тетрадь для лабораторных работ по физике 9 класс
методическая разработка по физике (9 класс) по теме

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

им. А.Н. Радищева

ФИЗИКА  - 9

Лабораторные работы по физике

ТЕТРАДЬ

с печатной основой

учени_____ 9 ___ класса

______________________________

______________________________

2010 г.

Памятка

выполняющему  лабораторную работу

1. Помни:

Теория без практики – мертва,

Практика без теории – слепа.

Не пренебрегай теорией при выполнении практических работ. Не знаешь теории – не приступай к выполнению задания.

2. Чётко представь себе цель работы: она часто совпадает с её названием.

3. Спланируй ход действий.

4. Не торопись собирать установку или цепь. Прежде ознакомься с приборами:

-выясни назначение каждого из них;

-изучи правила обращения;

-определи цену деления, пределы измерения.

5. Береги приборы и принадлежности.

6. Соблюдай технику безопасности; собрав установку или цепь, не включай её без разрешения учителя. Следи, чтобы на рабочем месте всегда был порядок.

7. Оцени ожидаемый результат.

8. Выключи установку (цепь).

Береги электрическую энергию!

9.На основе данных наблюдений, измерений и вычислений сделай вывод.

10. Приведи в порядок рабочее место.

Правила по безопасным условиям труда

1. Будьте внимательны, дисциплинированны, осторожны. Точно выполняйте указания учителя.

2. Не оставляйте рабочее место без разрешения учителя.

3. Располагайте  приборы,  материалы,  оборудование  на  рабочем  месте  в порядке, указанном учителем.

4. Не держите на рабочем месте предметы, не требующиеся для выполнения задания.

5. Перед тем как приступить к выполнению работы, тщательно изучите ее описание, уясните ход ее выполнения.

6. При использовании весов взвешиваемое тело кладут на левую чашку весов, а разновесы на правую.

7. Взвешиваемое тело и разновесы нужно опускать на чашки весов осторожно, не роняя их.

8. При окончании работы с весами разновесы и гири помещают в футляр, а не на стол.

9. При   работе  с динамометром   нельзя   нагружать  его  так,  чтобы  длина пружины превышала ограничитель на шкале.

10. При   выполнении   практических   работ,   в   которых   применяются  нитки, помните, что их нельзя обрывать пальцами, надо использовать ножницы.

11. При опускании груза в жидкость, нельзя резко отпускать его.

12. При использовании рычага-линейки не забывайте придерживать свободный от грузов конец рукой.

13. Производите сборку электрических цепей, изменения в них, монтаж в них только при отключенном источнике питания.

14. Не включайте источник питания без разрешения учителя.

15. Проверяйте наличие напряжения на источниках питания или других частях электроустановки с помощью прибора для измерения напряжения.

16. Следите, чтобы изоляция проводов была исправна, а на концах проводов были наконечники. При сборке электрической цепи провода располагайте аккуратно, а наконечники плотно соединяйте с клеммами.

17. Выполняйте   измерения   и   наблюдения,   соблюдая   осторожность,   чтобы случайно не прикоснуться  к оголенным проводам (токоведущим частям, находящимся под напряжением).

18. По окончании работы отключите источник питания, после чего разберите электрическую  цепь. Обнаружив неисправность в электрических установках, находящихся под  напряжением, немедленно отключите источник тока и сообщите об этом   учителю.        

Дата _____________________  Подпись ________________________

Лабораторная работа № 1  от ______________

Исследование равноускоренного движения без начальной скорости

Цель работы: определить ускорение движения шарика и его мгновенную скорость перед ударом о цилиндр.

Оборудование: желоб лабораторный металлический длиной    1,4 м, шарик металлический диаметром 1,5—2 см, цилиндр металлический, метроном (один на весь класс), лента измерительная, кусок мела.

Тренировочные задания и  вопросы:

1. Равноускоренное движение  - это _________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

________________________________________________________________.

2. В каких единицах  в системе СИ измеряется:

ускорение [а ] = [      ],

скорость  [v ]  =  [      ],

время [ t ] = [      ],

перемещение [S ] =  [      ]?

