Laboratorio lavora in Fisica Grado 9 Gentenestein ORLOV Progresso

1 - Fissare la fine della molla nel treppiede. Misurare l'altezza su cui si trova l'estremità inferiore della primavera sopra il tavolo.

2 - Sospendere al carico di primavera del peso di 100 grammi. Misurare l'altezza su cui la parte inferiore della molla è ora sopra il tavolo. Calcolare l'estensione della molla.

3 - Ripetere la misurazione appesa alla molla due, tre e quattro carichi di peso di 100 grammi.

4 - Scrivi i risultati nella tabella.

5 - Disegna il sistema di coordinate per costruire un grafico della dipendenza dell'elasticità delle sorgenti.

7 - Determinare come dipende il potere di elasticità dall'estensione della molla.

Maggiore è l'estensione della primavera, maggiore è il potere dell'elasticità, cioè, più a lungo la primavera si estende, maggiore è il potere dell'elasticità.

8 - Sul Costruito Diretto, trova la rigidità della molla.

K \u003d FPR / | X |
k \u003d 4 / 0.1 \u003d 40 h / m

9 - Determinare se la rigidità della molla dipende dalla sua lunghezza e se dipende, in quanto cambia con una diminuzione della lunghezza della molla.

La rigidità della molla non dipende dall'allungamento della lunghezza della molla. Ogni primavera ha K (rigidità a molla) ed è costante, non dipende da FUP e da ΔX

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Firme per diapositive:

Laboratorio "Misura della rigidità della primavera" Insegnante Physics Gbou Sosh №145 Kalininsky District di San Pietroburgo Karabashian M.V.

controllare la giustizia della legge sulla bicicletta per la primavera del dinamometro e misurare il coefficiente di rigidità di questa primavera. Attrezzatura per obiettivo di lavoro: una serie di "meccanica" da un set di L-Micro-Tripod con frizione e morsetto, un dinamometro con una scala remata, un set di merci di una massa conosciuta (50 g), un righello con divisioni millimetriche .

Domande preparatorie Qual è la forza di elasticità? Come calcolare il potere dell'elasticità che si verifica in primavera quando si attacca al suo carico che pesa m kg? Cos'è l'estensione del corpo? Come misurare l'estensione della molla quando si attacca nel carico? Qual è la legge del nocciolo?

Le norme di sicurezza fanno attenzione quando si lavora con una molla allungata. Non far cadere e non gettare merci.

Descrizione del lavoro: in base alla legge della gola, il modulo F della forza dell'elasticità e il modulo di allungamento a molla sono associati al rapporto f \u003d kx. Misurando f e x, puoi trovare il coefficiente di rigidità K della formula

In ciascuno degli esperimenti, la rigidità è determinata a valori diversi della forza di elasticità e allungamento, cioè le condizioni di cambiamento dell'esperienza. Pertanto, per trovare il valore medio di rigidità, è impossibile calcolare i risultati medi di misurazione aritmetica. Utilizziamo il metodo grafico per trovare un valore medio che può essere applicato in tali casi. Secondo i risultati di diversi esperimenti, costruiamo un grafico della dipendenza del modulo della forza dell'elasticità F dell'UPR dal modulo di allungamento \\ x \\. Quando si costruisce un grafico sui risultati sperimentali, i punti sperimentali potrebbero non essere su una linea retta, che corrisponde alla formula f ypp \u003d k \\ x \\. Ciò è dovuto agli errori di misurazione. In questo caso, il programma deve essere effettuato in modo che circa lo stesso numero di punti si è rivelato in direzioni diverse dalla linea. Dopo aver costruito il grafico, prendere il punto su una linea retta (nella parte centrale del grafico), determinare il valore di questo punto il valore della forza di elasticità e allungamento corrispondente a questo punto e calcolare la rigidità k. Sarà il valore medio secondario della rigidità della primavera k mercoledì.

