ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

1. ОПЫТНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ЗАКОНА БОЙЛЯ—МАРИОТТА

Приборы и материалы: трубка стеклянная длиной 300—350 мм, диаметром 8—10 мм, запаянная с одного конца, сосуд цилиндрический (диаметром 40—50 мм, длиной 350—400 мм или стеклянная трубка, закрытая снизу пробкой), линейка измерительная с миллиметровыми делениями, штатив, барометр (один на весь класс).

Указания к работе. 1. Наполнить укрепленный на штативе цилиндрический сосуд водой.

2. Измерить при помощи барометра атмосферное давление.

3. Измерить объем воздуха в стеклянной трубке (в условных единицах по делениям линейки).

4. Найти произведение давления воздуха на его объем

5. Погрузить стеклянную трубку в воду запаянным концом вверх.

6. Измерить новый объем воздуха в трубке.

7. Измерить разность уровней воды в сосуде и трубке.

8. Рассчитать новое давление воздуха в трубке.

9. Вычислить произведение давления воздуха на его объем.

10. Повторить эксперимент несколько раз.

1 I. Результаты измерений занести в таблицу.

Сравнить полученные результаты и убсдигься в справедли вости закона Бойля—Мариотта

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ

Приборы и материалы: весы с гирями, стакан, штатив, пробирка с песком, штангенциркуль или измерительная линейка с миллиметровыми делениями, лист бумаги, проволочка или провслочная рамка на нитях (рис. 257).

Указания к работе. 1. Зажать весы в лапке штатива.

2. Привязать к одной из чашек весов нить с подвешенной проволочкой или рамкой и уравновесить весы песком (песок сыпать на лист бумаги, положенный на чашку).

3. Добиться горизонтального положения проволочки или рамки.

Рис. 257

4. Под чашкой установить стакан с дистиллированной водой так, чтобы поверхность воды находилась от проволочки на расстоянии 1—2 см.

5. Осторожно опустить проволочку или рамку так, чтобы она, коснувшись поверхности воды, «прилипла» к ней.

6. Очень осторожно добавлять песок до «отрыва» проволочки или рамки с поверхности воды.

7. Осушить проволочку или рамку фильтровальной бумагой и вновь уравновесить весы, но уже при помощи гирь.

8. Измерить штангенциркулем или масштабной линейкой длину проволочки (периметр рамки).

9. Вычислить коэффициент поверхностного натяжения воды по формуле

где — масса гирь, ускорение свободного падения, длина проволочки или периметр рамки.

10. Повторить измерение несколько раз и найти среднее значение коэффициента поверхностного натяжения. Сравнить полученный результат с табличным значением.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ РЕЗИНЫ

Приборы и материалы: штатив, чашечка от лабораторного трибометра, гири, штангенциркуль или микрометр, линейка измерительная с миллиметровыми делениями, два резиновых шнура различного сечения длиной около 40 см.

Указания к работе. 1. Подвесить один из резиновых шнуров за конец на штативе.

2. Прикрепить к нижнему концу шнура чашечку для грузов.

3. Нанести на среднем участке шнура карандашом или чернилами две тонкие метки на расстоянии приблизительно 20 см друг от друга.

4. Измерить начальное расстояние между метками.

5. Измерить диаметр шнура между метками (не сжимая резины) и рассчитать площадь его поперечного сечения.

6. Нагрузить чашечку гирями, записать их вес , выждав, пока не закончится растяжение шнура, измерить расстояние между метками.

7. Проделать то же, постепенно увеличивая нагрузку до максимальной, а затем уменьшая ее. Для каждой нагрузки определить абсолютное удлинение резины.

8. Результаты измерений занести в таблицу:

9. По полученным данным построить график растяжения резины, откладывая модуль силы по вертикальной оси, а абсолютное удлинение — по горизонтальной. Сделать вывод о зависимости между этими величинами.

10. Вычислить модуль упругости Е резины по формуле

для двух значений модуля силы (в пределах прямолинейной части графика) и найти среднее значение Е.

11. Повторить опыт с резиновым шнуром другого сечения и снова определить модуль упругости резины при тех же значениях силы.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА ТОКА

Приборы и материалы: источник тока (аккумулятор или батарея для карманного фонаря), реостат, амперметр, вольтметр, соединительные провода.