3. Написать формулу ускорения в проекциях:                               ах =  ________________.

4.  По графику скорости найдите ускорение тела:

                                                ах =  ________________.

5.         Напишите уравнение перемещения при равноускоренном движении S = __________________________,

если v0 = 0, то S = _____________________________.

6. Движение является равноускоренным, если выполняется закономерность:

S1 : S2 : S3 :….:Sn = 1 : 4 : 9 : ….n2. Найдите отношение S1 / S2  =___ / ___.

Теоретические обоснования

Известно, что шарик скатывается по прямолинейному наклонному желобу равноускоренно.

При равноускоренном движении без начальной скорости пройденное расстояние определяется по формуле:                        (1)   отсюда                     (2)

Зная ускорение, можно определить мгновенную скорость по формуле: v = аt.

Если измерить промежуток времени t от начала движения шарика до его удара о цилиндр и расстояние S, пройденное им за это время, то по формуле (2) мы вычислим ускорение шарика а, а по формуле (3) — его мгновенную скорость ν.

Промежуток времени t измеряется с помощью метронома. Метроном настраивают на 120 ударов в минуту, значит, промежуток времени между двумя следующими друг за другом ударами равен 0,5 с. Удар метронома, одновременно с которым шарик начинает движение, считается нулевым.

В нижней половине желоба помещают цилиндр для торможения шарика. Наклон желоба и положение цилиндра опытным путем подбирают так, чтобы удар шарика о цилиндр совпадал с третьим или четвертым от начала движения ударом метронома. Тогда время движения t можно вычислить по формуле:

где n — число ударов метронома, не считая нулевого удара (или число промежутков времени по 0,5 с от начала движения шарика до его соударения с цилиндром).

Начальное положение шарика отмечается мелом. Расстояние s, пройденное им до остановки, измеряют сантиметровой лентой.

Указания к работе:

Перед выполнением работы прочитайте правила по безопасным условиям труда

1. Соберите установку по рисунку  (Наклон желоба должен быть таким, чтобы шарик проходил всю длину желоба не менее чем за три удара метронома.)

2. Измерьте расстояние S, пройденное шариком за три или четыре удара метронома. Результаты измерений занесите в таблицу.

3. Вычислите время t движения шарика, его ускорение и мгновенную скорость перед ударом о цилиндр. Результаты измерений занесите в таблицу с учетом абсолютной погрешности, полагая

Дополнительное задание:  постройте график зависимости      v х(t)      по     результатам   эксперимента.

Расчеты:

Вывод:  ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

Оценка_____________________

Лабораторная работа № 2 от ______________

Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника

Цель работы: Вычислить ускорение свободного падения  (g) при помощи нитяного маятника.

Оборудование: шарик с отверстием, нить, штатив с муфтой и кольцом, часы с секундной стрелкой, измерительная лента.

Тренировочные задания и  вопросы:

1. Свободным падением называется _________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

2. Свободное падение по своему характеру является __________

__________________________________________________________________.

3.Ускорение свободного падения g= ________________________.

4. Все ли тела падают с одинаковым ускорением? Почему? _____

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

5. От чего зависит величина ускорения свободного падения? ______________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________.

6. Сколько времени будет падать тело с высоты h = 11,25 м?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________.

Теоретические обоснования

В данной работе необходимо вычислить ускорение сводного падения из формулы периода колебаний математического маятника:

Для этого необходимо измерить период колебания и длину подвеса маятника. Тогда из формулы может вычислить ускорение свободного падения:

Указания к работе:

Перед выполнением работы прочитайте правила по безопасным условиям труда

1. Установите на краю стола штатив. У его верхнего конца  укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен  висеть на расстоянии 3-5 см от пола.

2. Отклоните маятник от положения равновесия на 5-8 см и отпустите его.

3. Измерьте длину подвеса мерной лентой.

