Физика

 
 
 
 
 
 
В. С. Старцев 
 
 
 
 
 
 
ФИЗИКА 
 
Методические рекомендации  
к выполнению лабораторных работ  
для студентов  
среднего профессионального образования 
 
 
 
 
 
 
 
Москва 
Издательско‐торговая корпорация «Дашков и К°» 
2024 
1 
   

УДК 53 
ББК 22.3 
С77 
 
Рецензент: 
С. Я. Битюцкий – кандидат экономических наук доцент,  
заведующий кафедрой информационных технологий  
и естественно‐научных дисциплин  
Российского университета кооперации 
 
 
 
 
Старцев, В. С. 
С77  
Физика : методические рекомендации к выполнению  
лабораторных работ для студентов среднего профессиональ‐
ного образования / В. С. Старцев. – Москва : Издательско‐торго‐
вая корпорация «Дашков и К°», 2024. – 44 с. 
ISBN 978‐5‐394‐05898‐1. 
Методические рекомендации к выполнению лаборатор‐
ных работ разработаны на основе требовании
̮  ФГОС СПО в со‐
ответствии с рабочеи
̮  программои
̮  по предмету «Физика». В них 
содержится теоретическии
̮  материал, необходимыи
̮  для выпол‐
нения лабораторных работ.  
Для студентов всех специальностеи
̮  среднего профессио‐
нального образования, всех форм обучения. 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
© Старцев В. С., 2024 
ISBN 978‐5‐394‐05898‐1  
  
© ООО «ИТК «Дашков и К°», 2024
2 
 

СОДЕРЖАНИЕ 
Общие сведения................................................................................................................ 
5 
Правила оформления отчета при выполнении  
лабораторнои
̮  работы ................................................................................................... 
6 
Инструкция по охране труда при проведении лабораторных  
работ и лабораторного практикума по физике ИОТ‐008‐06 .................. 
7 
Лабораторная работа № 1.  
Измерение массы тела методом гидростатического  
взвешивания ................................................................................................................... 10 
Лабораторная работа № 2.  
Изучение изопроцессов 
............................................................................................. 12 
Лабораторная работа № 3.  
Измерение влажности воздуха ............................................................................. 14 
Лабораторная работа № 4.  
Измерение ускорения свободного падения   
с помощью математического маятника .......................................................... 16 
Лабораторная работа № 5.  
Измерение ёмкости конденсатора ..................................................................... 18 
Лабораторная работа № 6.  
Измерение удельного сопротивления проводника 
.................................. 20 
Лабораторная работа № 7.  
Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока 
....... 22 
Лабораторная работа № 8.  
Исследование зависимости мощности лампы накаливания  
от напряжения на её зажимах ............................................................................... 24 
3 

Лабораторная работа № 9.  
Построение вольтампернои
̮  характеристики  
полупроводникового диода ................................................................................... 26 
Лабораторная работа № 10.  
Изучение явления электромагнитнои
̮  индукции ...................................... 28 
Лабораторная работа № 11.  
Измерение числа витков в обмотках трансформатора .......................... 29 
Лабораторная работа № 12.  
Измерение показателя преломления стекла 
................................................ 31 
Лабораторная работа № 13.  
Измерение фокусных расстоянии
̮   собирающеи
̮   
и рассеивающеи
̮  линз ................................................................................................. 33 
Лабораторная работа № 14.  
Измерение КПД полупроводникового фотоэлемента 
............................. 36 
Лабораторная работа № 15.  
Измерение энергии заряженного конденсатора 
........................................ 39 
Список литературы ..................................................................................................... 41 
Приложение ..................................................................................................................... 42 
 
4 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 
Разработка «Методические рекомендации к выполнению лабо‐
раторных работ по дисциплине «Физика» для студентов всех специ‐
альностеи
̮  среднего профессионального образования, всех форм 
обучения» предназначена для качественного проведения тематиче‐
ских лабораторных работ и составления отчетов по лабораторным 
работам. 
Инструкция к лабораторнои
̮  работе содержит тему работы, пе‐
речень необходимого оборудования, цели предстоящеи
̮  работы  
с указанием краткои
̮  теоретическои
̮  справки по изучаемому матери‐
алу и методам выполнения. 
В правилах составления отчета по выполненнои
̮  лабораторнои
̮  
работе учащиеся отражают выполнение поставленных перед ними 
целеи
̮ , демонстрируют навыки работы с приборами, умение исполь‐
зовать полученные результаты измерении
̮  для расчета задании
̮  по 
физическим формулам и анализировать полученные результаты, 
делая правильные выводы о проделаннои
̮  работе. 
Каждая лабораторная работа содержит контрольные вопросы, 
связанные с теоретическим учебным материалом и практическими 
навыками. 
5 

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ОТЧЕТА 
ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ 
Отчет по лабораторнои
̮  работе должен содержать следующие 
разделы: 
1. Название работы. 
2. Цель работы. 
3. Оборудование и материалы. 
4. Рисунок или схема установки.  
5. Краткое изложение технологии выполнения работы  
6. Таблица результатов измерении
̮  и вычислении
̮ . 
7. Расчеты, измеряемых косвенно величин. 
8. Графики (если они необходимы). 
9. Оценка погрешностеи
̮  измерении
̮ . 
10. Ответы на вопросы к лабораторнои
̮  работе. 
6 

ИНСТРУКЦИЯ 
ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ 
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ЛАБОРАТОРНОГО 
ПРАКТИКУМА ПО ФИЗИКЕ 
ИОТ‐008‐06 
1. Общие требования безопасности 
1.1. К проведению лабораторных работ и лабораторного прак‐
тикума по физике допускаются учащиеся достигшие 15‐ти летнего 
возраста, прошедшие медицинскии
̮  осмотр и инструктаж по охране 
труда. 
1.2. Опасные производственные факторы: 
– термические ожоги при нагревании жидкостеи
̮  и различных 
физических тел; 
– порезы рук при небрежном обращении с лабораторнои
̮  посу‐
дои
̮  и приборами из стекла; 
– поражение электрическим током при работе на электроуста‐
новках; 
– возникновение пожара при не аккуратном обращении с лег‐
ковоспламеняющимися и горючими жидкостями. 
1.3. При получении травмы оказать первую помощь пострадав‐
шему, сообщить об этом администрации учреждения, при необходи‐
мости отправить пострадавшего в ближаи
̮ шее лечебное учреждение. 
1.4. После проведения лабораторнои
̮  работы и лабораторного 
практикума тщательно вымыть руки с мылом. 
2. Требования безопасности  
перед началом работы 
2.1. Внимательно изучить содержание и порядок выполнения 
работы, а также безопасные приемы ее выполнения. 
7 

2.2. Подготовить рабочее место к работе, убрать посторонние 
предметы. 
Приборы и оборудование разместить таким образом, чтобы ис‐
ключить их падение. 
2.3. Проверить целостность приборов из стекла и лаборатор‐
нои
̮  посуды. 
3. Требования безопасности во время работы 
3.1. Точно выполнять указания учителя при проведении ра‐
боты, без его разрешения не выполнять самостоятельно никаких  
работ. 
3.2. При работе со спиртовкои
̮ беречь одежду и волосы от вос‐
пламенения, не зажигать одну спиртовку от другои
̮ . не извлекать из 
горящеи
̮  спиртовки горелку с фитилем. не задувать пламя спир‐
товки ртом, а гасить его накрывая специальным колпачком. 
3.3. При нагревании жидкости в пробирке или колбе использо‐
вать специальные держатели, отверстие пробирки или горлышко 
колбы не направлять на себя и на своих товарищеи
̮ . 
3.4. Во избежание ожогов, жидкость и другие физические тела 
нагревать не выше 60°–70° С. не брать их незащищенными руками. 
3.5. Соблюдать осторожность при обращении с приборами из 
стекла и лабораторной посудой, не бросать, не ронять и не ударять их. 
3.6. Следить за исправностью всех креплении
̮  в приборах и при‐
способлениях, не прикасаться и не наклоняться близко к вращаю‐
щимся и движущимся частям машин и механизмов. 
3.7. При сборке электрическои
̮  схемы использовать провода  
с наконечниками, без видимых повреждении
̮  изоляции, избегать пе‐
ресечения проводов, источник тока подключать в последнюю оче‐
редь. Собранную эл. схему включать под напряжение только после 
проверки ее учителем или лаборантом. 
3.8. Не прикасаться к находящимся под напряжением элемен‐
там цепи, к корпусам стационарного электрооборудования, к зажи‐
мам конденсаторов, не производить переключении
̮  в цепях до от‐
ключения источника тока. 
Наличие напряжения в цепи проверять только приборами. 
8 

3.9. Не допускать предельных нагрузок измерительных при‐ 
боров. 
3.10. Не оставлять без надзора не выключенные электрические 
устрои
̮ ства. 
4. Требования безопасности  
в аварийных ситуациях 
4.1. При обнаружении неисправности в работе электрических 
устрои
̮ ств, находящихся под напряжением немедленно отключить 
источник электропитания и сообщить администрации учреждения. 
4.2.  При коротком замыкании в электрических устрои
̮ ствах  
и их загорании, немедленно отключить их от сети, сообщить о по‐
жаре в ближаи
̮ шую пожарную часть и приступить к тушению очага 
возгорания углекислотным огнетушителем или песком. 
4.3. При разливе легковоспламеняющеи
̮ ся жидкости и ее заго‐
рании удалить учащихся из кабинета, сообщить о пожаре в ближаи
̮ ‐
шую пожарную часть и приступить к тушению очага возгорания пер‐
вичными средствами пожаротушения. 
4.4. В случае, если разбилась лабораторная посуда или приборы 
из стекла, не собирать осколки руками, а использовать для этои
̮  цели 
щетку и совок. 
4.5. При получении травмы оказать первую помощь пострадав‐
шему, сообщить об этом администрации учреждения, при необходи‐
мости отправить пострадавшего в ближаи
̮ шее лечебное учреждение. 
5. Требования безопасности  
по окончании работы 
5.1. Отключить источник тока, разрядить конденсаторы с по‐
мощью изолированного проводника и разобрать электрическую 
схему. 
5.2. Разборку установки для нагревания жидкости производить 
после ее остывания. 
5.3. Привести в порядок рабочее место, сдать учителю приборы. 
оборудование, материалы и тщательно вымыть руки с мылом.
9 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1  
Измерение массы тела  
методом гидростатического взвешивания 
Оборудование: штатив, пружинные весы, мензурка с водои
̮ , 
груз неизвестнои
̮  массы, линеи
̮ ка. 
Метод выполнения работы 
Для определения массы тела необходимо взвесить тело в воз‐
духе при этом на тело будут деи
̮ ствовать силы тяжести FT и сила 
упругости пружины Fупр. Условие равновесия груза: FT = Fупр. Исполь‐
зуя закон Гука, это равенство запишем так: 
mg = kl1,                                                         (1) 
где k – жёсткость пружины (она неизвестна), l1 – удлинение пру‐
жины в воздухе, m – масса груза, g – ускорение свободного падения. 
В воде деи
̮ ствует архимедова сила 
FA = ૉжVg,                                                        (2) 
где ૉж – плотность воды, V – объём груза. 
Условия равновесия в воде: 
mg = kl2 + ૉжVg, 
где l2 – удлинение пружины в воде. 
Приравниваем правые части урав‐
нении
̮  (1) и (2): 
kl2 + ૉжVg = kl1, 
ૉжVg = k(l1 – l2), 
. 
࢑ൌ࢖жࢂࢍ
∆࢒૚– ∆࢒૛
10 

Подставляем это выражение в уравнение (1) и получаем фор‐
мулу для расчёта массы груза 
.                                                  ሺ3ሻ 
࢓ൌૉжࢂ∆࢒૚
∆࢒૚– ∆࢒૛
 
Ход работы 
1. Записать в таблицу плотность воды, ускорение свободного 
падения, цену весов и цену мензурки. 
2. Измерить объём груза, опустив его в мензурку с водои
̮ . 
3. Закрепить пружинные весы (в вертикальном положении) на 
штативе. 
4. Подвесить к весам груз и измерить удлинение в воздухе l1. 
5. Опустить груз в мензурку с водои
̮  и измерить удлинение пру‐
жины в воде l2. 
6. Рассчитать значение массы по формуле. 
 
Постоянные  
величины 
ૉж, кг/м3 
g, м/с2 
Слин, м 
Смен, м3 
 
 
 
 
V, м3 
l1, м 
l2, м 
Измеренные  
величины 
 
 
 
m, кг 
Рассчитанные  
величины 
 
 
Вопросы к работе 
1. Что такое сила? 
2. Законы Ньютона. 
3. Закон Архимеда. 
4. Закон всемирного тяготения. 
11 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2  
Изучение изопроцессов 
Оборудование: сосуды с водои
̮ , прозрачная резиновая трубка 
(запаянная с одного конца), термометр, электроплитка, линеи
̮ ка. 
Метод выполнения работы 
В этои
̮  работе проверим справедливость изобарного процесса 
одного из изопроцессов, т. е. закона Геи
̮ ‐Люссака, и измерим его 
начальные и конечные параметры. 
Поместим трубку (запаянную с одного конца) с воздухом в со‐
суд с горячеи
̮  водои
̮ , при этом газ расширяется и часть его выходит 
наружу. Затем открытыи
̮  конец трубки 
плотно закрываем и переносим трубку в со‐
суд с холоднои
̮  водои
̮ . Газ в трубке охлажда‐
ется, давление в трубке падает, и трубка 
сжимается. 
Открываем 
зажатыи
̮  
конец 
трубки, и под деи
̮ ствием атмосферного дав‐
ления вода начинает заполнять трубку до 
тех пор, пока давление массы воздуха, остав‐
шегося в трубке, не сравняется с атмосфер‐
ным давлением (незначительным давле‐
нием воды над трубкои
̮  можно пренебречь). 
Таким образом будут выполнены условия 
изобарного процесса, т. е.:  m = const,     p = const. 
Проверим справедливость этого соотношения 
,                                                           ሺ1ሻ 
ࢂ૚
ࢂ૛
ൌࢀ૚
ࢀ૛
где V1, T1 – объём и абсолютная температура воздуха в горячей воде; 
V2, T2 – объём и абсолютная температура воздуха в холоднои
̮  воде. 
Поскольку V = Sl, где S – сечение трубки, l  – высота столба воды 
в неи
̮ , пропорцию (1) можно записать следующим образом: 
12