Фронтальные лабораторные работы по физике. 9 класс.

Дата _____________ ФИ___________________________________________________ 9 «_____» класс

Лабораторная работа № 1 по теме:

«Исследование равноускоренного движения без начальной скорости».

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

Приборы и материалы: желоб металлический длиной 1,4 м; штатив с муфтой и лапкой; металлический шарик диаметром 1,5 – 2 см; металлический цилиндр; секундомер; измерительная лента (линейка).

Ход работы:

1. (t₁ +t₂ +t₃)

t_ср = -------------- =

3 ____________________________________________________________

2. 2s

a = ---------- =

(t_ср )² ______________________________________________________________

3. v = at_ср = ___________________________________________________________________

Таблица №1

Δt = 0,01с; Δs = 0,5 мм = 0,0005 м;

Δt₁ = |t₁ - t _ср|=____________ Δt₂ = |t₂ - t _ср|=______________ Δt₃ = |t₃ - t _ср|=_____________

(Δt₁ + Δt₂ + Δt₃)

Δt_ср = --------------------- =

3 ____________________________________________________________

Δs 2Δt_ср

∆a = ------ + ------- · a =

s t_ср ____________________________________________________________

∆a ∆t_ср

∆v = ------ + -------- =

a t_ср __________________________________________________

Напишите вывод о проделанной работе.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание к Л/Р № 1.

1. Используя формулами s = at² / 2, вычислите пройденный путь шарика за 1, 2, 3, 4 и 5 секунд от начала движения (s₁-?; s₂ -?; s₃ -?; s₄ -?; s₅ -?).

2. Используя формулу v = at, вычислите значения мгновенной скорости шарика через 1, 2, 3, 4 и 5 секунд после начала движения.(v₁ -?; v ₂-?; v₃ -?; v₄ -?; v₅ -?)

Результаты вычислений занести в таблицу № 2.

Таблица № 2.

3. По данным таблицы построить два графика:

1). зависимость пройденного пути ( OY) от времени (OX);

2). зависимость мгновенной скорости шарика ( OY) от времени (OX).

0 1 2 3 4 5 t, c 0 1 2 3 4 5 t, c

9 класс/Суздальцева Н.В./Л/Р ОЦЕНКА _______________

Дата _____________ ФИ___________________________________________________ 9 «_____» класс

Лабораторная работа № 1 по теме:

«Исследование равноускоренного движения без начальной скорости».

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

Приборы и материалы: желоб металлический длиной 1,4 м; штатив с муфтой и лапкой; металлический шарик диаметром 1,5 – 2 см; металлический цилиндр; секундомер; измерительная лента (линейка).

Ход работы:

В случае скатывания шарика по желобу его движение является прямолинейным равноускоренным. В этом случае движение шарика описывается уравнениями

s = v₀ t+ at² / 2 v₀ - начальная скорость (м/с)

где а – ускорение (м/с²)

v = v₀ + at t – время (с)

s – пройденный путь(м)

Учитывая, что начальная скорость шарика v₀ = 0 , получаем: Рис. 1

s = at² / 2 (1)

a = 2s / t² (2)

v

1. Соберите экспериментальную установку, показанную на рисунке. С помощью штатива закрепите желоб в наклонном положении под небольшим углом к горизонту. Наклон должен быть не значительным. У нижнего конца желоба положите в него металлический цилиндр.

2

Рис. 2.

3. С помощью линейки определите пройденное шариком расстояние (s). (см. рис. 1).

4. Повторите опыт 3 раза (следите за тем, чтобы цилиндр находился на одном месте, чтоб расстояние пройденное шариком было одинаковым во всех трех опытах).

5. Найдите среднее значение времени по формуле: t_ср = (t₁ +t₂ +t₃) / 3.

________________________________________________________________________________

6. Пользуясь формулой a = 2s / (t_ср )² , вычислите ускорение шарика.

________________________________________________________________________________

7. Пользуясь формулой v = at_ср, вычислите мгновенную скорость шарика перед ударом о цилиндр.

