Laboratoriearbejde i fysik klasse 9 Gentenotein Orlov Fremskridt

1 - Fastgør slutningen af \u200b\u200bforåret i stativet. Mål højden, på hvilken fjederens nederste ende er placeret over bordet.

2 - Suspension til forårsbelastning med en vægt på 100 gram. Mål den højde, hvorpå fjederens nedre ende er nu over bordet. Beregn forlængelsen af \u200b\u200bforåret.

3 - Gentag målingen ved at hænge til foråret to, tre og fire belastninger, der vejer 100 gram.

4 - Skriv ned resultaterne i tabellen.

5 - Tegn koordinatsystemet for at opbygge en graf af afhængigheden af \u200b\u200bfjedrens elasticitet.

7 - Bestem, hvordan elasticitetens kraft fra forlængelsen af \u200b\u200bforåret afhænger af.

Jo større forlængelse af foråret, desto større er elasticitetens kraft, det vil sige, jo længere fjederen strækker sig, desto større er elasticitetens kraft.

8 - På den indbyggede direkte finder du stivheden af \u200b\u200bforåret.

k \u003d fpr / | x |
K \u003d 4 / 0,1 \u003d 40 h / m

9 - Bestem, om fjederens stivhed afhænger af dens længde, og hvis det afhænger af, da det ændres med et fald i fjederlængden.

Fjederens stivhed afhænger ikke af forlængelsen af \u200b\u200bfjederlængden. Hver forår har K (fjederstivhed), og det er konstant, afhænger ikke af FUP og fra Δx

For at nyde forhåndsvisning af præsentationer, skal du oprette dig selv en konto (konto) Google og logge ind på det: https://accounts.google.com

Signaturer for dias:

Laboratoriearbejde "Måling af forårsstivhed" Lærerfysik Gbou Sosh №145 Kalininsky District of St. Petersburg Karabashian M.V.

kontroller retfærdigheden for cykellovgivningen for dynamometerfjederen og måle stivhedskoefficienten i denne forår. Arbejdsmålsudstyr: Et sæt "mekanik" fra et sæt L-mikro-stativ med en kobling og klemme, et dynamometer med en rodeskala, et sæt varer af en kendt masse (50 g), en linjal med millimeterafdelinger .

Forberedende spørgsmål Hvad er elasticitetens kraft? Hvordan man beregner elasticitetens kraft, der opstår i foråret, når han hænger til hendes lastveje M kg? Hvad er kropsudvidelse? Sådan måler du forlængelsen af \u200b\u200bforåret, når du hænger i last til det? Hvad er Knuckens lov?

Sikkerhedsforskrifter Vær forsigtig, når du arbejder med en strakt forår. Må ikke falde og ikke kaste last.

Beskrivelse af arbejdet: Ifølge loven i halsen er modulet F af elasticitetens styrke og fjederforlængelsesmodulet forbundet med forholdet F \u003d kx. Måling af F og X, kan du finde stivhedskoefficienten k ved formlen

I hver af forsøgene bestemmes stivheden ved forskellige værdier af styrken af \u200b\u200belasticitet og forlængelse, dvs. vilkårene med erfaringsændringer. For at finde den gennemsnitlige stivhedsværdi er det derfor umuligt at beregne de gennemsnitlige aritmetiske måle resultater. Vi bruger den grafiske metode til at finde en gennemsnitsværdi, der kan anvendes i sådanne tilfælde. Ifølge resultaterne af flere eksperimenter konstruerer vi en graf af afhængigheden af \u200b\u200bmodulet i kraften af \u200b\u200belasticiteten F af UPR'et fra forlængelsesmodulet \\ x \\. Ved konstruktion af en graf på de eksperimentelle resultater kan de eksperimentelle punkter ikke være på en lige linje, hvilket svarer til formlen F YPP \u003d K \\ x \\. Dette skyldes målefejl. I dette tilfælde skal tidsplanen udføres, så ca. det samme antal point viste sig at være på forskellige retninger fra linjen. Når du har konstrueret grafen, skal du tage punktet på en lige linje (i midterdelen af \u200b\u200bgrafen), bestemme værdien af \u200b\u200bdette punkt værdien af \u200b\u200belasticitetens kraft og forlængelse svarende til dette punkt og beregne stivheden k. Det vil være den sekundære gennemsnitsværdi af stivheden af \u200b\u200bforåret K Wed.

1. Fastgør enden af \u200b\u200bspiralfjederen på stativet (den anden ende af fjederen er udstyret med en peger og hæklet pil). 2. Ved siden af \u200b\u200bforåret eller efter det skal du installere og sikre en linje med millimeterafdelinger. 3. Markér og skriv ned ad divisionen af \u200b\u200bden linje, mod hvilken fjederpegerne har. 4. Shatter til fjederbelastningen af \u200b\u200bden kendte masse og måle fjedrene forårsaget af den. 5. Tilføj det andet, tredje osv. Til den første last, optagelse hver gang forlængelsen \\ x \\ fjedre. Ifølge måleresultaterne skal du udfylde bordet på arbejde:

Observere nej, mg, h x, m 1 0,1 2 0,2 \u200b\u200b3 0,3 4 0,4

6. Inklasse koordinatets X og Fs akse, vælg en bekvem skala og anvende de opnåede eksperimentelle punkter. 7. Evaluere (kvalitativt) retfærdighed Cykelloven for denne forår: Er eksperimentelle punkter i nærheden af \u200b\u200ben direkte passerende koordinaternes oprindelse. 8. Ifølge resultaterne af målinger skal du bygge en graf af afhængigheden af \u200b\u200belasticitetens elasticitet fra forlængelsen, og ved anvendelse af dem bestemme gennemsnitsværdien af \u200b\u200bfjederenes stivhed. 9. Beregn den største relative fejl, med hvilken K CP 10 er fundet. Skriv din output dig.

Kontrol spørgsmål: Hvad er forholdet mellem elasticitetens kraft og forlængelsen af \u200b\u200bforåret? Dynamometerets fjeder under virkningen af \u200b\u200b4N styrke forlænget med 5 mm. Bestem vægten af \u200b\u200blasten, under hvilken virkning, som denne fjeder forlænges med 16 mm.

Arbejdsundervisning (abstrakte lektioner)

Ungdomsuddannelse

Line Ukk G. Ya. Myakisheva. Fysik (10-11) (y)

Opmærksomhed! Site administrationsstedet er ikke ansvarlig for opretholdelsen af \u200b\u200bmetodologiske udviklinger samt for overholdelse af udviklingen af \u200b\u200bGEF.

Formålet med lektionen:kontroller tæppens retfærdighed af dynamometerets forår og måle stivhedskoefficienten i foråret, beregne målefejlen på værdien.

Opgaver lektion:

1. uddannelsesmæssige: Evne til at behandle og forklare måleresultaterne og drage konklusioner for at løse de eksperimentelle færdigheder og færdigheder
2. uddannelsesmæssige: Inddragelse af studerende i aktiv praktisk aktivitet, forbedring af kommunikationsevner.
3. udvikling: Besiddelse af de vigtigste teknikker, der anvendes i fysik - måling, eksperiment

Type lektion:lære lektion færdigheder og færdigheder

Udstyr: Stativ med en kobling og klemme, en skruefjeder, et sæt vægte af en kendt masse (100 g, fejl Δm \u003d 0,002 kg), en linjal med millimeterafdelinger.

Fremskridt

I. Organisatorisk øjeblik.

II. Aktualisering af viden.

• Hvad er deformation?
• Formulere loven i en gouge
• Hvad er stivhed og i hvilke enheder det måles.
• Giv begrebet absolut og relativ fejl.
• Årsager fører til udseendet af fejl.
• Fejl som følge af målinger.
• Hvordan trækker graferne på resultaterne af eksperimentet.

MULIGE STUDENT RESPONSER:

• Deformation - Ændring i den gensidige position af kroppens partikler forbundet med deres bevægelse i forhold til hinanden. Deformationen er resultatet af at ændre de interatomiske afstande og omarrangere atomblokkene. Deformationerne er opdelt i reversibel (elastisk) og irreversibel (plastik, kryb). Elastiske deformationer forsvinder efter afslutningen af \u200b\u200bden vedhæftede styrke og irreversibel - forbliver. Grundlaget for elastiske deformationer indeholder reversible forskydninger af metaller atomer fra ligevægtspositionen; I hjertet af plast - irreversible bevægelser af atomer for betydelige afstande fra ligevægts oprindelige positioner.

• Law Guka.: "Kraften af \u200b\u200belasticitet, der opstår under kropsdeformation, er proportional med dens forlængelse og er rettet modsat bevægelsesretningen af \u200b\u200bkroppens partikler under deformation."
  
  F. Upr \u003d - kx.

• Stivhed. De kalder proportionalitetskoefficienten mellem elasticitetens kraft og ændringen i længden af \u200b\u200bforåret under virkningen af \u200b\u200bden kraft, der påføres den. Betegner k.. Målingsenhed N / m. Ifølge den tredje Newtons lov er den kraft, der påføres foråret, lig med elasticitetens elasticitet i den. Således kan fjederens stivhed udtrykkes som:

  k. = F. UPR / x.

• Absolut fejl En omtrentlig værdi kaldes forskellen i forskellen mellem nøjagtige og omtrentlige værdier.

  ∆h. = |h. – h. jf.|

• Relativ fejl En omtrentlig værdi kaldes forholdet mellem den absolutte fejl til modulet med omtrentlig værdi.

  ε = ∆h./h.

• Målinger. Aldrig blive lavet helt præcist. Resultatet af en hvilken som helst måling er omtrentlig og kendetegnet ved fejlen - afvigelsen af \u200b\u200bden målte værdi af den fysiske værdi fra dens sande værdi. Af grunde, der fører til udseendet af fejl, omfatter:
  - Begrænset nøjagtighed af fremstilling af måleinstrumenter.
  - Skift eksterne forhold (temperaturændring, spændingsoscillation)
  - Eksperimentatorhandlinger (forsinkelse med optagelse af stopuret, en anden position af øjet ...).
  - Den omtrentlige karakter af de love, der bruges til at finde de målte værdier

• Fejlsom følge af målinger er opdelt i systematisk og random. Systematiske fejl er fejl, der svarer til afvigelsen af \u200b\u200bden målte værdi fra den sande værdi af den fysiske værdi, er altid i en retning (stigende eller underdrivelse). Når gentagne målinger forbliver fejlen den samme. Grundene Fremkomsten af \u200b\u200bsystematiske fejl:
  - manglende overholdelse af måling af standarden
  - Forkert installation af måleinstrumenter (hældning, umulig)
  - misforståelsen af \u200b\u200bde indledende indikatorer for instrumenter med nul og ignorere ændringerne, som i forbindelse med dette opstår
  - inkonsekvens af det målte objekt med antagelsen af \u200b\u200bdets egenskaber.

Tilfældige fejl er fejl, som uforudsigeligt ændrer deres numeriske betydning. Sådanne fejl skyldes et stort antal ukontrollerede årsager, der påvirker måleprocessen (uregelmæssigheder på objektets overflade, vindavl, spændingshoppet osv.). Effekten af \u200b\u200btilfældige fejl kan reduceres ved gentagen gentagelse af erfaring.

Målefejl. Disse fejl kaldes også værktøj eller instrument. De skyldes design af måleindretningen, nøjagtigheden af \u200b\u200bdens fremstilling og eksamen.

Når du bygger en graf om resultaterne af erfaring, kan eksperimentelle punkter ikke være på en lige linje, hvilket svarer til formlen F. Upr \u003d. kx.

Dette skyldes målefejl. I dette tilfælde skal tidsplanen udføres, så ca. det samme antal point viste sig at være forskellige fra linjen. Efter at have bygget en graf, skal du tage punktet på den lige linje (midt i grafen), bestemme det tilsvarende punkt af elastisk og forlængelse svarende til dette punkt og beregne stivheden k.. Det vil være den sekundære gennemsnitlige stivhedsværdi af foråret k. jf.

III. Procedure for udførelse af arbejde

1. Fastgør enden af \u200b\u200bspiralfjederen på stativet (den anden ende af fjederen er udstyret med en pegerpil og hækle, se fig.).

2. Ved siden af \u200b\u200bforåret eller efter det skal du installere og sikre en linje med millimeterafdelinger.

3. Markér og skriv ned ad divisionen af \u200b\u200bden linje, mod hvilken fjederpegerne har.

4. Shatter til fjederbelastningen af \u200b\u200bden kendte masse og måle fjedrene forårsaget af den.

5. Tilføj et sekund, tredje osv. Til den første last, optagelse hver gang en forlængelse | h.| Fjedre.

Ifølge måleresultaterne skal du udfylde tabellen:

		F. Upr \u003d. mg., N.	׀ ‌h.|, · 10 -3 m	k. Ons, n / m

6. Ifølge måleresultaterne opbygges en graf af afhængigheden af \u200b\u200belasticitetens styrke fra forlængelse, og ved hjælp af dem bestemme den gennemsnitlige stivhedsværdi af foråret k. Cp.

Beregning af fejl af direkte målinger.

Mulighed 1. Beregning af en tilfældig fejl.

