Laboratorinis darbas "Pavasario standumo matavimas" Metodinė fizikos plėtra tema. Laboratoriniai darbai fizikoje "Pavasario kietumo matavimas" standumo pavasario laboratorinio darbo koeficiento koeficiento nustatymas

Laboratoriniai darbai fizikoje 9 klasė Gentenestein Orlov Progresas

1 - Pritvirtinkite pavasario pabaigą trikojyje. Išmatuokite aukštį, ant kurio apačioje pavasarį yra virš stalo.

2 - sustabdyti pavasario apkrovą, sveriančią 100 gramų. Išmatuokite aukštį, ant kurio apatinis pavasario galas dabar yra virš stalo. Apskaičiuokite pavasario pratęsimą.

3 - Pakartokite matavimą pakabinant iki dviejų, trijų ir keturių krovinių, sveriančių 100 gramų.

4 - Užrašykite lentelės rezultatus.


5 - Nubraižykite koordinačių sistemą, kad sukurtumėte spyruoklių elastingumo priklausomybės grafiką.


7 - Nustatykite, kaip priklauso nuo pavasario pratęsimo elastingumo.

Kuo didesnis pavasario pratęsimas, tuo didesnė elastingumo galia, ty ilgesnė pavasario ruožai, tuo didesnė elastingumo galia.

8 - Dėl pastatyto tiesioginio, suraskite pavasario standumą.

K \u003d FPR / | X |
k \u003d 4 / 0,1 \u003d 40 h / m

9 - Nustatykite, ar pavasario standumas priklauso nuo jo ilgio, ir jei tai priklauso nuo pavasario ilgio sumažėjimo.

Pavasario standumas nepriklauso nuo pavasario ilgio pailgėjimo. Kiekvienas pavasaris turi K (pavasario standumą) ir jis yra pastovus, nepriklauso nuo FUP ir nuo Δx

Norėdami mėgautis peržiūros pristatymais, sukurkite save paskyrą (paskyrą) "Google" ir prisijunkite prie jo: https://accounts.google.com


Pasirenkant skaidres:

Laboratoriniai darbai "Pavasario standumo matavimas" Mokytojų fizika GBOU Sosh №145 Kalininsky rajonas Sankt Peterburgo Karabashian M.V.

patikrinkite dviračių įstatymo teisingumą dinamometro pavasarį ir išmatuokite šio pavasario standumo koeficientą. Darbo tikslas Įranga: "Mechanikos" rinkinys iš L-Mikro-trikojo rinkinio su sankaba ir spaustukas, dinamometras su pluotiniu mastu, žinomos masės (50 g), valdovo su milimetriniais padaliniais rinkinys. .

Parengiamieji klausimai Kas yra elastingumo jėga? Kaip apskaičiuoti elastingumo galią, kuri atsiranda pavasarį, kai jis pakabinamas su jos kroviniais, sveriančiais m kg? Kas yra kūno pratęsimas? Kaip matuoti pavasario pratęsimą, kai jis pakabinamas kroviniui? Kas yra krumpliaračio įstatymas?

Saugos taisyklės yra atsargūs dirbant su ištemptu pavasarį. Negalima lašyti ir ne mesti krovinių.

Darbo aprašymas: Pagal gerklės įstatymą, modulis F iš elastingumo stiprumo ir pavasario pailgėjimo modulio yra susijęs su santykiu F \u003d kx. F ir X matavimas, galite rasti standumo koeficientą k formulę

Kiekviename eksperimentuose standumas yra nustatomas skirtingomis elastingumo ir pailgėjimo stiprumo vertėmis, t. Y. Patirties pokyčių sąlygos. Todėl, norėdami rasti vidutinę standumo vertę, neįmanoma apskaičiuoti vidutinių aritmetinių matavimo rezultatų. Mes naudojame grafinį metodą, kaip rasti vidutinę vertę, kuri gali būti taikoma tokiais atvejais. Remiantis kelių eksperimentų rezultatais, mes sukuriame UPR elastingumo forto forto forto priklausomybės nuo pailgėjimo modulio (pailgėjimo modulio) priklausomybės grafiką. Statydami grafiką eksperimentiniuose rezultatuose, eksperimentiniai taškai gali būti ne tiesia linija, kuri atitinka FORMUY F YPP \u003d K x. Taip yra dėl matavimo klaidų. Tokiu atveju grafikas turi būti atliekamas taip, kad maždaug tas pats taškų skaičius pasirodė esąs skirtingoms kryptims nuo linijos. Sukūrus grafiką, paimkite tašką tiesia linija (diagramos vidurio dalyje), nustatykite šio taško vertę elastingumo ir pailgėjimo jėgos vertę, atitinkančią šį tašką, ir apskaičiuoti standumą k. Tai bus vidutinė pavasario k ÷ s standumo vidutinė vertė.

