Лабораторна робота номер 2 по.

29.12.202127.05.2017

Для виконання цього пункту лабораторної роботи також потрібна співпраця двох бригад. Виконати такі дії:

1. Від'єднати подовжувальний кабель від плати затискачів та з'єднати його з модемом.

2. Переконайтеся, що телефонний кабель модему підключено до телефонної лінії.

3. Приєднати вимірювальні щупи осцилографа до телефонної лінії.

4. Включити модеми до мережі. Перевірити, щоб один із модемів був позначений як А, а інший - як B (на передній панелі модемів мають бути натиснуті відповідні клавіші). Записати, який з модемів підключений до використовуваного бригадою комп'ютера. Міжмодемне з'єднання працює, якщо на передній панелі модемів горять усі три сигнальні лампочки.

5. У програмі Tera Termвстановити наступні налаштування послідовного порту (меню Setup --> Serial Port): швидкість передачі даних 300 bit/s, кількість біт даних - 7 , контроль парності - Even, кількість стопових бітів - 2 . Перевірте, що між комп'ютерами відбувається передача даних.

6. Налаштувати осцилограф на вимірювання змінної напруги (в меню "CH1 menu": "Coupling AC", 1 вертикальний поділ = 500 mV, 1 горизонтальний поділ = 1,0 ms).

7. Зафіксувати тимчасове подання сигналу в лінії під час передачі з обох сторінбудь-якого символу чи літери, наприклад @. Зберегти отримане зображення.

8. Переключити осцилограф на роботу в режимі аналізатора спектра – червона кнопка MATH MENU, Operation = FFT, 1 розподіл 250 Hz.

9. Зафіксувати спектр потужності сигналу в лінії, коли передачі даних не відбувається, і коли з обох сторін передається символ @. Визначити частоти двох або чотирьох явно виражених піків та зберегти отримані графіки. Невеликою підказкою є малюнок 3.

Рисунок 3. Спектр сигналів взаємодіючих модемів V.21

У папці 5 лабораторних робіт. Кожна робота містить:

1. Дата виконуваної роботи.

2. Лабораторна робота та її номер.

3. Назва лабораторної роботи.

4. Ціль роботи.

5. Прилади та матеріали.

6. Теоретична частина роботи.

7. Малюнок чи схема установки.

8. Таблиця результатів вимірювань та обчислень.

9. Розрахунки величин та похибок.

10. Графіки чи малюнки.

11. Висновки.

«10клЛР№1»

Лабораторна робота № 1 на тему:

«ВИВЧЕННЯ РУХУ ТІЛА ПО ОКРУЖНОСТІ ПІД ДІЄЮ СИЛ ПРУЖНОСТІ І ТЯЖКОСТІ».

Мета роботи: визначення доцентрового прискорення кульки при його рівномірному русі по колу.

Обладнання: штатив з муфтою та лапкою, стрічка вимірювальна, циркуль, динамометр

лабораторний, ваги з різновагами, вантаж на нитки, аркуш паперу, лінійка, корок.

Теоретична частина роботи.

Експерименти проводяться з конічним маятником. Невелика кулька рухається по колу радіуса R . При цьому нитка АВ, до якої прикріплена кулька, визначає поверхню прямого кругового конуса. На кульку діють дві сили: сила тяжіння
та натяг нитки (Рис. А). Вони створюють доцентрове прискорення , спрямоване по радіусу до центру кола. Модуль прискорення можна визначити кінематично. Він дорівнює:

Для визначення прискорення треба виміряти радіус кола та період звернення кульки по колу.

Центрошвидке (нормальне) прискорення можна визначити також, використовуючи закони динаміки.

Згідно з другим законом Ньютона
. Розкладемо силу на складові і спрямовані по радіусу до центру кола та по вертикалі вгору.

Тоді другий закон Ньютона запишеться так:

Напрямок координатних осей виберемо так, як показано малюнку б. У проекціях на вісь О 1 у рівняння руху кульки набуде вигляду: 0 = F 2 - mg . Звідси F 2 = mg : складова врівноважує силу тяжіння
, що діє на кульку.

Запишемо другий закон Ньютона у проекціях на вісь О 1 х: ma n = F 1 . Звідси
.

Модуль складової F 1 можна визначити у різний спосіб. По-перше, це можна зробити з подоби трикутників ОАВ та FBF 1 :

Звідси
і
.

По-друге, модуль складової F1 можна безпосередньо виміряти динамометром. Для цього відтягуємо горизонтально розташованою динамометром кульку на відстань, що дорівнює радіусу R кола (рис. в), і визначаємо показання динамометра. При цьому сила пружності пружини врівноважує складову. .

