Лабораторная работа 8: Определение заряда электрона

Лабораторная работа 8
Тема: Определение заряда электрона
Цель: Определить величину заряда электрона, используя закон Фарадея для электролиза.
Перечень знаний / умений формируемых компетенций
Личностные: сформировать познавательный интерес к основам МКТ; сформировать
творческие способности и практические умения по решению качественных и расчетных задач;
уметь принимать самостоятельные решения, обосновывать и оценивать результаты своих
действий.
Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения новых знаний
по МКТ; формировать умения воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в
словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную
информацию в соответствии с поставленными задачами.
Предметные: знать природу заряда электрона; от каких параметров зависит заряд
электрона; понимать физический смысл состояния заряда электрона; объяснять возникновение
и использовать эти знания в повседневной жизни; записывать их в виде математического
уравнения; решать расчетные задачи на применение основных формул.
Инструкции
До начала работы
1. Перед тем как приступить к выполнению работы, тщательно изучите её описание, уясните
ход её выполнения.
2.До начала работы приборы не трогать и не приступать к выполнению лабораторной работы до
указания преподавателя.
Во время работы
1. Будьте внимательны, дисциплинированы, осторожны, точно выполняйте указания
преподавателя.
2. Не оставляйте рабочее место без разрешения преподавателя.
3. Располагайте приборы, материалы, оборудование на рабочем месте в порядке, указанном
преподавателем.
4. Не держите на рабочем месте предметы, не требующиеся при выполнении задания.
5. При работе с динамометром не нагружайте его так, чтобы длина пружины не выходила за
ограничитель на шкале.
6. Не устанавливайте на краю стола штатив, во избежание его падения.
7. Прочно укрепляйте все детали, применяемой вами установки.
8. Берегите оборудование и используйте его по назначению.
9. При получении травмы обратитесь к преподавателю.
После окончания работы
1.Тщательно вымойте руки с мылом.
2. Соблюдайте правила личной гигиены. При неопрятном состоянии рук под ногтями могут
скапливаться вреднодействующие вещества, которые при попадании с пищей в организм
приводят к отравлению.
Объем
Определение заряда электрона
Цель работы: Определить величину заряда электрона, используя закон Фарадея для
электролиза.
Оборудование: стакан с раствором медного купороса, источник постоянного тока,
реостат, ключ, амперметр, соединительные проводники, лабораторные весы с разновесом, часы,
медные пластины на изолирующей крышке.
Для проведения эксперимента можно использовать водный раствор сульфата меди
( CuSO 4 ), а в качестве электродов – медные пластины.
Заряд электрона может быть определён по формуле
е = МIt/mnN а ,(1)
полученной из закона Фарадея для электролиза. Здесь m – масса выделившейся на
катоде меди, М – малярная масса меди, n – валентность меди, N а - число Авогадро, I – сила
тока, t – время прохождения тока через электролит.
Масса выделившейся на катоде меди определяется путём взвешивания катода до и после
электролиза m = m 2 - m 1 .
Для измерения силы тока используют амперметр лабораторный, время измеряют часами.
Время электролиза рекомендуется не менее 20 минут. Реостат в цепи необходим для
регулирования силы тока.
Проведение эксперимента
1.Изобразите схему опыта.
2. Взвесьте предварительно электрод. В цепи он должен быть катодом (отрицательным
электродом).
3. Опустите электроды в стакан с раствором медного купороса, соберите электрическую
цепь по схеме.
4. Замкните ключ, установите с помощью реостата силу тока не более 1 А. Проводите
электролиз в течение 20 минут.
5. По окончании опыта разомкните ключ, выньте, обсушите катод и взвесьте его.
6. Определите массу выделившейся на катоде меди и подставьте
в формулу (1).
7. Вычислите относительную ε е = 2∆m/ m 2 - m 1 . + ∆I/I + ∆t/t
и абсолютную ∆e =e пр ∙ε е погрешности.
8. Запишите результат измерения заряда электрона:
e =e пр ± ∆e
9. Сравните полученный результат с табличным значением и сделайте вывод.
Наглядный материал
Ссылки
http://www.fizika.ru/
http://www.dink.ru/ref/
https://www.youtube.com/
http://fizika23.ru/lab.html
Список учебной литературы
Дмитриева В. Ф. Физика (Учебное пособие для средних специальных учебных заведений – М.
Высшая школа 2016 г.) § 9.1;
http://uchifiziku.ru/
Критерии оценивания
«Отлично» - обучающийся умеет увязывать теорию с практикой (решает задачи и
формулирует выводы, умеет пояснить полученные результаты), полно и глубоко овладел
материалом по заданной теме, обосновывает свои суждения и даёт правильные ответы на
вопросы преподавателя;
«Хорошо» - обучающийся умеет увязывать теорию с практикой (решает задачи и
формулирует выводы, умеет пояснить полученные результаты), полно и глубоко овладел
материалом по заданной теме, но содержание ответов имеют некоторые неточности и требуют
уточнения и комментария со стороны преподавателя;
«Удовлетворительно» - обучающийся знает и понимает материал по заданной теме, но
изложение неполное, непоследовательное, допускаются неточности в определении понятий,
студент не может обосновать свои ответы на уточняющие вопросы преподавателя
«Неудовлетворительно» - обучающийся допускает ошибки в определении понятий,
искажающие их смысл, беспорядочно и неуверенно излагает материал. Делает ошибки в
ответах на уточняющие вопросы преподавателя;
«Зачтено» - выставляется обучающемуся, знающему программный материал, грамотно и
по существу излагающему его, который не допускает существенных неточностей в ответе на
вопрос, правильно применяет теоретические положения при решении практических вопросов и
задач;
«Не зачтено» - выставляется обучающемуся, который не знает значительной части
программного материала, допускает существенные ошибки.
Количество баллов
Уровень сформированности
Оценка
85 – 100
повышенный
отлично
61 – 84
достаточный
хорошо
31 – 60
пороговый
удовлетворительно
менее 30
компетенция не сформирована
неудовлетворительно
10 Сроки выполнения
1ч 30мин
Факультативные
11 Видеоматериал
https://youtu.be/N57mRX1b46g
https://youtu.be/Wy5oWYEzYBs