________________________________________________________________________________

8. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу № 1 с учетом абсолютной погрешности, полагая: Δt = 0,01с; Δt₁ = |t₁ - t _ср|; Δt₂ = |t₂ - t _ср|; Δt₃ = |t₃ - t _ср|;

Δt_ср = (Δt₁ + Δt₂ + Δt₃) / 3 - средняя абсолютная погрешность трех измерений времени;

Δs = 0,5 мм = 0,0005 м; ∆a = (Δs/s +2Δt_ср / t_ср) · a; ∆v = ∆a/a + ∆t_ср / t_ср

Таблица №1

Δt₁ = |t₁ - t _ср|=____________ Δt₂ = |t₂ - t _ср|=______________ Δt₃ = |t₃ - t _ср|=_____________

(Δt₁ + Δt₂ + Δt₃)

Δt_ср = --------------------- =

3 ____________________________________________________________

Δs 2Δt_ср

∆a = ------ + ------- · a =

s t_ср ____________________________________________________________

∆a ∆t_ср

∆v = ------ + -------- =

a t_ср __________________________________________________

Напишите вывод о проделанной работе.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание.

1. Используя формулами s = at² / 2, вычислите пройденный путь шарика за 1, 2, 3, 4 и 5 секунд от начала движения (s₁-?; s₂ -?; s₃ -?; s₄ -?; s₅ -?).

2. Используя формулу v = at, вычислите значения мгновенной скорости шарика через 1, 2, 3, 4 и 5 секунд после начала движения.(v₁ -?; v ₂-?; v₃ -?; v₄ -?; v₅-?)

Результаты вычислений занести в таблицу № 2.

Таблица № 2.

3. По данным таблицы построить два графика:

1). зависимость пройденного пути ( OY) от времени (OX);

2

v, м/c

0 1 2 3 4 5 t, c 0 1 2 3 4 5 t, c

9 класс Суздальцева Н.В. Л/Р № 1

Дата _____________ ФИ___________________________________________________ 9 «_____» класс

Лабораторная работа № 2 по теме:

«Измерение ускорения свободного падения».

Цель работы: измерить ускорение свободного падения с помощью математического маятника и определить отклонение от действительного значения.

Приборы и материалы: груз небольших размеров, длинная нить, штатив с муфтой, секундомер, линейка.

Ход работы:

Т_ср= t_ср / N = ____________________________________________________________

Таблица № 1.

Δt = 0,01с, Δℓ = 0,5 мм = 0,0005м;

Δt₁ = |t₁ - t _ср|= _________; Δt₂ = |t₂ - t _ср|= _________; Δt₃ = |t₃ - t _ср|= __________.

Δg_ср = |g_ср - g_табл|= |g_ср – 9,8 м/с²|= _________________________________________

Сделайте вывод о проделанной работе.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание.

Определите длину нитяного маятника, если за время 10 с он совершает 5 колебаний.

Дата _____________ ФИ___________________________________________________ 9 «_____» класс

Лабораторная работа № 5 по теме:

«Изучение явления электромагнитной индукции».

Цель работы: изучить явление электромагнитной индукции и научиться получать индукционный ток.

Приборы и материалы: миллиамперметр, катушка-моток, магнит дугообразный или полосовой, батарея (4,5 В), катушка с железным сердечником от разборного электромагнита, реостат, ключ, соединительные провода.

Ход работы:

1. Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток:

а) во время движения магнита относительно катушки? _______________________

б) во время его остановки? _______________________

1. Запишите, менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку:

а) во время движения магнита? _________________________________________

б) во время остановки? _________________________________________________

Напишите вывод о том, при каком условии в катушке возникал индукционный ток.__________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Почему при приближении магнита к катушке магнитный поток, пронизывающий эту катушку, менялся? (Вспомните от каких величин зависит Ф и одинаков ли модуль вектора В вблизи этого магнита и вдали от него).______________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Проверьте, одинаковым или различным будет направление индукционного тока в катушке при приближении к ней магнита и при удалении от неё того же полюса магнита? ( о направлении тока в катушке можно судить по тому, в какую сторону от нулевого деления отклоняется стрелка миллиамперметра).

