ВНКЗ ЛОР «Самбірський медичний коледж»

циклова комісія загальноосвітніх дисциплін

 

 

 

 

 

 

Робочий зошит

для виконання лабораторних робіт

з дисципліни «Фізика»

Студентки групи ______________

______________________________

(прізвище, ім'я)

 

 

 

 

 

 

Самбір

2017 р.

ВНКЗ ЛОР «Самбірський медичний коледж»

циклова комісія загальноосвітніх дисциплін

 

 

 

 

 

 

Робочий зошит

для виконання лабораторних робіт

з дисципліни «Фізика»

Студентки групи ______________

______________________________________

(прізвище, ім'я)

 

 

 

 

 

 

Підготувала викладач:

Ковальчук С.П.

Гриців О.Й.

Розглянуто та схвалено на засіданні

ц/к  загальноосвітніх дисциплін

 

Протокол №__ від ____________р.

Голова ц/к ____________ Гриців О.Й.

Пояснювальна записка

 

 Робочий зошит розроблений і призначений для студентів спеціальності «Фармація», які вивчають фізику в медичному коледжі. Він створений для підготовки студентів до лабораторно-практичних занять з фізики та оформлення звітів про їх виконання.

 У зошиті подано комплект інструкцій для проведення фронтальних лабораторних робіт та робіт фізичного практикуму, передбаченого навчальною програмою з фізики МОН України для вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації, які здійснюють підготовку молодших спеціалістів на основі базової загальної середньої освіти, 2010 року.

 Студенти виконують лабораторні роботи, згідно діючого  навчального плану 2011 року та робочої навчальної програми з фізики для спеціальності «Фармація».

 Використання даного зошита дозволяє студентам Даний робочий зошит, економлячи час на переписуванні інструкцій, дає можливість більше уваги приділяти власне експериментам та дослідам.

 Студенти можуть всі результати вимірювань, обчислень, висновки записувати у даному зошиті. Також даний робочий зошит містить тестові контрольні питання до всіх лабораторних робіт, що дозволяє студентам і викладачу сомо оцінити і оцінити рівень засвоєння знань студентами з відповідних тем.

 Правильність виконання студентами лабораторної роботи та оформлення звіту оцінюється викладачем у даному робочому зошиті за даними критеріями:

 

Критерiї оцінювання навчальних досягнень студентів при виконаннi лабораторних та практичних робіт

 

Рiвнi навчальних досягнень учнів	Критерії оцінювання навчальних досягнень учнів
Початковий рівень (1 - 3 бали)	Студент демонструє вміння користуватися окремими приладами, може скласти схему досліду лише з допомогою викладача, виконує частину роботи, порушує послiдовнiсть виконання роботи, відображену в iнструкцiї, не робить самостійно висновки за отриманими результатами.
Середній рівень (4 - 6 балів)	Студент виконує роботу за зразком (iнструкцiєю) або з допомогою викладача, результат роботи студента дає можливість зробити правильнi висновки або їх частину, під час виконання роботи допущені помилки.
Достатній рівень (7 - 9 балiв)	Студент самостiйно монтує необхiдне обладнання, виконує роботу в повному обсязi з дотриманням необхiдної послiдовностi проведення дослiдiв та вимiрювань. У звiтi правильно і акуратно виконує записи, таблицi, схеми, графiки, розрахунки, самостiйно робить висновок.
Високий рівень (10 - 12 балiв)	Студент виконує всi вимоги, передбаченi для достатнього рiвня, виконує роботу за самостiйно складеним планом, робить аналiз результатiв, розраховує похибки (якщо потребує завдання). Бiльш високим рiвнем вважається виконання роботи за самостiйно складеним оригiнальним планом або установкою, їх обґрунтування.

Лабораторна робота № 1

 

Тема роботи: "Вимірювання фізичних величин. Похибка вимірювань"

 

Мета роботи: Навчитись визначати абсолютні та відносні похибки вимірів  фізичних

величин

Теоретичні відомості

 

Постановка дослідів та проведення спостережень завжди супроводжується різноманітними вимірюваннями. Точність вимірювання визначається тією найменшою частиною одиниці міри, відповідно до якої можна робити вимірювання. Ступінь точності вимірювань залежить від використаних вимірювальних приладів та від загальних методів вимірювання.

Числове значення вимірюваних величин дістаємо в результаті а) безпосереднього вимірювання - порівняння її з якоюсь іншою фізичною величиною, взятою за одиницю вимірювань (прямі вимірювання); б) непрямих вимірювань – вимірюють не шукану величину, а величини, функціонально зв’язані з нею.

Абсолютно точно виміряти яку-небудь величину неможливо, по-перше, через те, що не можна виготовити абсолютно точні прилади; по-друге, через недосконалість наших органів чуття. Проте фізичну величину вважають виміряною точно, якщо крім її наближеного значення, буде встановлена  і похибка вимірювань. Похибки бувають систематичні і випадкові.

Систематичними похибками можуть бути:

а) похибки, зумовлені несправністю вимірювальних приладів, неправильним градуюванням і т.д.

б) похибки, зумовлені помилковістю методу вимірювання чи неврахованими певними обставинами проведення досліду;

в) похибки, зумовлені неправильним встановленням вимірювальних приладів чи їх частин;

г) похибки, зумовлені індивідуальними особливостями спостерігача.

Випадкові похибки вносить кожен експериментатор – це неточності вимірювань, зумовлені нашими органами чуття чи грубістю шкали.

При багаторазовому вимірюванні якої-небудь величини можна визначити її середнє арифметичне значення – для цього суму всіх вимірів ділять на кількість вимірів:

Абсолютна похибка Х- це відхилення конкретної величини від середнього значення внаслідок помилок приладу і при зчитуванні. Середня абсолютна похибка в такому випадку показує на ступінь наближення середнього знач. величини до вимірюваного значення. Остаточно результат записується так:

Х=Х_сХ_с.

