Тетрадь для лабораторных работ по физике 7 класс.
методическая разработка по физике (7 класс) на тему

Лабораторная работа № 2

Тема: «Измерение размеров малых тел»                            Ф И _______________________________

Цель работы: научиться выполнять измерения способом рядов.

Приборы и материалы: линейка, дробь (или горох), иголка.

Ход работы:

1. Положим вплотную к линейке несколько (20-25 штук) тел малого размера в ряд.

2. Измерим длину ряда l.

3. Посчитаем количество тел малого размера N.

4. Вычислим диаметр одной дробинки по формуле:

D=l/N

D1=

5. Определим таким же способом размер других тел малого размера. Чтобы удобнее было укладывать и пересчитывать крупинки, воспользуйтесь иголкой.

D2=

D3=

D4=

6. Способ, которым мы определили размер тела, называют способом рядов.

7. Данные всех опытов и полученные результаты занесём в таблицу.

Вывод: ___________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

Дополнительное задание:

Определим способом рядов диаметр молекулы по фотографии (увеличение равно 70 000). Данные опыта занесите в нижнюю часть таблицы.

Лабораторная работа №3.

Изучение зависимости пути от времени при прямолинейном равномерном движении. Измерение скорости.

Цель работы: убедиться в том, что при равномерном движении тело за  любые равные промежутки времени проходит одинаковые пути. Измерить скорость.                        

Приборы и материалы: трубка стеклянная   длиной не менее 200 мм  с водой(можно использовать трубку  длиной 600 мм из оборудования на газовые законы)  , стеариновым шариком и тремя резиновыми кольцами (кольца от детских надувных шариков), метроном (один на класс), линейка измерительная.

Порядок выполнения работы.

1.Расположите стеклянную трубку с водой вертикально и держите ее в таком положении до тех пор, пока стеариновый шарик не поднимется к верхнему концу трубки.

2.Одновременно с одним из ударов метронома, настроенного на частоту 120 ударов в минуту, поверните трубку на 1800 и сосчитайте число ударов, за которые шарик проходит всю длину трубки.

3. Поместите резиновое кольцо на середине трубки и убедитесь, что за половину времени движения шарик проходит половину длины трубки.

4.Разделите трубку резиновыми кольцами на три, а затем на четыре равные части и, проведя опыты, убедитесь в том, что за треть и четверть времени шарик проходит третью и четвертую часть длины трубки.

5. Результаты измерений внесите в таблицу.

                   Таблица. (вся длина трубки принята за 1).

6.Сделайте вывод о характере движения (смотри цель работы).

7.Измерьте величину скорости равномерного движения. Для этого:

   а) измерьте длину трубки s ;

   б)измерьте время движения шарика в трубке  t = 0,5 n, где n –число ударов метронома;

    в) по формуле рассчитайте скорость v = s/t.

8.Расчитайте абсолютную и относительную погрешности измерения скорости шарика.

Дополнительное задание.

Лабораторная работа № 4

Тема: «Измерение массы тела на рычажных весах»

Цель работы: научиться пользоваться рычажными весами и с их помощью определять массу тел.

Приборы и материалы: весы с разновесами, несколько небольших тел разной массы.

Ход работы:

1. Внимательно прочитаем правила взвешивания.

Приложение Правила взвешивания

1) Перед взвешиванием необходимо убедиться, что весы уравновешены. При необходимости для установления равновесия на более легкую чашку нужно положить полоски бумаги, картона и т. п.

2) Взвешиваемое тело кладут на левую чашку весов, а гири - на правую.

3) Во избежание порчи весов взвешиваемое тело и гири нужно опускать на чашки осторожно, не роняя их даже с небольшой высоты

4) Нельзя взвешивать тела более тяжелые, чем указанная на весах предельная нагрузка.

5) На чашки весов нельзя класть мокрые, грязные, горячие тела, насыпать без использования подкладки порошки, наливать жидкости.

6) Мелкие гири нужно брать только пинцетом. Положив взвешиваемое тело на левую чашку, на правую кладут гирю, имеющую массу, немного большую, чем масса взвешиваемого тела (подбирают на глаз с последующей проверкой). При несоблюдении этого правила нередко случается, что мелких гирь не хватает и приходится взвешивание начинать сначала.

Если гиря перетянет чашку, то ее ставят обратно в футляр, если же не перетянет - оставляют на чашке. Затем то же проделывают со следующей гирей меньшей массы и т. д., пока не будет достигнуто равновесие.

Уравновесив тело, подсчитывают общую массу гирь, лежащих на чашке весов. Затем переносят гири с чашки весов в футляр.