1. Beregn stivheden af \u200b\u200bforåret i hvert af forsøgene:

k \u003d.	F.	,
	│x.│

2. K. CF \u003d ( k. 1 + k. 2 + k. 3 + k. 4)/4 ∆k. = ׀ ‌k. – k. Ons |, δ k. CF \u003d (Δ k. 1 + ∆k. 2 + ∆k. 3 + ∆k. 4)/4

Resultater at sætte i bordet.

3. Beregn den relative fejl ε \u003d δ k. CF / k. Ons · 100%

4. Udfyld tabel:

	F. UPR, N.	׀ ‌h.|, · 10 -3 m	k., N / m	k. Ons, n / m	Δ k., N / m	Δ k. Ons, n / m

5. Optag svaret: k. = k. Ons ± δ. k. CF, ε \u003d ...%, der erstatter de numeriske værdier af de fundne værdier i denne formel.

Mulighed 2. Beregning af instrumentel fejl.

1. k. = mg./h. For at beregne den relative fejl bruger vi formlen 1 side 344 i lærebogen.

ε = ∆ MEN/MEN + ∆I/I + ∆FRA/FRA = ε M. + ε G. + ε X..

∆m. \u003d 0,01 10 -3 kg; Δ. g. \u003d 0,2 kg · m / s · s; Δ. x. \u003d 1 mm

2. Beregn. mest Den relative fejl, som værdien er fundet k. CP (fra erfaring med en last).

ε = ε M. + ε G. + ε X. = ∆m./m. + ∆g./g. + ∆x./x.

3. Find Δ. k. cf \u003d k cp ε

4. Udfyld tabel:

5. Optag svaret: k. = k. Ons ± δ. k. CP, \u003d ...%, der erstatter de numeriske værdier af de fundne værdier i denne formel.

Mulighed 3. Beregning ved at estimere indirekte målingsfejl

1. For at beregne fejlen skal du bruge den erfaring, vi har modtaget under eksperimentetummer 4, fordi det svarer til den mindste relative målefejl. Beregn grænserne. F. Min i. F. Max i hvilken sande betydning er F., tror på det F. Min \u003d F. – Δ F., F. Max \u003d. F. + Δ F..

2. Tag δ. F. \u003d 4δ. m.· g.hvor δ. m. - Fejl under fremstilling af vægte (til evaluering kan vi antage, at Δ m. \u003d 0,005 kg):

x. Min \u003d x. – ∆x. x. Max \u003d. x. + ∆x.hvor δ. h. \u003d 0,5 mm.

3. Ved hjælp af metoden til evaluering af fejlen for indirekte målinger, skal du beregne:

k. Max \u003d. F. Max / x. Min. k. Min \u003d F. min / x. Max.

4. Beregn gennemsnitsværdien af \u200b\u200bKCP og den absolutte målefejl Δ k. Ved formler:

k. CF \u003d ( k. Max +. k. Min) / 2 δ k. = (k. Max - k. Min) / 2

5. Beregn den relative målefejl:

ε = ∆ k. CF / k. Ons · 100%

6. Udfyld tabel:

F. Min, H.	F. Max, H.	x. Min, M.	x. Max, M.	k. min, n / m	k. Max, n / m	k. Ons, n / m	Δ k., N / m

7. Optag i notebook'en for laboratoriearbejde Resultatet i formularen k. = k. Cp ± δ. k., ε \u003d ...% erstatter de numeriske værdier af de fundne værdier i denne formel.

Skriv ned i notebook'en for laboratorie konklusion om arbejdet udført.

Iv. Afspejling

Prøv at gøre Sinwen om begrebet "lektion - workshop". Sinwen (oversat fra Franz. - Fem linjer): Den første linje er et substantiv (essens, emne titel);

Den anden linje er en beskrivelse af egenskaberne ved emnet for emnet i to ord (to adjektiver);

Tredje linje - beskrivelse af handlingen (funktioner) inden for rammerne af emnerne på tre verb;

Den fjerde linje - sætning (sætning) af fire ord, der viser emnet;

Den femte linje er synonymt med et ord (substantiv), som gentager essensen af \u200b\u200btemaet (til det første substantiv).

I fysik for klasse 9 (i.k. Kikoin, A.K.Kikoin, 1999),
en opgave №2
til kapitlet " Laboratoriearbejder».

