Физика - Основной государственный экзамен
Экспериментальные задания (Часть 2) - ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ОСНОВНЫМ РАЗДЕЛАМ КУРСА И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЙ РАЗНЫХ ТИПОВ
Экспериментальные задания включают три вида работ: косвенное измерение физической величины (нахождение значения величины по результатам прямых измерений двух величин); установление зависимости между физическими величинами на основании прямых измерений двух величин; проверка правил для напряжения и силы тока при последовательном и параллельном соединении проводников на основании прямых измерений величин. Таким образом, основой всех экспериментальных заданий служат прямые измерения величин.
Выполнение подобных заданий предусматривает конструирование экспериментальной установки, выполнение рисунка этой установки, измерения и вычисление значения искомой величины. К каждой лабораторной работе приведены инструкции по ее выполнению.
Пример. Используя динамометр, стакан с водой, цилиндр № 2, соберите экспериментальную установку для измерения выталкивающей силы (силы Архимеда), действующей на цилиндр.
При выполнении задания:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчета выталкивающей силы;
3) укажите результаты измерений веса цилиндра в воздухе и веса цилиндра в воде;
4) запишите значение выталкивающей силы.
Результат выполнения экспериментального задания (данного) должен быть представлен в следующем виде:
1) Схема экспериментальной установки:
Задания для самостоятельной работы
1. Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, один груз, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трения скольжения между кареткой и поверхностью рейки.
При выполнении задания:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчета коэффициента трения скольжения;
3) укажите результаты измерения веса каретки с грузом и силы трения скольжения при движении каретки по поверхности рейки;
4) запишите значение коэффициента трения скольжения.
2. Используя динамометр, стакан с водой, цилиндр № 1, соберите экспериментальную установку для измерения выталкивающей силы (силы Архимеда), действующей на цилиндр.
При выполнении задания:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчета выталкивающей силы;
3) укажите результаты измерений веса цилиндра в воздухе и веса цилиндра в воде;
4) запишите значение выталкивающей силы.
3. Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и два груза, соберите экспериментальную установку для измерения жёсткости пружины. Определите жёсткость пружины, подвесив к ней два груза. Для измерения веса грузов воспользуйтесь динамометром.
При выполнении задания:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта жёсткости пружины;
3) укажите результаты измерения веса грузов и удлинения пружины;
4) запишите числовое значение жёсткости пружины.
4. Используя собирающую линзу, экран и линейку, соберите экспериментальную установку для измерения оптической силы линзы. В качестве источника света используйте солнечный свет от удаленного окна.
При выполнении задания:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчета оптической силы линзы;
3) укажите результаты измерения фокусного расстояния линзы;
4) запишите значение оптической силы линзы.
5. Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R2, соберите экспериментальную установку для измерения мощности, выделяемой на резисторе. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,2 А.
При выполнении задания:
1) нарисуйте схему электрической цепи;
2) запишите формулу для расчета мощности электрического тока;
3) укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,2 А;
4) запишите значение мощности электрического тока.
6. Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R1. Соберите экспериментальную установку для определения электрического сопротивления резистора. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,5 А.
При выполнении задания:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) запишите формулу для расчета электрического сопротивления;
3) укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,5 А;
4) запишите численное значение электрического сопротивления.
7. Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R2, соберите экспериментальную установку для определения работы электрического тока на резисторе. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,2 А. Определите работу электрического тока за 10 минут.
В бланке ответов:
1) нарисуйте схему электрической цепи;
2) запишите формулу для расчета работы электрического тока;
3) укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,2 А;
4) запишите значение работы электрического тока
8. Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и набор из 3-х грузов, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени растяжения пружины. Определите растяжение пружины, подвешивая к ней поочередно один, два и три груза. Для определения веса грузов воспользуйтесь динамометром.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) укажите результаты измерения веса грузов и удлинения пружины для трёх случаев в виде таблицы (или графика);
3) сформулируйте вывод о зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени растяжения пружины.
9. Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R2, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах.
В бланке ответов:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) установив с помощью реостата поочередно силу тока в цепи 0,4 А, 0,5 А и 0,6 А и измерив в каждом случае значение электрического напряжения на концах резистора, укажите результаты измерения силы тока и напряжения для трёх случаев в виде таблицы (или графика);
3) сформулируйте вывод о зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах.
10. Используя штатив с муфтой и лапкой, груз с прикреплённой к нему нитью, метровую линейку и секундомер, соберите экспериментальную установку для исследования свободных колебаний нитяного маятника. Определите время 30 полных колебаний и посчитайте частоту колебаний для случая, когда длина нити равна 1 м.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта частоты колебаний;
3) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний;
4) запишите численное значение частоты колебаний маятника.