Физпрактикум по механике. 9-й класс

Цель урока

. Способствовать формированию у
учащихся глубоких и прочных знаний по физике,
развитию мышления, познавательной
самостоятельности, интеллектуальных и
практических умений и навыков, в том числе умений
выполнять простые наблюдения, измерения и опыты,
обращаться с приборами, анализировать
результаты эксперимента, вычислять погрешности
измерений, делать обобщения, выводы и тем самым
готовить учащихся к трудовой деятельности.

Задачи урока:

Воспитательная:

Развитие познавательного
интереса учащихся, основ коммуникационного
общения, уверенности в собственных силах;

Учебная

: Обобщение, систематизация,
углубление математических знаний в решении
практических заданий по физике.

Развивающая:

Развитие памяти, логического
мышления, приемов умственной деятельности в
решении межпредметной связи математики и физики.

Техническое оснащение:

компьютер, экран,
мультимедийный проектор

Подготовка к уроку и оформление кабинета:

класс
предварительно делится на пары.

Ставятся лабораторные оборудования,
необходимые для физпрактикума:

Штативы и трибометр, брусок и шары, линейка,
ластик, динамометр, угольник ученический,
подвижный блок, грузы массой по 100г с двумя
крючками, нить длиной 50 см с петлями на концах,
секундомер. На экране высвечиваются тема урока,
цель урока, название работ.


1.Организационный момент.

Проверка подготовки класса к уроку.

На экране высвечиваются тема урока, цель урока,
название работ:

1.Измерение механической работы.
2. Измерение силы упругости.
3. Измерение силы трения скольжения.
4.Измерение средней мощности при подъеме тела.
5. Измерение КПД подвижного блока.
6.Нахождение коэффициента трения при скольжении
тела по наклонной плоскости.
7. Сравнение работы силы тяжести с изменением
кинетической энергии тела.


2.Выполнение лабораторных работ.

Учитель

: “ Ребята, вам даны инструкции работ
и вы должны внимательно ознакомиться с ней,

Найти необходимые формулы и данные, выполнить
работу по инструкции, заполнить таблицу, сделать
необходимые вычисления”

Лабораторная работа №1.

Измерение механической работы

Приборы и материалы: 1) трибометр
лабораторный, 2) .динамометр учебный, 3) лента
измерительная с сантиметровыми делениями, 4)
грузы массой по 100 г с двумя крючками 2 шт. 5)
угольник ученический.

Порядок выполнения работы

Вариант 1. Положите брусок на линейку
трибометра, а на брусок два груза массой по 100 г.
За крючок бруска зацепите динамометр (рис. 2).

Рис. 2

2.Переместите брусок с грузами
равномерно вдоль линейки трибометра и запишите
показания динамометра с точностью
3.Измерьте модуль перемещения бруска с точностью
до 0,005 м относительно стола.
4.Вычислите работу силы тяги по перемещению
бруска относительно стола.
5. Вычислите абсолютную и относительную
погрешности измерения работы.
6. Результаты измерений и вычислений запишите в.
тетрадь.
7. Ответьте на вопросы:
1) Как направлен вектор силы тяги относительно
вектора перемещения бруска?
2)Какой знак имеет работа, совершенная, силой тяги
по перемещению бруска?

Вариант 2.1. Положите брусок с
двумя грузами на линейку трибометра. За крючок
бруска зацепите динамометр, расположите его под
углом 30° к линейке. Угол наклона динамометра
проверьте с помощью угольника.

Рис. 3

1.Переместите равномерно брусок с грузами по
линейке, сохраняя первоначальное, направление
силы тяги. Запишите показания динамометра с
точностью до 0,1 Н.
2.Измерьте модуль перемещения бруска с точностью
до .0,005 м относительно стола,
3.Вычислите работу силы тяги по перемещению
бруска относительно стола.
4.Результаты измерений и вычислений запищите в
тетрадь.

Ответьте на вопросы:

1.Как направлен вектор силы тяги относительно
вектора перемещения бруска?

2.Какой знак имеет работа силы тяги по
перемещению бруска?

Лабораторная работа №2.

Измерение работы силы упругости.

Приборы и материалы: 1) динамометр
учебный, 2) линейка измери-
тельная 30—35 см с миллиметровыми делениями.

Порядок выполнения работы

  1. Растяните пружину динамометра с силой 2 Н и
    измерьте ее деформацию (рис. 4).
  2. Вычислите жесткость пружины.
  3. Вычислите работу силы упругости, совершенную
    при растяжении и сокращении пружины.

Рис. 4

  1. Вычислите абсолютную и относительную
    погрешности измерения работы.Результаты
    измерений и вычислений запишите в
    тетрадь.Ответьте на вопросы:

1).Зависит ли работа силы упругости от
деформации пружины? Как? 2).Чем отличаются работы
силы упругости, совершенные при растяжении и
сжатии пружины?
3).Какова сумма этих работ?

Лабораторная работа№3.

Измерение работы силы трения скольжения.

Приборы и материалы: 1) динамометр
учебный, 2). лента измерительная с сантиметровыми
делениями, 3) брусок от лабораторного трибометра.

Порядок выполнения работы

  1. Положите брусок на стол и заметьте
    его начальное положение.

  2. Толкните слегка брусок рукой и заметьте его
    новое положение на столе ( рис. 5).
  3. Измерьте модуль перемещения бруска
    относительно стола с точностью до 0,005 м.
  4. Измерьте модуль силы трения скольжения бруска
    по столу с точностью до 0,1 Н.
  5. Вычислите работу силы трения скольжения бруска
    по столу. 6. Вычислите абсолютную и относительную
    погрешности измерения работы. Результаты
    измерений и вычислений запишите в тетрадь.
  6. Ответьте на вопросы:
    1) Чем отличается работа силы трения от работы
    других механических сил? Может ли работа силы
    трения при движении тела по замкнутой траектории
    равняться нулю?
    2) Как изменяется механическая энергия тела,
    когда на него действует сила трения скольжения?

Рис 5.

Лабораторная работа №4.

Измерение средней мощности при подъеме тела.

Приборы и материалы. 1) динамометр
учебный, 2). лента измерительная с сантиметровыми
делениями. 3) часы с секундной стрелкой или
метроном механический 4) трибометр лабораторный.

Порядок выполнения работы

1. Поднимите несколько раз брусок. на
высоту линейки трибометра (рис 6.), при этом ведите
счет подъемов бруска.

Рис 6.

2.Запишите число подъемов, высоту подъема и
время вьполнения работы.
3.Вычислите работу, затраченную на подъемы
бруска.
4. Вычислите среднюю мощность, развиваемую при
этом. Результаты измерений и вычислений
запишите в тетрадь.
5. Ответьте на вопросы;
1) Скалярной или векторной величиной является
мощность?
2)Зависит ли средняя мощность, развиваемая при
подъеме от числа подъемов в минуту?

Лабораторная работа №5.

Измерение КПД, подвижного блока.

Приборы и материалы: 1) блок, 2)
динамометр, учебный, 3) лента измерительная с
сантиметровыми делениями, 4) грузы -массой по 100 г
с двумя крючками — 3 шт., 5) штатив для фронтальных
работ, 6) нить длиной 50 см с петлями на концах.

Рис. 7

Порядок выполнения работы

1. Соберите установку с подвижным блоком, как
показано на рисунке 7. Через блок перебросьте
нить. Один конец нити зацепите за лапку штатива,
второй за крючок динамометра. К обойме блока
подвесьте три груза массой по 100 г.

2. Возьмите динамометр в руку, расположите его
вертикально так, чтобы блок с грузами повис на
нитях, и измерьте модуль силы натяжения нити.

3.Поднимите равномерно грузы на некоторую
высоту и измерьте модули перемещений грузов и
динамометра относительно стола.

4. Вычислите полезную и совершенную работы
относительно стола.

5.. Вычислите КПД подвижного блока. Ответьте на
вопросы:
1) Какой выигрыш в силе дает подвижный блок?
2) Можно ли при помощи подвижного блока получить
выигрыш в работе?
3) Как повысить КПД подвижного блока?

Лабораторная работа№6.

Сравнение работы силы тяжести с, изменением
кинетической энергии тела.

Приборы и материалы: 1) шарик диаметром 25 мм на
нити, 2) линейка измерительная 30 — 35 см с
миллиметровыми делениями, 3) динамометр учебный.

Порядок выполнения работы

1.Измерьте модуль веса шарика с помощью
динамометра.
2.Поставьте линейку на стол вертикально.
Поднимите шарик на высоту линейки и отпустите
его (рис8). В месте падения шарика на стол положите
тетрадь.
3. Вычислите работу, совершенную силой тяжести
относительно стола при падения шарика.
4. Вычислите модуль мгновенной скорости шарика,
относительно стола в момент его падения на стол
5..Вычислите кинетическую энергию шарика
относительно стола в момент его падения на стол.
6. Вычислите изменение кинетической энергии
шарика.
7. Результаты измерений и вычислений запишите в
тетрадь.
8. Сравните работу силы тяжести с изменением
кинетической энергии шарика.

Сделайте вывод.

Лабораторная работа № 7

:

“Изучение движения тела под действием
нескольких сил”.

Цель работы:

измерить коэффициент трения
скольжения при движении каретки под действием
нескольких сил.

Оборудование:

направляющая рейка, каретка,
грузы, динамометр, штатив с лапкой, секундомер с
датчиками, пластиковый коврик.

Ход работы

Установите каретку наверху в упор на
направляющей рейке (рис 9) и придерживайте ее
рукой.

Один из датчиков от секундомера установите
близко настолько близко к каретке, как только
возможно, т.е. так чтобы еще не срабатывал счетчик
секундомера. Второй датчик установите ниже.

Измерьте расстояние между датчиками. Отпустите
каретку. При прохождении каретки мимо первого
датчика секундомер включается,

При прохождении второго – выключается,
показывая при этом время движения каретки между
датчиками.

По измерениям перемещения и времени движения
каретки между датчиками вычисляют ускорения. По
высоте, основанию и длине направляющей рейки –
тангенс и косинус угла наклона плоскости, по
которой движется каретка. Затем вычисляют
коэффициент трения скольжения ( µ=tg? –a/gcos?).

Кладут направляющую рейку на стол и
динамометром равномерно тянут вдоль нее каретку.
Вычисляют коэффициент трения. Сравнивают
вычисленные этими двумя способами значения
коэффициента трения.

Рис 8.

5.Отчет о проделанной работе.

Доклад
учащихся, показ презентаций.

Рефлексия.


6.Конец урока.


Использованная литература:

1. “Физический эксперимент в средней
школе”,автор Хорошавин С.А
2. “Методика преподавания физики в средней
школе”, авторы Глазунов, А.Т.Нурминский И.И.,
Пинский А.А.
3. “Практикум по методике и технике школьного
физического эксперимента”,авторы АнциферовЛ.И.,
Пищиков И.М
4. “Фронтальные экспериментальные задания по
физике”, авторы Буров В.А,.Иванов А.И., Свиридов.И.

Приложения

Следующий: