в области физики предлагается 44 темы. Большая часть тем предполагает проведение экспериментального исследования, которое может быть проведено в кабинете физики, а иногда и в домашних условиях. Самым ценным качеством исследовательской работы при этом является умение провести эксперимент, используя наиболее простые, доступные средства. Предлагаемый список тем не является обязательным, он лишь призван стимулировать творческую инициативу.
Предполагается, что обучающийся может предложить собственную тему исследования, либо уточнить, дополнить и даже изменить какую-либо из предложенных тем, окончательно сформулировав название темы и задание к ней.
Предполагается, что предметом исследования должно быть прежде всего само физическое явление, даже если выбранная тема исследования имеет прикладной, технический характер.
МЕХАНИКА
Тема 1. Измерение скорости полета пули
Задание
1. Разработать и описать методику измерения скорости полета пули, дав достаточно подробное теоретическое обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Провести достаточно подробную обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 2. Определение параметров отклонения формы
Земли от шарообразной
Задание
1. Оценить величину отклонения формы Земли от шарообразной, т.е. оценить величину отношения разности диаметров Земли в экваториальной плоскости и вдоль оси вращения к диаметру в экваториальной плоскости.
2. Дать анализ погрешности (ошибки) полученного результата.
Тема 3. Определение массы атмосферы Земли и других планет
Задание
1. Оценить массу атмосферы Земли, зная радиус Земли, ускорение свободного падения и атмосферное давление у поверхности Земли.
2. Дать анализ погрешности (ошибки) полученного результата.
3. Какие другие возможные наборы параметров планет, включая Землю, нужны для оценки массы атмосферы этих планет?
ТЕРМОДИНАМИКА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
Тема 4. Измерение и исследование поверхностного натяжения. Измерение и исследование поверхностногонатяжения мыльных пленок.
Задание 1
1. Разработать и описать методику измерения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей, дав достаточно
подробное теоретическое обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Провести достаточно подробную обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Задание 2
1. Исследуйте характер изменения толщины плёнки.
Предложите методику определения толщины. Объясните, для чего на дно сосуда лучше налить немного мыльного раствора?
2. С течением времени в разных местах пленки появляются тёмные участки, называемые ньютоновской плёнкой.
Опишите и исследуйте появление и динамику роста ньютоновских плёнок. Объясните причину изменения толщины плёнки. Предложите способ "управления" толщиной плёнки. Исследуйте динамику поведения плёнки при разных температурах и углах наклона сосуда. Дайте физическую интерпретацию наблюдаемых явлений.
3. Проведите обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 5. Радиометрический эффект
Задание
1. Исследуйте радиометрический эффект. Укажите причины этого эффекта. Опишите схемы возможных экспериментов и необходимые условия для наблюдения радиометрического эффекта.
2. Укажите возможные применения радиометрического эффекта.
3. Возможно создание демонстрационной установки, сопровождаемое оценочным расчетом радиометрических сил для конкретной установки и оценкой погрешностей расчетов.
Тема 6. Явление эффузии газов
Задание
1. Исследуйте явление эффузии - молекулярного течения разреженного газа через небольшие отверстия, дав теоретическое обоснование.
2. Для чего можно использовать явление эффузии? Желательны новые предложения с Вашей стороны.
3. Возможно создание демонстрационной установки и проведение оценочных расчетов параметров эффузии с анализом погрешностей для этой установки.
Тема 7. Тепловой насос
Задание
1. Исследуйте работу теплового насоса и его эффективность в зависимости от перепада температуры между горячим и холодным телами. Дайте примеры расчетов и оценки для реальных условий.
2. Возможно создание макета действующей установки.
Тема 8. Эффективные методы теплообмена
Задание
1. Предложите и опишите способ теплообмена, с помощью которого возможен в принципе обмен температурами одинаковых масс горячей и холодной воды, используя только тепло горячей воды. Дайте рисунок или схему установки для пояснения, предложенного способа.
2. Желательно создание демонстрационной установки с оценкой реальных потерь и эффективности ее работы.
Тема 9. Гейзер
Задание
1. Разработать и описать физическую модель функционирования гейзера, дав достаточно подробное теоретическое обоснование модели.
