ВУЗы по физике Готовые работы по физике Как писать работы по физике Примеры решения задач по физике Решить задачу по физике онлайн

Лабораторный практикум по физике


ПРЕДИСЛОВИЕ

Лабораторный практикум включает указания к выполнению виртуальных лабораторных работ по курсу общей физики по разде-лам «Электричество» и «Магнетизм». В лабораторных работах изу-чаются следующие законы и явления: законы движения заряженных частиц в электрическом поле, закон Кулона, законы Ома и Кирхгофа, закон Био – Савара – Лапласа, принцип суперпозиции магнитных по-лей, электромагнитные колебания.

Для каждой лабораторной работы приведены : краткая теория, описание модели физического процесса и методика проведения опы-та, порядок выполнения лабораторной работы, рекомендации по об-работке полученных результатов измерений и перечень контрольных вопросов.

Лабораторный практикум предназначен для подготовки студен-тов технологического, механико-радиотехнического факультетов и факультета сервиса различных форм обучения для выполнения вирту-альных лабораторных работ по курсу общей физики.

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

После загрузки лабораторного практикума с диска необходимо дважды щёлкнуть левой кнопкой мыши, когда её маркер расположен над эмблемой сборника компьютерных моделей. После этого появит-ся начальная картинка, имеющая вид, представленный на рисунке 1.

Рис. 1. Начальная картинка

4

После этого необходимо дважды щёлкнуть левой кнопкой мы-ши, установив её маркер над названием раздела, в котором располо-жена данная модель. Для раздела «Электричество и магнетизм» вы увидите следующую картинку, представленную на рисунке 2.

Рис. 2. Выбор лабораторной работы в разделе «Электричество и магнетизм»

Чтобы увидеть дальнейшие пункты содержания данного разде-ла, надо щёлкать левой кнопкой мыши, установив её маркер на кноп-ку со стрелкой вниз, расположенную в правом нижнем углу внутрен-него окна.

Кнопки вверху картинки являются служебными. Предназначе-ние каждой проявляется, когда маркер мыши располагается над нею в течение 1-2 с (без нажатия кнопок мыши). Очень важной является кнопка с двумя вертикальными чертами « », которая служит для ос-тановки эксперимента, а рядом расположенные кнопки «u » – для шага и «uu» – продолжения работы.

Прочитав надписи во внутреннем окне, установите маркер мы-ши над надписью требуемой компьютерной модели и дважды коротко нажмите левую кнопку мыши. В появившемся внутреннем окне свер-ху также расположены служебные кнопки. Кнопка с изображением страницы служит для вызова теоретических сведений. Перемещать

5

окна можно, зацепив (нажав и удерживая) мышью заголовок окна, который имеет синий фон. Для закрытия окна надо нажать мышью кнопку с крестом в верхнем правом углу данного окна.

Допуск к лабораторной работе

Допуск к лабораторной работе для каждого студента будет со-стоять из следующих процедур:

каждый студент предварительно оформляет свой персональ-ный конспект данной лабораторной работы, в который вхо-дят: полное название и цель работы, элементы краткой тео-рии, порядок выполнения работы и заготовки таблиц для за-писи результатов измерений;

в устной форме студент сообщает преподавателю порядок выполнения лабораторной работы в заданной последователь-ности;

преподаватель допускает студента к работе и ставит свою подпись в конспекте студента;

по окончании выполнения лабораторной работы преподава-тель проверяет правильность результатов измерений и ставит свою подпись.

Оформление конспекта лабораторных работ

Полностью оформленная и подготовленная к зачёту работа должна соответствовать следующим требованиям:

выполнение всех пунктов раздела «Обработка и анализ ре-зультатов измерений» (заполнены чернилами все таблицы, все графики построены карандашом);

для всех величин в таблицах должна быть записана соответ-ствующая единица измерений;

графики должны удовлетворять всем требованиям, приведён-ным ниже;

дополнительно должны быть представлены развёрнутые и подробные расчёты всех величин;

выписаны ответы; записаны выводы.

