Физика. Лабораторная работа №1

Лабораторная работа № 1

«Изучение характеристик электростатического поля»

Задание № 1. Исследование электростатического поля между двумя заряженными элек-тродами одинаковой геометрической формы.

1. Запустите программу-симулятор лабораторной установки и выберите первый вариант расположения электродов (рисунок 8).
2. В качестве подвижного электрода-зонда используется курсор мыши. Проведите курсором над координатной сеткой и убедитесь, что цифровой вольтметр реагирует на пере-мещение зонда.
3. Установите курсор мыши на левый край горизонтальной линии и плавно ведите по ней слева направо, глядя на цифровой вольтметр. Как только он покажет целое значение по-тенциала – щелкните эту точку левой кнопкой мыши. Координаты точки и измеренный потенциал электрического поля в ней будут автоматически занесены в таблицу. Если вы неудачно щелкнули точку, сотрите запись из таблицы, нажав на кнопку «Удалить».
4. Продолжайте вести зонд вдоль той же самой линии слева направо до края ванны, отме-чая точки с другими целыми значениям потенциалов, если они имеются.
5. Закончив сканирование целочисленных потенциалов вдоль одной горизонтальной линии, переходите к следующей. С целью экономии времени разрешается сканировать го-ризонтальные линии через одну: либо все – нечётные, либо все – чётные. При заполнении таблицы большим количеством записей в ней автоматически появится вертикальная полоса прокрутки.
6. Создайте в электронном отчёте по лабораторной работе таблицу № 1 и вручную перене-сите в неё все данные из таблицы в программе-симуляторе. Количество столбцов таблицы № 1 подбирается в зависимости от количества произведённых измерений.        
7. Заготовьте в электронном отчёте координатную сетку дна электролитической ванны размерами 16 * 20 см, а также зарисуйте положение неподвижных электродов ванны и укажите их полярность. Тщательно соблюдайте масштаб и конфигурацию электродов. Для создания рисунков можно использовать стандартные средства рисования из про-граммного пакета Microsoft Office Word. Вы также можете использовать любое знакомое вам лицензионное программное обеспечение для работы с графикой. В этом случае го-товый рисунок передаётся в отчёт через буфер обмена операционной системы. Разреша-ется вставлять в отчёт сканированное изображение, выполненное вручную на бумаге.
8. Зарисуйте эквипотенциальные линии исследуемого поля, соединяя между собой все точ-ки с одинаковыми значениями потенциала.
9. Пользуясь свойством взаимного расположения силовых и эквипотенциальных линий, постройте на этом же рисунке силовые линии исследуемого электрического поля. Коли-чество линий должно быть достаточным, чтобы на рисунке не оставалось неисследо-ванных участков электрического поля.
10. Вычислите по формуле (22) значение напряжённости электрического поля в трёх точках электролитической ванны согласно таблице № 3 вариантов задания.
11. Сравните между собой численные значения напряжённости электрического поля в ис-следуемых точках. Сделайте вывод о соответствии густоты расположения силовых линий и абсолютной величине напряжённости электрического поля.
12. Определите направление силовых линий с помощью формулы (19) и понятия градиента потенциала. Проверьте полученный результат, определив направление силовых линий ещё раз по известной полярности электродов ванны. Сравните полученные результаты и сделайте вывод о справедливости формул связи напряжённости электрического поля с его потенциалом (19), (20).

Задание № 2. Исследование электростатического поля между двумя заряженными элек-тродами различной геометрической формы.

1. Запустите программу-симулятор лабораторной установки, если она не запущена, и вы-берите второй вариант расположения электродов (рисунок 9).
2. В качестве подвижного электрода-зонда используется курсор мыши. Проведите курсором над координатной сеткой и убедитесь, что цифровой вольтметр реагирует на пере-мещение зонда.
3. Установите курсор мыши на левый край горизонтальной линии и плавно ведите по ней слева направо, глядя на цифровой вольтметр. Как только он покажет целое значение по-тенциала – щелкните эту точку левой кнопкой мыши. Координаты точки и измеренный потенциал электрического поля в ней будут автоматически занесены в таблицу. Если вы неудачно щелкнули точку, сотрите запись из таблицы, нажав на кнопку «Удалить».
4. Продолжайте вести зонд вдоль той же самой линии слева направо до края ванны, отме-чая точки с другими целыми значениям потенциалов, если они имеются.
5. Закончив сканирование целочисленных потенциалов вдоль одной горизонтальной линии, переходите к следующей. С целью экономии времени разрешается сканировать го-ризонтальные линии через одну: либо все – нечётные, либо все – чётные. При заполнении таблицы большим количеством записей в ней автоматически появится вертикальная полоса прокрутки.
6. Создайте в электронном отчёте по лабораторной работе таблицу № 2 и вручную перене-сите в неё все данные из таблицы в программе-симуляторе. Количество столбцов таблицы № 2 подбирается в зависимости от количества произведённых измерений.      
7. Заготовьте в электронном отчёте координатную сетку дна электролитической ванны размерами 16 * 20 см, а также зарисуйте положение неподвижных электродов ванны и укажите их полярность. Тщательно соблюдайте масштаб и конфигурацию электродов. Для создания рисунков можно использовать стандартные средства рисования из про-граммного пакета Microsoft Office Word. Вы также можете использовать любое знакомое вам лицензионное программное обеспечение для работы с графикой. В этом случае го-товый рисунок передаётся в отчёт через буфер обмена операционной системы. Разреша-ется вставлять в отчёт сканированное изображение, выполненное вручную на бумаге.
8. Зарисуйте эквипотенциальные линии исследуемого поля, соединяя между собой все точ-ки с одинаковыми значениями потенциала.
9. Пользуясь свойством взаимного расположения силовых и эквипотенциальных линий, постройте на этом же рисунке силовые линии исследуемого электрического поля. Коли-чество линий должно быть достаточным, чтобы на рисунке не оставалось неисследо-ванных участков электрического поля.
10. Вычислите по формуле (22) значение напряжённости электрического поля в трёх точках электролитической ванны согласно таблице № 3 вариантов задания.
11. Сравните между собой численные значения напряжённости электрического поля в ис-следуемых точках. Сделайте вывод о соответствии густоты расположения силовых линий и абсолютной величине напряжённости электрического поля.
12. Определите направление силовых линий с помощью формулы (19) и понятия градиента потенциала. Проверьте полученный результат, определив направление силовых линий ещё раз по известной полярности электродов ванны. Сравните полученные результаты и сделайте вывод о справедливости формул связи напряжённости электрического поля с его потенциалом (19), (20).

Не исправлен только один ответ на вопрос, все остальное верно.

Уважаемый слушатель, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Физика (часть 1)
Вид работы: Лабораторная работа 1
Оценка:Зачет
Дата оценки: 22.01.2016
Рецензия:Уважаемая , Ваша лабораторная работа 1 проверена. Экспериментальный результат правильный. В ответах на контрольные вопросы найдены ошибки.

Работа зачтена.

Стрельцов Александр Иванович