Laboratoriearbeid i mekanikk 1. år. Laboratoriearbeid
FORORD
Publikasjonen inneholder retningslinjer for utførelse av laboratoriearbeid i fysikk. Beskrivelsen av hvert verk består av følgende deler: tittel på verket; Objektiv; instrumenter og tilbehør; mønstre som studeres; instruksjoner for å gjøre observasjoner; oppgave for å behandle resultatene; Kontrollspørsmål.
Jobbforberedende oppgave
Ved forberedelse til arbeid skal studenten:
1) studere stillingsbeskrivelsen og tenke gjennom svar på sikkerhetsspørsmål;
2) forberede innledende del av rapporten: tittelside, tittel på arbeidet, formålet med arbeidet, beskrivelse (diagram eller skisse) av laboratorieoppsettet og en kort beskrivelse av mønstrene som studeres;
3) utarbeide en observasjonsprotokoll.
Observasjonsprotokollen inneholder: tittelen på verket; tabeller som fylles ut under arbeidet; informasjon om eleven (fullt navn, gruppenummer). Formen på tabellene utvikles av eleven selvstendig.
Observasjonsprotokoll og laboratorierapport pent tegnet opp på den ene siden av A4-papir.
1) tittelblad;
2) innledende del: tittelen på arbeidet, formålet med arbeidet, instrumenter og tilbehør, sammendrag av delen av metodeinstruksjonene "forskningsmønstre";
3) beregningsdel i henhold til «resultatbehandlingsoppgaven»;
4) konklusjoner fra arbeidet.
Beregninger skal være detaljerte og forsynt med nødvendige kommentarer. Beregningsresultatene, hvis det er hensiktsmessig, er oppsummert i en tabell. Tegninger og grafer er laget med blyant på millimeterpapir.
ARBEID 1.1. STUDIE AV KROPPENS BEVEGELSE I ET DISSIPATIVT MEDIUM
Enheter og tilbehør: kar med testvæsken; baller med større tetthet enn væskens tetthet; stoppeklokke; målestokk.
Hensikten med arbeidet: å studere bevegelsen til en kropp i et jevnt kraftfelt i nærvær av miljømotstand og å bestemme koeffisienten for indre friksjon (viskositet) til mediet.
Mønstre under utredning
Bevegelse av en kropp i en viskøs væske. En ganske liten solid ball som faller i en tyktflytende væske påvirkes av tre krefter (fig. 1):
1) gravitasjon mg = 4 3 r 3 πρ g, hvor r er kulens radius; ρ – dens tetthet;
2) Archimedes oppdriftskraft F a = 4 3 r 3 πρ c g , hvor ρ c er tettheten til væsken;
3) middels motstandskraft (Stokes-kraft)
Fc = 6 πη rv , |
hvor η er fluidviskositetskoeffisienten; v er hastigheten på ballen som faller.
Formel (1.1) gjelder for en solid ball som beveger seg i en homogen væske ved lav hastighet, forutsatt at avstanden til væskens grenser er betydelig større enn kulens diameter. Resulterende kraft
F = 4 3 r 3 π(ρ−ρc ) g −6 πηrv .
Når ρ > ρ c, i det innledende bevegelsesstadiet, mens hastigheten v er liten, vil ballen falle med akselerasjon. Ved å nå en viss hastighet v ∞ hvorved den resulterende
kraften blir null, ballens bevegelse blir jevn. Hastigheten til jevn bevegelse bestemmes fra betingelsen F = 0, som gir for v ∞:
v∞ = |
2 r 2 g |
ρ − ρc |
|
Tidsavhengigheten av hastighet v(t) på alle stadier av bevegelse er beskrevet av uttrykket
v (t) = v ∞ (1 − e − t τ ), |
som oppnås etter å ha integrert bevegelsesligningen til ballen og erstattet startbetingelsene. Tid τ hvor kroppen kunne nå en stasjonær hastighet v ∞, bevege seg jevnt akselerert med en akselerasjon lik initialen
kalt avspenningstid (se fig. 2). Etter å eksperimentelt ha bestemt steady-state hastigheten v ∞ for det jevne fallet av ballen, kan vi finne viskositetskoeffisienten til væsken
η = |
2r 2 (ρ − ρ c )g |
η = |
(1 − |
|||||
3 π Dv∞ |
||||||||
9v∞ |
||||||||
hvor D er kulens diameter, m = π 6 ρ D 3 er massen.
