Virtualni laboratorij virtuallab. Virtualni laboratoriji za fiziko

Gradivo je komplet za laboratorijske vaje za delovni program učne discipline ODP.02 »Fizika«. Delo vsebuje pojasnilo, merila ocenjevanja, seznam laboratorijskih vaj in didaktično gradivo.

Prenesi:

Predogled:

Ministrstvo za splošno poklicno izobraževanje

Regija Sverdlovsk

Državna avtonomna izobraževalna ustanova

srednje poklicno izobraževanje

Sverdlovska regija "Polytechnic Pervouralsk"

LABORATORIJSKA DELA

NA DELOVNI PROGRAM

DISCIPLINA TRENINGA

ODP 02. FIZIKA

Pervouralsk

2013

Predogled:

Pojasnilo.

Laboratorijske naloge se razvijajo v skladu z delovnim programom discipline »Fizika«.

Namen laboratorijskega dela: oblikovanje predmetnih in metapredmetnih rezultatov obvladovanja študentov glavnega izobraževalnega programa osnovnega predmeta fizika.

Laboratorijske naloge:

Obrazec poročila o laboratorijskem delu vsebuje:

1. številka delovnega mesta;
2. Namen dela;
3. Seznam uporabljene opreme;
4. Zaporedje izvedenih dejanj;
5. Namestitvena risba ali diagram;
6. Tabele in/ali grafikoni za beleženje vrednosti;
7. Formule za izračun.

Merila za ocenjevanje:

Seznam laboratorijskih del.

Predogled:

Laboratorijsko delo št. 1.

"Določanje togosti vzmeti".

Cilj: Določite togost vzmeti z grafom elastične sile v primerjavi z raztezkom. Naredite sklep o naravi te odvisnosti.

Oprema: stativ, dinamometer, 3 uteži, ravnilo.

napredek.

1. Obesite utež na vzmeti dinamometra, izmerite silo in raztezek vzmeti.
2. Nato pritrdite drugo na prvo utež. Ponovite meritve.
3. Tretjo pritrdite na drugo utež. Ponovno ponovite meritve.

1. Narišite graf elastične sile glede na raztezek vzmeti:

Fupr, N

0 0,02 0,04 0,06 0,08 Δl, m

1. Iz grafa poiščite povprečno elastično silo in raztezek. Izračunajte povprečno vrednost koeficienta elastičnosti:

1. Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št. 2.

"Določanje koeficienta trenja".

Cilj: Z grafom odvisnosti sile trenja od telesne teže določite koeficient trenja. Naredite sklep o razmerju med koeficientom trenja drsenja in koeficientom statičnega trenja.

Oprema: palica, dinamometer, 3 uteži po 1 N, ravnilo.

napredek.

1. Z dinamometrom izmerite težo palice P.
2. Palico postavite vodoravno na ravnilo. Z dinamometrom izmerite največjo silo statičnega trenja Ffr 0 .
3. Enakomerno premikanje palice vzdolž ravnila, izmerite silo drsnega trenja Ftr.
4. Postavite utež na blok. Ponovite meritve.
5. Dodajte drugo utež. Ponovite meritve.
6. Dodajte še tretjo težo. Ponovno ponovite meritve.
7. Rezultate vnesite v tabelo:

1. Narišite grafe sile trenja glede na telesno težo:

Fupr, N

0 1,0 2,0 3,0 4,0 P, H

1. Iz grafa poiščite povprečne vrednosti za telesno težo, silo statičnega trenja in silo drsnega trenja. Izračunajte povprečne vrednosti koeficienta statičnega trenja in koeficienta drsnega trenja:

μ cf 0 = F cv.tr 0; μ av = F av.tr;

Rsr Rsr

1. Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št. 3.

"Študija gibanja telesa pod delovanjem več sil."

Cilj: Preučite gibanje telesa pod vplivom sil elastičnosti in gravitacije. Naredite sklep o izpolnjevanju Newtonovega II zakona.

Oprema: stojalo, dinamometer, utež 100 g na nit, krog iz papirja, štoparica, ravnilo.

napredek.

1. Obesite utež na vrvice s stojalom nad sredino kroga.
2. Palico odvijte vodoravno in se premikate vzdolž meje kroga.

RF krmiljenje

1. Izmeri čas t, v katerem telo naredi najmanj 20 vrtljajev n.
2. Izmerite polmer kroga R.
3. Vzemite obremenitev na mejo kroga, z dinamometrom izmerite rezultantno silo, ki je enaka elastični sili vzmeti F npr.
4. Z uporabo Newtonovega zakona II izračunajte centripetalni pospešek:

F = m. a cs; a cs = v 2; v = 2. π. R; T = _ t _;

R T n

A cs = 4.π 2. R. n 2;

(π 2 lahko vzamemo enako 10).

1. Izračunaj rezultantno silo m. a cs.
2. Rezultate vnesite v tabelo:

1. Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št. 4.

"Merjenje gravitacijskega pospeška."

Cilj: Z nihalom izmerite pospešek zaradi gravitacije. Naredite sklep o sovpadanju dobljenega rezultata z referenčno vrednostjo.

Oprema: stativ, krogla na niti, dinamometer, štoparica, ravnilo.

napredek.

1. Obesite žogo na vrvico s pomočjo stativa.

1. Potisnite žogo stran od ravnotežnega položaja.

1. Izmerite čas t, v katerem nihalo opravi najmanj 20 nihanj (eno nihanje je odmik v obe smeri od ravnotežnega položaja).

1. Izmerite dolžino vzmetenja krogle l.

1. S formulo za obdobje nihanja matematičnega nihala izračunajte pospešek zaradi gravitacije:

T = 2.π. l; T = _ t _; _ t _ = 2.π. l; _ t 2 = 4.π 2. l

G n n g n 2 g

G = 4.π 2. l. n 2;

(π 2 lahko vzamemo enako 10).

1. Rezultate vnesite v tabelo:

1. Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št. 5.

"Eksperimentalni preizkus zakona Gay-Lussac."

Cilj: Raziščite izobarni proces. Naredite sklep o izvajanju zakona Gay-Lussac.

Oprema: epruveta, kozarec tople vode, kozarec hladne vode, termometer, ravnilo.

napredek.

1. Postavite cev z odprtim koncem navzgor v vročo vodo, da se zrak v cevi segreje vsaj 2-3 minute. Izmerite temperaturo tople vode t 1 .
2. S palcem zaprite odprtino cevi, odstranite cev iz vode in jo postavite v hladno vodo, tako da cev obrnete. Pozor! Da preprečite uhajanje zraka iz epruvete, odstranite prst iz odprtine epruvete samo pod vodo.
3. Pustite cev z odprtim koncem navzdol v hladni vodi nekaj minut. Izmerite temperaturo hladne vode t 2 ... Opazujte dvig vode v epruveti.

1. Po ustavitvi dviganja poravnajte površino vode v epruveti s površino vode v kozarcu. Zdaj je zračni tlak v epruveti enak atmosferskemu tlaku, t.j. pogoj izobarnega procesa P = const je izpolnjen. Izmerite višino zraka v epruveti l 2 .
2. Izpraznite vodo iz cevi in ​​izmerite dolžino cevi l 1 .
3. Preverite izpolnjevanje zakona Gay-Lussac:

V 1 = V 2; V 1 = _ T 1.

T 1 T 2 V 2 T 2

Razmerje volumnov lahko nadomestimo z razmerjem višin zračnih stebrov v epruveti:

l 1 = T 1

L 2 T 2

1. Pretvorite temperaturo iz Celzijeve lestvice v absolutno lestvico: T = t + 273.
2. Rezultate vnesite v tabelo:

1. Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št. 6.

"Meritev koeficienta površinske napetosti".

Cilj: Izmerite koeficient površinske napetosti vode. Naredite sklep o sovpadanju dobljene vrednosti z referenčno vrednostjo.

Oprema: pipeta z merami, kozarec vode.

napredek.

