7 класс лабораторные работы по физике

7 класс

Лабораторная работа №1.

Определение цены деления измерительного цилиндра (мензурки).

Измерение объема тела.

Цель работы: определение цены деления шкалы приборов; умение пользоваться приборами; измерение объема тела с помощью цилиндра (мензурки).

Приборы и материалы: цилиндр (мензурка), стакан с водой, тонкая нить, различная посуда и различные тела (гайка, резинка и т. д.).

Задание 1. Определение цены деления цилиндра (мензурки).

Ход работы:

1. внимательно рассмотрев цилиндр, обратите внимание на его шкалу. Рассмотрев запись на шкале цилиндра, запишите в тетрадь, в каких единицах измеряется объем;

2. повторив § 6 учебника, определите цену деления цилиндра;

3. определите погрешность измерения. Для этого налейте в цилиндр воду, определите объем налитой воды, учитывая погрешность измерения;

4. запишите в тетрадь найденные значения величин.

Примечание: При определении объема жидкости глаз человека, выполняющего измерения, должен находиться на одном уровне с уровнем жидкости в цилиндре (рис.20).

5. Заполните таблицу:

Максимальный объем цилиндра (единица измерения)

Цена деления цилиндра

Погрешность измерения

Результат измерения с погрешностью (объем жидкости)

Задание 2. Определение объема тел, имеющих различные формы.

Ход работы:

1. Налейте в цилиндр столько воды, чтобы тело, объем которого нужно измерить, утопало полностью. Тогда разность последнего и первоначального уровней воды в мензурке будет равна объему твердого тела.

2. Выбрав 2-3 тела, имеющих разные формы и объемы, привяжите к ним тонкую нить и опустите в цилиндр с водой. Уровень жидкости поднимается. Разность этих двух объемов и равна объему твердого тела.

Запишите результаты измерений в тетрадь, заполните таблицу:

Исследуемое тело

Первоначальный объем жидкости

()

Суммарный объем тела и жидкости

()

Объем твердого вещества

3. Объем тела, не помещающегося в цилиндр, можно определить с помощью посуды с носиком (рис. 21). Перед измерением нужно наполнить сосуд водой до носика. Объем воды, вытесненной при опускании тела, равен объему этого тела. Измерив с помощью мензурки объем вылившейся воды, определите объем тела.

Если в лаборатории отсутствует посуда с носиком, можно воспользоваться двумя любыми сосудами, входящими друг в друга свободно. В этом случае внутренний сосуд нужно заполнить полностью водой. Как и в предыдущем случае, измерив мензуркой объем вылившейся воды, находят объем тела.

7 класс

Лабораторная работа №2.

Определение размеров малых тел.

Цель работы: научиться выполнять измерения способом рядов.

Приборы и материалы: линейка, набор малых тел (дробинки, шарики от шарикоподшипника, горошины, пшено, обрезки проволоки и т. д.), желоб, винт или шуруп (болты и гайки).

Задание 1. Измерение диаметра шарика.

Ход работы:

1. Установите несколько шариков в желоб, с помощью двух подвижных зажимов прижмите их друг к другу (рис. 34). Измерьте с помощью линейки расстояние L между двумя зажимами. Разделив это расстояние на число шариков N, определите диаметр одного шарика:

2. Такой способ, которым определяют размеры малых тел, называют способом рядов. Способом рядов можно определить размеры (диаметры) других вышеназванных малых тел.

3. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

Исследуемое тело

Число частиц в ряду (N)

Длинна ряда (L, мм)

Диаметр

(d, мм)

Погрешность измерения диаметра

(h, мм)

Шарик

Горошина

Проволока

Задание 2. Измерение шага винта.

Ход работы:

1. Шагом винта называют расстояние между двумя соседними витками резьбы. Шаг винта может быть очень незначительным, поэтому для его определения используют способ рядов.

2. Измерьте линейкой длину части винта L, на которой расположены витки резьбы. Затем посчитайnе точное число витков резьбы N. Шаг винта определяется выражением: .

