Шаблоны лабораторных работ по физике, 7 класс

ФИЗИКА-7                                                                                                                                                                             УРОК 5

ЗАДАНИЕ 5 Сделайте выводы о проделанной работе

В выводе дайте ответы на следующие вопросы:

–    Каким прибором вы научились пользоваться в ходе выполнения работы?

–    Какую физическую величину можно измерить данным прибором?

–    Для измерения в каких пределах можно использовать данный прибор?

–    Можно ли использовать мензурку для определения объема твёрдых тел?

Какими свойствами должны при этом обладать твёрдые тела? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работу выполнил_______________________________________

Комментарий учителя и оценка:

УРОК 5

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНЫ ДЕЛЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА».

Цель работы: определить цену деления измерительного прибора (мензурки), научиться пользоваться им и определять с его помощью объем жидкости.

Оборудование: измерительный цилиндр (мензурка), стакан с водой, шприц объемом 20 см³, небольшие сосуды, твердое тело произвольной формы на подвесе.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ 1. Изучение шкалы измерительного цилиндра

Рассмотрите измерительный цилиндр и дайте ответы на вопросы:

1	Какую физическую величину можно измерить при помощи этого прибора?
2	Какой буквой она обозначается?
3	В каких единицах происходит измерение физической величины?
4	Является ли она системной? Если нет, то укажите, какую часть системной единицы измерения она составляет?
5	Чему равен нижний предел измерения мензурки в собственных единицах измерения?
6	Чему равен верхний предел измерения мензурки в собственных единицах измерения?
7	Чему равна цена деления шкалы мензурки (𝑐𝑉) в собственных единицах измерения?
8	Переведите значение 𝑐𝑉 в системные единицы измерения
9	Чему равна абсолютная погрешность измерения объёма (∆𝑉) при помощи мензурки?

УРОК 5

ЗАДАНИЕ 2. Изучение измерительного цилиндра

Наберите в шприц из стакана 20 мл воды (1 мл = 1 см³) и перелейте в мензурку. Проделайте эту операцию 3 раза. Определите объём воды, который находится в мензурке и сравните его с объемом, который Вы отмеряли при помощи шприца. Результат запишите в таблицу, используя правило записи результата измерений (с учетом погрешности):

Объём воды, перелитой при помощи шприца, 𝑉1 (мл):	𝑉1 = (                            ±                 )_______
Объём воды, измеренный при помощи мензурки, 𝑉2 (мл):	𝑉2 = (                            ±                 )_______

Сравните полученные значения объёмов 𝑉₁ и 𝑉₂ и сделайте вывод (равны или не равны, если не равны, то почему):

 

 

 

ЗАДАНИЕ 3 Измерение вместимости сосуда

Используя шприц, наберите в пустой пузырёк воды (до уровня горло-

вины) и перелейте её в мензурку. Определите объём воды в мензурке. Ре-

зультат занесите в таблицу. Проделайте эту операцию с другими пузырьками.

№ опыта	Номер пузырька	Объем жидкости  в мензурке, (мл)	Вместимость пузырька, (мл)
1
2
3

По результатам опыта сделайте вывод, чему равна вместимость любого

сосуда?

 

 

 

УРОК 5

ЗАДАНИЕ 4 Измерение объема твердого тела

Налейте в мензурку некоторое количество воды и измерьте ее объем 𝑉₁. Осторожно, держа за веревку, погрузите в воду тело произвольной формы. Обратите внимание на изменение уровня воды в мензурке в процессе погружения и после того как тело будет полностью погружено. Измерьте объем воды с полностью погруженным в нее телом 𝑉₂. Результаты занесите в таблицу используя правило записи результата измерений (с учетом погрешности):

Объем воды в мензурке до погружения тела  (𝑉1 ± ∆𝑉), мл.
Объем воды в мензурке после погружения тела  (𝑉2 ± ∆𝑉), мл.