Зіставимо всі три висловлювання для а n :

,
,
і переконаємось, що вони близькі між собою.

Хід роботи.

1. Визначте масу кульки на терезах з точністю до 1 г.

2. Кульку, підвішену на нитці, закріпіть у лапці штатива, використовуючи шматок пробки.

3 . Викресліть на аркуші паперу коло радіусом 20 см (R = 20 см = ________ м).

4. Штатив з маятником маємо так, щоб продовження шнура проходило через центр кола.

5 . Взявши нитку пальцями біля точки підвісу, приведіть маятник у обертальний рух

над листом паперу так, щоб кулька описувала таке ж коло, як і накреслена на папері.

6. Відраховуємо час, за який маятник здійснює 50 повних оборотів (N = 50).

7. Розрахуйте період обігу маятника за формулою: T = t / N .

8 . Розрахуйте значення допоміжного прискорення за формулою (1):

9 . Визначте висоту конічного маятника (h ). Для цього виміряйте відстань по вертикалі від центру кульки до точки підвісу.

10 . Розрахуйте значення відцентрове прискорення за формулою (2):

11. Відтягніть горизонтально розташованою динамометром кульку на відстань, рівну радіусу кола, і виміряйте модуль складової .

Потім обчислюємо прискорення за формулою (3):
=

12. Результати вимірювань та обчислень заносимо до таблиці.

Радіус кола

R , м

Число обертів

t , з

Період звернення

T = t / N

Висота маятника

h , м

Маса кульки

m , кг

Центр-е прискорення

м/с 2

Центр-е прискорення

м/с 2

Центр-е прискорення

м/с 2

13 . Порівняйте отримані три значення модуля доцентрового прискорення.

__________________________________________________________________________ ВИСНОВОК:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Додатково:

Знайдіть відносну та абсолютну похибку непрямого вимірювання ац (1) і (3):

Формула 1).
________; Δа ц =
· А ц = ________;

Формула (3).
_________; Δа ц =
· А ц = _______.

ОЦІНКА _________

Перегляд вмісту документа
«10клЛР№2»

Дата__________ ФІ_____________________________________ Клас 10_____

Лабораторна робота № 2 на тему:

«Вивчення закону збереження механічної енергії».

Мета роботи: навчитися вимірювати потенційну енергію піднятого над землею тіла та упругодеформованої пружини; порівняти два значення потенційної енергії системи.

Обладнання: штатив з муфтою та лапкою, динамометр лабораторний, лінійка, вантаж масою m на нитки довжиною близько 25 см, набір картонок, товщиною близько 2 мм, фарба та пензлик.

Теоретична частина.

Експеримент проводиться з вантажем, прикріпленим до одного кінця нитки завдовжки l. Інший кінець нитки прив'язаний до гачка динамометра. Якщо підняти вантаж, пружина динамометра стає недеформованою і стрілка динамометра показує нуль, у своїй потенційна енергія вантажу обумовлена лише силою тяжкості. Вантаж відпускають, і він падає, розтягуючи вниз пружину. Якщо за нульовий рівень відліку потенційної енергії взаємодії тіла із Землею взяти нижню точку, яку він досягає при падінні, то очевидно, що потенційна енергія тіла в полі сили тяжіння переходить у потенційну енергію деформації пружини динамометра:

де Δl - максимальне подовження пружини, k - її твердість.

Проблема експерименту полягає у точному визначенні максимальної деформації пружини, т.к. тіло рухається швидко.

Хід роботи:

P = F Т = mg . Р = ______________.

За допомогою лінійки виміряйте довжину нитки l , де прив'язаний вантаж. l = _______________.

На нижній кінець вантажу нанесіть трохи фарби.

Підніміть вантаж до точки закріплення нитки.

Відпустіть вантаж і переконайтеся, що фарба на столі відсутня, що вантаж не стосується його при падінні.

Повторюйте досвід, щоразу підкладаючи картонки доти. Поки що на верхній картонці не з'являться сліди фарби.

Взявшись за вантаж рукою, розтягніть пружину до його контакту з верхньою картонкою та виміряйте динамометром максимальну силу пружності. F упрта лінійкою максимальне розтягнення пружини Δ l пр , відраховуючи його від нульового поділу динамометра. F упр = ________________, Δ l пр = ________________.

Обчисліть висоту, з якої падає вантаж: h = l + Δl пр (це висота, яку зміщується центр тяжкості вантажу).

h = __________________________________________________________

Обчисліть потенційну енергію піднятого вантажу (тобто перед початком падіння):

__________________________________________________________________

Обчисліть потенційну енергію деформованої пружини:

Підставивши вираз для kу формулу для енергії отримаємо:

__________________________________________________________________

Результати вимірювань та обчислень занесіть до таблиці.