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. При большей или меньшей скорости движения магнита относительно катушки

магнитный поток Ф, пронизывающий эту катушку, менялся быстрее? ___________

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

Напишите вывод о том, как зависит модуль силы индукционного тока, возникающего в катушке, от скорости изменения магнитного потока Ф, пронизывающего эту катушку.______________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9 класс/Суздальцева Н.В./Л/Р ОЦЕНКА ___________

Дата _____________ ФИ_________________________________________________ 9 «_____» класс

Лабораторная работа № 2 по теме:

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

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

Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, металлический шарик с нитью, секундомер, измерительная лента(линейка).

Ход работы:

1. Установите на краю стола штатив.

2. Закрепите нить маятника длиной 10см = 0,1м в лапке штатива, используя кусочек ластика или плотной бумаги. (Длина маятника измеряется от точки подвеса до середины шарика).

3. Отклоните шарик от положения равновесия на небольшую амплитуду(1-2 см) и отпустите. Измерьте промежуток времени (t), за который маятник совершит 20 полных колебаний.

4. Проведите еще 4 опыта так же как и в п.2-3 изменяя длину маятника.

5. Для каждого опыта вычислите период колебаний и частоту по формулам: Т = t / N ν = N / t

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.

Таблица.

6. Для каждого опыта вычислите период колебаний по формуле:

Т=2π√ℓ/g, где π = 3,14; g = 9,8 м/с².

1)

2)

3)

4)

5)

Напишите выводы о том, как зависят период и частота свободных колебаний маятника от длины его нити.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание.

1. Выберете верное утверждение:

При увеличении длины маятника в 4 раза период его колебаний:

А) увеличивается в 4 раза; Б) уменьшается в 4 раза;

В) увеличивается в 2 раза; Г) уменьшается в 2 раза;

2. Определите абсолютную погрешность периода колебаний для первого опыта по формулам:

Результат записать в виде: (Т₁ + ΔТ) с

_________________________________

3

Т,с

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 l, м

9 класс Суздальцева Н.В. Л/Р № 2

Дата _____________ ФИ_________________________________________________ 9 «_____» класс

Лабораторная работа № 3 по теме:

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

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

Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, металлический шарик с нитью, секундомер, измерительная лента(линейка).

Ход работы:

Таблица № 1.

1)

2)

3)

4)

5)

Напишите выводы о том, как зависят период и частота свободных колебаний маятника от длины его нити.____________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание.

1. Выберете верное утверждение:

При увеличении длины маятника в 4 раза период его колебаний:

А) увеличивается в 4 раза; Б) уменьшается в 4 раза;

В) увеличивается в 2 раза; Г) уменьшается в 2 раза;

2. Определите абсолютную погрешность периода колебаний для первого опыта по формулам:

Результат записать в виде: (Т₁ + ΔТ) с

_________________________________

3

Т,с

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 l, м

9 класс Суздальцева Н.В. Л/Р № 2

Дата _____________ ФИ_________________________________________________ 9 «_____» класс

Лабораторная работа № 3 по теме:

«Исследование зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины».

Цель работы: выяснить, как зависит период свободных колебаний пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины. Рассчитать период колебаний груза на пружине. Сравнить данные полученные различными методами.

Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, набор пружин, набор грузов, секундомер, измерительная лента.

Ход работы:

Опыт № 1.

Определите жесткости трех разных пружин.

• Д

  

  ля этого, закрепляя по очереди пружины разной жесткости в лапке штатива, и подвешивая к каждой пружине одинаковый груз (m = 200г = 0,2кг) определите деформацию (удлинение) каждой пружины по формуле:

Δ x = (x – x₀). см. Рис.

Δ x₁ = ______________________________________

Δ x₂ =_______________________________________

Δ x₃ = ______________________________________

Если груз, подвешенный к пружине, покоиться, то F_упр = F_т = mg

П

• Определите жесткость каждой пружины по формуле:

1)

2)

3)

Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу № 1.

