- •Физика по направлению подготовки
- •Программа
- •Реализация компетенции ок(2)
- •Реализация компетенций ок4 и ок8.
- •Учебный план курса План лекционных занятий
- •План лабораторных работ
- •План практических занятий
- •Вопросы, вынесенные на самостоятельную подготовку.
- •Вопросы к зачету
- •Основная и дополнительная литература
- •Лабораторные работы
- •Механика Лабораторная работа №1 «Изучение колебаний математического маятника»
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения экспериментальных измерений.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 «Изучение колебаний физического маятника»
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения экспериментальных измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 «Изучение колебаний пружинного маятника»
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 «Определение моментов инерции тел методом крутильных колебаний»
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть.
- •Порядок проведения экспериментальных измерений
- •Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Контрольные вопросы:
- •Электричество и магнетизм. Лабораторная работа № 5 Экспериментальная проверка закона Ома и определение сопротивления проводника заданной длины в цепи постоянного тока
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Результаты замеров тока и напряжения
- •Окончательный вид таблицы №1
- •Окончательный вид таблицы №2
- •V. Определение зависимости сопротивления проводника заданной длины в цепи постоянного тока
- •Лабораторная работа № 6 Экспериментальное определение ёмкости конденсатора
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров тока и времени при разрядке конденсатора
- •Результаты обработки экспериментальных данных исследуемого конденсатора
- •Зависимость выражения от времени t
- •Лабораторная работа № 7 Явление электромагнитной индукции. Исследование магнитного поля соленоида
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения экспериментальных измерений.
- •Внешние витки; 2- соленоид; 3- внутренние витки; 4- генератор сигналов; 5- осциллограф; 6- коммутатор витков; b- магнитный поток.
- •IV. Обработка результатов измерений в программе Microsoft Excel
- •Результаты замеров частоты сигнала и напряжения эдс во внутреннем витке
- •Окончательный вид таблицы №3
- •Окончательный вид таблицы №4
- •Результаты замеров напряжения эдс на внутренних витках
- •Окончательный вид таблицы №7
- •Окончательный вид таблицы №9
- •Лабораторная работа № 8 Экспериментальное определение удельного сопротивления проводника в цепи постоянного тока
- •I. Цель лабораторной работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты обработки замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты вычисления удельного сопротивления исследуемого проводника длиной 800 мм
- •Обработка результатов замеров диаметра исследуемого проводника
- •Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
- •Результаты вычисления удельного сопротивления исследуемого проводника длиной 400 мм
- •VI.4. Определение материала, из которого изготовлен исследуемый проводник
- •Оптика Лабораторная работа № 9 Изучение дифракции света на щели
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров и l, занесённые в Excel
- •Лабораторная работа № 10 Измерение длины волны света с помощью дифракционной решетки
- •I. Цель работы
- •II. Теоретическая часть
- •III. Порядок проведения эксперимента.
- •IV. Обработка результатов измерений
- •Результаты замеров и l, занесённые в Excel
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11 Изучение явления поляризации
- •Цель работы:
- •Теоретическая часть
- •Порядок проведения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 Изучение естественного вращения плоскости поляризации
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •Описание установки
- •Перед проведением измерений комплекс лко-5 требует настройки.
- •Порядок проведения эксперимента Определение угла поворота плоскости поляризации
- •Обработка результатов измерений
- •Заключение.
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература.
- •Методические указания к решению задач.
- •Механика;
- •Молекулярная физика и термодинамика;
- •Электричество и магнетизм;
- •Механические и электромагнитные колебания и волны;
- •Волновая и квантовая оптика;
- •Квантовая физика, физика атома;
- •Домашние задания.
- •Механика;
- •Молекулярная физика и термодинамика;
- •Механические и электромагнитные колебания и волны;
- •Электричество и магнетизм;
- •Волновая и квантовая оптика;
- •Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц
Результаты вычисления удельного сопротивления исследуемого проводника длиной 800 мм
Предположим, что в другом эксперименте таблица №2 была заполнена иными фактическими данными (для проводника длиной l = 400 мм), см. таблицу №10.
Таблица №10
Результаты замеров диаметра исследуемого проводника
-
№п/п
l, мм
d, мм
1
50
0,70
2
100
0,69
3
150
0,71
4
200
0.72
5
250
0,71
6
300
0,72
7
350
0,71
8
400
0,69
Последовательно выполняя все шаги, приведённые выше, по обработке результатов замеров диаметра исследуемого проводника в результате получим окончательный вид таблицы №10 в программе Excel, см. таблицу №11.
Таблица №11
Обработка результатов замеров диаметра исследуемого проводника
Предположим далее, что в другом эксперименте таблица №4 заполнена следующими фактическими данными, см. таблицу №12.
Таблица №12
Результаты замеров тока и напряжения в исследуемом проводнике
Данные, представленные в таблице №12, и аналогично предыдущему примеру обработанные в Excel также иллюстрируют линейную зависимость напряжения от тока (рис.19) в виде выражения y=0,5508∙x что полностью согласуется с законом Ома.
Рис.19 Зависимость перепада напряжения от тока на исследуемом отрезке проводника длиной 400 мм
Обрабатывая исходные данные по разработанной выше методике, в результате получим окончательный вид таблицы №12 в программе Excel, см. таблицу №13.
Таблица №13
Результаты обработки зависимости U=f(I) исследуемого проводника
Численные значения для удельного сопротивления проводника длиной 400 мм приведены в таблице №14.
Таблица №14
Результаты вычисления удельного сопротивления исследуемого проводника длиной 400 мм
VI.4. Определение материала, из которого изготовлен исследуемый проводник
Определение материала, из которого изготовлен исследуемый проводник осуществляется сравнением полученного выше среднего значения удельного сопротивления проводника ρср = 0.5447 Ом∙ мм2/м (длина 800 мм) и ρср = 0.5369 Ом∙ мм2/м (длина 400 мм) с приведёнными в справочнике данными – см таблицу №1.
Это сравнение позволяет сделать заключение что материал, из которого изготовлен исследуемый проводник является константаном с ρ = 0,44 – 0,52 Ом∙ мм2/м.
Контрольные вопросы
Сформулируйте закон Ома.
Что называется удельным сопротивлением?
От чего зависит удельное сопротивление?
Выведите формулу (6).
Из какого материала изготовлен исследуемый в лабораторной работе проводник?