kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Методические указания для проведения лабораторных работ по специальности: 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

Нажмите, чтобы узнать подробности

Предлагаемые методические указания к лабораторным работам представляют собой практикум для студентов по всему курсу общей физики и ориентированы на использование современных физических приборов, электронных пособий по разделам физики.

Основная цель пособия – способствовать формированию у студентов с использованием электронных учебников (ученические эксперименты по разделамфизики: электродинамика, механика, оптика, молекулярная физика и термодинамика), ключевых учебных  и личностных компетенций, а также развитию творческих компетенций.

По своему содержанию лабораторные работы представляют собой наблюдения, измерения и опыты, тесно связанные с темой занятия. В пособие включены следующие виды заданий: 1) наблюдение и изучение физических явлений, 2) наблюдение и изучение свойств веществ, 3) измерение физических величин, 4) исследование зависимостей физическими величинами, 5) изучение физических законов.

Лабораторные работы составлены по разделам курса общей физики согласно разработанной автором рабочей программе и выполняются на типовом лабораторном оборудовании в некоторых случаях с использованием электронных пособий, что позволяет вести обучение физике на экспериментальной основе.

Выполнение всех работ является обязательным для студентов. Лабораторные работы являются эффективным средством активизации и мотивации обучения физики, способствуют применению различных методов и приемов обучения для формирования у студентов системы прочных знаний, интеллектуальных и практических умений и навыков, помогают развитию мышления, так как побуждают к выполнению умственных операций: анализу, синтезу, сравнению, обобщению и др.

Пособие состоит из двух разделов, которые отражают общие требования и указания к выполнению лабораторных работ. В разделе I приведены общие требования, необходимые при выполнении лабораторных работ. В разделе II описаны лабораторные работы, которые составлены в виде инструкций. Каждая инструкция содержит цель работы, перечень оборудования, список литературы, ход выполнения работы и контрольные вопросы, обращающие внимание студентов на существенные стороны изучаемых явлений. Вопросы помогают глубже осмыслить производимые действия и полученные результаты и на их основе самостоятельно сделать необходимые выводы.

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.
Наладить дисциплину на своих уроках.
Получить возможность работать творчески.

Просмотр содержимого документа
«Методические указания для проведения лабораторных работ по специальности: 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»


Департамент внутренней и кадровой политики Белгородской области

Областное государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

«Старооскольский индустриально-технологический техникум»


Калашникова Л.В.











Физика

Методические указания

для проведения лабораторных работ

по специальности:

08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

(базовый уровень среднего профессионального образования)

















Старый Оскол

2015 г




Методические указания для проведения лабораторных работ по физике: Учебное пособие для студентов среднего профессионального образования по специальности: 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений, г. Старый Оскол, 2015-20 с.






Автор: Л.В. Калашникова, преподаватель физики ОГАПОУ СПО СИТТ

Рецензенты:

О.И. Фатьянова, преподаватель физики ОГАПОУ СПО СИТТ.



Оглавление

Предисловие…………………………………………………………… ……….. …….4

Введение………………………………………………………………… …………....5

Раздел 1. Общие требования…………………………………………………………...6

Раздел 2. Указания к выполнению лабораторных работ

I курс.


МЕХАНИКА.

  1. Изучение движения тела по окружности под действием сил упругости …….

и тяжести.

  1. Изучение закона сохранение механической энергии………………………….



МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ.

  1. Опытная проверка закона Гей-Люссака………………………………………….


ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

  1. Изучение последовательного и параллельного соединения проводников……

  2. Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока……………

  3. Наблюдение действия магнитного поля на ток…………………………………

  4. Изучение явления электронной индукции………………………………………


II курс.


ОПТИКА.

  1. Определение показателя преломления стекла…………………………………..

  2. Измерение длины световой волны…………………………………………….....

  3. Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям..……………..

  4. Библиографический список………………………………………………………………………..........17




ПРЕДИСЛОВИЕ


Предлагаемое пособие входит в учебно-методический комплекс, разработанный автором к учебникам по физике, для студентов среднего профессионального образования по специальностям: 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений, составленное в соответствии с Федеральным компонентом государственного стандарта среднего (полного) общего образования, на основе примерной программы учебной дисциплины для профессий начального профессионального образования и специальностей среднего профессионального образования (ФИРО, Москва 2008).

