Домашние экспериментальные задания - СТРОЕНИЕ АТОМА И АТОМНОГО ЯДРА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ АТОМНЫХ ЯДЕР - Поурочные разработки по программе А. В. Перышкина

Механика

1. С помощью рулетки или сантиметровой измерительной ленты определите координаты точки подвеса комнатного светильника по отношению к системе отсчета, связанной с одним из нижних углов комнаты. Координатные оси направьте вдоль стен комнаты.

2. Изобразите траекторию движения иголки звукоснимателя электрофона относительно грампластинки и относительно корпуса электрофона.

3. Выпустите одновременно с одной и той же высоты вначале два пустых, а затем пустой и полный коробки спичек. Какой из них упадет раньше? Объясните наблюдаемые явления.

4. Определите ускорение свободного падения, пользуясь отвесом, секундомером и камнями различной формы и объема. Местом проведения опыта может быть высокий мост, глубокий овраг или балкон многоэтажного дома. Возьмите округленный камень небольших размеров и под счет «раз, два, пуск» предоставьте ему возможность падать. Секундомером измерьте время падения камня, а затем по известной формуле найдите ускорение свободного падения. Повторите опыт несколько раз с разными телами и убедитесь в том, что ускорение свободного падения не зависит от массы падающего тела.

Примечание: Высоту, с которой падает камень, можно приблизительно определить с помощью барометра-анероида. Известно, что при изменении высоты на 12 м атмосферное давление изменяется на 1 мм рт. ст. Для уменьшения погрешности при измерении высоты отсчет давления по барометру лучше производить в миллибарах; изменение давления на 11 миллибар будет соответствовать изменению высоты на 9 м.

5. Определите, как изменяются импульсы двух шариков в результате взаимодействия. Для постановки опыта возьмите два одинаковых стальных шарика и положите их на желоб. Сообщите одному из шариков скорость и проследите за поведением шариков после взаимодействия. Сообщите обоим шарикам скорости, направленные в одну сторону, и снова проследите за изменением скоростей шариков после взаимодействия. Опишите, как в этих опытах изменяются импульсы шариков.

6. Положите на край стола небольшой предмет, например, ластик или коробок спичек. Столкните предмет со стола и зафиксируйте место, где он ударился о пол. Измерив высоту стола над полом и дальность полета, найдите скорость, которую вы сообщили телу при толчке.

7. К веревке длиной около 0,5 м привяжите крепко небольшое тело массой около 200-300 г. Вращая это тело на веревке в горизонтальной плоскости над головой, оцените по мускульному усилию, как меняется натяжение веревки в зависимости от частоты вращения. Сопоставьте результат опыта с известной вам формулой.

Колебания

1. Изготовьте математический маятник, используя нить с грузом, закрепленную в дверном проеме. Определите период и частоту колебания маятника для разных длин нити. Изучите, зависит ли период колебания маятника от амплитуды при малых отклонениях от положения равновесия.

2. В качестве груза для математического маятника возьмите небольшой полиэтиленовый (полистироловый) флакон из-под шампуня. Дно этого флакона проткните иголкой. Заполните флакон водой (лучше, если это будут марганцовка или чернила). Маятник подвесьте в дверном проеме и подложите под него белый лист бумаги. Затем приведите маятник в колебательное движение, а бумагу начните медленно перемещать по полу. Вы получите график, по которому определите период колебания, амплитуду и зависимость амплитуды от времени колебания.

3. В дверном проеме закрепите два маятника одинаковой длины (в качестве грузов используйте флаконы из-под шампуня, наполненные подкрашенной водой). Затем произведите «запись» колебаний маятников (синфазные колебания и колебания в противофазе). По графикам установите, что у них общего, в чем различие.

4. Определите коэффициент жесткости имеющейся у вас резиновой нити. Рассчитайте по известной формуле период колебания подвешенного на резиновой нити груза, если известна его масса. Затем проведите опыт по определению периода колебания этого маятника и сравните полученные результаты с расчетными.

Волны

1. Понаблюдайте за картиной распространения поперечных волн. Для этого в воду водоема (пруд, озеро, бассейн) бросьте камень, а в воду в ванне - монету. Оцените скорость распространения волны.

2. Плоскую тарелку наполните водой почти до самого верха, а в качестве генератора волн используйте капельницу (пипетку). Набегая на стенку тарелки, волны быстро затухают и почти не отражаются. Наблюдайте волны лучше по тени на дне тарелки при прямом солнечном свете или при свете яркой лампы. Однако волны, бегущие со скоростью около 10 см/с, сливаются для взгляда, фиксированного неподвижно на тарелке; они видны только вблизи источника, где амплитуда колебания велика. Чтобы увидеть их на всей поверхности воды, нужно быстро поворачивать голову. В результате проведенных опытов оцените длину поперечной волны.

3. Определив длину волны и частоту колебаний кусочка пробки или. дерева на поверхности воды, найдите скорость поверхностных волн.

4. Струны музыкальных инструментов испускают звуки. На примере гитары или другого струнного инструмента проверьте, в чем отличие звуков, испускаемых толстыми струнами, от звуков, испускаемых тонкими струнами, если их длины и натяжения одинаковы.

5. Перемещая палец по грифу, исследуйте, как зависит высота тона от длины свободной части струны.

6. Подуйте сначала вблизи отверстия пустой бутылки, а затем вблизи отверстия бутылки, заполненной наполовину водой. Объясните, почему высота тона разная, если даже вы дуете с одинаковой силой.

Магнитное поле

1. Объясните, почему гвозди, канцелярские скрепки, повисшие на магните и находящиеся рядом, отклоняются от вертикального направления. Проделайте опыт и убедитесь в этом.

2. С помощью компаса определите, намагничено ли бритвенное лезвие. Проверьте возможность размагничивания этого лезвия путем нагревания в пламени свечи или газовой горелки. При нагревании лезвие держите пинцетом или плоскогубцами.

3. Поднесите компас вначале ко дну, а затем к верхней части железного ведра (кастрюли), стоящего на земле. У дна стрелка компаса поворачивается южным полюсом к ведру, а в верхней части - северным. Проверьте это явление и объясните его.

4. Попробуйте намагнитить иголку так, чтобы ушко оказалось северным полюсом, а острие - южным. Воткните иголку в корковую пробку и опустите в стакан с водой так, чтобы иголка плавала вертикально северным полюсом вверх. Экспериментально проверьте, как ведет себя иголка, если к ней на уровне северного полюса поднести магнит (полосовой, подковообразный). Проверьте, будет ли перемещаться иголка, если между магнитом и стаканом поставить лист стали.

5. Изготовьте простейший гальванометр. Для этого каркас катушки склейте из плотной бумаги. Размеры каркаса определите внешними габаритами компаса. Ширина каркаса должна быть 12-15 мм. На каркас намотайте 50-70 витков провода ПЭЛ-0,2. В катушку вставьте компас и получите гальванометр. Используя этот самодельный гальванометр, определите знаки полюсов самодельного гальванического элемента, состоящего из медной и железной проволоки, опущенных в раствор поваренной соли (или уксуса).

6. На гвоздь или другой железный стержень намотайте 40-50 витков медной проволоки и концы ее подключите к гальваническому элементу. Исследуйте тела, к которым притягивается электромагнит.

7. На полюсы магнита положите стекло, посыпьте его сверху стальными опилками и осторожно постучите пальцем или карандашом по стеклу. Зарисуйте картину магнитного поля.

Электромагнитная индукция

1. К самодельному гальванометру присоедините концы проволочной катушки, содержащей 50-70 витков провода ПЭЛ-0,2. В эту катушку вводите, а затем выводите полюс постоянного магнита. Присмотритесь, как себя ведет стрелка компаса у гальванометра. Проделайте тот же опыт с другим полюсом и посмотрите, что при этом меняется.

2. Изготовьте еще одну такую катушку (см. задание № 1) и наденьте обе катушки на железный сердечник. Концами провода второй катушки коснитесь полюсов гальванического элемента (батарейки), затем отключите провода. Поясните то, что вы увидите при замыкании и размыкании цепи второй катушки. В этом упражнении Вы повторили знаменитые опыты М. Фарадея, где он впервые наблюдал явление электромагнитной индукции.