Laboratoriearbeid i fysikk klasse 9 Gentenestein Orlov Framgang

1 - Fest slutten av våren i stativet. Mål høyden som den nederste enden av fjæren ligger over bordet.

2 - Suspend til fjærbelastning som veier 100 gram. Mål høyden som den nedre enden av våren er nå over bordet. Beregn forlengelsen av våren.

3 - Gjenta måling ved å henge til fjæren to, tre og fire belastninger som veier 100 gram.

4 - Skriv ned resultatene i tabellen.

5 - Tegn koordinatsystemet for å bygge en graf om avhengigheten av fjærens elastisitet.

7 - Bestem hvordan elastisitetens kraft fra forlengelsen av våren avhenger.

Jo større forlengelsen av våren, desto større er elastisitetens kraft, desto lengre fjær strekker seg, desto større er elastisitetens kraft.

8 - På den innebygde direkte, finn den stivhets stivhet.

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

9 - Bestem om vårens stivhet avhenger av lengden, og hvis den avhenger, som den endres med en nedgang i fjærlengden.

Vårs stivhet er ikke avhengig av forlengelsen av fjærlengden. Hver vår har k (vårstivhet) og den er konstant, er ikke avhengig av fup og fra Δx

For å nyte forhåndsvisningspresentasjoner, opprett deg selv en konto (konto) Google og logg inn på det: https://accounts.google.com

Signaturer for lysbilder:

Laboratoriearbeid "Måling av vårstivhet" Lærer Fysikk Gbou Sosh №145 Kalininsky District of St. Petersburg Karabashian M.V.

kontroller retten til sykkelretten for dynamometerfjæren og måle stivhetskoeffisienten i våren. Arbeidsmål utstyr: Et sett med "mekanikk" fra et sett med L-micro-stativ med en kobling og klemme, et dynamometer med en robust skala, et sett med varer av en kjent masse (50 g), en linjal med millimeter divisjoner .

Forberedende spørsmål Hva er elastisitetskraften? Hvordan beregne elastisitetens kraft som oppstår på våren når den henger til sin last veier m kg? Hva er kroppsutvidelse? Hvordan måle forlengelsen av våren når du henger i last til det? Hva er Knuckle loven?

Sikkerhetsforskrifter Vær forsiktig når du arbeider med en strukket vår. Ikke slipp og ikke kast frakt.

BESKRIVELSE AV ARBEIDET: I henhold til halsen i halsen er modulen F for elastisitetsstyrken og fjærforlengelsesmodulen forbundet med forholdet f \u003d kx. Måler f og x, du kan finne stivhetskoeffisienten k med formelen

I hvert av forsøkene bestemmes stivheten ved forskjellige verdier av styrken av elastisitet og forlengelse, dvs. vilkårene for erfaringendring. Derfor, for å finne den gjennomsnittlige stivhetsverdien, er det umulig å beregne de gjennomsnittlige aritmetiske måleresultatene. Vi bruker den grafiske metoden for å finne en gjennomsnittsverdi som kan brukes i slike tilfeller. Ifølge resultatene av flere eksperimenter konstruerer vi en graf av avhengigheten av modulens kraft av elastisiteten F av UPR fra forlengelsesmodulen \\ x \\. Når du bygger en graf på eksperimentelle resultater, kan de eksperimentelle punktene ikke være på en rett linje, som tilsvarer formelen f Ypp \u003d k \\ x \\. Dette skyldes målingsfeil. I dette tilfellet må tidsplanen utføres slik at omtrent det samme antall poeng viste seg å være i forskjellige retninger fra linjen. Etter å ha konstruert grafen, ta punktet på en rett linje (i midtdelen av grafen), bestem verdien av dette punktet verdien av elastisitets kraft og forlengelse som svarer til dette punktet, og beregner stivheten K. Det vil være den sekundære gjennomsnittlige verdien av stivheten til våren K WED.

1. Sikre enden av spiralfjæren på stativet (den andre enden av våren er utstyrt med en peker og heklepil). 2. Ved siden av våren eller etter den, installer og fest en linje med millimeter divisjoner. 3. Merk og skriv ned delingen av linjen mot hvilken vårpekerpilene har. 4. Send til fjærbelastningen av den kjente massen og måle fjærene som er forårsaket av det. 5. Legg til den andre, tredje, etc. til den første lasten, og tar opp hver gang forlengelsen \\ X \\ Springs. I henhold til målingsresultatene, fyll inn arbeidsbordet:

Følg nr, mg, H x, m 1 0,1 2 0,2 \u200b\u200b3 0,3 4 0,4

6. Skjul aksen til koordinatene X og F, velg en praktisk skala og bruk de oppnådde eksperimentelle punktene. 7. Evaluer (kvalitativt) rettferdighet sykkel loven for denne våren: er eksperimentelle punkter i nærheten av en direkte passerer gjennom opprinnelsen til koordinatene. 8. Ifølge resultatene av målingene, bygg en graf av avhengigheten av elastisitetens elastisitet fra forlengelsen og ved å bruke dem, bestemme gjennomsnittsverdien av stivheten til fjæren K CP. 9. Beregn den største relative feilen som K CP 10 er funnet. Skriv din utgang deg.

