
Перелік лабораторних робіт
№1. Спостереження та аналіз тих явищ, які вказують на молекулярну (атомарну) будову речовини.
№2. Перевірка достовірності рівняння теплового балансу.
№3. Визначення питомої теплоємності твердого тіла.
№4. Порівняльний аналіз електричних та гідравлічних кіл.
№5. Перевірка достовірності закону Ома.
№6. Перевірка залежності електричного опору провідника від його довжини, площі поперечного перерізу та електропровідних властивостей матеріалу провідника.
№7. Визначення питомого опору провідника.
№8. Перевірка достовірності законів Кірхгофа.
№ 9. Вимірювання потужності споживача електроенергії.
№10. Перевірка достовірності закону Джоуля-Ленца.
№11. Дослідження магнітної дії електричного струму.
№12. Визначення показника заломлення світла.
.
Про головну мету будь якої лабораторної роботи
та оцінку достовірності результатів того чи іншого експерименту.
Не дивлячись на те, що ви вже маєте певні навички в проведенні лабораторних робіт, знайомі з методами оцінки точності вимірювань та достовірності результатів експериментів і напевно знаєте про головну мету будь якої лабораторної роботи, буде не зайвим, на початку нового циклу проведення цих робіт, ще раз нагадати про ці надважливі речі.
Про головну мету будь якої лабораторної роботи.
Процес вивчення фізики не може бути успішним та повноцінним без проведення певних демонстрацій, експериментів і лабораторних робіт. Важливість цих експериментальних досліджень полягає не лише в тому, що при їх виконанні учень безпосередньо знайомиться з тими чи іншими приладами та отримує певні навички практичної роботи з ними. Їх значимість визначається тим місцем яке посідає експеримент в процесі наукового пізнання навколишнього світу.
А сучасна наука стоїть на тому, що в ній критерієм істини є не думка того чи іншого авторитету, не логічність того чи іншого висновку і навіть не очевидна правильність певного твердження, а його величність експеримент. Сьогодні кожна освічена людина знає: якщо результати експериментів не співпадають з передбаченнями теорії, значить теорія хибна. От і все.
Зважаючи на даний факт, проведення будь якого експерименту, будь якої демонстрації, будь якої лабораторної роботи, потрібно розглядати як певну можливість експериментальної перевірки відповідного фрагменту наукової теорії.
Коли ми говоримо, що лабораторна робота має перевіряти правильність теорії, то маєм на увазі не перевірку якихось глобальних теоретичних передбачень, а експериментальну перевірку того чи іншого конкретного твердження, яке явно чи опосередковано формулювалося в процесі вивчення фізики. Наприклад, експериментально визначаючи жорсткість тіла, можна не тільки визначити власне саму жорсткість, а й зробити висновок про достовірність чи недостовірність закону Гука; переконатися в тому, що жорсткість тіла, тобто величина яка визначається за формулою k = F/Δℓ, в реальності не залежить ні від F, ні від Δℓ; перевірити залежність жорсткості тіла від його довжини і площі поперечного перерізу, тощо.
Звичайно, якщо результати лабораторної роботи явно не співпадають з передбаченнями теорії, то це зовсім не означає, що відповідна теорія хибна. Просто в силу тих чи інших обставин, якість виконання роботи виявилася занадто низькою. Характер же цих обставин також має бути предметом відповідних наукових пояснень, зокрема тих які передбачають визначення абсолютної і відносної похибок відповідних вимірювань, а отже і ступеню достовірності результатів того чи іншого експерименту.
Та як би там не було, а основна мета будь-якої лабораторної роботи полягає в тому, щоб експериментально перевірити правильність того чи іншого фрагменту наукової теорії.
Ясно, що при виконанні лабораторних робіт вирішуються й інші, більш конкретні завдання, зокрема: знайомство з приладами та набуття певних навичок практичної роботи з ними; набуття досвіду в проведенні експериментів, в оцінці їх достовірності, в обробці їх результатів; набуття досвіду ведення науково-технічної документації, тощо. Але основною, базовою метою будь-якої лабораторної роботи, має бути прагнення ще і ще раз переконатися в тому, що всі твердження науки є достовірними.
Зважаючи на вище сказане, в тій завершальній частині лабораторної роботи яка називається Висновки, наряду з інформацією на кшталт «В даній лабораторній роботі, я навчився …», практично обов’язково потрібно зазначити «… При цьому, отримані мною результати, підтверджують передбачення теорії. А це означає, що відповідна теорія є правильною (достовірною)».
Про оцінку достовірності результатів того чи іншого експерименту.
Проведення будь якої лабораторної роботи нерозривно пов’язано з оцінкою можливостей того обладнання яке використовується в даній роботі, з оцінкою точності тих вимірювань які проводяться в процесі виконання роботи, з оцінкою достовірності результатів того чи іншого експерименту, тощо. До числа тих величин які так чи інакше характеризують точність вимірювань, а отже і достовірність цих вимірювань, відносяться абсолютна і відносна похибки вимірювання.
Абсолютна похибка вимірювання – це величина, яка характеризує абсолютну похибку вимірювання, і яка дорівнює різниці між дійсним (точним) значенням вимірюваної величини (хд) та результатом її вимірювання (х).
Позначається: ∆х (Δℓ, ∆t, ∆m …), (Δ – велика літера «дельта»)
Визначальне рівняння: ∆х = хд – х,
Одиниця вимірювання: абсолютна похибка вимірюється в тих же одиницях що і відповідна вимірювана величина: [Δℓ] = м; [Δt] = с; [∆m] = кг; …
Абсолютна похибка вимірювань залежить від багатьох обставин: точності вимірювального приладу, методу вимірювання, умов вимірювання, кваліфікації того хто виконує вимірювання, тощо. Однак на практиці прийнято вважати, що абсолютна похибка вимірювання дорівнює ціні поділки шкали вимірювального приладу. Скажімо, якщо ціна поділки секундоміра 1с, то і абсолютна похибка відповідного вимірювання 1с (Δt = 1с). Якщо ціна поділки лінійки 1мм, то і абсолютна похибка відповідного вимірювання 1мм (Δℓ = 1мм). При цьому результат вимірювання записують у вигляді: хд = х ± ∆х/2, де хд – дійсне значення вимірюваної величини; х – виміряне значення цієї величини; Δх – ціна поділки відповідного вимірювального приладу (абсолютна похибка вимірювання).
Наприклад, якщо для Δt = 1с результатом вимірювання часу становить 28с, то цей результат фактично означає: t = (28 0,5)с, і що дійсна тривалість відповідної події знаходиться в інтервалі від 27,5с до 28,5с. Якщо для Δℓ = 1мм, результат вимірювання довжини дорівнює 58мм, то цей результат фактично означає: ℓ = (58 ± 0,5)мм, і що дійсна довжина відповідного об’єкту знаходиться в інтервалі від 57,5мм до 58,5мм.
Не важко збагнути, що абсолютна похибка не є тією величиною, яка у повному обсязі характеризує точність відповідного вимірювання. Адже очевидно, що помилитися на одну секунду (Δt = 1с) при вимірюванні часового відрізку тривалістю t = 3с, це не те ж саме, що помилитися на одну секунду (Δt = 1с) при вимірюванні часового відрізку тривалістю t = 60с. В цьому сенсі більш об’єктивною характеристикою точності вимірювання є не абсолютна, а відносна похибка вимірювання.
Відносна похибка вимірювання – це величина, яка характеризує відносну (порівняльну) похибку вимірювання, і яка дорівнює відношенню абсолютної похибки вимірювання (Δх) до величини дійсного значення вимірюваної величини (хд).
Позначається: δ, (маленька літера «дельта»)
Визначальне рівняння: δ = (∆х/хд)100%
Одиниця вимірювання: [δ] = %
Наприклад, якщо тривалість однієї події 3с (t = 3с), а іншої – 60с (t = 60с), то вимірюючи ці тривалості секундоміром з ціною поділки Δt = 1с, ми отримаємо однакові абсолютні похибки вимірювань (∆t1 = ∆t2 = 1с), та суттєво різні відносні похибки цих же вимірювань: δ1 = (1с/3с)100% = 33,3%; δ2 = (1с/60с)100% = 1,7%.
Надзвичайно важливим етапом виконання будь-якої лабораторної роботи є оцінка загальної достовірності того результату який ви отримуєте в процесі виконання відповідної роботи. Наприклад, ви виконуєте лабораторну роботу по визначенню прискорення тіла при його русі похилою площиною. Припустимо, що на ділянці руху ℓ = 1м, реальна тривалість руху становить t = 1c. Запитується, наскільки достовірними є результати ваших вимірювань, якщо вони здійснюються секундоміром з ціною поділки Δt = 1c, та рулеткою з ціною поділки Δℓ = 1мм?

Оскільки тривалість руху тіла становить t = 1c, а абсолютна похибка вимірювання часу дорівнює Δt = 1c, то відносна похибка даного вимірювання δ = (∆t/t)100% = (1с/1с)·100% = 100%. Ясно, що величина такої похибки є неприйнятно великою. Не менш очевидно і те, що для зменшення відносної похибки вимірювання, необхідно максимально збільшити час руху тіла (наприклад шляхом збільшення довжини ділянки руху, та зменшення кута нахилу похилої площини). Адже якщо тривалість цього руху становитиме t = 4c, то відносна похибка вимірювання часу дорівнюватиме δ = (∆t/t)100% = (1с/4с)·100% = 25%. Втім і така величина відносної похибки є неприйнятно великою.
Цю похибку можна суттєво зменшити шляхом збільшення точності вимірювання часу. Наприклад, механічний секундомір з ціною поділки Δt = 1с, можна замінити на електронний, з ціною поділки Δt = 0,1с. Така заміна дозволить збільшити точність експерименту до прийнятної величини. Дійсно, для Δt = 0,1с і t = 4с: δ = (0,1с/4с)·100% = 2,5%.
Втім, не будемо поспішати з оптимістичними висновками. Адже, якщо цей супер точний секундомір ви будете вмикати та вимикати в ручному режимі, то варто врахувати факт того, що реакція людини на візуально сприйняту подію відбувається з певною часовою затримкою. А дослідження показують, що ця затримка приблизно дорівнює 0,1с. Це означає, що вмикаючи і вимикаючи секундомір, ми неминуче вносимо певну похибку, величина якої 0,1с. З урахуванням цієї обставини, реальна відносна похибка вимірювання часу становитиме δ = (0,2с/4с)·100% = 5%.
Оцінюючи достовірність результатів того чи іншого експерименту, та визначаючи шляхи підвищення цієї достовірності, потрібно оцінювати ступінь впливу кожного з задіяного в експерименті приладів. Наприклад в умовах даної лабораторної роботи, точність вимірювання довжини не має суттєвого значення. Не має в тому сенсі, що та точність яку забезпечує рулетка з ціною поділки ∆ℓ = 1мм на довжині ℓ = 1м = 1000мм, становить δ = (∆ℓ/ℓ)·100% = (1мм/1000мм)·100% = 0,1%. А це у 50 разів перевищує точність вимірювання часу.
Варто зауважити, що в переважній більшості лабораторних робіт, ми будемо визначати не відносну похибку того чи іншого вимірювання, а відносну похибку результату відповідного експерименту. Ця похибка визначається за формулою δ = (|хт – х|/хт)·100%, де хт – точне (зазвичай табличне) значення вимірюваної величини, х – виміряне значення величини.
Наприклад відомо, що табличне значення прискорення вільного падіння дорівнює gт = 9,8м/с2. В процесі ж виконання лабораторної роботи, ми встановили, що прискорення вільного падіння тіла (g), в першому експерименті g1 = 9,6м/с2, в другому експерименті g2 = 9,8м/с2, а в третьому – g3 = 10,0м/с2. А це означає, що:
δ1 = (|gт – g1|/gт)·100% = (|9,8 – 9,6|/9,8)·100% = (0,2/9,8)·100% = 2%;
δ2 = (|gт – g2|/gт)·100% = (|9,8 – 9,8|/9,8)·100% = (0,0/9,8)·100% = 0%;
δ1 = (|gт – g1|/gт)·100% = (|9,8 – 10,0|/9,8)·100% = (|–0,2|/9,8)·100% = (0,2/9,8)·100% = 2%.
Нагадаємо, запис |a| (модуль числа а), означає, що мова йде про абсолютну величину відповідного числа, і що |a| = а, |–a| = а. Наприклад |5| = 5; |– 5| = 5.
Виконуючи лабораторні роботи, та розв’язуючи задачі фізики, потрібно мати на увазі ще одну важливу обставину. Загально відомо, що з сугубо математичної точки зору 20 = 20,0 = 20,00 = 20,000 = … Однак у виробничій, інженерно-технічній та загально науковій практиці, зазвичай мають справу не з абстрактними числами, а з числами які характеризують кількісну величину певного параметру фізичного об’єкту, виміряну з певною точністю. І в цьому сенсі 20см ≠ 20,0см ≠ 20,00см ≠ 20,000см.
Адже запис ℓ = 20см по суті означає, що відповідна довжина виміряна з точністю ±0,5см, тобто виміряна лінійкою ціна поділки якої 1см. Запис ℓ = 20,0см означає, що відповідна довжина виміряна з точністю ±0,05см, тобто виміряна лінійкою ціна поділки якої 0,1см = 1мм. Запис ℓ = 20,00см означає, що відповідна довжина виміряна з точністю ±0,005см, тобто виміряна штангенциркулем ціна поділки якого 0,01см = 0,1мм. А запис ℓ = 20,000см означає, що відповідна довжина виміряна з точністю ±0,0005см, тобто виміряна мікрометром ціна поділки якого 0,001см = 0,01мм.
Тому якщо діаметр круга ви вимірювали лінійкою з ціною поділки Δℓ = 1мм і отримали результат d = 3,3см, а при обчисленні площі відповідного круга (S = πd2/4) табло калькулятора висвітлило 8,54865, то абсолютно неправильно стверджувати, що площа круга S = 8,54865см2. Правильна відповідь S = 8,5см2. А якби калькулятор показав 8,55063, то потрібно було б записати S = 8,6см2.
Загалом, виконуючи математичні дії над тими наближеними числами які є результатом тих чи інших вимірювань, потрібно дотримуватися наступних правил:
- При додаванні і відніманні наближених чисел, у підсумку залишають стільки десяткових знаків, скільки їх має число з найменшою кількістю цих знаків. Наприклад: 2,222 + 2,22 + 2,2 = 6,6
- При множені і ділені наближених чисел, у підсумку залишають стільки десяткових знаків, скільки їх має число з найменшою кількістю цих знаків. Наприклад: 2,222 ∙ 2,22 ∙ 2,2 = 10,9
- При піднесені наближених чисел до степені, у підсумку залишають стільки десяткових знаків, скільки їх має базове число. Наприклад: (2,22)2 = 4,93
- При виконанні проміжних обчислень, у відповідних результатах необхідно залишати на одну десяткову цифру більше, ніж рекомендовано у попередніх правилах. Наприклад:
2,222 + 2,22 + 2,2 = 6,64
2,222 ∙ 2,22 ∙ 2,2 = 10,85
(2,22)2 = 4,928
.
Лабораторна робота №1.
Тема роботи. Спостереження та аналіз тих явищ, які вказують на молекулярну (атомарну) будову речовини.
Мета роботи. Провести спостереження та аналіз тих явищ, які вказують на те, що речовини складаються з надзвичайно дрібненьких частинок (молекул), які рухаються і певним чином взаємодіють між собою. На основі побаченого та проаналізованого зробити відповідні висновки.
Теоретичні відомості.
В основі молекулярної фізики, тобто науки (розділу фізики), яка вивчає та пояснює загальні властивості твердих, рідких і газоподібних речовин, та ті теплові процеси які відбуваються з ними, лежать три базові твердження:
- Всі речовини складаються з молекул (молекул, атомів, іонів).
- Молекули в речовині безперервно та безладно (хаотично) рухаються.
- На невеликих відстанях (~10–9м) молекули взаємодіють між собою – в залежності від відстані, притягуються або відштовхуються.
Ці твердження були обгрунтовано сформульовані ще за 400 років до нашої ери, тобто тоді, коли в розпорядженні тогочасних вчених не було тих засобів які б дозволяли побачити молекули. Власне таких засобів нема й натепер. У всякому разі в умовах шкільних лабораторій.
І тим не менше, ми переконані в тому, що всі речовини складаються з надзвичайно дрібненьких, невидимих частинок, які безладно рухаються та певним чином взаємодіють між собою. А для того щоб сформувалися такі переконання, зовсім не обов’язково мати надскладне обладнання та проводити надскладні експерименти. Цілком достатньо уважно придивитися до навколишнього світу і проаналізувати ті події які в ньому відбуваються. Власне це ми і будемо робити в даній лабораторній роботі.
Обладнання: 1) кристалічна марганцівка, 2) склянка з холодною та помірно гарячою водою, 3) пахуча рідина яка швидко випаровується; 4) пробірка з розчином мідного купоросу, 5) залізний цвях, 6) пробірка з розчином оцтової кислоти, 7) дрібка соди, 8) олівець, 9) брусочок крейди.
Хід роботи.
Дослід №1. В наповнені холодною та помірно гарячою водою прозорі склянки, опускаємо невеличкі шматочки марганцівки і спостерігаємо за тими подіями що відбуваються.

Чи не вказує факт побаченого на те, що кристалики марганцівки складається з надзвичайно дрібненьких частинок? Чи не говорить факт того, що з плином часу, невидимі частинки марганцівки поширюються у всьому наявному об’ємі води, про те, що ці частинки рухаються? Чи не вказує факт того, що в гарячій воді розчинення марганцівки відбувається швидше ніж в холодній, на те, що інтенсивність руху мікрочастинок речовини залежить від температури: чим більша температура, тим більша швидкість руху молекул?
Дослід №2. На скляну поверхню наносимо краплю пахучої рідини, що швидко випаровується.

Чи не вказує факт випаровування рідини на те, що ця рідина складається з надзвичайно дрібненьких, невидимих частинок, які поступово вилітають і тому рідини стає все менше і менше? Чи не говорить факт поширення запаху рідини про те, що ця рідина складається з надзвичайно дрібненьких частинок які є носіями певних властивостей цієї рідини і що ці частинки рухаються?
Дослід №3. В пробірку з розчином мідного купоросу занурюємо залізний цвях. При цьому, через деякий час з’ясовується, що цвях покривається шаром міді.

Чи не вказує даний факт на те, що та мідь яка виділяється на залізному цвяхові, у вигляді наддрібних невидимих частинок міді, була в тому розчині який називається мідним купоросом?
Дослід №4. В пробірку зі звичайним оцтом (оцтовою кислотою), добавляємо дрібку звичайної соди і спостерігаємо за тим, що відбувається.

Чи не вказує факт певних хімічних реакцій на те, що відповідні речовини складаються з певних частинок здатних до взаємного перетворення?
Дослід №5. Запалюємо сірник і аналізуємо те, що бачимо.

Чи не вказує факт горіння на те, що матеріал сірника при взаємодії з матеріалом навколишнього середовища (повітрям), розпадається на над дрібненькі частинки, які з великою швидкістю розлітаються, та утворюють те, що ми називаємо полум’ям?
Дослід №6. Беремо будь який твердий предмет, наприклад олівець, і намагаємося розтягнути його. При цьому неминуче відчуваємо силу спротиву. Тепер намагаємося стиснути олівець. І знову відчуваємо силу спротиву.


Чи не означають дані експериментальні факти, що ті мікрочастинки з яких складається олівець взаємодіють між собою, і що при збільшені відстані між ними вони притягуються, а при зменшені відстані – відштовхуються?
Дослід №7. Візьмемо брусочок крейди і зламаємо його. Тепер спробуємо з’єднати частини зламаного.

Чи не вказує факт того, що частини зламаної крейди, навіть у випадку непомітності тріщини між ними, не стають єдиним цілим, на те, що мікрочастинки крейди (молекули) взаємодіють між собою лише на неймовірно малих відстанях?
Висновки.
.
Лабораторна робота №2.
Тема роботи. Перевірка достовірності рівняння теплового балансу.
Мета роботи. Шляхом змішування гарячої та холодної води, перевірити достовірність рівняння теплового балансу.
Теоретичні відомості.
Рівняння теплового балансу – це закон, в якому стверджується: при теплообміні, загальна кількість теплоти втраченої одними тілами замкнутої (енергоізольованої) системи, дорівнює загальній кількості теплоти отриманої іншими тілами цієї системи. Іншими словами: ∑Qвтр = ∑Qотр. Наприклад, якщо нагріте тіло опустити в посудину з холодною водою, то тіло втратить певну кількість теплової енергії, а вода і посудина аналогічну кількість енергії отримають.
Прилад за допомогою якого вимірюють кількість тієї теплоти що виділяється або поглинається в результаті того чи іншого теплового процесу називають калориметром (від лат. calor – теплота і грец. metreo – вимірюю). Простий калориметр представляє собою гранично легку циліндричну посудину відомої маси та матеріалу, яка знаходиться всередині іншої циліндричної посудини та є енергоізольованою від неї.
Принцип дії калориметра полягає в наступному. В калориметрі міститься відома кількість відомої рідини, наприклад води. В цю рідину опускають об’єкт теплового дослідження. При цьому, та теплова енергія яка виділяється або поглинається цим об’єктом, передається рідині. Знаючи масу рідини (m), її теплоємність (с) і те на скільки збільшилась або зменшилась температура рідини (∆t) в процесі теплообміну, визначають величину відповідної енергії (теплоти): Q = cm∆t. Ясно, що при точних розрахунках потрібно враховувати і ту енергію яку отримують або віддають інші елементи системи, зокрема тіло калориметра, термометр, тощо.

Обладнання: 1) калориметр, 2) мірні циліндри з гарячою та холодною водою, 3) термометр.
Хід роботи.
- Із мірного циліндру в калориметр наливаємо 100мл (m1 = 100г = 0,1кг) гарячої води і вимірюємо температуру цієї води (t1).
- В мірному циліндрі з холодною водою вимірюємо температуру цієї води (t2) і виливаємо 100мл (m1 = 100г = 0,1кг) цієї холодної води в колориметр.
- Вимірюємо температуру отриманої суміші холодної і гарячої води (tc).
- Знаючи теплоємність води (с = 4200Дж/кг·ºС), визначаємо кількість тієї теплоти яку втрачає гаряча вода (ΔQ1 = c·m1·(t1 – tc)) і яку отримує холодна вода (ΔQ2 = c·m2·(tс – t2)).
- Результати вимірювань і обчислень записуємо в таблицю.
- Звертаємо увагу на факт того, що в процесі вимірювань і обчислень, ми не враховували ту теплоту яка йшла на охолодження чи охолодження інших учасників експерименту, зокрема тіла калориметра і термометра.
- На основі аналізу отриманих результатів робимо відповідні висновки.
Результати вимірювань та обчислень.
| Маса гарячої води | Т – тура
холодної води |
Маса холодної води | Т – тура
холодної води |
Т – тура
суміші води |
Кількість втраченої теплоти | Кількість отриманої теплоти |
| m1 | t1 | m2 | t2 | tc | ΔQ1 | ΔQ2 |
| кг | ºС | кг | ºС | ºС | Дж | Дж |
Розрахунки.
Висновки.
.
Лабораторна робота №3.
Тема роботи. Визначення питомої теплоємності твердого тіла.
Мета роботи. Визначити приблизну величину питому теплоємність наявного тіла.
Теоретичні відомості.
Питома теплоємність речовини – це фізична величина, яка характеризує теплові властивості даної речовини і яка показує скільки енергії потрібно витратити на те, щоб один кілограм відповідної речовини нагріти на один градус Цельсія.
Позначається: с
Визначальне рівняння: с = Qн/m∆t
Одиниця вимірювання: [с] = Дж/кг·°C, джоуль на кілограм-градус Цельсію.
Питому теплоємність речовини визначають експериментально і записують у відповідну таблицю. Суть відповідних експериментальних досліджень є наступною. Нагріте тіло відомої маси і початкової температури, занурюють в холодну воду калориметра. Знаючи теплоємність води, її масу та зміну температури, визначають кількість отриманої водою теплоти, а отже і кількість втраченої тілом теплоти. А знаючи кількість цієї теплоти, визначають питому теплоємність тіла.

Обладнання: 1) досліджуване тіло (зазвичай залізо, мідь чи алюміній), 2) калориметр, 3) механічні терези чи електронні ваги, 4) термометр, 5) мірний циліндр з холодною водою, 6) посудина з киплячою водою.
Зауваження. В даній лабораторній роботі ми не будемо враховувати ту теплоту яка йде на нагрівання чи охолодження тіла калориметра, термометра, тощо. Тому отримані нами результати будуть приблизними.
Хід роботи.
- За допомогою електронних вагів чи механічних терезів вимірюємо масу досліджуваного тіла (mт).
- Із мірного циліндра наливаємо в калориметр певну кількість води (mв) та вимірюємо її температуру (tв0).
- На секунд десять занурюємо досліджуване тіло в киплячу воду. При цьому температура тіла зростає до tт0 = 100ºС.
- Нагріте до 100ºС тіло, швиденько занурюємо у воду калориметра і очікуємо встановлення теплової рівноваги системи (секунд п’ятнадцять).
- Вимірюємо кінцеву температуру системи вода-тіло (tв1 = tт1) та визначаємо наскільки нагрілася вода (Δtв = tв1 – tв0) і наскільки охолодилося досліджуване тіло (Δtт = tт0 – tт1).
- Визначаємо кількість тієї теплоти яку отримує вода: Qв = cв·mв·Δtв, де cв = 4200Дж/кг·ºС, а отже і кількості тієї теплоти яку в процесі охолодження втратило досліджуване тіло: Qт = Qв.
- 7. Визначаємо питому теплоємність тіла (ст = Qт/mт∆tт).
- Результати вимірювань і обчислень записуємо в таблицю.
- На основі аналізу отриманих результатів робимо відповідні висновки.
Результати вимірювань та обчислень.
| Маса | Початкова т – ра | Різниця т – тур | Втрачена тілом теплота | Питома теплоємність тіла | |||
| тіла | рідини | тіла | рідини | тіла | рідини | ||
| mт | mр | tт0 | tр0 | Δtт | Δtр | Qт | cт |
| кг | кг | ºС | ºС | ºС | ºС | Дж | Дж/кг·ºС |
Розрахунки.
Висновки.
.
Лабораторна робота №4.
Тема роботи. Порівняльний аналіз електричних та гідравлічних кіл. Регулювання сили струму в електричному колі.
Мета роботи. Провести порівняльний аналіз електричних і гідравлічних кіл. Зібрати просте електричне коло та здійснити регулювання сили струму в ньому.
Теоретичні відомості.
Вивчаючи прояви невидимих електричних струмів, важливо бачити певні аналогії з тими процесами які можна наочно спостерігати. І в цьому сенсі, властивості електричних струмів дуже схожі на властивості тих рідин які течуть трубами гідравлічних систем. Власне на ранніх етапах вивчення електричних явищ, електрику загалом і електричні струми зокрема, представляли як певну електричну рідину (електричний флюїд).

Дійсно, електричне коло можна порівняти з замкнутою гідравлічною системою. Системою в якій аналогом заповнених вільними електронами провідників, є заповнені водою труби. Джерелом струму є не батарейка (акумулятор, генератор, тощо) а водяний насос (помпа). Елементом управління струмом є не сукупність вимикача та реостата, а гідравлічний кран. Споживачем струму є не лампочка розжарювання, а батарея опалювання. Вимірювальним приладом є не амперметр, а водяний лічильник.
Маючи на увазі вище згадані аналогії, зберемо просте електричне коло та здійснимо регулювання сили струму в ньому.
Обладнання: 1) джерело струму, 2) лампочка розжарювання, 3) вимикач, 4) реостат, 5) з’єднувальні дроти.
Хід роботи.
- Збираємо електричне коло: за допомогою струмопровідних дротів (провідників), послідовно з’єднуємо основні елементи електричного кола: джерело струму (+) → лампочка розжарювання → вимикач → реостат → (–) джерело струму.
- За допомогою вимикача замикаємо та розриваємо електричне коло і переконуємося в тому, що коли коло замкнуте (не має розривів) то в ньому протікає певний електричний струм (лампочка горить); якщо ж коло розімкнуте (має розриви) то в ньому електричний струм відсутній (лампочка не горить).
- Шляхом переміщення повзунка реостату, збільшуємо (повзунок переміщуємо вправо) або зменшуємо (повзунок переміщуємо вліво) опір електричного кола, і переконуємося в тому, що при збільшенні електричного опору сила, струму зменшується (лампочка гасне), а при зменшенні електричного опору, сила струму збільшується (лампочка розгоряється).
- На основі аналізу проведених експериментів робимо відповідні висновки.
Висновки.
.
Лабораторна робота №5.
Тема роботи. Перевірка достовірності закону Ома.
Мета роботи. Експериментально перевірити достовірність закону Ома. Побудувати графік залежності сили струму від напруги.
Теоретичні відомості.
Закон Ома, це закон в якому стверджується: сила струму І на ділянці електричного кола, прямо пропорційна величині тієї електричної напруги U що існує на краях цієї ділянки і обернено пропорційна її електричному опору R. Іншими словами: I = U/R.
Обладнання: 1) універсальне джерело струму (джерело струму, яке дозволяє регулювати створювану ним електричну напругу), 2) резистори з різною величиною електричного опору, наприклад R1 = 5(Ом), R2 = 10(Ом), 3) амперметр, 4) вольтметр, 5) вимикач, 6) з’єднувальні дроти.
Хід роботи.
- Маючи в наявності резистори R1 = 5(Ом), R2 = 10(Ом), та керуючись законом Ома (І = U/R), робимо теоретичні передбачення що до величини сили струму для різних значень електричної напруги (U1 = 0В, U2 = 1В, U3 = 2В, …). А ці передбачення є наступними:
для R1 = 5(Ом): І1 = 0А; І2 = 0,2А; І3 = 0,4А; І3 = 0,6А і т.д.
для R2 = 10(Ом): І1 = 0А; І2 = 0,1А; І3 = 0,2А; І3 = 0,3А і т.д.
- Збираємо електричне коло за схемою (в умовах нашого експерименту, зображений на схемі реостат є складовою частиною універсального джерела струму).
- При увімкненому в коло резисторі R1, з певним інтервалом (наприклад 1В) змінюємо величину напруги на резисторі від 0В до певної максимальної величини (наприклад 6В) та фіксуємо відповідні значення сили струму в колі. Результати вимірювань записуємо в таблицю.
- Резистор R1 замінюємо на резистор R2 і повторюємо експеримент. Результати вимірювань також записуємо в таблицю.
Таблиця результатів вимірювань.
| №
п/п |
R = 5(Ом) | R = 10(Ом) | ||
| U (В) | I (А) | U (В) | I (А) | |
| 1 | 0 | 0 | ||
| 2 | 1 | 1 | ||
| 3 | 2 | 2 | ||
| 4 | 3 | 3 | ||
| 5 | 4 | 4 | ||
| 6 | 5 | 5 | ||
| 7 | 6 | 6 | ||
- За результатами вимірювань, будуємо графіки залежності сили струму від напруги для опорів R1 і R2.
Загальні зауваження. При побудові графіків, по горизонтальній осі (осі абсцис) відкладають незалежну змінну (в нашому випадку напругу U), а по вертикальній осі (осі ординат) відкладають залежну змінну (в нашому випадку силу струму І).
- На основі аналізу результатів експериментів та побудов, робимо відповідні висновки.
Висновки.
.
Лабораторна робота №6.
Тема роботи. Дослідження залежності електричного опору провідника від його довжини, площі поперечного перерізу та електропровідних властивостей матеріалу провідника.
Мета роботи. Дослідити залежність електричного опору провідника від його довжини, площі поперечного перерізу та електропровідних властивостей матеріалу провідника. Пояснити загальний устрій та принцип дії реостата.
Теоретичні відомості.
Електричний опір – це фізична величина, яка характеризує здатність провідника чинити опір проходженню струму по ньому і яка дорівнює відношенню тієї напруги що існує на краях провідника, до сили струму в ньому
Позначається: R
Визначальне рівняння: R = U/I
Одиниця вимірювання: [R] = В/А = Ом,
Електричний опір провідника, тобто та величина яка визначається за формулою R = U/I, фактично не залежить ні від U, ні від I. Електричний опір провідника залежить від параметрів самого провідника, зокрема його довжини ℓ, площі поперечного перерізу S та електропровідних властивостей матеріалу провідника. Цю залежність можна записати у вигляді R = ρℓ/S, ρ – питомий опір провідника
Обладнання: 1) набір провідників різних довжин, площ поперечного перерізу та з різних матеріалів, 2) джерело постійного струму, 3) амперметр 4) лампочка розжарювання, 5) вимикач, 6) з’єднувальні дроти.
Хід роботи.
- Збираємо електричне коло, яке складається з послідовно з’єднаних джерела струму, вимикача, амперметра та лампочки розжарювання. В розрив цього кола вмикаємо:
а). Виготовлені з одного і того ж матеріалу провідники, які мають різну довжину. Проводимо відповідні спостереження і вимірювання, та робимо відповідний висновок.
Висновок (а): залежність електричного опору провідника від його довжини є …
б) Виготовлені з одного і того ж матеріалу провідники, які мають різну площу поперечного перерізу. Проводимо відповідні спостереження і вимірювання та робимо відповідний висновок.
Висновок (б): залежність електричного опору провідника від площі його поперечного перерізу є …
в) Провідники які мають однакову довжину, однакову площу поперечного перерізу, але виготовлені з різних матеріалів. Проводимо відповідні спостереження і вимірювання, та робимо відповідний висновок.
Висновок (в): опір провідника залежить не лише від його довжини та площі поперечного перерізу, а й від …
- На основі вище проведених досліджень, робимо узагальнюючий висновок стосовно залежності електричного опору провідника від його довжини, площі поперечного перерізу, та властивостей матеріалу провідника.
- На основі вище проведених досліджень, пояснюємо загальний устрій та принцип дії реостата.
Висновки.
.
Лабораторна робота №7.
Тема роботи. Визначення питомого опору провідника.
Мета роботи. Визначити питомий опір ніхрому, та порівняти отримані результати з табличним значенням відповідної величини.
Теоретичні відомості.
Питомий опір провідника – це фізична величина, яка характеризує струмопровідні властивості матеріалу провідника і яка чисельно дорівнює тому електричному опору який має виготовлений з даного матеріалу провідник, за умови його одиничної довжини та одиничної площі поперечного перерізу.
Позначається: ρ
Визначальне рівняння: ρ = RS/ℓ
Одиниця вимірювання: [ρ] = Ом∙м, на практиці, зазвичай [ρ] = Ом·мм2/м.
Питомий опір провідника визначається експериментально і записується у відповідну таблицю. Наприклад для ніхрому (сплаву нікелю і хрому) ρ = 1,10(Ом·мм2/м), це означає, що ніхромовий провідник довжиною 1м і площею поперечного перерізу 1мм2, має електричний опір 1,10(Ом).
Обладнання: 1) досліджуваний провідник (ніхром), 2) два лабораторні штативи, 3) штангенциркуль, 4) лінійка (рулетка), 5) джерело постійного струму, 6) реостат, 7) амперметр, 8) вольтметр, 9) вимикач, 10) з’єднувальні дроти.
Хід роботи.
- За визначенням ρ = RS/ℓ. Враховуючи, що R = U/I; S = πd2/4, можна записати ρ = Uπd2/4Iℓ, де
ℓ – довжина провідника ( вимірюється)
d – діаметр провідника (вимірюється)
I – сила струму в провіднику (вимірюється)
U – напруга на провіднику (вимірюється)
π = 3,14 – постійна величина.
- Між двома лабораторними штативами натягуємо досліджуваний провідник.
- Штангенциркулем вимірюємо діаметр провідника (d), а лінійкою (рулеткою) – відстань (ℓ) між тими точками (А і В) які визначають довжину задіяного в експерименті провідника. Результати вимірювань записуємо в таблицю.
- Збираємо електричне коло за схемою:

5. Для певної довжини провідника вимірюємо напругу (U) між краями провідника та силу струму в ньому (I). Результати вимірювань записуємо в таблицю
6. Повторюємо експеримент для іншої довжини провідника.
7. За формулою ρ = Uπd2/4Iℓ визначаємо питомий опір провідники для кожного з експериментів.
8. Звертаємо увагу на те, що питомий опір провідника, тобто величина яка визначається за формулою ρ = RS/ℓ, не залежить ні від R, ні від S, ні від ℓ. (Звісно, в межах похибки експерименту).
9. За формулою δ = (|ρт – ρ|/ρт)·100% визначаємо відносну похибку кожного експерименту.
10. Результати вимірювань і обчислень записуємо в таблицю.
11. На основі аналізу отриманих результатів робимо відповідні висновки.
Результати вимірювань та обчислень.
| № п/п | Діаметр
провідн. |
Довжина
провідн. |
Напруга на пров. | Струм в
провілн. |
Питомий опір пров. | Табл. зач.
питом. оп. |
Відносна
похибка |
| – | d | ℓ | U | I | ρ | ρт | δ |
| – | мм | м | В | А | Ом·мм2/м | Ом·мм2/м | % |
| 1 | |||||||
| 2 |
Розрахунки.
Висновки.
.
Лабораторна робота №8.
Тема роботи. Перевірка достовірності законів Кірхгофа.
Мета роботи. Експериментально перевірити достовірність першого і другого законів Кірхгофа.
Теоретичні відомості.
Перший закон Кірхгофа – це закон, в якому стверджується: сума струмів які входять в електричний вузол, дорівнює сумі струмів які виходять з цього вузла. Іншими словами: ∑Iвх = ∑Iвих .

I1 + I2 + I3 = I4 + I5
Другий закон Кірхгофа – це закон, в якому стверджується: сума падінь напруг на всіх послідовних ділянках кола, дорівнює тій загальній напрузі що існує між входом та виходом цього кола: ∑Ui = Uзаг.

U1 + U2 + U3 = Uзаг
Обладнання: 1) джерело постійного струму, 2) резистори R1, R2, R3, 3) три амперметри, 4) вольтметр, 5) вимикач, 6) з’єднувальні дроти.
Хід роботи.
- Перевірка достовірності першого закону Кірхгофа.
а) Збираємо електричне коло за схемою:
б) Фіксуємо показання амперметрів А1, А2, А12, та переконуємося в тому, що А1 + А2 = А12.
в) за можливості змінюємо величину загальної напруги і повторно фіксуємо та аналізуємо показання амперметрів.
- Перевірка достовірності другого закону Кірхгофа.
а) Збираємо електричне коло за схемою (амперметр є зайвим)
б) За допомогою вольтметра почергово вимірюємо і фіксуємо U1, U2, U3, U123, та переконуємося в тому, що U1 + U2 + U3 = U123.
в) за можливості змінюємо величину загальної напруги і повторно фіксуємо та аналізуємо показання вольтметрів.
- На основі аналізу проведених експериментів і вимірювань, робимо узагальнюючі висновки.
Висновки.
.
Лабораторна робота №9.
Тема роботи. Вимірювання потужності споживача електроенергії.
Мета роботи. Експериментально визначити потужність лампочки розжарювання при різних величинах сили струму в ній. Визначити електричний опір лампочки розжарювання в кожному експерименті.
Теоретичні відомості.
Потужність – це фізична величина, яка характеризує роботу виконану за одиницю часу і яка дорівнює відношенню виконаної роботи до того проміжку часу за який ця робота виконана.
Позначається: N
Визначальне рівняння: N = А/t
Одиниця вимірювання: [N] = Дж/с = Вт.
Оскільки мірою тієї роботи яку виконують електричні сили по переміщенню зарядів, по суті є електрична напруга U = Aел/q, та враховуючи, що за визначенням I = q/t, а отже q = I·t, можна записати Aел = U·q = U·I·t. А це означає, що потужність того чи іншого електричного приладу, можна визначити за формулою Nел = Аел/t = U·I·t/t = U·I.
Із аналізу рівняння Nел = U·I ясно, що потужність електричного приладу можна виміряти за допомогою системи двох приладів: амперметра і вольтметра.
Обладнання: 1) універсальне джерело струму 2) лампочка розжарювання, 3) амперметр, 4) вольтметр, 5) вимикач, 6) з’єднувальні дроти.
Хід роботи.
- Збираємо електричне коло за схемою (універсальне джерело струму по суті є поєднанням постійного джерела струму і реостата)


- За допомогою наявного в універсальному джерелі струму регулятора напруги, послідовно збільшуємо напругу на лампочці і проводимо 4 – 5 вимірювань напруги та їй відповідної сили струму. Результати вимірювань записуємо в таблицю.
- За формулою Nел = U·I визначаємо потужність лампочки в кожному з експериментів.
- За формулою R = U/I визначаємо електричний опір лампочки розжарювання в кожному з експериментів.
- Звертаємо увагу на факт того, що в процесі збільшення сили струму в спіралі лампочки, та відповідного збільшення її накалу, електричний опір спіралі збільшується. Як ви думаєте, чому це відбувається?
- Результати вимірювань і обчислень записуємо в таблицю.
- На основі аналізу отриманих результатів робимо відповідні висновки.
Результати вимірювань та обчислень.
| № п/п | Ел. напруга на
лампочці |
Сила струму в
лампочці |
Ел. потужність
лампочки |
Ел. опір
лампочки |
| – | U | I | N | R |
| – | В | А | Вт | Ом |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| 3 | ||||
| 4 | ||||
| 5 |
Розрахунки.
Висновки.
.
Лабораторна робота №10.
Тема роботи. Перевірка достовірності закону Джоуля-Ленца.
Мета роботи. Експериментально перевірити достовірність закону Джоуля- Ленца.
Теоретичні відомості.
Закон Джоуля-Ленца, це закон в якому стверджується: при проходженні електричного струму виділяється теплота, кількість якої (Q) пропорційна квадрату сили струму в провіднику (I2), опору провідника (R) та часу проходження струму(t). Іншими словами Q = I2∙R∙t.
Схема загального устрою того приладу за допомогою якого можна перевірити достовірність закону Джоуля–Ленца є наступною.

Цей прилад представляє собою калориметр в рідину якого занурено досліджуваний провідник. При проходженні електричного струму, провідник нагрівається, а відповідно нагрівається і та рідина яка знаходиться в калориметрі. За результатами вимірювань визначають Qн = с∙m∙Δt, та порівнюють їх з Qел = I2·R·t.
Обладнання: 1) калориметр, 2) електронні ваги або механічні терези, 3) термометр, 4) секундомір, 5) універсальне джерело струму, 6) амперметр, 7) вольтметр, 8) з’єднувальні дроти, 9) посудина з водою.
Хід роботи.
- За допомогою електронних вагів чи механічних терезів вимірюємо масу внутрішньої посудини калориметра (mк), потім масу цієї посудини з налитою в неї холодною водою (mк+mв) і визначаємо масу самої води (mв).
- У воду калориметра занурюємо термометр і спіраль електронагрівача, який є частиною зображеного на малюнку електричного кола.
- Вимірюємо температуру води в калориметрі, а отже і температуру посудини калориметра (t0).
- Вмикаємо електричне коло та секундомір. Слідкуємо за тим, щоб в процесі експерименту показання амперметра і вольтметра залишалися незмінними.
- Через певний час, величина якого залежить від умов експерименту, електричне коло вимикається.
- Записуються показання амперметра (І), вольтметра (U), термометра (tк) та секундоміра (t).
- Визначається (розраховується):
Δt = tk – t0 (ºC),
R = U/I (Ом),
Qел = I2·R·t.
Qн = cв·mв·Δt + cк·mк·Δt, де cв = 4187Дж/кг·ºС, cк = 880Дж/кг·ºС (для алюмінію).
- Результати вимірювань і обчислень записуємо в таблицю.
- Зважаємо на факт того, що при визначенні Qн, ми не враховували ту теплоту яка йшла на нагрівання термометра, тіла спіралі, випаровування води, тощо.
- На основі аналізу отриманих результатів робимо відповідні висновки.
Результати вимірювань та обчислень.
| Маса | Зміна
т – тури |
Час
експер. |
Сила
струму |
Електр.
опір |
Кількість
теплоти |
||
| води | калорим. | ||||||
| mв | mк | Δt | t | I | R | Qн | Qел |
| кг | кг | ºС | с | А | Ом | Дж | Дж |
Розрахунки.
Висновки.
.
Лабораторна робота №11.
Тема роботи. Дослідження магнітної дії електричного струму.
Мета роботи. Експериментально дослідити приклади магнітної дії електричного струму.
Теоретичні відомості.
Дослідження показують, що проходження струму через провідник супроводжується тими чи іншими ефектами (діями), зокрема тепловими, світловими, хімічними та біологічними.



Однак визначально універсальною властивістю будь якого струму є його магнітна дія. Це означає що за магнітною дією можна не лише гарантовано точно визначити наявність електричного струму в будь яких його проявах, а й об’єктивно оцінити величину цього струму.
Коли ми говоримо про магнітну дію струму, то маємо на увазі факт того, що провідник з струмом діє на магнітну стрілку (наприклад стрілку компасу), аналогічно тому як це робить постійний магніт.

Зазвичай магнітні властивості струму є малопомітними. Однак за певних умов саме ці властивості змушують працювати електродвигуни, генератори, трансформатори, електровимірювальні прилади та безліч інших електромагнітних приладів. А основним матеріалом який гранично підсилює магнітну дію струму є залізо та його сплави.
Обладнання: 1) універсальне джерело струму, 2) рухома магнітна стрілка на підставці, 3) постійний магніт, 4) струмопровідна котушка, 5) залізне осердя до цієї котушки, 6) мідна проволока довжиною 1,5 – 2,0 метра, 7) великий залізний цвях, 8) модель електромагнітного реле, 9) демонстраційний амперметр, 10) гальванічний елемент (батарейка), 11) дрібні залізні предмети (цвяхи, шайбочки, скріпки, тощо), 12) з’єднувальні дроти.
Хід роботи.
- Демонструємо факт того, що котушка з струмом діє на магнітну стрілку так, як і постійний магніт. І що в котушки з струмом, як і у магніту є північний та південний магнітні полюси. Паралельно пояснюємо, що в тілі постійного магніту також існують внутрішні струми, які і надають цим магнітам відповідних властивостей. Пояснюємо також, що джерелом цих внутрішніх струмів є обертання електронів навколо атомних ядер.


- Шляхом введення або виведення залізного осердя в тіло котушки з струмом, демонструємо факт того, що залізо підсилює магнітну дію струму.

- Намотавши електро ізольований мідний дріт на залізний цвях, та приєднавши його до універсального джерела струму, демонструємо устрій і принцип дії електромагніту.


- Демонструємо загальний устрій та принцип дії електромагнітного реле.
5. Розглянувши загальний устрій великого демонстраційного амперметра, пояснюємо його загальний принцип дії. А цей принцип дії є наступним. Струмопровідна котушка знаходиться в магнітному полі постійного магніту. При появі струму в котушці, на її бічні сторони починають діяти дві рівні за величиною і протилежні за напрямком магнітні сили, які повертають котушку, а разом з нею і стрілку приладу. Напрямки сил є протилежними тому, що в бічних сторонах котушки протікають взаємно протилежні струми.

Приєднавши амперметр до гальванічного елементу (батарейки), демонструємо факт того, що при появі струму, стрілка приладу відхиляється, і що при зміні напрямку струму, відповідно змінюється і напрям відхилення стрілки.
- На основі аналізу результатів демонстрацій робимо узагальнюючі висновки.
Висновки.
.
Лабораторна робота №12.
Тема роботи. Визначення показника заломлення світла.
Мета роботи. Перевірити достовірність закону заломлення світла. Визначити показник заломлення світла для скла.
Теоретичні відомості.
Дослідження показують, що на межі двох оптично різних, прозорих середовищ, світлові промені частково відбиваються, а частково заломлюються, тобто проникаючи в нове середовище змінюють напрям свого поширення. При цьому, між кутом падіння (α) променя та кутом його заломлення (γ) існує співвідношення sinα/sinγ = n, де n – показник заломлення світла першого середовища відносно другого. Наприклад для пари повітря скло n = 1,52.

Обладнання: 1) скляна призма у формі трапеції, 2) лінійка, 3) транспортир, 4) три шпильки з круглими голівками, 5) лист картону, 6) аркуш паперу, 7) олівець.
Хід роботи.
- На поверхню стола (парти) кладемо лист картону, на нього накладаємо аркуш білого паперу, на який кладемо скляну призму.
- Тонко загостреним олівцем, впритул до паралельних поверхонь призми проводимо дві паралельні лінії.
- Приблизно в центрі короткої сторони призми (точка О), в притул до її поверхні, вертикально встромлюємо першу шпильку.
- На відстані 4 – 5 сантиметрів від першої шпильки, під довільним кутом, бажано не меншим за 45º (від перпендикуляру до поверхні), вертикально встромлюємо другу шпильку (точка А).
- Розташовуючи очі на рівні стола, дивимося через прозоре тіло призми на першу та другу шпильки, і третю шпильку вертикально встромлюємо в тій точці, де всі три шпильки будуть на одній лінії (точка М). На одній лінії при погляді через тіло призми.
- Прибираємо призму і через точки А, О, М проводимо промені: АО – подаючий промінь, ОМ – заломлений промінь (довжини променів мають бути зручними для подальшого вимірювання кутів наявним транспортиром).
- Через точку О проводимо пряму, що є перпендикулярною до тієї лінії поверхні призми на якій відбувається заломлення світла. Позначаємо кут падіння (α) та кут заломлення (γ) променя.
- За допомогою транспортира вимірюємо і записуємо кут падіння (α = ) та кут заломлення (γ = ) променя.
- За тригонометричною таблицею (або за інформацією з інтернету) визначаємо та записуємо значення синусів відповідних кутів: sinα = , sinγ = .
- 11. Визначаємо показник заломлення світла n = sinα/sinγ = .
- За формулою δ = (|nт – n|/nт)·100% визначаємо відносну похибку досліду.
- Результати вимірювань і обчислень записуємо в таблицю.
- На основі аналізу отриманих результатів робимо відповідні висновки.
Результати вимірювань та обчислень.
| Кут | Синус кута | Показник заломлення | Табличне знач. показника | Відносна похибка | ||
| падіння | заломлення | падіння | заломлення | |||
| α | γ | sinα | sinγ | n | nт | δ |
| град | град | – | – | – | – | % |
Розрахунки.
Висновки.
.