Labor_rab_chast_2

53(07)

М 545

МИНИСТЕРСТВО ТОПЛИВА И ЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ

СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Ча с т ь II

Ут в е р ж д е н о Ученым советом университета

Севастополь

2009

1

УДК 53(07)

53 (07)

М 545

Авторский коллектив: Обольянинова О.А., Гарматенко Т.И., Довгаленко В.В., Бочанов Ю.В.

М 545 Методические указания по выполнению лабораторных работ: учеб.-метод. пособие. - Часть ІI. – Севастополь: СНУЯЭиП, 2009.

– 64 с.: ил.

Содержат описания экспериментальных работ, выполняемых студентами в течение третьего семестра на кафедре физики СНУЯЭиП.

Каждая работа содержит краткие теоретические сведения, описание установки, экспериментальную часть и контрольные вопросы.

Предназначено для студентов очной и заочной формы обучения при изучении курса общей физики.

Рецензенты: д: .т.н., профессор В.А. Маньковский к.пед.н., доцент С.А. Федорова доцент И.Б. Стаценко

© Издание СНУЯЭиП, 2009

2

1. Организационно–методические указания по выполнению лабораторных работ

1.1. Общие положения

Лабораторные занятия – форма учебного занятия, на котором студенты под руководством преподавателя лично проводят эксперименты или исследования в целях практического подтверждения определенных теоретических положений физики, приобретают практические навыки работы с лабораторными установками, оборудованием, вычислительной техникой, измерительной аппаратурой, методикой экспериментальных исследований в физике.

Лабораторные занятия проводятся в специально оборудованных учебных лабораториях кафедры с использованием установок, приспособленных к условиям учебного процесса.

Перечень названий лабораторных работ и последовательность их выполнения определяется учебной рабочей программой по физике.

Для выполнения лабораторных работ класс разбивается на группы таким образом, чтобы на каждом рабочем месте работали не более 2-3 студентов, из которых один назначается старшим. Старший группы отвечает за состояние и сохранность установок и приборов, за приведение рабочего места в конце занятия в исходное состояние и сдачу его инженеру лаборатории (лаборанту).

С характером предстоящей лабораторной работы студенты должны быть ознакомлены заранее.

При самостоятельной подготовке к лабораторному занятию студенты

об я з а н ы:

-изучить описание лабораторной работы и относящийся к ней теоретический материал;

-ознакомиться со схемой лабораторной установки, оборудованием и приборами;

-ознакомиться с порядком выполнения лабораторной работы, таблицами измерений и вычислений.

К выполнению лабораторной работы допускаются лишь те студенты, которые получили предварительный зачет на допуск к работе (путем собеседования или тестового контроля).

Студенты, получившие неудовлетворительную оценку по предварительному текущему контролю подготовленности к лабораторной работе, к выполнению данной работы не допускаются. В часы проведения этой лабораторной работы эти студенты изучают основы теории и порядок выполнения лабораторной работы. Затем, получив допуск к выполнению лабораторной работы, такие студенты выполняют лабораторную работу во

3

вне учебное время и защищают индивидуальной отчет у преподавателя в часы консультаций не позднее чем через две недели со дня проведения данной лабораторной работы.

В конце данного занятия студенты защищают отчет по лабораторной работе.

1.2. Методика проведения лабораторного занятия

Время, отводимое на лабораторное занятие, распределяется на: краткий опрос студентов, постановку эксперимента со снятием показаний физических величин, вычисление искомых величин, расчет абсолютной и относительной погрешностей, окончательное оформление отчета с выводами по работе и защиту отчета.

Опрос студентов может проводиться как устный, так и с использованием тестового контроля. Время, отводимое на опрос, не должно превышать 25 минут.

К выполнению лабораторной работы студенты приступают лишь после того, как преподаватель убедится в знании ими мер безопасности и методики проведения опыта.

Электропитание к рабочим местам инженер (ст. лаборант) включает после того, как убедится в соблюдении мер безопасности студентами на рабочих местах.

Эксперимент студенты проводят самостоятельно под наблюдением преподавателя.

При выполнении расчетной части преподаватель следит за правильностью вычислений и, если требуется, оказывает помощь студентам.

При защите оформленных отчетов преподаватель путем дополнительного опроса устанавливает понимание студентами физических принципов и методики проведения работы.

Оценка выполненной лабораторной работы должна учитывать как теоретические знания студентов, так и качество проделанной ими работы.

Занятие завершается подведением итогов, где преподаватель дает оценку работы каждому студенту и группы в целом и отмечает положительные стороны работы и недостатки, выявленные в ходе занятия.