Якщо проводиться один вимір або метод вимірювання не міняється, то абсолютна похибка експерименту дорівнює сумі абсолютної похибки відліку та інструментальної похибки.        

Користуючись приладом, треба зважити на межу, до якої можна виміряти дану величину – вона дорівнює половині ціни поділки приладу. Абсолютну похибку фізичної величини, взятої з таблиці, слід вважати рівною половині одиниці останньої значущої цифри.

Для порівняння точності вимірювання різних величин використовують відносну похибку. 

Абсолютна похибка вимірюваної величини обчислюється за формулою Вона показує ступінь наближення середньої величини до вимірюваної. Остаточно значення величини записується так:                   

У деяких лабораторних роботах є необхідність підтвердити табличні значення фізичних величин тобто оцінити якість експерименту. Наприклад, в довіднику густина води дорівнює 1000 кг/м³ , а при проведенні досліду ми отримали 984кг/м³. Потрібно дати оцінку проведеному досліду. Спочатку шукаємо абсолютну похибку вимірювання:

Тепер можна знайти відносну похибку даної величини:               

Висновок: дослід підтвердив, що з точністю до 1,6% надійність табличного значення густини.

При зчитуванні значень величин з приладів  слід спочатку визначити ціну поділки – вона дорівнює відношенню одиниці вимірювання величини до кількості поділок, що припадають на одиницю. Наприклад, лінійка поділена на 200 рівних частинок. Ціна поділки дорівнює           20см/200 = 0.1см = 1мм

 Точність обчислень завжди повинна відповідати точності вимірювань. Щоб можна було з написання числа, що виражає результат вимірювання, судити про ступінь точності, потрібно писати це число так, щоб усі значущі цифри в ньому, крім останньої, були певні. При обчисленні з наближеними даними на кілька дій треба в результатах проміжних дій зберігати дві непевні цифри.

 

Завдання:

1. При вимірюванні деякої величини Х отримали 5 її значень:  Обчисліть її середнє значення, абсолютну та відносну похибки вимірювання.

 

№ вар.	Прилад	Х1	Х2	Х3	Х4	Х5
1	лінійка сталева	2.25 см	2.25 см	2.24 см	2.23 см	2.25 см
2	штангенциркуль	14.8 мм	14.7 мм	14.7 мм	14.8 мм	14.6 мм
3	вольтметр	4.8 В	4.8 В	4.7 В	4.9 В	5 В
4	лінійка демонстр.	3.25 м	3.26 м	3.24 м	3.27 м	3.26 м
5	термометр	27.5 0С	28.0 0С	27.8 0С	27.5 0С	27.0 0С
6	амперметр	3.35 А	3.40 А	3.30 А	3.35 А	3.40 А

 

Варіант-       __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

2. При дослідній перевірці деякої константи (показника заломлення) отримали її значення К_дослід. Табличне значення цієї величини К_табл. Дати оцінку якості вимірювань.

 

№ вар	Кдослід	Ктабл	Варіант -
1	2,43	2,42
2	1,57	1,59
3	1,36	1,35
4	1,52	1,50
5	1,40	1,33
6	1,0010	1,0003

 

 

3. Знайти ціну поділки запропонованого вам приладу (див. Додаток 1) ._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Обчисліть значення виразів:

Варіант  -

 

1.   Х=	2.   Y=	3.    Z=
4.  A=	5.   B=	6.   C=

5.  Обчисліть і правильно заокругліть  числа:

 

1.   2,2 * (6,347+0,84)	Варіант -
2.   (765,4-87,30)*0,05
3.   2,200+6,30*8,4
4.   (5,01+6,09)*10,10
5.   2,20+6,347*0,250
6.   48,0-5,35*0,003

 

Висновок: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Таблиця для обчислення похибки вимірювання фізичних величин

№ п/п	Засоби вимірювань	Межа вимірювань	Ціна поділки	Абсолютна інструментальна похибка
1.	Лінійка
	учнівська	до 50 см	1 мм	1 мм
	креслярська	до 50 см	1 мм	0,2 мм
	інструментальна сталева	20 см	1 мм	0,1 мм
	демонстраційна	100 см	1 см	0,5 см
2.	Стрічка вимірювальна	150 см	0,5 см	0,5 см
3.	Динамометр навчальний	4 Н	0,1 Н	0,05 Н
4.	Секундомір	0 – 30 хв	0,2 с	1 с за 30 хв
5.	Амперметр шкільний	2 А	0,1 А	0,05 А
6.	Вольтметр шкільний	6 В	0,2 В	0,15 В
7.	Барометр анероїд	720-780 мм.рт.ст..	1 мм.рт. ст.	3 мм.рт.ст
8.	Штангенциркуль	150 мм	0,1 мм	0,05 мм
9.	Термометр	500С	1 0С	0,5 0С

 

 

Додаток 1.

Прилади для визначення ціни поділки

Лабораторна робота №2

Тема роботи: „Визначення прискорення тіла при рівноприскореному русі”

Мета роботи: обчислити прискорення, з яким рухається кулька по похилому жолобу.

Прилади і матеріали: вимірювальна стрічка; секундомір; жолоб; набір кульок однакового розміру та різної маси; штатив з муфтою та лапкою; металевий циліндр.

Короткі теоретичні відомості:

Робота зводиться до вимірювання величини переміщення s за відомий час t. Оскільки при рівноприскореному русі (початкова швидкість тіла дорівнює нулю), то, вимірявши s і t, можна знайти прискорення кульки: .

Хід роботи:

1. Закріпіть жолоб за допомогою штатива в похилому положенні під невеликим кутом до горизонту. Біля нижнього кінця жолоба покладіть у нього металевий циліндр.

