Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9 icon

Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9

НазваниеЛабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9
страница1/2
Дата конвертации04.07.2014
Размер0.5 Mb.
ТипЛабораторная работа
  1   2






п. Строитель 2003 г


Содержание


  1. Справочный материал 3

  2. Лабораторная работа № 1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОНЯТИЙ «НАПРЯЖЕНИЕ» И «ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ» 9

  3. Лабораторная работа № 2 ПОСТРОЕНИЕ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОВОДНИКА ПЕРВОГО РОДА. 10

  4. Лабораторная работа № 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЛАМПОЧКИ НАКАЛИВАНИЯ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ 11

  5. Лабораторная работа № 4 Проверка закона Ома для замкнутой цепи. 12

  6. Лабораторная работа №5 Исследование смешанного соединения проводников.13

  7. Лабораторная работа № 6. Изучение закона Ома замкнутой цепи. 16

  8. Лабораторная работа № 7. Изучение явления электромагнитной индукции. 17

  9. Лабораторная работа № 8 Измерение показателя преломления стекла. 20

  10. Лабораторная работа №9 Наблюдение интерференции и дифракции света 22

  11. Лабораторная работа №10 Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки. 25

  12. Лабораторная работа №11 Наблюдение линейчатого и сплошного спектров испускания. 29

  13. Лабораторная работа №12 Изучение взаимодействия частиц и ядерных реакций (по фотографиям) 30



^ Тетрадь для лабораторных работ по физике 11 класс.


Данная тетрадь может быть использована как инструкция для проведения лабораторных работ, или же, как рабочее пособие для ученика которую он может заполнять. Тетрадь снабжена справочным материалом, который необходимо использовать при расчете погрешностей. В данной тетради используются основные, простейшие способы определения погрешностей. Обращаясь к справочному материалу, учащиеся учатся определять погрешности. Можно использовать для учащихся профильных классов или для учащихся, интересующихся физикой. В данной тетради использованы инструкции лабораторных работ из тетради Касьянова В.А, Коровина В.А., а также из практических и лабораторных работ по физике автора Гоциридзе Г.Ш. переработанные с учетом использования справочного материала и немного видоизменены с учетом того оборудования, которое есть в Цнинской средней школы № 1, да и практически в любой школе. Дополнена тетрадь несколькими работами, которые учитель считает необходимыми для учебного процесса. Составил и переработал учитель Цнинской средней школы №1 Ишков А.И.


Справочный материал.


Лабораторные работы.

Как оформлять лабораторные работы.


  1. Лабораторная работа № … .

  2. Наименование работы.

  3. Цель работы.

  4. Приборы и материалы.

  5. Чертеж или схема установки (если требуется).

  6. Формулы искомых величин и их погрешностей.

  7. Таблица с результатами измерений и вычислений погрешностей (если требуется).

  8. Вычисления результатов.

  9. Окончательный результат, вывод и прочее (согласно цели работы).


Как записать результат измерения.

А = Аизм ± А

ε =…%

^ Как определять погрешности измерений.


Выполнение лабораторных работ связано с измерением различных физических величин и последующей обработкой их результатов.

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью средств измерений.

Прямое измерениеопределение значения физической величины непосредственно средствами измерения.

Косвенное измерениеопределение значения физической величины по формуле, связывающей ее с другими физическими величинами, определяемыми прямыми измерениями.

Процесс любого измерения считается полностью завершенным, когда указаны абсолютная и относительная погрешности результата измерения.

Погрешности измерений в соответствии с причиной их возникновения классифицируются на случайные, систематические и промахи.

Результаты повторных измерений одной и той же величины, проведенных с одинаковой тщательностью и в одинаковых условиях, всегда несколько отличаются друг от друга. Нельзя обеспечить одинаковость условий при повторных испытаниях. Нельзя устранить трение в оси, влияние потоков воздуха, одновременность начатия всех опытов и т. д. Погрешности, возникающие из-за таких причин, называют случайными.

Погрешности связанные с влиянием измерительных приборов на исследуемые процессы называют систематическими.

Промах – погрешность, которая существенно превышает систематические и случайные погрешности. Причинами промахов обычно являются ошибки наблюдателя, неисправность средств измерений. Промах обычно возникает при проведении первого опыта.

Введем следующие обозначения:

А, В, С, …- физические величины.

Аизм- приближенное значение физической величины, т. е. значение, полученное путем прямых или косвенных измерений.

