Lavoro di laboratorio elettronico in fisica. Lavoro di laboratorio virtuale in fisica

Il materiale è un insieme di esercitazioni di laboratorio per il programma di lavoro disciplina accademica ODP.02 "Fisica". L'opera contiene una nota esplicativa, criteri di valutazione, un elenco delle attività di laboratorio e materiale didattico.

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Ministero dell'Istruzione Professionale Generale

Regione di Sverdlovsk

Istituzione educativa autonoma statale

istruzione professionale secondaria

Regione di Sverdlovsk "Politecnico di Pervouralsk"

LAVORO DI LABORATORIO

AL PROGRAMMA DI LAVORO

DISCIPLINA ACCADEMICA

EDP02

Pervouralsk

2013

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Nota esplicativa.

Le attività di laboratorio sono sviluppate in conformità con il programma di lavoro della disciplina accademica "Fisica".

Scopo del lavoro di laboratorio: formazione dei risultati di materie e meta-materie degli studenti che padroneggiano il programma educativo principale corso base fisica.

Obiettivi del lavoro di laboratorio:

Il modulo del rapporto di lavoro del laboratorio contiene:

1. Numero di lavoro;
2. Scopo del lavoro;
3. Elenco delle attrezzature utilizzate;
4. Sequenza di azioni eseguite;
5. Disegno o schema di installazione;
6. Tabelle e/o grafici per la registrazione dei valori;
7. Formule di calcolo.

Criteri di valutazione:

Elenco dei lavori di laboratorio.

Anteprima:

Lavoro di laboratorio № 1.

"Determinazione della rigidezza della molla."

Bersaglio: Determina la rigidezza della molla utilizzando un grafico della forza elastica rispetto all'allungamento. Trarre una conclusione sulla natura di questa dipendenza.

Attrezzatura: treppiede, dinamometro, 3 pesi, righello.

Avanzamento dei lavori.

1. Appendere un carico su una molla dinamometrica, misurare la forza elastica e l'allungamento della molla.
2. Quindi collega il secondo al primo peso. Ripeti le misurazioni.
3. Attacca il terzo al secondo peso. Ripetere nuovamente le misurazioni.

1. Traccia un grafico della forza elastica rispetto all'allungamento della molla:

Fupr, N

0 0,02 0,04 0,06 0,08 Δl,m

1. Utilizzando il grafico, trova i valori medi della forza elastica e dell'allungamento. Calcolare il valore medio del coefficiente di elasticità:

1. Trarre una conclusione.

Anteprima:

Lavoro di laboratorio n. 2.

"Determinazione del coefficiente di attrito."

Bersaglio: Determinare il coefficiente di attrito utilizzando un grafico della forza di attrito rispetto al peso corporeo. Trarre una conclusione sulla relazione tra il coefficiente di attrito radente e il coefficiente di attrito statico.

Attrezzatura: blocco, dinamometro, 3 pesi da 1 N ciascuno, righello.

Avanzamento dei lavori.

1. Utilizzando un dinamometro, misurare il peso del blocco R.
2. Posiziona il blocco orizzontalmente sul righello. Utilizzando un dinamometro, misurare massima forza attrito statico Ftr 0 .
3. In modo uniforme Muovendo il blocco lungo un righello, misurare la forza di attrito radente Ftr.
4. Posiziona il peso sul blocco. Ripeti le misurazioni.
5. Aggiungi un secondo peso. Ripeti le misurazioni.
6. Aggiungi un terzo peso. Ripetere nuovamente le misurazioni.
7. Inserisci i risultati nella tabella:

1. Tracciare i grafici della forza di attrito rispetto al peso corporeo:

Fupr, N

0 1,0 2,0 3,0 4,0 R, N

1. Utilizzando il grafico, trovare i valori medi del peso corporeo, della forza di attrito statico e della forza di attrito radente. Calcolare i valori medi del coefficiente di attrito statico e del coefficiente di attrito radente:

μav 0 = Fav.tr 0 ; μ av = Faver.tr;

RSR RSR

1. Trarre una conclusione.

Anteprima:

Lavoro di laboratorio n. 3.

"Lo studio del movimento di un corpo sotto l'influenza di più forze."

Bersaglio: Studiare il movimento di un corpo sotto l'influenza dell'elasticità e della gravità. Traccia una conclusione sull'adempimento della II legge di Newton.

Attrezzatura: treppiede, dinamometro, peso da 100 g su filo, cerchio di carta, cronometro, righello.

Avanzamento dei lavori.

1. Appendere il peso su una corda utilizzando un treppiede sopra il centro del cerchio.
2. Svolgi il blocco su un piano orizzontale, muovendoti lungo il bordo del cerchio.

Controllo RF

1. Misurare il tempo t durante il quale il corpo compie almeno 20 giri n.
2. Misura il raggio del cerchio R.
3. Portare il carico al confine del cerchio, utilizzare un dinamometro per misurare la forza risultante pari alla forza elastica della molla F ex.
4. Utilizzando la II legge di Newton, calcola l'accelerazione centripeta:

F = m. un cs; e cs = v2; v = 2. π. R ; T = _t_;

R T n

E cs = 4. π 2. R. n2;

(π2 può essere preso uguale a 10).

1. Calcolare la forza risultante m. UN tss.
2. Inserisci i risultati nella tabella:

1. Trarre una conclusione.

Anteprima:

Lavoro di laboratorio n. 4.

"Misurare l'accelerazione di gravità."

Bersaglio: Misurare l'accelerazione di gravità utilizzando un pendolo. Trarre una conclusione sulla coincidenza del risultato ottenuto con il valore di riferimento.

Attrezzatura: treppiede, palla su corda, dinamometro, cronometro, righello.

Avanzamento dei lavori.

1. Appendi la palla a un filo usando un treppiede.

1. Spingere la palla lontano dalla sua posizione di equilibrio.

1. Misurare il tempo t durante il quale il pendolo compie almeno 20 oscillazioni (un'oscillazione è una deviazione in entrambe le direzioni dalla posizione di equilibrio).

1. Misurare la lunghezza della sospensione a sfera l.

1. Utilizzando la formula per il periodo di oscillazione di un pendolo matematico, calcola l'accelerazione di gravità:

T = 2.π.

l; T = _t_; _ t _ = 2.π.

l; _ t2 = 4.π2 . l

(π2 può essere preso uguale a 10).

1. Inserisci i risultati nella tabella:

1. Trarre una conclusione.

Anteprima:

G n n g n 2 g

G = 4. π 2 . l. n2;

Bersaglio: Lavoro di laboratorio n. 5.

Attrezzatura: "Un test sperimentale della legge di Gay-Lussac." Studiare il processo isobarico. Trarre una conclusione sull'adempimento della legge di Gay-Lussac. provetta, bicchiere di acqua calda, bicchiere di

Avanzamento dei lavori.

1. acqua fredda 1 .
2. , termometro, righello. Metti la provetta, con l'estremità aperta, in acqua calda per riscaldare l'aria al suo interno per almeno 2 o 3 minuti. Misurare la temperatura dell'acqua calda t Vicino pollice foro della provetta, togliere la provetta dall'acqua e metterla in acqua fredda, capovolgendo la provetta.
3. Attenzione! Per evitare che l'aria fuoriesca dalla provetta, allontanare il dito dal foro della provetta solo sott'acqua. Lasciare la provetta, con l'estremità aperta verso il basso, in acqua fredda per diversi minuti. Misura la tua temperatura 2 acqua fredda

1. Dopo aver fermato la risalita, pareggiare la superficie dell'acqua nella provetta con la superficie dell'acqua nel bicchiere. Ora la pressione dell'aria nella provetta è uguale alla pressione atmosferica, cioè la condizione del processo isobarico P = const è soddisfatta. Misurare l'altezza dell'aria nella provetta l 2 .
2. Versare l'acqua dalla provetta e misurare la lunghezza della provetta l 1 .
3. Verificare l'attuazione della legge di Gay-Lussac:

V1 = V2; V1 = _ T1 .

T1 T2 V2 T2

Il rapporto in volume può essere sostituito dal rapporto tra le altezze delle colonne d'aria nella provetta:

l1 = T1

L2T2

1. Converti la temperatura dalla scala Celsius alla scala assoluta: T = t + 273.
2. Inserisci i risultati nella tabella:

1. Trarre una conclusione.

Anteprima:

Lavoro di laboratorio n. 6.

"Misura del coefficiente di tensione superficiale".

Bersaglio: Misurare il coefficiente di tensione superficiale dell'acqua. Trarre una conclusione che il valore ottenuto coincide con il valore di riferimento.

Attrezzatura: pipetta con divisioni, un bicchiere d'acqua.

Avanzamento dei lavori.

1. Riempire la pipetta con acqua.

1. Versare l'acqua dalla pipetta goccia a goccia. Contare il numero di gocce n corrispondenti ad un certo volume d'acqua V (ad esempio 0,5 cm 3 ), versato dalla pipetta.

1. Calcolare il coefficiente di tensione superficiale: σ = F , dove F = m. G; l = π.d

σ = m. g, dove m = ρ.V σ = ρ.V. G

π .d n π .d . N

ρ = 1,0 g/cm3 – densità dell'acqua; g = 9,8 m/s 2 – accelerazione di caduta libera; π = 3,14;

d = 2 mm – diametro del collo goccia, pari alla sezione trasversale interna del naso della pipetta.

1. Inserisci i risultati nella tabella:

1. Confrontare il valore ottenuto del coefficiente di tensione superficiale con il valore di riferimento: σ Rif.

1. Trarre una conclusione.

Anteprima:

= 0,073 N/m.

Lavoro di laboratorio n. 7.

Bersaglio: "Misura del modulo elastico della gomma."

Attrezzatura: Determinare il modulo elastico della gomma. Trarre una conclusione sulla coincidenza del risultato ottenuto con il valore di riferimento.

Avanzamento dei lavori.

