Лабораторная работа №1
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
2. ТЕОРИЯ
Движение, при котором скорость тела изменяется за равные промежутки времени, называется равноускоренным. Основной характеристикой равноускоренного движения является ускорение: , которое показывает быстроту изменения скорости. Ускорение движения некоторых тел можно определить опытным путем, например, ускорение движущегося шарика по желобу. Для этого используется уравнение равноускоренного движения: . Если , то . При измерениях величин допускаются некоторые погрешности, поэтому нужно проводить несколько опытов и вычислений и найти среднее значение .
3. ОБОРУДОВАНИЕ
4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
4.1 Собрать установку.
4.2 Пустить шарик с верхнего конца желоба, определить время движения шарика до столкновения с цилиндром, находящимся на другом конце желоба.
4.3 Измерить длину перемещения шарика.
4.4 Подставив значения и , определите ускорение , подставив в уравнение .
4.5 Не меняя угол наклона желоба повторить опыт еще 4 раза, определить для каждого опыта значение .
4.6 Определить среднее значение ускорения: .
4.7 Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.
4.8 Оформить работу, сделать вывод, ответить на контрольные вопросы, решить задачу.
5. ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ
№ опыта | Длина пути S n , м | Время движения t n , с | Ускорение | Среднее значение ускорения | Погрешности |
6. РАСЧЕТЫ
В данном разделе необходимо записать расчеты для каждого опыта и записать значение
7. ВЫВОД
8. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
8.1 Что такое мгновенная скорость? Средняя скорость? Как определяются?
8.2 Написать уравнение равноускоренного движения и свободного падения тел.
8.3 Решить задачу:
Лабораторная работа №1
Измерение ускорения тела при равноускоренном движении.
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
2. ОБОРУДОВАНИЕ
3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
3.1 Собрать установку.
3.2 Пустить шарик с верхнего конца желоба, определить время движения шарика до столкновения с цилиндром, находящимся на другом конце желоба.
3.3 Измерить длину перемещения шарика.
3.4 Подставив значения и , определите ускорение , подставив в уравнение .
3.5 Не меняя угол наклона желоба повторить опыт еще 4 раза, определить для каждого опыта значение .
Время движения t n , с
Ускорение
Среднее значение ускорения
5. РАСЧЕТЫ
В данном разделе необходимо записать расчеты для каждого опыта
6. ВЫВОД
7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
7.1 Что такое мгновенная скорость? Средняя скорость? Как определяются?
7.2 Написать уравнение равноускоренного движения и свободного падения тел.
7.3 Решить задачу:
Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с. Через сколько секунд оно будет на высоте 25 метров? (Смысл ответа пояснить).
группа№ _________________________
Выполнил:_______________________
По
физике
за 9 класс (И.К.Кикоин, А.К.Кикоин, 1999 год),
задача №1
к главе «ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
».
Цель работы: вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу. Для этого измеряют длину перемещения s шарика за известное время t. Так как при равноускоренном движении без начальной скорости
то, измерив s и t, можно найти ускорение шарика. Оно равно:
Никакие измерения не делаются абсолютно точно. Они всегда производятся с некоторой погрешностью, связанной с несовершенством средств измерения и другими причинами. Но и при наличии погрешностей имеется несколько способов проведения достоверных измерений. Наиболее простой из них - вычисление среднего арифметического из результатов нескольких независимых измерений одной и той же величины, если условия опыта не изменяются. Это и предлагается сделать в работе.
Средства измерения: 1) измерительная лента; 2) метроном.
Материалы: 1) желоб; 2) шарик; 3) штатив с муфтами и лапкой; 4) металлический цилиндр.
Порядок выполнения работы
1. Укрепите желоб с помощью штатива в наклонном положении под небольшим углом к горизонту (рис. 175). У нижнего конца желоба положите в него металлический цилиндр.
2. Пустив шарик (одновременно с ударом метронома) с верхнего конца желоба, подсчитайте число ударов метронома до столкновения шарика с цилиндром. Опыт удобно проводить при 120 ударах метронома в минуту.
3. Меняя угол наклона желоба к горизонту и производя небольшие передвижения металлического цилиндра, добивайтесь того, чтобы между моментом пуска шарика и моментом его столкновения с цилиндром было 4 удара метронома (3 промежутка между ударами).
4. Вычислите время движения шарика.
5. С помощью измерительной ленты определите длину перемещения s шарика. Не меняя наклона желоба (условия опыта должны оставаться неизменными), повторите опыт пять раз, добиваясь снова совпадения четвертого удара метронома с ударом шарика о металлический цилиндр (цилиндр для этого можно немного передвигать).
6. По формуле
найдите среднее значение модуля перемещения, а затем рассчитайте среднее значение модуля ускорения:
7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:
|
среднее значение |
Вычисления:
Вычисление погрешностей
Условие задачи:
Задача номер 1
Цель работы: вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу. Для этого измеряют длину перемещения s шарика за известное время t. Так как при равноускоренном движении без начальной скорости
то, измерив s и t, можно найти ускорение шарика. Оно равно:
Никакие измерения не делаются абсолютно точно. Они всегда производятся с некоторой погрешностью, связанной с несовершенством средств измерения и другими причинами. Но и при наличии погрешностей имеется несколько способов проведения достоверных измерений. Наиболее простой из них - вычисление среднего арифметического из результатов нескольких независимых измерений одной и той же величины, если условия опыта не изменяются. Это и предлагается сделать в работе.