Сделайте предположение, почему увеличились показания  мензурки при погружении в воду твердого тела, если добавления воды  не происходило?

 

Как, по Вашему мнению, имея две измеренные ранее величины 𝑉₁ и 𝑉₂, определить объем тела V? Запишите формулу для его определения

V =

и вычислите объем тела V. Не забывайте про единицы измерения!

 

Запишите результат измерения с учётом погрешности:

V = (             ±             )  _____

Запишите результаты проведенных измерений:

Толщина страницы d = (_________±__________) мм

ЗАДАНИЕ 5 Сделайте выводы о проделанной работе

В выводе дайте ответы на следующие вопросы:

– Когда можно использовать для измерений способ рядов? – Влияет ли длина ряда на результат измерений? Как? Что при этом изменяется?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работу выполнил_______________________________________

Комментарий учителя и оценка:

УРОК 7

2

«ИЗМЕРЕНИЕ РАЗМЕРОВ МАЛЫХ ТЕЛ».

 научиться выполнять измерения малых тел способом

рядов 

Оборудование: линейка, малые шарообразные тела (дробь, горох, пшено), фотография атомов, проволока, учебник.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ 1 Определение диаметра малых тел

Произведите измерения средних диаметров предложенных вам тел. Для этого на ровной поверхности, пользуясь линейкой выложите ровный ряд. 

Приложив начало отсчета шкалы линейки к началу первого тела ряда, измерьте его длину l и занесите результат в таблицу 1. Затем сосчитайте чис-

ло тел, составляющих данный ряд N и также занесите его в таблицу 1. 

Рассчитайте диаметр измеряемой частицы и абсолютную погрешность проведенных измерений.

Повторите измерения с телами другого вида. Результаты измерений занесите в таблицу 1.

Таблица 1

Измерение диаметра малых тел

№  опыта	Измеряемая  частица	Длина ряда,  l, мм	Число частиц  в ряду, N	Диаметр частицы,  d, мм	Абсолютная  погрешность  измерений ∆𝑑, мм
1
2

УРОК 7

Запишите результаты проведенных измерений:

_______________ d = (_________±__________) мм

_______________ d = (_________±__________) мм

ЗАДАНИЕ 2 Определение размера атома по его фотографии

На      рисунке      представлена электронная фотография кристалла кремния внутри        компьютерного процессора. Определите, пользуясь способом       рядов, диаметр      атома кремния на фотографии и истинный диаметр, учитывая, что изображение на фотографии увеличено в 6 миллионов раз (6 · 10⁶). По результатам заполните таблицу 2.

Таблица 2

Измерение диаметра атома кремния

Число атомов в выбранном ряду, N
Длина ряда атомов, l, мм
Диаметр атома на фотографии, d мм
Абсолютная погрешность измерения диаметра атома на фотографии, ∆𝑑, мм
Истинный диаметр атома, d0 мм
Абсолютная погрешность измерения истинного диаметра, ∆𝑑0, мм

Запишите результаты проведенных измерений:

Диаметр атома: d0 = (_______________±_________________) мм

УРОК 7

ЗАДАНИЕ 3 Измерение диаметра проволоки (лески или нити)

Пользуясь способом рядов, определите толщину медной проволоки, рыболовной лески или нити. 

Для составления ряда, воспользуйтесь карандашом, на который вплотную друг к другу намотайте витки, сосчитайте их количество N и измерьте длину получаемого ряда l. Вычислите диаметр и занесите результаты измерений в таблицу 3.

Таблица 3

Измерение толщины проволоки (лески, нити)

№  опыта	Измеряемое тело	Длина ряда,  l, мм	Число витков  в ряду, N	Диаметр,  d, мм	Абсолютная  погрешность  измерений ∆𝑑, мм
1
2

Запишите результаты проведенных измерений:

_______________ d = (_________±__________) мм

_______________ d = (_________±__________) мм

ЗАДАНИЕ 4 Измерение толщины страницы учебника

Пользуясь способом рядов, измерьте толщину листа вашего учебника по физике, Для этого прочтите номер последней страницы и, поделив пополам, найдите число листов в книжном блоке N. Пользуясь линейкой, измерьте толщину книжного блока l и рассчитайте толщину одного листа. Результаты измерений занесите в таблицу 4.

