Лабораторен практикум Първи цикъл - Механика Теми: 1. Основни насоки при провеждане на физическо изследване - увод. 2. Опитно определяне на ускорениет

Препис

1 Теми: 1. Основни насоки при провеждане на физическо изследване - увод.. Опитно определяне на ускорението при равноускорително движение.. Експериментална проверка на втори принцип на механиката.. Определяне на центъра на тежестта на плоски пластинки. Изследване на условията за равновесие на тяло.. Определяне на собствената механична мощност при изкачване на стълби.. Експериментално изследване на закона на Архимед. Разпределение на групите: График на групите: IX a 1 група група група група група IX б дата първа 1 група уводно упр. лаб. упр. лаб.упр. лаб.упр. лаб.упр. лаб. упр. втора 1 група уводно упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр трета 1 група уводно упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр. четвърта 1 група уводно упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр. пета 1 група уводно упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр. лаб. упр. Забележка: Всеки ученик: подготвя папка с набор от необходимите протоколи за работа в час; се подготвя предварително върху теоретичната част на съответното упражнение от учебника по предоставения график; запознава се с опитните симулации по наличните теми на Физика Анимации /Симулации или спазва правилата за успешна и безопасна работа с уреди и материали в лабораторни условия; в часа попълва протокол по образец за резултатите от измерванията и прави заключения; в края на часа предава папката с попълнените протоколи на учителя; получава оценка за реализираната практическа дейност в рамките на учебните часове предвидени за лабораторен практикум. Ръководител: Л. Владимирова 1

2 Работен лист за практически дейности 1 Основни насоки при провеждане на физическо изследване - увод / стр. 10 Какво трябва да зная? 1. Физическото изследване (научен метод) е средство за опознаване на природата и проверка на всяка физична теория. Включва дейности като:. Запознайте се с правилата са успешна и безопасна работа в лаборатория.. Измерването на физична величина означява да се сравни с величина от същия вид, приета за единица. Основните методи за измерване са два: Преки измервания. Използват се специализирани уреди, при което търсената величина се отчита непосредствено по скалата или дисплея на съответния уред. Дайте примери: Величина Основна мерна единица Уред Косвени измервания. Налага се дадена величина да се пресметне по разултатите от измервания на други величини. Винаги се използват стойности на величините в основна мерна единица. Пример: За да намерете скоростта на тяло, което се движи праволинейно и равномерно, трябва да измерите пътя s (в метри), изминат от тялото и да засечете времето t (в секунди) за неговото движение. Скоростта се оптеделя по познатата ни формула: и м.ед.. Грешка при измерванията е разликата между действителната стойност и измерената стойност на величината, като експериментаторът може само да направи оценка на грешката. Като се запознаете с видовете грешки от учебника (стр.10), попълнете таблицата: Вид грешка Причина за грешката Пример за допускане на грешка Преодоляване на грешката

3 . Оценка на грешката: Абсолютната грешка Δх при отчитане на уред е равна на половината от стойността на едно деление от скалата на уреда. Пример при измерване с милиметрова линия, отчетената дължина може да е сгрешена най-много с Δх = 0,mm. Истинската стойност на измерваната величината се намира между стойностите x + Δх и x Δх, записано като x0 = x Δх. Колкото повече деления има скалата на уреда, толкова по-тесен е интервала и това води до по-малка грешка и по-точно измерване. Задача: Определете абсолютната грешка на уредите. Направете извод за тяхната точност. А Б Извод: За намаляване на грешките допуснати при отчитане на дадена величина се провеждат няколко измервания и се намира тяхната средна стойност. Ако сте направили n измервания и получените стойности са x1, x, x, x.. Тогава средната стойност на търсената величина е. Протоколът от лабораторно упражнение включва: Поставени цели; Необходими материяли; Теоретична част (използвайте информацията в учебника) с кратко описание на използвания физичен модел и законите/зависимостите, които прилагате или проверявате. Означения на участващите величини и извеждане на изразите, използвани при пресмятане на резултатите. Описание на допусканията при прилагане на модела; Експериментална част (ход на работа), включваща кратко описание (и/или схема) на опитната постановка и на хода дейностите за провеждане на опита; Наблюдения и резултати първоначалните резултати от измерванията и крайните резултати. При повтаряне на еднотипни измерванияе, за по-лесно възприемане и анализ на резултатите, е препоръчително таблично и/или графично представяне; Изводи, следващи от конкретното изпълнение на задачите. Например изпълнени ли са формулираните цели, съвпада ли наблюдаваната зависимост с първоначалната хипотеза, потвърден ли е проверяваният закон, съвпада ли определената стойност на величина с табличната и т.н. Анализ на възможните източници на систематични и случайни грешки;

4 Работен лист за практически дейности Опитно определяне на ускорението при равноускорително движение / стр. 10 Да се определи опитно Да се установи зависимостта Теоретична част: Движението на топчето е равноускорително, а законът за пътя при това движение е: s = v0t +, където са използвани означенията: s изминат път; 0 начална скорост; t време от началото на движението и а ускорение. Когато топчето се движи без начална скорост, пътят се изразява като: s = Изразете ускорението: a = Изразът показва, че ускорението може да се определи опитно, като се измери времето за изминаване на известен път. измерете дължината на пътя на топчето и при всеки опит запазваите едно и също място на пускане; направете по три опита за определена височина, като пресметнете средното време от измерванията; направете измерване за три различни височини (примерно за h = 10 cm,0 cm, 0cm); пресметнете ускорението за всяка височина; Наблюдения и резултати: s =..m Наклон (височинa) h, m Опит 1 t 1 Опит t Опит t t ср a, m/s Изводи: Kакво става с ускорението, когато наклонът се увеличава? Колко е според вас максимално възможната стойност за ускорението и при какъв наклон?