1. Dodajte vodo v pipeto.

1. Iz pipete nalijte vodo po kapljicah. Preštejte število kapljic n, ki ustrezajo določeni prostornini vode V (na primer 0,5 cm 3 ) izlije iz pipete.

1. Izračunaj koeficient površinske napetosti: σ = F , kjer je F = m. g; l = π .d

σ = m. g, kjer je m = ρ .V σ = ρ .V. g

π .d n π .d. n

ρ = 1,0 g/cm 3 - gostota vode; g = 9,8 m/s 2 - pospešek teže; π = 3,14;

d = 2 mm - premer kapalnega vratu, enak notranjemu delu konice pipete.

1. Rezultate vnesite v tabelo:

1. Dobljeno vrednost koeficienta površinske napetosti primerjajte z referenčno vrednostjo: σ ref. = 0,073 N/m.

1. Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št. 7.

"Meritev modula elastičnosti gume."

Cilj: Določite modul elastičnosti gume. Naredite sklep o sovpadanju dobljenega rezultata z referenčno vrednostjo.

Oprema: stojalo, kos gumijaste vrvice, komplet uteži, ravnilo.

napredek.

1. Gumijasto vrvico obesite s stojalom. Izmerite razdaljo med oznakami na vrvi l 0 .
2. Na prosti konec vrvice pritrdite uteži. Teža uteži je enaka elastični sili F, ki nastane v vrvi med natezno deformacijo.
3. Izmerite razdaljo med oznakama, ko je vrvica deformirana l.

1. Izračunajte modul elastičnosti gume s pomočjo Hookeovega zakona: σ = E. ε, kjer je σ = F

- mehanska obremenitev, S =π. d 2 je površina prečnega prereza vrvice, d je premer vrvice,

ε = Δl = (l - l 0) - relativni raztezek vrvice.

4 . F = E. (l - l 0) E = 4. F. l 0, kjer je π = 3,14; d = 5 mm = 0,005 m.

π. d 2 l π.d 2. (l –l 0)

1. Rezultate vnesite v tabelo:

1. Primerjaj dobljeno vrednost modula elastičnosti z referenčno vrednostjo:

E ref. = 8. 10 8 Pa.

1. Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št.8.

"Študija odvisnosti toka od napetosti."

Cilj: Konstruirajte I-V karakteristiko kovinskega prevodnika, z uporabo pridobljene odvisnosti, določite upornost upora, sklepajte o naravi I-V karakteristike.

Oprema: Baterija galvanskih celic, ampermeter, voltmeter, reostat, upor, povezovalne žice.

napredek.

1. Vzemite odčitke iz ampermetra in voltmetra tako, da prilagodite napetost na uporu z reostatom. Rezultate vnesite v tabelo:

1. Glede na podatke iz tabele zgradite I - V karakteristiko:

jaz, A

U, B

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8

1. Določite povprečne vrednosti toka Iav in napetosti Uav z uporabo I - V karakteristike.

1. Izračunajte upornost upora po Ohmovem zakonu:

Uav

R =.

Iav

1. Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št. 9.

"Merjenje upornosti prevodnika."

Cilj: Določite upornost nikelinskega prevodnika, ugotovite, da dobljena vrednost sovpada z referenčno vrednostjo.

Oprema: Baterija galvanskih celic, ampermeter, voltmeter, nikljeva žica, ravnilo, povezovalne žice.

napredek.

1) Sestavite verigo:

A V

3) Izmerite dolžino žice. Rezultat vnesite v tabelo.

R = ρ. l / S - upor prevodnika; S = π. d 2 / 4 - površina prečnega prereza prevodnika;

ρ = 3,14. d 2. U

4.I. l

6) Primerjajte to vrednost z referenčno vrednostjo za upornost niklina:

0,42 Ohm .. mm 2 / m.

7) Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št. 10.

"Študija serijske in vzporedne povezave vodnikov."

Cilj: Naredite sklep o izpolnjevanju zakonov serijske in vzporedne povezave vodnikov.

oprema : Baterija galvanskih celic, ampermeter, voltmeter, dva upora, povezovalne žice.

napredek.

1) Sestavite verige: a) z dosledno in b) vzporedna povezava

Upori:

A V A V

R 1 R 2 R 1

2) Vzemite odčitke iz ampermetra in voltmetra.

R CR =;

A) R tr = R1 + R2; b) R 1 .R 2

R tr =.

(R 1 + R 2)

Rezultate vnesite v tabelo:

5) Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št.11.

"Meritev EMF in notranje upornosti tokovnega vira."

Cilj: Izmerite EMF in notranji upor tokovnega vira, pojasnite razlog za razliko med izmerjeno vrednostjo EMF in nazivno vrednostjo.

Oprema: Vir toka, ampermeter, voltmeter, reostat, ključ, povezovalne žice.

napredek.

1) Sestavite verigo:

A V

2) Vzemite odčitke iz ampermetra in voltmetra. Rezultate vnesite v tabelo.

3 ) Odprite ključ. Vzemite odčitke z voltmetra (EMF). Rezultat vnesite v tabelo. Primerjajte izmerjeno vrednost EMF z nazivno vrednostjo: ε nom = 4,5 V.

JAZ. (R + r) = ε; JAZ. R + I. r = ε; U + I. r = ε; JAZ. r = ε - U;

ε - U

5) Rezultat vnesite v tabelo:

6) Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št.12.

"Opazovanje učinka magnetnega polja na tok."

Cilj: Z levim pravilom določite smer toka v zavoju. Naredite sklep, od česa je odvisna smer Amperove sile.

Oprema: Žična zanka, baterija elektrokemičnih celic, ključ, povezovalne žice, obločni magnet, stativ.

napredek .

1) Sestavite verigo:

2) Pripeljite magnet v zanko brez toka. Pojasni opaženi pojav.

3) Pripeljite severni pol magneta (N) v zanko s tokom, nato pa južni pol (S). Na sliki pokažite relativni položaj tuljave in polov magneta, navedite smer amperske sile, vektor magnetne indukcije in tok v tuljavi:

4) Ponovite poskuse in spremenite smer toka v zanki:

S S

5 ) Naredite sklep.

Predogled:

Laboratorijsko delo št.13.

"Opazovanje odseva svetlobe."

Cilj:opazujejo pojav odboja svetlobe. Naredite sklep o izpolnjevanju zakona o odboju svetlobe.

Oprema:vir svetlobe, zaslon z režo, ravno ogledalo, kotomer, kvadrat.

napredek.

1. Narišite ravno črto, vzdolž katere postavite ogledalo.

3. Osvetlite snop svetlobe v ogledalo. Z dvema točkama označite incident in odbite žarke. Ko povežete točke, konstruirajte vpadne in odbite žarke, na vpadni točki s pikčasto črto obnovite pravokotno na ravnino zrcala.

1 1’

2 2’

3 3’

α γ

v središčulist).

A E

α

V

β

D C

F

4. Za določitev lomnega količnika uporabljamo zakon loma svetlobe:

n =greh α

greh β

5. Zgradite krogarbitrarnapolmer (vzemite polmer kroga, kolikor je mogočeveč) s središčem v točki B.
6. Označimo točko A presečišča vpadnega žarka s krogom in točko C presečišča lomljenega žarka s krogom.
7. Iz točk A in C spustimo pravokotnici na pravokotno na ravnino plošče. Nastala trikotnika BAE in BCD sta pravokotna z enakimi hipotenuzama BA in BC (polmer kroga).
8. S pomočjo rešetke pridobite slike spektrov na zaslonu; za to si oglejte žarilno nitko skozi režo na zaslonu.

1 največ

b

φ a

0 največ (reža)

difrakcijski

mrežab

1 največ

zaslon

3. Z ravnilom na zaslonu izmerite razdaljo od reže do rdečega maksimuma prvega reda.
4. Naredite podobno meritev za vijolično višino prvega reda.
5. Izračunajte valovne dolžine, ki ustrezajo rdečemu in vijoličnemu koncu spektra z uporabo enačbe rešetke: d. sin φ = k. λ, kjer je d obdobje uklonske rešetke.

d =1 mm = 0,01 mm = 1. deset-2 mm = 1. deset-5 m; k = 1; sin φ = tan φ =a(za majhne kote).

