РазработктИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ для 10 класса

Лабораторная работа №1

Тема: Измерение ускорения тела при равноускоренном движении

Цель: овладеть методом экспериментального измерения ускорения прямолинейного равноускоренного движения тела из состояния покоя

Оборудование: секундомер, монорельс, тележка, деревянный брусок, штатив

Пояснения к работе

В качестве объекта наблюдения используется тележка, движущаяся по поверхности монорельса. Чтобы придать ей равноускоренное движение, монорельсу придают наклонное положение (подложить под один из концов монорельса тетрадь).

Если на верхний конец монорельса поставить тележку и отпустить её, под действием силы тяжести она придёт в движение, причём скорость её будет постепенно возрастать. Для ограничения её движения используют деревянный брусок, установленный на противоположном конце (нижнем) монорельса.

Из формулы S = a*t² / 2 (1) следует, что а = 2*S / t² (2).

Таким образом, ускорение можно определить, если измерить перемещение тела и время, за которое оно было совершено.

Ход работы

№ опыта

Х₀, м

Х, м

S, м

t, с

а, м/с²

1

0

200мм =

Х - Х₀ =

2

0

250мм =

Х - Х₀ =

3

0

300мм =

Х - Х₀ =

1. Соберите установку: под один конец монорельса подложите книгу (физику), а на другой его конец - брусок (чтобы ограничить движение тележки).

2. Установите тележку у верхнего конца монорельса. Определите значение начальной координаты Х₀ (0 м)

3. Установите брусок на метке 200 мм, ограничив этим участок движения тележки.

4. Отпустите тележку (не толкая её!!!) и одновременно включите секундомер.

5. При ударе тележки о брусок выключите его и запишите время равноускоренного движения тележки при перемещении на 200 мм

7.Повторите пуски тележки (пункты 2 - 5), увеличив перемещение бруска до 250, а затем 300 мм

8.Вычислите по формуле (2) значение ускорения, с которым двигалась тележка в каждом из опытов

а_{1 =}

а_{2 =}

а₃

а_{ср =}

9.Сравните полученные значения ускорения и сделайте вывод о том, можно ли считать движение тележки равноускоренным при движении по всей длине поверхности монорельса.

___________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: В результате проведённой работы я научился (лась) _______________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 2

Тема: Изучение движения тела, брошенного горизонтально

Цель: измерить начальную скорость тела брошенного горизонтально

Оборудование: штатив с муфтой и зажимом, изогнутый желоб, металлический шарик лист бумаги, лист копировальной бумаги, отвес, измерительная лента

Теоретические сведения

Шарик скатывается по изогнутому желобу, нижняя часть которого горизонтальна. После отрыва шарик движется по параболе (см рис на стр 321).

Hh = gl²/2V². Следовательно, при уменьшении начальной высоты в 4 раза, дальность уменьшается в 2 раза.

Измерив h и l, можно найти скорость шарика в момент отрыва от желоба: V₀ = √g/2h

Ход работы

1.Соберите установку, чтобы h = 40 см

2.Под желоб положить лист бумаги и придавить книгой, чтобы он не двигался во время опыта.

3.Отметить на листе точку А отвесом

4.Положите шарик в желоб и отпустите (без толчка!). Заметьте примерно, где он коснётся стола.

5. Положите на это место лис бумаги, , а на него копировальную бумагу и закрепите всё книгой

6.Снова поместите шарик в желоб и отпустите.

7.Пункт № 6 повторите 4 - 5 раз

8.Осторожно снимите копировальную бумагу (лист остаётся на месте без передвижения), и отметь какую - либо точку, лежащую между отпечатками

9.Измерить расстояние l от отмеченной точки до точки А, и между крайними отпечатками L

10.Повторите пункт 1 - 9, опустив желоб, чтобы h = 10 см

11.Измерьте соответствующее значение дальности полёта и вычислите отношение:

h₁/h₂ =

l₁/l₂ =

12.Заполните таблицу

№ оп

h, м

l, м

h₁/h₂

l₁/l₂

13.По результатам первого опыта вычислите V₀

14.Сделайте вывод по проведённой работе

Вывод: В результате проведённой работы я научился (лась) _______________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 3

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

Цель: получить формулу зависимости силы упругости пружины от её удлинения

Оборудование: груз наборный, пружина спиральная узкая, пружина спиральная широкая, рулетка, штатив