3. При определении шага винта (особенно в тех случаях, когда резьба расположена с внутренней стороны гайки) можно получить более точный результат, если рельеф т резьбы перенести на бумагу. Для этого поверхность, на которой расположена резьба, надо покрасить чернилами или мягкими графитом (карандашом).

4. Результаты измерений и вычислений внесите в таблицу:

Исследуемое тело

Число частиц в ряду (N)

Длинна ряда (L, мм)

Диаметр

(d, мм)

Погрешность измерения диаметра

(h, мм)

7 класс

Лабораторная работа №3.

Определение массы и плотности твердого тела.

Задание 1. Измерение массы тела на рычажных весах.

Приборы и материалы: Рычажные весы; мелкие гири; брусок, имеющий форму параллелепипеда; мелкие тела с разной массой.

Ход работы:

Одним из способов определения массы тела является взвешивание. При измерениях с помощью рычажных весов на одну чашу (левую) кладут тел с неизвестной массой, а на вторую (правую) – гири, уравновешивающие весы. Масса тела равна массе гирь, уравновешивающих весы.

1. Подготовьте весы для взвешивания. Проверьте, уравновешены ли они.

2. Во избежание порчи весов взвешиваемое тело и гири опускайте на чашки весов осторожно.

3. Уравновесив тело, подсчитайте общую массу гирь, находящихся на чашке весов.

4. Запишите результаты измерений в таблицу.

Номер опыта

Взвешиваемое тело

Масса тела, г

Масса тела, кг

1.

2.

3.

Задание 2. Определение плотности тела.

Приборы и материалы: тела, плотность которых надо определить; мензурка; линейка; нитки.

Ход работы:

1. Возьмите тела, массы которых определены в предыдущем задании. Чтобы определить объем параллелепипеда по формуле V=a*b*c, измерьте его стороны линейкой, затем вычислите его объем.

2. Объем других тел неправильной формы определите с помощью мензурки. Можно воспользоваться телами, объем которых определен во время выполнения лабораторной работы №1.

3. По формуле вычислите плотность тела, выразите ее в граммах на кубический сантиметр (г/см) и в килограммах на кубический метр (кг/м).

4. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

Номер опыта

Тело, плотность которого нужно определить

Масса тела, г

Объем тела, см

Плотность

г/см

кг/м

1.

2.

3.

7 класс

Лабораторная работа №4.

Изучение упругих деформаций.

Задание 1. Градуирование школьного динамометра, упругим элементом которого является пружина.

Приборы и материалы: Динамометр; полоска бумаги; набор грузов массой

по 102 г; штатив с муфтами, лапкой и кольцом.

Ход работы:

1. Шкалу динамометра закройте бумагой. Бумагу с двух концов закрепите на динамометре скотчем.

2. Подвешивая к динамометру грузы, масса которых 102 г, 204 г, 306 г и т. д., отметь черточкой положения указателя динамометра, соответствующие силам 1 Н, 2 Н, 3Н и т. д.

3. Измерьте расстояние между соседними черточками. Равны ли они между собой? Отметьте на этой шкале десятые доли ньютона.

4. Сравните сделанную вами шкалу со шкалой динамометра, проградуированной на заводе.

5. Оцените погрешность измерения.

Задание 2. Определение связи между упругим телом и силой тяжести, действующей на него.

Приборы и материалы: штатив с муфтой, лапкой и кольцом; две резиновые нитки, каждая длинной 15-20 см; полоска картона длинной 35-40 см; крючок из проволоки; линейка; динамометр.

Ход работы:

1. На одном конце резиновой нитки завяжите петельку, другой конец закрепите вместе с картоном в лапке штатива (рис. 89). Обратите внимание на то, чтобы петельки были на одном уровне. Отметьте на картоне этот уровень.

2. С помощью крючка подвешивайте на одну нитку поочередно грузы массой г, г, г.

3. Измерить удлинение нитки при разных массах.

4. Повторите опыт с теми же грузами, подвешивая их с помощью крючка одновременно на две нити.

5. Определите связь между силой тяжести и упругой деформацией. Занесите результаты измерений в таблицу. Выполняется ли закон Гука с учетом точности эксперимента? Проверьте.

Номер опыта

Число резиновых ниток

Масса груза, г

Сила тяжести F=mg, H

Удлинение нитки, мм

Удлинение нитки, м

1.

2.

3.

Одна

Одна

Одна

7 класс

Лабораторная работа №5.

Проверка закона Архимеда.

Задание 1. Определить выталкивающую силу, действующую

на погруженное в воду тело.

Оборудование: сосуд с водой, тела с разными массами, динамометр, мензурка, нитка.

Ход работы:

1. С помощью мензурки определите объем тела .

2. Зная объем тела и плотность воды , определите вес вытесненной воды.

3. Тело подвесьте к крючку динамометра с помощью нитяной петли и определите силу тяжести , действующую на него (вес тела в воздухе).

4. Погрузите тело в воду, определите вес тела в воде и вычислите выталкивающую силу , действующую при погружении тела в воду.

5. Равен ли вес воды, вытесненной телом, выталкивающей силе? Проверьте.

6. Проверьте.

7. Результаты измерений и расчетов запишите в таблицу.

Номер опыта

Объем тела ,

Вес вытесненной воды , Н

Вес тела в воздухе Р, H

Вес тела в воде , Н

Выталкивающая сила , Н

1.

2.

3.

8. Оцените, с какой точностью выполняется закон Архимеда в этом опыте.

Задание 2. Проверить зависимость выталкивающей силы от объема погруженного в жидкость тела.

Приборы и материалы: школьные весы (без чашек); два тела, имеющих разные объемы, но одинаковые массы (по 100 г); два сосуда с водой.

Ход работы:

1. Закрепите тела на плечах ве­сов и уравновесьте весы

(рис. 151).

2. Нарушится ли равновесие весов, если погрузить тела в сосу­ды с водой? Ответьте на вопрос.

3. Проверьте ответ на опыте.

рис. 151

Задание 3. Проверить зависимость выталкивающей силы F от плотности жидкости р .

Приборы и материалы: школьные весы (без чашек); два груза, масса и объем которых одинаковы; сосуды с водой и любой жидкостью, кроме воды.

Ход работы:

1. Установите грузы на плечах весов и уравновесьте весы.

2. Нарушится ли равновесие весов, если одно из тел по­грузить в сосуд с водой, а другое - в сосуд с другой жидко­стью? Ответьте на вопрос.

3. Проверьте ответ на опыте.

7 класс

Лабораторная работа №6.

Проверка условия плавания тел в жидкости.

Задание 1. Определить, плавает ли тело в воде, опускается на дно или

всплывает на поверхность воды.

Приборы и материалы: динамометр, сосуд с водой, мензурка, три одинаковые пробирки с песком разной массы, сосуд с жидкостью известной плотности (например водный раствор соли).

Ход работы:

1. С

   а

   

   б

   помощью динамометра определите силу тяжести, действующую на тело (рис. 152, а).

2. Используя мензурку, измерьте объем тела (рис. 152 б).

3. Вычислите выталкивающую силу, действующую на тело при погружении его в жидкость: .

4. Ответьте на вопрос задания, сравнивая силу тяжести и выталкивающую силу .

5. Проверьте правильность ответов, опустив тело в данную жидкость.

6. Заполните таблицу:

Номер опыта

Жидкость

, Н

,

, Н

Соотношение и

Опускается на дно, плавает или всплывает

1.

2.

3.

7 класс

Лабораторная работа №7.

Определение условия равновесия рычага.

Цель работы: используя рычаг, проверить экспериментально справедливость правила моментов сил.

Приборы и материалы: рычаг, штатив, набор грузов, масштабная линейка, динамометр (рис. 175).

Задание 1. Проверить условия равновесия рычага под действием двух сил.

Ход работы:

1. Повторите по учебнику темы «Рычаг», «Равновесие тел», «Моменты сил».

2. Установите рычаг, вращая гайки на его концах, так чтобы он находился в состоянии равновесия.

3. Подвесьте два груза общей массой на левой части рычага на расстоянии от оси вращения. Опытным путем определите, на каком расстоянии справа от оси вращения рычага надо подвесить определенный груз, чтобы рычаг пришел в равновесие.