100 b

λ = d.b

a

6. Dobljene rezultate primerjaj z referenčnimi vrednostmi: λk = 7,6. deset-7 m; λph = 4, .0. deset

   Laboratorijsko delo št.16.

   "Opazovanje linijskih spektrov".

   Cilj:opazovati in skicirati spektre inertnih plinov. Naredite sklep o sovpadanju dobljenih slik spektrov s standardnimi slikami.

   Oprema:napajalnik, visokofrekvenčni generator, spektralne cevi, steklena plošča, barvni svinčniki.

   napredek.

   1. Pridobite sliko vodikovega spektra. Če želite to narediti, si oglejte svetlobni kanal spektralne cevi skozi nevzporedne robove steklene plošče.
   2. Skicirajte spektervodik (H):

   400 600 800, nm

   3. Podobno dobite in skicirajte slike spektrov:

   kripton (Kr)

   400 600 800, nm

   helij (ne)

   400 600 800, nm

   neon (Ne)

   1. Prevedite sledi delcev v zvezek (skozi steklo),jih postavite v kote strani.
   2. Določite polmer ukrivljenosti tirnic Rjaz, RII, RIII, RIV... Če želite to narediti, narišite dva tetiva iz ene točke poti, zgraditesredinapravokotnice na tetive. Točka presečišča navpičnic je središče ukrivljenosti tira O. Izmerite razdaljo od središča do loka. Dobljene vrednosti vnesite v tabelo.

   R R

   O

   3. Določite specifični naboj delca tako, da ga primerjate s specifičnim nabojem protona H11 q = 1.

   m

   Na nabiti delec v magnetnem polju deluje Lorentzova sila: Fl = q. B. v. Ta sila daje delcu centripetalni pospešek: q. B. v = m.v2 qsorazmerna1 .

   R m R

   -

   1,00

   II

   Deuteron H12

   0,50

   III

   Triton H13

   0,33

   IV

   α - He delec24

   0,50

   5. Naredite sklep.
   
   

   Vizualna fizika daje učitelju možnost, da najde najbolj zanimive in učinkovite metode poučevanja, zaradi česar je pouk zanimiv in intenzivnejši.

   Glavna prednost vizualne fizike je možnost prikaza fizikalnih pojavov v širši perspektivi in ​​njihovega celovitega preučevanja. Vsako delo zajema velik obseg izobraževalnega gradiva, tudi iz različnih vej fizike. To daje veliko možnosti za utrjevanje interdisciplinarnih povezav, za posploševanje in sistematizacijo teoretičnega znanja.

   Interaktivno delo pri fiziki naj poteka v razredu v obliki delavnice ob razlagi novega gradiva ali ob zaključku študija določene teme. Druga možnost je opravljanje dela izven šolskega časa, pri izbirnem, individualnem pouku.

   Virtualna fizika(oz fizika na spletu) je nova in edinstvena smer v izobraževalnem sistemu. Ni skrivnost, da 90 % informacij pride v naše možgane preko vidnega živca. In ni presenetljivo, da dokler človek ne vidi sebe, ne bo mogel jasno razumeti narave določenih fizičnih pojavov. Zato mora biti učni proces podprt z vizualnimi materiali. In prav čudovito je, ko ne morete videti le statične slike, ki prikazuje fizični pojav, ampak tudi ta pojav v gibanju. Ta vir omogoča učiteljem na enostaven in sproščen način, da vizualno prikažejo ne le dejanja osnovnih zakonov fizike, ampak tudi pomagajo pri izvajanju spletnega laboratorijskega dela iz fizike v večini oddelkov splošnega izobraževalnega programa. Torej, na primer, kako lahko z besedami razložite načelo p-n stičišča? Šele s tem, ko otroku pokažete animacijo tega procesa, mu takoj postane vse jasno. Lahko pa jasno pokažete proces prehoda elektronov, ko se steklo drgne ob svilo, in po tem bo otrok imel manj vprašanj o naravi tega pojava. Poleg tega vizualni pripomočki pokrivajo skoraj vsa področja fizike. Torej, na primer, želite razložiti mehaniko? Prosim, tukaj so animacije, ki prikazujejo drugi Newtonov zakon, zakon o ohranitvi gibalne količine pri trku teles, gibanje teles v krogu pod delovanjem gravitacije in elastičnosti itd. Če želite študirati oddelek za optiko, ne bi moglo biti lažje! Nazorno so prikazani poskusi merjenja valovne dolžine svetlobnega vala z uklonsko rešetko, opazovanje neprekinjenih in linijskih emisijskih spektrov, opazovanje interference in uklona svetlobe ter številni drugi poskusi. Kaj pa elektrika? In ta razdelek je dobil kar nekaj vizualnih pripomočkov, na primer obstaja poskusi pri preučevanju Ohmovega zakona za celoten krog, raziskovanje mešanih prevodnikov, elektromagnetna indukcija itd.

   Tako se bo učni proces obrnil iz »obveznosti«, ki smo je na igrico vsi vajeni. Otroku bo zanimivo in zabavno gledati animacije fizičnih pojavov, to pa ne bo le poenostavilo, ampak tudi pospešilo učni proces. Med drugim bo otrok morda sposoben dati celo več informacij, kot bi jih lahko prejel v običajni obliki izobraževanja. Poleg tega lahko številne animacije popolnoma nadomestijo določene laboratorijski instrumenti zato je idealen za številne podeželske šole, kjer žal ni vedno mogoče najti niti Brownovega elektrometra. A kaj naj rečem, veliko naprav ni niti v navadnih šolah v velikih mestih. Morda bomo z uvedbo tovrstnih vizualnih pripomočkov v obvezni kurikul po diplomi navdušili ljudi za fiziko, ki bodo sčasoma postali mladi znanstveniki, med katerimi bodo nekateri lahko delali velika odkritja! Tako bo oživljena znanstvena doba velikih ruskih znanstvenikov in naša država bo znova, kot v sovjetskih časih, ustvarila edinstvene tehnologije, ki so pred svojim časom. Zato menim, da je treba tovrstne vire čim bolj popularizirati, o njih obveščati ne le učitelje, ampak tudi študente same, saj bo veliko od njih zanimivo za študij fizični pojavi ne samo pri pouku v šoli, ampak tudi doma v prostem času in ta stran jim daje to priložnost! Fizika na spletu je zanimiv, poučen, vizualen in lahko dostopen!

   Vizualna fizika daje učitelju možnost, da najde najbolj zanimive in učinkovite metode poučevanja, zaradi česar je pouk zanimiv in intenzivnejši.

   Glavna prednost vizualne fizike je možnost prikaza fizikalnih pojavov v širši perspektivi in ​​njihovega celovitega preučevanja. Vsako delo zajema velik obseg izobraževalnega gradiva, tudi iz različnih vej fizike. To daje veliko možnosti za utrjevanje interdisciplinarnih povezav, za posploševanje in sistematizacijo teoretičnega znanja.

   Interaktivno delo pri fiziki naj poteka v razredu v obliki delavnice ob razlagi novega gradiva ali ob zaključku študija določene teme. Druga možnost je opravljanje dela izven šolskega časa, pri izbirnem, individualnem pouku.

   Virtualna fizika(oz fizika na spletu) je nova in edinstvena smer v izobraževalnem sistemu. Ni skrivnost, da 90 % informacij pride v naše možgane preko vidnega živca. In ni presenetljivo, da dokler človek ne vidi sebe, ne bo mogel jasno razumeti narave določenih fizičnih pojavov. Zato mora biti učni proces podprt z vizualnimi materiali. In prav čudovito je, ko ne morete videti le statične slike, ki prikazuje fizični pojav, ampak tudi ta pojav v gibanju. Ta vir omogoča učiteljem na enostaven in sproščen način, da vizualno prikažejo ne le dejanja osnovnih zakonov fizike, ampak tudi pomagajo pri izvajanju spletnega laboratorijskega dela iz fizike v večini oddelkov splošnega izobraževalnega programa. Torej, na primer, kako lahko z besedami razložite načelo p-n stičišča? Šele s tem, ko otroku pokažete animacijo tega procesa, mu takoj postane vse jasno. Lahko pa jasno pokažete proces prehoda elektronov, ko se steklo drgne ob svilo, in po tem bo otrok imel manj vprašanj o naravi tega pojava. Poleg tega vizualni pripomočki pokrivajo skoraj vsa področja fizike. Torej, na primer, želite razložiti mehaniko? Prosim, tukaj so animacije, ki prikazujejo drugi Newtonov zakon, zakon o ohranitvi gibalne količine pri trku teles, gibanje teles v krogu pod delovanjem gravitacije in elastičnosti itd. Če želite študirati oddelek za optiko, ne bi moglo biti lažje! Nazorno so prikazani poskusi merjenja valovne dolžine svetlobnega vala z uklonsko rešetko, opazovanje neprekinjenih in linijskih emisijskih spektrov, opazovanje interference in uklona svetlobe ter številni drugi poskusi. Kaj pa elektrika? In ta razdelek je dobil kar nekaj vizualnih pripomočkov, na primer obstaja poskusi pri preučevanju Ohmovega zakona za celoten krog, raziskovanje mešanih prevodnikov, elektromagnetna indukcija itd.

   Tako se bo učni proces obrnil iz »obveznosti«, ki smo je na igrico vsi vajeni. Otroku bo zanimivo in zabavno gledati animacije fizičnih pojavov, to pa ne bo le poenostavilo, ampak tudi pospešilo učni proces. Med drugim bo otrok morda sposoben dati celo več informacij, kot bi jih lahko prejel v običajni obliki izobraževanja. Poleg tega lahko številne animacije popolnoma nadomestijo določene laboratorijski instrumenti zato je idealen za številne podeželske šole, kjer žal ni vedno mogoče najti niti Brownovega elektrometra. A kaj naj rečem, veliko naprav ni niti v navadnih šolah v velikih mestih. Morda bomo z uvedbo tovrstnih vizualnih pripomočkov v obvezni kurikul po diplomi navdušili ljudi za fiziko, ki bodo sčasoma postali mladi znanstveniki, med katerimi bodo nekateri lahko delali velika odkritja! Tako bo oživljena znanstvena doba velikih ruskih znanstvenikov in naša država bo znova, kot v sovjetskih časih, ustvarila edinstvene tehnologije, ki so pred svojim časom. Zato menim, da je treba tovrstne vire čim bolj popularizirati, o njih obveščati ne le učitelje, ampak tudi študente same, saj bo veliko od njih zanimivo za študij fizični pojavi ne samo pri pouku v šoli, ampak tudi doma v prostem času in ta stran jim daje to priložnost! Fizika na spletu je zanimiv, poučen, vizualen in lahko dostopen!

   ​ Kako dokončati in urediti laboratorijsko delo

   Pri študiju fizike se morajo študentje naučiti izvajati in pravilno oblikovati laboratorijska dela. Glavna stvar pri prvih urah fizike je naučiti študente, da se seznanijo z osnovnimi tehnikami izvajanja fizikalnih meritev in pravili za obdelavo rezultatov. Hkrati je treba razviti določene spretnosti, kar je predpogoj za nadaljnje uspešno delo pri pouku fizike. Namen laboratorijskega dela je globlje razumevanje fizikalnih pojavov in zakonitosti študentov. To nalogo je mogoče uspešno rešiti le, če se laboratorijsko delo izvaja z zadostnim razumevanjem bistva preučevanih pojavov. Zato je priprava doma za laboratorijsko delo ena najpomembnejših faz.

   Priprava na laboratorijsko delo.

   Pri pripravi na delo je priporočljivo upoštevati naslednji načrt.

   Preberite opis dela od začetka do konca, ne da bi se zadrževali pri izpeljavi formul. Naloga prvega branja je ugotoviti, kaj je namen laboratorijskega dela, kateri fizikalni zakon ali pojav se pri tem delu preučuje in po kateri metodi se izvaja.

   Preberite gradivo učbenika, povezano s tem delom. Razčlenite izhod formule v skladu z učbenikom (če je potrebno). Poiščite odgovore na varnostna vprašanja na koncu opisa delovnega mesta (če obstaja).

   Glede na učbenik razmislite o napravi in ​​principu delovanja naprav, ki se bodo uporabljale pri delu.

   Ugotovite, katere fizikalne količine in s kakšno natančnostjo bodo neposredno izmerjene in kako se imenujejo.

   V opisu laboratorijskega dela v učbeniku upoštevajte shematski diagram poskusa in tabelo, v katero bodo vpisani rezultati meritev. Če tabela ni v delu, jo narišite.

   Razmislite, kakšen končni rezultat in zaključek naj bi dobili v tem laboratorijskem delu.

   Laboratorijsko delo.

   Pri opravljanju dela se morate najprej seznaniti z napravami. Treba je ugotoviti njihovo skladnost z opisom, slediti zaporedju dejanj, priporočenim v opisu naprave, da pripravite napravo za delovanje. Določite vrednost delitve lestvice naprave in njeno merilno napako. Nato je treba izvesti predhodni poskus, da bi opazovali kvalitativno proučevani pojav, ocenili meje izmerjenih vrednosti. Ko je priprava opravljena, lahko začnete meriti. Upoštevati je treba, da je treba vsako meritev, če je mogoče, izvesti več kot enkrat.

   Meritve, ki jih izvedejo instrumenti, se zabeležijo takoj po njihovi izvedbi v obliki, kot so bile odčitane z merilne lestvice instrumenta – brez preračunavanja na faktor lestvice (če obstaja) ali sistem enot. Merske enote (množitelj) je treba zabeležiti v naslovu ustrezne tabele ali v stolpcu z rezultati meritev. Vse evidence med laboratorijskim delom je treba hraniti izključno v zvezku za laboratorijska dela (lahko tudi na osnutku ali posebej pripravljenem obrazcu (protokolu) za grobe zapiske. Ta obrazec je osnutek, zvezek pa čista kopija. laboratorijsko delo, je opravljeno delo formalizirano v skladu z navodili za njegovo izvajanje.

   Oblikovanje laboratorija.

   Nepismeni delovni zapisi vrstnega reda laboratorijskih del in rezultati meritev lahko izničijo vse opravljeno delo.

   Ni se težko naučiti, kako pravilno izvajati laboratorijsko delo v zvezku, le natančno morate upoštevati nekatere osnovne zahteve. Rezultate pri izvajanju laboratorijskega dela je dovoljeno zapisovati tako v zvezek kot na ločene podpisane liste.

   Pri opravljanju laboratorijskih del je zelo pomembno, da takoj zabeležite vse, kar je bilo opravljeno.Vse neposredne meritve je treba posneti takoj in brez kakršne koli manipulacije samo s peresom. Od tega pravila ni izjem. Zapisi morajo biti takšni, da jih je čez nekaj časa mogoče zlahka razumeti. Primera pogostih napak sta dvoumnost in dvoumnost. Črke in številke morajo biti jasno zapisane.

   Navada popravljanja številk je sovražnik jasnosti. Ne silite svojega učitelja, ki preverja vaše zapiske v zvezku, in tudi sebe, da se uganete nad popravljenimi številkami.

   Ne izvajajte nobenih, tudi najpreprostejših, izračunov v glavi, preden zapišete rezultat meritve.

   Po potrebi ne pozabite narisati risbe ali namestitvenega diagrama v svoj zvezek. Obstaja starodavni kitajski pregovor: "Ena slika je boljša kot tisoč besed." Risbo in napise na njej je treba narediti s svinčnikom, da lahko z radirko popravite napake.

   Če je mogoče predhodne izračune izvesti brez napak, je treba to storiti, da se prepričamo, da je poskus izveden pravilno. Če je mogoče sestaviti urnik pri delu, je to treba storiti. Na grafih je vzrok običajno prikazan vodoravno, učinek pa navpično.

   Torej, pravilno oblikovano mora vsebovati naslednje razdelke.

   Naslov dela in njegova številka.

   oprema.

   Podatki za izračun merilne napake.

   Namen dela (ni ga treba napisati. Formuliran je v učbeniku).

   Risba ali diagram namestitve s simboli izmerjenih vrednosti, uporabljenih pri delu (če je potrebno).

   Vrstni red dela.

   Rezultati vseh neposrednih meritev.

   a) zapisi rezultatov meritev ne bi smeli biti predmet različnih interpretacij;

   b) prečrtati navidezno napačne vnose, tako da jih je mogoče po potrebi prebrati;

   c) ne dovoli spodkopavanja in zatemnitve evidence, ne dovoli prepisovanja opravljenega dela. To vodi do možne izgube informacij in izključuje možnost ponarejanja rezultatov.

   Rezultati meritev in izračunov (brez napak) v obliki tabel.

   Grafi.

   Zaključek (mora ustrezati namenu dela). V izhodu navedite merilno napako.

   Merila za ocenjevanje laboratorijskega dela.

   Ocena "5" je določeno, če študent opravi delo v celoti v skladu z zahtevanim zaporedjem poskusov in meritev, samostojno in racionalno sestavi potrebno opremo, izvaja vse poskuse v pogojih in načinih, ki zagotavljajo pravilne rezultate in zaključke, izpolnjujejo zahteve varnostnih predpisov. , pravilno in natančno izvaja vse zapise, tabele, slike, risbe, grafe, pravilno izvaja analizo napak.

   Ocena "4" se postavi, če so izpolnjene vse zahteve za oceno "5", vendar so bile storjene dve ali tri pomanjkljivosti, največ ena večja napaka in ena pomanjkljivost

   Ocena "3" se postavi, če delo ni končano v celoti, vendar vam obseg opravljenega dela omogoča, da dobite pravilen rezultat in zaključek ali če so bile med poskusom in merjenjem storjene napake

   Ocena "2" se postavi, če delo ni dokončano v celoti ali obseg opravljenega dela ne omogoča pravilnih zaključkov ali če so bili poskusi, meritve, izračuni, opazovanja opravljeni napačno.

   V vseh primerih se ocena zniža, če učenec ni upošteval varnostnih pravil!

   Hude napake:

   nevednost definicije osnovnih pojmov, zakonov, pravil, osnovnih določb teorije, formul, splošno sprejetih simbolov za označevanje fizikalnih veličin, njihovih merskih enot;

   nezmožnost poudarite glavno stvar v odgovoru;

   nezmožnost uporabljati znanje za reševanje problemov in pojasnjevanje fizikalnih pojavov, napačno formulirana vprašanja problema ali napačne razlage poteka njegovega reševanja, nepoznavanje metod reševanja problemov, podobnih tistim, ki smo jih že reševali v razredu, napake, ki kažejo na napačno razumevanje stanja problem ali napačna interpretacija rešitve;

   nezmožnost branje in sestavljanje grafov in konceptov;

   nezmožnost pripraviti inštalacijo ali laboratorijsko opremo za delovanje, izvesti poskus, potrebne izračune ali uporabiti pridobljene podatke za zaključke;

   nepreviden odnos do laboratorijske opreme in merilnih instrumentov;

   nezmožnost določi odčitke merilne naprave;

   kršitev zahteve pravil varnega dela pri izvajanju poskusa.

   Grobe napake:

   netočnost formulacije, definicije, koncepti, zakoni, teorije, ki nastanejo zaradi nepopolnega pokrivanja glavnih značilnosti definiranega pojma, napake zaradi neskladnosti s pogoji eksperimenta ali meritev;

   napake v legendi na shematskih diagramih, netočnosti v risbi, grafih, diagramih;

   mimo ali netočno črkovanje imen merskih enot fizikalnih veličin;

   iracionalno izbira poteka rešitve.

   Merilne napake.

   Izvajanje laboratorijskega in praktičnega dela iz fizike je povezano z merjenjem različnih fizikalnih veličin in naknadno obdelavo njihovih rezultatov. Merjenje je operacija primerjave velikosti preučevanega predmeta z velikostjo posameznega predmeta (oz.Merjenje - empirično iskanje vrednosti fizikalne količine s pomočjo sredstev). Tako se na primer meter vzame kot dolžinska enota in kot rezultat merjenja dolžine določenega segmenta se določi, koliko metrov je v tem segmentu. V fiziki in tehnologiji ni popolnoma natančnih instrumentov in drugih merilnih instrumentov, zato ni absolutno natančnih rezultatov meritev. Vendar morate še vedno izmeriti. Koliko lahko zaupate pridobljenim rezultatom?

   Običajno je razlikovatineposredne in posredne meritve . Z direktnim Pri meritvi se izvede neposredna primerjava velikosti merjenega predmeta z velikostjo posameznega predmeta. Z drugimi besedami, to je meritev, pri kateri je rezultat neposredno v procesu odčitavanja s tehtnice (ali odčitkov digitalne naprave). Posledično se želena vrednost najde neposredno glede na odčitke merilne naprave, na primer prostornina - glede na nivo tekočine v merilnem cilindru (čaša), teža - glede na napetost vzmeti dinamometra. , itd Neposredna merilna napaka (označena z∆ ) odvisno samo od kakovosti merilne naprave. V učbeniku fizike za sedmi razred avtorja A.V. Peryshkin uvaja pojem merilne napake (stran 11 učbenika):merilna napaka ∆а je enaka polovici vrednosti deljenja merilne naprave in da pri zapisovanju izmerjene vrednosti ob upoštevanju napake uporabite formulo

   А = rezultat meritev + ∆а.

   V 10. razredu je ta koncept oblikovan drugače: napaka neposrednega merjenja je vsota instrumentalne napake naprave∆ in A in napake pri branju∆о А ... Verjetno je avtor učbenika za 7. razred uporabil tako imenovano pravilo "zanemarljivih napak":obe komponenti neposredne merilne napake je treba upoštevati le, če sta blizu drug drugemu. Vsak od teh izrazov se lahko zanemari, če ne presega 1/3 - 1/4 drugega.

   Instrumental

   napaka

   +

   Študentski vladar

   Do 30 cm

   1 mm

   1 mm

   Ravnilo za risanje

   Do 50 cm

   1 mm

   0,2 mm

   Ravnilo za orodje (jeklo)

   Do 30 cm

   1 mm

   0,1 mm

   Demonstracijski vladar

   100 cm

   1 cm

   0,5 cm

   Merilni trak

   150 cm

   0,5 cm

   0,25 cm

   Merilni cilinder

   Do 250 ml

   1 ml

   1 ml

   Čeljusti

   150 mm

   0,1 mm

   0,05 mm

   Mikrometer

   25 mm

   0,01 mm

   0,005 mm

   Dinamometer za trening

   4 N

   0,1 N

   0,05 N

   Mehanska štoparica

   0-30 minut

   0,2 s

   1 s v 30 min

   Elektronska štoparica

   100 s

   0,01 s

   0,01 s

   Aneroidni barometer

   720-780 mm Hg

   1 mm Hg

   3 mm Hg

   Alkoholni termometer

   0-100 оС

   1 oC

   1 oC

   Šolski ampermeter

   2 A

   0,1 A

   0,05 A

   Šolski voltmeter

   6 in

   0,2 V

   0,1

   Verjetno bi bilo treba v 7. razredu pojem merilne napake uvesti drugače:merilna napaka ∆а je enaka instrumentalni napaki merilne naprave. Ker se pri meritvah, ki se izvajajo pri laboratorijskem delu v 7. razredu, uporabljajo celo preprosti, a še vedno merilni instrumenti (ravnalo, merilni trak, merilni cilinder, dinamometer itd.),

   Instrumentalna napaka merilnih instrumentov, na primer za linearne mere, je običajno navedena na samem instrumentu kot absolutna napaka ali kot interval lestvice. Če tega ni na napravi, se vzame za polovico cene najmanjše delitve. Praviloma je delitev lestvice instrumentov skladna z instrumentalno napako. Za instrumente z digitalnim odčitavanjem izmerjenih vrednosti je način izračuna napake podan v podatkih potnega lista instrumenta. Če teh podatkov ni, se kot absolutna napaka vzame vrednost, enaka polovici zadnje digitalne številke indikatorja. Napaka pri branju∆oA zaradi dejstva, da kazalec naprave ne sovpada vedno natančno z delitvami lestvice (na primer puščica na lestvici dinamometra, voltmetra). V tem primeru napaka pri odčitavanju ne presega polovice vrednosti deljenja lestvice in napaka odčitavanja se šteje tudi kot polovica vrednosti delitve∆о А = s / 2, kjer je s delitev skale merilne naprave. Napako pri odčitavanju je treba upoštevati le, če je med meritvijo kazalec instrumenta med deli, označenimi na merilni lestvici. Sploh nima smisla govoriti, še bolj pa poskušati upoštevati napake pri branju digitalnih naprav. Obe komponenti neposredne merilne napake je treba upoštevati le, če sta blizu drug drugemu.
   V šolski laboratorijski praksi se metode matematične statistike pri merjenju praktično ne uporabljajo. Zato je treba pri izvajanju laboratorijskega dela določiti največje merilne napake fizikalnih veličin.

   Vendar se veliko pogosteje meritve izvajajo posredno, na primer, površina pravokotnika se določi z merjenjem dolžin njegovih stranic, - z meritvami mase in prostornine itd. V vseh teh primerih z ustreznimi izračuni dobimo želeno izmerjeno vrednost.Posredno merjenje - določitev vrednosti fizikalne količine s formulo, ki jo povezuje z drugimi fizikalnimi količinami, določenimi z neposrednimi meritvami.

   Rezultat katere koli meritve vedno vsebuje napako. Zato naloga meritev ne vključuje le iskanja same vrednosti, temveč tudi ocenjevanje napake, ki je dovoljena med meritvijo. Če ocena napake v rezultatu fizične meritve ni narejena, potem lahko domnevamo, da je izmerjena vrednost na splošno neznana, saj je napaka na splošno lahko enakega reda velikosti kot sama izmerjena vrednost oz. še več. To je razlika med fizičnimi meritvami in gospodinjskimi oziroma tehničnimi meritvami, pri katerih je kot rezultat praktičnih izkušenj že vnaprej znano, da izbrani merilni instrument zagotavlja sprejemljivo natančnost, vpliv naključnih faktorjev na rezultat meritve pa je zanemarljiv v primerjavi na vrednost deljenja uporabljenega instrumenta.

   Običajno je napake pri fizičnih meritvah razdeliti na sistematične, naključne in grobe. Sistematske napake povzročajo dejavniki, ki delujejo na enak način, ko se iste meritve večkrat ponovijo. Sistematske napake se skrivajo v netočnosti samega instrumenta in se ne upoštevajo pri razvoju merilne metode. Običajno je vrednost sistematične napake naprave navedena v njenem tehničnem potnem listu. Kar zadeva metodo merjenja, je tukaj vse odvisno od kvalifikacij eksperimentatorja. Čeprav bo skupna sistematična napaka pri vseh meritvah, izvedenih v okviru tega poskusa, vedno povzročila bodisi povečanje ali zmanjšanje pravilnega rezultata, je predznak te napake neznan. Zato te napake ni mogoče popraviti, vendar je treba to napako pripisati končnemu rezultatu meritve.

   Naključne napake so posledica številnih razlogov, katerih učinek ni enak v vsakem poskusu in ga ni mogoče upoštevati. Tudi pri enakih meritvah imajo različne pomene, torej so naključne. Recimo, kaj je storjenon večkratne meritve iste količine. Če se izvajajo po enaki metodi, pod enakimi pogoji in z enako mero previdnosti, potem takšne meritve imenujemo enako natančne.

   Tretja vrsta napak, ki jih je treba obravnavati, so hude napake ali zmote. Pod bruto merilno napako se razume napaka, ki v danih pogojih bistveno presega pričakovano. To se lahko zgodi zaradi nepravilne uporabe naprave, napačnega zapisovanja odčitkov naprave, napačnega odčitka, neupoštevanja množitelja lestvice itd.

   Izračun napak.

   Naj uvedemo zapis: A, B, .... -fizikalne količine. apr -približna fizična količina , tj. vrednost, pridobljena z neposrednimi ali posrednimi meritvami. Spomni se tegaabsolutna napaka približno število je razlika med tem številom(izmerjeno) in njen natančen pomen(štorklja) , poleg tega niti točna vrednost niti absolutna napaka načeloma nista znana in sta predmet ocene na podlagi rezultatov meritev.

   ∆ A = Aizm - Štorklja

   Relativna napaka (εа) približno število (merjenje fizične količine) je razmerje med absolutno napako približnega števila in samim tem številom.

   εА = ∆А / Aizm

   Največja absolutna napaka direktne meritve so vsota absolutne instrumentalne napake in absolutne napake pri odčitavanju, če ni drugih napak:
   ∆A = ∆uA + ∆uA

   ∆in A -absolutna instrumentalna napaka , določeno z zasnovo naprave (napaka merilnih instrumentov). Najdeno v tabelah.
   ∆ in A -absolutna napaka pri branju (ki je posledica premalo natančnega odčitka odčitkov merilnih instrumentov) je v večini primerov enaka polovici vrednosti deljenja; pri merjenju časa - vrednost delitve štoparice ali ure.

   Absolutna napaka merjenja je običajno zaokrožena na eno pomembno številko (∆A ~ 0,18 = 0,20). Številčna vrednost meritvenega rezultata je zaokrožena tako, da je njena zadnja številka na istem mestu kot številka napake (A ~ 12,323 = 12,30).

   Formule za izračun relativnih napak za različne primere so prikazane v tabeli.

   Kako naj uporabim to tabelo?

   Naj na primer fizična količinaρ izračunano po formuli:

   ρ = m / V ... Vrednostim inV ugotovljeno z neposrednimi meritvami med laboratorijskim delom. Njihove absolutne napake so torej enake∆m = ∆ inm + ∆оm in∆V = ∆ inV + ∆оV ... Gj Zamenjava dobljenih vrednosti∆m in∆V, m inV v formulo dobimo približno vrednost∆ρ = ∆m / ∆V. Zamenjava podobnom inV v formulo dobimo vrednostρpr ... Nato morate izračunati relativno napako rezultataερ ... To lahko storite z ustrezno formulo iz četrte vrstice tabele.ερ = εm + εV = ∆m / m + ∆V / V

   Ker so zaradi prisotnosti naključnih napak tudi rezultati meritev po svoji naravi naključne spremenljivke, je prava vrednostρist izmerjene vrednosti ni mogoče določiti. Vendar pa je mogoče nastaviti določen interval vrednosti merjene količine blizu vrednosti, dobljene kot rezultat meritev.ρ pr , ki z določeno verjetnostjo vsebujeρist . ρpr - ∆ρ ≤ ρstr ≤ ρpr + ∆ρ.

   Nato lahko končni rezultat meritev gostote zapišemo takole:

   ρst = ρpr ± ∆ρ

   Problem z oceno najboljše vrednostiρist in določanje meja razpona iz rezultatov meritev je stvar matematične statistike. Ampak to je ločen pogovor ...

   O številčnih izračunih

   Pri izračunu običajno uporabljajo mikro kalkulator, posledično se na indikatorju v odgovoru samodejno pridobi toliko številk, kolikor se nanj lahko prilega. To ustvarja vtis pretirane natančnosti rezultata. Hkrati so rezultati meritev približne številke. Spomnimo se (glej na primer M.Ya. Vygodsky, Priročnik za osnovno matematiko), da se pri približnih številkah razlikuje zapis 2,4 od 2,40, zapis 0,02 od 0,0200 itd. Zapis 2,4 pomeni, da sta pravilni le cela in deseta številka, medtem ko je prava vrednost števila lahko na primer 2,43 ali 2,38. Zapis 2,40 pomeni, da so pravilne tudi stotinke, pravo število je lahko 2,403 ali 2,398, ne pa 2,421 ali 2,382. Enako razlikovanje velja za cela števila. Zapis 382 pomeni, da so vse številke pravilne. Če za zadnjo številko ni mogoče jamčiti, se število zaokroži, vendar ni napisano v obliki 380, ampak v obliki 38 · 10. Zapis 380 pomeni, da je zadnja številka (nič) pravilna. Če sta v številki 4720 pravilni samo prvi dve števki, jo je treba zapisati v obliki 47 · 102 ali 4,7 · 103. V primerih, ko so številčne vrednosti fizikalnih veličin veliko večje ali veliko manjše od ena, je običajno, da jih zapišemo kot število med 1 in 10, pomnoženo z ustrezno močjo deset.

   Število znakov v končnem rezultatu je nastavljeno v skladu z naslednjimi pravili. Prvič, število pomembnih števk napake je omejeno. Pomembne števke so vse veljavne števke števila, razen začetnih ničel. Na primer, v številki 0,00385 so tri pomembne števke, v številu 0,03085 so štiri pomembne števke, v številu 2500 - štiri, v številu 2,5 · 103 - dve. Napaka je vedno zabeležena z eno ali dvema pomembnima števkama. V tem primeru jih vodijo naslednji premisleki.

   Vrednost naključne napake, pridobljene z obdelavo rezultatov določenega števila meritev, je sama po sebi naključno število, torej če ponovite enako število meritev, potem na splošno ne boste dobili le drugačnega rezultata. za izmerjeno količino, ampak tudi drugačno oceno napake. Ker se izkaže, da je napaka naključno število, potem je z uporabo zakonov matematične statistike mogoče najti interval zaupanja zanjo. Ustrezni izračuni kažejo, da se tudi pri precej velikem številu meritev izkaže, da je ta interval zaupanja zelo širok, t.j. velikost napake je približno ocenjena. Torej pri 10 meritvah relativna napaka napake presega 30%. Zato je treba zanj podati dve pomembni števki, če je prva od njih 1 ali 2, in eno pomembno številko, če je enaka ali večja od 3. To pravilo je enostavno razumeti, če upoštevamo, da je 30 % od 2 0,6, od 4 pa že 1,2. Torej, če je napaka izražena na primer s številko, ki se začne s številko 4, potem ta številka vsebuje netočnost (1,2), ki presega enoto prve števke.

   Ko je napaka zabeležena, se vrednost rezultata zaokroži tako, da je zadnja pomembna številka na istem mestu kot napaka. Primer pravilne predstavitve končnega rezultata:t = (18,7 ± 1,2) 102s.

   Pravila grafiranja

   Grafi so zgrajeni na milimetrskem papirju, na katerem so najprej izrisane koordinatne osi. Na koncih osi so navedene deponirane fizikalne količine in njihove dimenzije. Nato se na osi nanesejo delitve lestvice, tako da je razdalja med delitvami 1, 2, 5 enot (ali 0,1, 0,2, 0,5 ali 10, 20, 50 itd.). Običajno je vrstni red lestvice, t.j. 10 ± n se podaljša do konca osi. Na primer, za pot, ki jo prehodi telo, namesto 1000, 1100, 1200 itd. metri v bližini delitev lestvice so napisani 1,0, 1,1, 1,2, na koncu osi pa je fizična količina označena kot S, 103 m ali S · 10-3, m. Točka presečišča osi nima da ustreza ničli vzdolž vsake od osi. Izhodišče vzdolž osi in lestvice je treba izbrati tako, da graf zaseda celotno koordinatno ravnino. Po izrisu osi se eksperimentalne točke narišejo na milimetrski papir. Označeni so z majhnimi krogi, kvadratki itd. Če je na eni koordinatni ravnini narisanih več grafov, se za točke izberejo različne oznake. Nato se od vsake točke navzgor, navzdol in v desno, levo položijo segmenti, ki ustrezajo napakam točk na lestvici osi. Če se izkaže, da je napaka vzdolž ene od osi (ali vzdolž obeh osi) premajhna, se domneva, da je na grafu prikazana z velikostjo same točke.

   Eksperimentalne točke praviloma niso povezane med seboj niti z ravnimi odseki niti s poljubno krivuljo. Namesto tega je zgrajen teoretični graf te funkcije (linearni, kvadratni, eksponentni, trigonometrični itd.), ki odraža znano ali domnevno fizično pravilnost, ki se kaže v tem poskusu, izraženo v obliki ustrezne formule. V laboratorijski praksi obstajata dva primera: teoretični graf zasleduje cilj izvleči neznane parametre funkcije (tangenta naklona premice, eksponent itd.) iz poskusa ali primerjava teoretičnih napovedi z eksperimentalnimi. rezultati so narejeni.

   V prvem primeru se graf ustrezne funkcije nariše "na oko", tako da gre čez vsa področja napake čim bližje eksperimentalnim točkam. Obstajajo matematične metode, ki omogočajo risanje teoretične krivulje skozi eksperimentalne točke v določenem smislu na najboljši način. Pri risanju grafa "na oko" je priporočljivo uporabiti vizualni občutek ničelne vsote pozitivnih in negativnih odstopanj točk od risane krivulje.

   V drugem primeru se graf nariše glede na rezultate izračunov, izračunane vrednosti pa najdemo ne le za tiste točke, ki so bile dobljene v poskusu, ampak z določenim korakom po celotnem merilnem območju, da dobimo gladko krivulja. Izris rezultatov izračunov v obliki točk na milimetrski papir je delovni trenutek - po risanju teoretične krivulje se te točke odstranijo iz grafa. Če je v formulo za izračun vključen že določen (ali vnaprej znan) eksperimentalni parameter, se izračuni izvedejo tako s povprečno vrednostjo parametra kot z njegovimi največjimi in najmanjšimi (znotraj napake) vrednostmi. V tem primeru graf prikazuje krivuljo, dobljeno s povprečno vrednostjo parametra, in pas, omejen z dvema izračunanima krivuljama za največjo in najmanjšo vrednost parametra.

   Oglejmo si pravila za sestavljanje grafikonov v naslednjem primeru. Recimo, da je eksperiment raziskal zakon gibanja telesa. Telo se je premikalo v ravni črti, naloga poskusa pa je bila izmeriti razdaljo, ki jo telo prepotuje v različnih časovnih obdobjih. Po izvedbi številnih poskusov in obdelavi rezultatov meritev so bile ugotovljene povprečne vrednosti izmerjenih količin in njihove napake. Rezultate poskusa, predstavljene v tabeli, je treba prikazati v obliki grafa in najti iz grafa telo ob predpostavki, da je gibanje enakomerno.

   Tabela. Odvisnost prehojene poti telesa od časa

   ORGANIZACIJA ŠTUDIJA PREDMETA FIZIKE

   V skladu z delovnim programom discipline "Fizika" redni študenti v prvih treh semestrih študirajo predmet fizike:

   1. del: Mehanika in molekularna fizika (1 semester).
   2. del: Elektrika in magnetizem (2. semester).
   3. del: Optika in atomska fizika (3. semester).

   Pri študiju vsakega dela predmeta fizike so predvidene naslednje vrste dela:
   

   1. Teoretični študij predmeta (predavanja).
   2. Vaje za reševanje problemov (praktične vaje).
   3. Izvajanje in varovanje laboratorijskih del.
   4. Samostojno reševanje problemov (domača naloga).
   5. Testni listi.
   6. Odmik.
   7. Svetovanje.
   8. izpit.

   
   Teoretični študij predmeta fizika.
   
   Teoretični študij fizike se izvaja v pretočnih predavanjih, ki se berejo v skladu s Programom predmeta fizika. Predavanja potekajo po urniku oddelka. Udeležba na predavanjih za študente je obvezna.

   Za samostojni študij stroke lahko študenti uporabijo seznam osnovne in dodatne izobraževalne literature, priporočene za ustrezni del predmeta fizika, ali učbenike, ki jih pripravijo in izdajo sodelavci katedre. Učbeniki za vse dele predmeta fizika so javno dostopni na spletni strani oddelka.

   
   Praktične lekcije

   Vzporedno s študijem teoretičnega gradiva je študent dolžan pri praktičnem pouku (seminarju) obvladati metode reševanja problemov vseh oddelkov fizike. Obvezna je udeležba na praktičnem pouku. Seminarji potekajo po urniku oddelka. Nadzor trenutnega napredka študentov izvaja učitelj, ki izvaja praktične ure po naslednjih kazalnikih:

   • obisk praktičnih poukov;
   • uspešnost učencev v razredu;
   • popolnost domače naloge;
   • rezultati dveh razrednih testov;

   Za samopripravo lahko študenti uporabljajo študijske priročnike za reševanje problemov, ki jih pripravijo in izdajo sodelavci katedre. Učbeniki za reševanje nalog v vseh delih predmeta fizika so javno dostopni na spletnih straneh oddelka.

   
   Laboratorijska dela
   
   Laboratorijsko delo je namenjeno seznanjanju študenta z merilno opremo in metodami fizikalnih meritev, za ponazoritev osnovnih fizikalnih zakonitosti. Laboratorijsko delo se izvaja v izobraževalnih laboratorijih Oddelka za fiziko po opisih, ki jih pripravijo učitelji katedre (javno dostopni na spletni strani oddelka), in po urniku oddelka.

   V vsakem semestru mora študent opraviti in zagovarjati 4 laboratorijske naloge.

   V prvi lekciji učitelj izvede varnostna navodila, vsakega študenta obvesti o posameznem seznamu laboratorijskih del. Študent opravi prvo laboratorijsko nalogo, rezultate meritev vnese v tabelo in naredi ustrezne izračune. Končno poročilo o laboratorijskih vajah naj študent pripravi doma. Pri izdelavi poročila je treba uporabiti izobraževalno-metodološki razvoj »Uvod v teorijo meritev« in »Metodološka navodila za študente o oblikovanju laboratorijskih vaj in izračunu merilnih napak« (javno dostopna na spletna stran oddelka).

   Za naslednjo lekcijo učenec mora oddajte v celoti opravljeno prvo laboratorijsko nalogo in pripravite povzetek naslednjega dela s seznama. Povzetek mora ustrezati zahtevam za zasnovo laboratorijskega dela, vsebovati teoretični uvod in tabelo, v katero bodo vpisani rezultati prihajajočih meritev. Če te zahteve niso izpolnjene za naslednjo laboratorijsko nalogo, študent ni dovoljeno.

   Pri vsaki lekciji, začenši z drugo, študent zagovarja predhodno v celoti opravljeno laboratorijsko nalogo. Zagovor sestoji iz razlage dobljenih eksperimentalnih rezultatov in odgovora na kontrolna vprašanja, podana v opisu. Laboratorijsko delo se šteje za opravljeno, če je podpis učitelja v zvezku in ustrezna ocena v reviji.

   Po opravljenem in zagovoru vseh laboratorijskih vaj, ki jih predvideva učni načrt, učitelj, ki vodi pouk, v laboratorijski dnevnik postavi oceno »prej«.

   Če študent iz kakršnega koli razloga ni mogel dokončati učnega načrta za laboratorijsko fizično vadbo, se to lahko opravi v dodatnih pouka, ki potekajo po urniku oddelka.

   Za pripravo na pouk lahko študentje uporabljajo metodološka priporočila za opravljanje laboratorijskih vaj, ki so javno dostopna na spletnih straneh katedre.

   Testni listi
   

   Za spremljanje napredka študenta v vsakem semestru se izvajata dve razredni preizkusi znanja pri praktičnih poukah (seminarjih). V skladu s točkovnim sistemom oddelka se vsak test ocenjuje s 30 točkami. Skupni znesek točk, ki jih študent doseže pri opravljanju testov (največji znesek za dva preizkusa je 60), se uporablja za oblikovanje ocene študenta in se upošteva pri postavljanju končne ocene v disciplini »Fizika«.

   
   Odmik

   Študent prejme kredit iz fizike pod pogojem, da so opravljena in zaščitena 4 laboratorijska dela (v laboratorijski reviji je oznaka o izvedbi laboratorijskih del) in je znesek točk za tekoče spremljanje napredka večji od oz. enako 30. Učitelj, ki izvaja praktične ure, vpiše kredit v kreditno knjižico in izpisek (seminarji).

   izpit
   
   Izpit se izvaja z vstopnicami, ki jih odobri oddelek. Vsaka vstopnica vključuje dve teoretični vprašanji in problem. Za lažjo pripravo lahko študent za pripravo na izpit uporabi seznam vprašanj, na podlagi katerih se oblikujejo vstopnice. Seznam izpitnih vprašanj je javno dostopen na spletni strani Oddelka za fiziko.

   1. 4 laboratorijska dela so v celoti opravljena in zaščitena (na izpitu za laboratorijsko delo je oznaka v laboratorijskem dnevniku);
   2. skupni rezultat trenutne kontrole napredka za 2 testa je večji ali enak 30 (od 60 možnih);
   3. v evidenčno knjigo in evidenčni list se pritrdi oznaka »opravljeno«.

   Če 1. klavzula ni izpolnjena, ima študent pravico do dodatnega pouka v laboratorijski praksi, ki poteka po urniku oddelka. Če je 1. točka izpolnjena in 2. točka ni izpolnjena, ima študent pravico pridobiti manjkajoče točke na testnih komisijah, ki potekajo med sejo po urniku oddelka. Študentom, ki so v tekočem spremljanju napredka dosegli 30 točk ali več, izpitni komisiji ni dovoljeno zvišati bonitetne ocene.

   Največji znesek točk, ki jih študent lahko dobi pri trenutni kontroli napredka, je 60. Največji znesek točk za eno kontrolo je 30 (za dve kontrolni 60).

   Študentu, ki je obiskoval vse praktične ure in jih aktivno delal, ima učitelj pravico dodati največ 5 točk (skupni znesek točk za trenutno kontrolo napredka v tem primeru ne sme presegati 60 točk) .

   Največji znesek točk, ki jih študent lahko doseže na podlagi rezultatov izpita, je 40 točk.

   Skupni znesek točk, ki jih študent doseže za semester, je osnova za ocenjevanje discipline »Fizika« po naslednjih merilih:

   • če je seštevek točk trenutne kontrole napredka in vmesnega spričevala (izpita) manj kot 60 točk, potem je ocena "nezadovoljivo";
   • 60 do 74 točk, potem je ocena "zadovoljivo";
   • če je vsota točk tekočega spremljanja napredka in vmesnega spričevala (izpita) v razponu od 75 do 89 točk, potem je ocena "dobro";
   • če je vsota točk tekočega spremljanja napredka in vmesnega spričevala (izpita) v razponu od 90 do 100 točk, potem je ocena "odlično".

   Ocene "odlično", "dobro", "zadovoljivo" se vpišejo v izpitni list in knjižico ocen. Ocena »nezadovoljivo« je podana le v izjavi.

   LABORATORIJSKA PRAKSA

   Povezave za prenos laboratorijev*
   * Če želite prenesti datoteko, z desno miškino tipko kliknite povezavo in izberite "Shrani cilj kot ..."
   Če želite prebrati datoteko, morate prenesti in namestiti program Adobe Reader

   
   
   

   1. del. Mehanika in molekularna fizika
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

   2. del. Električna energija in magnetizem
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

   
   
   
   

   
   3. del. Optika in atomska fizika