Лабораторные работы №1-№4 по физике — 1 вариант № 217353

Дисциплина: «Физика»
Лабораторные работы №1-№4 по физике — 1 вариант № 217353
Цена 450 руб.

Лабораторная работа №1- Движение материальной точки по окружности
Цель работы: Закрепление материала, прочитанного в 1-ой лекции.
В работе определяется положение материальной точки, движущейся по окружности, через одинаковые интервалы времени. На основании этих данных Вам необходимо определить основные кинематические характеристики движения М.Т.
Задание к лабораторной работе №1
1. Написать уравнение траектории
2. Определить угловое положение материальной точки в полярной системе координат при t
3. Определить положение материальной точки в декартовой системе координат при t
4. Определить угловую скорость ω движения материальной точки
5. Определить компоненты вектора скорости движения материальной точки при t
6. Определить величину ускорения an М.Т. при t
7. Определить величину пути, пройденного М.Т. за время от t1
до t2
8. Определить перемещение М.Т. за время от t1 до t2.
Вариант Н о м е р з а д а н и я
1 2 3 4 5 6 7 8
1 R=0,2м f(x,y)=0 t=4c t=3c  t=3c t=3c t1=0c
t2=9c t1=0c
t2=9c
Решение:

Лабораторная работа №2
Определение напряженности электрического поля на оси заряженного кольца
Цель работы: Экспериментальная проверка теоретического материала, изложенного в лекции.
В работе определяется положение заряженного шарика (пробный заряд), движущегося вдоль оси заряженного тонкого кольца. На основании этих данных следует определить распределение напряженности электрического поля вдоль оси заряженного кольца. Полученные результаты необходимо сравнить с теоретическим расчетом.
Поделив выражение для кулоновской силы на величину пробного заряда q, получим выражение для напряженности электрического поля, создаваемого заряженным кольцом:
E=(mg∙〖∆x〗_i)/(l∙q) (1)
Согласно теоретическим расчетам, изложенным в лекции, напряженность электрического поля на оси заряженного кольца определяется соотношением:
E=(Q x)/〖4πε_0 ( R^2+x^2)〗^(3/2) (2)
Порядок выполнения работы
1.Ознакомьтесь с теоретическими расчетами напряженности электрического поля по лекционному материалу.
2.Запустите макет лабораторной установки, проведите визуальное наблюдение за характером изменения угла отклонения нити с шариком по мере его движения вдоль оси заряженного кольца и зафиксируйте в виде таблицы положение отвеса и шарика в различные моменты времени.
3.Определите величину напряженности электрического поля на оси кольца по величине отклонения шарика Δх при различных значениях координаты Х и исходных данных, согласно соотношению (1).
Исходные данные: l=40см=0,4м, g≈10м/с2, R=10см.
Остальные данные: q, m возьмите из таблицы в соответствии с вариантом Вашего задания.
4.Рассчитайте величину напряженности электрического поля, исходя из величины заряда кольца Q и его радиуса R, согласно соотношению (2).
Данные о величинах Q и R возьмите из таблицы в соответствии с вариантом Вашего задания.
5.Полученные значения Еэкспер.(х1) и Етеорет.(х) занесите в таблицу и постройте графики этих зависимостей в одной и той же системе координат.
6.Определите значение Emax теоретически, исходя из соотношения (2) и сравните его с максимумом на зависимости Е(х).
Исходные данные (Таблица№1)
вариант Q Кул q, Кул m гр
1 2•10-8 10-6 10

Лабораторная работа №3
Тангенс-гальванометр. Определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли
Цель работы: Знакомство с принципом работы тангенс-гальванометра, определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли.
Методика эксперимента
В данной работе для измерения горизонтальной составляющей магнитной индукции магнитного поля Земли используется тангенс-гальванометр. Тангенс-гальванометром называют катушку с магнитной стрелкой, помещенной в ее центр. Величина поперечного сечения обмотки этой катушки, содержащей N витков, много меньше диаметра самой катушки.
При пропускании тока по катушке индукция магнитного поля в ее центре определяется соотношением:
,
где Гн/м — магнитная постоянная, I –сила тока в катушке, N – число витков катушки, r- радиус катушки.
Магнитное поле Земли подобно полю однородно намагниченного шара. Проекцию линии магнитного поля Земли на ее поверхность называют магнитным меридианом. Магнитная стрелка компаса устанавливается вдоль магнитного меридиана.
Если катушку установить строго в плоскости магнитного меридиана, то две силы, действующие на стрелку компаса со стороны магнитного поля Земли и со стороны магнитного поля, создаваемого катушкой, будут взаимно перпендикулярны. При этом стрелка компаса будет указывать на направление равнодействующей силы. Изменение силы тока, текущего по катушке приводит к изменению величины индукции магнитного поля, создаваемого катушкой и, следовательно, к изменению углового положения магнитной стрелки. Тангенс угла отклонения стрелки равен отношению индукции магнитного поля катушки и Земли – отсюда и название тангенс-гальванометр.
tg∝=B_кат/В_Зем Откуда 〖 В〗_Зем=В_кат∙сtgα=μ_0/2r NI•ctgα Исходные данные
Таблица 1
№
варианта 1
N-число витков 160
r-радиус катушки, см 8
Таблица 2
N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
I-сила тока 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
α –угол отклонения
стрелки 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
tg α 0,18 0,21 0,25 0,29 0,32 0,36 0,40 0,45 0,49 0,53 0,57 0,62

Задания к лабораторной работе
1. Постройте график зависимости угла поворота стрелки компаса от силы тока в катушке;
2. Постройте график зависимости тангенса угла поворота стрелки компаса от силы тока в катушке;
3. На основании полученных данных (табличные и графические) определите величину индукции магнитного поля Земли;
4. Оцените погрешность полученного результата.

Лабораторная работа №4
Исследование электрических колебаний

Цель работы: экспериментальное исследование собственных и вынужденных колебаний тока и напряжения на элементах в колебательном контуре; измерение параметров контура: индуктивности L, сопротивления R, добротности Q; исследование прохождения синусоидального тока через LCR-цепь.
Экспериментальная часть
Таблица 1
Результаты эксперимента
Задание 1. Исследование зависимости амплитуды вынужденных колебаний от частоты (резонансная кривая).
Исходные данные:Uвых=200 мВ, ЭФ=200 мВ. f[180;300] кГц.

Расчеты необходимых величин:
Задание 2. Исследование прохождения синусоидального тока через LCR – цепь.