Таблица 4

Измерение толщины страницы учебника

№  опыта	Толщина  книжного блока,  l, мм	Число листов  в ряду, N	Толщина од- ного листа,  d, мм	Абсолютная  погрешность  измерений ∆𝑑, мм
1

УРОК 22

Пользуясь таблицей  плотности в учебнике или интернете, попробуйте определить вещество, из которого изготовлено данное тело.

____________________________

Если это не удается сделать, попробуйте объяснить почему.

 

ЗАДАНИЕ 4 Сделайте выводы о проделанной работе В выводе дайте ответы на следующие вопросы:

–   Что такое плотность вещества?

–   В каких пределах находится точное значение плотностей тел, полученных вами в результате опытов?

–   Каким способом мы можем уменьшить полученное значение погрешности и увеличить точность результата?

 

 

 

 

 

 

Работу выполнил_______________________________________

Комментарий учителя и оценка:

УРОК 22

3

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ВЕЩЕСТВА».

 научиться проводить косвенные измерения, определяя

плотности различных веществ.  

Оборудование: весы, измерительный цилиндр (мензурка), нить, ста-

кан, стакан с водой, твердые тела и жидкости, плотность которых необходимо определить.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ 1 Определение погрешности используемых измерительных приборов

Рассмотрите измерительный цилиндр (мензурку) и определите погрешность производимых измерений объема:

∆𝑉 = _______________

Если для измерений массы вы используете электронные весы, то их погрешность указана в паспорте прибора. Уточните значение у учителя: ∆𝑚 = ______________

ЗАДАНИЕ 2 Определение плотности сплошного твёрдого тела

Поместите твердое тело на  весы, определите его массу и занесите в

таблицу 1.

Налейте в измерительный цилиндр (мензурку) воду и определите ее объём 𝑉₀. Значение занесите в таблицу 1.

Привяжите к твердому телу нить, аккуратно опустите его в мензурку до полного погружения. Определите объем воды с погруженным в него телом

𝑉₁. Значение занесите в таблицу 1.

УРОК 22

Произведите расчет объёма тела по формуле 𝑉 = 𝑉₁ − 𝑉₀ и плотности

𝑚 вещества, из которого оно изготовлено по формуле 𝜌 =   . Результаты изме-

𝑉

рений занесите в таблицу 1.

Произведите расчет абсолютной погрешности проведенных измерений

∆𝑚  2∆𝑉 по формуле ∆𝜌 = 𝜌 ( +         ). Полученные результаты плотности и погреш-

                                                          𝑚            𝑉

ности округлите до сотых и  занесите в таблицу 1.

Таблица 1

Определение плотности вещества твердого тела

Масса тела,  𝑚, г	Объем воды  в  мензурке		Объем  тела,  𝑉 см3	Плотность  вещества, 𝜌, г3 см	Абсолютная погрешность измерений, ∆𝜌, г3 см
	начальный  𝑉0, см3	конечный  𝑉1, см3

Запишите результаты проведенных измерений:

г

𝜌= (_________±__________) см₃

кг

𝜌= (_________±__________) м₃

Пользуясь таблицей  плотности, попробуйте определить вещество, из которого изготовлено данное тело.

____________________________

ЗАДАНИЕ 3 Определение плотности вещества сыпучих тел

При измерении плотности вещества тел, представляющих собой россыпь частиц малого размера бывает сложно определить массу и объем одной частицы. Для этого пользуются методом определения физических величин группы однородных тел, для которых определяют и массу и объем, не меняя число частиц в группе или сводя их изменение к минимуму. 

