Что такое практическая работа по физике
Практические работы по физике
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Курганский промышленный техникум»
Практические работы по физике
для студентов 1 курса осваивающим ППССЗ
Уткина Е.В. Практические работы по физике для студентов 1 курса осваивающим ППССЗ /Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Курганский промышленный техникум».– Курган: 2015.– 22 с.
Протокол №___ от «__» ____ 2015 г.
Председатель МО _____________
Протокол №___ от «__» ____ 2015 г.
Председатель РЭЦ _____________
Уткина Е. В., преподаватель физики
Кузьмина О.И., преподаватель физики
Иванова Н.Н., преподаватель физики
Тема 1. ОСНОВЫ КИНЕМАТИКИ. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Тема 2. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
Тема 3. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
В предлагаемом учебно-методическом пособии приведены практические работы для самостоятельной внеаудиторной работы по разделам курса физики для студентов 1 курса осваивающим ППССЗ. В работах обращается внимание на роль физики в объяснении явлений окружающего мира. Важно, чтобы в процессе обучения студентов физике можно было полнее продемонстрировать взаимосвязь теоретической и практической частей предмета. Ведь когда студенты почувствуют эту взаимосвязь, то они смогут многим процессам, происходящим вокруг них в быту, в природе, дать верное теоретическое объяснение. Это может являться показателем достаточно полного владения материалом.
Систематическое выполнение студентами экспериментальных практических работ способствует более осознанному и конкретному восприятию изучаемого на уроке материала, повышает интерес к физике, развивает любознательность, прививает ценные практические умения и навыки. Эти задания являются эффективным средством повышения самостоятельности и инициативы студентов, что благоприятно сказывается на всей их учебной деятельности.
Роль практических работ невозможно переоценить. Они позволяют познакомить студентов с экспериментальными методами познания в физике, с ролью эксперимента в физических исследованиях (в итоге формируется научное мировоззрение). А также способствуют формированию таких экспериментальных умений, как: наблюдение явлений, выдвижение гипотезы, планирование эксперимента, анализ результатов, способность устанавливать зависимости между величинами, делать выводы и т.п. Практико-ориентированные работы служат как для повторения изученного материала, так и для знакомства с новыми явлениями.
При выполнении практической работы необходимо придерживаться следующих правил :
1. Название практической работы сформулировать самостоятельно.
2. Цель работы сформулировать самостоятельно. Цель работы должна быть конкретной, четко сформулированной, чтобы ясно выделить вопрос, на который мы хотим получить ответ.
3. Перечень используемых приборов и материалов.
4. Ход работы, в котором отображаются наблюдения учащихся. Можно ход работы оформить в виде таблицы:
В некоторых работах результаты представляют в виде графика, причем нанесенные точки соединяются не ломаной кривой, а плавной линией, которая должна проходить в границах погрешностей отдельных элементов.
5. Результаты вычислений, если такие имеются.
6. Вывод. Например, можно начать следующим образом: «На основе полученных данных можно сделать следующие выводы: (и перечисляем к каким выводам в результате проделанной работе вы пришли)».
Вывод можно сделать в творческой форме, например стихотворной (синквейн, хокку, диамант и др.).
Правила написания стихотворных выводов приведены ниже.
Существует много разнообразных стихотворных форм, которые с успехом могут быть использованы на стадии рефлексии. Хайку (или хокку) – это японская стихотворная форма в три строки.
В классическом хокку в первой и третьей строках – по пять слогов. Во второй – семь слогов. Хокку обычно выражает первое впечатление писателя от окружающего мира или какого-то события.
Студентам можно предложить написать хайку по такой схеме:
Строчка 1: «Я был» кем-то или чем-то или
«Я видел» кого-то или что-то
Строчка 2: Место и действие (где и что делал)
РАСТУЩИМ В ЛЕСУ, ДАВАЯ ПИЩУ
Строчка 3: Определение (как?)
Это стихотворение, которое требует синтеза информации и материала в кратких выражениях. Слово синквейн происходит от французского, которое означает «пять». Таким образом, синквейн – это стихотворение, состоящее из пяти строк.
Правила написания синквейна:
В первой строчке тема называется одним словом (обычно существительным).
Вторая строчка – это описание темы в двух словах (двумя прилагательными ).
