Лабораторные работы

Перечень добавленных лабораторных работ

7класс

1. Измерение физических величин с учетом абсолютной погрешности.

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

3. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Измерение жесткости пружины.

4. Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления.

5. Определение центра тяжести плоской пластины.

6. Измерение давления твердого тела на опору.

Лабораторная работа по теме:

«Измерение физических величин с учетом абсолютной погрешности»

Цель работы: научиться определять цену деления измерительных приборов; измерять физические величины с учетом погрешности.

Приборы и материалы: измерительный цилиндр (мензурка), линейка, термометр, стакан с водой, пробирка, пузырек.

Методика измерений:

1. Определить единицу измерений.

2. Вычислить цену деления шкалы измерительного прибора Ц.

3. Вычислить погрешность измерений данным прибором:

∆А = = ∆А =…

1. Снять показания прибора (двумя способами):

а)

б)

1. Записать результат измерений с учётом погрешности:

…

Примечание: А – измеряемая величина (V-объем, t⁰- температура,ℓ- длина);

∆А – погрешность измеряемой величины (∆V, ∆t⁰, ∆ℓ).

Ход работы

1. Снять показания мензурки: V, мл (см³)

Примечание: обратите внимание на правильное положение глаза при отсчете объема жидкости. Глаз следует направить на деление, совпадающее с плоской частью поверхности жидкости.

1. Снять показания термометра: t⁰, ⁰С

2. Определить длину стола: ℓ, м

3. Сформулировать вывод.

Лабораторная работа по теме:

«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 диаметром 7-8 мм с водой, стеариновый шарик, три резиновых кольца (кольца от детских надувных шариков), метроном (один на весь класс) или секундомер, линейка измерительная, стробоскопическая фотография.

Ход 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 (промежуток времени между двумя следующими друг за другом ударами равен 0,5 с), 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.

1. Результаты измерений внесите в таблицу.

Примечание: вся длина трубки принята за 1.

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

2. Измерьте величину скорости равномерного движения. Для этого:

а) измерьте длину трубки ℓ;

б) измерьте время движения шарика в трубке: ∆t = 0,5 n,

где n –число ударов метронома;

в) по формуле рассчитайте скорость:

1. По фотографии:

• Измерьте пути шарика относительно линейки: ₁,₂, ₃ и т. д. Сделайте вывод.

• Определите скорость шарика:

• Сделайте вывод о движении шарика.

Лабораторная работа по теме:

«Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Измерение жесткости пружины»

Цель работы: проверить справедливость закона Гука, научиться измерять коэффициент жесткости пружины.

Оборудования: штатив с муфтой и зажимом, динамометр с заклеенной шкалой, набор грузов известной массы (по 100 г), линейка с миллиметровыми делениями.

Ход работы

Уровень «A»

1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

2. Закрепите на штативе динамометр и измерьте длину не деформированной пружины

3. Подвесьте груз известной массы, измерьте длину деформированной пружины и вычислите вызванное им абсолютное удлинение пружины:

4. К первому грузу добавьте второй, третий и четвертый грузы, записывая каждый раз удлинение пружины (𝑥).

5. Вычислите для каждого случая соответствующее значение силы тяжести: F_тж = m·g

Сила тяжести грузов, подвешенных к пружине, уравновешивается силой упругости, возникающей в пружине

1. По результатам нескольких опытов постройте график зависимости модуля силы упругости F_упр от модуля абсолютного удлинения (𝑥).

Примечание: При построении графика по результатам опыта экспериментальные точки могут не оказаться на прямой, которая соответствует формуле . Это связано с погрешностями измерения. В этом случае график надо проводить так, чтобы примерно одинаковое число точек, оказалось, по разные стороны от прямой.

1. Оцените (качественно) справедливость закона Гука для данной пружины: находятся ли экспериментальные точки вблизи одной прямой, проходящей через начало координат? Сформулируйте вывод.

2. Возьмите точку на прямой (в средней части графика) и определите по графику соответствующие этой точке значения силы упругости и удлинения, вычислите среднее значение жесткости пружины k_ср:

Уровень « B»

Воспользовавшись экспериментальными данными, вычислите погрешности измерений. Вычислите границы и, в которых находится истинное значение F ,считая, что

Примем ,где – погрешность при изготовлении грузов (для оценки можно считать, что =0,005кг).

, , где = 0,5мм

Пользуясь методом оценки погрешности косвенных измерений, можно найти

,

Найдем среднее значение и абсолютную погрешность измерения по формулам

,

Определите относительную погрешность измерения:

Результат запишите в виде , подставив в эту формулу численные значения найденных величин.

Лабораторная работа по теме:

«Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления. Измерение коэффициента трения скольжения»

Цель работы: выяснить, зависит ли сила трения скольжения от силы нормального давления; научиться измерять коэффициент трения скольжения дерева по дереву.

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

Ход работы

Уровень «А»

1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

2. Определите цену деления шкалы динамометра Ц.

3. Прикрепив к бруску динамометр, измерьте вес бруска .

4. С помощью динамометра двигайте по линейке брусок равномерно. Запишите показания динамометра, это и есть величина силы трения скольжения (согласно первому закону Ньютона сила трения компенсирует силу упругости динамометра )

Указание: динамометр должен располагаться параллельно поверхности линейки, но не касаться её.

1. Повторите опыт, поставив на брусок один, два и три груза, записывая каждый раз значения силы трения скольжения .

2. Вычислите для каждого случая соответствующее значение силы нормального давления N:

1. По результатам нескольких опытов постройте график зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления N.

2. Оцените (качественно), подтверждается ли на опыте, что сила трения скольжения прямо пропорциональна силе нормального давления: находятся ли экспериментальные точки вблизи одной прямой, проходящей через начало координат? Сформулируйте вывод.

3. Возьмите точку на прямой (в средней части графика) и определите по графику соответствующие этой точке значения силы трения скольжения и силы нормального давления. Вычислите среднее значение коэффициента трения скольжения дерева по дереву :

Уровень « B»

Воспользовавшись экспериментальными данными, вычислите погрешности измерений. Вычислите границы и, в которых находится истинное значение F ,считая, что

С учётом того, что указатель динамометра при движении колеблется, можно применять .

Найдите границы и, в которых находится истинное значение N, считая, что

Примем , где – погрешность при изготовлении грузов (для оценки можно считать, что =0,005кг, ).

Пользуясь методом оценки погрешности косвенных измерений, можно найти

,

Найдем среднее значение и абсолютную погрешность измерения по формулам

,

Определите относительную погрешность измерения:

Результат запишите в виде , подставив в эту формулу численные значения найденных величин.

Лабораторная работа по теме:

«Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления»

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

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

Ход работы

1. Определите цену деления шкалы динамометра Ц.

2. Прикрепив к бруску динамометр, измерьте вес бруска .

3. С помощью динамометра двигайте по линейке брусок равномерно. Запишите показания динамометра, это и есть величина силы трения скольжения .

Указание: динамометр должен располагаться параллельно поверхности линейки, но не касаться её.

1. Повторите опыт, поставив на брусок один, два и три груза, записывая каждый раз значения силы трения скольжения .

2. Вычислите для каждого случая соответствующее значение силы нормального давления N:

1. По результатам нескольких опытов постройте график зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления (N, Н).

2. Оцените (качественно), подтверждается ли на опыте, что сила трения скольжения прямо пропорциональна силе нормального давления: находятся ли экспериментальные точки вблизи одной прямой, проходящей через начало координат? Сформулируйте вывод.

3. Результаты измерений занесите в таблицу.

Лабораторная работа по теме:

«Определение центра тяжести плоской криволинейной пластины»

Цель работы: определить положение центра тяжести плоской криволинейной пластины.

Приборы и материалы: лист картона (плоская пластина произвольной формы), карандаш, ножницы, нить с грузом (отвес), линейка, булавка, штатив с лапкой и муфтой, пробка.

Ход работы

1. Положите на лист картона кисть вашей руки, обведите карандашом её контур.

2. Вырежьте из картона получившийся контур и проделайте в нём три отверстия с разных сторон.

3. Закрепите в лапке штатива пробку в горизонтальном положении.

4. Привяжите грузик к концу нити. Когда вы держите за нить, она натягивается грузиком вертикально. Такое приспособление называется отвесом.

5. С помощью булавки, которая вкалывается в пробку, подвесьте фигуру (пластину) и отвес.

6. Остро отточенным карандашом отметьте линию отвеса на нижнем и верхнем краях фигуры (пластины).

7. Сняв фигуру (пластину), проведите на ней линию, соединяющую отмеченные точки.

8. Повторите опыт, подвесьте фигуру (пластину) за второе, а потом за третье отверстие и проведите по отвесу соответствующие линии.

9. Обозначьте точку пересечения линий, которая и будет центром тяжести.

Проверьте: на острие карандаша поместите фигуру в найденном центре тяжести.

1. Сделайте вывод.

Указание: можно вырезать из картона фигуру любой формы.

Дополнительное задание

1. Как изменится положение центра масс, если на какую-то часть фигуры дополнительно прикрепить грузик? Сделайте вывод.

2. Можно провести исследования по определению центра тяжести плоской пластины:

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

• со смещенным центром тяжести пластины правильной геометрической формы;

• пластины произвольной формы.

Лабораторная работа по теме:

«Измерение давления твердого тела на опору»

Цель работы: рассчитать давление бруска на опору в трех положениях и сравнить их.

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

Ход работы

1. Определите цену деления динамометра.

2. С помощью динамометра определите вес бруска .

3. Сила давления бруска на стол в этом опыте численно равна весу бруска : =

4. С помощью линейки измерьте длину, ширину и высоту бруска: ɑ =…м ; b =…м ; c =…м

5. Используя полученные данные, вычислите площадь грани, на которой стоит брусок:

; ;

Значение площади округлите до первых двух значащих цифр.

1. Вычислите давление, которое производит брусок на стол каждой гранью:

Значение давления округлите до первых двух значащих цифр.

1. На основе полученных результатов сформулируйте вывод.

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