БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«ОРЛОВСКИЙ ТЕХНИКУМ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИМЕНИ В.А. ЛАПОЧКИНА»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО

ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

ОДП.02. ФИЗИКА

по специальностям:

23.02.06

Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог

13.02.11

Техническая

эксплуатация

и

обслуживание

электрического

и

электромеханического оборудования (по отраслям) (машиностроение)

09.02.01 Компьютерные системы и комплексы

2018 г.

Методические рекомендации

по

выполнению

лабораторных

работ

по

дисциплине

разработаны

в

соответствии

с

«Разъяснения

по

реализации

образовательной

программы

среднего

общего

образовани

в

пределах

освоения

образовательных

программ

среднего

профессионального

образования на базе основного общего образования» с учетом требований

ФГОС и профиля получаемого профессионального образования (от 10 апреля

2014

г),

и

примерной

программы

учебной

дисциплины

«Физика»

для

профессий

начального

профессионального

образования

и

специальностей

среднего

профессионального

образования

и

специальностей

среднего

профессионального образования ФГУ «ФИРО» от 10.04.2008г

Методические рекомендации

по

выполнению

лабораторных

работ

по

дисциплине

«Физика»

разработаны

по

специальностям

среднего

профессионального образования:

23.02.06

Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог

13.02.11

Техническая

эксплуатация

и

обслуживание

электрического

и

электромеханического оборудования (по отраслям) (машиностроение)

09.02.01 Компьютерные системы и комплексы

Организация-разработчик: БПОУ ОО «Орловский техникум путей сообщения

имени В.А. Лапочкина»

Разработчик: Толкачева О.М. , преподаватель

Содержание

1. Пояснительная записка

2. Перечень лабораторных работ.

3. Инструкции к лабораторным работам.

4. Критерии оценки выполненной лабораторной работы.

5. Список рекомендуемых информационных источников

1. Пояснительная записка

Методические

рекомендации

предназначены

для

студентов

и

преподавателей средних специальных учебных заведений, изучающих

дисциплину «Физика».

Цель разработки заключается в оказании помощи студентам при выполнении

лабораторных работ по дисциплине «Физика».

Содержание пособия соответствует требованиям к знаниям, умениям и

навыкам по дисциплине и разработано на основе рабочей программы.

Описание каждой лабораторной работы содержит тему, цель работы,

порядок выполнения работы, примеры выполнения заданий, а также

перечень контрольных вопросов для выявления и устранения недочётов

в

освоении

рассматриваемой

темы.

Пособие

содержит

критерии

оценивания

выполнения лабораторной работы. Для

получения

более

полной,

подробной

информации

приведён

список

рекомендуемой

литературы.

Систематически проводимые лабораторные занятия по физике

оказывают

на

студентов

огромное

воспитательное

влияние,

позволяют

привить студентам ценные навыки по культуре труда.

Владение приемами экспериментальной работы позволяет студентам лучше

осваивать технические специальности.

2. Перечень лабораторных работ по физике.

1.Лабораторная работа №1 «Проверка уравнения газового состояния»

2.Лабораторная работа № 2 «Определение влажности воздуха»

3.Лабораторная

работа

№3

«Изучение

последовательного

соединения

проводников»

4.

Лабораторная

работа

№4

«Изучение

параллельного

соединения

проводников»

5. Лабораторная работа №5 «Определение ЭДС и внутреннего сопротивления

источника тока»

6.

Лабораторная

работа

№6

«Наблюдения

действия

магнитного

поля

на

проводник с током»

7. Лабораторная работа №7 «Изучение явления электромагнитной индукции»

8. Лабораторная работа №8 «Определение ускорения свободного падения»

9. Лабораторная работа №9 «Определение показателя преломления стекла»

10. Лабораторная работа №10 «Измерение длины световой волны»

3. Инструкции к лабораторным работам.

Лабораторная работа №1

«Опытная проверка одного из газовых законов»

Цель работы: Проверить закон Гей-Люссака зависимость объема от

температуры при постоянном давлении.

Оборудование: Стеклянная трубка, запаянная с одного конца,

цилиндрический сосуд, горячая вода, стакан с водой комнатной температуры,

пробка.