2. Описать или (и) сделать работающую лабораторную модель гейзера. Дать рисунок или чертеж лабораторной модели.
3. Исследовать физические явления, сопровождающие работу лабораторной модели гейзера, например, зависимость времён "жизни" гейзера в спокойном и активном периодах от скорости подвода тепла к водяному резервуару и т.п. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых при исследовании величин.
4. Провести достаточно подробную обработку результатов исследования с указанием погрешностей.
Тема 10. Определение атмосферного давления
Задание
1. Предложите методы определения атмосферного давления и дайте их теоретическое обоснование. Разработайте и опишите методику измерений. Дайте рисунки или чертежи схем экспериментов.
2. Измерьте атмосферное давление в Вашем населенном пункте разными методами.
3. Проведите сравнительный анализ погрешностей результатов вычисления атмосферного давления по экспериментальным данным, полученным различными методами.
4. Выберите с обоснованием лучший метод и создайте для него демонстрационную установку.
5. Предложите другие простые и доступные методы определения атмосферного давления, расширив список оборудования.
Тема 11. Избыточное давление в воздушном шарике
Задание
Требуется определить избыточное давление воздуха в надувном воздушном шарике или камере от мяча, имея (или сконструировав) чувствительные весы с разновесками и простейшее оборудование (измерительная линейка, нитки) для определения объема.
1. Предложите метод определения избыточного давления воздуха в надувном воздушном шарике, имея указанное выше оборудование. Дайте теоретическое обоснование метода.
2. Создайте простую демонстрационную установку, на которой можно исследовать зависимость избыточного давления воздуха в воздушном шарике от его размеров.
3. Разработайте и опишите методику измерений. Дайте рисунки или чертежи схемы эксперимента.
4. Проведите анализ погрешностей измеряемых величин и дайте оценку погрешности получаемого результата.
5. Предложите другие простые и доступные методы определения избыточного давления, расширив список оборудования.
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ
Тема 12. Исследование сдвига фаз в цепи переменного тока с помощью осциллографа. Исследование закона Ома для цепи переменного тока
Задание
1. Разработать и описать методику измерения сдвига фаз между током и напряжением в цепи переменного тока, дав достаточно подробное теоретическое обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок измеряемых величин).
2. Разработать и описать методику исследования закона Ома для цепи переменного тока, дав достаточно подробное теоретическое обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
3. Исследовать теоретически и (или) экспериментально зависимость сдвига фазы между током и напряжением от параметров электрической цепи R,L,C,w.
4. Исследовать теоретически и (или) экспериментально зависимость амплитуды тока от амплитуды напряжения и величин R, L, Свцепи переменного тока.
5. Провести достаточно подробную обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 13. Конструирование и исследование работыгальванического элемента
Задание.
1. Сконструировать гальванический элемент и исследовать его работу, дав достаточно подробное изложение методики исследования. Привести рисунок или чертеж конструкции гальванического элемента и описать его работу. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Провести достаточно подробную обработку результатов исследований с указанием погрешностей полученных в эксперименте величин.
Тема 14. Связь между емкостью и сопротивлением
Задание
1. Выведите связь между емкостьюСи сопротивлением R для простейшего случая двух проводящих тел (электродов) в форме одинаковых плоских пластин, расположенных параллельно друг против друга на расстоянии значительно меньшем размеров пластин. В этом случае существенна только часть среды, находящаяся между пластинами.
2. Выведите связь между емкостью и сопротивлением для электронов произвольной формы, помещенных в безграничную среду. Где и для чего удобно использовать эту связь?
3. Сконструируйте установку, в которой электроды помещены в слабо проводящую среду с некоторой диэлектрической проницаемостью. Дайте рисунок или чертеж установки и приведите ее параметры.
4. Разработайте и опишите методику измерений для проверки связи между емкостью и сопротивлением с анализом погрешностей результатов измерений.
Тема 15. Исследование вольт-амперных характеристик
р - n-переходов с помощью полупроводниковых транзисторов или диодов
Задание
1. Разработать и описать методику исследования вольт –
амперных характеристик (зависимости силы тока от напряжения) р —n переходов с помощью полупроводниковых транзисторов или диодов, дав достаточно подробное теоретическое обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Исследовать экспериментально зависимость силы тока от напряжения на р — n-переходе при разных температурах.
