Лабораторная работа по физике

Лабораторная работа по физике № 1.

Исследование равноускоренного движения без начальной скорости

Цель работы: установить качественную зависимость скорости тела от времени при его равноускоренном движении из состояния покоя, определить ускорение движения тела.

Оборудование: желоб лабораторный, каретка, штатив с муфтой, секундомер с датчиками.

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Осторожно! При выполнении лабораторной работы по физике на столе не должно быть никаких посторонних предметов. Неаккуратное обращение с приборами приводит к их падению. Можно при этом получить механическую травм-ушиб., вывести приборы из рабочего состояния.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ________________________

Подпись ученика

Примечание: В ходе опыта каретку пускают несколько раз из одного и того же положения на желобе и определяют ее скорость в нескольких точках на разных удалениях от начального положения.

Если тела движется из состояния покоя равноускоренно, то его перемещение изменяется со временем по закону: S = at2/2 (1), а скорость – V = at (2). Если из формулы 1 выразить ускорение и подставить его в 2, то получим формулу, выражающую зависимость скорости от перемещения и времени движения: V = 2S/t.

Тренировочные задания и вопросы

1. Равноускоренное движение – это _____________________________________

__________________________________________________________________

2. В каких единицах в системе Си измеряется:

ускорение а =

скорость =

время t =

перемещение s =

3. Напишите формулу ускорения в проекциях:

аx = _________________.

4. По графику скорости найдите ускорение тела.

a =

5. Напишите уравнение перемещения при равноускоренном движении.

 

S = + ______________

 

Если 0 = 0, то S =

 

6. Движение является равноускоренным, если выполняется закономерность:

 

S1 : S2 : S3 : … : Sn = 1 : 4 : 9 : … : n2 .

Найдите отношение S1 : S2 : S3 =

Ход работы

1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

2. С помощью муфты закрепите на штативе желоб под углом, так чтобы каретка съезжала по желобу самостоятельно. Один из датчиков секундомера с помощью магнитного держателя закрепить на желобе на расстоянии 7 см от начала измерительной шкалы (х1). Второй датчик закрепите напротив значения 34 см на линейке (х2). Вычислите перемещение (S), которое совершит каретка при движении от первого датчика до второго

S = x2 – x1 = _______________________________________________________

3. Поместите каретку в начало желоба и отпустите ее. Снимите показания секундомера (t).

4. Вычислите по формуле скорость движения каретки (V), с которой она двигалась мимо второго датчика и ускорение движения (а):

=

______________________________________________________

=

______________________________________________________

5. Переместите нижний датчик на 3 см вниз и повторите опыт (опыт № 2):

S = ______________________________________________________________

V = _____________________________________________________________

а = ______________________________________________________________

6. Повторите опыт, удалив нижний датчик еще на 3 см (опыт № 3):

S = _______________________________________________________________

V = _______________________________________________________________

а = _______________________________________________________________

7. Сделайте вывод о том, как изменяется скорость тележки с увеличением времени ее движения, и о том, каким оказалось ускорение каретки при проведении данных опытов.

Вывод: ______________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

 

 

Лабораторная работа по физике № 2.

Измерение ускорения свободного падения

Цель работы: определить ускорение свободного падения, продемонстрировать, что при свободном падении ускорение не зависит от массы тела.

Оборудование: оптоэлектрические датчики – 2 шт., пластина стальная – 2 шт., измерительный блок L-микро, платформа стартового устройства, блок питания.

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Осторожно! На столе не должно быть никаких посторонних предметов. Неаккуратное обращение с приборами приводит к их падению. Можно при этом получить механическую травму-ушиб., вывести приборы из рабочего состояния.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. _________________________

Подпись ученика

Примечание: Для выполнения опыта используется демонстрационный комплект «Механика» из серии оборудования L-микро.

В данной работе ускорение свободного падения g определяется на основе измерения времени t, затраченного телом на падение с высоты h без начальной скорости. При проведении опыта удобно регистрировать параметры движения металлических квадратов одинаковых размеров, но разной толщины и, соответственно, разной массы.

Тренировочные задания и вопросы.

1. При отсутствии сопротивления воздуха скорость свободно падающего тела за третью секунду падения увеличивается на:

1) 10 м/с 2) 15 м/с 3) 30 м/с 4) 45 м/с

2. На рисунках представлены графики зависимости проекции скорости от времени для четырех тел, движущихся вдоль оси Ох. У какого из тел в момент времени t1 ускорение равно нулю?

3. Мяч брошен под углом к горизонту (см. рисунок). Если сопротивление воздуха пренебрежимо мало, то ускорение мяча в точке А сонаправлено вектору

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

4. На рисунках представлены графики зависимости проекции скорости от времени для четырех тел,, движущихся вдоль оси Ох. Какое из тел движется с наибольшим по модулю ускорением?

  1. По графику зависимости проекций векторов перемещения тел от времени их движения (см. рис.) найдите расстояние между телами через 3 с после начала движения.

1) 3 м 2) 1 м 3) 2 м 4) 4 м

Ход работы

1. Установите платформу стартового устройства в верхней части классной доски. Вертикально под ним расположите два оптоэлектрических датчика, ориентировав их, как показано на рисунке. Датчики располагаются на расстоянии приблизительно 0,5 м друг от друга таким образом, чтобы тело, свободно падающее после освобождения из пускового устройства, последовательно проходило через их створы.

2. Присоедините оптоэлектрические датчики к разъемам на платформе пускового устройства, а блок питания – к разъемам соединительного кабеля, подключенного к разъему 3 измерительного блока.

3. Выберите в меню на экране компьютера пункт «Определение ускорения свободного падения (вариант 1)» и войдите в режим настройки оборудования. Обратите внимание на изображения датчиков в окне на экране. Если представлен только датчик, то датчик открыт. При перекрытии оптической оси датчика заменяется изображением датчика с тележкой в его створе.

4. Подвесьте одну из стальных пластин к магниту пускового устройства. Для того, чтобы при обработке результатов использовать простую формулу h=gt2/2, необходимо точно выставить взаимное расположение стальной пластины (в стартовом устройстве) и ближайшего к ней оптоэлектрического датчика. Отсчет ремени начинается при срабатывании одного из оптоэлектрических датчиков.

5. Двигайте верхний оптоэлектрический датчик вверх по направлению к стартовому устройству с подвешенным к нему телом до тех пор, пока на экране не появится изображение датчика с тележкой в его створеПосле этого очень аккуратно опускайте датчик вниз и остановите его в тот момент, когда на изображении датчика тележка исчезнет.

  1. Перейдите в экран проведения измерений и проведите серию из 3 запусков. Каждый раз записывайте время, которое возникает на экране компьютера.

  2. Измерьте расстояние h между оптоэлектрическими датчиками. Рассчитайте среднее значение времени падения тела tср и, подставив полученные данные в формулу g = 2h/t2ср, определите ускорение свободного падения g. Аналогичным образом проведите измерения с другим квадратом.

  3. Полученные данные занесите в таблицу.

Стальные пластины

опыта

Расстояние между датчиками

h, м

Время

t,с

Среднее значение времени

tср, с

Ускорение свободного падения

g, м/с2

Большая пластина

1

2

3

Меньшая пластина

1

2

3

 

  1. На основании проведенных опытов сделайте выводы:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Лабораторная работа № 3.

Исследование зависимости периода колебаний пружинного

маятника от массы груза и жесткости пружины

Цель работы: экспериментально установить зависимость периода колебаний и частоты колебаний пружинного маятника от жесткости пружины и массы груза.

Оборудование: набор грузов, динамометр , набор пружин, штатив, секундомер, линейка.

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Осторожно! На столе не должно быть никаких посторонних предметов. Неаккуратное обращение с приборами приводит к их падению. Можно при этом получить механическую травм-ушиб., вывести приборы из рабочего состояния.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять.___________________________

Подпись ученика

Тренировочные задания и вопросы

1. Признак колебательного движения – ___________________

__________________________

2. На каких рисунках тело находится в положении равновесия

_______ ________ _________

3. Сила упругости наибольшая в точке _________ и __________ изображенных на рисунках _______ ________ ________.

4. В каждой точке на траектории движении кроме точки ______ на шарик действует сила упругости пружины, направленная к положению равновесия.

5. Укажите точки, где скорость наибольшая ____________ и наименьшая_______ _______, ускорение наибольшее ______ ______ и наименьшее _______.

Ход работы

1. Соберите измерительную установку в соответствии с рисунком.

2. По растяжению пружины x и массе груза определите жесткость пружины.

Fупр = k xзакон Гука

hello_html_m4c17937c.gifFупр = Р = mg;

1) ____________________________________________________

2) ____________________________________________________

3) ____________________________________________________

3. Заполните таблицу №1 зависимости периода колебаний от массы груза для одной и той же пружины.

4. Заполните таблицу №2 зависимости частоты колебаний пружинного маятника от жесткости пружины для груза массой 200 г.

5. Сделайте выводы о зависимости периода и частоты колебаний пружинного маятника от массы и жесткости пружины.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 4

Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от длины нити

Цель работы: выяснить, как зависят период и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью длиной около 130 см, секундомер.

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Осторожно! На столе не должно быть никаких посторонних предметов. Приборы использовать только по назначению. Неаккуратное обращение с приборами приводит к их падению. Можно при этом получить механическую травму-ушиб, вывести приборы из рабочего состояния.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. _______________________

Подпись ученика

Тренировочные задания и вопросы

1. Какие колебания называются свободными? ___________________________

________________________________________________________________

2. Что представляет собой нитяной маятник? ___________________________

________________________________________________________________

3. Период колебаний – это ___________________________________________

________________________________________________________________

4.Частота колебаний – это ___________________________________________

5. Период и частота – это _______________________ величины, так как их произведений равно ___________________.

6. В каких единицах в системе Си измеряется:

период [Т] = [ ]

частота [ν] = [ ]

7. Нитяной маятник за 1,2 минуты совершил 36 полных колебаний. Найдите период и частоту колебаний маятника.

hello_html_82a0232.gif Дано: Си Решение:

t = 1,2 мин = T =

N = 36

hello_html_m6bc5797f.gif ν =

T?, ν — ?

Ход работы

1. Установите на краю стола штатив.

2. Закрепите нить маятника в лапке штатива, используя кусочек ластика или плотной бумаги.

3. Для проведения первого опыта выберите длину нити 5 – 8 см и отклоните шарик от положения равновесия на небольшую амплитуду (1 – 2 см) и отпустите.

4. Измерьте промежуток времени t, за который маятник совершит 25 – 30 полных колебаний (N).

5. Результаты измерений запишите в таблицу

6. Проведите еще 4 опыта так же, как и первый, при этом длину маятника L увеличивайте до предельного.

(Например: 2) 20 – 25 см, 3) 45 – 50 см, 4) 80 – 85 см, 5) 125 – 130 см).

7. Для каждого опыта вычислите период колебаний и запишите в таблицу.

T1 = T4 =

T2 = T5 =

T3 =

8. Для каждого опыта рассчитайте значение частоты колебаний или

и запишите в таблицу.

ν1 = ν4 =

ν2 = ν5 =

ν3 =

9. Проанализируйте результаты, записанные в таблице, и ответьте на вопросы.

а) Увеличили или уменьшили длину маятника, если период колебаний уменьшился от 0,3 с до 0,1 с?

________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Увеличили или уменьшили длину маятника, если частота колебаний уменьшилась от 5 Гц до 3 Гц

Вывод: ____________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 5.

Изучение явления электромагнитной индукции

Цель работы: изучить явление электромагнитной индукции.

Оборудование: миллиамперметр, катушка-моток, магнит дугообразный или полосовой, источник питания, катушка с железным сердечником от разборного электромагнита, реостат, ключ, провода соединительные.

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Осторожно! Оберегайте приборы от падения. Не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов. При проведении опытов с магнитными полями следует снимать с руки часы и убрать мобильный телефон.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ________________________

Подпись ученика

Тренировочные задания и вопросы

1. Индукция магнитного поля – это ______________________________________

характеристика магнитного поля.

2. Запишите формулу модуля вектора магнитной индукции.

В = __________________.

Единица измерения магнитной индукции в системе Си: В =

3. Что такое магнитный поток? _________________________________________

_________________________________________________________________

4. От чего зависит магнитный поток? ____________________________________

_________________________________________________________________

5. В чем заключается явление электромагнитной индукции? _________________

_________________________________________________________________

6. Кто открыл явление электромагнитной индукции и почему это открытие относят к разряду величайших? ______________________________________

__________________________________________________________________

Ход работы

1. Подключите катушку-моток к зажимам миллиамперметра.

2. Введите один из полюсов магнита в катушку, а затем на несколько секунд остановите магнит. Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток: а) во время движения магнита относительно катушки; б) во время его остановки.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Запишите, менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку: а) во время движения магнита; б) во время его остановки.

____________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Сформулируйте, при каком условии в катушке возникал индукционный ток.

_____________________________________________________________________________________________________________________________ 5. Введите один из полюсов магнита в катушку, а затем с такой же скоростью удалите. (Скорость подберите таким образом, чтобы стрелка отклонялась до половины предельного значения шкалы.)

а) Запишите, каким будет направление индукционного тока. ______________

________________________________________________________________

б) Запишите, каким будет модуль индукционного тока. __________________

__________________________________________________________________

6. Повторите опыт, но при большей скорости движения магнита.

а) Запишите, каким будет направление индукционного тока. ______________

_______________________________________________________________

б) Запишите, каким будет модуль индукционного тока. __________________

_________________________________________________________________

7. Запишите, как скорость движения магнита влияет:

а) На величину изменения магнитного потока.__________________________

__________________________________________________________________

б) На модуль индукционного тока. ____________________________________

__________________________________________________________________

8. Сформулируйте, как зависит модуль силы индукционного тока от скорости изменения магнитного потока.

_________________________________________________________________

9. Соберите установку для опыта по рисунку.

1 – катушка-моток

2 – катушка

10. Проверьте, возникает ли в катушке-мотке 1 индукционный ток при: а) замыкании и размыкании цепи, в которую включена катушка 2; б) протекании через 2 постоянного тока; в) изменении силы тока реостатом.

________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Запишите, в каких из перечисленных случаев: а) менялся магнитный поток, пронизывающий катушку 1; б) возникал индукционный ток в катушке 1.

__________________________________________________________________________________________________________________________________ Вывод:

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Источник:http://infourok.ru/laboratornaya-rabota-po-fizike-2488985-page8.html