Предлагаемые методические указания к лабораторным работам представляют собой практикум для студентов по всему курсу общей физики и ориентированы на использование современных физических приборов, электронных пособий по разделам физики.

Основная цель пособия – способствовать формированию у студентов с использованием электронных учебников (ученические эксперименты по разделамфизики: электродинамика, механика, оптика, молекулярная физика и термодинамика), ключевых учебных и личностных компетенций, а также развитию творческих компетенций.

По своему содержанию лабораторные работы представляют собой наблюдения, измерения и опыты, тесно связанные с темой занятия. В пособие включены следующие виды заданий: 1) наблюдение и изучение физических явлений, 2) наблюдение и изучение свойств веществ, 3) измерение физических величин, 4) исследование зависимостей физическими величинами, 5) изучение физических законов.

Лабораторные работы составлены по разделам курса общей физики согласно разработанной автором рабочей программе и выполняются на типовом лабораторном оборудовании в некоторых случаях с использованием электронных пособий, что позволяет вести обучение физике на экспериментальной основе.

Выполнение всех работ является обязательным для студентов. Лабораторные работы являются эффективным средством активизации и мотивации обучения физики, способствуют применению различных методов и приемов обучения для формирования у студентов системы прочных знаний, интеллектуальных и практических умений и навыков, помогают развитию мышления, так как побуждают к выполнению умственных операций: анализу, синтезу, сравнению, обобщению и др.

Пособие состоит из двух разделов, которые отражают общие требования и указания к выполнению лабораторных работ. В разделе I приведены общие требования, необходимые при выполнении лабораторных работ. В разделе II описаны лабораторные работы, которые составлены в виде инструкций. Каждая инструкция содержит цель работы, перечень оборудования, список литературы, ход выполнения работы и контрольные вопросы, обращающие внимание студентов на существенные стороны изучаемых явлений. Вопросы помогают глубже осмыслить производимые действия и полученные результаты и на их основе самостоятельно сделать необходимые выводы.

Материал данного пособия прошел апробацию при обучении физике студентов по специальностям: 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений ОГАПОУ СПО СИТТ






Введение

Основное назначение методических указаний – оказать помощь студентам в подготовке и выполнении лабораторных работ, а также облегчить работу преподавателя по организации и проведению лабораторных занятий.

Систематическое и аккуратное выполнение всей совокупности лабораторных работ позволит студенту овладеть умениями самостоятельно ставить физические опыты, фиксировать свои наблюдения и измерения, анализировать их делать выводы в целях дальнейшего использования полученных знаний и умений.

Целями выполнения лабораторных работ является:

  • обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам дисциплины;

  • формирование умений применять полученные знания на практике, реализация единства интеллектуальной и практической деятельности;

  • развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов; аналитических, проектировочных, конструктивных и др.

  • выработку при решении поставленных задач таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, ответственность, точность, творческая инициатива.


Раздел 1. Общие требования.


Для более эффективного выполнения лабораторных работ необходимо повторить соответствующий теоретический материал, а на занятиях, прежде всего, внимательно ознакомиться с содержанием работы и оборудованием.

В ходе работы необходимо строго соблюдать правила по технике безопасности; все измерения производить с максимальной тщательностью; для вычислений использовать микрокалькулятор.

После окончания работы каждый студент составляет отчет по следующей схеме:

  1. дата, наименование и номер работы;

  2. цель работы;

  3. перечень оборудования;

  4. схема или зарисовка установки;

  5. таблица результатов измерений и вычислений заполняется по ходу работы;

  6. расчетная формула, обработка результатов измерений и определение их погрешностей.

  7. вывод

В конце занятия преподаватель ставит оценку.

Лабораторные работы и практические занятия (ЛПР) - основные виды учебных занятий, направленные на экспериментальное подтверждение теоретических положений и формирование учебных и профессиональных практических умений.