А – абсолютная погрешность измерения физической величины, показывает, на сколько можно ошибиться при измерениях физической величины.

- относительная погрешность измерения физической величины, равная *100%, определяет качество измерения. Показывает, какую часть абсолютная погрешность составляет от измеренного результата.

иА – абсолютная инструментальная погрешность, определяемая конструкцией прибора (см. табл.1)

оА – абсолютная погрешность отсчета (получающаяся от недостаточно точного отсчета показаний средств измерения). ^ Она равна в большинстве случаев половине цены деления; при измерении времени – цене деления секундомера или часов.

Прямые измерения.

Максимальная абсолютная погрешность прямых измерений складывается из абсолютной инструментальной погрешности и абсолютной погрешности отсчета при отсутствии других погрешностей:

ΔА= иА+оА (таблица 1).  = 100%

Абсолютная погрешность измерения обычно округляют до одной значащей цифры ( А = 0,17 = 0,2); численное значение результата измерений округляют так, чтобы его последняя цифра оказалась в том же разряде, что и цифра погрешности (А=10,332=10,3).

При выполнении школьных лабораторных работ необходимо определять максимальные погрешности измерения физических величин. При этом для получения результата достаточно одного измерения.


^ Абсолютные инструментальные погрешности средств измерений.

Таблица 1





№ п/п

Средства измерений

Предел измерения

Цена деления

Абсолютная инструментальная погрешность

1

Линейка ученическая

До 50 см

1 мм

1 мм

2

Лента измерительная

До 150 см

0,5см

0,5 см

3

Измерительный цилиндр

До 250 см3

2 см3

2 см3

4

Штангенциркуль

До 150 мм

0,1 мм

0,05 мм

5

Микрометр

25 мм

0,01 мм

0,005 мм

6

Динамометр учебный

4 Н

0,1 Н

0,05 Н

7

Весы учебные

200 г

--

0,1 г

8

Секундомер

0- 30 мин

1 с

1 с за 30 мин

9

Барометр – анероид

720 – 780

мм рт. ст.

1 мм рт. ст.

3 мм рт. ст.

10

Термометр лабораторный

0 – 1000 С

10С

10С

11

Амперметр школьный

2 А

0,1А

0,05А

12

Вольтметр школьный



0,2В

0,15В



^ Косвенные измерения.


Относительная погрешность косвенных измерений определяется так, как показано в таблице 2. Сначала определяется относительная погрешность используя табл.2, а затем определяется абсолютная погрешность косвенных измерений по формуле А = Аизм* (ε выражается десятичной дробью).


Таблица 2.


№ п/п

Формула физической величины

Формула относительной погрешности

1

А=ВСD

 =



2

А=

Та же что и выше

3

А=В±С

 =

4

A = B*(C – D)



5

А=Вk*С*Dn

 =

6







Простейший способ оценки погрешности это сравнение результата с табличным:

 = |Хизм – Хтабл|, , это может служить простой оценкой качества измерения. Атаб

• •

А-ΔА Аизм А+ΔА
^

Как сравнивать результаты измерений.




А1 = А2

Записать результаты измерений в виде двойных неравенств, полученные интервалы указать на оси в одинаковом масштабе. Если интервалы не пересекаются, то результаты неодинаковы, если перекрываются – одинаковы при данной относительной погрешности измерений.


А1-ΔА1 А1 А1+Δ А1







А2 - ΔА2 А2 А2+Δ А2


Если при проверке законов оценку погрешностей провести трудно, то можно рассчитать отклонение отношения А12 от 1. Тогда разность позволяет сделать заключение о качестве экспериментальной проверки равенства А1 = А2. Пример, изучение закона сохранения энергии дало результаты. Уменьшение потенциальной энергии Ер=52 Дж, увеличение кинетической энергии Ек=49 Дж. Отношение Ерк = 1,06. Вывод, экспериментальная проверка закона сохранения выполнена с относительной погрешностью 6%, =0,06, ε =6%.


^ Электроизмерительным приборам приписывают класс точности k, который позволяет найти абсолютную погрешность прибора: ΔАприбора=

Amax - предел измерения прибора. Если указатель прибора совпадает со штрихом шкалы, то абсолютную погрешность считают равной абсолютной погрешности прибора.

