Файл: Методические рекомендации по организации и проведению лабораторных работ и практических занятий специальность 21. 02. 01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Методичка

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 206

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6НАБЛЮДЕНИЕ БРУНОВСКОГО ДВИЖЕНИЯЦель: осуществить наблюдение броуновское движение с помощью школьного микроскопа.Оборудование: Школьный микроскоп. Окуляр 15х. Объектив 40х. Акварельные краски (тушь) , 1-2 см3 молока. Предметные и покровные стекла (5-6 шт.). Два сосуда с водой разной температуры. Теория.Броуновское движение - это беспорядочное движение малых (размерами в несколько мкм и менее) частиц, взвешенных в жидкости или газе , ,происходящее под действием толчков со стороны молекул окружающей среды. Открыто оно р.Броуном в 1827 году. Видимые только под микроскопом взвешенные частицы движутся независимо друг от друга и описывают сложные зигзагообразные траектории. Броуновское движение не ослабевает со временем и не зависит от химических свойств среды, его интенсивность увеличивается с ростом температуры среды и с уменьшением её вязкости и размеров частиц.Последовательно объяснение броуновского движения было дано А. Эйнштейном и М.Смолуховским в 1905-1906 годах на основе молекулярно-кинетической теорий. Согласно этой теории, молекулы жидкости или газа находятся в постоянном тепловом движении, причём импульсы различных молекул неодинаковы по величине и направлению. Если поверхность частицы, помещённой в такую среду, мала, как это имеет место для броуновской частицы, то удары, испытываемые частицей со стороны окружающих её молекул, не будут точно компенсироваться. Поэтому в результате «бомбардировки» молекулами жидкости или газа броуновская частицы приходит в беспорядочное движение, меняя величину и направление своей скорости примерно 1014раз в секунду. Характер движения частиц при броуновском движении можно посмотреть на рис.1. Рис.1Броуновское движение наблюдается в более сложных формах в технике. Это - тепловые шумы в радиосхемах, вибрации легких деталей в измерительных приборах и т.п.Осуществить наблюдение броуновского движения можно с помощью школьного микроскопа. Внешний вид микроскопа показан на рис.2 Рис.2 Он состоит из: окуляра-1, винта настройки-2, кронштейна-3, упорного винта-4, пружинного держателя-5, шарнира-6, основания-7, осветительного устройства-8, дисковой диафрагмы-9, предметного столика, микрообъектива-11, револьверной головки объективов-12, тубусодержателя-13. Для работы установите"микроскоп на стол предметным столиком от себя. Для удобства наблюдения тубусодержатель можно наклонить. Установите предметное стекло с препаратами на предметный столик, прижав его пружинными держателями. Глядя в окуляр, при помощи винтов настройки медленно поднимайте или опускайте тубус микроскопа до тех пор, пока в поле зрения не появится изображение препарата. При фокусировке можно осторожно передвигать препарат, т.к., подвижное изображение гораздо легче заметить, чем неподвижное. Найдя изображение, еще более медленным вращением винтов добейтесь наиболее резкого изображения. Качество изображения в микроскопе в значительной степени зависит от освещения, поэтому настройка освещения является важной подготовительной операцией. Свет от источника (окно, лампа) должен с помощью зеркала направляться через диафрагму предметного столика на препарат. Предметный столик снабжен диском, поворотом которого можно менять диаметр отверстия диафрагмы. Наблюдая в окуляр, поворачивайте зеркало до тех пор, пока все поле зрения не окажется равномерно освещенным. Фокусировка может считаться законченной, когда будут максимально устранены недостатки изображения в виде полос, пятен, бликов. Ведя наблюдение, не закрывайте свободный глаз для предупреждения его утомления.Порядок выполнения работы Подготовить микроскоп для работы. На предметное стекло нанести кисточкой 1-2 капли воды. Коснутся несколько раз той же кисточкой поверхности краски (туши) и снова ввести кисточку в приготовленные капли. Каплю окрашенной жидкости кисточкой перенести на другое предметное стекло и закрыть покровным стеклом. Приготовленный препарат положить на предметный столик микроскопа. Зеркало микроскопа направить на источник света, чтобы получить хорошее освещение препарата. Опустить объектив кремальерным винтом на расстояние

Пример.

Лабораторная работа "Электроемкость плоского конденсатора".



ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.
Цель работы: научиться определять ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

Оборудование

  1. Источник постоянного напряжения

  2. Реостат.

  3. Амперметр.

  4. Вольтметр.

  5. Ключ.

  6. Соединительные провода.

Теория

Для поддержания тока в проводнике необходимо, чтобы разность потенциа­лов (напряжение) на его концах была неизменной. Для этого используется источник тока. Разность потенциалов на его полюсах образуется вследствие разделения заря­дов на положительные и отрицательные внутри источника тока. Работу по разделе­нию зарядов выполняют сторонние силы(силы не электрического происхожде­ния: сила Лоренца, силы химической природы). Величина, измеряемая работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положитель­ного заряда внутри источника тока, называется электродвижущей силой источника тока(ЭДС)

Е=А/q (1)

Единица измерения ЭДС вольт (В). 1В - это ЭДС такого источников в котором для перемещения(разделения)заряда 1Кл сторонние силы совершают работу 1Дж. Когда цепь замкнута, то разделенные в источнике тока заряды образуют электриче­ское поле которое перемещает заряды во внешней цепи. Внутри источника тока за­ряды движутся навстречу электрическому полю под действием сторонних сил. Та­ким образом, энергия, запасенная в источнике тока, расходуется на работу по перемещению заряда во внешней и внутренней цепях с сопротивлениями R и г.

Е=ІR+Іг =Uвн+Іг (2)

Из последнего выражения следует, что если сила тока в цепи равна нулю (цепь разомкнута), то Е= U вн.., т.е. ЭДС источника равна напряжению на полюсах разомкнутого источника тока. Зная ЭДС источника тока, напряжение на внешнем участке при замкнутой цепи и ЭДС источника, можно найти внутреннее сопротив­ление источника тока

г= (Е-U вн.)/І (3)

Порядок выполнения работы

1. Собрать электрическую цепь



  1. Измерить напряжение на полюсах источника тока при разомкнутом ключе К. Это напряжение равно ЭДС источника тока Е.

  2. Замкнуть ключ К и измерить напряжение С и силу тока I в цепи при трех раз­личных сопротивлениях реостата.

  3. Результаты занести в таблицу 1

Таблица 1.


№
Е (В)
Uвн. (В)
І (А)
г (Ом)


1















2















3
















5. Найти среднее значение гср =(r 1+ r 2+ r 3)/3

6.Найти абсолютные погрешности измерения каждого сопротивления г.

7.Найти относительную погрешность для каждого измерения.

8. Сделать вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы

Вариант 1

  1. Что такое ЭДС источника тока?

  2. ЭДС источника тока 1В.Что это означает?

  3. Какие силы совершают работу по перемещению зарядов во внутренней цепи? Назовите эти силы.

  4. Для перемещения заряда 5 Кл внутри источника тока совершается работа 10 Дж.
    Чему равна ЭДС источника?.

  5. Два источника тока соединяются последовательно. Для перемещения заряда 2Кл
    внутри источников совершается работа 2 и 4 Дж. Найти ЭДС этой батареи.

Вариант 2

  1. Что такое напряжение?

  2. Напряжение на участке цепи 1В. Что это означает?

  3. Какие силы перемещают заряды во внешней цепи?

  4. Для перемещения заряда 1 Кл во внешней цепи совершается работа 20 Дж. Чему равно напряжение на этом участке?

  5. Два резистора соединяются последовательно .Для перемещения заряда 5Кл по этим резисторам совершается работа 5 и 10 Дж. Найти напряжение на концах этих резисторов.

Рекомендуемая литература

  1. Кикоин А.К, Кикоин И.К. Физика: учебник для 10 класса для школ с углубленным изучение физики. – М.: Просвещение, 1998. (Стр.189-217)

  2. Омельченко В.П., Антоненко Г.В. Физика.- Р., 2005. (Стр. 176-202)


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ, ПОТРЕБЛЯЕМОЙ

ЛАМПОЙ НАКАЛИВАНИЯ, ОТ НАПРЯЖЕНИЯ НА ЕЁ ЗАЖИМАХ
Цель работы: экспериментально исследовать зависимость мощности, потребляемой лампой накаливания от напряжения на зажимах.

Оборудование

  1. Источник постоянного напряжения

  2. Реостат ползунковый.

  3. Амперметр.

  4. Вольтметр.

  5. Ключ.

  6. Соединительные провода.

  7. Электрическая лампочка.

Теория

При замыкании электрической цепи ( см. рис.1) на ее участке с сопротивлением R, током І, напряжение на концах U производится работа А (Дж)

А=ІІt=І2Rt=U2 t/R (1)

Величина, равная отношению работы тока ко времени, за которое она совершается называется мощностью Р (Вт)

P=А/t (2)

Следовательно,

Р=ІU= І2R=U2 /R (3)

Анализ выражения (1) убеждает нас о том, что Р – функция двух переменных.

Зависимость Р от U можно исследовать экспериментально.

Порядок выполнения работы

  1. Определите цену деления шкалы измерительных приборов.

  2. Составить электрическую цепь по схеме, изображенной на рис.1, соблюдая полярность приборов постоянного тока.

  3. После проверки преподавателем ключ замкнуть. С помощью реостата установить наименьшее значение напряжения. Снять показания измерительных приборов.

  4. Постепенно выводя реостат, снять 6 показания амперметра и вольтметра.

  5. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 1.

Таблица 1.

№
U (В)
І (А)
P(Вт)

1









2









3









4









5









6












  1. Построить график зависимости мощности лампы от напряжения.

  2. Сделать вывод.

Контрольные вопросы

Вариант1

  1. В каких единицах выражается мощность тока?

  2. По какой формуле находят работу тока?

  3. Две ламы, рассчитанные на одинаковое напряжение, но потребляющие различные мощности, включены в сеть последовательно. Какая из них будет гореть ярче?

  4. Лампочка мощностью 2 ВТ имеет сопротивление 4 Ом. Какое сопротивление имеет лампочка мощностью 1 Вт. Обе лампочки рассчитаны на одинаковое напряжение.

  5. Спираль подсоединена к сети, вследствие чего она раскалена. Как изменится накал спирали, если на часть ее попадает вода?

Вариант 2

  1. Единица измерения работы тока?

  2. По какой формуле находят мощность ток?

  3. В сеть параллельно включены две лампы. Сопротивление одной из ламп больше другой. В которой из ламп выделится большее количество теплоты за равное время?

  4. Как изменится мощность тока на участке цепи, если его сопротивление увеличится в 4 раза, а сила тока уменьшится в 2 раза?

  5. Вследствие испарения и распыления материала с поверхности нити накала лампы нить с течением времени становится тоньше. Как это влияет на мощность, потребляемую лампой?

Рекомендуемая литература

  1. Кикоин А.К, Кикоин И.К. Физика: учебник для 10 класса для школ с углубленным изучение физики. – М.: Просвещение, 1998. (Стр.189-217)

  2. Омельченко В.П., Антоненко Г.В. Физика.- Р., 2005. (Стр. 176-202)


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЭКВИВАЛЕНТА МЕДИ
Цель работы: научиться на практике рассчитывать электрохимический эквивалент меди.

Оборудование

  1. Весы с разновесом.

  2. Амперметр.

  3. Часы.

  4. Источник электрической энергии.

  5. Реостат.

  6. Ключ.

  7. Медные пластины (электроды).

  8. Соединительные провода.

  9. Электролитическая ванна с раствором медного купороса.

Теория

Процесс, при котором молекулы солей, кислот и щелочей при растворении в воде или других растворителях распадаются на заряженные частицы (ионы), назы­вается электролитической диссоциацией, получившийся при этом раствор с поло­
жительными и отрицательными ионами называется электролитом.

Если в сосуд с электролитом поместить пластины (электроды), соединенные с зажимами источника тока (создать в электролите электрическое поле), то положи­тельные ионы будут двигаться к катоду, а отрицательные - к аноду. Следовательно, в растворах кислот, солей и щелочей электрический заряд будет перемещаться вместе с частицами вещества. У электродов при этом происходит окислительно-восстановительные реакции, при которых на них выделяется вещест­во. Процесс прохождения электрического тока через электролит, сопровождающий­ся химическими реакциями называется электролизом.

Для электролиза справедлив закон Фарадея: масса выделившегося вещества на электроде прямо пропорциональна заряду, прошедшему через электролит:

m=kq (1)

m=kIt (2)

где k-электрохимический эквивалент-количествовещества, выделенное при прохождении через электролит 1 Кл электричества. Измерив силу тока в цепи, вре­мя его прохождения и массу выделившегося на катоде вещества можно определить электрохимический эквивалент (1с выражается в кг/Кл).

k=m/It (3)

где m-масса меди, выделившейся на катоде; I-сила тока в цепи; t- время пропускания тока в цепи.

Порядок выполнения работы

1. Очистить поверхность медной пластины и взвесить ее с максимальной возможной точностью.- m1.

2. Собрать электрическую цепь по схеме рисунке 1, взвешенную пластинку соединить с отрицательным полюсом источника.



Рис.1

3. Заметив время, замкнуть цепь, быстро установить реостатом ток в пределах

1,0 - 1,5 А. Пользуясь реостатом, поддерживать силу тока неизменной на протяжении всего опыта. Записать в таблицу 1 это значение силы тока.

  1. Через 10-15 минут (время зафиксировать в секундах) цепь разомкнуть, пластинку,
    служившую в опыте катодом, осторожно вынуть и высушить, тщательно взвесить
    и найти ее массу после электролиза –m2

Смотрите также файлы