Полученные данные занесите в таблицу:

Слева от оси

Справа от оси

Масса,

Плечо,

Сила,

Момент

силы,

Масса,

Плечо,

Сила,

Момент

силы,

4. Подвесив три, а потом четыре груза на левой части рычага, повторите опыты.

5. Сравнивая моменты сил и , оцените, насколько отклоняются полученные результаты эксперимента от правила моментов сил, для оценки отклонения нужно разделить разность моментов сил ( - ) на среднее значение отклонение = .

Задание 2. Проверить условие равновесия рычага под действием нескольких сил, приложенных в различных точках.

Ход работы:

1. Приведите рычаг в равновесие, подвесив несколько грузов на разные крючки по обеим сторонам рычага.

2. Найдите сумму моментов сил, вращающих рычаг по часовой стрелке (условно «положительное» направление):

3. Найдите сумму моментов сил, вращающих рычаг против часовой стрелки (условно «отрицательное» направление):

4. Сравнивая положительные и отрицательные моменты сил, определите, насколько соответствуют экспериментально полученные данные результатам, рассчитанным по правилу моментов.

7 класс

Лабораторная работа №8.

Определение работы при равномерном подъеме тела.

Определение КПД наклонной плоскости.

Цель работы: - показать, что полезная работа, совершаемая при равномерном поднятии тела на высоту h по вертикали, меньше полной работы, совершаемой при поднятии этого же тела на туже высоту по наклонной плоскости.

Приборы и материалы: доска, динамометр, измерительная лента или линейка, деревянный брусок, штатив с муфтой и лапкой.

Задание 1. Определить работу, совершаемую при равномерном подъеме тела на высоту h по вертикали.

Ход работы:

Чтобы равномерно поднять тело вертикально вверх на высоту h , сила F совершает работу :

Сила F, равномерно поднимающая тело вертикально вверх, равна силе тяжести: F=Р. Ее необратимо измерить с помощью динамометра:

1. выберите высоту h, на которую нужно поднять брусок;

2. силу тяжести бруска измерьте динамометром;

3. вычислите работу, совершаемую при равномерном подъеме бруска на высоту h по вертикали.

Задание 2. Определить работу, совершаемую при рав­номерном подъеме тела на высоту h по наклонной плоско­сти.

Ход работы:

Тело можно поднять на выбранную нами в предыдущем задании высоту не только по вертикали, но и по наклонной плоскости длиной l, приложив к нему силу При использовании наклонной плоскости, согласно «золотому пра­вилу» механики, проигрывая в расстоянии (), выигрываем в силе ( >). Работа А₂, совершаемая при использовании на­клонной плоскости, равна: А₂ = F₂.

При отсутствии трения работы А₁ и А₂ равны между собой:

А₁ = А₂, или .

На практике невозможно избежать трения, поэтому полная работа А₂ больше полезной работы .

1. Установите доску наклонно, как на рис. 174 (высота подъ­ема и брусок остаются без изменения).

2. Измерьте длину наклонной плоскости .

3. Прикрепив к бруску динамометр, равномерно двигайте брусок вверх по наклонной плоскости, измерьте силу тяги F₂.

4. Вычислите работу А₂, совершаемую при равномерном подъеме по наклонной плоскости.

Задание 3. Определить коэффициент полезного дей­ствия (КПД)

наклонной плоскости.

Ход работы: КПД наклонной плоскости равен отношению полезной работы к полной работе А₂:

или

1. Вычислите КПД наклонной плоскости.

2. Вычислите, какой выигрыш в силе дает наклонная пло­скость при отсутствии трения. Сравните значение силы F₂, по­лученное расчетным путем, со значением силы F₂, полученным путем измерения динамометром.

3. Измените высоту наклонной плоскости и определите со­вершаемые работы (полезную и полную) и КПД наклонной пло­скости для этого случая.

4. Результаты, полученные при выполнении всех заданий лабораторной работы, занесите в таблицу:

Номер опыта

Сила тяги по наклонной плоскости,

Сила тяжести,

Полная работа, совершаемая при движении бруска по наклонной плоскости,

(Дж)

Длинна наклонной плоскости,

Высота,

Полезная работа, совершаемая при поднятии бруска по вертикали,

(Дж)

КПД