Вага грузу

(Н)

Довжина нитки

l ,

(м)

Максимальне розтягнення пружини

Δ l пр ,

(м)

Максимальна сила пружності

F упр ,

(Н)

Висота, з якої падає вантаж

h = l + Δl

(м)

Потенційна енергія піднятого вантажу

(Дж)

Енергія деформованої пружини:

(Дж)

Порівняйте значення потенційної енергії у першому та у другому станах

системи: ____________________________________________________________________

ВИСНОВОК:

______

Додатково:

1. Від чого залежить потенційна енергія системи? ______________________________

2. Від чого залежить кінетична енергія тіл? ____________________________________

3. У чому полягає закон збереження повної механічної енергії? __________________

___________________________________________________________________________

4. Відмінності та подібності сили тяжіння від сили пружності (визначення, позначення, напрямок, одиниці виміру в СІ).

____________________________________________________________________________

5. Обчисліть відносні та абсолютні похибки вимірювання енергії:

___________; __________;

_________; ________.

6. Розв'язати задачу:

М'яч масою 100г кинутий вертикально нагору зі швидкістю 20 м/с. Чому дорівнює потенційна енергія його у найвищій точці підйому? Опір повітря не враховувати.

Дано: СІ: Рішення:

ОЦІНКА ____________

Перегляд вмісту документа
«10клЛР№3»

Дата__________ ФІ_____________________________________ Клас 10_____

Лабораторна робота № 3 на тему:

«ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ПЕРЕВІРКА ЗАКОНУ ГЕЙ – ЛЮСАКА».

Мета роботи: експериментально перевірити справедливість співвідношення.

Обладнання: скляна трубка, запаяна з одного кінця, довжиною 6600 мм та діаметром 8-10 мм; циліндричний посуд висотою 600 мм і діаметром 40-50 мм, наповнений гарячою водою (t ≈ 60 - 80 ° С); склянку з водою кімнатної температури; пластилін.

Вказівки на роботу.

Для газу даної маси відношення обсягу до температури постійно, якщо тиск газу не змінюється.

Отже, обсяг газу лінійно залежить від температури за постійного тиску: .

Щоб перевірити, чи виконується закон Гей – Люссака, достатньо виміряти об'єм та температуру газу у двох станах при постійному тиску та перевірити справедливість рівності. Це можна зробити. Використовуючи як газ повітря при атмосферному тиску.

Перший стан: скляна трубка відкритим кінцем вгору поміщається на 3-5 хвилин у циліндричний посуд з гарячою водою (Рис.а).В цьому випадку обсяг повітря V 1 дорівнює обсягу скляної трубки, а температура – температурі гарячої води T 1 . Щоб при переході повітря у другий стан його кількість не змінилася, відкритий кінець скляної трубки, що знаходиться у гарячій воді, замазують пластиліном. Після цього трубку виймають із посудини з гарячою водою і замазаний кінець швидко опускають у склянку з водою кімнатної температури. (Рис. б).Потім прямо під водою знімають пластилін. У міру охолодження повітря в трубці вода в ній підніматиметься. Після припинення підйому води в трубці (Рис. в)обсяг повітря в ній стане рівним V 2 V 1 , а тиск p = p атм - ρ gh . Щоб тиск повітря в трубці знову став рівним атмосферному, необхідно збільшити глибину занурення трубки в склянку доти, доки рівні води в трубці та склянці не вирівняються (Рис. г).Це буде другий стан повітря в трубці за температури Т 2 навколишнього повітря. Відношення обсягів повітря в трубці в першому і другому станах можна замінити ставленням висот повітряних стовпів в трубці в цих станах, якщо перетин трубки постійно по всій довжині . Тому у роботі слід порівняти відносини

Довжина повітряного стовпа вимірюється лінійкою, температура – термометром.

Хід роботи:

Приведіть повітря в трубці до першого стану (мал. а):

Виміряйте довжину ( l 1 = __________) скляні трубки.

Налийте в циліндричний посуд гарячу воду (t ≈ 60 - 80 °С).

Опустіть у посудину з гарячою водою трубку (відкритим кінцем догори) і термометр на 3-5 хв до встановлення теплової рівноваги. По термометру зняти показання температури ( t 1 = ________) .

Приведіть повітря в трубці до другого стану (рис. б, в і г):

Закрийте відкритий кінець трубки пластиліном, перенесіть її та термометр у склянку з водою кімнатної температури. Зніміть показання температури ( t 2 = ________) , коли трубка перестане заповнюватися водою після видалення пластиліну.

