Пму ұс н 18. 3/40 Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

 Тұрақты магниттің қасиеттерін зерттеу және магнит өрістерінің кескінін алу

1) темір ұнтағын қағаз стақанға салып, оның ішіне магнитті енгізіңдер;

2) магнитті шығарып алып, магниттің әр жеріне темір ұнтақтарының қалай тартылғанына назар аударыңдар;

3) темір ұнтағының көп жабысқан орындарын белгілеп, суретін салыңдар;

4) екі жолақ магнитті бір-біріне әр түрлі ұштарымен апарыңдар.Бақылағандарыңды айтып беріңдер;

5) үстел үстіндегі магнитті бір парақ қағазбен жауып, оған жұқалап металл ұнтағын себіңдер;

6) пайда болған магнит сызықтарына назар аударып, олардың суретін салыңдар.

18-зертханалық жұмыс

Беттік толқындардың таралу жылдамдығын анықтау
Жұмыстың мақсаты: судағы беттік толқындардың таралу жылдамдығын анықтау.

Құрал-жабдықтар: зертханалық жұмыстарға арналған ұзындығы 0,5-1 м болатын кең ыдыс, қалтқы, пластилин, секундтық бөліктері бар сағат немесе секундомер, сызғыш.

Жұмысты орындау:

1. 
   Ыдысты үстел үстіне қойып, оның ішіне су құйыңдар.
   
2. 
   Ыдыс ернеуінің бір шетіне қалтқы салыңдар, ал оның қарсы шетінен су бетіне кішірек тасты тастап жіберіңдер.
   
3. 
   Осы кезде пайда болатын толқулардың қалтқыға дейін таралу уақытын белгілеп алыңдар.
   
4. 
   Мұндай тәжірибені бірнеше рет қайталап, толқынның қашықтыққа тарайтын уақытының орташа мәнін анықтаңдар.
   
5. 
   Толқынның таралу жылдамдығын есептеңдер.
   
6. 
   Алынған нәтижелерді кестеге жазыңдар.
   

1. 
   Табақшадағы судың беті тынышталып, бір тегіс болғанын күтіңдер.
   
2. 
   Табақшаның шетіне қарай құмның бір түйіршігін тастаңдар да, бірден секундтық сағатты қосыңдар.
   
3. 
   Толқын таақшаның қарама-қарсы жағындағы шетіне жеткенде секундомерді өшіріңдер.
   
4. 
   Алынған уақыттың мәнін кестеге жазыңдар.
   
5. 
   Құм түйірінің түскен жері мен табақшаның шетін диаметрі бойынша қосатындай етіп, сызғышты табақшаға қойыңдар.
   
6. 
   Толқын өткен аралықты өлшеңдер. Нәтижесін кестеге жазыңдар.
   
7. 
   1-6-тармақтарды екі рет қайталаңдар.
   
8. 
   Белгілі формула бойынша толқынның таралу жыламдығын анықтаңдар:
   

9. 
   1-тармақты орындап, құмның түсу биіктігін өзгертіңдер.
   
10. 
    Не шығатынын бақылаңдар.
    
11. 
    Табақшадағы суды стақанға құйып, 7 және 8-сыныптардағы физика курсына сүйеніп, жасаған эксперименттің қай бөлігін түсіндіре алатындарыңды ойланыңдар.
    

№	Өлшенетін параметрлер		Есептелінетін параметрлер			Эксперимент нәтижелері
	s	t,с			<
1
2
3
	Орташа мәндері			<		v=

1. 
   Сызғышты табақшаға қойып, құмның бір түйіршігін суға тастаңдар. Екі көрші жалдарының арасы- толқын ұзындығы болып табылады, сызғышпен өлшеңдер.
   
2. 
   Егер оны орындай алмасаңдар, онда толқын табақшаның қарама-қарсы шетіне жеткенге дейін толқында қанша n жал пайда болатыны санаңдар. Бұл қашықтық болады.
   
3. 
   Нәтижелерді кестеге жазып, тәжірибені екі рет қайталаңдар.
   
4. 
   Толқын ұзындығын мына формуламен анықтаңдар:
   

5. 
   Эксперименттің 1 және 2-тапсырмалар нәтижелерін пайдаланып, толқындағы тербеліс периодын мына формуламен анықтаңдар:
   

6. 
   Эксперимент нәтижесінде алынған мәндер толқынды толық сипаттайды ма?
   

2) электромагниттік индукцияның ЭҚК-ін

анықтау әдісімен танысу.

Құралдар мен жабдықтар:миллиамперметр, ток көзі (4 В-тық батарейка,), 15-20 см-лік екі бірдей темір шеге, диаметрі 0,5-1 мм және ұзындығы 1 м, сырты қорғаныш қабатпен қапталған екі бірдей мыс өткізгіш, доға тәрізді немесе жолақты магнит, қосқыш, жалғастырғыш сым өткізгіштер, магниттік бағыттауыш (немесе компас), штангенциркуль.

1-тапсырма. Электромагнитті дайындау

Электромагнит бұл темір өзекшелі тогы бар катушка.Катушка арқылы ток өтсе, онда ингдукцияланған магнит өрісі пайда болады. Тогы бар катушканың магниттік қасиеті темір өзекшенің көмегімен күшейеді. (8-сыныптың физика курсын естеріңе түсіріңдер).

Электромагнит жасау үшін сендерге қандай жабдықтар (мыс өткізгіш пен темір шеге) керек?

Орындау тәртібі:

1. 
   Мыс өткізгіштің шетінен 20-30 см қалдырып, оның ортасынан төмен жерден шегеге қысып, екінші шетінен де 20-30 см қалғанға дейін шегеге тығыз сақиналар түрінде орындаңдар.
   
2. 
   Екі электромагниттің орам саны бірдей болатындай етіп, екінші электромагнитті дәл солай дайындаңдар.
   
3. 
   Ток көзінен, миллиамперметрден және дайындалған электромагниттің біреуінен электр тізбегін құраңдар.
   
4. 
   Магниттік бағыттауыш көмегімен магниттеріңнің полюстерін анықтаңдар. Миллиамперметрдің бағыттауышының ауытқу бағытын белгілеп, токтың сол бағытын оң деп алыңдар.
   
5. 
   Ұмытып қалмас үшін +І деп жазыңдар.
   
6. 
   Екі электрмагнит бірдей болғандықтан, екіншісін ток көзіне миллиамперметр арқылы дәл сондай полярлықпен қоссақ, ол да дәл сондай электрмагнит болады.
   

Электрмагниттік индукция – бұл айнымалы магнит өрісі бар өткізгіштегі электр тогының пайда болу құбылысы.

Есепті теориялық жолмен шығарып көрейік: индукцияның ЭҚК-ін анықтау үшін катушкадағы ток күшінің максимал мәні мен катушкадағы кедергіні білу керек.

8-сынып курсынан мынаны білесіңдер:

ал,

Мұндағы - мыстың меншікті кедергісі = және s - мыс өткізгіштің көлденең қимасының ұзындығы мен ауданы.

1. Катушканың қорғаныш қабаты жоқ бөлігінің диаметрін штангенциркульмен өлшеңдер.

2. Катушка өткізгішінің кедергісін (2 ) формуламен есептеңдер.

3. Ток көзін ажыратьп, олардың ұстатқыштарын бірінші жаттығудағы қосылу ретін сақтап, миллиамперметрді өзексіз катушкаға тұйықтаңдар.

4. Доға тәрізді магниттің бір полюсімен өзекшені магниттеп, оны катушканың ортасына салыңдар. Миллиамперметр бағытауышының I ауытқуын бірден белгілеңдер. (Магниттелген өзекше өзінен өзі тұрақты токқа айналады). Нәтижені кестеге түсіріңдер.