Лабораторная работа №1


Изучение движения тела по окружности под действием сил упругости и тяжести.


Цель работы: определение значения центростремительного ускорения шарика при его равномерном движении по окружности.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, измерительная лента, циркуль, динамометр лабораторный, весы с разновесами, шарик на нити, лист бумаги, линейка, секундомер.


Ход работы.

1. Задача: конический маятник, двигаясь по окружности радиусом r, совершает n оборотов за время t. Чему равно центростремительное ускорение маятника?

2. Приведем груз во вращение по нарисованной окружности радиуса R=15см. Измерим время t, за которое тело совершит n=30 оборотов.

3. I способ (кинематический)

Полученные данные занесем в таблицу.



1-й опыт

2-й опыт

3-й опыт

Среднее значение

r, м





t, с





n






4. Произведем расчет периода и центростремительного ускорения

T=;

5. II способ (динамический)


Остановим груз и отклоним его на такой угол, на котором он был приведен во вращении. Прикрепим к грузу динамометр и измерим силу


F= m= F=ma


6. Вывод.


Контрольные вопросы

  1. При каком условии проявляются силы упругости?

  2. Постоянно ли ускорение при равномерном движении точки по окружности?

  3. Какая сила сообщает ускорение автомобилю или тепловозу?




Лабораторная работа №2


Изучение закона сохранения механической энергии.


Цель работы :научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и упруго деформированной пружины, сравнить два значения потенциальной энергии системы.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, динамометр лабораторный, лента измерительная, груз на нити длиной около 25 см, набор картонок, толщиной порядка 2мм, краска и кисточка.

Ход работы:

Для выполнения работы собирают установку, показанную на рисунке. Динамометр укрепляется в лапке штатива.

Порядок выполнения работы.

  1. Привяжите груз к нити, другой конец нити привяжите к крючку динамометра и измерьте вес груза F1=m g (можно использовать массу груза, если она известна).

  2. Измерьте расстояние l от крючка динамометра до центра тяжести груза.

  3. На нижний конец груза нанесите немного краски.

  4. Поднимите груз до высоты крючка динамометра и отпустите его.

  5. Отпустите груз и убедитесь по отсутствию краски на столе, что груз не касается его при падении.

  6. Повторяйте опыт, каждый раз подкладывая картонки до тех пор, пока на верхней картонке не появятся следы краски.

  7. Взявшись за груз рукой, растяните пружину до его соприкосновения с верхней картонкой и измерьте динамометром максимальную силу упругости F и линейкой максимальное растяжение пружины , отсчитывая его от нулевого деления динамометра.

  8. Найдите высоту падения груза. Она равна h=+

  9. Вычислите потенциальную энергию поднятого груза Ep = mgh=F1

  10. Вычислите потенциальную энергию упруго деформированной пружины

Ep.

  1. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

















12. Сравните значения потенциальной энергии в первом и втором состояниях системы Ep, Epи сделайте вывод.


Контрольные вопросы

  1. Что называют полной механической энергией системы?

  2. В каких случаях механическая энергия системы сохраняется?

  3. Почему сила трения является неконсервативной?




Лабораторная работа №3


Опытная проверка закона Гей-Люссака

Цель работы: экспериментально проверить справедливость соотношения .

Оборудование: стеклянная трубка, запаянная с одного конца, длиной 600 мм и диаметром 8-10 мм; цилиндрический сосуд высотой 600 мм и диаметром 40-50 мм, наполненный горячей водой (t≈60 0С); стакан с водой комнатной температуры; пластилин.

Ход работы.

Чтобы проверить закон Гей-Люссака, достаточно измерить объём и температуру газа в двух состояниях при постоянном давлении и проверить справедливость равенства . Это можно осуществить, используя воздух при атмосферном давлении. Стеклянная трубка открытым концом вверх помещается на 3-5 мин в цилиндрический сосуд с горячей водой

(рис. а). В этом случае объём воздуха V1равен объёму стеклянной трубки, а температура –

температуре горячей воды T1;. Это – первое состояние. Чтобы при переходе воздуха в следующее состояние его количество не изменилось, открытый конец стеклянной трубки, находящейся в горячей воде, замазывают пластилином. После этого трубку вынимают из сосуда с горячей водой и замазанный конец быстро опускают в стакан с водой комнатной температуры (рис. б), а затем прямо под водой снимают пластилин. По мере охлаждения воздуха в трубке вода в ней будет подниматься. После прекращения подъёма воды в трубке (рис. в) объём воздуха в ней станет равным V 2V 1 , а давление p=pатм- pgh. Чтобы давление воздуха в трубке вновь стало равным атмосферному, необходимо увеличивать глубину погружения трубки в стакан до тех пор, пока уровни воды в трубке и в стакане не выровняются (рис. г). Это будет второе состояние воздуха в трубке при температуре T2окружающего воздуха. Отношение объёмов воздуха в трубке в первом и втором состояниях можно заменить отношением высот воздушных столбов в трубке в этих состояниях, если сечение трубки постоянно по всей длине (==Поэтому в работе следует сравнить отношения и . . Длина воздушного столба измеряется линейкой, температура – термометром.

Проведение работы:

  1. Подготовьте стакан с водой комнатной температуры и сосуд с горячей водой.

  2. Измерьте длину l1стеклянной трубки и температуру воды в цилиндрическом сосуде.

  3. Приведите воздух в трубке во второе состояние так, как об этом рассказано выше.

  4. Измерьте длину l2воздушного столба в трубке и температуру окружающего воздуха T2

  5. Вычислите отношения и , относительные и абсолютные погрешности измерений этих отношений

; ;

  1. Сравните отношения и .


  1. Сделайте вывод о справедливости закона Гей-Люссака.


Контрольные вопросы

1. Почему после погружения стеклянной трубки в стакан с водой комнатной температуры и после снятия пластилина вода в трубке поднимается?

2. Почему при равенстве уровней воды в стакане и в трубке давление воздуха в трубке равно атмосферному?

Лабораторная работа №4


Изучение последовательного и параллельного соединения проводников.


Цель работы: проверить следующие законы соединения:

  1. Для последовательного соединения проводников:

U= U1+ U2+ U3 R= R1 +R2 +R3 U1/ U2= R1/R2

  1. Для параллельного соединения проводников:

I= I1+ I 21/R=1/R1+1/R2+1/R3 I 1/I2= R1/R2

Оборудование: проволочные резисторы (3 шт.), источник постоянного напряжения, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.


Ход работы:

  1. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке 1.

  2. Измерив силу тока в цепи, а также напряжения на различных участках, заполните таблицу.


I

U1

U2

U3

U

R1=U1/I

R2=U2/I

R3=U3/I

R=U/I










  1. Сравнив сумму сопротивлений отдельных резисторов (R1+R2+R3) c общим сопротивлением R, сделайте вывод.

  2. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке 2.

  3. Измерив силу тока и напряжение, найдите общее сопротивление R.

  4. Используя найденные в предыдущем задании сопротивления отдельных резисторов, заполните таблицу и сделайте вывод.


1/R

1/R1

1/R2

1/R3





  1. Определите экспериментальным путем общее сопротивление цепи, изображенной на рисунке 3, и сравните его с теоретически найденным.



Контрольные вопросы:

  1. Какие сопротивления можно получить, имея три резистора по 6 кОм?

  2. Как соединены потребители электроэнергии в квартирах? Почему?

  3. Как соединены лампочки в елочной гирлянде?




Лабораторная работа №5


Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.


Цель работы: определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, пользуясь законом Ома для полной цепи.

Оборудование: источник тока, реостат, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.


Ход работы:

  1. Решите задачу: один и тот же источник тока сначала подключают к одному резистору, а затем к другому; в первом случае напряжение на полюсах источника оказывается равным U1 , а сила тока в цепи –I1; во втором случае соответственно U2 и I2 . Чему равны ЭДС и внутреннее сопротивление r источника?

  2. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке.



  1. При двух разных положениях ползунка реостата измерьте значения величин, необходимых для определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника. Результаты измерений занесите в таблицу.

    I1, А

    U1, В

    I2, А

    U2, В





  2. Воспользовавшись формулами, полученными в начале данной работы, вычислите ЭДС и внутреннее сопротивление источника.

  3. Отключите цепь от источника и с помощью вольтметра измерьте его ЭДС. Измерьте значения изм сравните с найденным в предыдущем задании.

  4. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока, используя данные о классе точности приборов.

  5. Запишите результаты измерений ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока

;


Контрольные вопросы

  1. Какова физическая суть электрического сопротивления?

  2. Какова роль источника тока в электрической цепи?

  3. Каков физический смысл ЭДС? Дать определение вольту?

Лабораторная работа №6


Наблюдение действия магнитного поля на ток.


Цель работы: экспериментально пронаблюдать действие магнитного поля на ток.

Оборудование: проволочный моток, штатив, источник постоянного тока, реостат, ключ, соединительные провода, дугообразный магнит.


Поведение эксперимента.

  1. Поднесите к висящему мотку магнит и, замыкая ключ, пронаблюдайте движение мотка.

  2. Выберите несколько характерных вариантов относительно расположения мотка и магнита, зарисуйте.


+



Притягиваются или отталкиваются?


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


Контрольные вопросы:


  1. Какие взаимодействия называют магнитными?

  2. Перечислите основные свойства магнитного поля.

  3. Какие поля называют вихревыми.

Лабораторная работа №7


Изучение явления электронной индукции.


Цель работы: экспериментальное изучение явления магнитной индукции и проверка правила Ленца.

Оборудование: миллиамперметр, источник питания, катушки с сердечниками, дугообразный магнит, выключатель кнопочный, соединительные провода, магнитная стрелка (компас), реостат.


Проведение эксперимента:


  1. (одна катушка)

Вводим магнит в катушку одним полюсом (северным), наблюдаем.

Меняем полюс (южный), наблюдаем за стрелкой миллиамперметра.

Вывод.











  1. Второй случай (с двумя катушками)

В случае с двумя катушками при размыкании ключа стрелка миллиамперметра смещается в одну сторону, а при замыкании в другую.

Вывод.







Контрольные вопросы:

  1. Дать определение явления электромагнитной индукции?

  2. Как читается правило Ленца? Как пользоваться правилом Ленца?

  3. В чем отличие силы Ампера от силы Лоренца?






Лабораторная работа №8


Измерение показателя преломления стекла.


Цель работы: определить показатель преломления плоскопараллельной пластинки.

Оборудование: плоскопараллельная стеклянная пластинка, линейка, четыре булавки, транспортир, таблицы Брадиса.


Ход работы:

  1. Положить на лист бумаги плоскопараллельную пластинку.

  2. С помощью экрана направить на неё световой луч. Карандашом отметить ход лучей.

  3. Обозначив углы падения и преломления света на границе АВ, измерить углы транспортиром.

  4. Полученные данные записать в таблицу.








  1. Вычислить показатель преломления стекла.

  1. зная показатель преломления стекла, определить скорость света в стекле.

, где с=3*108 м/с.

  1. Вывод




Контрольные вопросы

  1. Что называют относительным показателем преломления и абсолютным показателем преломления? Что они характеризуют?

  2. Как и почему меняется изображение букв текста книги при рассмотрении их через косые грани плоскопараллельной пластины?

  3. За стеклянной призмой происходит разложение белого света в цветной спектр. Какой из перечисленных цветов отклоняется на наименьший угол: зеленый, оранжевый, желтый, голубой, синий.




Лабораторная работа №9


Измерение длины световой волны.


Цель работы: определить длину световой волны с помощью дифракционной решетки.

Оборудование: прибор для определения длины световой волны (с дифракционной решеткой), природный свет.


Ход работы.

1. Сквозь решетки смотрят на черный экран, на его фоне наблюдаются по обе стороны от щели дифракционные спектры 1-го, 2-го и т. д. порядков.