1. Assicurare la fine della molla a spirale sul treppiede (l'altra estremità della molla è dotata di un puntatore e una freccia all'uncinetto). 2. Accanto alla molla o dopo di esso, installare e proteggere una linea con divisioni millimetriche. 3. Segna e annota la divisione della linea contro cui ha le frecce del puntatore a molla. 4. Frantura al carico di primavera della massa nota e misura le molle causate da esso. 5. Aggiungere il secondo, terzo, ecc. Al primo carico, registrando ogni volta che allungazione \\ x \\ molle. Secondo i risultati della misurazione, compila la tabella del lavoro:

Osservare no, mg, h x, m 1 0.1 2 0.2 3 0.3 4 0.4

6. Inserire l'asse delle coordinate X e F, selezionare una scala conveniente e applicare i punti sperimentali ottenuti. 7. Valutare (qualitativamente) Giustizia La legge sulla bicicletta per questa primavera: i punti sperimentali sono vicini a una diretta che passa attraverso l'origine delle coordinate. 8. Secondo i risultati delle misurazioni, costruire un grafico della dipendenza dell'elasticità dell'elasticità dall'alongamento e, usandoli, determinare il valore medio della rigidità della molla K CP. 9. Calcola il più grande errore relativo con cui viene trovato K CP 10. Scrivi il tuo output you.

Domande di controllo: qual è la relazione tra la forza di elasticità e l'estensione della primavera? La primavera del dinamometro sotto l'azione di 4N Forza allungata da 5 mm. Determina il peso del carico, sotto l'azione di cui questa molla viene allungata da 16 mm.

Lezioni di lavoro (lezioni astratte)

Educazione secondaria

Linea UKK G. Ya. Myakisheva. Fisica (10-11) (Y)

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Lo scopo della lezione:controllare l'equità della cagna della molla del dinamometro e misurare il coefficiente di rigidità di questa molla, calcola l'errore di misurazione del valore.

Attività Lezione:

1. educational: Capacità di elaborare e spiegare i risultati della misurazione e trarre conclusioni per risolvere le abilità e le competenze sperimentali
2. educativo: coinvolgimento degli studenti in attività pratica attiva, miglioramento delle capacità comunicative.
3. sviluppo: possesso delle principali tecniche utilizzate nella fisica - misurazione, esperimento

Tipo di lezione:abilità e abilità di lezione di apprendimento

Attrezzatura: Treppiede con una frizione e un morsetto, una molla a vite, una serie di pesi di una massa conosciuta (100 g, errori Δm \u003d 0,002 kg), un righello con divisioni millimetriche.

Progresso

I. Momento organizzativo.

II. Attualizzazione della conoscenza.

• Qual è la deformazione?
• Formulare la legge di una gabbia
• Cos'è la rigidità e in quali unità è misurata.
• Dare il concetto di errore assoluto e relativo.
• Cause che portano alla comparsa di errori.
• Errori derivanti da misurazioni.
• Come disegna i grafici dei risultati dell'esperimento.

Possibili risposte degli studenti:

• Deformazione - cambiamento nella posizione reciproca delle particelle corporei associate al loro movimento rispetto all'altra. La deformazione è il risultato di cambiare le distanze interatomiche e riorganizzare i blocchi degli atomi. Le deformazioni sono suddivise in reversibili (elastiche) e irreversibili (plastica, creep). Le deformazioni elastiche scompaiono dopo la fine della forza allegata e irreversibile - rimangono. La base di deformazioni elastiche contiene spostamenti reversibili degli atomi di metalli dalla posizione di equilibrio; Al centro della plastica - movimenti irreversibili degli atomi per distanze significative dalle posizioni iniziali dell'equilibrio.

• Legge Guka.: "La forza di elasticità derivante durante la deformazione del corpo è proporzionale al suo allungamento ed è diretta opposta alla direzione del movimento delle particelle del corpo durante la deformazione".
  
  F. Upr \u003d - kx.

• Rigidità Chiamano il coefficiente di proporzionalità tra la forza di elasticità e il cambiamento nella lunghezza della molla sotto l'azione della forza applicata ad esso. Denota k.. Unità di misura N / m. Secondo la legge del terzo newton, il potere applicato alla primavera è uguale all'elasticità dell'elasticità in esso. Pertanto, la rigidità della molla può essere espressa come:

  k. = F. UPR / x.

• Errore assoluto Un valore approssimativo è chiamato la differenza nella differenza di valori accurati e approssimativi.

  ∆h. = |h. – h. cf.|

• Errore relativo Un valore approssimativo è chiamato il rapporto tra l'errore assoluto al modulo del valore approssimativo.

  ε = ∆h./h.

• Misure Mai essere fatto assolutamente con precisione. Il risultato di qualsiasi misurazione è approssimativo e caratterizzato dall'errore - la deviazione del valore misurato del valore fisico dal suo valore reale. Per motivi che portano alla comparsa di errori includono:
  - accuratezza limitata della fabbricazione di strumenti di misurazione.
  - Modificare le condizioni esterne (variazione della temperatura, oscillazione della tensione)
  - Azioni di sperimentazione (ritardo con l'inclusione del cronometro, posizione diversa dell'occhio ...).
  - la natura approssimativa delle leggi utilizzate per trovare i valori misurati

• Errorederivanti da misurazioni sono divise in sistematico e casuale. Gli errori sistematici sono errori che corrispondono alla deviazione del valore misurato dal valore reale del valore fisico sono sempre in una direzione (crescente o unudente). Quando le misurazioni ripetute, l'errore rimane lo stesso. Le ragioni L'emergere di errori sistematici:
  - non conformità della misurazione dello standard;
  - installazione errata degli strumenti di misurazione (pendenza, impraticabile);
  - il disallineamento degli indicatori iniziali di strumenti con zero e ignorando gli emendamenti, che in relazione a questo sono;
  - Incoerenza dell'oggetto misurato con l'assunzione delle sue proprietà.

Gli errori casuali sono errori che cambiano imprevedibilmente il loro significato numerico. Tali errori sono causati da un gran numero di cause incontrollate che influenzano il processo di misurazione (irregolarità sulla superficie dell'oggetto, l'allevamento del vento, i salti di tensione, ecc.). L'effetto degli errori casuali può essere ridotto da ripetuta ripetizione dell'esperienza.

Errori di misurazione. Questi errori sono anche chiamati strumento o strumento. Sono dovuti alla progettazione del dispositivo di misurazione, all'accuratezza della sua fabbricazione e della sua laurea.

Quando si crea un grafico sui risultati dell'esperienza, i punti sperimentali potrebbero non essere su una linea retta, che corrisponde alla formula F. UPR \u003d. kx.

Ciò è dovuto agli errori di misurazione. In questo caso, il programma deve essere eseguito in modo che circa lo stesso numero di punti si è rivelato diverso dalla linea. Dopo aver costruito un grafico, prendere il punto sulla linea retta (nel mezzo del grafico), determinare il punto corrispondente della forza di elasticità e estensione corrispondente a questo punto e calcolare la rigidità k.. Sarà il valore di rigidità media secondaria della primavera k. cf.

III. Procedura per l'esecuzione del lavoro

1. Fissare la fine della molla a spirale sul treppiede (l'altra estremità della primavera è dotata di una freccia di puntatore e uncinetto, vedi Fig.).

2. Accanto alla molla o dopo di esso, installare e proteggere una linea con divisioni millimetriche.

3. Segna e annota la divisione della linea contro cui ha le frecce del puntatore a molla.

4. Frantura al carico di primavera della massa nota e misura le molle causate da esso.

5. Aggiungi un secondo, terzo, ecc. Al primo carico, registrando ogni volta un allungamento | h.| Sorgenti.

Secondo i risultati della misurazione, compilare la tabella:

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

6. Secondo i risultati della misurazione, costruire un grafico della dipendenza della forza dell'elasticità dall'alongamento e, usandoli, determinare il valore di rigidità medio della molla k. Cp.

Calcolo di errori di misurazioni dirette.

Opzione 1. Calcolo di un errore casuale.

1. Calcola la rigidità della molla in ciascuno degli esperimenti:

k \u003d.	F.	,
	│x.│

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

Risultati da inserire nel tavolo.

3. Calcola il relativo errore ε \u003d δ k. cf / k. Mer · 100%

4. Compila la tabella:

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

5. Registrare la risposta: k. = k. Mer ± δ. k. cf, ε \u003d ...%, sostituendo i valori numerici dei valori trovati in questa formula.

Opzione 2. Calcolo dell'errore strumentale.

1. k. = mg./h. Per calcolare l'errore relativo, utilizziamo la formula 1 Page 344 del libro di testo.

ε = ∆ MA/MA + ∆NEL/NEL + ∆A PARTIRE DAL/A PARTIRE DAL = 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. Calcola maggior parte L'errore relativo con cui viene trovato il valore k. CP (dall'esperienza con un merci).

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

3. Trova δ. k. cf \u003d k cp ε

4. Compila la tabella:

5. Registrare la risposta: k. = k. Mer ± δ. k. Cp, \u003d ...%, sostituire i valori numerici dei valori trovati in questa formula.

Opzione 3. Calcolo stimando errori di misura indiretta

1. Per calcolare l'errore, è necessario utilizzare l'esperienza che abbiamo ricevuto durante l'esperimento numero 4, perché corrisponde al più piccolo errore di misurazione relativo. Calcolare i limiti. F. min I. F. Max in cui il vero significato è F., credendo che F. min \u003d. F. – Δ F., F. Max \u003d. F. + Δ F..

2. Prendi Δ. F. \u003d 4Δ. m.· g.dove δ. m. - Errore durante la fabbricazione di pesi (per la valutazione, possiamo supporre che Δ m. \u003d 0,005 kg):

x. min \u003d. x. – ∆x. x. Max \u003d. x. + ∆x.dove δ. h. \u003d 0,5 mm.

3. Usando il metodo di valutazione dell'errore delle misurazioni indirette, calcola:

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

4. Calcolare il valore medio di KCP e l'errore di misurazione assoluta Δ k. Da formule:

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

5. Calcola il relativo errore di misurazione:

ε = ∆ k. cf / k. Mer · 100%

6. Compila la tabella:

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

7. Record nel notebook per il laboratorio lavora il risultato nel modulo k. = k. Cp ± δ. k., ε \u003d ...% sostituire i valori numerici dei valori trovati in questa formula.

Annota nel notebook per la conclusione del laboratorio sul lavoro svolto.

IV. Riflessione

Prova a fare Synwen sul concetto di "Lesson - Workshop". Sinwen (Tradotto da Franz. - Five Lines): la prima riga è un nome (essenza, argomento titolo);

La seconda linea è una descrizione delle caratteristiche dello stato dell'argomento in due parole (due aggettivi);

Terza linea - descrizione dell'azione (funzioni) all'interno del quadro degli argomenti di tre verbi;

La quarta frase di frase (frase) di quattro parole che mostrano l'argomento;

La quinta linea è sinonimo di una sola parola (sostantivo), che ripete l'essenza del tema (al primo nome).

In fisica per il grado 9 (i.k. kikoin, a.k.kikin, 1999),
un compito №2
al capitolo " Lavori di laboratorio».