3. Провести подробную обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 16. Исследование термо-ЭДС с помощьютранзисторов или полупроводниковых диодов
Задание
1. Разработать и описать методику исследования
термо-ЭДС с помощью полупроводниковых транзисторов или диодов, дав подробное теоретическое обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Исследовать экспериментально зависимость величины термо-ЭДС от температуры р— п -перехода.
3. Провести подробную обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 17. Исследование контактной разности потенциалов полупроводников и металлов
Задание
1. Разработать и описать методику исследования контактной разности потенциалов полупроводников и металлов, дав теоретическое обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Исследовать экспериментально зависимость величины термо-ЭДС от сочетания разных материалов и от величины температуры контакта.
3. Провести обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
2. Создайте простую демонстрационную установку (можно и на переменном токе). Приведите рисунок или чертеж установки и схемы демонстрации.
3. Проведите теоретические расчеты (оценки) скорости кольца для Вашей установки с оценкой погрешности полученного результата. Сравните расчетную скорость с получаемой в экспериментах.
4. Оцените максимально возможные скорости в электромагнитной пушке, действие которой основано на описанном выше явлении.
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
Тема 19. Связанные колебания
Задание
1. Изучите для простоты систему, состоящую из двух одинаковых маятников (одинаковые / и М). Расстояние между точками подвеса маятников подберите таким, чтобы в положении равновесия системы стержни маятников были вертикальными, а пружина не деформирована. Предусмотрите возможность изменения величины связи, которую можно регулировать, изменяя положение точек закрепления пружины путем перемещения их вдоль стержней.
2. Исследуйте характер свободных колебаний связанных маятников в зависимости от начальных условий. Выясните, при каких начальных условиях малые колебания маятников являются гармоническими.
Каково взаимное расположение маятников при колебаниях в этом случае. Найдите возможные периоды гармонических колебаний. Всегда ли движение маятников является периодическим и гармоническим? Реализуйте ситуацию, при которой каждый из маятников совершает колебания, амплитуда которых медленно изменяется. Свяжите периодичность изменения амплитуды с периодом малых гармонических колебаний маятников. Сформулируйте условия, при которых движение одного из связанных маятников не влияет на движение другого.
Тема 20. Изучение колебаний "анизотропного" маятника
Задание
1. Сконструируйте "анизотропный"маятник.
2. Возбудив поочередно колебания вокруг осей "АА" и "ВВ", найдите периоды их малых колебаний.
3. Исследуйте экспериментально характер колебаний при произвольных начальных условиях, когда возбуждены одновременно оба колебания. Опишите, что представляют собой траектории движения маятника при малых колебаниях. Обратите внимание на характер изменения траектории со временем.
4. С помощью этой механической модели объясните характер изменения поляризации света при распространении в анизотропной среде.
5. Предложите и (или) реализуйте более удобное конструктивное решение "анизотропного" маятника.
Тема 21. Исследование собственных колебаний натянутойструны
Задание
1. Предложите и объясните способ возбуждения колебаний струны закрепленной на концах с помощью динамика телефонной трубки, питаемого от звукового генератора.
2. Меняя частоту звукового генератора и визуально определяя амплитуду колебаний струны, определите частоту основного тона и обертонов.
3. Определите их связь со свойствами материала (модулем упругости, плотности и т.п.), а также с величиной силы натяжения струны.
4. Используя результаты экспериментов, рассчитайте скорость поперечных упругих волн в струне и сравните её с теоретическим значением.
1. Разработать и описать методику измерения амплитуды колебания ножки камертона, не пользуясь электромагнитными и оптическими явлениями. Дать рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Измерить амплитуду колебаний ножки камертона для конкретного камертона сразу после возбуждения его колебаний.
3. Провести достаточно подробную обработку результатов измерений с указанием погрешностей результатов.
4. Желательно создание демонстрационной установки.
5. Предложите другие методы определения амплитуды колебаний ножки камертона, используя любые механические, электромагнитные и оптические явления.
Тема 23. Механический частотомер
Задание
1. Сконструируйте простую модель механическогочастотомера. Дайте рисунок или чертеж установки и значения ее параметров. Дайте теоретическое обоснование принципа работы частотомера.