4. Измерьте время Δt, за  которое маятник выполняет 40 полных колебаний (N).

5. Повторите измерения Δt (не изменяя условий опыта) и найдите среднее значение Δtср.

6. Вычислите среднее значение Тср по среднему значению Δtср.

7.Вычислите среднее значение  gср по формуле:

8. Полученные результаты запишите в таблицу:

Тср= Δtср/ N.

Расчеты:

9. Сравните полученное среднее значение для gср со значением g=9,8 м/с2 и рассчитайте относительную погрешность измерения по формуле:  

Вывод:  ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

Оценка_____________________

Лабораторная работа № 3 от ______________

Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины

Цель работы: выяснить, как зависят период и частота свободных колебаний нитяного маятника от его периода.

Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью длиной 130 см, протянутой сквозь кусочек резины, часы с секундной стрелкой или метроном.

Тренировочные задания и  вопросы:

1. Какие колебания называются свободными?__________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

2. Что представляет собой нитяной маятник?__________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

3.Период колебаний – это___________________________________ ___________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

4. Частота колебаний – это____________________________________ ___________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________.

5. Период и частота – это _____________________величины, т.к. их произведение равно ____________.

6. В каких единицах в системе СИ измеряется: период  Т =      ; частота  ν   =      ?

7. Нитяной маятник за 1,2 минуты совершил 36 полных колебаний. Найдите период и частоту колебаний  маятника. ___________________

__________________________________________________________________.

Указания к работе:

Перед выполнением работы прочитайте правила по безопасным условиям труда

                                                                                           Рис.1

1. Укрепите кусочек резины с висящим на нем маятником в лапке штатива, как показано на рис.1. При этом длина маятника должна быть равна 5 см, как указано в таблице для первого опыта. Длину L   маятника измеряйте так, как показано на рисунке, т.е. от точки подвеса до середины шарика.

2. Для проведения первого опыта отклоните шарик от положения равновесия на небольшую амплитуду (1-2 см) и отпустите. Измерьте промежуток времени t, за который маятник совершит 30 полных  колебаний. Результаты измерений запишите в таблицу.

3. Проведите остальные четыре  опыта так же, как и первый. При этом длину   L  маятника каждый раз устанавливайте в соответствии с ее значением, указанным в таблице для данного опыта.

Таблица 1

4. Для каждого из пяти опытов вычислите  и запишите  в таблицу значения периода T  колебаний маятника.

Расчеты:

5. Для каждого из пяти опытов рассчитайте значения частоты ν  колебаний маятника по формуле:  ν = 1/Т  или  ν = N/t. Полученные результаты внесите в таблицу.

Расчеты:

1. Сделайте вывод о том, как  зависят период и частота свободных колебаний маятника от его длины._____________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________.

 7.Ответьте на вопросы.

Увеличили или уменьшили длину маятника, если:

а) период его колебаний сначала был 0,3 с, а после изменения длины стал 0,1: _______________________________________.

б) частота его колебаний вначале была равна 5 Гц, а потом уменьшилась до 3 Гц: _________________________________.

Дополнительное задание:

Цель задания:  выяснить, какая математическая зависимость существует между длиной маятника и периодом его колебаний.

Указание к работе:

Таблица 2

1. Пользуясь данными таблицы 1, вычислите и запишите приведенные в таблице 2 отношения периодов и длин (при вычислении отношений периодов округляйте результаты до целых чисел).

2. Сравните результаты всех четырех столбцов таблицы 2 и постарайтесь найти в них общую закономерность. На основании этого выберите из пяти приведенных ниже равенств те, которые верно отражают зависимость между  периодом колебаний маятника Т   и его длиной l:

где k  может принимать следующие значения: 2, 3, 4, 5; например,

3. Из пяти приведенных ниже утверждений выберите верное.

При увеличении длины нити маятника в 4 раза период его колебаний:

а) увеличивается в 4 раза;

б) уменьшается в 4 раза;

в) увеличивается в 2 раза;

г) увеличивается в 16 раз.