Viskositetskoeffisienten η er numerisk lik friksjonskraften mellom tilstøtende lag av væske eller gass med et enhetsareal for kontakt mellom lagene og en enhetshastighetsgradient i retningen vinkelrett på lagene. Enheten for viskositet er 1 Pa s = 1 N s/m2.
Energitap i et dissipativt system. I steady state, bevegelsen
I dette tilfellet er friksjonskraften og tyngdekraften (med tanke på Arkimedeskraften) lik hverandre og tyngdekraften blir fullstendig til varme, og energispredning skjer. Energitap (krafttap) i stabil tilstand
finn som P ∞ = F 0 v ∞ , hvor F 0 = m a 0 = m v ∞ / τ ; Dermed
P ∞ = m v ∞ 2 / τ .
Instruksjoner for å gjøre observasjoner
Legemet hvis bevegelse studeres er en stålkule (ρ = 7,9,10–3 kg/cm3) med kjent diameter, og mediet er viskøse væsker (ulike oljer). Et sylindrisk kar med en skala er fylt med væske, hvor to tverrgående merker er notert på forskjellige nivåer. Ved å måle tiden ballen faller langs banen ∆ l fra et merke til et annet, finner man dens gjennomsnittshastighet. Den funnet verdien er steady-state verdien av hastigheten v ∞ hvis avstanden fra toppmerket til væskenivået overstiger relaksasjonsbanen l τ = v ∞ τ / 2, som gjøres i dette arbeidet.
1. Registrer diameteren til ballen, tettheten til væsken som studeres og tettheten til kulematerialet i observasjonsprotokollen. Beregn massen til ballen og noter resultatet i observasjonsprotokollen. Forbered 5 kuler for målinger.
2. Senk kulene vekselvis ned i væsken gjennom innløpsrøret med null starthastighet, mål tiden med en stoppeklokke t passere hver ball
avstander ∆ l mellom merkene i fartøyet. Legg inn resultatene i tabellen.
3. Mål avstanden ∆ l mellom merkene. Registrer resultatet i observasjonsprotokollen.
Resultatbehandlingsoppgave
1. Bestemmelse av avspenningstid. Beregn hastigheten v for hver ball ved å bruke dataene som er oppnådd. Beregn startakselerasjonen ved å bruke formelen a 0 = g (1 – ρ c / ρ ).
For en av kulene (hvilken som helst), estimer avspenningstiden τ = v ∞ / a 0 . Bruk formel (1.2) og plott avhengigheten v (t) for tidsintervallet 0< t < 4τ через интервал 0.1 τ . Проанализировать, является ли движение шарика установившимся к моменту прохождения им первой метки, для чего оценить путь релаксации по формуле l τ = v ∞ τ .
2. Energitapsvurdering. Beregn kraften til friksjonstap i en jevn bevegelsestilstand for ballen, basert på resultatene av observasjoner av bevegelsen som avspenningstiden ble bestemt for.
3. Bestemmelse av koeffisienten for intern friksjon . Basert på bevegelseshastigheten til hver ball, bestemme koeffisienten for intern friksjon (η ) væsker. Beregn gjennomsnitt og konfidensfeil∆η .
Kontrollspørsmål
1. Hvilke medier kalles dissipative?
2. Skriv ned bevegelsesligningen til en kropp i et dissipativt medium.
3. Hva kalles avspenningstid, og hvilke parametere for kroppen og miljøet avhenger av den?
4. Hvordan endres avspenningstiden med en endring i mediets tetthet?
ARBEID 2.1. BESTEMMELSE AV TREGHETSMOMENTET FOR OBERBECK-PENDELEN
Enheter og tilbehør: Oberbeck pendel, sett med vekter, stoppeklokke, målestokk.
Hensikten med arbeidet: å studere lovene for rotasjonsbevegelse på en korsformet Oberbeck-pendel, for å bestemme pendelens treghetsmoment og friksjonsmomentet.
Oberbeck-pendelen er en bordplateanordning (fig. 1). Tre
braketter: topp 2, midt 3, bunn 4. Plasseringen av alle brakettene på det vertikale stativet er strengt fastsatt. En blokk 5 er festet til den øvre braketten 2 for å endre bevegelsesretningen til gjengen 6 som lasten 8 er opphengt i. Rotasjonen av blokken 5 utføres i lagersammenstillingen 9, noe som gjør det mulig å redusere friksjon. En elektromagnet 14 er festet til midtbraketten 3, som ved hjelp av en friksjonsclutch, når spenning påføres den, holder systemet med laster stasjonært. På samme brakett er det en lagerenhet 10, på hvis akse en to-hastighets remskive 13 er festet på den ene siden (den har en anordning for å feste gjengen 6). I den andre enden av aksen er det et kryss, som består av fire metallstenger med merker påført dem hver 10. mm og festet i navet 12 i rette vinkler på hverandre. På hver stang kan vekter II fritt beveges og festes, noe som gjør det mulig å trinnvis endre treghetsmomentene til pendelkorset.
En fotoelektrisk sensor 15 er montert på den nedre brakett 4, som produserer et elektrisk signal til stoppeklokken 16 for å avslutte tellingen av tidsintervaller. En gummistøtdemper 17 er festet til samme brakett, som lasten treffer ved stopp.
Pendelen er utstyrt med en 18 mm linjal, som brukes til å bestemme start- og sluttposisjonen til vektene.
Installasjonen tillater eksperimentell verifisering av den grunnleggende loven om dynamikken til rotasjonsbevegelse M = I ε. Pendelen som brukes i dette arbeidet er en huske
en vik, som får en korsformet form (fig. 2). Masselaster m f kan bevege seg langs fire innbyrdes vinkelrette stenger. Det er en trinse på fellesaksen; en tråd er viklet rundt den, kastet over en ekstra blokk, med et sett med vekter knyttet til enden. Under påvirkning av en fallende last m i
tråden vikler seg ut og setter svinghjulet i jevn akselerert bevegelse. Bevegelsen til systemet er beskrevet av følgende ligninger:
mi a = mig – T1 ; |
|
(T 1 – T 2) r 1 – M tr 0 = I 1ε 1, |
|
T 2r 2 – M tr = I 2ε 2; |
hvor a er akselerasjonen som lasten senkes med; I 1 - treghetsmoment for en ekstra blokk med radius r 1; Mtr 0 – moment av friksjonskrefter i aksen til tilleggsblokken; I 2 - totalt treghetsmoment for korset med en last, en totrinns remskive og korsbossen; Mtr – moment av friksjonskrefter i remskivens akse; r 2 - radius av remskiven som tråden er viklet på (r 1 = 21 mm, r 2 = 42 mm); ε 1, ε 2 – vinkelakselerasjoner av blokken og
trinse tilsvarende. Tar vi i betraktning at ε i = a /r i, fra (2.1) får vi |
|
I 2 = (M – M tr)/ε 2 = (r 2 –M tr)r 2/a, |
|
hvor M er momentet for krefter som påføres remskiven. |
|
Hvis massen til tilleggsblokken er mye mindre enn m i, så for liten |
|
sammenlignet med g-verdier av a, har uttrykk (2.2) formen |
|
I 2 = (r 2 –M tr) r 2 /a. |
|
Hvis vi tar i betraktning øyeblikket av krefter, friksjon, som bare virker på remskiven, så ligningen |
|
Relasjon (2.2) vil bli skrevet i skjemaet |
|
I 2 = r 2 /a. |
|
hvor a kan finnes fra uttrykket S = ved 2 /2. |
|
Veilengden S og tiden for senking av lastene t måles ved installasjonen. Siden |
|
Siden øyeblikket for friksjonskrefter er ukjent, er det tilrådelig å eksperimentere for å finne I 2 |
|
studere grundig avhengigheten til M av ε 2, dvs. |
|
M = I e2 + M tr. |
|
Ulike verdier av ε 2 er gitt av et sett med vekter m i hengt opp fra tråden.
Etter å ha oppnådd eksperimentelle punkter for den lineære avhengigheten til M av ε 2, er det mulig, ved å bruke (2.3), å finne både verdien av I 2 og M tr. I 2 og Mtr bestemmes ved hjelp av lineære regresjonsformler (minste kvadraters metode).
Instruksjoner for å gjøre observasjoner
1. Plasser vekter på fire innbyrdes vinkelrette tverrstykkestenger i like avstand fra endene av stengene.
Juster posisjonen til basen ved hjelp av justeringsstøtter, bruk en tråd med hovedvekten som lodd (vektene skal bevege seg parallelt med millimeterlinjalen, ned i midten av arbeidsvinduet til fotosensoren).
3. Roter krysset mot klokken, flytt hovedlasten til den øvre posisjonen, vikling av tråden på en skive med større radius.
4. Trykk på "POWER"-knappen på frontpanelet på stoppeklokken (lysene på fotosensoren og de digitale indikatorene på stoppeklokken skal lyse, så vel som den elektromagnetiske clutchen skal fungere) og fest tverrstykket
V gitt stilling.
5. Trykk på "RESET"-knappen og sørg for at indikatorene er satt til null.
6. Trykk på "START"-knappen (hovedvekten begynner å bevege seg) og hold den nede og sørg for at elektromagneten er deaktivert, tverrstykket begynner å slappe av, stoppeklokken teller ned tiden, og i øyeblikket hovedvekten krysser den optiske aksen til fotosensoren, stopper tiden. Etter at tidstellingen stopper, returnerer du "START"-knappen
V start posisjon. I dette tilfellet bør den elektromagnetiske clutchen fungere og bremse tverrstykket.
7. Når du trykker på "START"-knappen, hev vekten til øvre posisjon ved å vikle tråden på en skive med større radius. Sett "START"-knappen tilbake til sin opprinnelige posisjon og skriv ned verdien av linjalskalaen h 1, motsatt som er den nedre kanten av hovedledningen
lasten. Posisjonen til fotosensorens optiske akse tilsvarer verdien h 0 = 495 mm på linjalskalaen. Tilbakestill stoppeklokkeindikatorene ved å trykke på "RESET"-knappen.
8. Følg instruksjonene i avsnitt 6, tell tiden for å senke lasten. Registrer resultatene i en tabell.
9. Mål i henhold til avsnitt. Gjør 7 og 8 3 ganger.
10. Legg til flere til hovedlasten, mål 3 ganger for hver verdi av massen til hengende last S og t: S = h 0 – h 1.
11. Mål i henhold til avsnitt. Utfør 8..10, vikle tråden på en skive med mindre radius.
12. Utvikle tabelltypen selv.
Resultatbehandlingsoppgaver
Bestem fra ligning (2.3), ved bruk av minste kvadraters metode (LSM).
I 2 og M tr.
a) For å gjøre dette ved å bruke formlene (2.4) og (2.5) for alle verdiene av m i og I 2, beregne verdiene til M k og ε 2 k (totalt 18 par verdier);
b) ved å sammenligne den lineære avhengigheten Y = aX + b og ligning (2.3), får vi
X = e 2, Y = M, a = I 2, b = M tr.
Ved å bruke de normale lineære regresjonsformlene finner vi , ∆ a og , ∆ b for en gitt konfidenssannsynlighet.