2. Проградуируйте частотомер, используя камертоны или другие колеблющиеся с известной частотой тела.
5. Попробуйте провести с помощью Вашего частотомера гармонический анализ колебаний некоторых тел (устройств).
Тема 24. Опыты Мандельштама
Задание
1. Проделайте такой опыт. Расположите два одинаковых камертона на небольшом расстоянии друг от друга. Колебания первого камертона возбуждаются звуковым генератором с частотой, равной собственной частоте камертона (WQ). Ножка камертона начинает поэтому колебаться с большой амплитудой. Расположенный рядом второй камертон также начинает колебаться. Индикатором этих колебаний может служить легкий шарик (например, от пинг-понга), подвешенный рядом с ножкой камертона. Шарик начинает отскакивать от колеблющейся ножки с большой амплитудой. Объясните причину возникновений колебаний второго камертона. Как изменяется амплитуда колебаний при изменении частоты звукового генератора.
2. Измените собственную (резонансную) частоту второго камертона, прилепив к одной из его ножек кусочек пластилина. Объясните физическую причину изменения собственной частоты колебаний камертона. Возбудив колебания первого камертона звуковым генератором с частотой, равной собственной частоте камертона (ио), убедитесь в том, что второй камертон при этом не колеблется. Дайте объяснение этого явления. Найдите новую частоту генератора wi), при которойвторой камертон "откликается" на колебания первого камертона с частотой 1 ).
3. Поместите между двумя камертонами диск из плотного картона или металла с большим числом отверстий. Возбудите колебания первого камертона с частотой WQ- Второй камертон (нагруженный пластилином) не колеблется. Приведите после этого диск во вращение. При некоторой частоте вращения диска второй камертон начинает колебаться с большой амплитудой. Найдите соответствующую частоту Г2 вращения диска. Как она связана с частотами WQ и ш\. Используя идею спектрального разложения, объясните это явление.
Тема 25. Интерференция звуковых волн
Задание
1. Предложите техническое устройство (индикатор звука), регистрирующее величину амплитуды звуковой волны. Настройте генераторы на одинаковую частоту. Меняя положение индикатора, убедитесь в том, что амплитуда звуковых волн оказывается разной в разных местах. Оцените "ширину интерференционных полос".
2. Незначительно измените частоту одного из генераторов. Что будет слышать при этом человек? Дайте теоретическое описание того, что произойдет со звуковой волной. Убедитесь экспериментально в том, что если разность частот генераторов Q
Обратите внимание: волны звука от двух независимых источников (громкоговорителей) являются когерентными, в отличие от волн света, излучаемых независимыми источниками. Объясните, с чем это связано.
4. Используя отражающий экран, исследуйте интерференцию встречных звуковых волн (стоячая волна). Определите экспериментально расстояние между узлами и пучностями, длину звуковой волны и сравните результат измерения с расчетным.
Тема 26. Параметрические колебания
Задание
1. Предложите схему экспериментального исследования параметрической раскачки колебаний математического маятника. Проанализируйте, с какой частотой целесообразно изменять один из его параметров, например, длину L маятника. Как наилучшим образом согласовать изменение величины этого параметра с колебаниями маятника?
2. Проведите расчет, какова максимальная подкачка энергии в колебательную систему при фиксированной величине L изменения длины. Экспериментально получите режим стационарных колебаний (с установившейся амплитудой колебаний), оцените относительную величину изменения параметра (например, L/L). Каковы потери энергии при колебаниях, обусловленные наличием трения.
3. Исследуйте колебания пружинного маятника (груза массы М, подвешенного на пружине жесткости k). Возбудите сначала вертикальные (упругие) колебания груза и проследите за тем, как постепенно энергия вертикальных колебаний преобразуется в энергию качания: маятник начинает раскачиваться. Меняя массу груза маятника, определите, при каком соотношении между периодом упругих колебаний и периодом качаний наиболее быстро происходит преобразование одного вида колебаний в другой. Дайте физическую интерпретацию явления.
Тема 27. Измерение скорости звука в воздухе и в газах
Задание
1. Разработать и описать методику измерения скорости звука в воздухе и в газах, дав достаточно подробное теоретическое обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Исследовать зависимость скорости звука в воздухе и в газах от величины температуры.