5 Работен лист за практически дейности Експериментална проверка на втори принцип на механиката /стр. 10, 107 Да се провери опитно Да се провери опитно Теоретична част: От опитната постановка разглеждаме държателя и теглилките върху него (с маса m1), и количката и теглилките върху нея (с маса m) като едно съставно тяло с маса m = m1 + m. При пренебрегване на силите на триене, равнодействащата сила, която задвижва количката е равна на силата на тежестта, действаща на държателя с теглилките F = m1.g. От закона за пътя при равноускорително движение без начална скорост, опредяляме ускорението при движението на количката: a = Ако чрез преместване на теглилките от количката върху държача променяме силата, то при постоянна маса m отношението F/a = m също остава постоянно. Когато на тялото действа постоянна сила F, то произвадението от m.a не се променя при промяна на масата. Наблюдения и резултати: Задача 1: s =..m m 1, kg m, kg m, kg F, N Опит 1 t 1 Опит t Опит t t ср a, m/s², kg Задача : s =..m m 1, kg m, kg m, kg F, N Опит 1 t 1 Опит t Опит t t ср a, m/s² m.a, N Изводи:

6 Работен лист за практически дейности Определяне на центъра на тежестта на плоски пластинки. /стр. 108 Изследване на условията за равновесие на тяло. / стр. 1 Да се определи опитно Да се изследват Теоретична част: Центърът на тежестта на едно тяло е При отбелязване на вертикалната линия в точката на окачване при две различни равновесни състояния на плоска пластинка, точката на пресичане е центъра на тежестта. При уравновесяване на пластинката на стойка с острие в центъра на тежестта, тя трябва да е в устойчиво равновесие. Устойчивото равновесие се определя от положението на центъра на тежестта. Според правилото на Торичели, той трябва да заема възможно Равновесието на тялото също така зависи и от големината на площта на опората, защото при излизане на вертикалната линия на силата на тежестта от тази площ, тялото губи равновесие. Проведете опита с пет различни форми на пластинки, като пречертаете формите им върху картон и ги изрежете; Изследвайте устойчивостта на условието за равновесието на две коркова тапи заградили различна площ на основата си; Изследвайте правилото на Торичели с помощта на пластилин залепен на различни места върху тапата. Наблюдения и изводи: 1. Задача за определяне на център на тежестта:. Изследване на равновесието спрямо площта:. Изследване на правилото на Торичели за устойчиво равновесие:

7 Работен лист за практически дейности Определяне на собствената механична мощност при изкачване на стълби /стр. 1 Опитно да се определи Теоретична част: При изкачване на стълби с обща височина h, мускулите ни извършват механина работа А. Ако човек има маса m, той променя гравитационната си потенциална енергия от нула, на нулево ниво, до h.m.g в края на изкачването. Нека пренебрегнем силите на триене и приложим ЗИЕ за муслулната сила, тогава изменението на енергията е равно на извършената работа или А =. Механичната мощност Р на човека зависи от времето t за изкачването и е: Р =. Предварително уточнете собствената си маса; Разделете се на екипи по двама; Използвайте стълбището в училище и измерете височината на едно стъпало h0; Пребройте стипалата, като общата височина на която ще се издигне вашето тяло е: h = ; Всеки експериментатор да направи опита по три пъти, като се редувате за да почивате между опитите; Старайте се да постигнете максимална мощност (да изкачите стълбите най-бързо); Данните нанесете в таблицата; Наблюдения и резултати: Mаса на човека: m =.. kg Опит Височина на едно стъпало h0, m Брой на стъпалата n Изкачена височина h, m Извършена работа А, J Време за изкачване t Механична мощност Р, W 1 Изводи: Каква е вашата средна мощност? При направените опити какви грешки може да се допуснат? 7

8 Лабораторен пректикум Работен лист за практически дейности Експериментално изследване на закона на Архимед / стр. 109 Да се определи опитно Да се провери Теоретична част: При потапяне на тяло в течност възникналата изтласкваща сила FA е равна на теглото на изтласканата течност Pтеч. Големината на архимедовата сила може да се намери по три начина: 1. Да се измери с везна масата m на изместената течност и се намери теглото ú: FA = Ртеч =. Да се изчисли теглото на изтласканата течност Pтеч след измерване на обема ú V, като знаем плътността на течността ρ. Запишете големината на теглото FA = Pтеч =. Обемът на изтласканата течност може да се установи чрез мензута V = V - V1, където V1 е показанието на мензурата преди потапане на тялото, а V е показанието на мензурата след потапането.. Да се измери със силомер теглото на тялото във въздух P и неговото тегло след потапяне във вода F. Изтласкващата сила е разликата между тях FA = P-F Моделирайте от пластелин тяло с достатъчен обем и маса за да се отчете от силомера. Формата на тялото да е подходяща за размера на отвора мензурата; При наливане на вода в мензурата оставете достатъчно място са изкачването на нивото на водата при потапяне на тялото. Запознайте се с деленията на мензурата и нейната мерна единица; (1l= 1 dm ; 1 dm = m ; 1сm = m ) Наблюдения и резултати: Опит 1 Тегло във въздуха P, N Тегло във водата F, N V1, m V, m V, m Изтласкваща сила по метод FA, N Тегло на изтл. течност по метод Pтеч., N Изводи: Потвърждават ли вашите опити закона на Архимед (FA = Pтеч)? 8