2. Длина волны – определяется по формуле:

d- период решетки, k - порядок спектра, - угол под которым наблюдается максимум света, соответствующего цвета. Вместо синусов углов используются их тангенсы, из 2 рисунка видно, что

тогда окончательная формула для определения длины волны:

  1. дифракционная решетка

  2. держатель

  3. линейка

  4. черный экран

  5. узкая вертикальная щель



3. Определим длину красного цвета кр и длину фиолетового цвета ф.

4. Вывод.


Контрольные вопросы

  1. Какое физическое явление называют дифракцией? Каким волновым процессам оно свойственно.

  2. Кто разработал теорию дифракции?

  3. Почему нулевой максимум дифракционного спектра белого света – белая полоса, а максимум высших порядков набор цветных полос?




Лабораторная работа №10


Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям


Цель работы: получить представление о экспериментальных ме­тодах исследования ядерных реакций и свойств элементарных частиц по виду их треков.

Оборудование: Фотография № 1 треков продуктов деления ядра атома урана, полученную с помощью фотоэмульсии, фотография №2 треков, образованных в камере Вильсона потоком а-частиц, фотография №3 треков элементарных частиц, пролетавших в камере Вильсона, находившейся в магнитном поле.

Дополнительные принадлежности для работы: линейка, циркуль, транспортир, лист кальки.

Содержание работы включает три задания.

При выполнении первого студенты исследуют свойства оскол­ков деления ядра атома урана. Во втором задании по виду треков изучают особенности взаимодействия заряженных частиц друг с другом. В третьем по виду трека студенты исследуют свойства эле­ментарных частиц.

Для выполнения первого задания используют планшет с фото­графией № 1 треков продуктов деления ядра атома урана, получен­ную с помощью фотоэмульсии.


На данной фотографии пред­ставлена картина треков, оставлен­ных в фотоэмульсии осколками ядра атома урана. Распад произошел в точке, помеченной буквой «§». Де­ление произошло в результате захва­та ядром атома изотопа урана () теплового нейтрона. Кроме образовавшихся осколков ядер, одним из которых является ядро атома ксенона (), образовались два нейтрона. Левый осколок при движении от места рождения столкнулся с ядром атома фото­эмульсии.

Студентам предлагается внимательно рассмотреть особенности треков осколков, найти на фотографии место, где произошел рас­пад ядра и ответить на следующие вопросы:

1. На сколько частей распалось ядро атома урана?

  1. Можно ли утверждать, что образовавшиеся осколки сразу после рождения двигались в противоположные стороны?

  2. Можно ли считать, что заряды и скорости осколков пример­но одинаковы?

  3. Можно ли утверждать, что в момент, предшествующий рас­паду, атом урана покоился?

  4. Какой путь пролетел левый осколок до столкновения с яд­ром атома фотоэмульсии?

  5. Можно ли считать столкновение осколка с ядром атома фо­тоэмульсии центральным ударом? (Центральным называют столкновение, при котором скорости сталкивающихся тел направле­ны вдоль прямой, соединяющей их центры масс).

7. Используя закон сохранения электрического заряда и таб­лицу Менделеева, установите, какой химический элемент, кро­ме ксенона, появился в результате деления ядра урана?


Второе задание выполняется с помощью планшета с фотографи­ей №2 треков, образованных в камере Вильсона потоком а-частиц

Фотография треков сделана в целях изучения рассеивания а-частиц на ядрах атомов газа в ка­мере Вильсона. Перед опытом каме­ра была заполнена парами хлора и спирта. Поток частиц направлялся снизу верх. Одна из частиц в ре­зультате взаимодействия с ядром атома хлора была отклонена на зна­чительный угол относительно на­чального направления движения. На фотографии хорошо виден трек а-частицы до и после рассеивания, а также короткий и относительно более широкий трек самого ядра. Студенты рассматривают фотографию, находят на ней место, где зафиксировано рассеивание а-частицы и отвечают на следу­ющие вопросы.

  1. На какой, примерно, угол была отклонена а-частица?

  2. Какую часть своего пути а-частице удалось пройти до вза­имодействия с ядром хлора?

  3. Какое количество а-частиц образовало треки? Какое их количество было отклонено ядрами атомов газа? Какова, ориен­тировочно, вероятность рассеивания частиц в условиях опыта? Как ее повысить?