Требования к оформлению графиков

графики выполняются только на миллиметровой бумаге; на каждой оси равномерный масштаб;

на графике: оси декартовой системы координат, на концах оси – стрелки, индексы величин, единицы измерения, 10N ;

6

под графиком полное название зависимости, можно в виде символов;

экспериментальные и теоретические точки показаны ярко; форма графика соответствует теоретической зависимости (не

ломаная).

Лабораторная работа № 1 ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННОЙ ЧАСТИЦЫ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Запустите программу. Выберите «Электричество и магнетизм» и «Движение заряда в электрическом поле». Нажмите вверху внутрен-него окна кнопку с изображением страницы. Прочитайте краткие тео-ретические сведения.

Цель работы:

знакомство с моделью процесса движения заряда в однород-ном электрическом поле;

экспериментальное исследование закономерностей движения точечного заряда в однородном электрическом поле;

экспериментальное определение величины удельного заряда частицы.

Краткие сведения из теории

Движение заряженных частиц в электрическом поле широко ис-пользуется в современных электронных приборах, в частности в элек-тронно-лучевых трубках с электростатической системой отклонения электронного пучка.

Электрический заряд есть величина, характеризующая способ-ность объекта создавать электрическое поле и взаимодействовать с электрическим полем.

Точечный заряд – это абстрактный объект (модель), имеющий вид материальной точки, несущей электрический заряд.

Электрическое поле – это то, что существует в области про-странства, в которой на заряженный объект действует сила, называе-мая электрической.

7

Основными свойствами заряда являются:

дискретность (наличие элементарного заряда, обозначаемого е, и кратность любого заряда этому элементарному: q Ne , где

– любое целое положительное и отрицательное число); аддитивность (суммируемость);

инвариантность (одинаковость во всех инерциальных систе-мах отсчёта);

подчинение закону сохранения заряда (суммарный заряд электрически изолированной системы, через границы которой не могут проникать заряженные частицы, сохраняется);

наличие положительных и отрицательных зарядов (заряд – величина алгебраическая);

закон Кулона определяет силу взаимодействия двух точечных зарядов:

q q

,

F

1 2

e

4 0r2

12

12

где e12 – единичный вектор, направленный от первого заряда q1 ко второму q2 .

Напряжённостью называется векторная характеристика поля, численно равная отношению силы FЭЛ , действующей на точечный за-ряд, к величине q этого заряда:

E FЭЛ .

q

Если задана напряжённость электрического поля, тогда сила, действующая на заряд, будет определяться формулой:

FЭЛ qE .

Однородным называется поле, напряжённость которого во всех точках одинакова как по величине, так и по направлению. Сила, дей-ствующая на заряженную частицу в однородном поле, везде одинако-ва, поэтому неизменным будет и ускорение частицы, определяемое вторым законом Ньютона (при малых скоростях движения V c , где c – скорость света в вакууме):

a FЭЛ q E const. m m

8

atДВ2

1 q

L

2

q

L

Тогда Y

и VY atДВ

,

E

2

2 m

E

m

V0 X

V0 X

где Y – смещение частицы по вертикали;

VY – вертикальная компонента скорости в момент времени, когда частица вылетает из конденсатора.

Методика и порядок измерений

1. Внимательно рассмотрите картинку – окно на рисунке 1.1 – и найдите все регуляторы и другие основные элементы.

Наташа

Автор

Наташа — контент-маркетолог и блогер, но все это не мешает ей оставаться адекватным человеком. Верит во все цвета радуги и не верит в теорию всемирного заговора. Увлекается «нефрохиромантией» и тайно мечтает воссоздать дома Александрийскую библиотеку.

Другие статьи


Похожая информация


Распродажа дипломных

Скидка 30% по промокоду Diplom2020

А ты боишься COVID-19?

Пройди опрос и получи промокод