2. Пустіть по жолобу сталеву кульку одночасно включивши секундомір, і виключить його в момент дотику кульки до циліндра.

3. Визначте час руху кульки t і запишіть в таблицю.

4. Вимірювальною стрічкою визначить переміщення кульки s і запишіть в таблицю.

5. Повторіть дослід п’ять разів, змінюючи величину переміщення s. Величина переміщення змінюється при зміні положення циліндру в жолобі. Запишіть результати вимірювань s і t в таблицю.

 

 

 

№ досліду	t, с	s, м	a, м/с2	εa	Δa, м/с2	a± Δa,  м/с2
1
2
3
4
5

6. За допомогою формули знайти прискорення кульки для кожного з дослідів. Результати запишіть в таблицю

7. Для кожного з дослідів визначить відносну похибку вимірювання прискорення за допомогою формули: ε_a=ε_s+2ε_t, де , a . В цих формулах Δt = ± 0,1 с – абсолютна похибка вимірювання часу, а Δs = ± 0,0005 м – абсолютна похибка вимірювання величини переміщення. Запишіть ці дані в таблицю. За допомогою формули Δa = ε_aa обчисліть абсолютну похибку вимірювання прискорення та запишіть її у таблицю. Подайте кінцеве значення прискорення у вигляді a± Δa.

8. Виміряйте прискорення змінюючи кути нахилу жолоба. Зробіть розрахунки і запишіть значення у вигляді a± Δa для кожного кута нахилу жолоба.

9. Зробіть висновок.

Висновок: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольні питання.

 

1. Продовжіть фразу: „Рівноприскорений рух – це такий рух при якому тіло ...”
   • ... за будь-які рівні інтервали часу тіло проходить однакові переміщення.
   • ... за будь-які рівні інтервали часу тіло змінює свою швидкість на однакову величину.
   • ... за рівні інтервали часу тіло змінює свою швидкість на однакову величину.

 

2. 2. Із запропонованих формул виберіть формулу переміщення при рівноприскореному прямолінійному русі:
   • s = v  t
   • v = v₀ + at
   • s = v₀t ± at²/2

 

3. Як змінюється прискорення руху кульки при збільшенні кута нахилу жолоба?
   • Збільшується.
   • Зменшується.
   • Залишається сталим.

 

4. Як залежить прискорення кульки при спуску по жолобу від її маси?
   • При збільшенні маси збільшується.
   • При збільшенні маси зменшується.
   • Від маси не залежить

Обчислення: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна робота №3

Тема роботи: “Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта”

Мета роботи: дослідити, як змінюється об'єм певної маси газу при сталій температурі зі зміною тиску, і встановити співвідношення між об’ємом і тиском.

Прилади і матеріали:скляний циліндр з водою висотою приблизно 60 см; скляна трубка довжиною 60 см, закрита з одного кінця; вимірна лінійка з ціною поділки 5 мм/под; барометр-анероїд; штатив універсальний з муфтою і лапкою.

Хід роботи:

1. Виміряйте барометром атмосферний тиск Н (у мм рт. ст.).
2. Опустіть у воду трубку відкритим кінцем вниз на деяку глибину, рис. (після того, як трубочка нагріли в гарячій воді –– це дає можливість нагріти повітря в трубочці). Виміряйте довжину стовпчика повітря l в трубці і різницю рівнів води в ній і циліндрі h=l₂-l₁.

 

3. Повторіть вимірювання l і h для двох різних глибин занурення трубки. Результати запишіть в таблицю 1.1.
4. Обчисліть добутки для трьох дослідів. Коефіцієнт перерахунку 13,6 показує у скільки разів густина води менша за густину ртуті.  Порівняйте результати дослідів; зробіть висновок.
5. Обчисліть абсолютну С  і відносну похибки вимірювань за формулами: , .

При розрахунках вважайте, що 1,5 мм.

6. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю 1.1.

Таблиця 1.1

№	Н, мм.рт.ст	h, мм	l (V), ум.од.	, мм рт.ст.		С
1
2
3

 

7. Накресліть наближену ізотерму, одержану у цій роботі.

За результатами досліджень зробіть висновок.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дайте відповіді на запитання:

1. Від чого залежить стала C в законі Бойля-Маріотта?

• Від тиску газу
• Від об’єму газу
• Від температури газу

2. Який закон описує ізотермічний процес?

• Шарля  -
• Бойля-Маріотта -
• Гей-Люссака  -

3. На малюнку показані дві ізотерми для двох ідеальних газів з однаковими масами і різними молярними масами, які знаходяться при однакових температурах. Яка ізотерма відповідає газу з більшою молярною масою?

• Перша
• Друга

4. Якщо на малюнку показані дві ізотерми для двох ідеальних газів з однаковими молярними масами і різними масами, які знаходяться при однакових температурах. Яка ізотерма відповідає газу з більшою масою?

• Перша
• Друга
  

Лабораторна робота №4

Тема роботи:“Вимірювання відносної вологості повітря”

Мета роботи: Навчитися вимірювати відносну вологість, використовуючи психрометр; виміряти абсолютну і відносну вологість повітря в кімнаті.

Прилади і матеріали:

1. Психрометр побутовий.
2. Термометр лабораторний від 0 до 100 °С.
3. Лійка.
4. Таблиця психрометрична .
5. Таблиця залежності тиску насиченої водяної пари від температури.

Теоретичні відомості

 Відносна вологість повітря  визначається відношенням парціального тиску ρ водяної пари, яка є в повітрі за певної температури, до тиску ρ₀ насиченої пари тієї самої температури і виражається у відсотках:

.

 Значення р₀для кожної температури беруть з таблиць, тому визначення відносної вологості зводиться до знаходження абсолютної вологості ρ.

 Пару, що не насичує повітря, можна зниженням температури перевести в насичену. Ознакою насичення пари є її конденсація – утворення крапельок води. Температура, при якій пара, що є в повітрі, стає насиченою, називається точкою роси.

 Відносну вологість можна вимірюють декількома способами. У цій роботі її вимірюють за допомогою психрометра.

І. Психрометром (рис.1) - за різницею температур термометрів, резервуар одного з яких обмотано смужкою тканини, опущеної у воду (правий), а іншого залишається сухим (лівий), і за спеціальною таблицею.

 

II. Конденсаційним гігрометром (рис.2) – дозволяє вимірювати вологість за точкою роси, тобто температурою, за якої водяна пара, що є в повітрі, стає насиченою, і за таблицею залежності тиску насиченої водяної пари від температури. Температуру в камері гігрометра знижують продуванням повітря крізь спирт, внаслідок чого він інтенсивно випаровується.

 Щоб легше було помітити появу роси на поверхні охолоджуваної камери 1, її оточують металевим кільцем 2 з теплоізолюючою прокладкою. Появу роси спостерігають, порівнюючи поверхню охолодженої камери з блискучою поверхнею кільця, яка під час досліду не змінюється.

III. Волосяним гігрометром (рис.3) безпосередньо вимірюють відносну вологість повітря у відсотках.

Волосяний гігрометр встановлюють і перевіряють на основі визначення відносної вологості повітря за допомогою психрометра. Стрілку гігрометра на відповідну поділку шкали встановлюють за допомогою регулювального гвинта.

Хід роботи.

Завдання 1. Вимірювання відносної вологості повітря за допомогою психрометра:

1. Ознайомтеся з будовою психрометра.

2. Визначте покази його термометрів і обчисліть різницю температур.
3. Із психрометричної таблиці визначте відносну вологість повітря.

 

№ п/п	tc, 0C	tc, 0C	Δt, 0C	φ, %
1.
2.

Дайте відповіді на запитання:

 

1. Знайдіть всі правильні відповіді на питання:За якою формулою можна визначити відносну вологість повітря?

• 
• 
• 
• 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Коли різниця показів термометрів психрометра більша: коли повітря в кімнаті сухіше чи вологіше?

• Сухіше
• Вологіше

 

3. Яка відносна вологість повітря в кімнаті, якщо покази обох термометрів психрометра однакові?

• 0 %
• 100 %
• 50 %

 

Висновок:

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна робота №5

Тема роботи: “Визначення коефіцієнту поверхневого натягу води

методом відривання краплі ”

Мета роботи: Виміряти коефіцієнт поверхневого натягу дистильованої води.

Прилади і матеріали:

1. Терези лабораторні з приладдям.
2. Бюретка.
3. Штатив.
4. Хімічна склянка.
5. Вода дистильована.

 

Теоретичні відомості

Вільна поверхня рідини в стані рівноваги прагне до мінімуму, рідина ніби стягується пружною поверхневою плівкою, щоб зменшити свою площу. З утворенням тонкої плівки шириною l вздовж межі поверхні рідини діє сила поверхневого натягу F , модуль якої дорівнює:

F = l,

де  - коефіцієнт поверхневого натягу

Хід роботи:

1. Укріплена в штативі крапельниця складається з лійки, гумової трубки, затискача і гумової трубки. Кінець трубки плоско відшліфований і повністю змочуваний.  Щоб провести дослідження, необхідно виміряти зовнішній діаметр трубки D і масу посудини m₁, у яку стікатимуть краплі. Затиснути гумову трубку крапельниці. Налити в лійку дистильованої води. Підставити під крапельницю хімічну склянку. Регулюючи затискачем, добитися повільного витікання крапель. Підставити склянку з виміряною масою і відлічити 20 крапель. Після того виміряти масу посудини з краплями m₂.

Перед відриванням утворюється шийка, радіус якої дещо менший радіуса трубки. Вздовж межі цієї шийки і діє сила поверхневого натягу, яка в момент відривання повинна бути рівною силі тяжіння.

 Якщо радіус шийки r, а коефіцієнт поверхневого натягу рідини σ, то сила поверхневого натягу рівна, очевидно, 2πrσ.

 Отже, відривання краплі відбувається за умови

2πr _ш.к.σ=Р або πd _ш.к .σ=mg. (m= m₂- m₁)

 Звідси

σ=mg/πd _ш.к..( З досвіду d_ш.к.=0,9d, d - діаметр вузького кінця бюретки)

2.           Обчисліть поверхневий натяг за наведеною вище формулою.
3. Повторіть вимірювання тричі, взявши петлі різної довжини. Обчисліть середнє значення коефіцієнту поверхневого натягу.
4. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю 1

Таблиця 1

№ п/п	m1, кг	m1, кг	m, кг	m, кг	d, м	N	,	сер,
1
2
3

5. За результатами досліджень зробіть висновок.

Дайте відповіді на запитання:

 

1. Як направлена сила поверхневого натягу?

• Перпендикулярно до поверхні рідини

• По дотичній до поверхні рідини перпендикулярно до лінії контуру
• Вздовж поверхні рідини по дотичній до лінії контуру

 

2. Знайдіть всі правильні відповіді на питання:Які формули визначають коефіцієнт поверхневого натягу?

• 
• 
• 

 

3. Як залежить коефіцієнт поверхневого натягу рідини від температури?

• Зростає при збільшенні температури
• Спадає при збільшенні температури
• Не залежить від температури

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Висновок: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна робота №6

“Вимірювання кров’яного тиску”

 

Мета роботи: навчитися вимірювати кров'яний тиск.

 

Прилади і матеріали: сфігмоманометр, фонендоскоп.

Теоретичні відомості:

З фізичного погляду система кровообігу людини й тварин – це складна закрита система послідовно  і паралельно сполучених еластичних трубок різного діаметра та довжини (аорта, артеріїї, артеріоли, капіляри, венули й вени). Оскільки стінки судин еластичні, то вони мають пружні властивості, завдяки яким кров рухається по цих судинах так, як будь-яка рідина по еластичних трубках. Швидкість руху крові по судинах організму мала, тому потік її руху можна приймати за ламінарний.

Кров рухається в судинній системі завдяки енергії, що передається їй роботою серця. На малюнку 1  подано схематичне зображення великого кола кровообігу. З лівого шлуночка а кров переходить в аорту b, звідки в артерії, артеріоли cd та капіляри dc. Далі капіляри переходять у венули е, які переходять у вени f. Дрібні та великі вени утворюють систему полої вени, яка постачає кров у праве передсердя. При переході від аорти до капілярів загальна площа поперечного перерізу судин збільшується. Хоч діаметр кожного капіляра дорівнює 4-10 нм, але кількість їх у тілі людини доходить до 100-160 мільярдів, а тому площа поперечного перерізу всіх капілярів у 600-800 разів більша від площі поперечного перерізу всіх артерій. Далі капіляри збираються в дрібні вени і потім у великі і при цьому загальна площа поперечного перерізу вен зменшується й велике коло кровообігу закінчується двома порожнистими венами, що входять у праве передсердя.

Отже, при скорочені серцевого м’яза (систоли) кров виштовхується з серця в аорту й у розгалужені від неї артерії. Завдяки еластичності стінок великих артерій. Це й створює систолічний тиск, тобто надлишковий над атмосферним тиск, який у нормі в середньому становить 120 мм.рт.ст. (тор) чи 16 кПа. Хвиля підвищеного тиску крові швидко поширюється вздовж артеріальної частини судинної системи і викликає коливання стінок її більш дистальних відділів. Ця хвиля тиску називається пульсовою хвилею, швидкість поширення якої залежить від пружних властивостей і густини судинних стінок і має порядок 6-8 м/с.

Під час розслаблення серця (період діастоли) стінки аорти й артерій скорочуються до початкового стану, проштовхуючи кров у наступні ділянки судинної системи. Внаслідок цього рух крові має безперервний характер із швидкістю у великих судинах порядку 0,3-0,5 м/с. тиск крові при цьому знижується до 60-70 мм.рт.ст. (діастолічний тиск)

Згідно основного рівняння гідродинаміки відомо, що швидкість руху рідини в трубі з і змінним перерізом обернено пропорційна площі поперечного перерізу. Отже, швидкість руху крові на різних ділянках великого кола кровообігу різна. В артеріях вона становить 0,5 мм/с. У венах швидкість крові зростає й у порожнистих венах вона наближається до швидкості крові в аорті.

Опір течії рідини тим більший, чим менший діаметр трубок, по яких тече рідина. В артеріолах швидкість крові ще велика, внутрішнє тертя тут дуже велике й багато енергії витрачається на його подолання. Тут відбувається різке падіння кров’яного тиску до 10-30 мм.рт.ст. У капіляри кров надходить під незначним тиском. Цей тиск продовжує падати у венах (мал. 2). У великих венах біля серця тиск стає на кілька мм.рт.ст. Меншим атмосферного. Кров при цьому рухається під впливом присмоктуючої дії грудної клітки при вдиханні.

Для того, щоб визначити кров’яний тиск, артерію стискають через шкіряні покрови і визначають величину зовнішнього тиску, який зрівноважує тиск крові на стінки артерії.

Динамічний тиск безкровним методом безпосередньо виміряти ми не можемо. З допомогою сфігмоманометра, зупинивши рух крові в артерії, ми можемо виміряти повний максимальний тиск крові ─ метод Короткова.

 

	P max, мм.рт.ст	P mіn, мм.рт.ст	ΔP , мм.рт.ст
Кров'яний тиск в стані спокою
Кров'яний тиск після навантаження (20 присідань)

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Висновок: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Рідкокристалічний дисплей представлено на рис.1.3.

Лабораторна робота №7

Тема роботи: “Визначення питомого опору провідника”

 

Мета роботи: виміряти питомий опір дроту; набути навичок користування амперметром, вольтметром і мікро­метром.

Прилади і матеріали: реохорд або дріт, натягнутий на дерев'яну планку; лабораторний амперметр; лабораторний вольтметр; джерело живлення; ключ; реостат на 6...10 Ом і 2 А; мікрометр; лінійка з ціною поділки 1 мм/под; з'єднувальні провідники.

 

Хід роботи:

1. Складіть електричне коло за схемою рис..1
2. Зміною положення повзунка реостата R підберіть силу струму не більшу за 1 А, щоб не пере­вантажити джерело струму та уникнути перегрівання дроту.
3. Виміряйте силу струму Iі падіння на­пруги U на реохорді або досліджуваному опорі R₁ при цій силі струму. Дослід повторіть для трьох значень сили струму.

Результати запишіть в таблицю 1.

 

Таблиця1

№ досліду	I, A	U, B	l, м	d, мм	10-8, Омм
1
2
3
Сер.

4. Виміряйте довжину провідни­ка l лінійкою, а діаметр дроту d - мікрометром у трьох-чотирьох міс­цях. Обчисліть середнє значення діаметра. Результати вимірювань також занесіть в таблицю 1.
5. Розрахуйте наближене значення питомого опору провідника за формулою : .
6. Визначіть інструментальні похибки вимірювальних приладів ₁і похибки відліку ₀. Максимальні абсолютні та відносні похибки вимірювань: наприклад для сили струму: I = ₁I + ₀I,. Аналогічно зробіть для довжини l, діаметра d  і  напруги U. Отримані похибки запишіть в таблицю 2.

Таблиця 2

 

Напруга U, В				Сила струму I, А
1 U	0 U	 U	u	1 I	0 I	 I	I

 

Довжина l, м				Діаметр d, мм
1 l	0 l	 l	l	1 d	0 d	 d	d

7. Знайдіть від­носну _і абсолютну _сер похибки вимірювання питомого опору провідника за формулами:

, .

8. Запишіть результат вимірювання питомого опору у вигляді ; . За довідником визначіть матеріал провідника.
9. Змініть довжину дроту реохорду і повторіть дослід та обчислення.
10. Зробіть висновок.

Висновок _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дайте відповіді на запитання:

 

1.                     Що таке питомий опір провідника і в яких одиницях його вимірюють?

• опір провідника при температурі 0 С; вимірюється в Ом

• опір провідника довжиною 1 м з площею поперечного перерізу 1 м²; вимірюється в
• опір провідника довжиною 1 м з площею поперечного перерізу 1 м²; вимірюється в Омм

 

2.                     Закінчіть речення:

Дріт, який використовується для виготовлення нагрівних приладів повинен мати…

• Малий питомий опір, для зменшення втрат електричної енергії
• Будь-який питомий опір
• Великий питомий опір, для збільшення опору нагрівного елементу

 

3.                     Закінчіть речення:

Дріт, який використовують для виготовлення підвідних провідників повинен мати…

• Малий питомий опір, для зменшення втрат електричної енергії
• Будь-який питомий опір
• Великий питомий опір, для збільшення опору проводів

Лабораторна робота №8

Тема роботи: “Вимірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму”

Мета роботи: ознайомитися з одним із методів ви­мірювання ЕРС і внутрішнього опору джерела струму.

Прилади і матеріали:гальванічний елемент (акумулятор чи батарейка кишенькового ліхтарика); лабораторний амперметр (шкільний); лабора­торний вольтметр (шкільний); реостат на 6...8 Ом і 2 А; ключ; з'єднувальні провідники.

Хід роботи:

1. Складіть електричне коло за схемою зображеною на рис.1. Перевірте надійність електричних контактів, правильність вмикання амперметра і вольтметра.
2. Запишіть покази вольтметра при розімкнутому вимикачі К. Ця напруга приблизно дорівнює ЕРС () джерела при умові, що опір вольтметра значно перевищує внутрішній опір джерела.
3. Замкніть коло і реостатом відрегулювати силу струму так, щоб стрілка амперметра встановилася проти цілої поділки шкали амперметра.
4. Запишіть значення сили струму I і напруги на зовнішній ділянці кола U.
5. Обчисліть напругу на внутрішній ділянці кола .
6. Знайдіть внутрішній опір джерела струму за формулою

.

7. Змінюючи положення повзуна реостату, повторіть дослід тричі. Зробіть обчислення. Знайдіть середнє значення внутрішнього опору джерела струму.
8. Використавши дані про клас точності амперметра і вольтметра, визначіть максимальну відносну похибку результатів:

,

де максимальні абсолютні похибки вимірювань сили струму і напруги складаються з суми інструментальних похибок приладів і похибок відліку.

9. Визначіть максимальну абсолютну похибку для кожного досліду і знайдіть середнє значення .
10. Запишіть значення внутрішнього опору джерела струму з урахуванням похибки вимірювання: .
11. Зробіть висновок.

Висновок ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

№ п/п	ЕРС, В	І, А	U, В	r, ОМ
1.
2.
3.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дайте відповіді на запитання:

 

1. Що вимірює вольтметр приєднаний до джерела при вимкненому ключі?

• Приблизно ЕРС джерела
• Падіння напруги на опорі вольтметра
• Падіння напруги у зовнішньому колі

 

2. Що вимірює вольтметр при замкнутому ключі?

• Приблизно ЕРС джерела
• Падіння напруги на опорі вольтметра

• Падіння напруги у зовнішньому колі

 

3. Як можна підвищити точність вимірювання?

• Використати вольтметр з більшим внутрішнім опором
• Використати вольтметр з меншим внутрішнім опором
• Використати в роботі амперметр і вольтметр більш високого класу точності

Лабораторна робота №1

“Вивчення явища електромагнітної індукції”

Мета роботи: Експериментально вивчити явища електромагнітної індукції та самоіндукції.

Прилади і матеріали:котушка з великою кількістю витків; дві котушки з осердями; два підковоподібні магніти; гальванометр демонстраційний; джерело постійного струму на 5-6 В; реостат на 30 Ом; реостат на 10 Ом; ключ; з'єднувальні провідники.

Хід роботи:

1.           Приєднайте котушку з 1200 витків до гальванометра. Швидко вставте магніт у ко­тушку, спостерігаючи за показами приладу. Залиште магніт у котушці і спостерігайте за стрілкою приладу. Потім швидко витягніть магніт з котушки, спостерігаючи за показами гальванометра. Зробіть висновок.
2. Повільно вставте в котушку, яка замкнена на гальванометр, або витягніть з неї два магніти, складені однойменними полюсами. Повторіть дослід, збільшивши швидкість руху магнітів. З'ясуйте, в яких випадках сила індукційного струму більша, і як змінюється напрямок струму під час досліду.
3. Повторіть досліди, рухаючи котушку відносно нерухомого магніту. Зробіть висновок.
4. Послідовно до гальванометра увімкніть ще й реостат і приблизно з однаковою швидкістю вставляйте в ко­тушку (або витягуйте з неї) магніт: спочатку, коли реостат виведено з кола (R = 0), а потім, коли введено повністю (R = 10 Ом). Зафіксуйте покази гальванометра і зробіть висновок.
5. Зберіть електричне коло за схемою рис.1.
6. Використовуючи ключ, замкніть й розімкніть коло, зафіксуйте при цьому напрям відхилення стрілки гальванометра. За напрямом відхилення стрілки визначте напрям індукційного струму, напрям індукції магнітного поля цього струму, а за полярністю джерела струму — напрям струму в первинній котушці і напрям індукції магнітного поля цього струму. Поясніть, який напрям має індукційний струм порівняно з індукуючим під, час замикання й розмикання індукуючого струму, а також під час збільшення і зменшення індукуючого струму. Перевірте виконання в цих дослідах правила Ленца.
7. Використовуючи те саме коло, повністю виведіть реостат, замкніть коло і за допомогою реостата швидко збільшить і зменшіть опір кола. Зафіксуйте  максимальне відхилення стрілки гальванометра при замиканні кола, при швидкому і повільному зменшенні опору кола. Зробіть висновок про значення ЕРС індукції в цих дослідах.
8. Вставте і вийміть з обох котушок сталеве осердя. Весь час спостерігати за показами гальванометра. Зробіть висновок.
9. Всі спостереження і висновки запишіть у зошит.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Висновок: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дайте відповіді на запитання:

 

1. Індукційний струм виникає в будь-якому замкнутому провідному контурі, якщо…

• Контур перебуває в однорідному магнітному полі
• Контур рухається поступально в однорідному магнітному полі
• Змінюється магнітний потік, що пронизує цей контур

 

2. Напрям індукційного струму визначається за правилом:

• Правого гвинта
• Лівої руки
• Ленца

 

3. Як зміниться величина індукційного струму, якщо в котушку вставити замість сталевого мідне осеродя?

• Збільшиться
• Не зміниться

Лабораторна робота №2

“Визначення прискорення вільного падіння за допомогою маятника”

Мета роботи: Виміряти прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника.

Прилади і матеріали:маятник (невеликий вантаж на довгій нерозтяжній нитці); штатив; секундомір; вимірна лінійка з ціною поділки 5 мм/под.

Хід роботи:

1. Поставте штатив в якому закріплений маятник на краю стола.
2. Зафіксуйте довжину  нитки l₁=1м.  Відхиліть маятник  на невеликий кут (5 - 10) і без поштовху відпустіть.

3. Пропустіть декілька коливань, а потім за допомогою секундоміра визначте час t₁, за який маятник здійснює N = 40-50 повних коливань.
4. Період коливань розрахуйте за формулою:

.

5. Повторіть вимірювання тричі. Результати занесіть в таблицю 2.1.
6. Зменшіть довжину маятникаl₂  = 0,5м. Знову для довжиниl₂виміряйте секундоміром часNколиваньt₂та визначіть період коливаньT₂ за формулою:

.

7. Повторіть вимірювання тричі. Результати занесіть в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

№ досліду	l1	Т1	Т1	l2	Т2	Т2
1
2
3
Сер.

 

8. Визначіть середні значення періодів та їх похибки за формулою:

Т = Т_сер -Т.

9. Розрахуйте середнє значення прискорення вільного падіння за формулою:

,

 підставляючи в розрахункову формули середні значення періодів з першого та другого досліду та відповідні довжини ниток.

10. Порівняйте отримані значення g_сер з величиною g = 9,8 .
11. Обчисліть абсолютну похибку для прискорення вільного падіння, використовуючи данні з таблиці

.

12. Результати запишіть у вигляді:

.

13. Зробіть висновок.

Дайте відповіді на запитання:

 

1. Як зміниться період коливань математичного маятника, якщо з ним піднятися на високу гору?

• Зменшиться
• Збільшиться
• Залишиться без змін

 

2. За якою формулою розраховується період коливань математичного маятника?

• 
• 
• 

 

Висновок:_______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна робота №3

“Спостереження суцільного і лінійчастого спектрів”

Мета роботи: навчитися спостерігати суцільний та лінійчастий спектри отримані в наслідок дисперсії світла.

Прилади і матеріали:скляна пластинка зі скошеними гранями; електрична лампочка на підставці; люмінесцентна лампа; генератор “Спектр”; джерело живлення на 5 В; набір спектральних трубок з воднем та гелієм; свічка з сірниками; штатив універсальний з муфтою і лапкою; з’єднувальні провідники.

Хід роботи:

1. Розмістіть пластинку горизонтально перед оком. Крізь грані, що утворюють кут 45, розгляньте одержаний спектр.
2. Виділіть основні кольори отриманого суцільного спектру і запишіть їх у спостережуваній послідовності.
3. Повторіть дослід, розглядаючи смужку через грані, що утворюють кут 60. Запишіть як зміниться ширина спектру.
4. Розгляньте через пластинку спектр від полум’я свічки. Опишіть побачене в зошиті.
5. Вставте трубку з воднем у тримач генератора “Спектр”. Розгляньте лінійчастий спектр ви­промінювання гелію. Результати спостережень намалюйте в зошиті.
6. Повторіть спостереження з трубкою, наповненою неоном. Намалюйте спектр в зошиті.
7. Розгляньте через пластинку спектр випромінювання люмінесцентної лампи. Свої спостереження запишіть у зошит.
8. Зробіть висновок.

 

Висновок: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дайте відповіді на запитання:

 

1. На основі використання яких з перелічених нижче фізичних явищ можна дістати розкладання білого світла на прості кольори?

• Інтерференція
• Дисперсія
• Дифракція
• Фотоефект

• Тиск світла

 

2. В якому агрегатному стані речовина має суцільний спектр?

• В твердому
• В рідкому
• В газоподібному при низькому тиску

 

3. В якому агрегатному стані речовина має лінійчастий спектр?

• В твердому
• В рідкому

• В газоподібному при низькому тиску

 

4. Чи співпадають частоти лінійчастих спектрів випромінювання та поглинання одного газу?

• Так

• Ні

 

5. Які характеристики світла змінюються при переході з  одного середовища в інше?

• Частота
• Довжина хвилі
• Швидкість

 

Лабораторна робота №4

“Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки”

Мета роботи: Визначити довжину світлової хвилі по положенню головних максимумів в дифракційному спектрі першого порядку.

Прилади і матеріали:електрична лампа з прямою ниткою розжарення; вимірювальна установка з лінійкою 1мм/под. та екраном з поділками; дифракційна решітка (1/100).

Хід роботи:

1. Розгляньте дифракційну решітку і визначте іі період d за формулою , 

Де: N = 100.

2. Помістіть дифракційну решітку у рамку приладу і закріпіть його в підставці.
3. Дивлячись крізь дифракційну решітку, спрямуйте прилад на джерело світла так, щоб його було видно через вузьку прицільну щілину щитка. При цьому по обидва боки екрану на лінійці видно дифракційні спектри кількох порядків. У випадку похилого положення спектрів поверніть решітку на певний кут до усунення перекосу.
4. За шкалою визначіть положення середин кольорових смуг l у спектрах першого порядку. Вимірювання l проведіть для смуг відповідного кольору  ліворуч і праворуч та знайдіть середні значення відстаней. Результати запишіть в таблицю 1.
5. Визначіть за допомогою лінійки 2 відстань від дифракційної решітки до шкали рухомого екрана L.

Таблиця 1

 

Колір лінії	L, м	l, мм	, м
Фіолетовий
Синій
Блакитний
Зелений
Жовтий
Оранжевий
Червоний

 

6.  Довжину світлової хвилі можна знайти з  рівняння

.

 Так як  порядок дифракційного спектру k = 1, то , і розрахункова формула матиме вигляд

.

7. Розрахуйте довжини хвиль для семи кольорів і запишіть їх в таблицю 5.1.
8. Повторіть вимірювання при іншій відстані екрана від решітки та для інших дифракційних порядків. Порівняйте отримані результати.
9. Направте на дифракційну решітку промінь монохроматичного світла від лазерної указки. Отримайте дифракційну картину. Запишіть в зошиті чим відрізняється ця картина від попередньої. Зробіть аналогічні попереднім завданням вимірювання і знайдіть довжину хвилі лазерного випромінювання.
10. Зробіть висновок.

 

Висновок: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дайте відповіді на запитання:

 

1. Який промінь дифракційного спектра відхиляються від початкового напрямку на більший кут?

• Фіолетовий
• Зелений
• Червоний

 

2. Як записується умова головних максимумів дифракційної решітки?

• 
• 
• 

 

3. Спектр якого порядку з нижче названих в дифракційний картині має більшу ширину?

• Першого
• Другого
• Третього

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна робота №5

“Вивчення треків заряджених частинок за готовими фотографіями”

Мета роботи: Навчитися аналізувати фотографії треків заряджених частинок.

Прилади і матеріали:фотографії треків заряджених частинок; трикутник або лінійка з ціною поділки 1 мм/под; циркуль; аркуш прозорого паперу; олівець.

Хід роботи:

1.                Розгляньте фотографії треків, рис.  1. Трек І належить протону, треки ІІ,ІІІ і IV - частинкам, які потрібно ідентифікувати. Вектор індукції магнітного поля  перпендикулярний до площини фотографії і дорівнює 2,17 Тл. Початкові швидкості всіх частинок однакові і перпендикулярні до напрямку магнітного воля.
2. Накладіть на фотографію аркуш про­зорого паперу і перенесіть на нього треки.
3. Для кожного треку проведіть дві хорди і в їх серединах поставте перпендикуляри. На перетині перпендикулярів лежать центри кіл.
4. Виміряйте радіуси кривизни треків частинок, перенесених на папір, на їх початкових ділянках. Поясніть, чому траєкторії частинок є дугами кіл. Яка причина різниці в кривизні траєкторій різних ядер? Пояснення запишіть у зошит.
5. Виміряйте радіуси кривизни на початку і в кінці одного з треків. Поясніть чому кривизна траєкторії кожної частинки змінюється від початку до кінця пробігу частинки?
6. Поясніть причини відмінності в товщині треків різних ядер. Чому трек кожної частинки більш товстий в кінці пробігу, ніж на початку? Пояснення запишіть в зошит.
7. Порівняйте питомі заряди частинки ІІІ і протона І, знаючи, що початкові швидкості частинки і протона однакові. Відношення питомих зарядів частинок обернене до відношення радіусів їх траєкторій, так як.

.

8. Іденти­фікуйте частинку ІІІ за наслідками дослідження.
9. Інші треки належать ядрам дейтерія і тритія. З’ясуйте якому саме ядру належить трек ІІ і IV?
10. Зробіть висновок.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Дайте відповіді на запитання:

 

1. Що можна використати для реєстрації радіоактивного випромінювання?

• Камеру Вільсона

• Спектроскоп
• Метод товстошарових фотоемульсій
• Лічильник Гейгера

 

2. Знайдіть всі вірні відповіді:

• Нейтрон  має Z=-1, A=0
• Протон має Z=1, A=1
• Дейтерій має Z=1, A=2
• Тритій має Z=2, A=4

 

3. На малюнку зображений трек частинки в камері Вільсона. Лінії індукції магнітного поля перпендикулярні до площини малюнка і направлені до спостерігача. Який знак заряду частинки?

• Позитивний
• Негативний

Рекомендована література

 

1. Гончаренко С.У. Фізика: Підруч. для 9 кл. серед. загальноосв. шк..- К.: Освіта, 2002. 
2. Гончаренко С.У. Фізика: Підруч. для 10 кл. серед. загальноосв. шк..- К.: Освіта, 2002. – 319 с.
3. Гончаренко С.У. Фізика: Підруч. для 11 кл. серед. загальноосв. шк..- К.: Освіта, 2002. – 319 с.
4. Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Фізика. Підручник для середніх спеціальних навчальних закладів. – К.: Высшая школа, 1983