ФЛ. Э. Генденштейн	ЭчмИ
В. А. Орлов
изика
учени
класса
^елюзИ^
Е" -------------------:......... - О
лабораторных работ
БАЗОВЫЙ И УГЛУБЛЁННЫЙ
УРОВНИ
Тетрвадь

глчлпин! ел vrnv
КЛАСС


УДК 373.167.1:53
ББК 22.3я721
Г34
Генденштейн Л. Э.
Г34 Физика. 11 класс. Тетрадь для лабораторных работ (ба-
зовый и углублённый уровни) : учеб, пособие для учащихся
общеобразоват. организаций / Л. Э. Генденштейн, В. А. Ор-
лов. — М. : Мнемозина, 2014. — 30 с. : ил.
ISBN 978-5-346-03148-2
Тетрадь для лабораторных работ — это часть УМК «Физика. 11 класс
(базовый и углублённый уровни)», авторы учебников Л. Э. Генденштейн,
Ю. И. Дик, под ред. В. А. Орлова.
В сносках даны некоторые рекомендации учителю для подготовки ла-
бораторной работы.
В приложении приведены простые методы оценки погрешности изме-
рений.
УДК 373.167.1:53
ББК 22.3я721
ISBN 978-5-346-03148-2
© «Мнемозина», 2014
© Оформление. «Мнемозина», 2014
Все права защищены
НАБЛЮДЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ
МАГНИТНОГО ПОЛЯ
НА ПРОВОДНИК С ТОКОМ
Цель работы: исследовать поведение проводника с током в магнитном
поле.
Оборудование: источник постоянного тока, дугообразный и полосовой
магниты, штатив с лапкой, проволочная катушка, реостат, ключ, со-
единительные провода.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ
Требуется определить (качественно), как зависит сила, действующая
за проводник с током в магнитном поле, от значения магнитной индук-
ции. длины проводника и силы тока в нём.
ХОД РАБОТЫ
1.	Положите дугообразный магнит на стол, как показано на рисунке 1,
и подвесьте одну из катушек к лапке штатива, чтобы она не касалась
вставленного в неё полюса дугообразного магнита. Концы катушки
подключите через реостат и ключ к источнику постоянного тока. Рео-
стат установите на максимальное сопротивление.
Рис. 1
2.	Замкните цепь на несколько секунд и заметьте, насколько отклонится
катушка от первоначального положения.
3
3.	Изменяя положение ползунка реостата (т. е. изменяя силу тока), по-
вторите опыт 2—3 раза. Сделайте вывод, как зависит сила, действу-
ющая на катушку, от силы тока в ней. Запишите свой вывод.
4.	Заметьте величину отклонения катушки
от первоначального положения при той
же силе тока (т. е. при том же положении
движка реостата) в случае, когда в катушке
находятся два магнита (дугообразный и по-
лосовой), сложенные вместе одноимёнными
полюсами, как показано на рисунке 2.
Сравнив этот опыт с предыдущим, сделайте
вывод, как зависит сила, действующая на
катушку с током, от значения магнитной
индукции. Запишите свой вывод.
Рис. 2
5. Запишите выводы из эксперимента.
4
ОЦЕНКА И КОММЕНТАРИЙ УЧИТЕЛЯ
ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ
И ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ
2 )	ТРАНСФОРМАТОРА
Цели работы: 1) определить на опыте, от чего зависят сила и направле-
ние индукционного тока в катушке; 2) познакомиться с принципом
действия трансформатора.
Оборудование: миллиамперметр1, проволочная катушка, дугообразный
и полосовой магниты, источник тока, школьный трансформатор, рео-
стат, ключ, соединительные провода.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ
Индукционный ток в замкнутом контуре возникает при изменении
магнитного потока через площадь, ограниченную контуром. В данной ра-
боте магнитный поток изменяют следующими способами:
1) изменяя во времени магнитное поле, в котором находится непо-
движный контур, — например, вдвигая магнит в катушку или выдвигая
его из катушки;
2) перемещая этот контур (или его части) в постоянном магнитном
поле (например, надевая катушку на магнит).
1 Нулевое деление миллиамперметра должно находиться посредине шкалы.
5
ХОД РАБОТЫ
1. Одну из катушек без сердечника подключите к зажимам миллиампер-
метра. Надевайте и снимайте катушку с северного полюса дугообраз-
ного магнита с различной скоростью (рис. 3).
Рис. 3
Для каждого случая определите максимальное значение силы ин-
дукционного тока и его направление (по отклонению стрелки милли-
амперметра). Запишите вывод.
2. Переверните магнит и наденьте катушку на его южный полюс, а затем
снимите её. Повторите опыт, увеличив скорость движения катушки.
Обратите внимание на показания миллиамперметра, в частности на
направление отклонения стрелки прибора. Запишите выводы.
6
3. Сложите два магнита (полосовой и дугообразный) одноимёнными по-
люсами и повторите эксперимент с разной скоростью движения ка-
тушки относительно магнитов. Запишите вывод.
4. Соберите установку, схематически изображённую на рисунке 4.
Рис. 4
5. Проведите следующие опыты.
а) Поставьте ползунок реостата в положение, соответствующее мини-
мальному сопротивлению. Замкните цепь ключом. Запишите, что вы
наблюдали при замыкании цепи.
б) Разомкните цепь. Запишите, что вы наблюдали при размыкании
цепи.
7
в) При замкнутой цепи изменяйте положение ползунка реостата и
наблюдайте за показаниями миллиамперметра. Запишите, что вы
наблюдали.
г) Какие явления, наблюдаемые в этом опыте, помогают понять прин-
цип действия трансформатора? Запишите свой ответ.
6. Запишите выводы из эксперимента.
8
ОЦЕНКА И КОММЕНТАРИЙ УЧИТЕЛЯ
ИЗМЕРЕНИЕ УСКОРЕНИЯ
СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ
С ПОМОЩЬЮ МАЯТНИКА
Цель работы: проверить зависимость периода колебаний нитяного маят-
ника от его длины и измерить ускорение свободного падения.
Оборудование: штатив с муфтой и кольцом, шарик с отверстием, нить,
часы с секундной стрелкой, измерительная лента, линейка с милли-
метровыми делениями.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ
Период колебаний нитяного маятника вычисляют по формуле
Т = 2л —, где I — длина нити. Из этой формулы следует, что квадрат
периода пропорционален длине нити. Поэтому, если уменьшить длину
нити в 4 раза, период колебаний должен уменьшиться в 2 раза.
Из приведённой формулы для периода колебаний получаем, что
4л2/ _	,
g = —Таким образом, измерив длину маятника и период его коле-
Т2
баний, можно определить на опыте значение ускорения свободного паде-
ния g.
9
ХОД РАБОТЫ
1.	Установите штатив на краю стола и у верхнего его конца закрепите
с помощью муфты кольцо. Подвесьте к нему шарик, подобрав длину
нити так, чтобы шарик висел на расстоянии нескольких сантиметров
от пола.
2.	Измерьте расстояние I от точки подвеса до центра шарика.
3.	Отклоните шарик от положения равновесия на 5—10 см и отпустите
его.
4.
Измерьте время t,
колебаний
формуле Т
(удобно
t
N‘
в течение которого маятник совершает N полных
взять N = 40). Период колебаний вычислите по
5.
4л2/	4л2/У2
—т- =  ;— и сравните его с табличным значе-
Т2 t2
м
нием ускорения свободного падения g = 9,8 -г.
с2
Вычислите
g
°эксп
6. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.
1, м	N	t, с	Т	^ЭКСП	|0ц 4
					