Третья строчка – это описание действия в рамках этой темы тремя словами (глаголы).
Четвёртая строка – это фраза из четырёх слов, показывающая отношение к теме (чувства одной фразой).
Последняя строка – это синоним из одного слова, который повторяет суть темы.
Удерживает, притягивает, способствует падению.
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Московской области
«Подмосковный колледж «Энергия»
Рассмотрено на заседании ПЦК
Протокол № 1 от 31.08. 2018 г.
Председатель ПЦК
_________ М. О. Драгушенич
по выполнению лабораторных работ
по дисциплине
основной профессиональной образовательной программы
для специальности среднего профессионального образования
Составитель: Ильина Т. В.
Пояснительная записка…………………………………………… 3
Перечень лабораторных работ…………………………………… 7
Пример оформления лабораторно – практических работ……… 11
в количестве 44 занятий.
Основная цель методических указаний оказать помощь студентам в подготовке и выполнении лабораторных работ. Способствовать формированию у студентов ключевых учебных и личностных компетенций, а также развитию творческих компетенций.
Лабораторные работы составлены по разделам курса физики согласно разработанной рабочей программе и выполняются на типовом лабораторном оборудовании. В отдельных случаях с использованием компьютерных экспериментов «Живая физика», лаборатории L – микро, электронного учебника, что позволяет вести обучение физике на экспериментальной основе.
Лабораторные работы по основам молекулярной физики и электродинамики выполняются в виде практикума, например, «Изотермический процесс» проводится тремя способами, традиционным оборудование, лабораторией L – микро и набором оборудования «изотерма».
Выполнение всех работ является обязательным для студентов. Лабораторные работы являются эффективным средством активизации и мотивации обучения физике, способствуют применению различных методов и приемов обучения для формирования у студентов системы прочных знаний, интеллектуальных и практических умений и навыков, помогают развитию мышления студентов, так как побуждают к выполнению умственных операций: анализу, синтезу, сравнению, обобщению.
Методические указания содержат общие требования, необходимые при выполнении лабораторных работ. Описаны лабораторные работы, которые составлены в виде инструкций. Каждая инструкция содержит цель работы, перечень оборудования, список литературы, ход выполнения работы и контрольные вопросы, обращающие внимание студентов на существенные стороны изучаемых явлений. Вопросы помогают глубже осмыслить производимые действия и полученные результаты и на их основе самостоятельно сделать необходимые выводы.
Систематическое и аккуратное выполнение лабораторных работ позволит студенту овладеть умениями самостоятельно ставить физические опыты, фиксировать свои наблюдения и измерения, анализировать их делать выводы в целях дальнейшего использования полученных знаний и умений. Небрежное оформление лабораторных работ недопустимо.
a. Мотивация темы, цель занятия.
b. Оценка готовности аудитории, оборудования и студентов
c. Характеристика содержания, порядка проведения и оценки
результатов практической работы
2. Актуализация теоретических знаний студентов.
3. Самостоятельная работа студентов под контролем преподавателя.
4. Заключительная часть занятия (обобщение, выводы по теме, оценка
Критерии оценивания лабораторных работ:
Оценка «5» ставится, если студент:
правильно определил цель опыта и выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений. Самостоятельно и рационально выбрал и подготовил для опыта необходимое оборудование, все опыты провел в условиях и режимах, обеспечивающих получение результатов и выводов с наибольшей точностью. Научно грамотно, логично описал наблюдения и сформировал выводы из опыта. В представленном отчете правильно и аккуратно выполнил все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления и сделал выводы. Правильно выполнил анализ погрешностей. Проявляет организационно-трудовые умения (поддерживает чистоту рабочего места и порядок на столе, экономно использует расходные материалы). Эксперимент осуществляет по плану с учетом техники безопасности и правил работы с материалами и оборудованием.
Оценка «4» ставится, если студент выполнил требования к оценке «5», но: опыт проводил в условиях, не обеспечивающих достаточной точности измерений. Было допущено два – три недочета или более одной грубой ошибки и одного недочета. Эксперимент проведен не полностью или в описании наблюдений из опыта допустил неточности, выводы сделал неполные.
Оценка «3» ставится, если студент: правильно определил цель опыта; работу выполняет правильно не менее чем наполовину, однако объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы по основным, принципиально важным задачам работы. Подбор оборудования, объектов, материалов, а также работы по началу опыта провел с помощью учителя; или в ходе проведения опыта и измерений опыта были допущены ошибки в описании наблюдений, формулировании выводов. Опыт проводился в нерациональных условиях, что привело к получению результатов с большей погрешностью или в отчете были допущены в общей сложности не более двух ошибок (в записях единиц, измерениях, в вычислениях, графиках, таблицах, схемах, анализе погрешностей и т.д.) не принципиального для данной работы характера, но повлиявших на результат выполнения; не выполнен совсем или выполнен неверно анализ погрешностей. Допускает грубую ошибку в ходе эксперимента (в объяснении, в оформлении работы, в соблюдении правил техники безопасности при работе с материалами и оборудованием), которая исправляется по требованию преподавателя.
Оценка «2» ставится, если студент:
не определил самостоятельно цель опыта: выполнил работу не полностью, не подготовил нужное оборудование и объем выполненной части работы не позволяет сделать правильных выводов. Опыты, измерения, вычисления, наблюдения производились неправильно. В ходе работы и в отчете обнаружились в совокупности все недостатки, отмеченные в требованиях к оценке «3». Допускает две (и более) грубые ошибки в ходе эксперимента, в• объяснении, в оформлении работы, в соблюдении правил техники безопасности при работе с веществами и оборудованием, которые не может исправить даже по требованию учителя.
Оценка «1» ставится в тех случаях, когда учащийся совсем не выполнил работу или не соблюдал требований безопасности труда. В тех случаях, когда учащийся показал оригинальный и наиболее рациональный подход к выполнению работы и в процессе работы, но не избежал тех или иных недостатков, оценка за выполнение работы по усмотрению учителя может быть повышена по сравнению с указанными выше нормами.
Методические рекомендации по практическим работам по физике
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЛАСТНОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ЛИПЕЦКИЙ ТОРГОВО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
Данные методические рекомендации разработаны для организации и проведения практических работ по учебной дисциплине «Физика» по специальностям 19.02.10 Технология продукции общественного питания, входящей в укрупненную группу специальностей 19.00.00 Промышленная экология и биотехнологии, 38.02.05 Товароведение и экспертиза качества потребительских товаров, входящим в укрупненную группу специальностей 38.00.00 Экономика и управление.
Методические рекомендации определяют тему, цели, порядок проведения практической работы, виды контроля, требования к оформлению выполненных работ.
Составитель: Юрикова Анна Васильевна, преподаватель
Рассмотрено на заседании
ЦМК естественнонаучных, математических дисциплин и физической культуры
Протокол № ___ от _________________2017 года
Председатель ___________ Е.А. Андрейченко
Тематический план практических занятий
1. Пояснительная записка
Данные методические рекомендации является частью фонда оценочных средств, предназначенных для контроля и оценки образовательных достижений обучающихся, освоивших программу учебной дисциплины «Физика» и предназначены для студентов специальностям 19.02.10 Технология продукции общественного питания, входящей в укрупненную группу специальностей 19.00.00 Промышленная экология и биотехнологии, 38.02.05 Товароведение и экспертиза качества потребительских товаров, входящим в укрупненную группу специальностей 38.00.00 Экономика и управление.
Цель методических указаний: оказание помощи студентам в выполнении практических работ.
Настоящие методические указания содержат перечень практических занятий, которые позволят студентам применить на практике свои знания, профессиональные умения и навыки деятельности по профилю подготовки, опыт творческой и исследовательской деятельности.
Перед выполнением практической работы преподаватель проводит инструктаж (консультацию) с определением цели задания, его содержания, основных требований к результатам работы, критериев оценки, форм контроля.
Задания по практической работе студент получает в период проведения занятий.
Выполнение практических работ позволит достичь следующих целей:
освоение знаний о фундаментальных физических законах и принципах, лежащих в основе современной физической картины мира; наиболее важных открытиях в области физики, оказавших определяющее влияние на развитие техники и технологии; методах научного познания природы;
овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы и строить модели, применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ; практически использовать физические знания; оценивать достоверность естественно-научной информации;
развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе приобретения знаний и умений по физике с использованием различных источников информации и современных информационных технологий;
воспитание убежденности в возможности познания законов природы, использования достижений физики на благо развития человеческой цивилизации; необходимости сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента при обсуждении проблем естественно-научного содержания; готовности к морально-этической оценке использования научных достижений, чувства ответственности за защиту окружающей среды;
использование приобретенных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни, обеспечения безопасности собственной жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды и возможность применения знаний при решении задач, возникающих в последующей профессиональной деятельности.
Освоение содержания учебной дисциплины «Физика» обеспечивает достижение студентами следующих результатов:
— чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной физической науки; физически грамотное поведение в профессиональной деятельности и быту при обращении с приборами и устройствами;
— готовность к продолжению образования и повышения квалификации в избранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли физических компетенций в этом;
— умение использовать достижения современной физической науки и физических технологий для повышения собственного интеллектуального развития в выбранной профессиональной деятельности;
— умение самостоятельно добывать новые для себя физические знания, используя для этого доступные источники информации;
— умение выстраивать конструктивные взаимоотношения в команде по решению общих задач;
— умение управлять своей познавательной деятельностью, проводить самооценку уровня собственного интеллектуального развития;
— использование различных видов познавательной деятельности для решения физических задач, применение основных методов познания (наблюдения, описания, измерения, эксперимента) для изучения различных сторон окружающей действительности;
— использование основных интеллектуальных операций: постановки задачи, формулирования гипотез, анализа и синтеза, сравнения, обобщения, систематизации, выявления причинно-следственных связей, поиска аналогов, формулирования выводов для изучения различных сторон физических объектов, явлений и процессов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере;
— умение генерировать идеи и определять средства, необходимые для их реализации;
— умение использовать различные источники для получения физической информации, оценивать ее достоверность;
— умение анализировать и представлять информацию в различных видах;
— умение публично представлять результаты собственного исследования, вести дискуссии, доступно и гармонично сочетая содержание и формы представляемой информации;
— сформированность представлений о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений, роли физики в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;
— владение основополагающими физическими понятиями, закономерностями, законами и теориями; уверенное использование физической терминологии и символики;
— владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдением, описанием, измерением, экспериментом;
— умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы;
— сформированность умения решать физические задачи; сформированность умения применять полученные знания для объяснения условий протекания физических явлений в природе, профессиональной сфере и для принятия практических решений в повседневной жизни; сформированность собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников.
2. Тематический план практических работ
Практические работы по физике
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Пр/р №1. Действие над векторами
Пр/р №2. Графики скорости
Пр/р №3. Графики движения
Пр/р №4. Столкновение тел
Пр/р №5. Давление воздуха и пара
Пр/р №6. Измерение давления пара манометрами
Пр/р №8. Гидравлический пресс
Предлагаемое пособие представляет набор дидактических карточек для выполнения практических заданий по физике для студентов 1 курса специальностей: 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»; 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям); 22.02.02 «Металлургия цветных металлов»; 23.02.03 «Техническая эксплуатация и ремонт автомобильного транспорта».
В основу их построения положена рабочая программа учебной дисциплины «физика», разработанная на основе примерной программы ФГ А У «Ф ИРО » от 23 ию ля 20 15 г. Максимальная учебная нагрузка 181 час, обязательная аудиторная – 1 21 ч. Половина часов учебного времени ( 60 ч) идёт на выполнение практических и лабораторных работ.
При составлении предлагаемых дидактических карточек приняты следующие соображения:
1.необходимые исходные данные для упражнений студенты извлекают из рисунка на карточке;
2. рисунок на карточке способствует развитию и выработке навыков отсчёта по шкалам измерительных приборов или по графическим изображениям зависимостей между величинами;
3. с целью систематического повторения пройденного материала на основе нового, каждая карточка охватывает несколько тем программы;
4. вопросы к каждому набору карточек для всех студентов одинаковы; всего разработаны 12 вариантов;
6. Карточки не подменяют собой самостоятельную работу студентов с приборами на лабораторных занятиях.
Практическая работа №1.
Действия над векторами.
На карточках №1-4 изображены: три примера на сложение двух векторов, выходящих из общей точки под острым, прямым и тупым углами (рис 1,2,3); два примера на нахождение составляющих векторов по известному результирующему вектору и заданным направлениям составляющих (рис 4,5). На карточках № 5-8 даны схематические рисунки кронштейна и троса с подвешенными грузами (рис 6,7); наклонной плоскости, на которой лежит тело (рис 8); лежащего на горизонтальной поверхности тела, на которое действует сила тяги под углом к горизонту (рис 9).