Bruk parametrene for den lineære avhengigheten funnet ved bruk av minste kvadrater, konstruer en graf over avhengigheten til M av ε 2. Plott punktene (ε 2 i , M i ) (i =1..18) på grafen.
Kontrollspørsmål
1. Definer vinkelhastighet og vinkelakselerasjon.
2. Definer og forklar den fysiske betydningen av treghetsmomentet til punkt, sammensatte og faste legemer.
3. Skriv ligningen for dynamikken i rotasjonsbevegelse. Angi i figuren retningene til vektormengdene som er inkludert i ligningen.
4. Treghetsmomentet for hvilken del av pendelen er eksperimentelt bestemt i dette arbeidet?
5. Utled en formel for å beregne treghetsmomentet til en pendel.
6. Hvordan vil formen for vinkelakselerasjonens avhengighet av kraftmomentet endre seg hvis vi antar at det ikke er noe friksjonsmoment? Tegn begge avhengighetene
ε = f(M) på grafen.
ARBEID 3.1. BESTEMMELSE AV TREGHETSMOMENT I ATWOOD-MASKINEN
Enheter og tilbehør: Atwood maskin, sett med vekter, stoppeklokke, målestokk.
Formål med arbeidet: studie av rotasjons- og translasjonsbevegelser på Atwood-maskinen, bestemmelse av blokkens treghetsmoment og friksjonsmomentet i blokkens akse.
Beskrivelse av installasjonen og studerte mønstre
Atwood-maskinen (fig. 1) er en bordplateenhet. På den vertikale stolpen 1 av basen 2 er det tre braketter: nedre 3, midtre 4 og øvre 5. På den øvre braketten 5 er det festet en blokk med en rullende lagerenhet, gjennom hvilken en gjenge med en last 6 kastes. På den øvre braketten er det en elektromagnet 7, som ved hjelp av en friksjonskobling, Ved å påføre spenning på den, holder den systemet med belastninger stasjonært. Fotosensor 8 er montert på midtbraketten 4, du
gir et elektrisk signal på slutten av tellingen av tidspunktet for jevnt akselerert bevegelse av varer. Det er et merke på midtbraketten som sammenfaller med den optiske aksen til fotosensoren. Bunnbraketten er en plattform med en gummi
(Alt fungerer på mekanikk)
Mekanikk
nr. 1. Fysiske målinger og beregning av deres feil
Kjennskap til noen metoder for fysiske målinger og beregning av målefeil ved å bruke eksemplet på å bestemme tettheten til en solid kropp med vanlig form.
nedlasting .jpg){kind=icon}
nr. 2. Bestemmelse av treghetsmomentet, kraftmomentet og vinkelakselerasjonen til Oberbeck-pendelen
Bestem treghetsmomentet til svinghjulet (kryss med vekter); bestemme avhengigheten av treghetsmomentet på fordelingen av masser i forhold til rotasjonsaksen; bestemme kraftmomentet som får svinghjulet til å rotere; Bestem de tilsvarende verdiene for vinkelakselerasjoner.
nedlasting .jpg){kind=icon}
nr. 3. Bestemmelse av treghetsmomentene til legemer ved hjelp av en trifilar suspensjon og verifisering av Steiners teorem
Bestemmelse av treghetsmomentene til noen kropper ved hjelp av metoden for torsjonsvibrasjoner ved hjelp av en trifilar suspensjon; verifisering av Steiners teorem.
nedlasting .jpg){kind=icon}
nr. 5. Bestemme hastigheten til en "kule" ved den ballistiske metoden ved hjelp av en unifilar suspensjon
Bestemmelse av flyhastigheten til en "kule" ved hjelp av en torsjonsballistisk pendel og fenomenet med absolutt uelastisk påvirkning basert på loven om bevaring av vinkelmomentum
nedlasting .jpg){kind=icon}
nr. 6. Studie av bevegelseslovene til en universell pendel
Bestemmelse av gravitasjonsakselerasjon, redusert lengde, plassering av tyngdepunktet og treghetsmomenter til en universalpendel.