Kontroller spørsmål: Hva er forholdet mellom elastisitetskraften og forlengelsen av våren? Våren av dynamometeret under virkningen av 4N styrke forlenget med 5 mm. Bestem vekten av lasten, under virkningen av hvilken denne fjæren er forlenget med 16 mm.

Arbeidsundervisning (abstrakte leksjoner)

Videregående opplæring

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

Merk følgende! Nettstedet Administrasjonsside er ikke ansvarlig for vedlikehold av metodologisk utvikling, samt for overholdelse av utviklingen av GEF.

Formålet med leksjonen:kontroller rettferdigheten til tispen på dynamometerets vår og måle stivhetskoeffisienten i våren, beregne målefeilen til verdien.

Oppgaver Leksjon:

1. opplæring: Evne til å behandle og forklare målingsresultatene og trekke konklusjoner for å fikse eksperimentelle ferdigheter og ferdigheter
2. pedagogisk: engasjement av studenter i aktiv praktisk aktivitet, forbedring av kommunikasjonsferdigheter.
3. utvikling: Besittelse av hovedteknikkene som brukes i fysikk - måling, eksperiment

Type leksjon:lære leksjon ferdigheter og ferdigheter

Utstyr: Stativ med en kobling og klemme, en skrufjær, et sett med vekter av en kjent masse (100 g, feil ΔM \u003d 0,002 kg), en linjal med millimeter divisjoner.

Framgang

I. Organisasjonsmoment.

II. Aktualisering av kunnskap.

• Hva er deformasjon?
• Formulere loven om en guge
• Hva er stivhet og i hvilke enheter det måles.
• Gi konseptet absolutt og relativ feil.
• Årsaker som fører til utseendet på feil.
• Feil som oppstår ved målinger.
• Hvordan trekker grafene til resultatene av forsøket.

Mulige studentresponser:

• Deformasjon - Endring i gjensidig posisjon av kroppspartikler forbundet med bevegelsen i forhold til hverandre. Deformasjonen er resultatet av å endre de interatomiske avstandene og omorganisere blokker av atomer. Deformasjonene er delt inn i reversible (elastisk) og irreversibel (plast, kryp). Elastiske deformasjoner forsvinner etter slutten av den vedlagte styrke, og irreversible - forblir. Grunnlaget for elastiske deformasjoner inneholder reversible forskyvninger av metalleratomer fra likevektsposisjonen; I hjertet av plast - irreversible bevegelser av atomer for betydelige avstander fra de opprinnelige stillingene av likevekt.

• Lov guka.: "Elastisitetskraften som oppstår under kroppsdeformasjon, er proporsjonal med sin forlengelse og rettes motsatt retning av bevegelse av kroppspartikler under deformasjon."
  
  F. Upr \u003d - kx.

• Stivhet De kaller proporsjonalitetskoeffisienten mellom elastisitetskraften og endringen i lengden på våren under virkningen av kraften som er påført den. Betegne k.. Måleenhet n / m. Ifølge den tredje Newtons lov er kraften som er påført på våren lik elastisiteten til elastisitet i den. Således kan stivheten av fjæren uttrykkes som:

  k. = F. UPR / x.

• Absolutt feil En omtrentlig verdi kalles forskjellen i forskjellen på nøyaktige og omtrentlige verdier.

  ∆h. = |h. – h. jfr|

• Relativ feil En omtrentlig verdi kalles forholdet mellom den absolutte feilen til modulen med omtrentlig verdi.

  ε = ∆h./h.

• Målinger Aldri bli gjort helt nøyaktig. Resultatet av noen måling er omtrentlig og preget av feilen - avviket for den målte verdien av den fysiske verdien fra sin sanne verdi. Av grunner som fører til utseendet på feilene inkluderer:
  - Begrenset nøyaktighet av produksjonen av måleinstrumenter.
  - Endre eksterne forhold (temperaturendring, spenningsoscillasjon)
  - Eksperimenteringshandlinger (forsinkelse med inkludering av stoppeklokken, forskjellig stilling i øyet ...).
  - Den omtrentlige karakteren av lovene som brukes til å finne de målte verdiene

• Feilsom oppstår fra målinger er delt inn i systematisk og tilfeldig. Systematiske feil er feil som samsvarer med avviket for den målte verdien fra den virkelige verdien av den fysiske verdien, er alltid i en retning (økende eller underdrivelse). Når gjentatte målinger, forblir feilen det samme. Grunnene Fremveksten av systematiske feil:
  - manglende overholdelse av måling av standarden;
  - Feil installasjon av måleinstrumenter (skråning, ugjennomtrengelig);
  - Mismatch av de første indikatorene for instrumenter med null og ignorerer endringene, som i forbindelse med dette oppstår;
  - Inkonsekvens av det målte objektet med forutsetningen om sine egenskaper.

