Лабораторная работа №1 “Электрическое поле точечных зарядов”
Цель работы:
— Экспериментальное подтверждение
закономерностей для электрического поля точечного заряда и электрического
диполя.
— Экспериментальное определение
величины электрической постоянной.
Порядок запуска ВЛР:
1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по
доступу прилагается к заданию в курсе.
2. Откройте на виртуальном лабораторном столе папку «Лабораторные
работы», выберите папку «ФИЗИКОН»», в ней – папку «Виртуальный
практикум по физике для вузов. Часть I». Откройте ее и запустите приложение Виртуальный
практикум по физике для вузов. Часть I.
3. Выберите из перечня работу «Электрическое поле точечных
зарядов», щелкнув левой клавишей мыши на ее названии.
Методические
рекомендации:
1. Изучите указанные разделы виртуальной лабораторной работы:
— Введение
— Цель работы
— Краткая теория (Обратите внимание на формулы для логарифмов
напряженностей электрического поля точечного заряда и электрического поля
диполя, а именно на выражения величин b12 и b2, соответственно, которые из них
следуют.)
— Модель
— Методика и порядок измерений
Выберите номер условной бригады по первой букве Вашей фамилии в
таблице 1.1.
Таблица 1.1 По номеру бригады получите исходные данные в таблице
1.
Номер бригады — 1
2. По этому номеру выбрать свои величины зарядов Q1 и Q1* из
Таблицы 1 раздела “Методика и порядок измерений”. Дальнейшие эксперименты
выполнять со своими зарядами.
3. Провести исследование поля точечного заряда согласно описанию
“Эксперимента 1” в разделе “Методика и порядок измерений”: для десяти значений
расстояния r12, указанных в Таблице 2 ниже, снять показания силы F12 в активном
окне “Модели” ВЛР, по этим результатам заполнить Таблицу 2.
4. Провести исследование поля диполя согласно описанию
“Эксперимента 2” в разделе “Методика и порядок измерений”: для десяти значений
расстояния r12, указанных в Таблице 3 ниже, снять показания силы F12 в активном
окне “Модели” ВЛР, по этим результатам заполнить Таблицу 3.
5. Построить графики зависимости напряжённости полей от
расстояния в логарифмическом масштабе по данным Таблиц 2 и 3, все четыре
графика в одной системе координат, и определить величины электрической
постоянной по ним, согласно разделу “Обработка результатов и оформление отчёта
”. За погрешность электрической постоянной принять половину интервала между её
крайними значениями.
6. Оформить отчет на Бланке выполнения лабораторной работы
(Таблицы 2 и 3, графики и анализ графиков и найденной величины электрической
постоянной) и со стандартным титульным листом прикрепите его в курс для
проверки.
Бланк выполнения лабораторной работы № 1 «Электрическое поле точечных зарядов»
Результаты измерений:
Эксперимент 1
Таблица 2. Результаты измерений и расчётов для точечного заряда
Q1=_____, Q1*=____ (нКл)
(Графики зависимости lg E1 и lg
E1* от lg r)
(Все графики могут
быть выполнены с использованием спецсредств MSOffice или др. приложений либо
вычерчены вручную и сосканированы (сфотографированы))
По точке пересечения графика lg E1 от lg r определим:
По точке пересечения графика lg E1* от lg r определим:
Вычислим
Эксперимент 2
Таблица 3. Результаты измерений и расчётов для диполя
р1=________,
р1*=___________ (10-11Кл/м)
(Графики зависимости lg E и lg
E* от lg r)
По точке пересечения графика lg E от lg r определим:
По точке пересечения графика lg E* от lg r определим:
Вычислим
Вывод:
Лабораторная работа №2
«Зависимость мощности и КПД источника постоянного тока от внешней нагрузки»
Тема 5. Постоянный
электрический ток и его характеристики. Закон Ома. ЭДС и работа источника тока.
Закон Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа.
Цель работы:
— Знакомство с
компьютерным моделированием цепей постоянного тока.
— Исследование зависимости
мощности и КПД источника постоянного тока от сопротивления внешней цепи.
Порядок запуска ВЛР
1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по
доступу прилагается к заданию в курсе.
2. Откройте на виртуальном лабораторном столе папку «Лабораторные
работы», выберите папку «ФИЗИКОН»», в ней – папку «Виртуальный
практикум по физике для вузов. Часть I». Откройте ее и запустите приложение Виртуальный
практикум по физике для вузов. Часть I.
3. Выберите из перечня практических работ «Зависимость мощности
и КПД источника постоянного тока от внешней нагрузки», щелкнув левой клавишей
мыши на ее названии.
Методические
рекомендации:
1. Изучите указанные разделы виртуальной лабораторной работы:
— Введение
— Цель работы
— Краткая теория
— Модель «Конструктор цепей постоянного тока»
— Методика и порядок измерений
Выберите номер условной бригады по первой букве Вашей фамилии в
таблице 1.1.
Таблица 1.1
Номер бригады — 1
По номеру бригады получите исходные данные в таблице 1.
2. Смоделируйте электрическую цепь в соответствии с параметрами,
заданными для Вашей бригады.
3. Проведите измерения в соответствии с одноименным разделом.
4. Выполните необходимые вычисления в соответствии с разделом
«Обработка результатов и оформление отчета»:
или напишите нам прямо сейчас
4.1. Заполните таблицу 2 в Бланке выполнения работы «Зависимость
мощности и КПД источника постоянного тока от внешней нагрузки».
– показания вольтметра и амперметра модели при соответствующем
значении сопротивления нагрузки.
P1 – полезная мощность.
Рассчитывается по формуле
P2 – мощность,
выделяющаяся в источнике тока. Вычисляется по формуле
Pполн – мощность
источника. Вычисляется по формуле
η –КПД источника. Вычисляется
по формуле
4.2. Постройте графики зависимостей P1, P2, Pполн, η и Uот сопротивления внешней нагрузки R. (График может быть выполнен вручную или с
использованием спецсредств MSOffice или др. приложений, отсканирован отдельным
файлом или вставлен напрямую в отчет)
4.3. Проанализируйте графики и оцените погрешности измерений.
4.4. По графику P1(R) определите значение внутреннего
сопротивления источника r и сравните это значение с заданным из
таблицы 1.
3.5. Сделайте выводы.
4. Оформите отчет на Бланке выполнения лабораторной работы и
прикрепите его в курс для проверки.
Бланк выполнения лабораторной работы № 2 «Зависимость мощности и КПД источника постоянного тока от внешней нагрузки»
Зарисуйте схему
электрической цепи вашего эксперимента
Таблица 2 Результаты измерений и расчетов
Графики зависимостей
P1, P2, Pполн от сопротивления внешней нагрузки R.
График зависимостей η от сопротивления внешней
нагрузки R.
График зависимостей U
от сопротивления внешней нагрузки R.
Значение внутреннего сопротивления источника r=
Анализ графиков:
Вывод:
Лабораторная работа № 3
«Определение удельного заряда частицы методом отклонения в магнитном поле»
Цель работы:
— Знакомство с компьютерным
моделированием движения заряженных частиц в магнитном поле.
— Ознакомление с принципом
работы масс-спектрометра.
— Определение удельного заряда
изотопов.
Порядок запуска ВЛР:
1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по
доступу прилагается к заданию в курсе.
2. Откройте на виртуальном лабораторном столе папку «Лабораторные
работы», выберите папку «ФИЗИКОН»», в ней – папку «Виртуальный
практикум по физике для вузов. Часть I». Откройте ее и запустите приложение Виртуальный
практикум по физике для вузов. Часть I.
3. Выберите из перечня работу «Определение удельного заряда
частицы методом отклонения в магнитном поле», дважды щелкнув левой клавишей
мыши на ее названии.
Методические
рекомендации:
1. Изучите указанные разделы виртуальной лабораторной работы:
— Введение
— Цель работы
— Краткая теория
— Модель «Масс-спектрометр»
— Методика и порядок измерений
Выберите номер условной бригады по первой букве Вашей фамилии в
таблице 1.1.
Таблица 1.1
Номер бригады — 1
По номеру бригады получите исходные данные в таблице 1.
2. Проведите измерения в соответствии с одноименным разделом.
3. Выполните необходимые вычисления в соответствии с разделом
«Обработка результатов и оформление отчета»:
3.1. Заполните таблицы 2, 3, 4, 5 в Бланке выполнения
лабораторной работы «Определение удельного заряда частицы методом отклонения в
магнитном поле».
3.2. Значение времени пролета T1/2 нужно измерять для изотопа с меньшей
массой в каждой паре.
3.3. Найдите удельные заряды изотопов и сравните их с табличными
значениями.
3.4. Постройте графики зависимости времени пролета от скорости
изотопов. Отсканируйте рисунки.
3.5. Сделайте выводы.
4. Оформите отчет на Бланке выполнения лабораторной работы и
прикрепите его в курс для проверки.
Бланк выполнения лабораторной работы № 3 «Определение удельного заряда частицы методом отклонения в магнитном поле»
Таблица 2 Результаты измерений (С12-С14)
Удельный заряд каждого
изотопа рассчитать по формуле
Удельный заряд каждого
изотопа рассчитать по формуле
Сравнить с табличными значениями.
Вывод:
Таблица 3 Результаты измерений (Ne20-Ne22)
Удельный заряд каждого
изотопа рассчитать по формуле
Среднее значение
удельного заряда для каждого изотопа
Сравнить с табличными значениями.
Вывод:
Таблица 4 Результаты измерений (U235-U238)
Удельный заряд каждого
изотопа рассчитать по формуле
Среднее значение
удельного заряда для каждого изотопа
Сравнить с табличными значениями.
Вывод:
Таблица 5 Результаты измерений (In113-In115)
Удельный заряд каждого
изотопа рассчитать по формуле
Среднее значение
удельного заряда для каждого изотопа
Сравнить с табличными значениями.
Вывод:
Графики зависимости
периода обращения частицы от скорости.
Вывод: Анализ графиков.
или напишите нам прямо сейчас