Теория: 1)

, p=const – Закон Гей-Люсака

2) V=LS

3)

4)T=t+273

Порядок выполнения работы:

1.

Стеклянная трубка открытым концом вверх

помещается в сосуд с горячей водой (

) на 3-5 мин.

измеряем : V

1

-объём трубки (объём воздуха) V

1

=L

1

*S

T

1

- температура горячей воды (температура воздуха)

2.

Открытый конец трубки закрываем пробкой ,чтобы изменился объём

воздуха.

3.

Трубку вынимаем из сосуда и закрываем пробкой конец

Опускаем в стакан с водой комнатной температуры.

4.

Под водой извлекаем пробку из трубки, не поднимая трубку

из воды. По мере охлаждения воздуха вода в трубке будет подниматься.

5.

Опускали трубку в стакан до тех пор пока уровни воды в трубке и в

стакане не выравниваются ( для того, чтобы давление в нутрии трубки вновь

стало равным атмосферному).

Измеряем : V

2

-объём воздуха V

2

=L

2

*S

T

2

- температура воздуха

Заполните таблицу:

l

1

l

1

t

2

t

2

T

1

T

2

Вывод:

Контрольные вопросы:

1.Запишите уравнение состояния газа

2. Перечислите нерассмотренные в этой работе газовые законы

3. Почему вода втягивается в трубку после снятия пробки

Лабораторная работа №2

«Определение влажности воздуха»

Цель работы: измерить влажность воздуха в аудитории

Оборудование:

психрометр, дидактический материал

.

1.Выполнить рисунок (1).

2. Записать показание сухого и влажного термометра.

3. Определить по таблице влажность.

Вывод:

Контрольные вопросы:

1.

Что такое парциальное давление?

2.

Что такое относительная влажность?

3.

Что такое точка росы?

4.

Как ненасыщающие пары перевести в

насыщающие?

5.

Почему показание влажного термометра ниже сухого?

6.

Какая ожидается погода, если психрометрическая разность:

уменьшается? увеличивается?

Показания сухого

термометра , С°

Разность показаний сухого и влажного

термометров

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Влажность относительная %

16

18

20

83

Лабораторная работа №3.

«Изучение последовательного соединения сопротивлений»

1.Цель работы:

Получить навыки сборки электрической по схеме и проверить законы последовательного

соединения.

2.Оборудование: 1. Источник постоянного тока

2. Лампы накаливания.

3. Амперметр.

4. Вольтметр.

3Теория:

R

U

I



.. ….. R=U/I R

1

R

2

1)

об

I

I

I





2

1

2)

об

U

U

U





2

1

3)

об

R

R

R





2

1

4.Порядок выполнения:

1.Ознакомиться с техническими характеристиками приборов:

Наименование

Цена деления

2. Собрать цель по схеме.

5. 3. Таблица

U

общ

U

1

U

2

I

1

I

2

I

общ

R

1

R

2

R

общ

6. Вычисления

Контрольные вопросы:

1.

Где применяется последовательное включение сопротивлений?

2.

Что происходит с силой тока, если увеличить количество потребителей? Почему?

A

V

3.

Что происходит с напряжением в цепи, если увеличить количество потребителей?

Почему?

Лабораторная работа №4

«Исследование цепи с параллельным соединением сопротивлений»

1.Цель работы:

Получить навыки сборки электрической цепи и проверить опытным

путём законы параллельного соединения сопротивлений.

2.Оборудование:

1.Источник постоянного тока.

…..2.Лампы накаливания

…...3.Амперметр

……4.Вольтметр

3.Теория

:

R

U

I



R=U/I R

1

R

2

1)

Iоб=I

1

+I

2

2)

Uоб=U

1

+U

2

3)

Rоб=R

1*

R

2

/( R

1*

R

2

)

3.Порядок выполнения работы:

1.Записать основные характеристики приборов.

2.Собрать электрическую цепь по схеме.

3.Включая, по очереди лампы измерить ток напряжение каждой ветви.

4.Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.

U

общ

U

1

U

2

I

1

I

2

I

общ

R

1

R

2

R

общ

4.Контрольные вопросы:

1. Как включаются электрические лампы для освещения?

2. Как измениться общее сопротивление от увеличения количества потребителей энергии,

включённых параллельно?

А

V

3. Как измениться общая сила тока в цепи из двух параллельно включенных ламп , если их

переключить последовательно?

Лабораторная работа № 5

«Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника

тока»

1.Цель работы: Научиться опытным путем измерять ЭДС и внутреннее

сопротивление источника тока

2.Оборудование: 1.Источник постоянного тока, соединительные провода,

вольтметр, амперметр, реостат

Схема.

1.

Теория.

L=

2.

Таблица.

r

3.

Контрольные вопросы.

1.

Почему уменьшается напряжение на зажимах источника с

увеличением силы тока нагрузки.

2.

Найдите сопротивление включенной части реостата при

положении реостата 1

3.

Определите мощность во всей цепи положение ползунка 1.

A

V

4.

Рассчитайте количество теплоты, выделяемой во всей цепи за 1

мин. При положение ползунка 1.

Лабораторная работа.№6

«Наблюдение действия магнитного поля на проводник с током»

Цель работы: Научиться применять правила для определения

взаимодействия магнитных полей

I.Оборудование:

Проволочный моток, источник тока,

постоянный магнит, штатив, соединительные провода

.

II.Указания к работе:

1.Подвесить проволочный моток к штативу и присоединить моток к

источнику тока.

2.Поднести к висящему мотку магнит:

а) северным полюсом

б) южным полюсом

и наблюдать движение мотка.

3.Зарисовать относительное расположение мотка в случае: а) и б),

указав направление магнитного поля, направление тока и

предполагаемое движение мотка.

III.Контрольные вопросы:

1Какая физическая величина характеризует магнитное поле?

2.Что принимается за направление вектора магнитной индукции?

3.Как движется заряженная частица в однородном магнитном поле,

если начальная скорость частицы перпендикулярна линиям

магнитной индукции?

4.Сформулируйте правило для определения силы Ампера, чему

равен модуль Силы Ампера?

5.Сформулируйте правило для определения направления силы

Лоренца, чему равен модуль силы Лоренца?

Лабораторная работа №7

«Изучение явления электромагнитной индукции».

Цель работы:

Научиться применять правило Ленца для определения

направления индукционного тока.

Оборудование

:

амперметр, источник тока, катушка

,

дугообразный магнит,

соединительные провода, сердечники.

Заполнить таблицу

:

№

опыта

Проводимые работы

Схема опыта, с указанием направления

движения магнита, индукционного тока,

векторов В и

'

В

(внешнего поля,

магнитного поля, индукционного тока)

1.

Введение в катушку северного

полюса магнита

2.

Выведение из катушки

северного полюса магнита

3.

Введение в катушку южного

полюса магнита

4.

Выведение из катушки южного

полюса магнита

5.

Замыкание электрической цепи

N S

N S

N S

N S

6.

Размыкание электрической цепи

Лабораторная работа №8

«Измерение ускорения свободного падения»

Цель работы: Определить значение свободного падения при помощи математического

маятника.

Оборудование: Математический маятник, секундомер, линейка

, Где T – период колебания

L – Длина нити.

g- Ускорение свободного падения

t- время, за которое , совершает N полных колебаний

N- Количество колебаний

ср – среднее значение

Таблица:

№

П/П

l,с

t,с

N

g,

Вычисление погрешностей:

;

;

; 1g=

;

Вывод:

Контрольные вопросы:

1.

Зависит ли перед колебаний математического маятника от массы груза?

2.

Как изменится период, если длину нити увеличить в 4 раза?

Лабораторная работа №9

«Определение показателя преломления стекла»

Цель работы: Определить значение показателя преломления стекла.

Оборудование: стеклянная пластина, линейка транспортир.

Указания к работе:

1.

Положите стеклянную пластину на бумагу

2.

Обведите её контур

3.

Начертите направление луча и обозначьте его точками 1 и 2

4.

Наблюдая через параллельную грань поставить точку 3 так, чтобы она

казалась на одной прямой 1-2

5.

Начертите преломлённый луч 2-3

6.

Измерьте углы падения

и преломления β

7.

По таблице тригонометрических функций найдите sin

и sin β

8.

Определите показатель преломления n=sin

/ sin β

9.

Проделаем опыт 3 раза

2

1

3





k

da



10.Результаты вычисления внесите в таблицу

№ n/n

Β

sin β

n

Вычисления

11.Определите абсолютную погрешность

n

ср

=( n

1

+n

2

+n

3

)/3

n

=

n

ср

+ n

ср

n

=

n

ср

-

n

ср

Вывод:

Лабораторная работа №10

«Определение длины волны света»

Цель работы: Определить с помощью дифракционной решетки длину

волны красного и фиолетового света

Оборудование:

прибор для определения длины световой

волны.

1.Теория :

d- период решетки



а

k – порядок спектра

в



-расстояние от решетки до экрана

a-расстояние от щели до границы спектра

2.Таблица

3.Вычисления

4.Выводы. Сравнить результаты с длиной волны по шкале электромагнитных волн

Порядок

спектра К

d-

постоянная

решётки

в- расстояние

от решётки

до шкалы

Границы

спектра

Длина волны

а

кр

а

ф

λ

кр

λ

ф

Контрольные вопросы:

1.Что такое дифракционная решётка, период решётки?

2.Чем отличается дисперсионный спектр от

дифракционного (сделать пояснения при помощи рисунка)

3.Почему сигнал «Стоп» красного цвета.

4.Длина волны зелёного цвета

На основании опыта определите период решётки.

Примечание:

Оценка «3» - выполнена работа, дан ответ на 1вопрос.

«4» -ответы на 2 и 3 вопросы.

«5» -выполнено задание под вопросом №4.

4.

Критерии

оценки

работ

студентов

при

выполнении

лабораторных

работ.

Оц е н к а

" 5 "

с т а в и т с я

в

с л е д у ю щ е м

с л у ч а е :

--

лабораторная

работа

выполнена

в

полном

объеме

с

соблюдением

необходимой

последовательности

проведения

опытов

и

измерении;

--

студент

самостоятельно

и

рационально

собрал

необходимое

оборудование, все опыты провел в условиях и режимах, обеспечивающих

получение

правильных

результатов

и

выводов;

соблюдал

требования

б е з о п а с н о с т и

т р у д а ;

-- в отчете правильно и аккуратно выполнил все записи, таблицы, рисунки,

чертежи, графики, вычисления; правильно выполнил анализ погрешностей.

Оценка

"4"

ставится

в

следующем

случае:

выполнение

лабораторной

работы удовлетворяет основным требованиям к ответу на оценку "5", но

студент

допустил

недочеты

или

негрубые

ошибки,

не

повлиявшие

на

результаты выполнения работы.

Оценка

"3" ставится в следующем случае: результат выполненной части

лабораторной работы таков, что позволяет получить правильный вывод, но в

ходе проведения опыта и измерений были допущены ошибки.

Оценка

"2" ставится

в

следующем

случае:

результаты

выполнения

лабораторной работы не позволяют сделать правильный вывод, измерения,

вычисления, наблюдения производились неправильно.

Примечания.

Во всех случаях оценка снижается, если студент не соблюдал требований

т е х н и к и

б е з о п а с н о с т и

п р и

п р о в е д е н и и

э к с п е р и м е н т а .

В тех случаях, когда студент показал оригинальный подход к выполнению

работы, но в отчете содержатся недостатки, оценка за выполнение работы, по

усмотрению

преподавателя,

может

быть

повышена

по

сравнению

с

указанными нормами.

5. Список рекомендуемых информационных источников.

1. Дмитриева В.Ф. Физика// Учебное пособие для средних специальных

учебных заведений. М.,1993

2.Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Физика . Учебник для средних специальных

учебных заведений. – М.: Высшая школа, 1990

3.

Кикин Д.Г., Самойленко П.И. Физика с основами астрономии. Учебник для

средних специальных учебных заведений. – М.:Высшая школа, 1995.

4.Пинский

А.А.,Граковский

Г.Ю.

Физика

с

основами

электротехники.\\

Учебное пособие для средних специальных учебных заведений. М.,1986

5.Енохович А.С. Краткий справочник по физике. М.,1983

6.Глухов Н.Д., Камышанченко Н.В., Самойленко П.И. Беседы о физике и

технике. М.,1990.