- •Филимонова л.В., Боброва т.М.
- •Основные теоретические сведения
- •Краткая теория вопроса и метода.
- •Краткая теория вопроса.
- •Описание метода гидростатического взвешивания.
- •Краткая теория вопроса.
- •Описание метода Стокса.
- •Краткая теория вопроса и метода измерения.
- •Краткая характеристика методов.
- •Описание экспериментальной установки.
- •Краткая теория волн.
- •Скорость звука как волны.
- •Описание метода.
- •Часть 2
- •Краткое знакомство и машиной Атвуда.
- •Вопросы к отчету.
- •Краткая теория вопроса.
- •Описание метода и установки
- •Вопросы к отчету.
- •Краткая теория вопроса.
- •Описание прибора и метода
- •Вопросы к отчету.
- •Описание прибора и теория метода.
- •Вопросы к отчету:
- •Краткая теория вопроса.
- •Описание установки
- •Краткая теория вопроса.
- •Описание установки и метода
- •Вопросы к отчету.
- •Алгоритм обработки результатов многократных измерений.
- •Обобщенный план экспериментальной деятельности студента:
- •Содержание:
- •399770 Г.Елец, ул. Комунаров, 28.
Министерство образования Российской Федерации
Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина
Филимонова л.В., Боброва т.М.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
для лабораторных занятий
по изучению раздела общей физики
«Механика»
В двух частях
(для студентов инженерно-физического и
физическо-математического факультетов)
Елец – 2004
УДК 531/534
ББК 22.3я721
Ф 37
Печатается по решению редакционно-издательского совета ЕГУ им. И.А. Бунина
Рецензенты:к.т.н.,доцент кафедры естественнонаучных дисциплин МГСУ, филиала в г. Воронеже, Полев В.А.
к.ф-м н., доцент кафедры физики,Бровко С.В.
Филимонова Л.В., Боброва Т.М.
Ф 53 Методические рекомендации для лабораторных занятий по изучению раздела общей физики «Механика». В двух частях. – Елец: ЕГУ им. И.А. Бунина, 2004. – 139 с.: ил.
Целью данного пособия является оказание помощи студентам в подготовке и выполнении лабораторных работ по темам из раздела общей физики «Механика».
В пособии приводятся описания к 13 лабораторным работам. Работы первой части затрагивают преимущественно материал по кинематике, колебаниям и волнам, движению тел в вязкой жидкости; во второй части содержатся работы по динамике материальной точки и твердого тела. К каждой работе дается формулировка цели ее выполнения, перечень используемого оборудования, краткие основы теории по теме работы, описание метода, вопросы к допуску, содержание экспериментальных заданий, вопросы к отчету. Представленный в каждой работе материал достаточен для ее выполнения, но требует изучения дополнительных литературных источников для подготовки отчета. В приложениях приводятся краткая справка по вычислению погрешности результатов учебного эксперимента по физике, необходимые справочные таблицы, дополнительный материал.
Учебно-методическое пособие рекомендуется к использованию на лабораторных занятиях со студентами инженерно-физического и физико-математического факультетов ЕГУ в лаборатории механики.
УДК 531/534
ББК 22.3я721
ЕГУ им. И.А. Бунина, 2003
Филимонова Л.В., 2003
Эксперимент должен по возможности ставиться так, чтобы не допускать не только ошибок, но и неоднозначного истолкования его результатов.
Введение.
Формирование и развитие экспериментальных знаний и умений студентов в процессе изучения общей физики является одной из первостепенных задач ее преподавания в вузе. Это связано со многими причинами, в частности: значением экспериментального метода в физической науке и практике, его местом в обучении физике в школе с учетом разновидностей методики его использования. В процессе подготовки будущих учителей физики необходимо сформировать у студентов знания о составе и структуре экспериментальной деятельности в целом и умения осуществлять эту деятельность в связи с конкретными познавательными целями.
В этой связи, главная цель, поставленная в данном пособии, состоит в обеспечении целенаправленного руководства изучением теоретических вопросов по общей физике с активным применением экспериментального метода как для подтверждения теоретических положений, так и для самостоятельного вывода студентами субъективно новых для них физических закономерностей.
При этом учитывалась необходимость побуждения студентов к активной творческой работе в физической лаборатории. Для этого им предлагается большой перечень вопросов к допуску перед началом выполнения работы, которые акцентируют их внимание на особенностях постановки конкретного эксперимента, на специфике изучаемых явлений и процессов, на возможности присутствия в работе неучтенных дополнительных факторов, сказывающихся на получаемых результатах и т.д.
Предлагаемое пособие посвящено отдельным темам из раздела «Механика» курса общей физики. Изложенные вопросы раскрывают следующие понятия и методы: плотность вещества и тела и методы ее измерения; вязкое трение и метод Стокса; стробоскопический эффект и методы измерения промежутков времени; деформация, модуль Юнга и метод его измерения для проволоки; виды движения и методы изучения соответствующих законов движения и кинематических зависимостей; виды движения твердого тела, его кинематические и динамические характеристики и различные методы определения моментов инерции; колебания и упругие волны, физический и математический маятник, методы определения длины волны и ускорения свободного падения.
Все приведенные в пособии лабораторные работы имеют одинаковую структуру: цель, приборы и принадлежности, основные сведения по теории вопроса и метода, перечень вопросов к допуску, содержание экспериментальных заданий, таблицы для занесения данных и результатов, вопросы к отчету. Кроме того, ясно и обоснованно выведены и особо выделены расчетные формулы. Экспериментальные задания содержат указания по расчету погрешностей и требования подведения итогов в соответствии с поставленной в работе целью.
Подборка экспериментальных заданий предполагает использование математического аппарата, применения графического метода анализа полученных данных, исследование изучаемого явления в вариативных условиях, контроль за обеспечением необходимой экспериментальной ситуации. Это допускает и обеспечивает дифференцированную по уровню сложности и самостоятельности студентов постановку учебного физического эксперимента.
Предлагаемое содержание может быть по-разному использовано преподавателями в соответствии с уровнем подготовки студентов, количеством отводимого на лабораторные занятия аудиторного времени и названием факультета.
Лабораторная работа № 0.
Вводная фронтальная работа.
Нониусы, их назначение и практическое использование при измерении линейных размеров.
Цель работы: познакомиться с принципами построения шкал с нониусами, правилами пользования штангенциркулем и микрометром; получить практические навыки в определении с их помощью линейных размеров различных тел.
Приборы и принадлежности: различные штангенциркули ( в том числе демонстрационный), микрометр, образцы твердых тел правильной геометрической формы (шар, цилиндр, параллелепипед).