Указания к работе. 1. Собрать цепь, соединив последовательно батарею, реостат, амперметр и ключ.

2. К зажимам батареи присоединить вольтметр.

3. Измерить силу тока в цепи и напряжение на внешней части цепи.

4. С помощью реостата изменить сопротивление цепи и снова измерить силу тока и напряжение.

5. Результаты измерений занести в таблицу:

6. Дважды используя закон Ома для замкнутой цепи определить внутреннее сопротивление и ЭДС источника тока по данным измерений силы тока и напряжения. Найти сопротивление реостата при каждом измерении.

7. Разомкнуть цепь и измерить ЭДС батареи. Сравнить вычисленное значение ЭДС с измеренным.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА

Приборы и материалы: амперметр, вольтметр, лента измери тельная, штангенциркуль, батарея аккумуляторов, проволока из фехраля длиной 65—70 см и диаметром 0,5 мм с металлическими наконечниками, выключатель, соединительные провода.

Указания к работе. 1. Измерить лентой длину проволоки, т. е. расстояние между металлическими наконечниками.

2. Измерить диаметр проволоки и рассчитать площадь ее поперечного сечения.

3. Собрать цепь, соединив последовательно батарею аккумуляторов, фехралевую проволоку, амперметр и ключ.

4. Параллельно проволоке включить вольтметр.

5. Замкнув ключ, измерить силу тока в цепи и напряжение на концах проволоки.

6. Используя закон Ома, рассчитать сопротивление проволоки.

7. Вычислить удельное сопротивление фехраля по формуле

где — сопротивление проволоки, — площадь ее поперечного сечения, — длина.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЭКВИВАЛЕНТА МЕДИ

Приборы и материалы: весы с гирями, амперметр, часы, электрическая плитка, батарея аккумуляторов, реостат, выключатель, электроды медные, цилиндрический сосуд, раствор медного купороса, соединительные провода

Указания к работе. 1. Тщательно взвесить медный электрод, который будет служить катодом.

2. Собрать цепь, соединив последовательно батарею, амперметр, реостат, сосуд с раствором медного купороса, в который погружены электроды, ключ.

3. Замкнуть ключ, заметив время начала опыта.

4. Поддерживая с помощью реостата силу тока неизменной, произвести в течение 15—20 мин электролиз раствора.

5. Выключить ток, вынуть и обмыть электрод водой (желательно дистиллированной), затем обсушить над электроплиткой. Снова тщательно взвесить катодную пластинку.

6. Используя закон Фарадея для электролиза, определить электрохимический эквивалент меди.

7. НАБЛЮДЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ТОК

Приборы и материалы: батарея аккумуляторов, дугообразный магнит, штатив, выключатель, проволочный моток, соединительные провода.

Указания к работе. 1. Подвесить проволочный моток к штативу и через выключатель присоединить моток к батарее.

2. Поднести к висящему мотку магнит и, замыкая цепь, наблюдать движение мотка.

3. Выбрать несколько характерных вариантов относительного расположения мотка и магнита и зарисовать их, указав направление магнитного поля, направление тока и предполагаемое движение мотка.

4. Проверить на опыте правильность предположений о характере и направлении движения мотка.

8. ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

Приборы и материалы: миллиамперметр, батарея аккумуляторов, катушки с сердечниками, дугообразный магнит, выключатель, соединительные провода.

Указания к работе. 1. Присоединить зажимы гальванометра к зажимам катушки.

2. Приставить сердечник к одному из полюсов дугообразного магнита и вдвинуть внутрь катушки, наблюдая одновременно за стрелкой миллиамперметра.

3. Повторить наблюдение, выдвигая сердечник из катушки, а также меняя полюсы магнита.

4. Зарисовать схему опыта и проверить выполнение правила Ленца в каждом случае.

5. Расположить вторую катушку рядом с первой так, чтобы их оси совпадали

6. Вставить в обе катушки железные сердечники и присоеди нить вторую катушку через выключатель к батарее.

7. Замыкая и размыкая ключ, наблюдать отклонение стрелки гальванометра.

8. Зарисовать схему опыта и проверить выполнение правила Ленца.