Расчет жесткости пружин (m = const) Таблица № 1

Опыт № 2

В

• Для этого возьмите пружину с большей жесткостью и подвесьте один груз m = 100г к данной пружине.

• Выведите пружину с грузом из состояния равновесия и определите с помощью секундомера время (t) 10 –ти полных колебаний (N = 10) и вычислите период (T) колебания пружинного маятника по формулам:

T = t / N

• Подвешивая грузы, повторите опыт с двумя и тремя грузами.

Заполните таблицу №2 зависимости периода колебаний от массы груза для одной и той же пружины, где k = const.

Напишите вывод о том, как зависит период свободных колебаний пружинного маятника от массы груза.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт № 3.

Выясните, как период колебаний пружинного маятника зависит от жесткости пружины.

• Значения жесткости пружин перенесите из таблицы № 1.

• Для этого, оставив один груз (m = 200г = 0,2 кг) и меняя пружины разной жесткости

определите период колебаний груза по формулам: T= t / N.

Заполните таблицу №3 зависимости периода колебаний пружинного маятника от жесткости пружины для груза массой 200г. (m = const).

Напишите вывод о том, как зависит период свободных колебаний пружинного маятника от жесткости пружины. ОЦЕНКА__________

9 класс Суздальцева Н.В. Л/Р № 3

Дата _____________ ФИ_________________________________________________ 9 «_____» класс

Лабораторная работа № 4 по теме:

«Исследование зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины».

Цель работы: выяснить, как зависит период свободных колебаний пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины. Рассчитать период колебаний груза на пружине. Сравнить данные полученные различными методами.

Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, набор пружин, набор грузов, секундомер, измерительная лента.

Ход работы:

Опыт № 1.

Определите жесткости трех разных пружин.

Δ x = (x – x₀).

Δ x₁ = ______________________________________

Δ x₂ =_______________________________________

Δ x₃ = ______________________________________

1)

2)

3)

Таблица № 1 (m = const)

Опыт № 2

Выясните, как зависит период колебаний пружинного маятника от массы груза.

Таблица №2 (k = const).

Напишите вывод о том, как зависит период свободных колебаний пружинного маятника от массы груза.__________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт № 3.

Выясните, как период колебаний пружинного маятника зависит от жесткости пружины.

Таблица №3 (m = const).

Напишите вывод о том, как зависит период свободных колебаний пружинного маятника от жесткости пружины. _________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9 класс/Суздальцева Н.В./Л/Р ОЦЕНКА __________

Дата _____________ ФИ___________________________________________________ 9 «_____» класс

Лабораторная работа № 4 по теме:

«Измерение ускорения свободного падения».

Цель работы: измерить ускорение свободного падения с помощью математического маятника и определить отклонение от действительного значения.

Приборы и материалы: груз небольших размеров, длинная нить, штатив с муфтой, секундомер, линейка.

Ход работы:

Вы знаете, что ускорение свободного падения характеризует гравитационное поле Земли. Земля неоднородна. Поэтому ускорение свободного падения в каждой точке земной поверхности можно определить экспериментально. Один из способов основан на знании формулы периода колебаний математического маятника:

Возводим все в квадрат:

откуда , где π = 3,14

Из последней формулы видно, что для определения ускорения свободного падения необходимо знать длину математического маятника и период его колебаний. Длину маятника можно измерить непосредственно. Период колебаний можно измерить при помощи секундомера, для этого необходимо замерить время (t) за которое маятник совершает (N) полных колебаний, т.е. T = t / N.

1.Установите на краю стола штатив. Подвесьте к штативу шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 1 - 2 см от пола.

2

Угол отклонения не больше 5 ⁰.

3. Измерьте время (t₁) 10 полных колебаний маятника (N = 10).

4. Повторите измерения времени (не изменяя условия опыта) еще два раза. (t₂, t₃)

5. Найдите среднее значение времени:

6. Вычислите среднее значение периода колебаний (Т_ср) по среднему значению времени (t_ср) по формуле: Т_ср= t_ср / N.

____________________________________________________________

4. Измерьте длину математического маятника (ℓ).