Если указатель прибора не совпадает со штрихом шкалы, то за результат измерения принимается числовое значение, соответствующее ближайшему штриху прибора. Абсолютная погрешность при этом определяется суммой погрешности прибора и погрешности отсчета, которая не превосходит половины цены деления шкалы прибора.

ΔА= ΔАприбора+ С/2 где С цена деления прибора.


Если появляются случайные погрешности, то для их нахождения измерения повторяют и за результат измерения принимают среднее арифметическое результатов отдельных измерений. Например, проведено n измерений и получены числовые значения х1, х2, х3, …, хn, то за результат измерений принимается:

Но и среднее арифметическое не совпадает с истинным значением измеряемой величины. Чтобы найти погрешность результата измерений, рассчитывают среднюю абсолютную погрешность:

.

максимальное значение абсолютной погрешности ΔА = ΔАизм + ΔАсл


А = Аср ± (ΔАизм + ΔАсл)


Также при случайных погрешностях может определяться среднее квадратичное отклонение σ, которое при очень большом числе опытов может быть рассчитано по формуле Оно имеет следующий смысл: 68% результатов измерений находится в интервале [xср±σ], 95% в интервале [xср±2σ] и 99% в интервале [xср±3σ]. Поэтому применяют «правило 3σ», согласно которому граница случайной погрешности может быть принята равной 3σ. Вероятностный смысл этого состоит в следующем: если по результатам большого числа опытов определены хср и 3σ, то можно утверждать, что результат любого однократного измерения величины х в неизменных условиях будут принадлежать интервалу [xср±3σ].

^ Графическое представление результатов эксперимента полезно, когда устанавливают вид функциональной связи между величинами; определяют среднее значение при известной функциональной связи; изучают связь, между величинами которых трудно представить функцию в виде формулы (аналитически).

В результате измерений величин х и у мы получаем не точку, а область со сторонами 2Δх и 2Δу. Поэтому проводить линию графика надо через эти области.

При построении графика по результатам измерений надо проводить плавную линию так, чтобы примерно одинаковое число экспериментальных точек оказалось по разные стороны от кривой.


Экспериментальные точки, лежащие далеко от графика, перепроверяются, это промахи.


А перепроверить А перепроверить



 

 

 А1

 

 

 

0

0 В В1 В


Сизм11


Если знакомы с понятием производной, то абсолютную погрешность можно найти как производную функции по всем переменным величинам которые мы измеряем при проведении эксперимента или опыта.


Пример.

A = B*(C – D), то ΔА = B′*(C-D) + B*(C-D)′ =


Литература, которую можно прочитать для изучения нахождения погрешностей:


Для ученика


  1. Гоциридзе Г.Ш.. Практические и лабораторные работы по физике. 7-11 классы. М. Классик стиль. 2002.

  2. Касьянов В.А, Коровин В.А.. Тетрадь для лабораторных работ по физике 11 класс. М. Дрофа. 2002.

  3. Касьянов В.А., Коровин В.А.. Тетрадь для лабораторных работ по физике 10 класс. М. Дрофа. 2002.

  4. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.. Физика. Учебник для 10 класса. М. «Просвещение». 2001.


Для учителя


  1. Практикум по физике в средней школе. Пособие для учителя. Под редакцией Ю.И. Дика, В.А. Бурова. М. «Просвещение». 1987.

  2. Фетисов В.А.. Лабораторные работы по физике. Пособие для учителя. М. «Просвещение». 1979.

  3. Фетисов В.А.. Оценка точности измерений в курсе физики средней школы. Пособие для учителей. М. «Просвещение». 1974.

  4. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики. Дидактический материал 9 – 11 классы. Под редакцией Ю.И. Дика, О.Ф. Кабардина. М. «Просвещение». 1993.

  5. Эвенчик Э.Е.,. Шамаш С.Я, Орлов В.А.. Методика преподавания физики в средней школе. М. «Просвещение». 1986.



Лабораторная работа № 1

^ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОНЯТИЙ «НАПРЯЖЕНИЕ» И «ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ»

Цель: убедиться на опыте, что напряжение и падение напряжения являются различными понятиями.

Оборудование: источник тока, ключ, вольтметр, резистор, микроамперметр.

^ ХОД РАБОТЫ

1. Соберите электрическую цепь по схеме.

Замкните цепь и снимите показания вольтметра (вольтметр показывает напряжение U на концах резистора R).

2. Соберите электрическую цепь по схеме.

Замкните цепь и снимите показания вольтметра (вольтметр показывает падение напряжения на вольтметре Uv = IR). U и Uv заметно отличаются. Сделайте вывод.