Пояснения к работе

Способ измерения силы упругости, используемый в данной работе, основан наследующих соображениях. Если к пружине, подвешенной вертикально, прикрепить груз, то она под действием этого груза начнёт удлиняться. При этом на груз кроме силы тяжести, действующей вниз, станет действовать сила упругости растягиваемой им пружины, направленная вверх. Удлинение продолжится до тех пор, пока эти силы не станут равными по величине. Следовательно, зная значение силы тяжести F_т, действующей на груз, неподвижно висящий на растянутой им пружине, можно определить чему равно значение силы упругости F_упр, действующей при этом на груз со стороны пружины: F_упр= F_т (1). Значение силы тяжести можно узнать по массе груза: F_т=9,8Н/кг*m_г (2)

Удлинение пружины х определяют по разности значений координат её нижнего конца после растяжения х₁ и до него х₀: х=х₁ - х₀ (3)

Ход работы

1.Подготовить таблицу для записи результатов измерений и вычислений

Широкая пружина

Х₀, мм

m, г

10

20

30

40

50

Х₁, мм

Х, м

F_упр, Н

k, Н/м

Узкая пружина

Х₀, мм

m, г

40

80

120

160

200

Х_1, мм

Х,м

F

k, Н/м

2.Растяните рулетку вдоль оси штатива и закрепите широкую пружину на штативе

3.Определите по рулетке значение начальной координата Х₀=

4.Подвешивайте поочерёдно к пружине грузы массой 10, 20, 30, 40, 50 г и каждый раз заносите в таблицу значение координаты конца растянутой пружины Х₁

5.Переведите в кг значения масс подвешиваемых грузов

6.Вычислите по формуле (2) значение силы тяжести для каждого груза и на основании формулы (1) занесите в таблицу F_упр для каждого груза

7.Вычислите по формуле (3) и выразите в метрах значения удлинения пружины для каждого случая

8.Подвесьте к штативу узкую пружину и проведите аналогичные измерения и расчёты, заполните таблицу

9.Постройте на одной координатной плоскости графики зависимости силы упругости от удлинения для:

А)широкой пружины - красным карандашом

Б)узкой пружины - зелёным карандашом

10.По оси Х - удлинение в метрах, по оси Y - сила упругости в ньютонах

11.Вычислите жёсткость пружины: k=F_упр/Х, и сделай вывод ________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Вывод: В результате проведённой работы я ___________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 4

Тема: Измерение коэффициента трения скольжения

Цель: Ознакомиться с приёмом определения коэффициента трения скольжения

Оборудование: брусок деревянный, динамометр 0 -5 Н, груз наборный, ось рычага, монорельс

Пояснения к работе

Из теории известно, что сила трения скольжения зависит прямо пропорционально от коэффициента трения μ и силы нормального давления N: F_тр = μ * N. Если тело движется по горизонтальной поверхности, то сила нормального давления тела на поверхность равна весу тела N = P, a F_тр = μ * P. Коэффициент трения скольжения можно определить, измерив силу трения и вес тела.

μ = F_тр / P

Ход работы

1.Подготовьте таблицу для записи измерений и вычислений

№ опыта

Р_бр, Н

Р_гр, Н

Р, Н

F_тр, Н

μ

μ_ср,

1

2

3

2.Вставьте в отверстие бруска ось утолщением вниз

3.Измерьте вес бруска с осью Р_бр

4.Положите брусок на монорельс и прицепите к нему динамометр. Потяните за динамометр вдоль монорельса и добейтесь равномерного скольжения бруска. Измерьте силу трения F_тр

5.Выберите из состава груза наборного груз массой 50 г. Вычислите вес этого груза Р_гр

6.Закрепите груз на бруске

7.Вычислите суммарный вес бруска и груза Р

8.Измерьте силу трения скольжения, действующую на брусок с грузом

9.Повторите опыт ещё два раза, закрепляя поочерёдно два и три груза массой по 50 г

10.Сделайте вывод о том, как зависит сила трения скольжения от веса тела

11.По результатам каждого из опытов вычислите коэффициент трения и найдите его среднее значение

Вывод: В результате проведённой работы я научился (лась) _______________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 5

Тема: Определение ускорения свободного падения при помощи маятника

Цель: отработать способ измерения ускорения свободного падения с помощью груза на подвесе

Оборудование: штатив, железный брусок из набора тел равного объёма, нить, секундомер, рулетка

Пояснения к работе

Ускорение свободного падения можно определить на основании зависимости периода свободных математического маятника от его длины. Формула, описывающая эту зависимость, включает и ускорение свободного падения.

Ход работы

1.Штатив разместите на столе так, чтобы конец лапки выступал на 5 - 10 см за край поверхности рабочего стола

2.На конце нити сделайте петлю, за которую подвесьте груз, а другой конец нити зажмите в лапке. При этом груз должен находиться на высоте 2 - 3 см от пола (измерьте длину нити в метрах: это расстояние от точки подвеса до середины груза)

3.Подготовьте таблицу для регистрации результатов опыта

№ опыта

L, м

N

t, с

T, с

g, м/с²

g_ср,. м/с²

1

40

2

40

3

40

4.Отведите груз на 5 - 10 см в сторону от положения равновесия, отпустите и одновременно включите секундомер

5.Определите время, за которое груз совершит 40 полных колебаний

6.Вычислите период колебания Т

7.Вычислите значение ускорения свободного падения по формуле:

8.Повторите опыт ещё два раза

9.Вычислите среднее значение ускорения свободного падения в проведённой серии опытов

10.Сравните полученное значение ускорения свободного падения с табличным и укажите возможные причины расхождения результатов

Вывод: В результате проедённой работы я научился (лась) _______________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 6

Тема: Наблюдение за охлаждением воды при её испарении и определение влажности воздуха, выяснение причин ,влияющих на скорость испарения жидкости

Цель: экспериментально подтвердить, что жидкость при испарении охлаждается и научиться определять влажность воздуха, а также выяснить какие условия влияют на скорость испарения жидкости

Оборудование: термометр, немного выты, два предметных стекла, палочка стеклянная, стакан с водой, одеколон (один на класс), нить

Ход работы

I. Наблюдение за охлаждением воды при её испарении и измерение влажности воздуха:

1.Подготовьте таблицу

№ опыта

t₁, ⁰С

t₂, ⁰С

t₁ - t₂, ⁰С

1

2.Измерьте температуру воздуха в классе t₁

3.Оберните резервуар термометра сухой ватой так, чтобы кончик ваты свободно свисал вниз, и закрепите её (можно примотать ниткой)

4.Держа термометр за его верхний край, опустите свободную часть ваты в воду. Вода должна смочить вату. При этом резервуар термометра должен оставаться выше уровня воды в стакане

5.Наблюдайте за изменением температуры (понижением) при испарении жидкости с поверхности ваты

6.Запишите самое низкое значение температуры влажного термометра t₂

7.Определите разность температур

8.С помощью психрометрической таблицы определите влажность воздуха в классе: ___________________________________

II. Выяснение условий скорости испарения жидкости:

1.Приготовьте таблицу и выполняйте действия, описанные в таблице

2.Заполните пустые графы по результатам проведённого опыта

№ п/п

Первое

стекло

Второе

стекло

Что сделать

вопрос

Наблюдаемое явление

вывод

1

Капля воды

Капля одеколона

Растереть по стеклу палочкой

Какая из капель быстрее испарится?

2

Капля одеколона

Капля одеколона

Помахать на второе стекло веером

Какая из капель быстрее испарится?

3

Капля воды

Капля воды

Прогреть снизу второе стекло

Какая из капель быстрее испарится?

4

Капля воды

Капля воды

На втором стекле заставить растечься

Какая из капель быстрее испарится?

Сделайте вывод по результатам проведённых работ

Вывод: В результате проведённой работы я научился (лась) _______________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 7

Тема: Определение коэффициента поверхностного натяжения

Цель: экспериментально определить коэффициент поверхностного натяжения методом отрыва капель

Оборудование: весы учебные, разновес, клин измерительный, пипетка, штангенциркуль, стакан с водой, стакан химический

Описание работы

Отрыв капли от пипетки происходит при равенстве: mg = σπd, где

m - масса капли

σ - коэффициент поверхностного натяжения воды

d - внутренний диаметр пипетки

Для точности измеряют массу нескольких капель М = mn (n - число капель)

Ход работы

1.Измерьте внутренний диаметр пипетки (штангенциркулем)

2.Накапайте в пустой стакан 100 - 200 капель воды и с помощью весов определите массу воды М.

3.Вычислите σ = Мg/nπd

4.Заполните таблицу

d, м

n

M, кг

σ, Н/м

Вывод: В результате проведённой работы я научился (лась) _______________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Дата ____________ Тема:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20