1. Apsaugokite spiralinio spyruoklės galą ant trikojo (kitame pavasario gale yra rodyklė ir nėrimo rodyklė). 2. Šalia pavasario arba po jo, įdiegti ir užtikrinti liniją su milimetriniais padaliniais. 3. Pažymėkite ir užrašykite linijos padalijimą, nuo kurios yra pavasario žymeklio rodyklės. 4. Supjaustykite į žinomos masės pavasario apkrovą ir mačiau jo sukeltus spyruokles. 5. Pridėkite antrąjį, trečią ir pan. Pirmąjį krovinį, įrašydami kiekvieną kartą, kai pailgėjimas x spyruokles. Pagal matavimo rezultatus užpildykite darbo lentelę:

Stebėti ne, mg, h x, m 1 0,1 2 0,2 \u200b\u200b3 0,3 4 0,4

6. Užfiksuokite koordinates X ir F ašį, pasirinkite patogų skalę ir pritaikykite gautus eksperimentinius taškus. 7. Įvertinkite (kokybiškai) teisingumą dviračių įstatymas šiam pavasarį: yra eksperimentiniai taškai šalia vienos tiesioginės einančios per koordinatės kilmę. 8. Pagal matavimų rezultatus statyti elastingumo elastingumo priklausomybės grafiką nuo pailgėjimo ir, naudojant juos, nustatyti vidutinė vertė Pavasario k CP standumo. 9. Apskaičiuokite didžiausią santykinę klaidą, su kuria rasta k CP 10. Parašykite savo išvestį.

Kontrolės klausimai: Koks yra santykis tarp elastingumo jėgos ir pavasario pratęsimo? Dinamometro pavasaris pagal 4n stiprumo veiksmą pratęstas 5 mm. Nustatykite krovinio svorį, kurio veiksmu šis pavasarį pratęsiamas 16 mm.


Darbo pamokos (abstrakčios pamokos)

Vidurinį išsilavinimą

Linija UKK G. Ya. Myakisheva. Fizika (10-11) (y)

DĖMESIO! Svetainės administravimo svetainė neatsako už metodologinių pokyčių palaikymą, taip pat už GEF plėtros laikymąsi.

Pamokos tikslas:patikrinkite dinamometro pavasario kalės ir matuoti standumo koeficientą šio pavasario, apskaičiuoti matavimo klaidą vertės.

Užduočių pamoka:

  1. Švietimas: gebėjimas apdoroti ir paaiškinti matavimo rezultatus ir daryti išvadas, kaip nustatyti eksperimentinius įgūdžius ir įgūdžius
  2. Švietimas: studentų dalyvavimas aktyvioje praktinėje veikloje, bendravimo įgūdžių tobulinimas.
  3. kūrimas: pagrindinių būdų, naudojamų fizikoje - matavimas, eksperimentas

Pamokos tipas:mokymosi pamokų įgūdžiai ir įgūdžiai

Įranga: Trikojis su sankaba ir spaustukas, sraigtinis pavasarį, žinomos masės svorių rinkinys (100 g, klaida Δm \u003d 0,002 kg), valdovas su milimetriniais padaliniais.

Progresas

I. Organizacinis momentas.

Ii. Žinių aktualizavimas.

  • Kas yra deformacija?
  • Suformuluoti "Gowe" įstatymą
  • Kas yra standumas ir kurioje vienetai yra matuojamas.
  • Suteikite absoliučios ir santykinės klaidos koncepciją.
  • Sukelia klaidų atsiradimą.
  • Klaidų, atsirandančių dėl matavimų.
  • Kaip atkreipia eksperimento rezultatų grafikus.

Galimi studentų atsakymai:

  • Deformacija - keisti abipusę kūno dalelių poziciją, susijusią su jų judėjimu vieni su kitais. Deformacija yra interatominio atstumų keitimo rezultatas ir pertvarkykite atomų blokus. Deformacijos yra suskirstytos į grįžtamąjį (elastingą) ir negrįžtamą (plastikinį, šliaužimą). Elastinės deformacijos išnyksta po prikabinto stiprumo pabaigos ir negrįžtamas - lieka. Elastiniuose deformacijose pagrindas yra grįžtamas metalų atomų perkėlimas iš pusiausvyros padėties; Plastikinės širdyje - negrįžtami atomų judėjimai dideliais atstumais nuo pradinių pusiausvyros pozicijų.
  • Įstatymas Guka.: "Kūno deformacijos kylančios elastingumo jėga yra proporcinga jo pailgėjimui ir yra nukreipta priešais kūno dalelių judėjimo kryptimi deformacijos metu."

    F.
    UPR \u003d - kx.
  • Standumas Jie vadina proporcingumo koeficientą tarp elastingumo jėgos ir pavasario trukmės pokyčio pagal jai taikomą jėgą. Žymi k.. Matavimo vienetas N / m. Pasak trečiojo Newton įstatymo, pavasarį taikoma galia yra lygi elastingumo elastingumui. Taigi pavasario standumas gali būti išreikštas kaip:

    k. = F. UPR / x.

  • Absoliutinė klaida Apytikslė vertė vadinama tikslų ir apytikslių skirtumo skirtumu.

    h. = |h.h. plg.|

  • Santykinė klaida Apytikslė vertė vadinama absoliučios klaidos santykiu su apytikslio vertės moduliu.

    ε = h./h.

  • Matavimai. Niekada nebūtų visiškai tiksliai. Bet kokio matavimo rezultatas yra apytikslis ir pasižymi klaida - išmatuotos fizinės vertės vertės nuokrypis nuo tikrosios vertės. Dėl priežasčių, dėl kurių atsiranda klaidų atsiradimas:
    - Ribotas matavimo priemonių gamybos tikslumas.
    - pakeisti išorines sąlygas (temperatūros kaita, įtampos virpesiai)
    - Eksperimentojo veiksmai (vėlavimas su chronometro įtraukimu, skirtinga akies padėtis ...).
    - apytiksliai įstatymų, naudojamų nustatytoms vertėms, pobūdis
  • Klaidakylantys iš matavimų yra suskirstyti į sistemingas ir atsitiktinis. Sistemingos klaidos yra klaidos, atitinkančios išmatuoto vertės nuokrypį nuo tikrosios fizinės vertės vertės visada yra viena kryptimi (didėjantis ar nepakankamas). Kai pakartotiniai matavimai klaida išlieka tokia pati. Priežastys Sisteminių klaidų atsiradimas:
    - standarto matavimo nesilaikymas;
    - neteisingas matavimo prietaisų montavimas (nuolydis, neįvykdytas);
    - pradinių instrumentų rodiklių nesutapimas nuliui ir ignoruojant pakeitimus, susijusius su šiuo kylančiu;
    - matuojamo objekto nenuoseklumas su jo savybių prielaida.

Atsitiktinės klaidos yra klaidos, kurios nenuspėjamai keičia savo skaitmeninę reikšmę. Tokios klaidos sukelia daug nekontroliuojamų priežasčių, turinčių įtakos matavimo procesui (pažeidimai dėl objekto paviršiaus, vėjo veisimo, įtampos šuolių ir kt.). Atsitiktinių klaidų poveikis gali būti sumažintas pakartotiniu patirties pasikartojimu.

Matavimo klaidos. Šios klaidos taip pat vadinamas įrankiu ar priemone. Jie yra susiję su matavimo prietaiso dizainu, jo gamybos ir baigimo tikslumu.

Statydami grafiką apie patirties rezultatus, eksperimentiniai taškai gali būti ne tiesia linija, kuri atitinka formulę F. UPR \u003d. kx.

Taip yra dėl matavimo klaidų. Tokiu atveju tvarkaraštis turi būti atliekamas taip, kad maždaug tas pats taškų skaičius pasirodė esąs skiriasi nuo linijos. Po statyti grafiką, pasiimkite tašką tiesia linija (grafiko viduryje), nustatykite atitinkamą elastingo ir pratęsimo jėgos tašką, atitinkantį šį tašką ir apskaičiuoti standumą k.. Tai bus vidurinė vidutinė standumo vertė k. plg.

III. Darbo tvarka

1. Saugokite spiralinio spyruoklės pabaigą trikojiui (kitame spyruoklės gale yra rodyklės rodyklė ir nėrimo, žr. Fig.).

2. Šalia pavasario arba po jo, įdiegti ir užtikrinti liniją su milimetriniais padaliniais.

3. Pažymėkite ir užrašykite linijos padalijimą, nuo kurios yra pavasario žymeklio rodyklės.

4. Supjaustykite į žinomos masės pavasario apkrovą ir mačiau jo sukeltus spyruokles.

5. Pridėkite antrąjį, trečią ir pan. Pirmąjį krovinį, įrašydami kiekvieną kartą pailgėjimą | h.|. Spyruoklės.

Pagal matavimo rezultatus užpildykite lentelę:

F. UPR \u003d. mg., N.

׀ ‌h.|, · 10 -3 m

k. WED, N / M

6. Pagal matavimo rezultatus sukuria elastingumo stiprumo priklausomybės nuo pailgėjimo ir, naudojant juos, nustatykite vidinę standumo vertę pavasario k. CP.

Tiesioginių matavimų klaidų apskaičiavimas.

Galimybė 1. Atsitiktinės klaidos apskaičiavimas.

1. Apskaičiuokite pavasario standumą kiekviename iš eksperimentų:

k \u003d. F. ,
x.

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

Rezultatai į lentelę.

3. Apskaičiuokite santykinę klaidą ε \u003d Δ k. cf / k. 1 100%

4. Užpildykite lentelę:

F. UPR, N.

׀ ‌h.|, · 10 -3 m

k., N / m

k. WED, N / M

Δ k., N / m

Δ k. WED, N / M

5. Įrašykite atsakymą: k. = k. Trečiadienį ± δ. k. CF, ε \u003d ...%, pakeičiant nustatytų verčių skaitines vertes į šią formulę.

2 variantas. Informacinės klaidos apskaičiavimas.

1. k. = mg./h. Norėdami apskaičiuoti santykinę klaidą, mes naudojame vadovėlio formulę 1 formulę.

ε = ∆ Bet/Bet + ∆Į/Į + ∆Nuo./Nuo. = 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. Apskaičiuokite dauguma. Santykinė klaida, su kuria nustatyta vertė k. CP (nuo patirties su vienu kroviniu).

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

3. Raskite δ. k. cf \u003d k cp ε

4. Užpildykite lentelę:

5. Įrašykite atsakymą: k. = k. Trečiadienį ± δ. k. CP, \u003d ...%, pakeičiant nustatytų verčių skaitines vertes į šią formulę.

3 variantas. Apskaičiavimas įvertinant netiesiogines matavimo klaidas

1. Norėdami apskaičiuoti klaidą, turėtumėte naudoti patirtį, kurią gavome 4 eksperimento metu, nes jis atitinka mažiausią santykinę matavimo klaidą. Apskaičiuokite ribas F. min aš. F. Max, kurioje yra tikra prasmė F., tikėdami F. min \u003d. F. – Δ F., F. Max \u003d. F. + Δ F..

2. Paimkite δ. F. \u003d 4δ. m.· g.kur δ. m. - Klaida svorių gamybai (vertinimui, mes galime manyti, kad δ m. \u003d 0,005 kg):

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

3. Naudojant netiesioginių matavimų klaidos įvertinimo metodą apskaičiuoti:

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

4. Apskaičiuokite vidutinę vertę KCP ir absoliučios matavimo klaidos Δ k. Pagal formules:

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

5. Apskaičiuokite santykinę matavimo klaidą:

ε = ∆ k. cf / k. 1 100%

6. Užpildykite lentelę:

F. Min, H.

F. Max, H.

x. Min, M.

x. Max, M.

k. min, n / m

k. Max, N / M

k. WED, N / M

Δ k., N / m

7. Užrašykite užrašų knygoje už laboratorijos darbą formą k. = k. CP ± Δ. k., ε \u003d ... pakeičiant nustatytų verčių skaitines vertes į šią formulę.

Užsirašykite už laboratorijos išvadą dėl atlikto darbo.

IV. Atspindys

Pabandykite padaryti sinveną apie "pamokų - dirbtuvės" sąvoką. Sinven (išversta iš Franz. - Penkios eilutės): pirmoji eilutė yra vienas daiktavardis (esmė, tema);

Antroji eilutė yra temos statuso charakteristikų aprašymas dviem žodžiais (du būdvardžiai);

Trečia eilutė - veiksmų aprašymas (funkcijos), atsižvelgiant į trijų veiksmažodžių temas;

Ketvirtoji eilutė - frazė (frazė) iš keturių žodžių, rodančių temą;

Penktoji linija yra sinonimas su vienu žodžiu (daiktavardis), kuris pakartoja temos esmę (pirmuoju daiktavardžiu).

9 laipsnio fizikoje (I.K. Kikoin, A.K.Kikoin, 1999),
užduotis №2
į skyrių " Laboratoriniai darbai».

Tikslas: suraskite pavasario standumą nuo šaltinių pailginimo matavimų skirtingu sunkiu

remiantis dviračių įstatyme esančią elastingumo stiprumą:

Kiekviename eksperimentuose standumas yra nustatomas skirtingomis elastingumo ir pailgėjimo stiprumo vertėmis, t. Y. Patirties pokyčių sąlygos. Todėl, norėdami rasti vidutinę standumo vertę, neįmanoma apskaičiuoti vidutinių aritmetinių matavimo rezultatų. Mes naudojame grafinį metodą, kaip rasti vidutinę vertę, kuri gali būti taikoma tokiais atvejais. Remiantis kelių eksperimentų rezultatais, sukuriame UPR elastingumo jėgos F modulio priklausomybės grafiką nuo pailgėjimo modulio | X |. Statydami grafiką apie patirties rezultatus, eksperimentiniai taškai gali būti ne tiesia linija, kuri atitinka formulę

Taip yra dėl matavimo klaidų. Tokiu atveju tvarkaraštis turi būti atliekamas taip, kad maždaug tas pats taškų skaičius pasirodė esąs skiriasi nuo linijos. Pastatydama grafiką, pasiimkite tašką tiesiai (grafiko viduryje), nustatykite atitinkamą elastingo ir pailgėjimo jėgos tašką, atitinkantį šį tašką ir apskaičiuoti standumą k. Tai bus vidutinė pavasario k ÷ s standumo vidutinė vertė.

Matavimo rezultatas paprastai yra parašytas išraiškos k \u003d \u003d k CP ± °K forma, kur ΔK yra didžiausia absoliuti matavimo klaida. Iš kurso algebros (VII klasės) yra žinoma, kad santykinė klaida (ε k) yra lygi absoliučios klaidos ΔK santykiui su k:

kur ΔK yra ε k k. Yra taisyklė, skirta apskaičiuoti santykinę klaidą: jei eksperimente apibrėžta vertė yra padauginusi ir dalijant apytiksliomis vertes, įtrauktas į apskaičiuotą formulę, tada sulankstytos santykinės klaidos. Tame darbe

Matavimo priemonės: 1) krovinio rinkinys, kurių kiekvienos masė yra lygi m 0 \u003d 0,100 kg, o klaida Δm 0 \u003d 0,002 kg; 2) valdovas su milimetriniais padaliniais.

Medžiagos: 1) trikojis su movomis ir kojomis; 2) spiralinė spyruoklė.

Darbo tvarka

1. Užfiksuokite spiralinio spyruoklės pabaigą trikojiui (kitas spyruoklės galas yra rodomas rodyklės-lem ir nėrimo - 176 pav.).


2. Šalia pavasario arba po jo, įdiegti ir užtikrinti liniją su milimetriniais padaliniais.

3. Pažymėkite ir užrašykite linijos padalijimą, nuo kurios yra pavasario žymeklio rodyklės.

4. Supjaustykite į žinomos masės pavasario apkrovą ir mačiau jo sukeltus spyruokles.

5. Pridėkite antrąjį, trečią ir pan. Pirmąjį krovinį, įrašydami kiekvieną kartą pailgėjimą X | Spyruoklės. Pagal matavimo rezultatus užpildykite lentelę:

6. Pagal matavimo rezultatus sukuria elastingumo stiprumo priklausomybės nuo pailgėjimo ir, naudojant juos, nustatyti vidutinis standumo vertė K CP.

7. Apskaičiuokite didžiausią santykinę klaidą, su kuria randama k Wed vertė (nuo patirties su vienu kroviniu). (1) formulėje



nuo klaidos matuojant pailgėjimą Δx \u003d 1 mm, tada


8. Rasti.

ir užrašykite atsakymą į formą:

1 Priimkite G≈10 m / s 2.

Krumplidžių įstatymas: "Elastingumo jėga, atsirandanti kūno deformacijos metu, yra proporcingas jo pailgėjimui ir yra nukreiptas priešais kūno dalelių judėjimo kryptį deformacijos metu."

Įstatymas Guka.

Standumas vadinamas proporcingumo koeficientu tarp elastingumo jėgos ir pavasario trukmės pokyčio pagal jai taikomą jėgą. Pasak trečiojo Newton įstatymo, pavasarį taikoma galia yra lygi elastingumo elastingumui. Taigi pavasario standumas gali būti išreikštas kaip:

kur f yra pavasarį taikoma jėga, o X yra pavasario trukmės pokytis pagal jo veiksmą. Matavimo priemonės: krovinio rinkinys, kurių kiekvienos masė yra lygi m 0 \u003d (0,1 ± 0,002) kg.

Linija su milimetriniais padaliniais (ΔH \u003d ± 0,5 mm). Darbo atlikimo tvarka aprašyta vadovėlyje ir komentaruose nereikia.

masė, kg.

plėtinys x |,