Obiettivo: trova la rigidità della molla dalle misurazioni degli allungamenti delle molle a gravità diversa

baante la forza dell'elasticità sulla base della legge sulla bici:

In ciascuno degli esperimenti, la rigidità è determinata a valori diversi della forza di elasticità e allungamento, cioè le condizioni di cambiamento dell'esperienza. Pertanto, per trovare il valore medio di rigidità, è impossibile calcolare i risultati medi di misurazione aritmetica. Utilizziamo il metodo grafico per trovare un valore medio che può essere applicato in tali casi. Secondo i risultati di diversi esperimenti, costruiamo un grafico della dipendenza del modulo della forza elasticità F dell'UPR dal modulo di allungamento | x |. Quando si crea un grafico sui risultati dell'esperienza, i punti sperimentali potrebbero non essere su una linea retta, che corrisponde alla formula

Ciò è dovuto agli errori di misurazione. In questo caso, il programma deve essere eseguito in modo che circa lo stesso numero di punti si è rivelato diverso dalla linea. Dopo aver costruito il grafico, prendi il punto sul diritto (nel mezzo del grafico), determinare il punto corrispondente della forza di elastico e allungamento corrispondente a questo punto e calcolare la rigidità k. Sarà il valore medio secondario della rigidità della primavera k mercoledì.

Il risultato della misurazione è solitamente scritto sotto forma di un'espressione k \u003d \u003d k cp ± ΔK, dove ΔK è il più grande errore di misurazione assoluta. Dal corso Algebra (classe VII) è noto che l'errore relativo (ε k) è uguale al rapporto tra l'errore assoluto ΔK al valore di K:

dove ΔK è ε k k. C'è una regola per il calcolo dell'errore relativo: se il valore definito nell'esperimento è come risultato di moltiplicare e dividere i valori approssimativi inclusi nella formula calcolata, quindi gli errori relativi sono piegati. In quel lavoro

Mezzi di misura: 1) Set di merci, la massa di ciascuno è uguale a m 0 \u003d 0,100 kg e l'errore Δm 0 \u003d 0,002 kg; 2) un righello con divisioni millimetriche.

Materiali: 1) treppiede con giunti e zampe; 2) Primavera a spirale.

Procedura per l'esecuzione del lavoro

1. Fissare la fine della molla a spirale sul treppiede (l'altra estremità della primavera è dotata di una freccia-indicare-lem e uncinetto - Fig. 176).

2. Accanto alla molla o dopo di esso, installare e proteggere una linea con divisioni millimetriche.

3. Segna e annota la divisione della linea contro cui ha le frecce del puntatore a molla.

4. Frantura al carico di primavera della massa nota e misura le molle causate da esso.

5. Aggiungi il secondo, terzo, ecc. Al primo carico, registrando ogni volta un allungamento | x | Sorgenti. Secondo i risultati della misurazione, compilare la tabella:

6. Secondo i risultati della misurazione, costruire un grafico della dipendenza della forza di elasticità dall'alongazione e, usandole, determinare il valore di rigidità media K CP.

7. Calcola il più grande errore relativo con il quale viene trovato il valore di K Wed (dall'esperienza con un merci). In formula (1)

dall'errore quando si misura l'allungamento Δx \u003d 1 mm, quindi

8. Trova

e annota la risposta nella forma:

1 Accetta G≈10 M / S 2.

La legge di un nocchino: "La forza di elasticità derivante durante la deformazione del corpo è proporzionale al suo allungamento ed è diretta opposta alla direzione del movimento delle particelle corporei durante la deformazione".

Legge Guka.

La rigidità è chiamata il coefficiente di proporzionalità tra la forza di elasticità e il cambiamento nella lunghezza della molla sotto l'azione della forza applicata ad esso. Secondo la legge del terzo newton, il potere applicato alla primavera è uguale all'elasticità dell'elasticità in esso. Pertanto, la rigidità della molla può essere espressa come:

dove f è la forza applicata alla primavera, e x è il cambiamento nella lunghezza della molla sotto la sua azione. Mezzi di misura: un set di merci, la massa di ciascuno è uguale a m 0 \u003d (0,1 ± 0,002) kg.

Linea con divisioni millimetriche (Δх \u003d ± 0,5 mm). La procedura per l'esecuzione del lavoro è descritta nel libro di testo e nei commenti non richiedono.

	massa, kg.		estensione | x |,