При выполнении заданий к рисункам 6,7,8,9 необходимо изобразить все реально действующие силы, а также выбрать и начертить оси координат.
Модули результирующих векторов можно измерять с помощью миллиметровой линейки или вычислять по теореме Пифагора.
Для определения значений сил упругости в стержнях кронштейна и тросов, удерживающих подвешенный к ним груз: а) начертите равнодействующую упругих сил, которые уравновешивают силу тяжести (она будет направлена в сторону, противоположную силе тяжести и равна ей по модулю); б) зная модуль и направление результирующего вектора и направление составляющих, определить модули составляющих сил, составляя пропорции из соотношения сторон подобных треугольников (величину необходимых для этого углов можно определить по рисунку, считая число клеток на катетах прямоугольных треугольников, используя определение тангенса углов).
Найдите сумму векторов, изображённых на рисунках 1,2,3.
Найдите разность этих же векторов.
Определите составляющие данного результирующего вектора (рис 4,5).
Определите силы упругости в стержне кронштейна, уравновешивающих груз (рис 6).
Определите силы упругости в тросах, удерживающих подвешенный к ним груз (рис 7).
С какой силой надо тянуть груз на рисунке 8, чтобы он равномерно двигался: а) вверх по наклонной плоскости; б) вниз, если коэффициент трения 0,2.
При каком минимальном коэффициенте трения груз на рисунке 8 будет удерживаться на наклонной плоскости?
Какая механическая работа совершается при перемещении тела на 20 м по горизонтальной плоскости на рисунке 9?
С каким ускорением будет двигаться тело по горизонтали на рисунке 9, если коэффициент трения равен 0,2, а масса тела 30 кг?
Практическая работа №2.
На карточке изображён график скорости, показывающий, как изменяется скорость тела в зависимости от времени.
Равноускоренное движение тела занимает только часть времени. Другую часть времени тело движется равномерно и прямолинейно. Масса тела и сила сопротивления (трение и сопротивление среды) указаны на карточке.
Определите масштаб скорости и времени.
Определите время равноускоренного движения и начальную скорость.
Какую скорость приобрело тело?
Вычислите путь, пройденный: а) при разгоне, б) при равномерном движении.
Напишите уравнение движения для данного в карточке случая.
Вычислите силу тяги при разгоне, считая силу сопротивления неизменной.
Каков импульс тела при равномерном движении?
Вычислите работу за всё время движения.
Вычислите мощность при равномерном движении.
Какой кинетической энергией обладает тело при равномерном движении?
Практическая работа №3.
На карточках изображены графики зависимости пути от времени для прямолинейного равномерного движения до остановки в одном направлении, после – в обратном.
Работу с карточками целесообразно начать с повторения равномерного прямолинейного движения: пути и перемещения, скорости и средней скорости, а так же работы силы тяги( её модуль указан на самой карточке, направлена это сила вдоль перемещения) и мощности.
Определите масштаб пути и времени.
Начертите по данному графику пути график зависимости координаты от времени, считая движение прямолинейным до остановки в одном направлении, а после – в обратном.
Сколько времени тело: а) движется в одну сторону, б) стоит, в) движется обратно?
Какой общий путь прошло тело за время наблюдения?
Вычислите скалярную среднюю скорость на участке ОС.
Вычислите скорость движения: а) до остановки, б) после остановки.
Каково общее перемещение тела?
Проведите на графике движения, начерченном вами в тетради, прямую из конца 5-й клетки на оси координаты до конца 10-й клетки на оси времени (считая от 0). Эта прямая будет графиком движения второго тела, движущегося вдоль той же прямой, что и первое тело.
Определите скорость движения этого тела, место и время встречи его с первым телом.
Вычислите работу силы тяги и развиваемую мощность на участке ОА.
Практическая работа №4.
Массы тел указаны в карточках. Там же дан модуль ускорения при разгоне первого тела. О расстоянии, которое оно прошло с этим ускорением, можно судить по отметке и указанному в карточках масштабу. На карточках № 9 и 10 даны модуль и направление скорости второго тела в момент прохождения им точки С.
Производя расчёты, следует пренебречь перемещением точки соприкосновения тел во время взаимодействия (вследствие кратковременности удара) и трением до торможения.
На обороте карточек приведены графики скоростей тех же тележек, но при абсолютно упругом столкновении.
Расстояние между тележками после их остановки равно разности перемещений каждой тележки за время торможения.
В вопросах 1-4 рассматривается абсолютно неупругое столкновение, в вопросах 5-7 – абсолютно упругое столкновение.
Перед выполнением данной работы целесообразно повторить закон сохранения импульса при абсолютно неупругом столкновении тел.
Зная масштаб, по рисунку вычислите, какое расстояние пройдёт тележка m 1, двигаясь с ускорением а¯ из точки В в точку А.
Какую скорость относительно земли в точке А будет иметь тележка m 1, если в точке В она покоилась, а на участке АС двигалась равномерно?
Какую общую скорость будут иметь тележки после сцепки (неупругое столкновение), двигаясь некоторое время до торможения равномерно?
Через сколько времени и на каком расстоянии от начала торможения остановятся тележки, если сила торможения вызывает ускорение, направленное против движения (а´=1 м/с2)?
Какую скорость υ 2´ будет иметь тележка m 2 после абсолютно упругого столкновения с тележкой m 1?
На каком расстоянии l друг от друга остановятся тележки после одновременного включения торможения, вызывающего ускорение a ´=1 м/с2? (Торможение начинается сразу после конца взаимодействия тележек.)
Практическая работа №5.
Давление воздуха и пара
На правом рисунке карточки изображен барометр-анероид, показывающий истинное атмосферное давление, на левом — барометрическая трубка с ртутью, в которую после получения вакуума было пущено некоторое количество воды. Часть этой воды образовала над ртутью насыщающие водяные пары. О наличии этих паров можно судить по присутствию некоторого количества воды над поверхностью ртути и по соответствующему снижению уровня ртути вследствие давления водяных паров.
Для определения силы давления атмосферного воздуха на площадку, воспользуйтесь формулой, определяющий физический смысл давления.
Давление насыщающих водяных паров над ртутью определяем по разнице между атмосферным давлением и разностью гидростатических давлений столбиков ртути в барометрической трубке.
Давление водяных паров в воздухе с учетом относительной влажности 50% определить по формуле
Р водяных паров= Р насыщенных паров *50%
Давление сухого воздуха определите из разницы атмосферного давления водяных паров.
Изучите тему «Абсолютная и относительная влажность воздуха. Точка росы.» по учебнику В.Ф. Дмитриева, М.2004 г. §3.5
Определите цену деления шкалы барометра-анероида.
Какое давление указывает этот барометр?
Вычислите силу давление атмосферного воздуха на площадку, размер которой указан в карточке.
Какова разность гидростатических давлений столбиков ртути в барометрической трубке в мм рт. ст.?
Вычислите давление насыщающих водяных паров над ртутью в барометрической трубке.
Определите по таблицам или графикам температуру насыщающих паров и окружающего воздуха.
Вычислите давление водяных паров в воздухе, если относительная влажность в атмосфере 50%.
Каково давление сухого атмосферного воздуха?
Определите точку росы.
Г
рафики, изображающие зависимость давления насыщенного водяного пара от температуры.
Практическая работа №6.
Измерение давления газа манометрами.
На карточке изображены два сосуда, соединенные между собой в нижней части трубкой с краном. Жидкостный ртутный манометр указывает давление газа в левом сосуде, а металлический манометр — давление в правом сосуде.
Жидкостные манометры делятся на открытые и закрытые. Открытые показывают разницу между давлением газа в сосуде и давлением окружающего атмосферного воздуха.
Закрытые манометры сразу дают величину давления в сосуде независимо от внешнего атмосферного давления.
Металлические манометры тоже разделены на два типа: «ати» и «ата». Надпись над манометром «ати» условно обозначает «избыточное давление», т.е. величину, на которую давление воздуха в сосуде превышает атмосферное давление. Надпись «ата» указывает истинное значение давления газа без учета внешнего атмосферного.