Виміряйте довжину ( l 2 = __________) повітряного стовпа у трубці.

Заповніть таблицю №1.

Довжина скляної трубки

l 1 , мм

Довжина повітряного стовпа у трубці

l 2 , мм

Температура повітря в трубці у першому стані

t 1 , °С

Температура повітря у трубці у другому стані

t 2 , °С

Абсолютна інструментальна похибка лінійки

Δ і l , мм

Абсолютна похибка відліку лінійки

Δ про l , мм

Максимальна абсолютна похибка лінійки

Δ l = Δ і l + Δ про l , мм

Розрахуйте значення Т 1 і Т 2 використовуючи формулу Т(К) =t (°С) + 273(°С):

Т 1 = t 1 + 273 ° С = _____________________; Т 2 = t 1 + 273 ° С = _____________________.

Заповніть таблицю №2.

Абсолютна температура повітря в трубці у першому стані

Т 1 , К

Абсолютна температура повітря в трубці у другому стані

Т 2 , К

Абсолютна інструментальна похибка термометра

Δ і Т = Δ і t + 273° C , К

Абсолютна похибка відліку термометра

Δ про Т = Δ про t + 273° C , К

Максимальна абсолютна похибка термометра

ΔТ = Δ і Т + Δ про Т,

До

Заповніть таблицю №3.

Відносна похибка вимірювання відносин :

Абсолютна похибка вимірювання відносин :

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ОЦІНКА ___________

Перегляд вмісту документа
«10клЛР№4»

Дата__________ ФІ_____________________________________ Клас 10_____

Лабораторна робота № 4 на тему:

« ВИВЧЕННЯ НАСЛІДНОГО І ПАРАЛЕЛЬНОГО З'ЄДНАНЬ ПРОВІДНИКІВ».

Мета роботи: перевірити такі закони з'єднання:

Обладнання : батарейка (4,5 В), два дротяні резистори, амперметр, вольтметр, реостат.

Хід роботи:

Прилад

Клас точності вольтметра (на приладі),

K V

Межа вимірювань вольтметра

(за шкалою),

U max , В

Ціна поділу приладу

C , B

Абсолютна похибка

Відносна похибка

· 100%

Вольтметр

Послідовне з'єднання провідників.

( I заг = __________), ( I 1 = ___________), ( I 2 =___________).

ВИСНОВОК: _________________________________________ _

__________________________________________________ _

Виміряйте вольтметром напругу на ділянці, що складається з двох

резисторів (U заг ) та напруга на кінцях кожного резистора (U 1 , U 2 ).

( U заг = ____________), ( U 1 = _____________), ( U 2 =____________).

ВИСНОВОК: ___________________________________________________________________

Використовуючи закон Ома (I = U / R → R = U / I ), визначте повний опір ділянки (R заг )

що складається з двох послідовно з'єднаних резисторів з опорами R 1 іR 2 .

R 1 = U 1 /I 1 = ________________________, R 2 = U 2 /I 2 = ___________________________.

R = R 1 + R 2 = ________________________________.

ВИСНОВОК:____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Мета роботи: навчитися виконувати вимір способом рядів.

Вимірювальним інструментом у цій роботі є лінійка. Ціну її поділу ви легко можете визначити. Зазвичай ціна поділки лінійки – 1 мм. Визначити простим вимірюванням за допомогою лінійки точний розмір якогось маленького предмета (наприклад, зернятка пшона) неможливо.

Якщо просто прикласти лінійку до зерна (див. малюнок), то можна сказати, що діаметр його більше 1 мм і менше 2 мм. Цей вимір дуже не точний. Щоб отримати більш точне значення, можна використовувати інший інструмент (наприклад, штангенциркуль

або навіть мікрометр). Наше ж завдання отримати більш точний вимір за допомогою тієї самої лінійки. Для цього можна вчинити так. Покладемо кілька зернят навряд уздовж лінійки, щоб між ними не залишалося проміжків.

Так ми виміряємо довжину низки зерен. Зерна мають однаковий діаметр. Отже, щоб отримати діаметр зерна, потрібно розділити довжину ряду на кількість зерен його складових.

27 мм: 25 шт = 1,08 мм

На око видно, що довжина ряду трохи більша за 27 міліметрів, тому її можна вважати 27,5 мм. Тоді: 27,5 мм: 25 шт = 1,1 мм

При відмінності першого виміру від другого на 0,5 міліметра результат відрізняється лише на 0,02 (дві сотих!) міліметра. Для лінійки з ціною розподілу в 1 мм результат виміру дуже точний. Це називається способом рядів.

Приклад виконання роботи: