- •Министерство Образования и науки Российской Федерации
- •Основы теории обработки результатов.
- •Погрешности измерения.
- •Модуль 1. Механика Лабораторная работа №2 «Определение ускорения свободного падения»
- •Краткая теория
- •2. Описание установки. Порядок выполнения работы.
- •Протокол лабораторной работы №2.
- •Список рекомендуемой литературы
- •Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы а. Проверка правильности соотношения
- •Б. Проверка правильности соотношения
- •Вопросы для самопроверки к работе №3
- •2. Порядок выполнения работы.
- •Протокол лабораторной работы №4.
- •2.Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •Протокол лабораторной работы №5
- •Понятие температуры
- •Уравнение Клапейрона–Менделеева и изопроцессы
- •2. Описание прибора
- •3. Порядок выполнения работы
- •Протокол лабораторной работы №6.
- •Вопросы для самопроверки к работе №6
- •Список рекомендуемой литературы
- •1. Описание установки.
- •1. Порядок выполнения работы
- •Протокол лабораторной работы №7
- •Вопросы для самопроверки к работе №7
- •2. Порядок выполнения работы.
- •Протокол лабораторной работы №8
- •Вопросы для самопроверки к работе №8
- •Порядок выполнения работы.
- •Данные установки
- •Протокол лабораторной работы №9
- •Обработка результатов измерений
- •Прилагается к данной работе:
- •Порядок выполнения работы
- •Данные установки
- •Протокол лабораторной работы №10
- •Обработка результатов измерений
- •Вопросы для самопроверки к работе №10
- •Описание аппаратуры и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки к работе №11
- •Порядок выполнения работы.
- •Описание метода измерения и установки.
- •Порядок выполнения работы.
- •Протокол лабораторной работы №15
- •Вопросы для самопроверки к работе №15
- •Принцип Гюйгенса
- •Принцип Гюйгенса – Френеля
- •Метод зон Френеля
- •Дифракция от щели в параллельных лучах
- •Дифракционная решетка
- •Лабораторная установка и порядок проведения работы
- •Часть I
- •Часть II
- •Протокол лабораторной работы №24
- •Вопросы для самопроверки к работе №24
- •Поляризация при отражении и преломлении
- •Поляризация при двойном лучепреломлением
- •Поляризационная призма Николя
- •Закон Малюса
- •Порядок выполнения работы
- •Протокол лабораторной работы №25
- •Внешний фотоэффект, законы Столетова.
- •Внешний фотоэффект и волновая теория света
- •Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта
- •Внутренний фотоэффект
- •Типы фотоэлементов
- •Порядок выполнения работы
- •Протокол лабораторной работы №28
- •Вопросы для самопроверки к работе №28
- •Дисперсия света
- •Сериальные формулы
- •Ядерная модель строения атома по Резерфорду
- •Затруднения теории Резерфорда
- •Понятие о квантах и постоянная Планка
- •Постулаты Бора
- •Волны де Бройля
- •Линейчатые спектры по теории Бора
- •Энергетические уровни в атоме
- •Вывод расчетной формулы
- •Описание установки и порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Протокол лабораторной работы №26
- •Протокол лабораторной работы №30 Вопросы для самопроверки к работе №30 Список рекомендуемой литературы
- •Правила оформления результатов выполнения заданий по каждой работе Лабораторного практикума
Порядок выполнения работы.
1. Собираем электрическую схему, показанную на рис.1
2. Измеряем ток и напряжениепри длинах проволоким
3. Данные измерения записываем в таблицу 1.
Протокол лабораторной работы №14
Таблица 1
0,1 |
0,2 |
|
|
| |
|
|
|
|
| |
,В |
|
|
|
|
|
|
|
| |||
,Ом |
|
|
|
4. По данным измерениям рассчитываем по ф–ле (4) и определяемпо формуле (1).
Вопросы для самопроверки к работе №14
1. Что такое электрический ток? Плотность тока?
2. Напишите формулу для сопротивления проводника.
3. Как зависит удельное сопротивление от температуры?
4. Чему равно сопротивление проводников при последовательном и параллельном сопротивлении?
5. Напишите закон Ома в дифференциальной форме; для участка цепи; для замкнутой цепи.
Список рекомендуемой литературы
1. Дмитриева В.Ф., Прокофьев В.Л. Основы физики. – М.: Высшая школа, 2009.
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2010.
Материально–техническое обеспечение
Установка для лабораторной работы по электричеству и магнетизму «Определение удельного сопротивления проводника».
Лабораторная работа № 15
«Определение напряжённости магнитного поля Земли
с помощью тангенс–гальвонометра»
1. Краткая теория
Магнитное поле образуется вокруг любого движущегося заряда, в частности вокруг проводника с током.
Свойства магнитного поля, образованного движущимся зарядами тождественны свойствам магнитного поля вокруг постоянных магнитов.
Основной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции , направление которого совпадает с касательными к магнитным силовым линиям.
Магнитные силовые линии поля, образованного проводником с током,
представляют собой концентрические окружности, которые лежат в плоскостях, перпендикулярных проводнику с током, с центром на проводнике. (см. рис.1). Направление силовых линий определяется правилом буравчика.
Физический смысл вектора, определяется из закона Ампера: на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила, равная:
(1)
– векторная запись закона Ампера, или
(2)
– скалярная запись. При (т.е. если магнитное поле однородно) закон Ампера можно записать так:
, откуда, при условии ,
, (3)
т.е. вектор магнитной индукции определяется силой, действующей на проводник единичной длины, по которому течет ток силой в 1А.
Единицей измерения служит Тл (тесла), размерность которой определяется из формулы (3):.
Численное значение вектора магнитной индукции определяется из закона Био–Савара–Лапласа (для элемента токаdl). В векторной форме , в скалярной записи –(4)
где r– расстояние от элемента тока dl до т.А, где определяется элементарное значение dB магнитного поля, – угол междуdl и r (рис. 1а);
–магнитная проницаемость среды; – магнитная постоянная.
Часто магнитное поле изучается в воздухе или вакууме и тогда рациональнее использовать для описания поля не , а вектор напряженности, который равен:, т.е. не зависящий от магнитных свойств среды.
Тогда закон Био–Савара–Лапласа для dH запишется в виде:
; (5)
Используя формулу (5) можно найти напряженность магнитного поля, образованного проводником с током любой конфигурации. Например, магнитное поле, образованное круговым током, описывается вектором , который в центре кругового тока направлен перпендикулярно плоскости круга. Численное значениеполучим, если учесть, что,.
; (рис 2).
Если поле образовано n– витками с током, то:
;
В случае, если поле образовано очень большим количеством витков N с током, намотанным на очень длинный каркас (т.е. образует соленоид), то для нахождения напряженности внутри соленоида используют закон полного тока:; с другой стороны:, тогдаи, гдеN– полное число витков соленоида, – его длина; n– число витков соленоида на единице длины.
В любой точке над поверхностью Земли обнаруживается действие магнитных сил, земной магнетизм. В настоящее время существуют две гипотезы земного магнетизма:
1. Гипотеза, объясняющая наличие магнитного поля электрическими токами, циркулирующими на больших глубинах в жидком ядре Земли.
2.Гипотеза, основанная на предложении, что земная кора содержит в разных участках различное количество магнитных пород. Происхождение магнитного поля окончательно еще не выяснено.
Цель работы – определить горизонтальную составляющую магнитного поля Земли.