Проверяют, все ли гири положены в футляр, находится ли каждая из них на предназначенном для нее месте.

2. Придерживаясь правил взвешивания, измерим массу нескольких твердых тел с точностью до 0,1г.

3. Результаты измерений запишем в таблицу.

Вывод:

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание.

Лабораторная работа № 5

Тема: «Измерение объема тела»

Цель работы: научиться определять объем тела с помощью измерительного цилиндра.

Приборы и материалы: измерительный цилиндр (мензурка), тела неправильной формы небольшого объема, нитки.

Ход работы:

1. Определим цену деления мензурки.

2. Нальем в мензурку столько воды, чтобы тело можно было полностью погрузить в воду, и измерим ее объем.

3. Опустим тело, объем которого надо измерить, в воду, удерживая его за нитку, и снова измерьте объем жидкости.

4. Проделаем опыты, описанные в пунктах 2 и 3, с другими телами.

5. Результаты измерений запишем в таблицу

Вывод: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание:

Как определить объем тела неправильной формы, если оно  не входит в мензурку? (см. рис)

Лабораторная работа № 6                                      ____________________________________

Тема: «Измерение плотности вещества твердого тела»

Цель работы: научиться определять плотность твердого тела с помощью весов и измерительного цилиндра.

Приборы и материалы: весы с разновесами, измерительный цилиндр (мензурка), твердое тело, плотность которого надо определить, нитка.

Ход работы:

1. Измерим массу тела на весах (см. лабораторную работу № 3).

2. Измерим объем тела с помощью мензурки (см. лабораторную работу № 4).

3. Рассчитаем по формуле плотность данного тела.

        р=т/V

        р=

4. Результаты измерений и вычислений занесем в таблицу.

Вывод: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 Дополнительное задание:

Какова масса 0,5л молока?

Лабораторная работа №7.

Тема: Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Измерение жесткости пружины.

Цель работы: исследовать, как зависит сила упругости пружины от удлинения пружины и измерить жесткость пружины.  

Сила тяжести грузов, подвешенных к пружине, уравновешивается силой упругости, возникающей в пружине. При изменении числа грузов, подвешенных к пружине, изменяется ее удлинение и сила упругости. По закону Гука Fупр. = k│ ∆ℓ│, где ∆ℓ- удлинение пружины,  k – жесткость пружины.  По результатам нескольких опытов постройте график зависимости модуля силы упругости Fупр.  от модуля удлинения │ ∆ℓ│. При построении графика по результатам опыта экспериментальные точки могут не оказаться на прямой, которая соответствует формуле Fупр. = k│ ∆ℓ│. Это связано с погрешностями измерения. В этом случае график надо проводить так, чтобы примерно одинаковое число точек оказалось по разные стороны от прямой. После построения графика сделайте вывод о зависимости силы упругости от удлинения пружины .

Возьмите точку на прямой (в средней части графика) и определите по графику соответствующие этой точке значения силы упругости и удлинения и вычислите жесткость k. Она и будет искомым средним значением жесткости пружины.  

Приборы и материалы: штатив с муфтами и лапкой, спиральная пружина, набор грузов , масса каждого по 0,1 кг, линейка.  

Ход работы.

1.Закрепите на штативе конец спиральной пружины.

2.Рядом с пружиной установите и закрепите линейку.

3.Отметьте и запишите то деление линейки, против которого приходится стрелка-указатель пружины.

4.Подвесьте груз известной массы и измерьте вызванное им удлинение пружины.

5.К первому грузу добавьте второй, третий и четвертый грузы, записывая каждый раз удлинение  │ ∆ℓ│пружины. По результатам измерений составьте таблицу:

6.По результатам измерений постройте график зависимости силы упругости от удлинения и , пользуясь им, определите среднее значение жесткости пружины kср.

kср. = F / │ ∆ℓ│.

Вывод:__________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №8.

Тема: Определение центра тяжести плоской пластины.

Цель работы: найти точку, служащую центром тяжести пластины. 

Точка, через которую должна проходить линия действия силы, чтобы тело двигалось поступательно, называется центром тяжести тела. В однородном поле тяжести центр тяжести совпадает с центром масс тела.

Если плоскую пластину подвесить в какой-либо точке, она расположится так, что вертикальная прямая, проведенная через точку подвеса, пройдет через центр тяжести пластины. Это позволяет находить центр тяжести плоских пластин опытным путем. Для этого нужно, подвесив пластину в какой-либо точке, прочертить на ней вертикальную прямую, проходящую через точку подвеса. Затем проделать те же операции, подвесив пластину в другой точке. Точка пересечения проведенных прямых даст положение центра тяжести пластины. Для того чтобы убедиться в этом, пластину можно подвесить в третьей точке. Вертикальная прямая, проходящая через точку подвеса, должна пройти через точку пересечения двух прямых. Можно также уравновесить пластину на острие булавки. Пластина будет находиться в равновесии, если точка опоры совпадает с центром тяжести.