Обычно давление на металлических манометрах измеряется в технических атмосферах:
1ат = 100 000 Н/м 2 = 10 5 Па
Жидкостные манометры в миллиметрах ртутного столба:
1 мм.рт.ст. = 133 Н/м 2 = 133 Па
Температуру, при которой находятся оба газа в сосудах считать равной 27 0 С.
Разность уровней ртути в жидкостном манометре определяем сложением величины от 0 до максимального значения и от 0 до минимального значения.
Для расчета абсолютного давления газа, которое установится в сосуде, используйте уравнение изотермического процесса:
При выполнении 7 задания запишите уравнение изохорного процесса. Массу газа вычислите через давление Менделеева-Клапейрона.
Определите цену деления шкалы у каждого вида манометров.
Какова разность уровней ртути в жидкостном манометре?
Определите по шкале манометра абсолютное давление в сосуде объемом V2.
Вычислите, какое абсолютное давление установится в сосудах, если открыть в трубе, соединяющей эти сосуды, краны. Считать при этом процессе изотермическим.
На каких уровнях установится ртуть и на каком делении шкалы металлического манометра расположится стрелка при открытом кране?
В сосуде V2 находится воздух. Определите его массу, принимая молекулярную массу воздуха равной µ=30 г/моль, а универсальную постоянную R= 8,31·10 3 Дж/(град·кмоль).
Практическая работа №7.
На левой части карточки изображены измерительные цилиндры (мензурки), в которых находится определенный объем керосина.
На правой дано изображение той же мензурки с погруженным в керосин телом.
Тело пред погружением имело температуру 100 0 С. На карточках указана масса стеклянной мензурки и род вещества, из которого сделано тело.
Для выполнения задания 6 запишите уравнение теплового баланса с учетом рассеивания энергии, составляющее 10%, массу мензурки.
Q — количество теплоты отдает тело;
Q1 — количество теплоты идет на нагрев тела;
Q2 — количество теплоты идет на нагрев мензурки.
Количество теплоты, которое может выделяется при полном сгорании керосина рассчитать с учетом удельной теплоты сгорания топлива (керосин 46 мДж/кг)
Для выполнения 8 задания составьте уравнение теплового баланса с учетом КПД установки 40%, и насыщения воды 5%.
Q — количество теплоты выделяет керосин;
Q1 — нагрев воды от 20 0 до 100 0 С;
Q2 — испарение воды при температуре 100 0 С.
При выполнении 9 задания составить уравнение теплового баланса с учетом КПД нагревателя 40%. Нагрев олова, взятого при температуре 20 0 С, его плавление, и нагрев до 270 0 С. Удельную теплоемкость смотреть в таблице «Тепловые свойства веществ». 1 калория (1 калл = 4,2 Дж).
При расчете мощности работы эл. двигателя надо учесть КПД:
А — работа электродвигателя;
Q — количество теплоты выделяющееся при сгорании топлива.
При удерживании тела внутри керосина в состоянии покоя, надо рассмотреть силы действующие на тело, начертить чертеж.
Цена деления шкалы мензурки.
Определите объем керосина в мензурке.
Каков объем тела, опущенного в керосин?
Вычислите массу керосина в мензурке.
Вычислите массу тела (род вещества указан в карточке).
Какую температуру будут иметь оба вещества после погружения тела в жидкость, если керосин имел 20 0 С, а тело 100 0 С? (Учесть массу мензурки и рассеивания энергии, составляющей 10% от того количества теплоты, которое передается твердым телом).
Какое количество теплоты может выделится при полном сгорании керосина?
Сколько воды от 20 до 100 0 С может нагреть этим керосином в установке КПД 40%, если при этом нагревании 5% воды испаряется?
Какое количество олова, взятого при 20 0 С, можно расплавить и нагреть до 270 0 С, сжигая данное количество керосина при КПД нагревателя 40%? (Полагать удельную теплоемкость в твердом и жидком состоянии одинаковой.)
На сколько времени хватит данного в мензурке керосина для беспрерывной работы двигателя дизеля мощностью 20 кВт, если его КПД 25%?
Что покажет динамометр в состоянии невесомости:
а) при покое или равномерном движении всей системы относительно корпуса космического корабля;
б) при движении с ускорением 4 м/сек 2 вдоль линии тело — динамометр?
Чему равны силы тяжести и вес тела, опущенного в керосин на космическом корабле, движущемся по орбите вокруг Земли на расстоянии 300 км?