1. treppiede, pezzo di corda di gomma, set di pesi, righello. 0 .
2. Sospendere il cavo di gomma utilizzando un treppiede. Misurare la distanza tra i segni sul cavo l
3. Attacca dei pesi all'estremità libera del cavo. Il peso dei carichi è uguale alla forza elastica F che si genera nella corda durante la deformazione a trazione.

1. Misurare la distanza tra i segni quando il cavo è deformato l. F

Calcolare il modulo elastico della gomma utilizzando la legge di Hooke: σ = E. ε, dove σ =– sollecitazione meccanica, S = π. d2

- area della sezione trasversale della corda, d – diametro della corda, ε = Δl = (l – l 0 )

– allungamento relativo del cordone.

4. F = E. (l – l 0 ) E = 4 . F. l 0, dove π = 3,14; d = 5 mm = 0,005 m.

1. Inserisci i risultati nella tabella:

1. π. d 2 l π.d 2 .(l –l 0 )

Confrontare il valore del modulo elastico ottenuto con il valore di riferimento:

1. Trarre una conclusione.

Anteprima:

E spr. = 8. 10 8Pa.

Lavoro di laboratorio n. 8.

Bersaglio: Costruisci la caratteristica corrente-tensione di un conduttore metallico, utilizza la dipendenza ottenuta per determinare la resistenza del resistore e trai una conclusione sulla natura della caratteristica corrente-tensione.

Attrezzatura: Batteria di celle galvaniche, amperometro, voltmetro, reostato, resistenza, cavi di collegamento.

Avanzamento dei lavori.

1. Prendi le letture dall'amperometro e dal voltmetro, regolando la tensione attraverso il resistore utilizzando un reostato. Inserisci i risultati nella tabella:

1. Sulla base dei dati della tabella, costruire la caratteristica corrente-tensione:

Io, A

U, V

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8

1. Utilizzando le caratteristiche corrente-tensione, determinare i valori medi della corrente Iav e della tensione Uav.

1. Calcolare la resistenza di un resistore utilizzando la legge di Ohm:

Usr

R = .

Isr

1. Trarre una conclusione.

Anteprima:

Lavoro di laboratorio n. 9.

"Misura della resistività del conduttore."

Bersaglio: Determinare la resistività del conduttore di nichel e trarre la conclusione che il valore ottenuto coincide con il valore di riferimento.

Attrezzatura: Batteria di celle galvaniche, amperometro, voltmetro, filo di nichel, righello, fili di collegamento.

Avanzamento dei lavori.

1) Assemblare la catena:

AV

3) Misurare la lunghezza del filo. Inserisci il risultato nella tabella.

R = ρ. l/S – resistenza del conduttore; S = π. D 2 / 4 – area della sezione trasversale del conduttore;

ρ = 3,14. d2. U

4.I. l

6) Confrontare il valore ottenuto con il valore di riferimento della resistività del nichel:

0,42 Ohm..mm2/m.

7) Trarre una conclusione.

Anteprima:

Lavoro di laboratorio n. 10.

"Studio della connessione in serie e in parallelo dei conduttori."

Bersaglio: Trarre una conclusione sull'adempimento delle leggi della serie e della connessione parallela dei conduttori.

Attrezzatura : Batteria di celle galvaniche, amperometro, voltmetro, due resistori, fili di collegamento.

Avanzamento dei lavori.

1) Assemblare le catene: a) con coerente e B) collegamento parallelo

Resistori:

AVAV

R1R2R1

2) Prendi le letture dall'amperometro e dal voltmetro.

Rpr = ;

A) Rtr = R1 + R2; b) R1.R2

Rtr = .

(R1 + R2)

Inserisci i risultati nella tabella:

5) Trarre una conclusione.

Anteprima:

Lavoro di laboratorio n. 11.

"Misurazione dei campi elettromagnetici e della resistenza interna di una fonte di corrente."

Bersaglio: Misurare la FEM e la resistenza interna della sorgente di corrente, spiegare il motivo della differenza tra il valore EMF misurato e il valore nominale.

Attrezzatura: Sorgente di corrente, amperometro, voltmetro, reostato, chiave, cavi di collegamento.

Avanzamento dei lavori.

1) Assemblare la catena:

AV

2) Prendi le letture dall'amperometro e dal voltmetro. Inserisci i risultati nella tabella.

3 ) Aprire la chiave. Prendi le letture dal voltmetro (EMF). Inserisci il risultato nella tabella. Confrontare il valore EMF misurato con il valore nominale: ε nominale = 4,5 V.

IO. (R + r) = ε; IO. R+I. r = ε; U+I. r = ε; IO. r = ε – U;

ε – U

5) Inserisci il risultato nella tabella:

6) Trarre una conclusione.

Anteprima:

Lavoro di laboratorio n. 12.

"Osservazione dell'effetto di un campo magnetico su una corrente."

Bersaglio: Determina la direzione della corrente nella bobina utilizzando la regola della mano sinistra. Traccia una conclusione su cosa dipende la direzione della forza Ampere.

Attrezzatura: Bobina di filo, batteria, chiave, fili di collegamento, magnete a forma di arco, treppiede.

Avanzamento dei lavori.

1) Assemblare la catena:

2) Portare il magnete sulla bobina senza corrente. Spiegare il fenomeno osservato.

3) Portalo prima alla bobina con la corrente Polo Nord magnete (N), poi – meridionale (S). Mostra nella figura la posizione relativa della bobina e dei poli del magnete, indica la direzione della forza Ampere, il vettore dell'induzione magnetica e la corrente nella bobina:

4) Ripeti gli esperimenti, cambiando la direzione della corrente nella bobina:

S.S

5 ) Trarre una conclusione.

Anteprima:

Lavoro di laboratorio n. 13.

"Osservare il riflesso della luce."

Bersaglio:osservare il fenomeno della riflessione della luce. Trarre una conclusione sull'adempimento della legge della riflessione della luce.

Attrezzatura:sorgente luminosa, schermo con fessura, specchio piano, goniometro, quadrato.

Avanzamento dei lavori.

1. Disegna una linea retta lungo la quale posizionare lo specchio.

3. Punta un raggio di luce verso lo specchio. Segna i raggi incidenti e riflessi con due punti. Unendo i punti costruire il raggio incidente e quello riflesso e, nel punto di incidenza, ripristinare con una linea tratteggiata la perpendicolare al piano dello specchio.

1 1’

2 2’

3 3’

α γ

al centrofoglio).

AE

α

IN

β

DC

F

4. Per determinare l'indice di rifrazione, utilizziamo la legge della rifrazione della luce:

n=peccato α

peccato β

5. Costruisci un cerchioarbitrarioraggio (prendi il raggio del cerchio il più possibileDi più) con centro nel punto B.
6. Designare il punto A dell'intersezione del raggio incidente con il cerchio e il punto C dell'intersezione del raggio rifratto con il cerchio.
7. Dai punti A e C, perpendicolari inferiori alla perpendicolare al piano della piastra. I triangoli risultanti BAE e BCD sono rettangolari con ipotenuse uguali VA e BC (raggio del cerchio).
8. Utilizzando il reticolo, ottenere le immagini degli spettri sullo schermo; per fare ciò, esaminare il filamento della lampada attraverso una fenditura dello schermo.

1 massimo

B

φ a

0 massimo (intervallo)

diffrazione

reticoloB

1 massimo

schermo

3. Utilizzando un righello sullo schermo, misurare la distanza dalla fenditura al massimo rosso del primo ordine.
4. Effettua una misurazione simile per il massimo viola del primo ordine.
5. Calcolare le lunghezze d'onda corrispondenti alle estremità rossa e viola dello spettro utilizzando l'equazione del reticolo di diffrazione: d. peccato φ = k. λ, dove d è il periodo del reticolo di diffrazione.

d =1 mm = 0,01 mm = 1 . 10-2 mm = 1. 10-5 M; k = 1; peccato φ = tan φ =UN(per angoli piccoli).

100 b

λ = d.b

UN

6. Confrontare i risultati ottenuti con i valori di riferimento: λк = 7,6. 10-7 M; λf = 4,0. 10

   Lavoro di laboratorio n. 16.

   "Osservazione degli spettri di linea".

   Bersaglio:osservare e disegnare gli spettri dei gas nobili. Trarre una conclusione sulla coincidenza delle immagini spettrali ottenute con le immagini standard.

   Attrezzatura:alimentatore, generatore ad alta frequenza, tubi spettrali, lastra di vetro, matite colorate.

   Avanzamento dei lavori.

   1. Ottieni un'immagine dello spettro dell'idrogeno. Per fare ciò, esaminare il canale luminoso del tubo spettrale attraverso le facce non parallele della lastra di vetro.
   2. Disegna lo spettroidrogeno (H):

   400 600 800, nm

   3. Allo stesso modo, ottenere e disegnare immagini degli spettri:

   cripto (Kr)

   400 600 800, nm

   elio (He)

   400 600 800, nm

   neon (Ne)

   1. Traduci le tracce delle particelle in un quaderno (attraverso il vetro),posizionandoli negli angoli della pagina.
   2. Determinare i raggi di curvatura dei binari RIO, RII, RIII, RIV. Per fare ciò, disegna due accordi da un punto della traiettoria, costruiscimezzoperpendicolari alle corde. Il punto di intersezione delle perpendicolari è il centro di curvatura della pista O. Misurare la distanza dal centro all'arco. Inserisci i valori ottenuti nella tabella.

   R.R

   DI

   3. Determina la carica specifica della particella confrontandola con la carica specifica del protone H11 Q = 1.

   M

   Una particella carica in un campo magnetico subisce l'azione della forza di Lorentz: Fl = q. B.v. Questa forza imprime alla particella un'accelerazione centripeta: q. B. v = m.v2 Qproporzionale1 .

   Rm R

   -

   1,00

   II

   Deuterone N12

   0,50

   III

   Tritone N13

   0,33

   IV

   α – Particella He24

   0,50

   5. Trarre una conclusione.
   
   

   La fisica visiva offre all'insegnante l'opportunità di trovare i metodi di insegnamento più interessanti ed efficaci, rendendo le lezioni interessanti e più intense.