Средства измерения: 1) измерительная лента; 2) метроном.
Материалы: 1) желоб; 2) шарик; 3) штатив с муфтами и лапкой; 4) металлический цилиндр.
Порядок выполнения работы
1. Укрепите желоб с помощью штатива в наклонном положении под небольшим углом к горизонту (рис. 175). У нижнего конца желоба положите в него металлический цилиндр.
2. Пустив шарик (одновременно с ударом метронома) с верхнего конца желоба, подсчитайте число ударов метронома до столкновения шарика с цилиндром. Опыт удобно проводить при 120 ударах метронома в минуту.
3. Меняя угол наклона желоба к горизонту и производя небольшие передвижения металлического цилиндра, добивайтесь того, чтобы между моментом пуска шарика и моментом его столкновения с цилиндром было 4 удара метронома (3 промежутка между ударами).
4. Вычислите время движения шарика.
5. С помощью измерительной ленты определите длину перемещения s шарика. Не меняя наклона желоба (условия опыта должны оставаться неизменными), повторите опыт пять раз, добиваясь снова совпадения четвертого удара метронома с ударом шарика о металлический цилиндр (цилиндр для этого можно немного передвигать).
6. По формуле
найдите среднее значение модуля перемещения, а затем рассчитайте среднее значение модуля ускорения:
7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:
Номер опыта
Число
ударов
метро
нома
aср, м/с2
При прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости
где S - путь, пройденный телом, t - время прохождения пути. Средства измерения: измерительная лента (линейка), метроном (секундомер).
Лабораторная установка и порядок выполнения работы подробно описаны в учебнике.
среднее значение
Вычисления:
Вычисление погрешностей
Точность приборов: Измерительная лента:
Секундомер:
Вычислим абсолютные погрешности:
Вычислим относительную погрешность:
Абсолютная погрешность косвенного измерения:
Найденное в результате работы ускорение можно записать так:
но при данной абсолютной погрешности последняя цифра в значении аср значения не имеет, поэтому запишем так:
ПЛАН ЗАНЯТИЯ (2 часа)
Тема занятия: «Лабораторная работа №1 «Измерение ускорения тела при равноускоренном движении».
Тип занятия – практический
Цели занятия:
Цель работы: вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу. Для этого измеряют длину перемещения s шарика за известное время t. Так как при равноускоренном движении без начальной скорости
1. Организация занятия
1) отметить в классном журнале отсутствующих;
2) м обилизация учебной деятельности учащихся: доброжелательный настрой учителя и учащихся, быстрое включение класса в деловой ритм, организация внимания всех учащихся
2. Ход работы
то, измерив s и t, можно найти ускорение шарика. Оно равно:
Никакие измерения не делаются абсолютно точно. Они всегда производятся с некоторой погрешностью, связанной с несовершенством средств измерения и другими причинами. Но и при наличии погрешностей имеется несколько способов проведения достоверных измерений. Наиболее простой из них - вычисление среднего арифметического из результатов нескольких независимых измерений одной и той же величины, если условия опыта не изменяются. Это и предлагается сделать в работе.
Средства измерения: 1) измерительная лента; 2) метроном.
Материалы: 1) желоб; 2) шарик; 3) штатив с муфтами и лапкой; 4) металлический цилиндр.
Порядок выполнения работы
1. Укрепите желоб с помощью штатива в наклонном положении под небольшим углом к горизонту (рис. 175). У нижнего конца желоба положите в него металлический цилиндр.
2. Пустив шарик (одновременно с ударом метронома) с верхнего конца желоба, подсчитайте число ударов метронома до столкновения шарика с цилиндром. Опыт удобно проводить при 120 ударах метронома в минуту.
3. Меняя угол наклона желоба к горизонту и производя небольшие передвижения металлического цилиндра, добивайтесь того, чтобы между моментом пуска шарика и моментом его столкновения с цилиндром было 4 удара метронома (3 промежутка между ударами).
4. Вычислите время движения шарика.
5. С помощью измерительной ленты определите длину перемещения s шарика. Не меняя наклона желоба (условия опыта должны оставаться неизменными), повторите опыт пять раз, добиваясь снова совпадения четвертого удара метронома с ударом шарика о металлический цилиндр (цилиндр для этого можно немного передвигать).
6. По формуле
найдите среднее значение модуля перемещения, а затем рассчитайте среднее значение модуля ускорения:
7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:
Номер опыта
s, м
sср, м
Число
ударов
метро
нома
t, с
aср, м/с2
При прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости
где S - путь, пройденный телом, t - время прохождения пути. Средства измерения: измерительная лента (линейка), метроном (секундомер).
Лабораторная установка и порядок выполнения работы подробно описаны в учебнике.
№ опыта
t, с
S, м
0,5
0,028
5,5
0,5
0,033
0,49
0,039
5,5
0,49
0,032
6,5
0,51
0,024
среднее значение
5,7
0,5
0,031
Вычисления:
Вычисление погрешностей
Точность приборов: Измерительная лента:
