Инструкции к лабораторным работам 9 класс

ФИО учащегося _________________ Класс _

Лабораторная работа №1 _____________________

дата

Исследование равноускоренного движения без начальной скорости

Цель: Определить ускорение движения шарика и его мгновенную скорость перед ударом о цилиндр

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

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Размещайте приборы и материалы на своем рабочем столе так, чтобы избежать их падения. На столе не должно быть никаких посторонних предметов.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять.

Подпись учащегося ___________________________

Ход работы:

[pic]

Вопросы для самоконтроля: 1) Какое движение называют равноускоренным? 2) Что называют ускорением? 3) Как определить перемещение тела при равноускоренном движении? 4) Как определить перемещение тела, движущегося равноускоренно из состояния покоя? 5) Как определить ускорение тела? 6) Как определить ускорение тела, движущегося из состояния покоя?

1. С помощью штатива закрепите желоб в наклонном положении под небольшим углом к горизонту. Измерьте длину желоба до цилиндра. У нижнего конца желоба положите в него металлический цилиндр.

2. Отпустив шарик из верхнего конца желоба, определите с помощью секундомера время до столкновения шарика с цилиндром (чтобы цилиндр не сдвинулся в момент удара с места, его нужно придерживать рукой).

3. Сделайте небольшое перемещение металлического цилиндра и проделайте аналогичные измерения.

4. Проделайте аналогичные опыты ещё три раза. Все данные занесите в таблицу.

[pic]

. Вычислите средние значения Sср и tср :

[pic]

6. Вычислите среднее значение модуля ускорения шарика по формуле:
[pic]

8. Результаты измерений занесите в таблицу.

S, м

Sс р, м

tср, с

a с р

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Зависит ли величина ускорения от времени движения шарика? От модуля перемещения? ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Определите, какая из приведенных ниже зависимостей описывает равноускоренное движение:

S = 5 + 2t, S = 2t , S = 2t + 3 t ²,S = 2t – 5 t ²,S = 5 t ²,S = 5 + 3t + 2 t ²,S = 2 – 3t + 2 t ²

^{_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________}

3. Сколько времени двигался бы шарик с тем же ускорением, если бы длина желоба была равна 2 м? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

4. Решите задачу: Лыжник скатывается с горы, двигаясь прямолинейно с постоянным ускорением 0,1 м/с². Запишите уравнение, выражающее зависимость от времени координаты и проекции вектора скорости движения лыжника, если его начальные координата и скорость равны нулю. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание

1. Измените наклон желоба, например, увеличьте.

2. Проведите опыты, повторив действия с шариком, описанные в пунктах 2 – 9, найдите a с р 2

S2, м

Sс р 2, м

t, с

a с р 2

a с р

3. Сравните a с р 2 и a с р. _________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Сделайте вывод, как изменилось ускорение движения шарика при увеличении угла наклона желоба. _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Сделайте вывод, зависит ли ускорение движение шарика от угла наклона желоба? Если зависит, то, как именно? _________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оценка «______» Подпись учителя ___________________

ФИО учащегося _________________ Класс _

Лабораторная работа № 2 _____________________

дата

Измерение ускорения свободного падения

Цель: определить ускорение свободного падения, используя формулу периода колебаний математического маятника.

Оборудование: штатив с муфтой и кольцом, шарик на нитке, измерительная лента, секундомер.

Размещайте приборы и материалы на своем рабочем столе так, чтобы избежать их падения. Будьте осторожны, раскачивая маятник, следите за тем, чтобы шарик не сорвался и никого не ударил.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ___________________________

Подпись учащегося

Ход работы:

Вопросы для самоконтроля:

1) Что является причиной, ускоренного движения тел?

2) Дайте определение прямолинейного равноускоренного движения.

3) При падении тела на Землю из состояния покоя его скорость увеличивается. Земля сообщает телам ускорение. Как направлено это ускорение?

4) Как оно называется?

5) Чему равно ускорение свободного падения тел на Земле?

6) По какой формуле мы можем его вычислить?

[pic]

1. Опыт связан с изучением колебаний математического маятника. На груз, подвешенный на веревке, действуют сила тяжести и сила натяжения нити. Зная, период колебания можем вычислить силу тяжести (при условии, что колебание малое, другими словами α<5º):

2. Используя формулу периода колебаний математического маятника [pic]

и формулу периода колебаний [pic] , получить расчетную формулу для нахождения ускорения свободного падения g.

3. Установите на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 3—5 см от пола.

4. Измерьте длину подвеса мерной лентой.

5. Отклоните маятник от положения равновесия на 5—8 см и отпустите его.

6. Измерьте время t 20 полных колебаний (N)

7. Повторите измерения t (не изменяя условий опыта) и найдите среднее значение tср .

8. Вычислить среднее время колебаний tср по формуле [pic]

9. Результаты измерений занести в таблицу.

Число

колебаний N

Время колебаний t,

Среднее время tср.,

Ускорение свободного падения g,

м/c²

10. Вычислить ускорение свободного падения по формуле

[pic]

11. Сравните полученное среднее значение для со значением g = 9,8 [pic] и рассчитайте

относительную погрешность измерения по формуле: [pic]

12. Вывод: Оцените полученный результат, сравнив его со значением g = 9.8 м/c². Как вы думаете, почему ваш результат отличается от g = 9.8 м/c².

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Тело движется прямолинейно и равномерно. Меняется ли при этом его скорость? _______________________________________________________________________________________

2. Сформулируйте второй закон Ньютона._____________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

3. Какая сила называется силой тяжести? Что произойдет с телом, если на него действует только сила тяжести? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Решите задачу: Сосулька, упав с края крыши, долетела до Земли за 3 с. Путь сосульки приблизительно равен а) 12м б) 24 м в) 30 м г) 45 м

Дополнительное задание

Перед вами два диска А - картонный, В - металлический.

1 опыт: Поднять оба диска на одинаковою высоту от стола и отпустить их.

Что вы видите, под действием какой силы падают диски ? Посмотрите, какой из дисков упал первым. Почему?

2 опыт: Положите картонный диск на металлический, а подняв их на высоту тоже отпустите.

Одновременно ли упали эти диски или нет ?

Сделайте вывод, влияет ли масса тела на скорость движения.?

Оценка «______» Подпись учителя ____________________

ФИО учащегося _________________ Класс _

Лабораторная работа № 3 _____________________

дата

Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины

Цель: Выяснить, как зависят период и частота свободных колебаний маятника от его длины .

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью, секундомер, измерительная лента.

Размещайте приборы и материалы на своем рабочем столе так, чтобы избежать их падения. Будьте осторожны, не раскачивайте маятник больше, чем следует, следите за тем, чтобы никого не ударить шариком

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ___________________________

Подпись учащегося

Ход работы:

Вопросы для самоконтроля: 1) Какое движение называют колебательным? 2) Какие колебания называют свободными? 3) Что называют маятником? 4) Какие величины характеризуют колебательное движение? 5) Что называют периодом колебаний? Как определить период колебаний? 6) Что называют частотой колебаний? Как вычислить частоту колебаний? 7) Как связаны между собой период и частота колебаний?

[pic]

2. Собрать установку по рисунку

3. Установите штатив на краю стола. Укрепите кусочек резины с висящим на нем маятником в лапке штатива.

4. Отклоните грузик от положения равновесия на 1-2 см и отпустите.

4. Измерьте промежуток времени t, за которое маятник совершает N = 20 полных колебаний. 5. Проведите 4 остальные опыта, каждый раз уменьшая длину нити.

6. Проведите ещё 4 опыта так же, как и первый. Каждый раз устанавливайте длину нити в соответствии с её значением, указанным в таблице.

7. Результаты измерений запишите в таблицу.

[pic]

. Для каждого опыта рассчитайте значения периода колебаний по формуле:

9. Рассчитайте частоту колебаний по формуле:

10. Сделайте вывод о том, как зависят период и частота колебаний от длины маятника. Вывод: ________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Зависит ли период колебаний маятника от промежутка времени, который вы засекали при проведении опыта? _____________________________________________________________________

2. Каков физический смысл периода и частоты колебаний? __________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Определите, сколько колебаний совершит ваш маятник за 10 минут при той же частоте колебаний? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

Дополнительное задание

Выясните, какая физическая зависимость существует между длиной маятника и периодом его колебаний.