   Il vantaggio principale della fisica visiva è la capacità di dimostrare fenomeni fisici da una prospettiva più ampia e da uno studio completo degli stessi. Ogni opera copre un ampio volume materiale didattico, anche da diversi rami della fisica. Ciò offre ampie opportunità per consolidare connessioni interdisciplinari, per generalizzare e sistematizzare le conoscenze teoriche.

   Il lavoro interattivo in fisica dovrebbe essere svolto durante le lezioni sotto forma di seminario quando si spiega nuovo materiale o quando si completa lo studio di un determinato argomento. Un'altra opzione è svolgere il lavoro al di fuori dell'orario scolastico, in classi individuali facoltative.

   Fisica virtuale(O fisica in linea) è una nuova direzione unica nel sistema educativo. Non è un segreto che il 90% delle informazioni entri nel nostro cervello attraverso il nervo ottico. E non sorprende che finché una persona non vede da sola, non sarà in grado di comprendere chiaramente la natura di certi fenomeni fisici. Pertanto, il processo di apprendimento deve essere supportato materiali visivi. Ed è semplicemente meraviglioso quando non solo puoi vedere un'immagine statica che raffigura qualsiasi fenomeno fisico, ma anche guardare questo fenomeno in movimento. Questa risorsa consente agli insegnanti, in modo semplice e rilassato, di dimostrare chiaramente non solo il funzionamento delle leggi fondamentali della fisica, ma aiuterà anche a condurre attività di laboratorio online di fisica nella maggior parte delle sezioni del curriculum di istruzione generale. Ad esempio, come spiegare a parole il principio di funzionamento giunzione p-n? Solo mostrando al bambino un'animazione di questo processo, tutto gli diventa immediatamente chiaro. Oppure puoi mostrare chiaramente il processo di trasferimento degli elettroni quando il vetro si sfrega sulla seta, dopodiché il bambino avrà meno domande sulla natura di questo fenomeno. Inoltre, gli ausili visivi coprono quasi tutte le sezioni della fisica. Quindi, ad esempio, vuoi spiegare la meccanica? Per favore, ecco le animazioni che mostrano la seconda legge di Newton, la legge di conservazione della quantità di moto quando i corpi si scontrano, il movimento dei corpi in un cerchio sotto l'influenza della gravità e dell'elasticità, ecc. Se vuoi studiare la sezione ottica, niente di più semplice! Sono chiaramente mostrati esperimenti sulla misurazione della lunghezza d'onda della luce utilizzando un reticolo di diffrazione, l'osservazione di spettri di emissione continui e lineari, l'osservazione dell'interferenza e della diffrazione della luce e molti altri esperimenti. E l'elettricità? E in questa sezione vengono forniti numerosi aiuti visivi, ad esempio c'è esperimenti per studiare la legge di Ohm per circuiti completi, ricerca di collegamenti di conduttori misti, induzione elettromagnetica, ecc.

   Così, il processo di apprendimento dal “compito obbligatorio” a cui tutti siamo abituati si trasformerà in un gioco. Sarà interessante e divertente per il bambino guardare le animazioni dei fenomeni fisici, e questo non solo semplificherà, ma accelererà anche il processo di apprendimento. Tra l'altro è possibile fornire al bambino ancora più informazioni di quelle che potrebbe ricevere nella forma educativa abituale. Inoltre, molte animazioni possono sostituirne completamente alcune strumenti di laboratorio, quindi è ideale per molte scuole rurali, dove purtroppo non sempre è possibile trovare anche un elettrometro Marrone. Cosa posso dire, molti dispositivi non si trovano nemmeno nelle scuole normali delle grandi città. Forse introducendo tali ausili visivi nel programma di istruzione obbligatoria, dopo il diploma di scuola, attireremo l'interesse delle persone per la fisica, che alla fine diventeranno giovani scienziati, alcuni dei quali saranno in grado di fare grandi scoperte! Pertanto, l'era scientifica dei grandi scienziati nazionali verrà ripresa e il nostro Paese lo farà di nuovo, come in Tempi sovietici, creerà tecnologie uniche in anticipo sui tempi. Pertanto, penso che sia necessario divulgare il più possibile tali risorse, informarle non solo agli insegnanti, ma anche agli stessi scolari, perché molti di loro saranno interessati a studiare fenomeni fisici non solo durante le lezioni a scuola, ma anche a casa tempo libero e questo sito offre loro questa opportunità! Fisica in lineaè interessante, educativo, visivo e facilmente accessibile!

   ORGANIZZAZIONE DELLO STUDI DI UN CORSO DI FISICA

   Secondo Programma di lavoro Gli studenti a tempo pieno della disciplina "Fisica" frequentano un corso di fisica nei primi tre semestri:

   Parte 1: Meccanica e fisica molecolare (1 semestre).
   Parte 2: Elettricità e magnetismo (2° semestre).
   Parte 3: Ottica e fisica atomica(3° semestre).

   Quando si studia ciascuna parte del corso di fisica, vengono forniti i seguenti tipi di lavoro:
   

   1. Approfondimento teorico del corso (lezioni frontali).
   2. Esercizi di risoluzione dei problemi ( esercizi pratici).
   3. Esecuzione e tutela del lavoro di laboratorio.
   4. Risoluzione autonoma dei problemi (compiti a casa).
   5. Test.
   6. Passaggio.
   7. Consultazioni.
   8. Esame.

   
   Approfondimento teorico del corso di fisica.
   
   Lo studio teorico della fisica si svolge attraverso lezioni frontali impartite secondo il programma del corso di fisica. Le lezioni si svolgono secondo il calendario del Dipartimento. La frequenza alle lezioni è obbligatoria per gli studenti.

   Per studio autonomo discipline, gli studenti possono utilizzare l'elenco delle discipline principali e aggiuntive letteratura educativa, consigliati per la parte corrispondente del corso di fisica, o libri di testo preparati e pubblicati dai dipendenti del dipartimento. Tutorial per tutte le parti del corso di fisica sono pubblicamente disponibili sul sito web del dipartimento.

   
   Esercitazioni pratiche

   Parallelamente allo studio materiale teorico lo studente è tenuto a padroneggiare metodi per la risoluzione di problemi in tutti i rami della fisica in lezioni pratiche (seminari). La frequenza alle lezioni pratiche è obbligatoria. I seminari si svolgono secondo il calendario del dipartimento. Il monitoraggio dei progressi attuali degli studenti viene effettuato da un insegnante che conduce lezioni pratiche secondo i seguenti indicatori:

   • frequenza alle lezioni pratiche;
   • rendimento degli studenti in classe;
   • completezza dei compiti;
   • i risultati di due prove in aula;

   Per studio autonomo gli studenti possono utilizzare libri di testo di problem solving preparati e pubblicati dal personale del dipartimento. Tutorial per la risoluzione dei problemi per tutte le parti del corso di fisica sono disponibili di pubblico dominio sul sito web del dipartimento.

   
   Lavoro di laboratorio
   
   Il lavoro di laboratorio ha lo scopo di familiarizzare lo studente con le apparecchiature di misurazione e i metodi di misurazione fisica, per illustrare le leggi fisiche di base. Le attività di laboratorio vengono svolte nei laboratori didattici del Dipartimento di Fisica secondo le descrizioni predisposte dai docenti del dipartimento (disponibili di pubblico dominio sul sito web del dipartimento) e secondo il calendario del dipartimento.

   In ogni semestre, lo studente deve completare e difendere 4 lavori di laboratorio.

   Nella prima lezione, l'insegnante fornisce istruzioni di sicurezza e informa ogni studente di un elenco individuale di lavori di laboratorio. Lo studente esegue il primo lavoro di laboratorio, inserisce i risultati delle misurazioni in una tabella ed effettua i calcoli opportuni. Lo studente dovrà preparare a casa la relazione finale di laboratorio. Quando si prepara un rapporto, è necessario utilizzare sviluppo didattico e metodologico"Introduzione alla teoria della misurazione" e " Istruzioni metodiche per gli studenti sulla progettazione del lavoro di laboratorio e sul calcolo degli errori di misura” (disponibile di pubblico dominio sul sito del dipartimento).

   Allo studente della prossima lezione obbligato presentare un primo lavoro di laboratorio completamente completato e preparare un riassunto del lavoro successivo dalla tua lista. L'abstract deve soddisfare i requisiti per la progettazione del lavoro di laboratorio, includere un'introduzione teorica e una tabella in cui verranno inseriti i risultati delle prossime misurazioni. Se questi requisiti non sono soddisfatti per il successivo lavoro di laboratorio, lo studente non consentito.

   Ad ogni lezione, a partire dalla seconda, lo studente difende il precedente lavoro di laboratorio integralmente svolto. La difesa consiste nello spiegare i risultati sperimentali ottenuti e nel rispondere alle domande di controllo riportate nella descrizione. Il lavoro di laboratorio è considerato completamente completato se sul quaderno è presente la firma del docente e un voto corrispondente sul giornale.

   Dopo aver completato e difeso tutto il lavoro di laboratorio previsto dal curriculum, l'insegnante che guida la classe segna "promosso" nel diario di laboratorio.

   Se per qualsiasi motivo lo studente non è stato in grado di completare il curriculum del laboratorio officina fisica, allora questo può essere fatto in lezioni aggiuntive, che si tengono secondo il programma del dipartimento.

   Per prepararsi alle lezioni, gli studenti possono utilizzare raccomandazioni metodologiche sullo svolgimento delle attività di laboratorio, disponibile al pubblico sul sito web del dipartimento.

   Test
   

   Per il monitoraggio continuo dei progressi degli studenti, ogni semestre si tengono due sessioni in aula nelle lezioni pratiche (seminari). test. In conformità con il sistema di valutazione a punti del dipartimento, ogni lavoro di prova viene valutato in ragione di 30 punti. La somma totale dei punti ottenuti dallo studente al termine delle prove (la somma massima per due prove è 60) viene utilizzata per formare la valutazione dello studente e viene presa in considerazione per l'emissione del voto finale nella disciplina “Fisica”.

   
   Test

   Uno studente riceve un credito in fisica a condizione che siano stati completati e difesi 4 lavori di laboratorio (c'è un segno sul completamento dei lavori di laboratorio nel diario di laboratorio) e la somma dei punti per il monitoraggio continuo dei progressi è maggiore o uguale a 30 Il credito nel registro dei voti e nella dichiarazione viene inserito dal docente che conduce le lezioni pratiche (seminari).

   Esame
   
   L'esame si svolge utilizzando ticket approvati dal dipartimento. Ogni biglietto include due domande teoriche e un problema. Per facilitare la preparazione, lo studente può utilizzare l'elenco delle domande per prepararsi all'esame, sulla base del quale vengono generati i ticket. L'elenco delle domande d'esame è pubblicamente disponibile sul sito web del Dipartimento di Fisica.

   1. 4 lavori di laboratorio sono stati completamente completati e difesi (c'è un segno sul diario di laboratorio che indica che il lavoro di laboratorio è stato superato);
   2. la somma totale dei punti per il monitoraggio attuale dei progressi per 2 prove è maggiore o uguale a 30 (su 60 possibili);
   3. il voto “superato” viene inserito nel registro dei voti e nel foglio dei voti

   Se la clausola 1 non è soddisfatta, lo studente ha il diritto di partecipare ad ulteriori lezioni pratiche di laboratorio, che si svolgono secondo il programma del dipartimento. Se il comma 1 è soddisfatto e il comma 2 non è soddisfatto, lo studente ha diritto ad acquisire i punti mancanti nelle commissioni di valutazione, che si svolgono durante la sessione secondo il calendario del dipartimento. Gli studenti che hanno ottenuto 30 o più punti durante l'attuale controllo dei progressi non sono autorizzati a presentarsi alla commissione d'esame per aumentare il proprio punteggio.

   La somma massima dei punti che uno studente può ottenere durante il controllo dei progressi in corso è 60. In questo caso, la somma massima dei punti per una prova è 30 (per due prove 60).

   Per uno studente che ha frequentato tutte le lezioni pratiche e vi ha lavorato attivamente, l'insegnante ha il diritto di aggiungere non più di 5 punti (la somma totale dei punti per il monitoraggio continuo dei progressi, tuttavia, non deve superare i 60 punti).

   Il numero massimo di punti che uno studente può ottenere in base ai risultati dell'esame è 40 punti.

   Il numero totale di punti ottenuti da uno studente durante il semestre costituisce la base per la valutazione nella disciplina "Fisica" secondo i seguenti criteri:

   • se la somma dei punti del monitoraggio dei progressi attuali e della certificazione intermedia (esame) meno di 60 punti, il voto è “insoddisfacente”;
   • Da 60 a 74 punti, il voto è “soddisfacente”;
   • se la somma dei punti del monitoraggio dei progressi attuali e della certificazione intermedia (esame) rientra nell'intervallo da Da 75 a 89 punti, la valutazione è “buona”;
   • se la somma dei punti del monitoraggio dei progressi attuali e della certificazione intermedia (esame) rientra nell'intervallo da Da 90 a 100 punti, viene assegnata la valutazione "eccellente".

   I voti “eccellente”, “buono”, “soddisfacente” sono riportati nella scheda d'esame e nel registro dei voti. Il voto “insoddisfacente” viene dato solo nella relazione.

   PRATICA DI LABORATORIO

   Link per scaricare i lavori di laboratorio*
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   Parte 1. Meccanica e fisica molecolare
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

   Parte 2. Elettricità e magnetismo
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

   
   
   
   

   
   Parte 3. Ottica e fisica atomica
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

   ​ Come completare e inviare il lavoro di laboratorio

   Quando studiano fisica, gli studenti devono imparare come eseguire e strutturare correttamente il lavoro di laboratorio. La cosa principale nelle prime lezioni di fisica è insegnare agli studenti a familiarizzare con le tecniche di base per condurre misurazioni fisiche e le regole per l'elaborazione dei risultati. Allo stesso tempo, è necessario sviluppare determinate competenze, che costituiscono un prerequisito per ulteriori lavoro di successo nelle lezioni di fisica. Lo scopo del lavoro di laboratorio è quello di migliorare la comprensione da parte degli studenti dei fenomeni e delle leggi fisiche. Questo compito può essere risolto con successo solo se il lavoro di laboratorio viene svolto con una comprensione sufficiente dell'essenza dei fenomeni studiati. Pertanto, la preparazione domestica per il lavoro di laboratorio è una delle fasi più importanti.

   Preparazione per il lavoro di laboratorio.

   Quando si prepara per il lavoro, si consiglia di aderire al seguente piano.

   Leggi la descrizione del lavoro dall'inizio alla fine, senza soffermarti sulla derivazione delle formule. Il compito della prima lettura è scoprire qual è lo scopo del lavoro di laboratorio, quale legge o fenomeno fisico viene studiato in questo lavoro e con quale metodo viene eseguito.

   Leggi il materiale del libro di testo relativo a questo lavoro. Analizza la derivazione della formula dal libro di testo (se necessario). Trova le risposte alle domande di sicurezza alla fine della descrizione del lavoro (se presenti).

   Considera nel libro di testo la struttura e il principio di funzionamento dei dispositivi che verranno utilizzati nel lavoro.

   Scopri quali quantità fisiche e con quale accuratezza verranno misurate direttamente e quali sono i loro nomi.

   Nella descrizione del lavoro di laboratorio nel libro di testo, considerare lo schema di base dell'esperimento e la tabella in cui verranno inseriti i risultati della misurazione. Se nel tuo lavoro non è presente alcuna tabella, creane una.

   Pensa a quale risultato finale e conclusione si dovrebbero ottenere in questo lavoro di laboratorio.

   Esecuzione di attività di laboratorio.

   Quando esegui il lavoro, dovresti prima familiarizzare con i dispositivi. È necessario stabilire la loro conformità con la descrizione ed eseguire la sequenza di azioni consigliate nella descrizione del dispositivo per preparare il dispositivo al funzionamento. Determinare il valore di divisione della scala dello strumento e il suo errore di misurazione. Successivamente, dovrebbe essere effettuato un esperimento preliminare per osservare qualitativamente il fenomeno studiato e per valutare i limiti entro i quali si trovano i valori misurati. Una volta completata la preparazione, puoi iniziare le misurazioni. Va ricordato che ogni misurazione, se possibile, dovrebbe essere eseguita più di una volta.

   Le misurazioni effettuate utilizzando gli strumenti vengono registrate immediatamente dopo essere state eseguite nella forma in cui vengono lette dalla scala dello strumento, senza alcuna conversione al moltiplicatore di scala (se presente) o al sistema di unità. Le unità di misura (moltiplicatore) devono essere scritte nell'intestazione della tabella corrispondente o nella colonna con i risultati della misurazione. Tutte le note durante l'esecuzione del lavoro di laboratorio devono essere conservate esclusivamente in un taccuino per il lavoro di laboratorio (è possibile anche su una bozza o su un modulo (protocollo) appositamente preparato per le bozze delle note. Questo modulo è una bozza e il taccuino è una copia pulita. Dovrebbe essere conservato con la massima attenzione. In un quaderno per il lavoro di laboratorio, il lavoro completato è documentato secondo le istruzioni per la sua attuazione.

   Progettazione del lavoro di laboratorio.

   Registrazioni di lavoro preparate in modo illegittimo della procedura per l'esecuzione del lavoro di laboratorio e dei risultati delle misurazioni possono annullare tutto il lavoro svolto.

   Non è difficile imparare a trascrivere correttamente il lavoro di laboratorio su un quaderno, basta seguire attentamente alcuni requisiti di base; La registrazione dei risultati durante l'esecuzione del lavoro di laboratorio può essere effettuata sia su un quaderno che su fogli firmati separati.

   Quando si eseguono lavori di laboratorio, è molto importante annotare immediatamente tutto ciò che è stato fatto.Tutti i risultati delle misurazioni dirette deve essere trascritto immediatamente e senza alcuna elaborazione solo con una penna. Non ci sono eccezioni a questa regola. Le registrazioni dovrebbero essere tali da poter essere comprese senza troppe difficoltà dopo un po' di tempo. Esempi di errori comuni sono ambiguità e ambiguità. Lettere e numeri devono essere scritti in modo chiaro.

   L’abitudine di correggere i numeri è nemica della chiarezza. Non forzare il tuo insegnante, che sta controllando gli appunti sul quaderno, e te stesso, a scervellarti sui numeri corretti.

   Non eseguite nessun calcolo, nemmeno il più semplice, prima di annotare il risultato della misurazione.

   Non dimenticare di fare un disegno o uno schema di installazione sul tuo quaderno quando necessario. C’è un antico proverbio cinese: “Un’immagine vale più di mille parole”. Il disegno e le sue iscrizioni devono essere realizzati a matita in modo da poter utilizzare una gomma per correggere gli errori.

   Se è possibile eseguire calcoli preliminari senza errori, ciò deve essere fatto per garantire che l'esperimento sia stato eseguito correttamente. Se è possibile creare un grafico nel tuo lavoro, questo deve essere fatto. Sui grafici, la causa viene solitamente tracciata orizzontalmente e l’effetto verticalmente.

   Quindi, formattato correttamente dovrebbe contenere le seguenti sezioni.

   Titolo dell'opera e relativo n.

   Attrezzatura.

   Dati per il calcolo dell'errore di misurazione.

   Lo scopo del lavoro (non è necessario scriverlo. È formulato nel libro di testo).

   Un disegno o uno schema dell'impianto con i simboli delle quantità misurate utilizzate nell'opera (se necessario).

   L'ordine di lavoro.

   Risultati di tutte le misurazioni dirette.

   a) le registrazioni dei risultati delle misurazioni non dovrebbero consentire interpretazioni diverse;

   b) barrare le voci che appaiono errate per poterle eventualmente leggere;

   c) non consentire cancellature e scarabocchi di appunti, non consentire riscritture dell'opera. Ciò comporta una possibile perdita di informazioni ed elimina la possibilità di falsificare i risultati.

   Risultati di misurazioni e calcoli (senza errori) sotto forma di tabelle.

   Grafici.

   Conclusione (deve corrispondere allo scopo del lavoro). Nella conclusione, indicare l'errore di misurazione.

   Criteri per la valutazione del lavoro di laboratorio.

   Voto "5" viene dato se lo studente completa il lavoro per intero rispettando la sequenza necessaria di esperimenti e misurazioni, assembla in modo indipendente e razionale attrezzatura necessaria, conduce tutti gli esperimenti in condizioni e modalità che garantiscono la ricezione di risultati e conclusioni corretti, rispetta i requisiti delle norme di sicurezza, completa correttamente e accuratamente tutte le registrazioni, tabelle, disegni, disegni, grafici ed esegue correttamente l'analisi degli errori.

   Voto "4" viene fornito se tutti i requisiti per una valutazione "5" sono soddisfatti, ma sono state commesse due o tre carenze, non più di un errore minore e una mancanza

   Voto "3" viene fornito se il lavoro non è stato completato completamente, ma il volume della parte completata ci consente di ottenere il risultato e la conclusione corretti, o se sono stati commessi errori durante l'esperimento e la misurazione

   Voto "2" viene fornito se il lavoro non è stato completato completamente, o il volume della parte completata del lavoro non consente di trarre conclusioni corrette, o se esperimenti, misurazioni, calcoli, osservazioni sono stati eseguiti in modo errato.

   In tutti i casi il voto viene ridotto se lo studente non rispetta le norme di sicurezza!

   Errori grossolani:

   ignoranza definizioni di concetti di base, leggi, regole, principi di base della teoria, formule, simboli generalmente accettati per designare quantità fisiche, unità di misura;

   incapacità evidenziare la cosa principale nella risposta;

   incapacità applicare la conoscenza per risolvere problemi e spiegare fenomeni fisici, domande di un problema formulate in modo errato o spiegazioni errate dello stato di avanzamento della sua soluzione, ignoranza di tecniche per risolvere problemi simili a quelli precedentemente risolti in classe, errori che mostrano una comprensione errata delle condizioni del problema o interpretazione errata della soluzione;

   incapacità leggere e costruire grafici e schemi circuitali;

   incapacità preparare l'installazione o l'attrezzatura di laboratorio per il funzionamento, condurre esperimenti, calcoli necessari o utilizzare i dati ottenuti per trarre conclusioni;

   negligente atteggiamento nei confronti delle attrezzature di laboratorio e degli strumenti di misura;

   incapacità determinare la lettura del dispositivo di misurazione;

   violazione requisiti delle norme sul lavoro sicuro durante l'esecuzione dell'esperimento.

   Errori minori:

   imprecisione formulazioni, definizioni, concetti, leggi, teorie causate da una copertura incompleta delle caratteristiche principali del concetto da definire, errori causati dal mancato rispetto delle condizioni per condurre esperimenti o misurazioni;

   errori V simboli su diagrammi schematici, imprecisioni in disegni, grafici, diagrammi;

   passaggio o ortografia imprecisa dei nomi delle unità di misura delle grandezze fisiche;

   irrazionale scelta della soluzione.

   Errori di misurazione.

   Esecuzione di laboratorio e lavoro pratico in fisica è associato alla misurazione di varie quantità fisiche e alla successiva elaborazione dei loro risultati. La misurazione è l'operazione di confronto della dimensione dell'oggetto oggetto di studio con la dimensione di un singolo oggetto (oMisurazione - trovare sperimentalmente il valore di una grandezza fisica utilizzando la media). Quindi, ad esempio, un metro viene preso come unità di lunghezza e, come risultato della misurazione della lunghezza di un determinato segmento, viene determinato quanti metri sono contenuti in questo segmento. In fisica e tecnologia non esistono strumenti e altri mezzi di misurazione assolutamente accurati, quindi non esistono assolutamente risultati accurati misurazioni. Tuttavia, devi ancora misurare. Quanto puoi fidarti dei risultati ottenuti?

   È consuetudine distingueremisurazioni dirette e indirette . Con diretto Nella misurazione viene effettuato un confronto diretto tra la dimensione dell'oggetto misurato e la dimensione di un singolo oggetto. In altre parole, si tratta di una misurazione in cui il risultato è direttamente in fase di lettura sulla bilancia (o lettura da un dispositivo digitale). Di conseguenza, il valore desiderato si trova direttamente dalle letture del dispositivo di misurazione, ad esempio volume - dal livello del liquido nel cilindro graduato (bicchiere), peso - dall'allungamento della molla del dinamometro, ecc. Errore di misurazione diretta (indicato da∆ ) dipende solo dalla qualità del dispositivo di misurazione. In un libro di testo di fisica per la seconda media di A.V. Peryshkin introduce il concetto di errore di misurazione (pagina 11 del libro di testo):l'errore di misurazione ∆a è pari alla metà del valore di divisione del dispositivo di misurazione e che quando si registra il valore misurato, tenendo conto dell'errore, si dovrebbe utilizzare la formula

   A = risultato della misurazione + ∆a.

   Nel grado 10 questo concetto è formulato diversamente: l'errore della misurazione diretta è la somma dell'errore strumentale del dispositivo∆i A ed errori di lettura∆о A . Probabilmente, l'autore del libro di testo della seconda media ha utilizzato la regola dei cosiddetti "errori trascurabili":Entrambe le componenti dell'errore di misurazione diretta dovrebbero essere prese in considerazione solo se sono vicine l'una all'altra. Uno qualsiasi di questi termini può essere trascurato se non supera 1/3 - 1/4 dell'altro.

   Strumentale

   errore

   +

   Sovrano studentesco

   Fino a 30 cm

   1 millimetro

   1 millimetro

   Righello da disegno

   Fino a 50 cm

   1 millimetro

   0,2 mm

   Righello per utensili (acciaio)

   Fino a 30 cm

   1 millimetro

   0,1 mm

   Linea dimostrativa

   100 cm

   1 cm

   0,5 cm

   Nastro di misurazione

   150cm

   0,5 cm

   0,25 cm

   Cilindro graduato

   Fino a 250 ml

   1 ml

   1 ml

   Calibri

   150 mm

   0,1 mm

   0,05 mm

   Micrometro

   25 mm

   0,01 mm

   0,005 mm

   Dinamometro da allenamento

   4N

   0,1 N

   0,05 N

   Cronometro meccanico

   0-30 minuti

   0,2 secondi

   1 secondo ogni 30 minuti

   Cronometro elettronico

   100 secondi

   0,01 secondi

   0,01 secondi

   Barometro aneroide

   720-780 mmHg

   1mmHg

   3mmHg

   Termometro ad alcool

   0-100 оС

   1 OC

   1 OC

   Amperometro scolastico

   2A

   0,1 A

   0,05 A

   Voltmetro scolastico

   6 V

   0,2 V

   0,1

   Probabilmente il concetto di errore di misura avrebbe dovuto essere introdotto diversamente in 7a elementare:L'errore di misura ∆a è uguale all'errore strumentale del dispositivo di misura. Poiché le misurazioni effettuate durante il lavoro di laboratorio nel grado 7 utilizzano strumenti semplici ma comunque di misurazione (righello, metro a nastro, cilindro graduato, dinamometro, ecc.),

   L'errore strumentale degli strumenti di misura, ad esempio per le dimensioni lineari, è solitamente indicato sullo strumento stesso sotto forma di errore assoluto o sotto forma di valore di divisione. Se questo non è presente sul dispositivo, viene considerato pari alla metà del prezzo della divisione più piccola. Di norma, il prezzo di divisione della scala degli strumenti è coerente con l'errore strumentale. Per i dispositivi con lettura digitale delle quantità misurate, il metodo di calcolo dell'errore è indicato nei dati del passaporto del dispositivo. Se questi dati mancano, l'errore assoluto viene considerato pari a un valore pari alla metà dell'ultima cifra digitale dell'indicatore. Errore di lettura∆oA è dovuto al fatto che l'indice dello strumento non sempre coincide esattamente con le divisioni della scala (ad esempio, la freccia sulla scala di un dinamometro, voltmetro). In questo caso l'errore di lettura non supera la metà del valore di divisione della scala e anche l'errore di lettura viene preso come metà del valore di divisione della scala∆о A = s/2, dove s è il valore di divisione della scala del dispositivo di misurazione. L'errore di lettura deve essere preso in considerazione solo quando, durante la misurazione, l'indice dello strumento si trova tra le divisioni segnate sulla scala dello strumento. Non ha alcun senso parlare, tanto meno tentare di tenere conto degli errori di lettura degli strumenti digitali. Entrambe le componenti dell'errore di misurazione diretta dovrebbero essere prese in considerazione solo se sono vicine l'una all'altra.
   Nella pratica di laboratorio scolastico, i metodi della statistica matematica non vengono praticamente utilizzati nella misurazione. Pertanto, quando si eseguono lavori di laboratorio, è necessario determinare gli errori massimi nella misurazione delle quantità fisiche.

   Tuttavia, molto più spesso le misurazioni vengono effettuate indirettamente, ad esempio l'area di un rettangolo viene determinata misurando le lunghezze dei suoi lati, - mediante misurazioni di massa e volume, ecc. In tutti questi casi il valore desiderato della grandezza misurata si ottiene attraverso opportuni calcoli.Misurazione indiretta - determinazione del valore di una grandezza fisica mediante una formula che la collega con altre grandezze fisiche determinate mediante misurazioni dirette.

   Il risultato di qualsiasi misurazione contiene sempre qualche errore. Pertanto, il compito di misurazione comprende non solo la ricerca del valore stesso, ma anche la stima dell'errore consentito durante la misurazione. Se non viene effettuata una stima dell'errore nel risultato di una misurazione fisica, allora possiamo supporre che la quantità misurata sia generalmente sconosciuta, poiché l'errore può, in generale, essere dello stesso ordine della quantità misurata stessa o anche maggiore . Questa è la differenza tra le misurazioni fisiche e quelle domestiche o tecniche, in cui, come risultato dell'esperienza pratica, è noto in anticipo che lo strumento di misurazione selezionato fornisce una precisione accettabile e l'influenza di fattori casuali sul risultato della misurazione è trascurabile rispetto al costo di divisione dello strumento utilizzato.

   Gli errori nelle misurazioni fisiche sono generalmente suddivisi in sistematici, casuali e grossolani. Gli errori sistematici sono causati da fattori che agiscono nello stesso modo quando le stesse misurazioni vengono ripetute più volte. Gli errori sistematici sono nascosti nell'imprecisione dello strumento stesso e in fattori non presi in considerazione durante lo sviluppo del metodo di misurazione. Tipicamente l'errore sistematico di un dispositivo è indicato nella sua scheda tecnica. Per quanto riguarda il metodo di misurazione, tutto dipende dalle qualifiche dello sperimentatore. Sebbene l'errore sistematico totale in tutte le misurazioni effettuate in un dato esperimento porterà sempre ad un aumento o una diminuzione del risultato corretto, il segno di questo errore è sconosciuto. Pertanto non è possibile apportare una correzione a questo errore, ma questo errore deve essere attribuito al risultato finale della misurazione.

   Gli errori casuali devono la loro origine a una serie di ragioni, il cui effetto non è lo stesso in ogni esperimento e non può essere preso in considerazione. Loro hanno significati diversi anche per le misurazioni effettuate nello stesso modo, cioè sono casuali. Diciamo che è fattaN misurazioni ripetute della stessa quantità. Se vengono eseguiti utilizzando lo stesso metodo, nelle stesse condizioni e con allo stesso grado completezza, allora tali misurazioni sono chiamate eguale precisione.

   Il terzo tipo di errori che dobbiamo affrontare sono errori grossolani o errori grossolani. L'errore di misurazione lordo si riferisce a un errore significativamente maggiore del previsto in determinate condizioni. Può essere effettuato a causa di un errato utilizzo dell'apparecchio, di un'errata registrazione delle letture dell'apparecchio, di un'errata lettura della lettura, della mancata considerazione del moltiplicatore di scala, ecc.

   Calcolo degli errori.

   Introduciamo le seguenti notazioni: A, B, .... -quantità fisiche. aprile -valore approssimativo di una grandezza fisica , cioè. un valore ottenuto mediante misurazioni dirette o indirette. Lascia che te lo ricordiamoerrore assoluto il numero approssimativo è la differenza tra questo numero(Misurato) e il suo esatto significato(VERO) e nessuno dei due valore esatto, né l'errore assoluto sono fondamentalmente sconosciuti e devono essere valutati in base ai risultati della misurazione.

   ∆ A = Aism - Cicogna

   Errore relativo (εа) di un numero approssimativo (misurazione di una grandezza fisica) è il rapporto tra l'errore assoluto del numero approssimativo e questo numero stesso.

   εA = ∆A /Aismo

   Errore assoluto massimo le misurazioni dirette sono costituite dall'errore strumentale assoluto e dall'errore assoluto di lettura in assenza di altri errori:
   ∆A = ∆eA + ∆eA

   ∆eA -errore strumentale assoluto , determinato dalla progettazione del dispositivo (errore dello strumento di misura). Trovato nelle tabelle.
   ∆iA -errore assoluto di lettura (ottenuto da letture non sufficientemente accurate degli strumenti di misura), è pari nella maggior parte dei casi alla metà del valore della divisione; quando si misura il tempo: il prezzo di un cronometro o di una divisione dell'orologio.

   L'errore di misurazione assoluto viene solitamente arrotondato a una cifra significativa (∆A ~ 0,18 = 0,20). Il valore numerico del risultato della misurazione viene arrotondato in modo che la sua ultima cifra sia nella stessa cifra della cifra dell'errore (A ~ 12,323 = 12,30).

   Formule per il calcolo degli errori relativi per vari casi sono riportati nella tabella.

   Come utilizzare questa tabella?

   Consideriamo, ad esempio, una grandezza fisicaρ calcolato con la formula:

   ρ = m/V . ValoriM EV trovato mediante misurazioni dirette durante il lavoro di laboratorio. I loro errori assoluti sono rispettivamente uguali∆m = ∆ EM + ∆оm E∆V = ∆ EV + ∆оV . Gj Sostituendo i valori ottenuti∆m E∆V, M EV nella formula, otteniamo un valore approssimativo∆ρ = ∆m/∆V. Sostituendo in modo simileM EV nella formula, otteniamo il valoreρpr . Successivamente, dovresti calcolare l'errore relativo del risultatoερ . Questo può essere fatto utilizzando la formula appropriata dalla quarta riga della tabella.ερ = εm + εV = ∆m/m + ∆V/V

   Poiché, a causa della presenza di errori casuali, anche i risultati delle misurazioni rappresentano per loro natura variabili casuali, vero valoreρist il valore misurato non può essere specificato. Tuttavia, è possibile stabilire un certo intervallo di valori della quantità misurata vicino al valore ottenuto a seguito delle misurazioniρpr , che contiene con una certa probabilitàρist . ρpr - ∆ρ ≤ ρist ≤ ρpr + ∆ρ.

   Quindi il risultato finale delle misurazioni della densità può essere scritto nella seguente forma:

   ρist = ρpr ± ∆ρ

   Problema di stima del miglior valoreρist e la determinazione dei limiti dell'intervallo in base ai risultati della misurazione è oggetto della statistica matematica. Ma questo è un discorso a parte...

   A proposito di calcoli numerici

   Quando si effettuano i calcoli, di solito viene utilizzato un microcalcolatore; di conseguenza, l'indicatore nella risposta mostra automaticamente tutti i numeri che possono essere contenuti su di esso. Ciò crea l'impressione che il risultato sia eccessivamente accurato. Allo stesso tempo, i risultati della misurazione sono numeri approssimativi. Ricordiamo (vedi, ad esempio, M.Ya. Vygodsky, Handbook of Elementary Mathematics) che per i numeri approssimativi la notazione 2.4 si distingue da 2.40, la notazione 0.02 da 0.0200, ecc. La notazione 2.4 significa che solo l'intera e la decima cifra sono corrette, ma il vero valore del numero potrebbe essere, ad esempio, 2.43 o 2.38. La voce 2.40 significa che anche i centesimi sono corretti, numero vero forse 2.403 o 2.398, ma non 2.421 o 2.382. La stessa distinzione viene fatta per gli interi. La voce 382 significa che tutti i numeri sono corretti. Se non puoi garantire per l'ultima cifra, il numero viene arrotondato, ma scritto non nella forma 380, ma nella forma 38·10. Scrivere 380 significa che l'ultima cifra (zero) è corretta. Se solo le prime due cifre del numero 4720 sono corrette, deve essere scritto come 47·102 o 4.7·103. Nei casi in cui i valori numerici delle quantità fisiche sono molto maggiori o molto minori di uno, solitamente vengono scritti come un numero compreso tra 1 e 10, moltiplicato per la corrispondente potenza di dieci.

   Il numero di caratteri nel risultato finale è determinato da seguenti regole. Innanzitutto, il numero di cifre significative dell'errore è limitato. Le cifre significative sono tutte le cifre corrette di un numero tranne gli zeri davanti al numero. Ad esempio, il numero 0,00385 ha tre cifre significative, il numero 0,03085 ha quattro cifre significative, il numero 2500 ne ha quattro e il numero 2,5 103 ne ha due. L'errore viene sempre registrato con una o due cifre significative. Nel fare ciò ci lasciamo guidare dalle seguenti considerazioni.

   Il valore di un errore casuale ottenuto elaborando i risultati di un certo numero di misurazioni è esso stesso un numero casuale, cioè se eseguiamo nuovamente lo stesso numero di misurazioni, allora, in generale, otterremo non solo un risultato diverso per valore misurato, ma anche una stima diversa per errore. Poiché l'errore risulta essere un numero casuale, utilizzando le leggi della statistica matematica, è possibile trovarne un intervallo di confidenza. I calcoli corrispondenti mostrano che anche con abbastanza gran numero misurazioni, questo intervallo di confidenza risulta essere molto ampio, cioè L'entità dell'errore è stimata in modo abbastanza approssimativo. Quindi, con 10 misurazioni, l'errore relativo dell'errore supera il 30%. Occorre quindi dare due cifre significative se la prima è 1 o 2, e una cifra significativa se è uguale o maggiore di 3. Questa regola è di facile comprensione se si considera che 30% di 2 è 0,6, e di 4 già 1.2. Pertanto, se l'errore è espresso, ad esempio, da un numero che inizia con il numero 4, allora questo numero contiene un'inesattezza (1.2) superiore a uno nella prima cifra.

   Una volta registrato l'errore, il valore del risultato deve essere arrotondato in modo che la sua ultima cifra significativa sia della stessa cifra dell'errore. Un esempio della corretta presentazione del risultato finale:T = (18,7± 1,2)·102s.

   Regole per la costruzione dei grafici

   I grafici vengono disegnati su carta millimetrata, sulla quale vengono prima tracciati gli assi delle coordinate. Alle estremità degli assi sono indicate le grandezze fisiche e le loro dimensioni. Quindi vengono applicate le divisioni della scala agli assi in modo che la distanza tra le divisioni sia 1, 2, 5 unità (o 0,1, 0,2, 0,5 o 10, 20, 50, ecc.). Tipicamente l'ordine di scala, ad es. 10±n è posto all'estremità dell'asse. Ad esempio, per il percorso percorso dal corpo, invece di 1000, 1100, 1200, ecc. metri vicino alle divisioni della scala scrivono 1.0, 1.1, 1.2 e alla fine dell'asse quantità fisica indicato come S, 103 mo S·10-3, m Il punto di intersezione degli assi non deve necessariamente corrispondere a zero lungo ciascuno degli assi. L'origine degli assi e delle scale dovrebbe essere scelta in modo tale che il grafico occupi l'intero piano delle coordinate. Dopo aver costruito gli assi, i punti sperimentali vengono tracciati su carta millimetrata. Sono designati da piccoli cerchi, quadrati, ecc. Se vengono costruiti più grafici su un piano di coordinate, vengono scelte designazioni diverse per i punti. Quindi, da ciascun punto in alto, in basso e a destra, a sinistra, vengono tracciati i segmenti corrispondenti agli errori dei punti sulla scala degli assi. Se l'errore su uno degli assi (o su entrambi gli assi) risulta essere troppo piccolo, si presume che venga visualizzato sul grafico in base alla dimensione del punto stesso.

   I punti sperimentali, di regola, non sono collegati tra loro né da segmenti retti né da una curva arbitraria. Viene invece costruito un grafico teorico della funzione (lineare, quadratico, esponenziale, trigonometrico, ecc.) che riflette un modello fisico noto o sospetto manifestato in un dato esperimento, espresso sotto forma di una formula appropriata. In un laboratorio di laboratorio i casi sono due: la realizzazione di un grafico teorico mira a estrarre parametri sconosciuti di una funzione da un esperimento (la tangente della pendenza di una retta, un esponente, ecc.) oppure si confrontano i previsioni della teoria con i risultati dell’esperimento.

   Nel primo caso, il grafico della funzione corrispondente viene disegnato “ad occhio” in modo che attraversi tutte le aree di errore il più vicino possibile ai punti sperimentali. Ci sono metodi matematici, permettendo di tracciare una curva teorica attraverso punti sperimentali in un certo senso nel miglior modo possibile. Quando si disegna un grafico “a occhio”, si consiglia di utilizzare la sensazione visiva che la somma delle deviazioni positive e negative dei punti dalla curva disegnata sia uguale a zero.

   Nel secondo caso, il grafico viene costruito in base ai risultati dei calcoli e i valori calcolati vengono rilevati non solo per i punti ottenuti nell'esperimento, ma con un certo passo sull'intera area di misurazione per ottenere un risultato uniforme curva. Tracciare i risultati del calcolo sotto forma di punti su carta millimetrata è un momento di lavoro: dopo aver disegnato la curva teorica, questi punti vengono rimossi dal grafico. Se la formula di calcolo include un parametro sperimentale già definito (o precedentemente noto), i calcoli vengono eseguiti sia con il valore medio del parametro sia con i suoi valori massimo e minimo (entro l'errore). In questo caso il grafico mostra una curva ottenuta con il valore medio del parametro, e una banda delimitata da due curve calcolate per massimo e valori minimi parametro.

   Diamo un'occhiata alle regole per costruire grafici utilizzando il seguente esempio. Supponiamo che la legge del moto di un certo corpo sia stata studiata in un esperimento. Il corpo si muoveva in linea retta e l'obiettivo dell'esperimento era misurare la distanza percorsa dal corpo in vari periodi di tempo. Dopo aver condotto un certo numero di esperimenti ed elaborato i risultati delle misurazioni, sono stati rilevati i valori medi delle quantità misurate e i relativi errori. È necessario rappresentare i risultati dell'esperimento presentato nella tabella sotto forma di grafico e trovarli dal grafico corpo, assumendo un moto uniforme.

   Tavolo. Dipendenza del percorso percorso da un corpo nel tempo

   Lavoro di laboratorio n. 1

   Il movimento di un corpo in un cerchio sotto l'influenza della gravità e dell'elasticità.

   Scopo del lavoro: verificare la validità della seconda legge di Newton per il movimento di un corpo in un cerchio sotto l'influenza di più corpi.

   1) peso, 2) filo, 3) treppiede con attacco e anello, 4) foglio di carta, 5) metro a nastro, 6) orologio con lancetta dei secondi.

   Background teorico

   L'apparato sperimentale consiste in un peso legato con un filo ad un anello per treppiede (Fig. 1). Sul tavolo sotto il pendolo c'è un foglio di carta su cui è disegnato un cerchio con un raggio di 10 cm al centro DI il cerchio si trova verticalmente sotto il punto di sospensione A pendolo. Quando il carico si muove lungo il cerchio raffigurato sul telo, il filo descrive una superficie conica. Pertanto, viene chiamato un tale pendolo conico

   Proiettiamo (1) sugli assi delle coordinate X e Y.

   (X), (2)

   (U), (3)

   dove è l'angolo formato dal filo con la verticale.

   Esprimiamo dall'ultima equazione

   e sostituirlo nell'equazione (2). Poi

   Se il periodo di circolazione T il pendolo in una circonferenza di raggio K è quindi noto dai dati sperimentali

   Il periodo di circolazione può essere determinato misurando il tempo T , durante il quale il pendolo fa N giri al minuto:

   Come si può vedere dalla Figura 1,

   , (7)

   Fig.1

   Fig.2

   Dove h =OK – distanza dal punto di sospensione A al centro del cerchio DI .

   Tenendo conto delle formule (5) – (7), l'uguaglianza (4) può essere rappresentata come

   . (8)

   La formula (8) è una conseguenza diretta della seconda legge di Newton. Pertanto, il primo modo per verificare la validità della seconda legge di Newton si riduce alla verifica sperimentale dell’identità dei lati sinistro e destro dell’uguaglianza (8).

   La forza imprime al pendolo un'accelerazione centripeta

   Tenendo conto delle formule (5) e (6), la seconda legge di Newton ha la forma

   . (9)

   Forza F misurata con un dinamometro. Il pendolo viene allontanato dalla sua posizione di equilibrio di una certa distanza uguale al raggio cerchio R , e leggere le letture del dinamometro (Fig. 2) Massa del carico M presupposto noto.

   Di conseguenza, un altro modo per verificare la validità della seconda legge di Newton si riduce alla verifica sperimentale dell’identità dei lati sinistro e destro dell’uguaglianza (9).

   ordine di lavoro

   Assemblare l'apparato sperimentale (vedi Fig. 1), scegliendo una lunghezza del pendolo di circa 50 cm.

   Su un pezzo di carta, disegna un cerchio con un raggio R = 10 cm.

   Posiziona il foglio di carta in modo che il centro del cerchio si trovi sotto il punto di sospensione verticale del pendolo.

   Misura la distanza H tra il punto di sospensione A e il centro del cerchio DI nastro di misurazione.

   h =

   5. Metti in movimento il pendolo conico lungo il cerchio disegnato a velocità costante. Misurare il tempo T , durante il quale il pendolo fa N = 10 giri.

   T =

   6. Calcolare l'accelerazione centripeta del carico

   Calcolare

   Conclusione.

   Lavoro di laboratorio n. 2

   Verifica della legge Boyle-Mariotte

   Scopo del lavoro: testare sperimentalmente la legge di Boyle-Mariotte confrontando i parametri del gas in due stati termodinamici.

   Attrezzature, strumenti di misura: 1) un apparecchio per lo studio delle leggi dei gas, 2) un barometro (uno per classe), 3) un treppiede da laboratorio, 4) una striscia di carta millimetrata di 300*10 mm, 5) un metro a nastro.

   Background teorico

   La legge Boyle-Mariotte determina la relazione tra la pressione e il volume di un gas di una data massa a temperatura costante. Per garantire che questa legge o l’uguaglianza siano giuste

   (1)

   basta misurare la pressioneP 1 , P 2 gas e il suo volumeV 1 , V 2 rispettivamente nello stato iniziale e finale. Un aumento nell'accuratezza del controllo della legge si ottiene sottraendo il prodotto da entrambi i lati dell'uguaglianza (1). Quindi la formula (1) sarà simile

   (2)

   O

   (3)

   Il dispositivo per lo studio delle leggi dei gas è costituito da due tubi di vetro 1 e 2 lunghi 50 cm, collegati tra loro da un tubo di gomma lungo 3 1 m, una piastra con morsetti 4 di 300 * 50 * 8 mm e un tappo 5 (Fig. 1, a). Una striscia di carta millimetrata è attaccata alla piastra 4 tra i tubi di vetro. Il tubo 2 viene rimosso dalla base dell'apparecchio, abbassato e fissato nella gamba del treppiede 6. Il tubo di gomma viene riempito d'acqua. La pressione atmosferica viene misurata da un barometro in mmHg. Arte.

   Quando il tubo mobile è fissato nella posizione iniziale (Fig. 1, b), il volume cilindrico di gas nel tubo fisso 1 può essere trovato utilizzando la formula

   , (4)

   Dove S – area della sezione trasversale del 1° tubo

   La pressione iniziale del gas al suo interno, espressa in mm Hg. Art., è costituito dalla pressione atmosferica e dalla pressione di una colonna d'acqua con un'altezza nel tubo 2:

   mmHg (5).

   dove è la differenza dei livelli dell'acqua nei tubi (in mm). La formula (5) tiene conto del fatto che la densità dell'acqua è 13,6 volte inferiore alla densità del mercurio.

   Quando il tubo 2 viene sollevato e fissato nella sua posizione finale (Fig. 1, c), il volume del gas nel tubo 1 diminuisce:

   (6)

   dove è la lunghezza della colonna d'aria nel tubo fisso 1.

   La pressione finale del gas si trova dalla formula

   mm. rt. Arte. (7)

   Sostituendo i parametri iniziali e finali del gas nella formula (3) possiamo rappresentare la legge di Boyle-Mariotte nella forma

   (8)

   Pertanto, il controllo della validità della legge di Boyle-Mariotte si riduce alla verifica sperimentale dell'identità delle parti sinistra L 8 e destra P 8 dell'uguaglianza (8).

   Ordine di lavoro

   7.Misurare la differenza dei livelli dell'acqua nei tubi.

   Sollevare il tubo mobile 2 ancora più in alto e fissarlo (vedi Fig. 1, c).

   Ripetere le misurazioni della lunghezza della colonna d'aria nel tubo 1 e della differenza dei livelli dell'acqua nei tubi. Registra le tue misurazioni.

   10.Misurare pressione atmosferica barometro.

   11.Calcola il lato sinistro dell'uguaglianza (8).

   Calcolare il lato destro dell'uguaglianza (8).

   13. Verifica uguaglianza (8)

   CONCLUSIONE:

   Lavoro di laboratorio n. 4

   Studio del collegamento misto di conduttori

   Scopo del lavoro : studiare sperimentalmente le caratteristiche di una connessione mista di conduttori.

   Attrezzature, strumenti di misura: 1) alimentatore, 2) chiave, 3) reostato, 4) amperometro, 5) voltmetro, 6) cavi di collegamento, 7) tre resistori a filo avvolto con resistenze di 1 Ohm, 2 Ohm e 4 Ohm.

   Background teorico

   Molti circuiti elettrici utilizzano una connessione mista di conduttori, ovvero una combinazione di connessioni in serie e in parallelo. Il più semplice collegamento misto di resistenze = 1 Ohm, = 2 Ohm, = 4 Ohm.

   a) I resistori R 2 e R 3 sono collegati in parallelo, quindi la resistenza tra i punti 2 e 3

   b) Inoltre, con un collegamento in parallelo, la corrente totale che fluisce nel nodo 2 è pari alla somma delle correnti che ne escono.

   c) Considerando che la resistenzaR 1 e la resistenza equivalente sono collegate in serie.

   , (3)

   e la resistenza totale del circuito tra i punti 1 e 3.

   .(4)

   Il circuito elettrico per studiare le caratteristiche di una connessione mista di conduttori è costituito da una fonte di alimentazione 1, alla quale sono collegati tramite un interruttore un reostato 3, un amperometro 4 e una connessione mista di resistori a tre fili R 1, R 2 e R 3 2. Il voltmetro 5 misura la tensione tra diverse coppie di punti nel circuito. Lo schema del circuito elettrico è mostrato nella Figura 3. Le misurazioni successive di corrente e tensione nel circuito elettrico consentiranno di verificare le relazioni (1) – (4).

   Misurazioni attualiIOche scorre attraverso il resistoreR1, e l'uguaglianza dei potenziali su di esso consente di determinare la resistenza e confrontarla con un dato valore.

   . (5)

   La resistenza può essere trovata dalla legge di Ohm misurando la differenza di potenziale con un voltmetro:

   .(6)

   Questo risultato può essere confrontato con il valore ottenuto dalla formula (1). La validità della formula (3) viene verificata mediante un'ulteriore misurazione utilizzando un voltmetro (tra i punti 1 e 3).

   Questa misurazione permetterà anche di stimare la resistenza (tra i punti 1 e 3).

   .(7)

   I valori sperimentali di resistenza ottenuti dalle formule (5) – (7) devono soddisfare la relazione 9;) per un dato collegamento misto di conduttori.

   Ordine di lavoro

   Assemblare un circuito elettrico

   3. Registrare il risultato della misurazione corrente.

   4. Collegare un voltmetro ai punti 1 e 2 e misurare la tensione tra questi punti.

   5.Registrare il risultato della misurazione della tensione

   6. Calcola la resistenza.

   7. Annotare il risultato della misurazione della resistenza = e confrontarlo con la resistenza del resistore = 1 Ohm

   8. Collegare un voltmetro ai punti 2 e 3 e misurare la tensione tra questi punti

   verificare la validità delle formule (3) e (4).

   Ohm

   Conclusione:

   Abbiamo studiato sperimentalmente le caratteristiche delle connessioni di conduttori misti.

   Controlliamo:

   Compito aggiuntivo. Assicurarsi che quando si collegano i conduttori in parallelo, l'uguaglianza sia vera:

   Ohm

   Ohm

   2° corso.

   Lavoro di laboratorio n. 1

   Studio del fenomeno dell'induzione elettromagnetica

   Scopo del lavoro: dimostrare sperimentalmente la regola di Lenz, che determina la direzione della corrente durante l'induzione elettromagnetica.

   Attrezzature, strumenti di misura: 1) magnete ad arco, 2) bobina-bobina, 3) milliamperometro, 4) nastro magnetico.

   Background teorico

   Secondo la legge dell'induzione elettromagnetica (o legge di Faraday-Maxwell), la fem dell'induzione elettromagnetica E io in un circuito chiuso è numericamente uguale e di segno opposto alla velocità di variazione del flusso magnetico F attraverso la superficie delimitata da questo contorno.

   E i = - Ô ’

   Per determinare il segno della fem indotta (e, di conseguenza, la direzione della corrente indotta) nel circuito, questa direzione viene confrontata con la direzione selezionata di bypass del circuito.

   La direzione della corrente indotta (così come l'entità della fem indotta) è considerata positiva se coincide con la direzione selezionata per bypassare il circuito ed è considerata negativa se è opposta alla direzione selezionata per bypassare il circuito. Usiamo la legge di Faraday-Maxwell per determinare la direzione della corrente indotta in una bobina di filo circolare con un'area S 0 . Supponiamo che nel momento iniziale T 1 =0 l'induzione del campo magnetico nella regione della bobina è zero. Al momento successivo T 2 = la bobina si sposta nella regione del campo magnetico, la cui induzione è diretta perpendicolarmente al piano della bobina verso di noi (Fig. 1 b)

   Per la direzione di attraversamento del contorno scegliamo la direzione oraria. Secondo la regola del succhiello, il vettore dell'area del contorno sarà diretto lontano da noi perpendicolarmente all'area del contorno.

   Il flusso magnetico penetrante nel circuito nella posizione iniziale della bobina è zero (=0):

   Flusso magnetico nella posizione finale della bobina

   Variazione del flusso magnetico per unità di tempo

   Ciò significa che la fem indotta, secondo la formula (1), sarà positiva:

   E io =

   Ciò significa che la corrente indotta nel circuito sarà diretta in senso orario. Di conseguenza, secondo la regola del succhiello per le correnti di circuito, l'induzione intrinseca sull'asse di tale bobina sarà diretta contro l'induzione del campo magnetico esterno.

   Secondo la regola di Lenz, la corrente indotta nel circuito ha una direzione tale che il flusso magnetico che crea attraverso la superficie limitata dal circuito impedisce la variazione del flusso magnetico che ha causato questa corrente.

   Si osserva una corrente indotta anche quando il campo magnetico esterno viene rafforzato nel piano della bobina senza spostarla. Ad esempio, quando un nastro magnetico si muove in una bobina, il campo magnetico esterno e il flusso magnetico che lo penetra aumentano.

   Direzione di attraversamento del percorso

   F1

   F2

   ξi

   (cartello)

   (per esempio)

   io A

   B1S0

   B2S0

   -(B2 –B1)S0<0

   15 mA

   Ordine di lavoro

   1. Collegare la bobina 2 (vedi Fig. 3) ai morsetti del milliamperometro.

   2. Inserisci il polo nord del magnete a forma di arco nella bobina lungo il suo asse. Negli esperimenti successivi, spostare i poli magnetici sullo stesso lato della bobina, la cui posizione non cambia.

   Verificare la coerenza dei risultati sperimentali con la Tabella 1.

   3. Rimuovere il polo nord dell'arco magnetico dalla bobina. Presentare i risultati dell'esperimento nella tabella.

   Direzione di attraversamento del percorso misurare l'indice di rifrazione del vetro utilizzando una piastra piana parallela.

   Attrezzature, strumenti di misura: 1) piastra piano parallela con bordi smussati, 2) righello di misurazione, 3) squadra dello studente.

   Background teorico

   Il metodo per misurare l'indice di rifrazione mediante una lastra piano parallela si basa sul fatto che un raggio che passa attraverso una lastra piano parallela esce da essa parallelamente alla direzione di incidenza.

   Secondo la legge della rifrazione, l'indice di rifrazione del mezzo

   Per calcolare e su un foglio di carta, traccia due linee rette parallele AB e CD a una distanza di 5-10 mm l'una dall'altra e posiziona su di esse una lastra di vetro in modo che i suoi bordi paralleli siano perpendicolari a queste linee. Con questa disposizione della piastra, le linee rette parallele non si spostano (Fig. 1, a).

   Posizionare l'occhio al livello del tavolo e, seguendo le linee rette AB e CD attraverso il vetro, ruotare la piastra attorno all'asse verticale in senso antiorario (Fig. 1, b). La rotazione viene effettuata finché la trave QC non appare come una continuazione di BM e MQ.

   Per elaborare i risultati della misurazione, tracciare i contorni della piastra con una matita e rimuoverla dalla carta. Per il punto M tracciare una perpendicolare O 1 O 2 alle facce parallele della piastra e una retta MF.

   Quindi si posano segmenti uguali ME 1 =ML 1 sulle rette BM e MF e si abbassano le perpendicolari L 1 L 2 ed E 1 E 2 con un quadrato dai punti E 1 e L 1 sulla retta O 1 O 2 . Dai triangoli rettangoli l

   a) orientare innanzitutto le facce parallele della piastra perpendicolari ad AB e CD. Assicurati che le linee parallele non si muovano.

   b) posizionare l'occhio all'altezza del tavolo e, seguendo le linee AB e CD attraverso il vetro, ruotare la lastra attorno all'asse verticale in senso antiorario finché il raggio QC non appare come una continuazione di BM e MQ.

   2. Traccia i contorni del piatto con una matita, quindi staccalo dalla carta.

   3. Attraverso il punto M (vedi Fig. 1,b), utilizzando un quadrato, tracciare una perpendicolare O 1 O 2 alle facce parallele della piastra e una retta MF (continuazione di MQ).

   4. Con il centro nel punto M, traccia un cerchio di raggio arbitrario, segna i punti L 1 ed E 1 sulle linee rette BM e MF (ME 1 = ML 1)

   5. Usando un quadrato, abbassa le perpendicolari dai punti L 1 ed E 1 alla retta O 1 O 2.

   6. Misura la lunghezza dei segmenti L 1 L 2 e E 1 E 2 con un righello.

   7. Calcola l'indice di rifrazione del vetro utilizzando la formula 2.