5. Өзекшені катушкадан алып, тәжірибені қайталаңдар. Нәтижесін кестеге жазыңдар.

6. Өзекшені магниттің басқа полюсімен магниттеп, тәжірибенің 1 және 2-тармақтарын қайталаңдар.

7. Әр жағдай үшін индукциялық ЭҚК-ін (1) формуламен есептеңдер және нәтижелерді салыстырыңдар.

№	Өлшенетін параметрлер		Есептелінетін параметрлер
			R,Ом

1. 
   Екінші электромагнитті ток көзіне қосыңдар және оған өзекше салып, бірінші катушканың жанына параллель орналастырыңдар.
   
2. 
   Екінші катушкадағы токты қосыңдар, осы кезед бірінші катушкадағы миллимперметр бағытауышының максимал І ауытқуын бірден белгілеңдер. Нәтижесін кестеге енгізіңдер.
   
3. 
   Екінші катушкадағы токты ажыратып, тәжірибені қайталаңдар.Нәтижесін кестеге жазыңдар.
   
4. 
   Екінші катушканың полюстерін ауыстырып, тәжірибенің 1 және 2-тармақтарын қайталаңдар.
   
5. 
   Әр жағдай үшін индукциялық ЭҚК-ін (1) формуламен есептеңдер және нәтижелерді салыстырыңдар.
   
6. 
   Жаттығудың бірінші және екінші тапсырмаларында алынған нәтижелерді салыстырыңдар.
   
7. 
   Алынған нәтижелерден бірінші катушканың және ол тудырған өрістің тағы қандай сипаттамаларын анықтауға болады? Өздеріңнің әдістеріңді ұсыныңдар, керек болса, қосымша эксперимент жасаңдар.
   

№	Өлшенетін параметрлер		Есептелінетін параметрлер
		R,Ом

Денені бірқалыпты тік жоғары көтеретін F күші дененің Р ауырлық күшіне тең: =Р.

Оны динамометрмен тікелей өлшеу керек:

1) білеуді көтеретін h биіктігін таңдап алыңдар;

2) білеудің ауырлық күшін динамометрмен өлшеңдер;

3) білеуді h биіктікке бірқалыпты тік жоғары көтергенде істелетін жұмысты есептеп шығарыңдар.

Алайда, көлбеу жазықтықты пайдаланғанымызда, механиканың алтын ережесі бойынша күштен ұтқанымызбен (<), оның есесіне жолдан ұтыламыз (>). Көлбеу жазықтықты пайдаланғанда істелген жұмыс мынаған тең: =.

«Алтын ережеге» сәйкес үйкеліс есепке алынбаған жағдайда және немесе h=.

Практикада үйкелісті болдырмау мүмкін емес, сондықтан толық жұмыс пайдалы жұмыстан іс жүзінде үлкен: >.

1) тақтайда суреттегідей көлбеу орналастырыңдар (h биіктікпен көтеретін білеу өзгеріссіз қалуы керек); 2) көлбеу жазықтықтың ұзындығын өлшеңдер; 3) білеуге динамометрді іліп, оны көлбеу жазықтықтың бойымен жоғары қарай бірқалыпты қозғалтып тартыңдар да, тарту күшін өлшеңдер; 4) білеуді көлбеу жазықтықтың бойымен бірқалыпты көтергенде істелетін жұмысты есептеңдер.

3-тапсырма. Көлбеу жазықтықтың пайдалы әсер коэффициентін (ПӘК-ін) табу.

Жұмыстың барысы. Көлбеу жазықтықты пайдаланып, білеуді көтергендегі көлбеу жазықтықтың ПӘК-і пайдалы жұмысты толық жұмысқа бөлгенге тең:

немесе (%) есептесек,

ПӘК-ті табу үшін: 1) көлбеу жазықтықтың ПӘК-ін есептеңдер; 2) механиканың «алтын ережесін» пайдаланы, үйкеліс есепке алынбаған жағдайда, көлбеу жазықтың күштен қандай ұтыс беретінін есептеңдер. Есептелген мәнімен динамометр арқылы өлшенген мәнін салыстырыңдар; 3) көлбеу жазықтықтың h биіктігін өзгертіңдер де, істелген жұмыстарды (пайдалы және толық жұмыстарды) және көлбеу жазықтың ПӘК-ін анықтаңдар; 4) зерттелетін жұмыстың барлық тапсырмалары бойынша алынған нәтижелерді мына кестеге түсіріңдер:

Тәжірибе реті (№)	Көлбеу жазықтық бойымен тарту күші (H)	Ауырлық күші (H)	Білеуді көлбеу жазықтықтың бойымен қозғалтып көтергенде істелетін толық жұмыс = (Дж)	Көлбеу жазықтықтың ұзындығы (м)	Көлбеу жазықтықтың биіктігі h(м)	Білеуді тік жоғары көтергенде істелетін пайдалы жұмыс = h (Дж)	ПӘК (%)

Құрал-жабдықтар:штативке орнатылған иіндік, жүктер жиынтығы, масштабты сызғыш, динамометр (сурет)

1-тапсырма. Екі күштің әрекетіндегі иіндіктің тепе-теңдік шартын тексеру.

Жұмыстың барысы. 1) оқулықтағы «Иіндік»; «Иіндікке түскен күштердің тепе-теңдігі»; «Күш моменттері» туралы матнриалды қайталаңдар; 2) иіндіктің екі ұшындағы бұрандамаларды бұрап, оны горизонталь орналастыратындай етіп теңгеріңдер; 3) иіндктің сол жағына айналу білігінен қашықтыққа массаларының қосындысы болатын екі жүк іліңдер. Тәжірибе жасап, иіндіктің оң жағына оны тепе-теңдікке келтіретін бір жүкті айналу білігінен қандай ара қашықтықта ілуге болатынын анықтаңдар. Алынған мәліметтерді төмендегі кестеге жазыңдар:

Біліктің сол жағы				Біліктің оң жағы
Масса (г)	Иін (см)	Күш (H)	Күш моменті (Hм)	Масса (г)	Иін (см)	Күш (H)	Күш моменті (Hм)

4) және күш моменттерін салыстыра отырып, алынған эксперимент нәтижелерінің күш моменттер ережесінен қаншалықты ауытқитындығын анықтаңдар. Ауытқуды анықтау үшін моменттерінің айырымын (-) олардың орташа мәніне

Ауытқу =(-): * 100%

3)иіндікті сағат тіліне кері бағытта (шартты түрде сол бағытта) айналдыратын күшьердің күш моменттерінің қосындысын анықтаңдар:

4)оң және теріс күш моменттерін салыстыра отырып, эксперименте алынған нәтижелердің моменттер ережесіне сәйкестігін көрсетіңдер.

1. Под ред. А.Н. Покровского. Учебное оборудование по физике в средней школе. М. Просвещение, 1979.

2. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. 1, 2.

Под ред. А.Н. Покровского.

3. Демонстрационные опыты по физике в 6-7 классе. / Под ред. А.Н. Покровского.М.: Дрофа, 2000г.

4. Практикум по физике в средней школе. Под ред. В.А. Бурова, Ю.И. Дина. М.: Дрофа, 2001г.

5. Фронтальные лабораторные занятия по физике в средней школе./под ред. А.Н. Покровского, М.: Прометей, 1998г.
Қосымша әдебиеттер

6. Занимательные опыты по физике. Л.А. Горев, М.: Просвещение, 1997г.

7. 
   Экспериментальные задачи по физике. И.Т. Антипин, М.: Прометей, 2001г.
   
8. 
   Практикум по методике и технике школьного эксперимента. Анциферев Л.И., Пишеков И.М., М.: Дрофа, 2002г.