nedlasting .jpg){kind=icon}
nr. 9. Maxwells pendel. Bestemmelse av treghetsmomentet til legemer og verifisering av loven om energibevaring
Sjekk loven om bevaring av energi i mekanikk; bestemme treghetsmomentet til pendelen.
nedlasting .jpg){kind=icon}
nr. 11. Studie av rettlinjet jevnt akselerert bevegelse av kropper på Atwood-maskinen
Bestemmelse av akselerasjon av fritt fall. Bestemmelse av øyeblikket for den "effektive" motstandskraften for bevegelse av last
nedlasting .jpg){kind=icon}
nr. 12. Studie av rotasjonsbevegelsen til Oberbeck-pendelen
Eksperimentell verifisering av den grunnleggende ligningen for dynamikken i rotasjonsbevegelsen til et stivt legeme rundt en fast akse. Bestemmelse av treghetsmomentene til Oberbeck-pendelen ved forskjellige posisjoner av lastene. Bestemmelse av øyeblikket for den "effektive" motstandskraften for bevegelse av last.
nedlastingElektrisitet
.jpg){kind=icon}
nr. 1. Studie av det elektrostatiske feltet ved bruk av modelleringsmetode
Konstruere et bilde av de elektrostatiske feltene til flate og sylindriske kondensatorer ved bruk av ekvipotensialflater og feltlinjer; sammenligning av eksperimentelle spenningsverdier mellom en av kondensatorplatene og ekvipotensialflater med dens teoretiske verdier.
nedlasting .jpg){kind=icon}
nr. 3. Studie av den generaliserte Ohms lov og måling av elektromotorisk kraft ved hjelp av kompensasjonsmetoden
Studerer avhengigheten av potensialforskjellen i delen av kretsen som inneholder EMF på strømstyrken; beregning av EMF og impedans for denne seksjonen.
nedlastingMagnetisme
.jpg){kind=icon}
nr. 2. Sjekker Ohms lov for vekselstrøm
Bestem den ohmske og induktive motstanden til spolen og den kapasitive motstanden til kondensatoren; sjekk Ohms lov for vekselstrøm med forskjellige kretselementer
nedlastingSvingninger og bølger
Optikk
.jpg){kind=icon}
nr. 3. Bestemme bølgelengden til lys ved hjelp av et diffraksjonsgitter
Bli kjent med et gjennomsiktig diffraksjonsgitter, som bestemmer bølgelengdene til spekteret til en lyskilde (glødelampe).
nedlastingKvantefysikken
.jpg){kind=icon}
nr. 1. Tester svarte kroppslover
Studie av avhengigheter: spektral tetthet av energi lysstyrken til en absolutt svart kropp på temperaturen inne i ovnen; spenning på termoelementet fra temperaturen inne i ovnen ved hjelp av et termoelement.
Materialer på seksjonen "Mekanikk og molekylær fysikk" (1 semester) for 1. års studenter (1 semester) AVTI, IRE, IET, IEE, InEI (IB)
Materialer på seksjonen "Elektrisitet og magnetisme" (2. semester) for 1. års studenter (2. semester) AVTI, IRE, IET, IEE, InEI (IB)
Materialer på seksjonen "Optikk og atomfysikk" (3. semester) for 2. års studenter (3. semester) AVTI, IRE, IET, IEE og 3. år (5. semester) InEI (IB)
Materialer 4. semester
Liste over laboratoriearbeider for det generelle fysikkkurset
Mekanikk og molekylær fysikk
1. Feil i fysiske målinger. Måling av volumet til en sylinder.
2. Bestemmelse av stoffets tetthet og treghetsmomentene til sylinderen og ringen.
3. Studie av bevaringslover for kollisjoner av baller.
4. Studie av loven om bevaring av momentum.
5. Bestemmelse av kulehastighet ved bruk av den fysiske pendelmetoden.
6. Bestemmelse av gjennomsnittlig jordmotstandskraft og studie av den uelastiske kollisjonen av en last og en pel ved bruk av en peletrekkermodell.
