Тетрадь для выполнения лабораторных работ

ЯНАО
Шурышкарский район.
С.Восяхово
МКОУ «Восяховская СОШ»
Тетрадь для выполнения лабораторных работ
на основе интерактивных моделей.
10 класс
Составитель: М.А.Прозорова, преподаватель физики Тамбовского областного
государственного бюджетного образовательного учреждения
среднего профессионального образования
«Педагогический колледж г. Тамбова»
Модифицировано и апробировано Н.А Чупровой, учителем
физики МКОУ «Восяховская СОШ
2011
Составитель: М.А.Прозорова, преподаватель физики
ТОГБОУ СПО «Педагогический колледж г.Тамбова»
Рецензенты: Петрова Н.М., преподаватель физики и математики высшей
категории Тамбовского железнодорожного техникума;
Лаппа Т.И., преподаватель математики высшей категории,
заведующая отделением «Физическая культура»
ТОГБОУ СПО «Педагогический колледж г.Тамбова»
Предлагаемые лабораторные работы
составлены в соответствии с
требованиями образовательного стандарта и выполняются с помощью
компьютерных моделей «Открытая физика 1.1» ООО Физикон.
Предлагаемые компьютерные лабораторные работы позволяют
выполнять многочисленные виртуальные опыты. Такая интерактивность
открывает перед студентами огромные познавательные возможности, делая
их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых
экспериментов. Рекомендуется использовать для проведения компьютерного
эксперимента, как на занятиях, так и для самостоятельной работы студентов
во внеурочное время и в качестве домашнего исследования. Кроме того,
пособие может быть полезно в работе преподавателям. Одобрено
методическим советом колледжа.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ИЗУЧЕНИЕ МОДЕЛИ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА
Цель работы: Изучить движение молекул идеального газа, выяснить
зависимость скорости движения молекул от температуры газа.
1. Открыть тему: «Термодинамика и молекулярная физика»
2. Открыть модель «Кинетическая модель идеального газа»
3. Пронаблюдать за движением молекул идеального газа.
4. Изменить температуру идеального газа и понаблюдать за движением
молекул при данной температуре.
5. Сделать вывод о зависимости скорости движения молекул газа от
температуры. ____________________________________________________
________________________________________________________________
6. Решить задачу к данной модели.
7. Изучить теорию к данной модели, ответить на вопросы:
1) Что называется тепловым движением молекул?__________________
2) Какое определение можно дать температуре? Почему?
8. Сделать выводы по работе.
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
«НАБЛЮДЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ДИФФУЗИИ И БРОУНОВСКОГО
ДВИЖЕНИЯ»
Цель работы: Изучить явление диффузии и броуновское движение.
1. Открыть тему «Термодинамика и молекулярная физика»
2. Открыть модель «Диффузия»
3. Пронаблюдать явление «Диффузии»
4. Нажать кнопку «Выбор». Увеличить зазор между сосудами в 2 раза
и, нажав кнопку «Старт», понаблюдать за явлением диффузии.
5. Ответить на вопрос задачи к данной модели.
_________________________________________________________
6. Сделать рисунок опыта.
7. Открыть теорию по данной модели. Изучить текст и ответить на
вопросы:
1) Что называется длиной свободного пробега молекул?
_________________________________________________________
2) Как зависит диффузия от длины свободного пробега молекул?
________________________________________________________
8. Открыть модель «Броуновское движение»
9. Понаблюдать за движением броуновской частицы, сделать рисунок
её траектории движения.
10.Открыть теорию для данной модели. Изучить текст и ответить на
вопросы:
1) Кем была создана молекулярно-кинетическая теория броуновского
движения?__________________________________________________
2) Как зависит от времени квадрат смещения броуновской частицы от
начального положения?_______________________________________
11.Сделать выводы по работе.
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
«Наблюдение диффузии газов через полупроницаемую мембрану»
Цель работы: изучить явление диффузии
1. Открыть тему: «Термодинамика и молекулярная физика»
2. Открыть модель: «Полупроницаемая мембрана»
3. Пронаблюдать процесс диффузии газов через полупроницаемую
перегородку (мембрану)
4. Сделать рисунок опыта.
5. Изменить параметры мембраны и пронаблюдать процесс диффузии
газов через мембрану при новых условиях.
6. Сделать рисунок данного опыта.
7. Решить задачу к данной модели.
8. Изучить теорию к данной модели и ответить на вопросы:
1) Что называется парциальным давлением газа?__________________
___________________________________________________________
2) Какое явление называется осмосом?___________________________
___________________________________________________________
9. Открыть модель «Распределение Максвелла»
10.Пронаблюдать соударение газов вследствие теплового движения
молекул
11.Зарисовать распределение молекул по величине скоростей –
распределение Максвелла.
12.Изучить теорию к данной модели и ответить на вопрос:
1) Как подсчитать наиболее вероятную скорость движения молекул?
___________________________________________________________
13.Сделать выводы по работе.
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
«НАБЛЮДЕНИЕ ИЗОПРОЦЕССОВ В ГАЗАХ»
Цель работы: Изучить изопроцессы в газах
1. Открыть тему «Термодинамика и молекулярная физика»
2. Открыть модель «Изобарный процесс»
a. Изменяя температуру газа, пронаблюдать, как меняется объем газа.
b. Начертить график зависимости объема от температуры при данном
давлении.
c. Увеличить давление газа и пронаблюдать, как меняется объем газа при
изменении температуры при данном давлении.
d. Начертить график зависимости объема газа от температуры при этом
давлении в той же системе координат.
e. Решить задачу к данной модели.
f. Изучить теорию к данной модели и ответить на вопрос:
Как запишется закон Гей-Люссака для 1 Моля идеального газа ?
___________________________________________________________
3. Открыть модель «Изохорный процесс»
a. Изменяя температуру газа, пронаблюдать, как меняется давление газа
при данном объеме
b. Начертить график зависимости давления газа от температуры при
данном объеме.
c. Увеличить объем газа и пронаблюдать, как меняется давление газа при
данном объеме от температуры.
d. Начертить график зависимости давления газа от температуры при этом
объеме в той же системе координат.
e. Решить задачу к данной модели.
f. Изучить теорию к данной модели и ответить на вопрос:
Как запишется закон Шарля для 1 Моля идеального газа?
____________________________________________________
4. Открыть модель «Изотермический процесс»
a. Изменяя объем газа, пронаблюдать, как меняется давление газа при
данной температуре.
b. Зарисовать график зависимости давления газа от объема при данной
температуре.
c. Увеличить температуру газа и пронаблюдать, как меняется давление
газа в зависимости от объема при этой температуре.
d. Зарисовать график зависимости давления газа от объема при этой
температуре в той же системе координат.
e. Решить задачу к данной модели.
f. Изучить теорию к данной модели и ответить на вопрос:
Как запишется закон Бойля-Мариотта для 1 Моля идеального газа?
_____________________________________________________________
5. Сделать выводы по работе
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
«НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ЦИКЛОМ КАРНО»
Цель работы: Изучить циклические процессы в газах на примере цикла
Карно.
1. Открыть раздел «Молекулярная физика и термодинамика»
2. Открыть модель «Цикл Карно»
3. Включить кнопку «Пуск» и пронаблюдать изменение давления в
тепловой машине в зависимости от изменения объема.
4. Зарисовать график цикла Карно.
5. Записать значение к.п.д. при данных температурах нагревателя Т 1 и
холодильника Т 2
Т1=
Т2=
 =
6. Изменить Т 1 =
и записать значение к.п.д.  =
Сделать вывод._________________________________________
7. Изменить Т 2 =
и записать значение к.п.д.  =
Сделать вывод.__________________________________________
8. Решить задачу к данной модели.
9. Изучить теорию к данной модели и ответить на вопросы:
1) Какой процесс называется циклическим или круговым?
_____________________________________________________
2) В чем заключается холодильный цикл?____________________
_____________________________________________________
10. Сделать выводы по работе.
________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6
«ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ТОЧЕЧНЫХ ЗАРЯДОВ»
Цель работы: Изучить расположение силовых линий электрического поля
точечных зарядов.
1. Открыть раздел «Электричество и магнетизм»
2. Открыть модель «Электрическое поле точечных зарядов»
3. Рассмотреть силовые линии электрического поля, создаваемого двумя
точечными зарядами. Зарисовать данную картинку в тетрадь.
4. Записать значения:
q1=
q2 =
d=
5. Изменить расстояние между зарядами d =
.
Рассмотреть изменение силовых линий электрического поля.
Зарисовать в тетрадь.
6. Изменить знак первого заряда на отрицательный
q1= -
Зарисовать, получившуюся картинку электрического поля, в тетрадь.
7. Изменить оба заряда на положительные : q 1 =
q2 =
Зарисовать картинку силовых линий в тетрадь.
8. Решить задачу к данной модели.
9. Изучить теорию к данной модели и ответить на вопросы:
1) Какое поле называется электростатическим?____________________
____________________________________________________________
2) Какое поле называется кулоновским?____________________________
____________________________________________________________
3) Что означает «густота» силовых линий на рисунке?______________
____________________________________________________________
4) Какая поверхность называется эквипотенциальной?______________
____________________________________________________________
6. Сделать выводы по работе.
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
Лабораторная работа № 7
«Поле плоского конденсатора. Движение заряда в электрическом поле»
Цель работы: изучить расположение силовых линий плоского
конденсатора, движение заряженной частицы в поле плоского конденсатора
1. Работа с учебником «Открытая физика»
2. Открыть раздел «Электричество и магнетизм»
3. Открыть модель «Поле плоского конденсатора»
4. Пронаблюдать за силовыми линиями электрического поля конденсатора,
отключив эквипотенциальные поверхности, рассмотреть, какая сила
действует на заряд, помещенный в электрическое поле. Сделать рисунок.
5. Увеличить величину положительного заряда. Посмотреть, как
изменилась сила действия на заряд. Сделать вывод.
_____________________________________________________________
6. Сделать заряд равным нулю. Посмотреть, действует ли на него сила со
стороны электрического поля. Сделать вывод.
_____________________________________________________________
7. Увеличить отрицательный заряд частицы. Посмотреть, как изменилась
сила действия на него. Сделать вывод.
_____________________________________________________________
8. Изменить поверхностную плотность заряда пластин конденсатора
(увеличить, уменьшить). Посмотреть, как меняется в зависимости от
этого сила действия на заряд, помещенный между пластинами. Сделать
вывод._______________________________________________________
9. Решить задачу к данной модели.
10.Изучить теорию к данной модели и ответить на следующие вопросы:
1) Для чего расстояние между пластинами конденсатора делают
очень малым по сравнению с линейными размерами пластин?
________________________________________________________
2) Какое поле называют потенциальным?______________________
________________________________________________________
11.Открыть модель «Движение заряда в электрическом поле»
12.Нажать кнопку «Старт» и пронаблюдать за траекторией движения
заряженной частицы в электрическом поле. Зарисовать картинку.
13.Изменить напряженность электрического поля и понаблюдать за
движением заряда в электрическом поле. Как изменилась траектория
движения? Сделать вывод._____________________________________
____________________________________________________________
14.Изменить начальные скорости заряженной частицы и понаблюдать за
изменением траектории её движения. Сделать вывод._______________
_____________________________________________________________
15.Изучить теорию к данной модели и ответить на вопрос:
Что является траекторией движения заряженной частицы в
однородном электрическом поле?_______________________________
16.Сделайте вывод к данной работе:_________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
«ПОСТРОЕНИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА»
Цель работы: Научиться собирать электрические цепи с различными
элементами
1. Открыть раздел «Электричество и магнетизм»
2. Открыть модель «Цепи постоянного тока»
3. Используя элементы модели, собрать цепь, состоящую их следующих
элементов: источник тока, последовательно включить резистор
сопротивлением 2 ОМ, два параллельных резистора по 4 ОМ, резистор
сопротивлением 5 ОМ, амперметр. Подключить к резисторам по 2 ОМ
и по 5 ОМ вольтметры. Зарисовать схему в тетради.
4. Записать данные амперметра и вольтметров.
I=
U1 =
U2 =
5. Решить задачу к данной модели.
6. Открыть теорию к данной модели и ответить на вопросы:
1) Как читается первое правило Кирхгофа?__________________________
_____________________________________________________________
2) Как читается второе правило Кирхгофа?___________________________
_____________________________________________________________
3) Что называется падением напряжения?____________________________
_____________________________________________________________
7. Сделать выводы по данной работе.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________