Оценка_____________________

Лабораторная работа № 4 от _______________

Изучение явления электромагнитной индукции

Цель работы: изучить  явление электромагнитной индукции.

Приборы и материалы: миллиамперметр, катушка–моток, магнит дугообразный, источник питания, катушка с железным сердечником от разборного электромагнита, реостат, ключ, провода соединительные.

Тренировочные задания и  вопросы:

1. Индукция магнитного поля – это _________________ характеристика магнитного поля.

2. Запишите формулу модуля вектора магнитной индукции в системе СИ  В  = ____________.

3. От чего зависит магнитный поток?__________________________ __________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

4. В чем заключается явление электромагнитной индукции? ____________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________.

5. Кто открыл  явление электромагнитной индукции и почему это открытие относят к разряду величайших?_______________________ __________________________________________________________________

__________________________________________________________________

_________________________________________________________________.

Указания к работе

Перед выполнением работы прочитайте правила по безопасным условиям труда

1. Подключите катушку – моток  к зажимам миллиамперметра.

2.Наблюдая за показаниями миллиамперметра, подводите один из полюсов магнита к катушке, потом на несколько секунд остановите магнит, а затем вновь приближайте его к катушке, вдвигая в нее (см. рис.) Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток во время движения магнита относительно катушки; во время его остановки._________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________.

3. Запишите, менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время движения магнита; во время его остановки.________________

_______________________________________

_______________________________________            рис.1

4. На основании ваших ответов на предыдущий вопрос сделайте и запишите вывод о том, при каком условии в катушке возникал индукционный ток. _______________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

5. Почему при приближении магнита к катушке магнитный поток, пронизывающий эту катушку, менялся? (Для ответа на этот вопрос вспомните, во-первых, от каких величин зависит магнитный поток Ф и, во-вторых,  одинаков    ли    модуль    вектора  индукции  В магнитного поля постоянного магнита в близи этого магнита и в дали от него.) _____________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

6. О направлении тока в катушке можно судить по тому, в какую сторону от нулевого деления отклоняется стрелка миллиамперметра.

Проверьте, одинаковым или различным будет направление индукционного тока в катушке при приближении к ней и удалении от нее одного и того же полюса магнита. ___________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

7. Приближайте полюс магнита к катушке с такой скоростью, чтобы стрелка миллиамперметра отклонялась не более чем на половину предельного значения его шкалы.

Повторите тот же опыт, но при большей скорости движения магнита, чем в первом случае.

При большей или меньшей скорости движения магнита относительно катушки магнитный поток Ф, пронизывающий эту катушку, менялся быстрее? ________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________.

При быстром или медленном изменении магнитного потока сквозь катушку в ней возникал больший по модулю ток?_______________________________________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

На основании вашего ответа на последний вопрос сделайте и запишите вывод о том, как зависит модуль силы индукционного тока, возникающего в катушке, от скорости изменения магнитного потока Ф, пронизывающего эту катушку.___________________________

___________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________.

                                                                                       Рис.2

8. Соберите установку для опыта по рисунку.

9. Проверьте, возникает ли в катушке-мотке 1 индукционный ток в следующих случаях:

а) при замыкании и размыкании цепи, в которую

включена катушка 2  _________________________________.

б) при протекании через катушку 2 постоянного тока ____________________________________________.

в) при увеличении и уменьшении силы тока, протекающего через катушку 2, путем перемещения в соответствующую сторону движка реостата ________________________________.

В каких из перечисленных в пункте 9 случаев меняется магнитный поток, пронизывающий катушку 1? Почему он меняется?_________________________________________________________

___________________________________________________________________

____________________________________________________.               Рис. 3

Пронаблюдайте возникновение электрического тока в модели генератора. Объясните, почему в рамке, вращающейся в магнитном поле, возникает индукционный ток.

_______________________________________________________________________________________________________________________.

Оценка_____________________

Лабораторная работа № 5 от ______________

Изучение деления ядра атома урана по фотографии треков

Цель работы: применить закон сохранения импульса для объяснения движения двух ядер, образовавшихся при делении ядра атома урана.

Оборудование: фотография    треков    заряженных    частиц   (см. рис.), образовавшихся при делении ядра атома урана.

Тренировочные задания и  вопросы:

1. Сформулируйте закон сохранения импульса.________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

2. Объясните физический смысл уравнения                            ____

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

3. Почему  реакция деления ядер  урана идет с выделением энергии в окружающую среду? _____________________________________

___________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________.

4. На примере любой реакции объясните, в чем заключается законы сохранения заряда и массового числа?______________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

5. Найдите неизвестный элемент периодической таблицы, образовавшийся  в результате следующей реакции β – распада:

                                        Х:____________.

Указания к работе

Перед выполнением работы прочитайте правила по безопасным условиям труда

1.Рассмотрите фотографию и найдите треки осколков.

Пояснения. На данной фотографии вы видите треки двух осколков, образовавшихся при делении ядра атома урана, захватившего нейтрон. Ядро урана находилось в точке g, указанной стрелочкой.

По трекам видно, что осколки ядра урана разлетелись в противоположных направлениях (излом левого трека объясняется столкновением осколка с ядром одного из атомов фотоэмульсии, в которой он двигался).

2. Измерьте длины треков осколков с помощью миллиметровой измерительной линейки и сравните их.____________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________.

3. Пользуясь законом сохранения импульса, объясните, почему осколки, образовавшиеся при делении ядра урана, разлетелись в противоположных направлениях.__________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

4.  Одинаковы  ли  заряды и энергии  осколков?  

Напомнить:

1) Длина трека тем больше, чем больше энергия частицы.

2) Толщина трека тем больше, чем больше заряд частицы и чем меньше ее скорость.__________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

5. По каким признакам вы можете судить об этом?_____________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

6. Известно, что осколки ядра урана представляют собой ядра атомов двух разных химических элементов (например, бария, ксенона и др.) из середины таблицы Д. И. Менделеева.

Одна из возможных реакций деления урана может быть записана в символическом виде следующим образом:

где символом ZX обозначено ядро атома одного из химических элементов.

Пользуясь законом сохранения заряда и таблицей Д. И. Менделеева, определите, что это за элемент.   ZX:____________. .

Вывод: ______________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

Оценка_____________________

Лабораторная работа № 6 от ______________

Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям

Цель работы: объяснить характер движения заряженных частиц.

Оборудование: фотографии треков заряженных частиц, полученных в камере Вильсона, пузырьковой камере и фотоэмульсии.

Тренировочные задания и  вопросы:

1. Какие  методы исследования заряженных частиц вы знаете?_

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

2.В чем состоит принцип действия камеры Вильсона? _________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

3. В чем преимущество пузырьковой камеры перед камерой Вильсона? Чем отличаются эти приборы? __________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

4. Сформулируйте правило левой руки для определения направления силы, действующей на заряд в магнитное поле? _______

___________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________.

5. На рисунке показан трек частиц в камере  Вильсона, помещенной в магнитное поле. Вектор В  направлен перпендикулярно  плоскости чертежа на нас. Определите знак заряда частицы.

Пояснения. При выполнении данной лабораторной работы следует помнить, что:

а) длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды);

б) толщина трека тем больше, чем больше заряд частицы и чем меньше ее скорость;

в) при движении заряженной частицы в магнитном поле трек ее получается искривленным, причем радиус кривизны трека тем больше, чем больше масса и скорость частицы и чем меньше ее заряд и модуль индукции магнитного поля;

г) частица двигалась от конца трека с большим радиусом кривизны к концу с меньшим радиусом кривизны (радиус кривизны по мере движения уменьшается, так как из-за сопротивления среды уменьшается скорость частицы).

Задание 1. На двух из трех представленных вам фотографий (рис. 1, 2 и 3) изображены треки частиц, движущихся в магнитном поле. Укажите на каких. Ответ обоснуйте.  _____________________________                                                                                         _____________________________________

______________________________________

______________________________________.

Задание 2. Рассмотрите фотографию треков α – частиц, двигавшихся в камере Вильсона (рис. 1), и ответьте на данные ниже вопросы.

а) В каком направлении двигались   α – частицы?__________________________

_______________________________________________________________________________________________________________б) Длина треков α – частиц  примерно одинакова. О чем это говорит?__________

_________________________________________

________________________________________

_______________________________________.

в)        Как менялась толщина трека по мере движения частиц? Что из этого следует?_____

________________________________________

_____________________________________________________________

Задание 3. На рисунке 2 дана фотография треков α – частиц  в камере Вильсона, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии:

а)        Почему менялись радиус кривизны и толщина треков по мере движения α – частиц? __________________________________________

______________________________________________________________

б)        В какую сторону двигались частицы?_____________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________.

Задание 4. На рисунке 3 дана фотография трека электрона в пузырьковой камере, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии:

а)        Почему трек имеет форму спирали? _______________________

____________________________________________________________

_____________________________________________________________.

б)        В каком направлении двигался электрон?__________________

___________________________________________________________

_____________________________________________________________.

в)        Что могло послужить причиной того, что трек электрона на
рисунке 3 гораздо длиннее треков α - частиц на рисунке 2?________

__________________________________________________________

____________________________________________________________.

Вывод: ______________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________Оценка_____________

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ

1. Измерение модуля начальной скорости и времени  торможения тела, движущегося под действием силы трения

Приборы  и  материалы: 1) брусок от лабораторного трибометра,  2) динамометр учебный, 3) лента измерительная с сантиметровыми делениями.

Порядок выполнения работы:

1. Положите брусок на стол и заметьте его начальное положение.

2. Толкните слегка брусок рукой и заметьте его новое положение на столе (см. рис.).

3. Измерьте тормозной путь бруска относительно стола._________

4. Измерьте   модуль   веса   бруска   и   вычислите   его   массу.___

__________________________________________________________________.

5. Измерьте модуль силы трения скольжения бруска по столу.___________________________________________________________

6. Зная  массу,  тормозной  путь  и  модуль  силы трения  скольжения, вычислите модуль начальной скорости и время торможения бруска._______________________________________________

__________________________________________________________________.

7. Запишите результаты   измерений   и   вычислений.__________

__________________________________________________________________

2. Измерение модуля ускорения тела, движущегося под действием сил упругости и трения

Приборы   и   материалы:   1)  трибометр лабораторный,                2) динамометр учебный с фиксатором.

Порядок выполнения работы

1. Измерьте модуль веса бруска с помощью динамометра._______

__________________________________________________________________.

2. Зацепите динамометр за брусок и положите их на линейку трибометра.   Указатель  динамометра  установите  на   нулевое  деление шкалы, а фиксатор — около упора (см.рис.).

3. Приведите брусок в равномерное движение вдоль линейки трибометра  и  измерьте  модуль силы трения скольжения. ________

__________________________________________________________________.

4. Приведите брусок в ускоренное движение вдоль линейки трибометра, подействовав на него силой, большей  модуля  силы трения скольжения. Измерьте модуль этой силы. ___________________

__________________________________________________________________.

5. По полученным данным вычислите модуль ускорения бруска.__

__________________________________________________________________.

6. Запишите результаты   измерений   и   вычислений.__________

__________________________________________________________________

3.  Измерение механической работы

Приборы и материалы: 1) трибометр лабораторный, 2) динамометр учебный, 3) лента измерительная с сантиметровыми делениями, 4) грузы массой по 100 г с   двумя    крючками — 2 шт.   5) угольник ученический.

Порядок выполнения работы

Вариант 1.

1. Положите брусок на линейку трибометра, а на брусок — два груза массой по 100 г. За крючок  бруска  зацепите   динамометр   (см. рис.).

2.        Переместите брусок с грузами равномерно вдоль линейки трибометра и запишите показания динамометра   с   точностью до  0,1 Н.__________________________________________________________.

3.        Измерьте модуль перемещения бруска с точностью до 0,005 м

относительно стола. ___________________________________________.

4. Вычислите  работу  силы  тяги   по  перемещению   бруска относительно стола._______________________________________________

__________________________________________________________________

5. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерения работы.________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Запишите результаты   измерений   и   вычислений.___________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

Ответьте на вопросы:

1. Как направлен вектор силы тяги относительно вектора перемещения бруска?______________________________________________

__________________________________________________________________.

2. Какой знак имеет работа,  совершенная силой тяги по перемещению бруска?_____________________________________________

__________________________________________________________________

Вариант 2.

1. Положите брусок с двумя грузами на линейку трибометра. За крючок бруска зацепите динамометр, расположив его под углом 30° к линейке (см.рис.). Угол наклона динамометра проверьте с помощью угольника.

2. Переместите равномерно брусок с грузами по линейке, сохраняя  первоначальное  направление силы  тяги.  Запишите

__________________________________________________________________.

3. Измерьте модуль перемещения бруска с точностью до 0,005 м относительно стола._______________________________________________

__________________________________________________________________.

4. Вычислите  работу   силы  тяги   по  перемещению   бруска   относительно стола._______________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

5. Запишите результаты   измерений   и   вычислений.__________

__________________________________________________________________

Ответьте на вопросы:

1. Как направлен вектор силы тяги относительно вектора перемещения бруска? ____________________________________________

_________________________________________________________________.

2. Какой знак имеет работа силы тяги по перемещению бруска?__

_________________________________________________________________.

4. Измерение КПД подвижного блока

Приборы и материалы: 1) блок, 2) динамометр учебный,  3) лента измерительная с сантиметровыми делениями, 4) грузы массой по 100 г с двумя крючками – 3 шт., 5) штатив с лапкой, 6) нить длиной 50 см с петлями  на концах.

Порядок выполнения работы

1. Соберите установку с подвижным блоком, как показано на рисунке. Через блок перебросьте нить. Один конец нити зацепите за лапку штатива, второй — за крючок динамометра. К обойме блока подвесьте три груза массой по 100 г.

2.Возьмите динамометр в руку, расположите его вертикально так, чтобы блок с грузами повис на нитях, и измерьте модуль силы натяжения нити.______________

____________________________________________

3.Поднимите равномерно грузы на некоторую высоту и измерьте модули перемещений грузов и динамометра относительно стола. ____________________________________________________________

__________________________________________________________________.

4.Вычислите полезную и  совершенную  работы относительно стола. ____________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________

5.Вычислите КПД подвижного блока. _________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ответьте на вопросы:

1.Какой выигрыш в силе дает подвижный блок?_______________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________.

2.Можно ли  при  помощи  подвижного блока  получить  выигрыш в работе? _______________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________

3.Как повысить КПД подвижного блока?______________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

5. Измерение момента силы

Приборы и материалы: 1) желоб лабораторный, 2) динамометр учебный,  3) лента измерительная  с  сантиметровыми делениями,  4) петля из прочной нити.

Порядок выполнения работы

1.Наденьте петлю на конец желоба и зацепите ее динамометром, как показано на рисунке. Поднимая динамометр, поворачивайте желоб вокруг горизонтальной оси, проходящей через другой его конец.

2.Измерьте модуль силы, необходимой для вращения желоба.__

__________________________________________________________________.

3.Измерьте плечо этой силы. _________________________________.

4.Вычислите момент этой силы._______________________________

__________________________________________________________________.

5.Передвиньте петлю в середину желоба, и снова измерьте модуль силы, необходимой  для вращения желоба, и ее плечо._______

_____________________________________________________________________________________________________________________________________.

6.Вычислите момент второй силы. ____________________________

__________________________________________________________________.

7.Сравните вычисленные моменты сил. Сделайте  вывод. ______

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

Составитель:  Русакович О.Ю.