Для этого:

1. Найдите соотношения, приведенные в таблице:

⁼

2Т1

⁼

3 Т1

⁼

4 Т1

⁼

5 Т1

⁼

2 L1

⁼

3 L1

⁼

4 L1

⁼

5 L1

2. Сравните результаты всех четырех столбцов и постарайтесь найти в них общую закономерность.

На основании этого выберите из пяти приведенных ниже равенств те, которые верно отражают зависимость между периодом колебаний Т и его длиной L :

[pic]

) 2) 3) 4) 5)

[pic]

де К может принимать следующие значения: 2, 3, 4, 5.

Например:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: Зависимость между длиной маятника и периодом его колебаний выражается следующей формулой: _________________________________________________________________

Оценка «_______» Подпись учителя _____________________________

ФИО учащегося _________________ Класс _

Лабораторная работа № 4 _____________________

дата

Изучение явления электромагнитной индукции

Цель: Экспериментально изучить явление электромагнитной индукции; познакомиться с различными способами получения индукционного тока в катушке и экспериментально подтвердить правило Ленца для определения направления тока.

Оборудование: миллиамперметр, катушка, магнит полосовой или дугообразный , провода соединительные.

Размещайте приборы и материалы на своем рабочем столе так, чтобы избежать их падения. Включайте источник питания после того, как соберете электрическую цепь. Не беритесь руками за оголенные провода.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ___________________________

Подпись учащегося

Ход работы:

Вопросы для самоконтроля: 1) В чём состоит явление электромагнитной индукции? 2) При каком условии в замкнутой катушке возникает индукционный ток? 3) От каких величин зависит магнитный поток Ф, пронизывающий катушку? 4) При каком условии магнитный поток Ф, пронизывающий контур, изменяется? 5) Одинаков ли модуль вектора магнитной индукции В магнитного поля дугообразного магнита вблизи этого магнита и вдали от него?

[pic]

2. Повторите вместе с учителем правила включения электроизмерительных приборов в цепь.

3. Подключите катушку к зажимам миллиамперметра и выполните действия, указанные в таблице. (При выполнении опытов магнит перемещают с одной и той же стороны катушки, положение которой не меняется)

4. Определите направление индукционного тока в катушке, вектора магнитной индукции тока, вектора магнитной индукции магнита.

5. Определите увеличивается или уменьшается магнитный поток в каждом из случаев.

6. Заполните таблицу.

Вывод: ________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. При каких условиях в замкнутой цепи индуцируется электрический ток? ____________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Магнитный поток, пронизывающий замкнутую цепь, изменяется. Что возникает в проводниках цепи? Что возникает в окружающем проводники пространстве? ______________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Две катушки имеют одинаковые размеры, одинаковое количество витков, намотанных из проволоки одинакового сечения, но из разного материала: одна - из меди, другая - из стали. Одинаковая ли сила индукционного тока возникнет в катушках при одинаковой скорости изменения магнитного потока? Обоснуйте свой ответ. ______________________________________

______________________________________________________________________________________

Дополнительное задание

1. Определите направления движения магнитов

[pic]

2. Покажите направление индукционного тока.

[pic]

Оценка «_______» Подпись учителя ___________________________

ФИО учащегося _________________ Класс _

Лабораторная работа № 5 _____________________

дата

«Наблюдение сплошного и линейчатых спектров»

Цель: наблюдение сплошного и линейчатых спектров излучения ионизированных газов, выделить основные отличительные признаки сплошного и линейчатого спектров.

Оборудование: высоковольтный индуктор, источник питания, стеклянная пластина со скошенными гранями, спектральные трубки с водородом, криптоном, неоном, гелий, соединительные провода, лампа с вертикальной нитью накала, призма прямого зрения.

Правила техники безопасности. Прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Во время проведения работы на столе не должно быть ничего постороннего.