7. Studie av dynamikken i rotasjonsbevegelse til et stivt legeme og bestemmelse av treghetsmomentet til Oberbeck-pendelen.
8. Studie av dynamikken i planbevegelsen til Maxwell-pendelen.
9. Bestemmelse av treghetsmomentet til svinghjulet.
10. Bestemmelse av treghetsmomentet til røret og studie av Steiners teorem.
11. Studie av dynamikken i translasjons- og rotasjonsbevegelse ved bruk av Atwood-apparatet.
12. Bestemmelse av treghetsmomentet til en flat fysisk pendel.
13. Bestemmelse av den spesifikke krystalliseringsvarmen og endringen i entropi under avkjøling av en tinnlegering.
14. Bestemmelse av luftens molare masse.
15. Bestemmelse av forholdet mellom varmekapasiteter Cp/Cv for gasser.
16. Bestemmelse av gjennomsnittlig fri bane og effektiv diameter for luftmolekyler.
17. Bestemmelse av indre friksjonskoeffisient for en væske ved bruk av Stokes-metoden.
Elektrisitet og magnetisme
1. Studie av det elektriske feltet ved hjelp av et elektrolysebad.
2. Bestemmelse av den elektriske kapasitansen til en kondensator ved hjelp av et ballistisk galvanometer.
3. Spenningsskalaer.
4. Bestemmelse av kapasitansen til en koaksialkabel og en parallellplatekondensator.
5. Studie av væskers dielektriske egenskaper.
6 Bestemmelse av dielektrisitetskonstanten til et flytende dielektrikum.
7. Studie av elektromotorisk kraft ved bruk av kompensasjonsmetoden.
8 Bestemmelse av magnetfeltinduksjon ved hjelp av en målegenerator.
9. Måling av induktansen til spolesystemet.
10. Studie av transiente prosesser i en krets med induktans.
11. Måling av gjensidig induktans.
12. Studie av magnetiseringskurven til jern ved bruk av Stoletov-metoden.
13. Bli kjent med oscilloskopet og studie av hysteresesløyfen.
14. Bestemmelse av den spesifikke ladningen til et elektron ved hjelp av magnetronmetoden.
Bølge- og kvanteoptikk
1. Måling av bølgelengden til lys ved hjelp av en Fresnel-biprisme.
2. Bestemmelse av lysets bølgelengde ved Newton-ringmetoden.
3. Bestemmelse av lysets bølgelengde ved hjelp av et diffraksjonsgitter.
4. Studie av diffraksjon i parallelle stråler.
5. Studie av lineær spredning av en spektral enhet.
6. Studie av Fraunhofer-diffraksjon ved en og to spalter.
7. Eksperimentell verifisering av Malus lov.
8. Studie av lineære emisjonsspektra.
9 Studie av egenskapene til laserstråling.
10 Bestemmelse av eksitasjonspotensialet til atomer ved bruk av Frank og Hertz metoden.
11. Bestemmelse av båndgapet til silisium basert på den røde grensen til den interne fotoelektriske effekten.
12 Bestemmelse av den røde grensen for den fotoelektriske effekten og arbeidsfunksjonen til et elektron fra et metall.
13. Måling av temperaturen på lampens glødetråd ved hjelp av et optisk pyrometer.
Visuell fysikk gir læreren muligheten til å finne de mest interessante og effektive undervisningsmetodene, noe som gjør timene interessante og mer intense.
Den største fordelen med visuell fysikk er evnen til å demonstrere fysiske fenomener fra et bredere perspektiv og studere dem grundig. Hvert arbeid dekker en stor mengde pedagogisk materiale, inkludert fra ulike grener av fysikk. Dette gir gode muligheter for å konsolidere tverrfaglige forbindelser, for å generalisere og systematisere teoretisk kunnskap.
Interaktivt arbeid i fysikk bør utføres i leksjoner i form av en workshop når du forklarer nytt materiale eller når du fullfører studiet av et bestemt emne. Et annet alternativ er å utføre arbeid utenom skoletiden, i valgfag, individuelle klasser.
Virtuell fysikk(eller fysikk på nett) er en ny unik retning i utdanningssystemet. Det er ingen hemmelighet at 90 % av informasjonen kommer inn i hjernen vår gjennom synsnerven. Og det er ikke overraskende at før en person ser for seg selv, vil han ikke være i stand til tydelig å forstå naturen til visse fysiske fenomener. Derfor må læringsprosessen støttes av visuelt materiale. Og det er rett og slett fantastisk når du ikke bare kan se et statisk bilde som viser ethvert fysisk fenomen, men også se på dette fenomenet i bevegelse. Denne ressursen lar lærere, på en enkel og avslappet måte, tydelig demonstrere ikke bare funksjonen til de grunnleggende fysikkens lover, men vil også hjelpe til med å utføre online laboratoriearbeid i fysikk i de fleste deler av pensum for generell utdanning. Så, for eksempel, hvordan kan du forklare med ord prinsippet om drift av et pn-kryss? Bare ved å vise en animasjon av denne prosessen til et barn, blir alt umiddelbart klart for ham. Eller du kan tydelig vise prosessen med elektronoverføring når glass gnis på silke, og etter det vil barnet ha færre spørsmål om arten av dette fenomenet. I tillegg dekker visuelle hjelpemidler nesten alle deler av fysikken. Vil du for eksempel forklare mekanikken? Vær så snill, her er animasjoner som viser Newtons andre lov, loven om bevaring av momentum når kropper kolliderer, bevegelser av kropper i en sirkel under påvirkning av tyngdekraft og elastisitet, etc. Hvis du vil studere optikkdelen, kan ingenting være enklere! Eksperimenter med å måle bølgelengden til lys ved hjelp av et diffraksjonsgitter, observasjon av kontinuerlige og linjeemisjonsspektre, observasjon av interferens og diffraksjon av lys og mange andre eksperimenter er tydelig vist. Hva med elektrisitet? Og denne delen får en del visuelle hjelpemidler, for eksempel er det eksperimenter for å studere Ohms lov for komplett krets, blandet lederforbindelsesforskning, elektromagnetisk induksjon, etc.
Dermed vil læringsprosessen fra den "obligatoriske oppgaven" som vi alle er vant til bli til en lek. Det vil være interessant og morsomt for barnet å se på animasjoner av fysiske fenomener, og dette vil ikke bare forenkle, men også fremskynde læringsprosessen. Det kan blant annet være mulig å gi barnet enda mer informasjon enn det det kunne få i vanlig opplæringsform. I tillegg kan mange animasjoner fullstendig erstatte visse laboratorieinstrumenter, og er derfor ideell for mange landlige skoler, der dessverre ikke alltid et brunt elektrometer er tilgjengelig. Hva kan jeg si, mange enheter er ikke engang på vanlige skoler i store byer. Kanskje ved å introdusere slike visuelle hjelpemidler i det obligatoriske utdanningsprogrammet, vil vi etter endt skolegang få folk interessert i fysikk, som til slutt vil bli unge forskere, hvorav noen vil være i stand til å gjøre store oppdagelser! På denne måten vil den vitenskapelige æraen til store innenlandske forskere gjenopplives, og landet vårt vil igjen, som i sovjettiden, skape unike teknologier som er foran sin tid. Derfor tror jeg det er nødvendig å popularisere slike ressurser så mye som mulig, å informere om dem ikke bare til lærere, men også til skolebarn selv, fordi mange av dem vil være interessert i å studere fysiske fenomener ikke bare i timene på skolen, men også hjemme på fritiden, og denne siden gir dem en slik mulighet! Fysikk på nett det er interessant, lærerikt, visuelt og lett tilgjengelig!
