Лабораторная работа по теме "Определение свободного падения", 11 класс

Физика, 11 класс
Тема урока: Лабораторная работа «Определение ускорения свободного падения при помощи маятника»

Цель урока: в результате занятия учащиеся при выполнении лабораторной работы должны определить ускорение свободного падения, сравнить с табличным значением.

Задачи:

·         создать организационные и содержательные условия для выполнения лабораторной работы.

·         способствовать формированию навыка применения изученных понятий в измененных ситуациях.

·         содействовать развитию умений рассуждать и применять изученный материал

·         организовать деятельность учащихся таким образом, чтобы они смогли провести самоконтроль, сделать вывод.

Тип урока: урок развивающего контроля.

Формы работы учащихся: групповая и индивидуальная

Необходимое техническое оборудование: согласно инструкции (приложение к уроку)

Таблица 1.

СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

Этап урока	Целепологание, задачи этапа	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Время (в мин.)
1	2	3	5	6	7
Мотивационно-ориентировочный компонент
1	Организационный этап	Психологическая подготовка учащихся к общению	Обеспечивает благоприятный настрой	Настраиваются на работу	1 мин
2	Актуализация опорных знаний	Создание ситуации успеха путем проверки учебного материала предыдущих уроков	Предлагает повторить материал по вопросам: Дайте понятие колебания виды колебаний математического маятника, ускорение свободного падения	Учащиеся отвечают на вопросы.	3 мин
3	Этап мотивации (определение совместной цели деятельности)	Создание условий для определения целей урока учащихся	Предлагает выполнить лабораторную работу, дает инструкцию по ТБ. (приложение к уроку), организует формулирование цели лабораторной работы, ожидаемые результаты, объявляет критерии оценивая работы	Готовятся к выполнению, знакомятся с инструкцией, формулируют цель работы, начинают оформлять работу в тетрадях для лабораторных работ.	2мин
Операционно-исполнительный компонент
6	Применение знаний	Осознанное применение знаний при выполнении лабораторной работы самостоятельно	Наблюдение за выполнением заданий. Оказывает помощь, корректирует, осуществляет контроль	Выполняют лабораторную работу	28 мин
Рефлексивно-оценочный компонент
7	Контроль и самопроверка знаний	Выявление качества усвоения учебного материала	Предлагает каждому ученику закончить работу, сделать выводы	Осуществляют самоконтроль и коррекцию выполненных заданий, сравнивая полученное значение с табличным значением, делают выводы.	5 мин
8	Поведение итогов, рефлексия	Оценка работы класса	Подводит итоги по выполненным заданиям, обсуждают результаты работы, сравнивают полученные результаты друг с другом. Предлагает учащимся оценить себя по заранее предъявленным критериям.	Обсуждают результаты работы, сравнивают полученные результаты друг с другом .	5 мин
9	Подача домашнего задания	Обеспечение понимания д/з, его содержания	Объявляет номера – обязательные, и под * на доп. оценку из сборника задач автор Рымкевич	Записывают задания домашней работы, задают вопросы	1 мин

Приложение к уроку

Лабораторная работа 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО

ПАДЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ МАЯТНИКА

Оборудование: часы с секундной стрелкой, измеритель­ная лента с погрешностью Δ_л = 0,5 см, шарик с отверсти­ем, нить, штатив с муфтой и кольцом.

Подготовка к проведению работы

Для измерения ускорения свободного падения приме­няются разнообразные гравиметры, в частности маятни­ковые приборы. С их помощью удается измерить ускоре­ние свободного падения с абсолютной погрешностью порядка 10 ^-5 м/с².

В работе используется простейший маятниковый при­бор — шарик на нити. При малых размерах шарика по сравнению с длиной нити и небольших отклонениях от положения равновесия период колебания равен

Для увеличения точности измерения периода нужно из­мерить время t достаточно большого числа N полных колебаний маятника. Тогда период

T=t/N

и ускорение свободного падения может быть вычислено по формуле

Проведение эксперимента

1. Установить на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепить с помощью муфты кольцо и подвесить к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоя­нии 1—2 см от пола.

2. Измерить лентой длину l маятника.

3. Возбудить колебания маятника, отклонив шарик в сторону на 5—8 см и отпустив его.

4. Измерить в нескольких экспериментах время t 50 колебании маятника и вычислить t_cp: 

где n— число опытов по измерению времени.

5. Вычислить среднюю абсолютную погрешность изме­рения времени

и результаты занести в таблицу.

Номер опыта

t, с	tср , с	Δt, с	Δtср, с	l, м
1
2
3
4
5
6

6. Вычислить ускорение свободного падения по фор­муле

7. Определить относительную погрешность измерения времени ε_t.

8. Определить относительную погрешность измерения длины маятника ε_l=Δl/l. Значение Δlскладывается из по­грешности мерной ленты и погрешности отсчета, равной половине цены деления ленты: Δl = Δl_л + Δl _отсч.

9. Вычислить относительную погрешность измерения g по формуле

ε_g=ε_l+2ε_π+2ε_t

учитывая, что погрешностью округления π можно прене­бречь, если π = 3,14; также можно пренебречь ε_l, если она в 4 (и более) раз меньше 2ε_t.

10. Определить Δg= ε_g g_ср и записать результат измере­ния в виде

g_cp-Δg ≤ g ≤ g_cp+Δg.

Убедиться в достоверности измерений и проверить при­надлежность известного значения gполученному интер­валу.