Tilfeldige feil er feil som uforutsigbart forandrer sin numeriske betydning. Slike feil skyldes et stort antall ukontrollerte årsaker som påvirker måleprosessen (uregelmessigheter på overflaten av objektet, vindavl, spenningshopp, etc.). Effekten av tilfeldige feil kan reduseres med gjentatt gjentagelse av erfaring.

Målefeil. Disse feilene kalles også verktøy eller instrument. De skyldes utformingen av måleinnretningen, nøyaktigheten av produksjonen og oppgraderingen.

Når du bygger en graf på resultatene av erfaring, kan det hende at eksperimentelle punkter ikke er på en rett linje, som tilsvarer formelen F. UPR \u003d kx.

Dette skyldes målingsfeil. I dette tilfellet må tidsplanen utføres slik at omtrent det samme antall poeng viste seg å være forskjellig fra linjen. Etter å ha bygd en graf, ta punktet på den rette linjen (midt i grafen), bestem det tilsvarende punktet for kraften på elastisk og forlengelse som svarer til dette punktet og beregner stivheten k.. Det vil være den sekundære gjennomsnittlige stivhetsverdien av våren k. jfr

III. Prosedyre for å utføre arbeid

1. Sikre enden av spiralfjæren på stativet (den andre enden av våren er utstyrt med en pekerpil og hekle, se fig.).

2. Ved siden av våren eller etter den, installer og fest en linje med millimeter divisjoner.

3. Merk og skriv ned delingen av linjen mot hvilken vårpekerpilene har.

4. Send til fjærbelastningen av den kjente massen og måle fjærene som er forårsaket av det.

5. Legg til et sekund, tredje, etc. til den første lasten, opptaket hver gang en forlengelse | h.| Fjærer.

I henhold til målingsresultatene, fyll inn tabellen:

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

6. I henhold til målingsresultatene, bygg en graf av avhengigheten av styrken av elastisitet fra forlengelse og ved å bruke dem, bestemme den gjennomsnittlige stivhetsverdien av fjæren k. CP.

Beregning av feil i direkte målinger.

Alternativ 1. Beregning av en tilfeldig feil.

1. Beregn vårenes stivhet i hver av forsøkene:

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 å sette i tabellen.

3. Beregn den relative feilen ε \u003d Δ k. cf / k. Ons · 100%

4. Fyll inn tabellen:

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

5. Ta opp svaret: k. = k. Ons ± δ. k. CF, ε \u003d ...%, som erstatter de numeriske verdiene til de funnet verdiene i denne formelen.

Alternativ 2. Beregning av instrumental feil.

1. k. = mg./h. For å beregne den relative feilen bruker vi formelen 1 side 344 i læreboken.

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 feilen som verdien er funnet på k. CP (fra erfaring med en last).

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

3. Finn δ. k. CF \u003d K CP ε

4. Fyll inn tabellen:

5. Ta opp svaret: k. = k. Ons ± δ. k. CP, \u003d ...%, som erstatter de numeriske verdiene til de funnet verdiene i denne formelen.

Alternativ 3. Beregning ved å estimere indirekte målefeil

1. For å beregne feilen, bør du bruke opplevelsen som vi mottok under eksperimentnummeret 4, fordi det tilsvarer den minste relative målefeilen. Beregn grensene F. min jeg. F. Maks i hvilken sann betydning er F., tro på det F. Min \u003d F. – Δ F., F. Max \u003d. F. + Δ F..

2. Ta δ. F. \u003d 4δ. m.· g.hvor δ. m. - Feil under produksjon av vekter (for evaluering, kan vi anta 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. Beregning av metoden for å evaluere feilen til indirekte målinger, beregne:

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

4. Beregn gjennomsnittsverdien av KCP og den absolutte målefeilen Δ k. Av formler:

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

5. Beregn den relative målefeilen:

ε = ∆ k. cf / k. Ons · 100%

6. Fyll inn tabellen:

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. Rekord i notisboken for laboratoriearbeidet resultatet i skjemaet k. = k. CP ± δ. k., ε \u003d ...% som erstatter de numeriske verdiene av de funnet verdiene i denne formelen.

Skriv ned i notisboken for Laboratory Konklusjon på arbeidet.

Iv. Speilbilde

Prøv å gjøre sinwen om konseptet "Leksjon - Workshop". Sinwen (oversatt fra Franz. - Fem linjer): Den første linjen er et substantiv (essens, emne tittel);

Den andre linjen er en beskrivelse av egenskapene til statusen til emnet i to ord (to adjektiver);

Tredje linje - Beskrivelse av handlingen (funksjoner) innenfor rammen av emnene på tre verb;

Den fjerde linjen - setning (setning) av fire ord som viser emnet;

Den femte linjen er synonymt med ett ord (substantiv), som gjentar essensen av temaet (til det første substantivet).

I fysikk for klasse 9 (I.K. Kikoin, A.K.Kikoin, 1999),
en oppgave №2
til kapitlet " Laboratoriearbeid».

Mål: Finn stivheten til våren fra målingene av fjærene forlenget i forskjellig tyngdekraften

balansende styrken på elastisiteten på grunnlag av sykkelretten:

I hvert av forsøkene bestemmes stivheten ved forskjellige verdier av styrken av elastisitet og forlengelse, dvs. vilkårene for erfaringendring. Derfor, for å finne den gjennomsnittlige stivhetsverdien, er det umulig å beregne de gjennomsnittlige aritmetiske måleresultatene. Vi bruker den grafiske metoden for å finne en gjennomsnittsverdi som kan brukes i slike tilfeller. Ifølge resultatene av flere eksperimenter konstruerer vi en graf av avhengigheten av modulen til elastisitetskraften F av UPR fra forlengelsesmodulen | x |. Når du bygger en graf på resultatene av erfaring, kan det hende at eksperimentelle punkter ikke er på en rett linje, som tilsvarer formelen

Dette skyldes målingsfeil. I dette tilfellet må tidsplanen utføres slik at omtrent det samme antall poeng viste seg å være forskjellig fra linjen. Etter å ha bygd grafen, ta punktet på den rette (midt i grafen), bestem det tilsvarende punktet for elastisk og forlengelse som svarer til dette punktet og beregner stivheten K. Det vil være den sekundære gjennomsnittlige verdien av stivheten til våren K WED.

Målingsresultatet er vanligvis skrevet i form av et ekspresjon K \u003d \u003d K CP ± ΔK, hvor ΔK er den største absolutte målefeilen. Fra kurset algebra (VII klasse) er det kjent at den relative feilen (ε k) er lik forholdet mellom absolutt feilen ΔK til verdien av K:

hvor ΔK er ε k k. Det er en regel for beregning av den relative feilen: Hvis verdien som er definert i forsøket, er som et resultat av å multiplisere og dele de omtrentlige verdiene som er inkludert i den beregnede formelen, blir relative feil brettet. I det arbeidet

Måleinnretninger: 1) Sett med last, massen av hver er lik M 0 \u003d 0,100 kg, og feilen ΔM 0 \u003d 0,002 kg; 2) En linjal med millimeter divisjoner.

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

Prosedyre for å utføre arbeid

1. Sikre enden av spiralfjæren på stativet (den andre enden av fjæren er utstyrt med en pil-indikere-lem og hekle - Fig. 176).

2. Ved siden av våren eller etter den, installer og fest en linje med millimeter divisjoner.

3. Merk og skriv ned delingen av linjen mot hvilken vårpekerpilene har.

4. Send til fjærbelastningen av den kjente massen og måle fjærene som er forårsaket av det.

5. Legg til den andre, tredje, etc. til den første lasten, opptak hver gang en forlengelse | X | Fjærer. I henhold til målingsresultatene, fyll inn tabellen:

6. I henhold til målingsresultatene, bygg en graf av avhengigheten av styrken av elastisitet fra forlengelse og ved å bruke dem, bestemme gjennomsnittlig stivhetsverdi K CP.

7. Beregn den største relative feilen som verdien av K WED er funnet (fra opplevelsen med en last). I formel (1)

siden feilen ved måling av forlengelsen Δx \u003d 1 mm, så

8. Finn

og skriv ned svaret i skjemaet:

1 Godta g≈10 m / s 2.

Loven om en knoke: "Elasticitetskraften som oppstår under kroppsdeformasjon er proporsjonal med sin forlengelse og er rettet mot bevegelsen av bevegelse av kroppspartikler under deformasjon."

Lov guka.

Stivheten kalles proporsjonalitetskoeffisienten mellom elastisitetskraften og endringen i lengden på fjæren under virkningen av kraften som påføres den. Ifølge den tredje Newtons lov er kraften som er påført på våren lik elastisiteten til elastisitet i den. Således kan stivheten av fjæren uttrykkes som:

hvor f er kraften på våren, og X er endringen i lengden på fjæren under sin handling. Målingsmidler: Et sett med last, massen av hver er lik M 0 \u003d (0,1 ± 0,002) kg.

Linje med millimeter divisjoner (Δх \u003d ± 0,5 mm). Prosedyren for å utføre arbeidet er beskrevet i læreboken og kommentarene krever ikke.

	masse, kg.		utvidelse | x |,