Formål: Find stivheden af \u200b\u200bforåret fra målene af fjedrene forlænget ved forskellige tyngdekraften

balanting styrken af \u200b\u200belasticiteten på grundlag af cykelloven:

I hver af forsøgene bestemmes stivheden ved forskellige værdier af styrken af \u200b\u200belasticitet og forlængelse, dvs. vilkårene med erfaringsændringer. For at finde den gennemsnitlige stivhedsværdi er det derfor umuligt at beregne de gennemsnitlige aritmetiske måle resultater. Vi bruger den grafiske metode til at finde en gennemsnitsværdi, der kan anvendes i sådanne tilfælde. Ifølge resultaterne af flere eksperimenter konstruerer vi en graf af afhængigheden af \u200b\u200bmodulet for elasticitetskraften F af UPR fra forlængelsesmodulet | x |. Når du bygger en graf om resultaterne af erfaring, kan eksperimentelle punkter ikke være på en lige linje, hvilket svarer til formlen

Dette skyldes målefejl. I dette tilfælde skal tidsplanen udføres, så ca. det samme antal point viste sig at være forskellige fra linjen. Efter at have bygget grafen, skal du tage punktet på den lige (i midten af \u200b\u200bgrafen) bestemme det tilsvarende punkt af elastisk og forlængelse svarende til dette punkt og beregne stivheden k. Det vil være den sekundære gennemsnitsværdi af stivheden af \u200b\u200bforåret K Wed.

Måleresultatet er normalt skrevet i form af en ekspression K \u003d \u003d K cp ± Δk, hvor Δk er den største absolutte målefejl. Fra kurset Algebra (VII klasse) er det kendt, at den relative fejl (e K) er lig med forholdet mellem den absolutte fejl Δk til værdien af \u200b\u200bK:

hvor Δk er ε k k. Der er en regel til beregning af den relative fejl: Hvis den værdi, der er defineret i eksperimentet, er som følge af at multiplicere og dividere de omtrentlige værdier, der er inkluderet i den beregnede formel, foldes relative fejl. I det arbejde.

Måleorganer: 1) Sæt af last, massen af \u200b\u200bhver er lig med M 0 \u003d 0,100 kg, og fejlen Δm 0 \u003d 0,002 kg; 2) en linjal med millimeter divisioner.

Materialer: 1) Stativ med koblinger og poter; 2) Spiralfjeder.

Procedure for udførelse af arbejde

1. Fastgør enden af \u200b\u200bspiralfjederen på stativet (den anden ende af fjederen er udstyret med en pil-indikator-lem og hæklet - fig. 176).

2. Ved siden af \u200b\u200bforåret eller efter det skal du installere og sikre en linje med millimeterafdelinger.

3. Markér og skriv ned ad divisionen af \u200b\u200bden linje, mod hvilken fjederpegerne har.

4. Shatter til fjederbelastningen af \u200b\u200bden kendte masse og måle fjedrene forårsaget af den.

5. Tilføj det andet, tredje osv. Til den første last, optagelse hver gang en forlængelse | x | Fjedre. Ifølge måleresultaterne skal du udfylde tabellen:

6. Ifølge måleresultaterne bygge en graf af afhængigheden af \u200b\u200belasticitetens styrke fra forlængelse, og ved hjælp af dem bestemme den gennemsnitlige stivhedsværdi K CP.

7. Beregn den største relative fejl, med hvilken værdien af \u200b\u200bk ons \u200b\u200ber fundet (fra oplevelsen med en last). I formel (1)

siden fejlen ved måling af forlængelsen Δx \u003d 1 mm, så

8. Find.

og skriv ned svaret i formularen:

1 Accepter G≈10 m / s 2.

Loven af \u200b\u200ben knogle: "Kraften af \u200b\u200belasticitet, der opstår under kropsdeformation, er proportional med dens forlængelse og er rettet modsat bevægelsesretningen af \u200b\u200bkroppens partikler under deformation."

Law Guka.

Stivheden kaldes proportionalitetskoefficienten mellem elasticitetens kraft og ændringen i længden af \u200b\u200bfjederen under virkningen af \u200b\u200bden kraft, der påføres den. Ifølge den tredje Newtons lov er den kraft, der påføres foråret, lig med elasticitetens elasticitet i den. Således kan fjederens stivhed udtrykkes som:

hvor F er den kraft, der påføres foråret, og X er ændringen i længden af \u200b\u200bfjederen under dens handling. Måleorganer: et sæt last, massen af \u200b\u200bhver er lig med M 0 \u003d (0,1 ± 0,002) kg.

Linje med millimeter divisioner (Δх \u003d ± 0,5 mm). Fremgangsmåden til udførelse af arbejdet er beskrevet i lærebogen og kommentarer kræver ikke.

	masse, kg.		udvidelse | x |,