Осторожно! Электрический ток! Убедитесь в том, что изоляция проводников не нарушена. Не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ___________________________

Подпись учащегося

Ход работы:

1. Вопросы для самоконтроля: а) Видимый свет – это электромагнитные волны частотой: от __Гц до __Гц.

б) Какие тела излучают сплошной спектр?

в) Какой спектр у светящихся газов малой плотности? г) Сформулируйте закон Г. Кирхгофа.

2. Расположить пластину горизонтально перед глазом. Сквозь грани, составляющие угол 45º, наблюдать сплошной спектр.

3. Выделить основные цвета полученного сплошного спектра и записать их в наблюдаемой последовательности . Зарисовать наблюдаемые спектры, дать им характеристику,

4. Повторить опыт, рассматривая полоску через грани, образующие угол 60º. Записать различия в виде спектров.

5. Наблюдать линейчатые спектры водорода, гелия, неона, криптона рассматривая светящиеся спектральные трубки сквозь грани стеклянной пластины. (Наблюдать линейчатые спектры удобнее сквозь призму прямого зрения). Записать наиболее яркие линии спектров.

Запишите вывод по проделанной работе.

Основываясь на нашем опыте, мы можем сделать вывод, что линейчатые спектры дают все вещества в газообразном состоянии. В этом случае свет излучают атомы, которые практически не взаимодействуют друг с другом. Изолированные атомы излучают строго определенные длины волн.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. В составе какого химического соединения (спектры 2, 3, 4) содержится водород (спектр 1)?

[pic]

2. В какой смеси газов (спектры 1, 3, 4) содержится гелий (2)?

[pic]

3. Какой спектр представлен на рисунке? В каком агрегатном состоянии находится вещество на изображенном спектре?

[pic]

Оценка «_______» Подпись учителя ___________________________

ФИО учащегося _________________________ Класс _________

Лабораторная работа № 6 _____________________

дата

Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям

Цель: По фотографиям треков объяснить характер движения заряженных частиц.

Оборудование: фотография треков заряженных частиц (рис.1), полученных в камере в камере Вильсона , пузырьковой камере и фотоэмульсиях при ядерных реакциях.

Правила техники безопасности. Прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Во время проведения работы на столе не должно быть никаких посторонних предметов.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ___________________________

Подпись учащегося

Ход работы:

1. Вопросы для самоконтроля: а) Что называют треком заряженной частицы? б) Какова причина возникновения треков в камере Вильсона, в пузырьковой камере, в фотоэмульсиях? в) Какова зависимость длины трека от энергии частицы? г) Как зависит толщина трека от заряда частицы и её скорости? д) Как изменится форма трека, если частицу поместить в магнитное поле? е) Как зависит радиус кривизны трека от массы, заряда и скорости частицы? ж) Как изменяется радиус кривизны трека по мере движения частицы в магнитном поле?

2. Рассмотрите представленные фотографии треков заряженных частиц.

На двух из четырёх фотографий (рис.1, 2, 3, 4) изображены треки частиц , движущихся в магнитном поле. Укажите, на каких именно. Ответ обоснуйте. ______________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

[pic] [pic]

3. На рис. 4 представлена фотография треков α – частиц, двигавшихся в камере Вильсона. Рассмотрите фотографию и ответьте на вопросы. Ответы обоснуйте. а) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигались α – частицы? ________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Длина треков частиц примерно одинакова. О чём это говорит? _____________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

в) Как меняется толщина треков по мере движения частиц. Что из этого следует? ______________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. На рис.2 представлена фотография треков α – частиц в пузырьковой камере. Чем можно объяснить искривление треков частиц на этой фотографии? _________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. На рис.1 представлена фотография треков электронов и α – частиц в пузырьковой камере, находящейся в магнитном поле. Определите по фотографии, обосновав ответы а) Трек какой частицы имеет форму спирали? ______________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Почему трек имеет форму спирали? __________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

в) В каком направлении (по часовой стрелке или против движения часовой стрелки) двигался электрон? ______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

г) Чем объяснить то, что треки α – частиц имеют форму кривых линий, а не спирали? __________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________д) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигались α – частицы? ________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. На рис.3 представлена фотография деления ядер азота в фотоэмульсиях. Ответьте ан вопросы:

а) Чем можно объяснить то, что треки частиц на этой фотографии намного короче, чем на предыдущих? __________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

б) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигались ядра азота? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Почему в магнитном поле треки заряженных частиц искривляются? _________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Можно ли наблюдать в камере Вильсона или пузырьковой камере треки нейтронов? Обоснуйте ответ. _________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

3. Как по длине трека оценить энергию заряженных частиц? _________________________________ _______________________________________________________________________________________

4. Как по толщине трека оценить заряд частицы и её скорость? _______________________________ _______________________________________________________________________________________

5. Как в магнитном поле будут двигаться электрон и α – частица? Чем будут отличаться их треки? ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

Дополнительное задание

На рисунках 2 и 3. показаны треки движения заряженных частиц в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле с индукцией В.. Рассмотрите рисунки и выполните задания.

[pic] [pic]

Рис. 1

Рис. 2

1. На рис. 2 изображены треки электрона и α – частицы. Пользуясь правилом левой руки, определите, где трек электрона и где α – частицы. Отметьте значками эти частицы на рисунке. Стрелкой укажите направления движения частиц. Почему частицы движутся в разных направлениях? Почему треки имеют разный радиус кривизны? Обоснуйте своё мнение.

_______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. На рис.3 изображены треки двух положительно заряженных частиц разной массы. Пользуясь правилом левой руки, определите направление движения частиц. Обозначьте его на рисунке стрелками. У какой из частиц 1 или 2 больше масса? У какой из частиц 1 или 2 больше заряд? Обоснуйте ответы. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оценка «_______» Подпись учителя ___________________________

ФИО учащегося _________________________ Класс _________

Лабораторная работа № 7 _____________________

дата

Измерение естественного радиационного фона

дозиметром

Цель работы: получение практических навыков по использованию бытового дозиметра для измерения радиационного фона.

Оборудование: дозиметр бытовой, инструкция по его использованию.

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила пользования дозиметром и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять. Осторожно! Оберегайте прибор от падения.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ___________________________

Подпись учащегося

Примечание: бытовые дозиметры предназначены для оперативного индивидуального контроля населением радиационной обстановки и позволяют приблизительно оценивать мощность эквивалентной дозы излучения. Большинство современных дозиметров измеряет мощность дозы излучения в микрозивертах в час (мкЗв/ч), однако до сих пор широко используется и другая единица – микрорентген в час (мкР/ч). Соотношение между ними такое: 1 мкЗв/ч = 100 мкР/ч. Среднее значение эквивалентной дозы поглощенного излучения, обусловленного естественным радиационным фоном, составляет около 2мЗв в год.

Ход работы:

1. Вопросы для самоконтроля:

а) Поглощенная доза излучения – это _________________________________________ _________

б) Формула поглощенной дозы:

в) Единицы измерения поглощенной дозы: [D] =

г) Единицей измерения эквивалентной дозы является

2. Внимательно изучите инструкцию по работе с дозиметром и определите:

а) каков порядок подготовки его к работе;

б) какие виды ионизирующих излучений он измеряет;

в) в каких единицах регистрирует прибор мощность дозы излучения;

г) какова длительность цикла измерения;

д) каковы границы абсолютной погрешности измерения;

е) каков порядок контроля и замены внутреннего источника питания;

ж) каково расположение и назначение органов управления работой прибора.

3. Произведите внешний осмотр прибора и его пробное включение.

4. Убедитесь, что дозиметр находится в рабочем состоянии.

5. Подготовьте прибор для измерения мощности дозы излучения.

6. Измерьте 8 – 10 раз уровень радиационного фона, записывая каждый раз показание дозиметра.

7. Вычислите среднее значение радиационного фона.

________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Вычислите, какую дозу ионизирующих излучений получит человек в течение года, если среднее значение радиационного фона на протяжении года изменяться не будет. Сопоставьте ее со значением, безопасным для здоровья человека.

________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Сравните полученное среднее значение фона с естественным радиационным фоном, принятым за норму, – 0,15 мкЗв/ч..

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сделайте вывод: __________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Оценка «_______» Подпись учителя ___________________________