3. Провести обработку результатов измерений с указанием погрешностей
Тема 28. Измерение скорости звука в воздухе и в газах по методу сдвига фаз с помощью осциллографа
Задание
1. Разработать и описать методику измерения скорости звука в воздухе и в газах по методу сдвига фаз с помощью осциллографа, дав детальное теоретическое обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Исследовать теоретически и (или) экспериментально зависимость скорости звука в воздухе и в газах от величины температуры.
3. Провести обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 29. Исследование затухающих колебаний вэлектрическом колебательном контуре при помощиосциллографа
Задание
1. Разработать и описать методику исследования затухающих колебаний в электрическом колебательном контуре с помощью осциллографа, дав обоснование методики исследования. Дать рисунок или чертеж схемы исследования. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Исследовать теоретически и (или) экспериментально зависимость затухающих колебаний в электрическом колебательном контуре от параметров элементов, входящих в электрическую цепь (R, L, С).
3. Провести подробную обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 30. Исследование вынужденных колебаний вэлектрическом колебательном контуре при помощиосциллографа
Задание
1. Разработать и описать методику исследования вынужденных колебаний в электрическом колебательном контуре с помощью осциллографа, дав обоснование методики исследования. Дать рисунок или чертеж схемы исследования. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Исследовать теоретически и (или) экспериментально зависимость амплитуды и характер вынужденных колебаний в электрическом колебательном контуре от параметров элементов, входящих в электрическую цепь (R, L, С).
3. Провести обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 31. Интерференция и дифракция электромагнитных волн сантиметрового диапазона
Среди выпускаемого промышленностью России школьного Задание
1. Разработать и описать методику исследования интерференции и дифракции электромагнитных волн сантиметрового диапазона, дав теоретическое и экспериментальное обоснование методики исследования. Дать рисунок или чертеж схемы исследования. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Придумать и описать методику исследования проникновения электромагнитных волн сантиметрового диапазона при переходе из "оптически" более плотной в "оптически" менее плотную среду при полном внутреннем отражении волн, дав достаточно подробное теоретическое и экспериментальное обоснование методики исследования. Дать рисунок или чертеж схемы исследования. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
3. Провести достаточно подробную обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
ОПТИКА
Тема 32. Изучение центрированных оптических систем
Задание
1. Разработать и описать методику изучения центрированных оптических систем, дав обоснование методики исследования. Дать рисунок или чертеж схемы исследования. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Исследовать явление аберрации тонких линз, т. е. зависимости величины фокусного расстояния от длины световой волны и радиусов кривизны поверхностей.
3. Провести подробную обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 33. Моделирование оптических приборов и определение коэффициента их увеличения (трубы Кеплера и Галилея, микроскоп)
Задание
1. Приведите схемы оптических приборов (трубы Кеплера и Галилея, микроскоп), ход лучей при непосредственном наблюдении глазом и ход лучей при фотографированииобъекта. Опишите методику определения коэффициента их увеличения, дав теоретическое и экспериментальное обоснование этой методики. Дайте анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Соберите модели оптических приборов и измерьте коэффициенты их увеличения.
3. Проведите обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 34. Измерение показателя преломления стеклянной пластинки с помощью микроскопа
Задание
1. Разработать и описать методику измерения показателя преломления стеклянных пластин с помощью микроскопа, дав достаточно подробное обоснование методики измерения. Дать рисунок или чертеж схемы измерения. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Измерить предложенным методом показатели преломления стеклянных пластин и привести достаточно подробную обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 35. Исследование дисперсии света с помощью призм и дифракционных решёток
Задание
1. Предложить конструкцию или схему источника белого света.
2. Разработать и описать методику измерения различных длин волн света. Дать анализ погрешностей (ошибок) измерения длины световой волны.
3. Экспериментально исследовать явление дисперсии света с помощью призм и дифракционных решёток. Определить разрешающую способность призмы и (или) дифракционной решётки. Провести достаточно подробную обработку результатов измерений.
Тема 36. Исследование интерференции света
Задание
1. Предложите параметры интерференционных схем, позволяющих реально наблюдать интерференционные полосы. Дайте оценку параметров источника света. Цроанализируйте трудности, возникающие при реализации схем Юнга и Френеля. Каково влияние размеров диафрагмы D определяющей размер источника света.