7. Уменьшите длину нити в 4 раза и повторите опыт. Сравните периоды
колебаний в этих опытах. Запишите результат сравнения и сделайте
вывод.
10
8. Запишите выводы из эксперимента.
ОЦЕНКА И КОММЕНТАРИЙ УЧИТЕЛЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ
ПРЕЛОМЛЕНИЯ СТЕКЛА
Цель работы: определить показатель преломления стекла, из которого из-
готовлена плоскопараллельная пластинка.
Оборудование: плоскопараллельная пластинка, булавки, линейка, транс-
портир.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ
Анализируя ход луча света сквозь плоскопараллельную пластинку,
можно с помощью геометрических построений определить показатель
преломления стекла, из которого она изготовлена.
11
ХОД РАБОТЫ
1.	Положите на стол лист картона, а на него — стеклянную пластинку.
2.	Воткните в картон по одну сторону пластинки две булавки 1 и 2 так,
чтобы булавка 2 касалась грани пластинки (рис. 5). Булавки будут от-
мечать направление падающего луча.
3.	Глядя сквозь пластинку на первые две булавки, воткните третью так,
чтобы она закрывала первые две: тогда все три булавки будут нахо-
диться на одном луче. При этом булавка 3 должна касаться пластины.
4.	Уберите булавки, обведите пластину карандашом и в местах проколов
листа картона булавками поставьте точки.
5.	Начертите падающий луч 1—2, преломлённый луч 2—3, а также пер-
пендикуляр к границе пластинки (рис. 6).
6.	Отметьте на лучах точки А и В так, чтобы ОА = ОВ. Из точек А и В
опустите перпендикуляры АС и BD на перпендикуляр к границе плас-
тинки (см. рис. 6).
7.	Измерив АС и BD, вычислите показатель преломления стекла. По за-
кону преломления
12
sin a
n = ----.
sin у
„	.	AC . BD BD
С учетом того, что sin a = —, a sin у = ---- = ---, получаем фор-
ОА	OB ОА
sin a	AC
мулу для вычисления показателя преломления: п = ------ = ----.
sin у BD
8.	Повторите опыт и расчёты, изменив угол падения а.
9. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.
Номер опыта	АС, мм	BD. мм	п
1			
2			
10. Запишите выводы из эксперимента.
ОЦЕНКА И КОММЕНТАРИЙ УЧИТЕЛЯ
13
т-у	НАБЛЮДЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ
(,5J	И ДИФРАКЦИИ СВЕТА1_______
Цель работы: экспериментально изучить явления интерференции и
дифракции.
Оборудование: электрическая лампа накаливания, две стеклянные (или
прозрачные пластмассовые) пластинки, проволочная рамка, стеклян-
ная трубка, мыльная вода, компакт-диск, спиртовка, спички, лезвие
безопасной бритвы, тонкая чёрная ткань2, пинцет.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ
Интерференция наблюдается при наложении волн, испускаемых од-
ним и тем же источником, но приходящих в данную точку разными путя-
ми (например, после отражения от различных поверхностей).
Явление дифракции состоит в том, что вследствие волновой природы
свет отклоняется от прямолинейного распространения — например, оги-
бает края препятствий.
В данной работе можно наблюдать явления интерференции и дифрак-
ции с помощью простейшего оборудования.
ХОД РАБОТЫ
1. Окуните проволочную рамку в мыльный раствор и внимательно рас-
смотрите образовавшуюся мыльную плёнку. Обратите внимание, что
при освещении плёнки белым светом (от окна или лампы) возникают
окрашенные полосы.
С помощью стеклянной трубки выдуйте мыльный пузырь и внима-
тельно рассмотрите его. При освещении его белым светом наблюдается
образование цветных интерференционных полос.
Запишите ответы на вопросы.
а) Как объяснить возникновение окраски мыльной плёнки?
1 Эту работу можно рекомендовать для выполнения дома.
2 Удобно взять капрон.
14