 Приборы и материалы: линейка, плоская пластина произвольной формы, отвес, булавка, штатив с лапкой и муфтой, пробка.

Ход  работы.

1.Зажать в лапке штатива пробку в горизонтальном положении.  

2.С помощью булавки, которая вкалывается в пробку, подвесить пластину и отвес.

3.Остро отточенным карандашом отметить линию отвеса на нижнем и верхнем краях пластины.

4.Сняв пластину, провести на ней линию, соединяющую отмеченные точки.

5.Повторить опыт , подвесив пластину в другой точке.

6.Убедиться в том, что точка пересечения проведенных прямых является центром тяжести пластины.

7.Сделать вывод.  

Вывод: _______________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Дополнительное задание.

Можно провести исследования по определению центра тяжести плоской пластины:

а) правильной геометрической формы (круг, квадрат, кольцо, прямоугольник);

б) со смещенным центром тяжести пластины правильной геометрической формы;

в) пластины произвольной формы.

Лабораторная работа №9.

Тема: Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления.

Цель работы: выяснить, зависит ли сила трения скольжения от силы нормального давления, если зависит, то как.

Приборы и материалы: динамометр, деревянный брусок, деревянная линейка, набор грузов.

Ход  работы.

1.Определите цену деления шкалы динамометра.

2.Положите брусок на горизонтально расположенную деревянную линейку. На брусок поставьте груз.

3.Прикрепив к бруску динамометр, как можно более равномерно тяните его вдоль линейки. Запишите показания динамометра, это и есть величина силы трения скольжения.

4.К первому грузу добавьте второй, третий, четвертый грузы, каждый раз измеряя силу трения. С увеличением числа грузов растет сила нормального давления.

5.Результаты измерений занесите в таблицу.

6.Сделайте вывод: зависит ли сила трения скольжения от силы нормального давления, и если зависит, то как?

Вывод:__________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №10.                 _______________________

Измерение давления твердого тела на опору.

Цель работы: измерить давление твердого тела на опору и выяснить, зависит ли оно от площади опоры, и если зависит, то как.

Приборы и материалы: динамометр, линейка измерительная, брусок деревянный.

Порядок выполнения работы.

1.Определите цену деления динамометра.

2.Измерьте силу давления бруска на стол (вес бруска)с помощью динамометра.

3.Измерьте длину, ширину и высоту бруска.

4.Используя полученные данные, вычислите площади наименьшей и наибольшей граней бруска.

5.Расситайте давление, которое производит брусок на стол наименьшей и наибольшей гранями.

6.Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь и занесите в таблицу.

7.Вычисления S –наименьшей грани, S – наибольшей грани, p – давление наименьшей гранью, p – давление наибольшей гранью выполнить в тетради после таблицы.

8.Сделайте вывод о том, как давление твердого тела зависит от площади опоры при неизменной силе давления.

Лабораторная работа № ____ Ф.И. _________________________

Тема: «Измерение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело»

Цель работы: обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в нее тело и определить выталкивающую силу.

Приборы и материалы: динамометр, штатив с муфтой и лапкой, два тела разного объема, стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде.

Ход работы:

1. Укрепим динамометр на штативе.

2 Подвесим к нему на нити тело.

3. Отметим и запишем в таблицу показание динамометра. Это будет вес тела в воздухе.

4. Подставим стакан с водой и опустим муфту с лапкой и динамометром, пока все тело не окажется под водой.

5. Отметим и запишем в таблицу показание динамометра. Это будет вес тела в воде.

6. По полученным данным вычислим выталкивающую силу, действующую на тело V1.

        F V1=P V1 – P1 V1

        F V1=

7. Вместо чистой воды возьмём насыщенный раствор соли и снова определим выталкивающую силу, действующую на то же тело.

8. Результаты запишем в таблицу.

9. Подвесим к динамометру тело другого объема и определим указанным способом выталкивающую силу, действующую на него в воде, а затем в насыщенном растворе соли.

10. По полученным данным вычислим выталкивающую силу, действующую на тело V2.

        F V2=P V2 – P1 V2

        F V2=

11. Результаты запишем в таблицу.

Вывод: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________

Дополнительное задание:

Определите выталкивающую силу, действующую на тело V1, если тело поместили в бензин

Лабораторная работа № ____      Ф.И.    ________________

Тема: «Выяснение условий плавания тел в жидкости»

Цель работы: на опыте выяснить условия, при которых тело плавает и при которых тонет.

Приборы и материалы: весы с разновесами, измерительный цилиндр (мензурка), пробирка-поплавок с пробкой, проволочный крючок, сухой песок, сухая тряпка.

Ход работы:

1. Насыплем в пробирку столько песка, чтобы она, закрытая пробкой, плавала в мензурке с водой в вертикальном положении и часть ее находилась над поверхностью воды.

2. Определим выталкивающую силу, действующую на пробирку. Она равна весу воды, вытесненной пробиркой. Для нахождения этого веса определите сначала объем вытесненной воды. Для этого отметим уровни воды в мензурке до и после погружения пробирки в воду.

        V=V2 – V1

        V=

3. Зная объем вытесненной воды и плотность, вычислим ее вес.

Так как         F=P=gm , а        m=pжV, то F=g pжV

        F=

4. Вытащим пробирку из воды, протрём её тряпкой.

5. Определим на весах массу пробирки с точностью до 1г и рассчитайте силу тяжести, действующую на нее, она равна весу пробирки с песком в воздухе.

        P = gm

        P =

6. Насыплем в пробирку еще немного песка. Вновь определим выталкивающую силу и силу тяжести. Проделаем это несколько раз, пока пробирка, закрытая пробкой, не утонет.

7. Результаты измерений и вычислений занесём в таблицу.

8. Отметим в таблице, когда пробирка плавает и когда тонет или всплывает.

Вывод: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание:

Какую роль имеет плавательный пузырь у рыб?

Лабораторная работа № 13                                                _______________________________

Тема: «Выяснение условия равновесия рычага»

Цель работы: проверить на опыте, при каком соотношении сил и их плеч рычаг находится в равновесии. Проверить на опыте правило моментов.

Приборы и материалы: рычаг на штативе, набор грузов, масштабная линейка, динамометр.

Ход работы:

1. Уравновесим рычаг, вращая гайки на его концах так, чтобы он расположился горизонтально.

2. Подвесим два груза на левой части рычага на расстоянии, равном примерно 12 см от оси вращения. Опытным путем установим, на каком расстоянии вправо от оси вращения надо подвесить:

        а) один груз;

        б) два груза;

        в) три груза,

чтобы рычаг пришел в равновесие.

3. Считая, что каждый груз весит 1Н, запишем данные и измеренные величины в таблицу.

4. Вычислим отношение сил и отношение плеч для каждого из опытов и полученные результаты запишем в последний столбик таблицы.

1)         F1                                                l2

        F2                                                l1

2)         F1                                                l2

        F2                                                l1

3)         F1                                                l2

         F2                                                l1

5. Проверим, подтверждают ли результаты опытов условие равновесия рычага под действием приложенных к нему сил и правило моментов сил.

Вывод: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание:

Подвесьте три груза справа от оси вращения рычага на расстоянии 5 см.

С помощью динамометра определите, какую силу нужно приложить на расстоянии 15 см от оси вращения правее грузов, чтобы удерживать рычаг в равновесии (см. рис.).

Как направлены в этом случае силы, действующие на рычаг? Запишите длину плеч этих  сил. Вычислите отношение сил и плеч для этого случая и сделайте соответствующий вывод

Лабораторная работа  № 14                                        _________________________

Тема: «Измерение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости»

Цель работы: убедиться на опыте в том, что полезная работа, выполненная с помощью простого механизма (наклонной плоскости), меньше полной.

Приборы и материалы: доска, динамометр, линейка, брусок, штатив с муфтой и лапкой (рис.).

Ход работы:

1. Определим с помощью динамометра вес бруска.

2. Закрепим доску в лапке штатива в наклонном положении.

3. Положим брусок на доску, прикрепив к нему динамометр.

4. Будем перемещать брусок с постоянной скоростью вверх по наклонной доске.

5. Измерим с помощью линейки путь s, который проделал брусок, и высоту h.

6. Измерим силу тяги F.

7. Вычислим полезную работу по формуле Ап = Ph, а затраченную - по формуле А3 = Fs.

Ап =

А3 =

8. Определите КПД наклонной плоскости:

ή= (Ап / А3)100%.

ή=

9. Результаты измерений и вычислений занесём в таблицу.

Вывод: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание:

1. Используя «золотое правило» механики, рассчитайте, какой выигрыш в силе дает наклонная плоскость, если не учитывать трение.

2. Измените высоту наклонной плоскости и для нее определите полезную, полную работу и КПД.