2. Используя светофильтры, исследуйте зависимость изменения числа наблюдаемых интерференционных полос от полосы пропускания светофильтра.
3. Определите экспериментально ширину интерференционной полосы. Исследуйте от каких параметров интерференционной схемы она зависит.Если в вашем распоряжении есть лазер, убедитесь насколько он облегчает наблюдение интерференционных явлений.
Тема 37. Исследование дифракции света
Задание
1. Проанализируйте масштабы дифракционных явлений света и параметры схемы, которые позволят реально наблюдать и изучать дифракцию. Какие требования следует предъявлять к источнику света для наблюдения дифракции? Каковы требования к освещенности помещения для наблюдения дифракционных явлений?
2. Качественно изучите картину дифракции на краю экрана, используя в качестве экрана лезвие бритвы. На каком расстоянии необходимо расположить экран для наблюдения дифракционной картины. Опишите картину дифракции, дайте рисунок или фотографию дифракционной картины. Оцените ширину дифракционных полос и объясните само явление.
3. Вместо бритвы поставьте в качестве препятствия непрозрачный лист бумаги (или тонкой фольги), в котором с помощью острой иголки проделайте круглое отверстие. Оцените на каком расстоянии от отверстия в 1 мм наблюдается дифракционная картина (дифракция Френеля). Каков размер этой картины следует ожидать на экране наблюдения? Если размер дифракционной картины окажется, мал, предложите способ её наблюдения. Приведите рисунок наблюдаемой дифракционной картины. Как изменяется интенсивность света в центре пятна при изменении диаметра отверстия в экране и расстояния от отверстия до экрана наблюдения. Как изменяется характер дифракционной картины в зависимости от диаметра диафрагмы источника света.
4. Расположите на пути пучка света маленький круглый шарик (например, стальной шарик от подшипника диаметром 2 .=.5 мм). Оцените параметры установки и источника света, позволяющие наблюдать в центре геометрической тени от шарика "пятна Пуассона", наблюдавшегося впервые Араго и явившемся решающим экспериментом, окончательно утвердившим волновые представления о природе света.
5. Прорежьте с помощью бритвы в листе бумаги (или фольги) узкую щель. Глядя сквозь отверстие щели на точечный источник света, вы увидите картину дифракции Фраунгофера на щели. Зарисуйте картину дифракции. Объясните явление.
Проколите с помощью иглы в листе бумаги (или фольги) маленькое отверстие. Глядя сквозь это отверстие на точечный источник света, вы увидите картину дифракции Фраунгофера на отверстие. Зарисуйте картину дифракции.
6. Прорежьте с помощью бритвы в листе бумаги (или фольги) две расположенные рядом узкие параллельные щели. Глядя сквозь отверстие щелей на точечный источник света, вы увидите картину дифракции Фраунгофера на двух щелях. Зарисуйте картину дифракции. Чем отличается картина дифракции на двух щелях от дифракционной картины на одной щели.
АТОМНАЯ И КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
Тема 39. Тепловые экраны
Задание
1. Исследуйте влияние тепловых экранов на теплообмен между телами в вакууме в зависимости от количества экранов. Проведите расчеты для простейшего случая двух параллельных стенок, имеющих разные температуры, с помещенными между ними экранами.
2. Попытайтесь сконструировать установку, демонстрирующую влияние тепловых экранов в реальных условиях, когда нет вакуума. Оцените для конкретной установки долю теплообмена из-за теплового излучения в общем, теплообмене и влияние тепловых экранов.
Тема 40. Определение температуры поверхности сильно нагретых тел (Солнце, нить накала электрической лампочки и т.п.)
Задание
1. Оцените, используя законы теплового излучения, температуру поверхности Солнца, зная среднюю температуру поверхности Земли и угловой диаметр Солнца (угол, под которым виден диск Солнца с Земли). Дайте анализ погрешности полученного результата.
2. Оцените температуру нити накала электрической лампочки, используя законы теплового излучения. Дайте анализ погрешности полученного результата.
3. Определите температуру нити накала той же лампочки, воспользовавшись написанными на ней параметрами лампочки, табличным значением температурного коэффициента сопротивления вольфрама и измерив сопротивление лампочки в холодном состоянии. Дайте анализ погрешности полученного результата.
4. Сравните найденные двумя способами значения температуры нити накала лампочки. Как укладываются эти значения в погрешности двух способов определения температуры?
Тема 41. Исследование спектров излучения свечи и люминесцентных ламп дневного света
Задание
1. Разработать и описать методику исследования спектров излучения свечи и люминесцентных ламп дневного света, дав обоснование методики исследования. Дать рисунок или чертеж схемы исследования. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых при исследовании величин.
2. Исследовать предложенным методом спектры излучения свечи и люминесцентных ламп дневного света и привести обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 42. Экспериментальная проверка уравнения фотоэффекта с помощью фотоэлементов и определение постоянной Планка
Задание
1. Разработать и описать методику экспериментальной проверки уравнения фотоэффекта и определения постоянной Планка. Дать достаточно подробное теоретическое обоснование методики измерения. Привести рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Исследовать экспериментально зависимость величины фототока от длины волны света и величины светового потока.
3. Провести обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 43. Исследование фото—ЭДС с помощью транзисторов или полупроводниковых диодов
Задание
1. Разработать и описать методику исследования фото-ЭДС, используя р — п переход полупроводниковых транзисторов или диодов. Дать теоретическое обоснование методики измерения. Привести рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Исследовать экспериментально зависимость величины фото-ЭДС от длины волны света и величины светового потока.Провести обработку результатов измерений с указанием погрешностей.
Тема 44. Исследование ширины запрещенной зоны полупроводника с помощью фотоэффекта
Задание
1. Разработать и описать методику исследования ширины запрещенной зоны полупроводника с помощью фотоэффекта, используя или беспримесный полупроводник или р — п переход полупроводниковых транзисторов или диодов. Дать теоретическое обоснование методики измерения. Привести рисунок или чертеж схемы эксперимента. Дать анализ погрешностей (ошибок) измеряемых величин.
2. Провести обработку результатов измерения ширины запрещенной зоны полупроводника с указанием погрешностей.При выполнении внеаудиторной самостоятельной работы рекомендуется использовать литературу, представленную в конце методических рекомендаций
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И РЕФЕРАТИВНЫХ РАБОТ
По структуре работа должна содержать титульный лист, оглавление, введение, основную часть, заключение, библиографический список и при необходимости приложения.
Титульный лист является первой страницей работы (см. приложение 1). На титульном листе указывается специальность, тема работы, направление науки, фамилия, имя автора, место, где она выполнялась, ФИО руководителя, его должность, год выполнения работы.
После титульного листа помещается оглавление, в котором приводятся разделы работы с указанием страниц.
Во введении кратко обосновывается актуальность выбранной темы, цель и содержание поставленных задач, дается характеристика работы. Если работа носит исследовательский характер, то во введении указываются актуальность работы, цели и задачи исследования, объект, предмет, гипотеза исследования.
В основной части работы подробно описывается содержание работы. Содержание основной части должно точно соответствовать теме работы и полностью ее раскрывать.
Заключение содержит основные выводы, к которым автор пришел в процессе анализа избранного материала (при этом должна быть подчеркнута их самостоятельность, новизна, теоретическое и (или) практическое значение. При оценке работы учитывается и грамотность текста.
В конце работы приводится список использованной литературы (библиографический список). В тексте работы должны быть ссылки на тот или иной источник (номер ссылки соответствует порядковому номеру источника в списке литературы).
В приложении помещают вспомогательные или дополнительные материалы. В случае необходимости можно сделать дополнительные таблицы, рисунки, графики т.д., если они помогают лучшему пониманию работы.
Текст работы может быть напечатан на компьютере или написан от руки.
Если текст работы напечатан на компьютере, то шрифт должен быть 12 или 14, ненаклонный, TimesNewRoman. Текст печатается в качественном режиме на одной стороне белой бумаги хорошего качества, формата А4, через 1,5 интервал. Поля: слева от текста – 30 мм, справа - 15 мм, сверху и снизу – по 20 мм (контуры полей не наносятся).
КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И РЕФЕРАТИВНЫХ РАБОТ
Таблица 1. Правильность оформления работы
№
Критерии
Максимальный балл
1
Соблюдение структурности работы и объема работы (Введение, главы, заключение, библиографический список, приложения)
1,5
2
Орфография и синтаксис (грамотность написания)
0,5
3
Наличие ссылок и грамотность (достоверность) их оформления
1,5
4
Шрифт, интервал, поля
0,5
5
Папка, сшивка, нумерация страниц
0,5
6
Правильность оформления титульного листа
0,5
7
Полнота использования форм представления информации: текст, таблицы, графики, диаграммы, формулы и расчеты, образцы документов
2,0
ИТОГО
7,0
Шаг оценки 0,5 балла
Таблица 2. Содержательность работы
№
Критерии
Максимальный балл
1
Раскрытость рассматриваемой темы
2,5
2
Наличие теоретической части (выкладок), грамотность и обоснованность их применения
1,5
3
Наличие статистических данных и их анализ
1,5
4
Наличие практической части (прикладного характера работы)
2,0
5
«Свежесть» и актуальность библиографических источников
1,0
6
Наличие проблематики и её разрешенность
2,5
7
Наличие собственных разработок автора
2,5
8
Содержательность и структурность введения и заключения
1,5
9
Использование специализированной терминологии (владение понятийным аппаратом)
0,5
10
Наличие аналитического материала (анализ статей, мнений экспертов и т.п.)
1,5
11
Наличие сравнительного анализа продуктов и качество их сравнительной характеристики
1,0
ИТОГО
18,0
Шаг оценки 0.5 балла
Таблица 3. Научность работы
№
Критерии
Максимальный балл
1
Научность языка изложения
1,0
2
Соответствия названия, структуры и содержания работы
1,0
3
Правильность структуры (соподчиненность)
1,0
4
Логика изложения материала – от общего к частному (от теории к практике)
1,0
5
Постановка: Проблемы, Цели, Задачи исследования
3,0
6
Определение Объекта и Предмета исследования
2,0
7
Выявление метода познания
1,0
ИТОГО
10,0
Шаг оценки 0,5 балла
Таблица 4. Научно – практическая значимость
№
Критерии
Максимальный балл
1
Актуальность темы
2,0
2
Нераскрытость темы в современных источниках (имеющихся научных исследованиях)
Кабардин О.Ф. Физика: справочные материалы: учебное пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 2011
Кикоин И.К, Кикоин А.К. Физика: учебн. для 9 кл. сред.шк. – М.: Просвещение, 2014
Сборник экспериментальных заданий и практических работ по физике для 9-11 классов / О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов. – М.:Астрель, 2015.
Справочное руководство по физике для поступающих в ВУЗы и самообразования. – М.: Наука, 2014 [14]
Физика: руководство по проведению лабораторных работ для средн. спец. учебных заведений / В.Е. Добронравов, Г.Д. Палеолог. – М.: Высшая школа, 2012 [1, 7,8,9, 13, 15]
Физика: учебник для 10 кл. общеобразователь. учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. – М.: Просвещение, 2010.
Физика: учебник для 11 кл. общеобразователь. учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. – М.: Просвещение, 2011.
Физика: Учебн. пособие для 10 кл. шк. и классов с углубл. изуч. физики/ Ю.И. Дик, О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов и др.; Под ред. А.А. Пинского – М.: Просвещение, 2013
Виртуальные лабораторные работы по физике 7-9 классы. ЗАО «Новый диск», 2007
sinα =
αпр =arcsin 
пр свет не выйдет из стекла и полностью отразится под тем же углом, т.е. произойдет явление полного отражения. 
пр.
предельный угол полного отражения.
- фона.
частицы.?
.
решить систему относительно t2 , 
, (в параллельном соединении). Амперметры подключаются последовательно с резистором, а вольтметры параллельно.
,разместить лампу, линзу и экран так, чтобы получилось резкое изображение нити накала лампы.
; Атр=µmgs 
(1)
, сила трения измеряется динамометром при равномерном движении бруска по поверхности стола (m – масса бруска).
;
tgφ=
, тогда d*
(1)
.
(1) 
. Сделать вывод.
, где I – сила света, R – расстояние до поверхности, ά – угол падения. 