  4. Можно ли считать, что а-частицы имели примерно оди­наковую энергию?

  5. Какая особенность трека позволяет считать, что рассеива­ние произошло практически без потери энергии?

  6. При описании столкновения тел в физике применяют тер­мины «Упругий удар» и «Неупругий удар». К какому типу стол­кновений относится зафиксированное рассеивание а-частицы на ядре хлора?

  7. Была ли направлена скорость частицы, до рассеивания точ­но на центр ядра?

  1. Каким физическим законом определяется взаимное распо­ложение треков а-частицы и ядра отдачи?

  1. Сравнивая толщину треков ядра хлора и а-частицы мож­но ли утверждать, что ионизирующая способность заряженной частицы зависит от величины ее заряда?

  1. Можно ли утверждать, что в момент съемки в камере Вильсона существовало магнитное поле?

При выполнении третьего задания используют планшет с фото­графиями №3. На нем смонтированы три фотографии треков заря­женных частиц в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле.

Камера находилась в однородном магнитном поле с величиной магнит­ной индукции В = 2,2 Тл. Первый трек оставлен а-частицей, второй яд­ром изотопа водорода — дейтерия (), третий — неизвестной части­цей. Начальная скорость всех частиц была направлена снизу вверх. По виду треков необходимо установить знак заряда этой частицы, отношение ее заряда к массе, оценить величину ее скорости и энергии в начале и в конце пути.

Задание рекомендуется выполнять в следующей последовательности.

  1. По виду трека а-частицы указывают, как было направле­но магнитное поле в камере Вильсона.

  2. По виду трека неизвестной частицы с учетом направления ее скорости и направления магнитного поля определяют знак ее заряда.

3. Копируют на кальку треки частиц.

  1. Измеряют радиусы первой половины треков а-частицы и не­известной частицы. При измерении величины радиуса учитывают масштаб снимка, указанный на рисунке.

  2. Зная структуру а-частицы вычисляют отношение ее заряда к массе.

  3. Используя формулу (3), вычисляют отношение заряда к мас­се неизвестной частицы.

  4. Устанавливают, какая из известных ученикам элементарных частиц имеет аналогичные характеристики.

  5. Вычисляют скорость и энергию этой частицы в начале ее дви­жения в камере.

9. Измеряют радиус трека частицы в конце ее пути.

  1. Вычисляют ее скорость на этом отрезке и указывают, как она изменилась за время движения частицы в камере.

  2. Обращают внимание на изменение толщины трека и делают вывод о связи ионизирующей способности частицы со скорос­тью ее движения.






Библиографический список


  1. Физика для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: учебник для образоват. Учреждений нач. и сред. Проф. Образования/ А.В. Фирсов; -М.: Издательский центр «Академия», 2012г. – 432с

  2. Физика.10 класс: учеб.для общеобразовательных учреждений: базовый и профильный уровни / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. М.: Просвещение, 2014.-416с

  3. Физика.11 класс: учеб.для общеобразовательных учреждений: Базовый и профил. Уровни / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин. М.: Просвещение, 2014.-432с Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Шифер Н.И. Лабораторные работы по физике для средних ПТУ [Текст] / О.Ф. Кабардин., В.А. Орлов, Н.И. Шифер. – М.: Высшая школа. 2012 - с

  4. Пинский А.А., Граковский Г.Ю. Физика. Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования [Текст] / Под общ. Ред. Ю.И. Дика, Н.С. Пурышевой - М., ФОРУМ: ИНФРА-М., 2010, § 20.1-20.6, с 503-521

  5. П.П. Головин Фронтальные лабораторные работы и практикум по электродинимике. Учебное пособие, Ульяновск: Издательство «Корпорация технологий продвижения», 2005. - 256 с.

  6. Ученический эксперимент по физике (электродинамика, механика, оптика, молекулярная физика и термодинамика) CD диск.









Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Физика

Категория: Прочее

Целевая аудитория: 10 класс

Автор: Калашникова Людмила Владимировна

Дата: 04.02.2016

Номер свидетельства: 288094


Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Проверка свидетельства