3. Соберите электрическую цепь по схеме.

4. Замкните цепь. Снимите показания вольтметра (Uv и микроамперметра I Вычислите сопротивление вольтметра Rу: Сравните полученное сопротивление и значение написанное на приборе.


Лабораторная работа № 2

^ ПОСТРОЕНИЕ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОВОДНИКА

ПЕРВОГО РОДА

Цель: определение зависимости силы тока в цепи от напряжения на концах резистора и границы примени­мости закона Ома.

Оборудование: проводник первого рода (реохорд, лампочка накаливания, проволочная спираль и т. д.), источник тока на 4 В, амперметр, вольтметр, потенцио­метр лабораторный, ключ, соединительные провода.

^ ХОД РАБОТЫ

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результа­тов измерений.



U, в



















I. А



















2. Соберите электрическую цепь по схеме.

3. Изменяя положение ползунка потенциометра, снимите 5-7 показаний амперметра и вольтметра, увеличивая напряжение (нить проводника желательно довести до красноты). Результаты запишите в таблицу.

  1. На миллиметровой бумаге постройте вольт-амперную характеристику проводника первого рода.

  2. Сделайте вывод о границах применимости закона Ома для участка цепи.



Лабораторная работа № 3

^ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ

СОПРОТИВЛЕНИЯ ЛАМПОЧКИ НАКАЛИВАНИЯ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

Цель: исследовать зависимость сопротивления нити накала лампочки от температуры.

Оборудование: лампочка накаливания лаборатор­ная, источник питания на 4 В, омметр, потенциометр, соединительные провода.

^ ХОД РАБОТЫ

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результа­тов измерений.



R, Ом



















t,°С





















2. Соберите электрическую цепь по схеме.



  1. Установите потенциометром минимальное напряжение и определите сопротивление лампочки. (Ом) при комнатной температуре tо (°С).

  2. Постепенно увеличивая напряжение, снимите 5-7 показаний омметра R и запишите в таблицу.

  3. Вычислите температуру I нити накала лампочки:



где α — температурный коэффициент сопротивления вольфрама

(при t = 20°С α= 0,0045 K-1).

6. Постройте на миллиметровой бумаге зависимость сопротивления нити накала от температуры.

Примечание. 1. Температурный коэффициент вольфрама сам в свою очередь зависит от температуры. Однако это не мешает в нашем случае получить зависимость R (t), хорошо согласующуюся с теоретической.

2. Если в кабинете физики нет омметра, то сопротивление рассчитывают, снимая показания вольтметра и амперметра.

Лабораторная работа № 4

^ ПРОВЕРКА ЗАКОНА ОМА ДЛЯ ПОЛНОЙ ЦЕПИ

Цель: установление зависимости силы тока от внешнего сопротивления.

Оборудование: источник питания на 4 В, амперметр, магазин сопротивлений, соединительные провода.

^ ХОД РАБОТЫ

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результа­тов измерений и вычислений.

R, Ом













I,А













2. Соберите электрическую цепь по схеме.

3. Меняя внешнее сопротивление и, снимите показания амперметра I и занесите в таблицу.

4. На миллиметровой бумаге постройте график зависимости I от R.


I, A


Так как ЭДС источника тока и его внутреннее сопротивление не зависят от внешнего сопротивления, получаем зависимость: I(R). По графику определите ток короткого замыкания Iк.3 и внутреннее сопротивление источника тока r


Лабораторная работа №5


Исследование смешанного соединения проводников.


Цель работы: экспериментально изучить характеристики смешанного соединения проводников, как меняются сила тока, напряжение и сопротивление.


^ Оборудование и средства измерения: 1) источник питания, 2) ключ, 3) амперметр, 3) вольтметр, 4) соединительные провода, 5) три проволочных резистора.


Теоретическое обоснование: Во многих электрических цепях используется смешанное соединение проводников, являющееся комбинацией последовательного и параллельного соединений. Простейшее смешанное соединение приведено на рисунке 1, а.


R2

a)

R1

1● 2 ● 3●

R3


б) R1 R23=

1● 2 ● 3 ●


R123=R1+


в) 1● 3●


Резисторы R2 и R3 соединены между собой параллельно, поэтому сопротивление между точками 2 и 3 R23= (1). Кроме того, при параллельном соединении суммарная сила тока I1, втекающего в узел 2 , равна сумме сил токов, вытекающих из него. I1= I2 + I3 (2)

Учитывая, что сопротивления R1 и эквивалентное сопротивление R23 соединены последовательно (рис.1, б), U123 = U12 + U23 (3), а общее сопротивление цепи между точками 1 и 3 (рис. 1, в)

R13 = R1 + R23 = R1 + (4)


Схема электрической цепи приведена на рисунке 2.


A1 R2

a) A2 рис. 2

R1

1● 2 ● 3●

R3

А3


V


Вольтметром измеряют напряжение между различными парами точек цепи. Последовательное измерения силы тока и напряжения в электрической цепи позволяет проверить соотношения (2) и (3).

Измерения силы тока протекающего через резисторы R1, R2, R3 и разности потенциалов на них позволяет определить сопротивления

R1=U12/I1, R2=U23/I2, R3=U23/I3, R23=U23/I1, , R123=U123/I1 , что позволяет проверить соотношения (1) и (4).

Если резисторы калиброваны или есть АВОметр позволяющий измерить их сопротивления, то можно сравнить их значения со значениями, полученными в результате наших опытов.


Порядок выполнения:


  1. Соберите электрическую цепь (см. рис. 2).

  2. Определите силу тока I1, измеряемую амперметром А1. I1 =

  3. Запишите класс точности амперметра kа, указанный на шкале прибора, и предел измерения силы тока Imax . kа= ;Imax=

  4. Найдите абсолютную погрешность измерения силы тока ΔI, используя руководство для нахождения погрешностей ΔI =

  5. Запишите результат измерения силы тока I1. I1± ΔI =

  6. Подключите вольтметр к точкам 1 и 2 и измерьте напряжение U12 между этими точками. U12=

  7. Запишите класс точности вольтметра kv, указанный на шкале прибора, и предел измерения напряжения Umax. kv = ; Umax=

  8. Найдите абсолютную погрешность измерения напряжения ΔU, используя руководство для нахождения погрешностей. ΔU =

  9. Запишите результат измерения напряжения U12. U12± ΔU=

  10. Рассчитайте сопротивление R1. R1= U12/ I1=

  11. Найдите относительную и абсолютную погрешности измерения сопротивления ε1 и Δ R1, используя руководство для нахождения погрешностей. ε1 = ; ΔR1=

  12. Подключите вольтметр к точкам 2 и 3 и измерьте напряжение U23 между этими точками. U23=

  13. Запишите результат измерения напряжения U23. U23± ΔU=

  14. Рассчитайте сопротивление R23. R23= U23/ I1=

  15. Найдите абсолютную погрешность измерения сопротивления Δ R23, используя руководство для нахождения погрешностей. ΔR23=.

  16. Определите силу тока I2, измеряемую амперметром А2. I2 =

  17. Найдите абсолютную погрешность измерения силы тока ΔI, используя руководство для нахождения погрешностей ΔI =

  18. Рассчитайте сопротивление R2 R2= U12/ I2=

  19. Найдите абсолютную погрешность измерения сопротивления Δ R2, используя руководство для нахождения погрешностей. ΔR2=

  20. Определите силу тока I3, измеряемую амперметром А3. I3=

  21. Найдите абсолютную погрешность измерения силы тока ΔI, используя руководство для нахождения погрешностей ΔI =

  22. Рассчитайте сопротивление R3 R3= U12/ I3=

  23. Найдите абсолютную погрешность измерения сопротивления Δ R3, используя руководство для нахождения погрешностей. ΔR3=

  24. Подключите вольтметр к точкам 1 и 3 и измерьте напряжение U123 между этими точками. U123=

  25. Запишите результат измерения напряжения U123. U123± ΔU=

  26. Рассчитайте сопротивление R123. R123= U123/ I1=

  27. Найдите абсолютную погрешность измерения сопротивления Δ R123, используя руководство для нахождения погрешностей. ΔR123=

  28. Проверьте справедливость формул (1) – (4), используя метод сравнения из справочного материала. R23=;

R13 = R1 + R23 = R1 + ;

I1= I2 + I3;

U123 = U12 + U23


Вывод:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


^ Дополнительное задание: Если резисторы калиброваны или есть АВОметр позволяющий измерить их сопротивления, то сравнить их значения со значениями, полученными в результате наших опытов. Сравнение произвести с учетом погрешностей.


Вывод:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


^ Лабораторная работа № 6.

Изучение закона Ома замкнутой цепи.


Цель работы: измерить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

^ Оборудование и средства измерения: 10 источник питания, 2) проволочный резистор, 3) амперметр, 4) ключ, 5) вольтметр, 6) соединительные провода.

Теоретическое обоснование:

Электрическая схема цепи приведена на рисунке. К источнику тока подключается резистор, амперметр, ключ. К источнику тока параллельно подключается вольтметр.


А


E r


R


V


Согласно закону Ома сила тока I в замкнутой цепи с одним источником определяется выражением . Отсюда E = IR + Ir. Сила тока определяем из закона Ома для участка цепи I = U/R, где напряжение находится в тот момент, когда цепь замкнута и измеряется вольтметром. Сила тока в цепи измеряется амперметром. ЭДС источника тока равна напряжению, когда внешняя цепь разомкнута.

Порядок выполнения работы.

  1. Соберите электрическую цепь.

  2. Измерьте вольтметром ЭДС источника тока при разомкнутом ключе. E = U = …

  3. Запишите класс точности вольтметра и предел измерения его шкалы. kv =…; Umax =…

  4. Найдите абсолютную погрешность измерения ЭДС источника тока. (cм. справочный материал) Δ E = ΔU = ….

  5. Запишите окончательный результат измерения ЭДС источника тока. E = …

  6. Замкните ключ. Измерьте амперметром силу тока I в цепи. Снимите новое показание вольтметра U1. I = …; U1 = …

  7. Запишите класс точности амперметра и предел измерения его шкалы. Определите абсолютную погрешность силы тока kA = …; Imax = …; ΔI = …

  8. Рассчитайте внутреннее сопротивление r источника тока по формуле

  9. Определите относительную и абсолютную погрешность измерения внутреннего сопротивления источника тока. (См. справочный материал). ε = …; Δr = …

  10. Запишите окончательный результат измерения внутреннего сопротивления источника тока.



^ Лабораторная работа № 7.


Изучение явления электромагнитной индукции.


Цель работы: Доказать экспериментально правило Ленца, определяющее направление тока при электромагнитной индукции.


^ Оборудование и средства измерения: 1) дугообразный магнит, 2) катушка-моток, 3) миллиамперметр, 4) полосовой магнит.


Теоретическое обоснование:

Согласно закону электромагнитной индукции Ei= -Ф′ (1).

Для определения знака ЭДС индукции и направления индукционного тока в контуре это направление сравнивается с выбранным направлением обхода контура.

Направление индукционного тока считается положительным (так же как и ЭДС), если оно совпадает с выбранным направлением обхода контура, и считается отрицательным, если оно противоположно выбранному направлению обхода контура.

Пусть за направление обхода контура выберем направление по часовой стрелке. По правилу буравчика вектор площади контура S0 ,будет направлен от нас перпендикулярно площади контура.

Предположим, что в начальный момент времени индукция магнитного поля В1 в области витка равна нулю. Вдвигаем южный полюс магнита внутрь контура. В следующий момент виток перемещается в область магнитного поля, индукция которого В2 направлена перпендикулярно плоскости витка к нам. (См.рис.)

B1=0 t1 = 0  t2

Ii

Ä Ä


Ä Ii


Магнитный поток в начальном положении витка, равен нулю Ф1 = 0 (В1 = 0)

Ф2 = В2*S0*cos1800 = -B2S0 – магнитный поток в конечном положении,


то ΔФ = Ф′ и Ф′ = (Ф2 – Ф1)/t2 = - B2S0/t2 < 0,

то ЭДС индукции согласно (1), будет положительной Еi = – B2S0/t2> 0, это значит, индукционный ток будет направлен в контуре по часовой стрелке. Соответственно, согласно правилу буравчика для контурных токов, собственная индукция В0 на оси такого витка будет направлена против индукции внешнего магнитного поля.

Усиление магнитного поля можно создать вдвиганием магнита в виток, это приведет к возникновению индукционного тока Ii такого направления, что ­¯. Вдвигание и вынесение магнита в виток приводит к изменению магнитного потока.

Результаты данного эксперимента фиксируют в таблице. Здесь показания миллиамперметра считаются положительными при отклонении стрелки вправо.


Таблица 1


Направление обхода контура

Вектор площади S0 (нормаль)








Ф1



Ф2



ΔФ=Ф21



B0



Е1

(знак)



Ii

(напр.)



Ia

Задаем сами.

+



Ä



0







0





- B2S0



- B2S0-0<0



Ä



+



+




4мА



Порядок выполнения работы.


  1. Катушку-моток подключите к зажимам миллиампера.

  2. Южный полюс дугообразного магнита внесите в катушку вдоль ее оси. В последующих опытах полюса магнита перемещайте с одной и той же стороны катушки, положение которой не изменяется. (Будьте в этом очень внимательны. Сделайте пометку на этой стороне витка). Проверьте соответствие результатов опыта с таблицей 1.

  3. Удалите из катушки южный полюс дугообразного магнита. Результаты опыта представьте в таблице 2.



Таблица 2.


Направление обхода контура

Вектор площади S0









Ф1



Ф2



ΔФ = Ф21



B0



Е1

(знак)



Ii

(напр.)



Ia




































4.Внесите в катушку северный полюс дугообразного магнита. Результат опыта представьте в таблице 3.


Таблица 3.


Направление обхода контура

Вектор площади S0









Ф1



Ф2



ΔФ =Ф21



B0



Е1

(знак)



Ii

(напр.)



Ia





































  1. Удалите из катушки северный полюс дугообразного магнита. Результат опыта представьте в таблице 4.

таблица 4.


Направление обхода контура

Вектор площади S0









Ф1



Ф2



ΔФ = Ф21



B0



Е1

(знак)



Ii

(напр.)



Ia




































Вывод:______________________________________________________________________________________________________________________________________________


^ Дополнительное задание.


Качественно проверить зависимость ЭДС индукции от модуля вектора магнитной индукции и скорости движения проводника.

  1. Внесите в катушку вдоль ее оси два магнита – полосовой и дуговой, сложенные вместе одноименными полюсами. Запишите величину и знак индукционного тока. Iа1=

  2. Повторите предыдущий опыт, внеся в катушку вдоль ее оси два магнита – полосовой и дуговой, сложенные вместе разноименными полюсами. Запишите величину и знак индукционного тока. Iа2=

  3. Повторите предыдущие опыты, вдвигая магниты в катушку с большей скоростью. Запишите величину и знак индукционного тока.

Iа3= ; Iа4=

Вывод: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________


^ Лабораторная работа № 8

Измерение показателя преломления стекла.

Цель работы: измерить показатель преломления стекла с помощью плоскопараллельной пластинки.

^ Оборудование, средства измерения: 1) плоскопараллельная пластинка со скошенными гранями, 2) линейка измерительная, 3) циркуль, 4) угольник ученический.
  1   2



Похожие:

Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9 iconТематическое планирование по физике 8 класс (базовый уровень) № п/п Дата
Лабораторная работа №1 «Исследование изменения со временем температуры остывающей воды»
Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9 iconУрок 15. Диалог культур
Работа с текстом параграфа над пунктами плана, запись понятий в конспект, отработка понятий с записью признаков, особенностей и т...
Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9 iconУрок 16. Освоение человеком культуры
Работа с текстом параграфа над пунктами плана, запись понятий в конспект, отработка понятий с записью признаков, особенностей и т...
Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9 iconУрок 14. Творческий характер культуры
Работа с текстом параграфа над пунктами плана, запись понятий в конспект, отработка понятий с записью признаков, основных способов...
Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9 iconДокументи
1. /Введение.doc
2. /Лабораторная работа...

Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9 iconЛабораторная работа Разработка кнопочной формы-меню для работы с базами данных Для создания кнопочного меню выполните следующие действия: На вкладке «Работа с базами данных»
Лабораторная работа Разработка кнопочной формы-меню для работы с базами данных
Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9 iconБлок питания радон-бп25
Блоки питания постоянного тока «Радон бп25» (БП) предназначены для преобразования сетевого напряжения 220 в в стабилизированное напряжение...
Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9 iconЛабораторная работа №5 Слияние документов. Автоматизация подготовки платежных поручений Информация
Слияние документов. Автоматизация подготовки платежных поручений Лабораторная работа №5
Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9 iconЮ. М. Орлов стресс
У любого живого существа в жизни часто бывает состояния напряжения. В науке оно обозначается словом "стресс", напряжение. Считается,...
Лабораторная работа №1 исследование понятий «напряжение» И«падение напряжения» 9 iconДокументи
1. /Лабораторная работа 1 для 2003.doc
2. /Лабораторная...

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©cl.rushkolnik.ru 2000-2013
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы