Определение средней скорости тележки при скатывании с наклонной плоскости. 7, 9, кл.
методическая разработка по физике (7, 9 класс) на тему

Практическая  работа

Тема: «Определение средней скорости тележки при скатывании с наклонной плоскости»

Пояснительная записка.

В работе представлена лабораторная работа «Определение средней скорости тележки при скатывании с наклонной плоскости». Работа может быть проведена фронтально при отсутствии демонстрационных приборов при изучении понятия «средняя скорость» в 7 или 9 классах.

Цель: Определить среднюю скорость тележки при скатывании с наклонной плоскости.

Оборудование: наклонная плоскость, штатив, тележка, магнитные датчики, электронный секундомер.

Описание устройства и принцип действия прибора.

Наклонная плоскость (2), используемая в работе, на верхней поверхности имеет желоб, по которому может перемещаться тележка (3), и измерительную линейку для определения пройденного пути (или координаты тела). На боковой поверхности расположена магнитная лента для крепления датчиков (4) электронного секундомера.

 В установке наклонная плоскость опирается на горизонтальный стержень, таким образом, чтобы начало измерительной шкалы ее линейки располагалось сверху. Стержень закрепляется в штативе (1) на высоте  12-15 см.

 Для регистрации промежутков времени в установке используется электронный секундомер, который включается  и выключается магнитными датчиками. Магнитные датчики устанавливаются на боковой магнитной ленте наклонной плоскости и  подключаются к секундомеру с помощью специального разъема. При подключении датчиков на секундомере появляются нули, разделенные точкой, которая отделяет доли секунды. Кнопка «пуск» в этой работе не используется, кнопка «сброс» используется для подготовки секундомера к новым измерениям.

.

Рис. 1.

В данной работе на боковой магнитной полоске закрепляются 2 магнитных датчика. Верхний датчик закрепляется на отметке 5-7 см, чтобы проезжая мимо него, тележка «включала» секундомер. Нижний датчик располагается произвольно. Его назначение – отключить секундомер при скатывании тележки.

Тележка устанавливается на наклонную плоскость таким образом, чтобы  сторона с магнитом, была обращена к датчикам, и затем скатывается с нее.

Теоретические обоснования

Измерив расстояние, пройденное тележкой, и время, затраченное на это, можно рассчитать среднюю скорость ее движения по формуле  Vср=S/t . Абсолютную погрешность скорости определим  по формуле   ∆Vn=| Vср- Vn|

Указания к работе

1. Соберите установку в соответствии с рисунком 1.
2. Перечертите в тетрадь данную ниже таблицу1.

Табл. 1

3. Установите тележку на наклонной плоскости и отпустите ее. При скатывании тележки должны сработать магнитные датчики: верхний включит секундомер, нижний выключит его.
4. Определите расстояние между S метками  датчиков.
5. По секундомеру определите время t, затраченное тележкой на его прохождение.
6. Полученные результаты измерений занесите в таблицу.
7. Повторите опыт 3-5 раз.
8. Определите среднее арифметическое значение средней скорости (1), погрешность измерений (2) и среднее арифметическое значение погрешности (3) :

Vср=( V1+ V2+ V3+ V4+ V5) / 5    (1)

∆V1= | V1 - V |;                             (2)

∆V2= | V2 - V |;

∆V3= | V3 - V |;

∆V4= | V4 - V |;

∆V5= | V5 - V |;

∆Vср=( ∆V1 + ∆V2 + ∆V3+ ∆V4 + ∆V5) / 5      (3)

9. Запишите результат по формуле:

V= Vср  ± ∆Vср

10. Как вы понимаете полученный результат?
11. Сделайте вывод.