5. Вычислите среднее значение ускорения свободного падения по формуле:

Результаты измерений и вычислений занести в таблицу с учетом погрешности измерений, пологая что:

Δt = 0,01с; Δt₁ = |t₁ - t _ср|; Δt₂ = |t₂ - t _ср|; Δt₃ = |t₃ - t _ср|; Δt_ср = (Δt₁ + Δt₂ + Δt₃) / 3;

ΔТ_ср = (Δt_ср / t_ср)·T_ср; Δℓ = 0,5 мм = 0,0005м; Δg_ср = |g_ср - g_табл|= |g_ср – 9,8 м/с²|.

Таблица

Δt₁ = |t₁ - t _ср|= _________; Δt₂ = |t₂ - t _ср|= __________; Δt₃ = |t₃ - t _ср|= __________.

Δg_ср = |g_ср - g_табл|= |g_ср – 9,8 м/с²|= _________________________________________

Рассчитайте относительную погрешность определения g_ср по формуле:

Сделайте вывод о проделанной работе.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ОЦЕНКА_______

Дополнительное задание.

Определите длину нитяного маятника, если за время 10 с он совершает 5 колебаний.

9 класс Суздальцева Н.В. Л/Р № 4

Дата _____________ ФИ___________________________________________________ 9 «_____» класс

Лабораторная работа № 5 по теме:

«Изучение явления электромагнитной индукции».

Цель работы: изучить явление электромагнитной индукции и научиться получать индукционный ток.

Приборы и материалы: миллиамперметр, катушка-моток, магнит дугообразный или полосовой, батарея (4,5 В), катушка с железным сердечником от разборного электромагнита, реостат, ключ, соединительные провода.

Ход работы:

1. Подключите катушку-моток к зажимам миллиамперметра.

2. Наблюдая за показаниями миллиамперметра, подводите один из полюсов магнита к катушке, потом несколько секунд остановите магнит, а затем вновь приближайте его к катушке, вдвигая в нее.

3. Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток:

а) во время движения магнита относительно катушки? _______________________

б) во время его остановки? _______________________

1. Запишите, менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку:

а) во время движения магнита? _________________________________________

б) во время остановки? _________________________________________________

Напишите вывод о том, при каком условии в катушке возникал индукционный ток.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Почему при приближении магнита к катушке магнитный поток, пронизывающий эту катушку, менялся? (Вспомните от каких величин зависит Ф и одинаков ли модуль вектора В вблизи этого магнита и вдали от него).

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Проверьте, одинаковым или различным будет направление индукционного тока в катушке при приближении к ней магнита и при удалении от неё того же полюса магнита? ( о направлении тока в катушке можно судить по тому, в какую сторону от нулевого деления отклоняется стрелка миллиамперметра).

_________________________________________________________________________

1. 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. Напишите:

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? ______________

Напишите вывод о том, как зависит модуль силы индукционного тока, возникающего в катушке, от скорости изменения магнитного потока Ф, пронизывающего эту катушку.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительное задание.

1. Соберите установку для опыта.

1. На катушку с сердечником наденьте катушку-моток (катушка 1), к которой подключен миллиамперметр.

2. 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?___________________

1. В каких из перечисленных в пункте 3 случаев меняется магнитный поток, пронизывающий катушку 1?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ОЦЕНКА__________

9 класс Суздальцева Н.В. Л/Р № 5

Дата _____________ ФИ___________________________________________________ 9 «_____» класс

Лабораторная работа № 6 по теме:

«Наблюдение сплошного и линейчатых спектров испускания».

Цель работы: наблюдение сплошного спектра с помощью стеклянных пластин со скошенными гранями и линейчатого спектра испускания с помощью двухтрубного спектроскопа.

Оборудование: проекционный аппарат, спектроскоп двухтрубный спектральные трубки с водородом, неоном или гелием, высоковольтный индуктор, источник питания, (эти приборы являются общими для всего класса), стеклянная пластина со скошенными гранями (выдается каждому).

Ход работы:

Таблица линейчатых спектров