1.3. Порядок и правила оформления отчета по лабораторной работе

Оформление отчета делится на два этапа. На первом этапе студент в часы самостоятельной работы, используя «Методические указания по выполнению лабораторных работ», должен в тетради для лабораторных

4

работ записать название и цель лабораторной работы, используемые при выполнении лабораторной работы приборы и принадлежности, законспектировать кратко теорию и основные расчетные формулы, начертить схему установки и описать ее, изложить порядок выполнения работы, подготовить таблицы измерений и вычислений, ответить на контрольные вопросы.

Второй этап оформления отчета, выполняемый в часы лабораторных занятий, должен включать: заполнение таблиц и данных, полученных как в процессе работы, так и в результате вычислений; сами вычисления результатов и погрешностей; графики, построенные по данным эксперимента, а также выводы по проделанной работе.

В выводах необходимо указать, прежде всего, какая цель была достигнута в результате проделанной работы, какие были получены окончательные результаты с учетом абсолютных погрешностей, должен быть сделан вывод о точности проведенного эксперимента.

5

2.Инструкция по технике безопасности при работе

влабораториях кафедры физики

1.Будьте внимательными и дисциплинированными, точно выполняйте указания преподавателя.

2.Не начинайте выполнения эксперимента без разрешения преподавателя.

3.Размещайте приборы, материалы, оснащение на своем рабочем месте таким образом, чтобы предотвратить их падение.

4.Перед выполнением работы необходимо внимательно выучить содержание и ход ее выполнения.

5.Для предотвращения падения при проведении опытов стеклянные сосуды (пробирки, колбы) аккуратно закрепляйте в лапке штатива.

6.При проведении опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов. Во время работы со стеклянными приборами будьте осторожными. Не вытягивайте термометры из пробирок с затвердевшим веществом.

7.Следите за исправностью всех креплений в приборах и приспособлениях. Не касайтесь и не наклоняйтесь (в особенности с неубранными волосами) к частям машины, которые двигаются.

8.Во время сборки экспериментальных установок используйте провода (с наконечниками, предупредительными чехлами) с крепкой изоляцией без видимых повреждений.

9.Во время сборки электрической цепи избегайте пересечения проводов. Запрещается пользоваться проводниками с изношенной изоляцией и выключателями открытого типа (при напряжении более 42 В).

10.Источник тока в электрической цепи включайте только после проверки и с разрешения преподавателя. Наличие напряжения в цепи можно проверить только с помощью приборов или указателей напряжения.

11.Не дотрагивайтесь до элементов, которые находятся под напряжением, и в которых нет изоляции. Не делайте повторного соединения в цепях и не трогайте предохранители до отключения источника электропитания.

12.Следите за тем, чтобы во время работы случайно не затронуть части электрических машин, которые движутся.

13.Не затрагивайте корпусы стационарного электрооборудования, зажимов открытых конденсаторов.

14.Используйте инструменты с изолирующими ручками.

15.После завершения работы выключите источник электропитания, после чего разберите электрическую цепь.

16.Не оставляйте рабочее место без разрешения преподавателя.

6

17.Обнаружив повреждения в электрических приборах, которые находятся под напряжением, немедленно выключите источник электропитания и сообщите об этом преподавателю.

18.Для присоединения приборов к сети пользуйтесь штепсельными соединениями.

Лабораторная работа № 1

Определение коэффициента внутреннего трения жидкости по методу Стокса

Цель работы. Определить коэффициент внутреннего трения (вязкость) жидкости по методу Стокса.

Приборы и принадлежности

1.Стеклянный цилиндр с исследуемой жидкостью.

2.Масштабная линейка.

3.Секундомер.

4.Металлические шарики.

5.Микрометр.

Краткая теория

Вязкость, или внутреннее трение – это явление возникновения силы трения между слоями жидкости или газа, перемещающимися параллельно друг другу с разными по величине скоростями.

Чтобы понять происхождение силы внутреннего трения, рассмотрим два соприкасающихся слоя жидкости (газа) А и В некоторой малой толщины dz каждый (рис. 1). Слои движутся в одну сторону с различными

некоторое время направленные скорости слоев выравниваются. Таким образом явление вязкости относится к явлениям переноса и также, как и диффузия и теплопроводность, обусловлено молекулярным механизмом – хаотическим движением и перемешиванием молекул. В явлении вязкости между слоями жидкости возникают силы внутреннего трения, направленные по касательной к поверхности слоев. Направление, в котором отсчитывается расстояние между слоями dz (ось z ),

7