Проведите измерение плотности вещества из которых изготовлены небольшие болты, гайки или заклепки.

УРОК 22

Поместите пустой пластиковый стакан на весы. После того, как на дисплее отобразится его масса, нажмите клавишу TARE для сброса показаний на ноль. Не убирая стакан с весов, насыпьте в него горсть тел, плотность которых необходимо измерить и массу. Значение занесите в таблицу 2.

Налейте в измерительный цилиндр (мензурку) воду и определите ее

объём 𝑉₀. Значение занесите в таблицу 2.

Аккуратно пересыпьте тела из пластикового стакана в мензурку. Осторожно несколько раз встряхните ее, чтобы удалить лишние пузырьки воздуха, прилипшие к телам.  Определите объем воды с погруженным в него телами 𝑉₁. Значение занесите в таблицу 2.

Произведите расчет объёма тел по формуле 𝑉 = 𝑉₁ − 𝑉₀ и плотности

𝑚 вещества, из которого оно изготовлено по формуле 𝜌 =   . Результаты изме-

𝑉

рений занесите в таблицу 2.

Произведите расчет абсолютной погрешности проведенных измерений

∆𝑚  2∆𝑉 по формуле ∆𝜌 = 𝜌 ( +         ). Полученные результаты плотности и погреш-

                                                          𝑚            𝑉

ности округлите до сотых и  занесите в таблицу 2.

Таблица 2

Определение плотности вещества сыпучих тел

Масса тел,  𝑚, г	Объем воды  в  мензурке		Объем  тел,  𝑉 см3	Плотность  вещества, 𝜌, г3 см	Абсолютная погрешность измерений, ∆𝜌, г3 см
	начальный  𝑉0, см3	конечный  𝑉1, см3

Запишите результаты проведенных измерений:

г

𝜌= (_________±__________) см₃

кг

𝜌= (_________±__________) м₃

Поскольку для определения удлинения 𝑥 нам требуется 2 раза измерить длину, то абсолютная погрешность измерения этой величины будет равна ∆𝑥 = 2∆𝑙.

Рассчитайте абсолютную погрешность измерения жёсткости, использовав значения 𝑚 и 𝑥 для опыта с одним подвешенным грузом. Полученное значение не забудьте округлить до одной значащей цифры!

                                           ∆𝑚      ∆𝑔      ∆𝑥

                 ∆𝑘 = 𝑘_ср (         +        +       )

                                             𝑚         𝑔        𝑥

Н

∆𝑘 = _________________  

м

Запишите результат измерения жёсткости в виде 𝑘 = (𝑘_ср ± ∆𝑘) ^Н_м . Не забудьте округлить значение 𝑘_ср до соответствия значению ∆𝑘.

 𝑘 = (____________ ± ________) ^Н

м

ЗАДАНИЕ 3 Сделайте выводы о проделанной работе В выводе дайте ответы на следующие вопросы:

–     Выполняется ли согласно полученному графику зависимости силы упругости от удлинения закон Гука? Почему вы так считаете?

–     Что характеризует жёсткость тела и от чего она зависит?

 

 

 

 

 

Работу выполнил_______________________________________ Комментарий учителя и оценка:

4

«ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛЫ УПРУГОСТИ».

 проверить справедливость закона Гука, научиться опре-

делять жёсткость тела.  

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина на бе-

лой подложке, 4 груза массой по 100 г, линейка, карандаш.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ 1 Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины.

Рассмотрите шкалу линейки и определите абсолютную погрешность измерения длины.

∆𝑙 = __________см.

Сила упругости, возникающая в пружине, будет равна силе тяжести, действующей на подвешенный груз, когда он находится в покое.

𝐹упр = 𝐹т

Поскольку сила тяжести рассчитывается по формуле

𝐹_т = 𝑚𝑔,

то вам потребуются значения абсолютных погрешностей измерения

массы и ускорения свободного падения:

∆𝑚 = 0,5 г

∆𝑔 =0,5 ^Н

кг

Н

Значение ускорения свободного падения возьмите равным 𝑔 = 10 . кг

Закрепите в лапке штатива конец пружины.

Отметьте при помощи карандаша на подложке пружины место положения верхнего и нижнего витков (см. рисунок).

При помощи линейки определите длину пружины в ненагруженном состоянии 𝑙₀ (расстояние между отмеченными точками).

𝑙₀ ± ∆𝑙 = ___________ ± ______см.

Подвесьте к пружине один груз и отметьте карандашом на подложке пружины место положения последнего витка.

При помощи линейки определите длину пружины в нагруженном состоянии 𝑙 (расстояние между отмеченными точками).

𝑙 ± ∆𝑙 = ___________ ± ______см.

Повторите опыт по измерению длины нагруженной пружины для двух, трёх и четырёх грузов. Все результаты занесите в таблицу 1.

Таблица 1

Номер опыта	Число грузов	Сила упругости, 𝐹упр, Н	Начальная длина пружины, 𝑙0, см	Конечная длина пружины, 𝑙, см	Удлинение пружины, 𝑥, см	Жёст- кость, 𝑘, Н   см
1
2
3
4

По указанной ниже формуле рассчитайте значение сил упругости, возникающих в пружине при подвешивании грузов, приняв массу одного груза, равной 0,1 кг. Результаты занесите в таблицу 1.

𝐹упр = 𝐹т = 𝑚𝑔

Для каждого опыта вычислите удлинение пружины: 𝑥 = 𝑙 − 𝑙₀. Результаты занесите в таблицу 1.

𝐹^упр

Для каждого опыта вычислите значение жёсткости пружины:𝑘 = .

𝑥

Результаты занесите в таблицу 1.

На основании данных таблицы постройте график зависимости силы упругости от удлинения пружины:

 

ЗАДАНИЕ 2 Определение жёсткости пружины.

Полученные в опытах значение жёсткости пружины переведите в системные единицы измерения и занесите в таблицу 2.

Таблица 2

Жёсткость пружины  в 1 опыте, 𝑘1, Нм	Жёсткость пружины  во 2 опыте, 𝑘2, Нм	Жёсткость пружины  в 3 опыте, 𝑘3, Нм	Жёсткость пружины  в 4 опыте, 𝑘4, Нм	Среднее значение жёсткости пружины, 𝑘ср, Нм

Вычислите среднее значение жёсткости пружины по формуле

𝑘1 + 𝑘2 + 𝑘3 + 𝑘4

𝑘_ср =  

4

И занесите полученное значение в таблицу 2.

Запишите полученное значение значение коэффициента трения скольжения в виде: 𝜇 = (𝜇_ср ± ∆𝜇):

𝜇 = (________ ± _______)

ЗАДАНИЕ 4 Выясните зависимость силы трения скольжения от площади поверхности.

Проведите однократные измерения силы трения скольжения бруска с одним, двумя и трёмя грузами по поверхности стола, используя поверхность с меньшей площадью. Сравните полученные значение сил трения со значениями, полученными в задании 1. 

𝐹_тр1^′ = ____________Н;       𝐹_тр2^′  = ____________Н;    𝐹_тр3^′  = ____________Н;

ЗАДАНИЕ 5 Сделайте выводы о проделанной работе В выводе дайте ответы на следующие вопросы:

–     Зависит ли сила трения скольжения от веса тела; от площади поверхности соприкосновения? 

–     От чего зависит коэффициент трения, каков его физический смысл?

 

 

 

 

 

Работу выполнил_______________________________________ Комментарий учителя и оценка:

5

«ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛЫ ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ».

Цель работы: выяснить, отчего зависит сила трения, научиться определять коэффициент трения.  

Оборудование: динамометр, деревянный брусок, деревянная направляющая, набор грузов.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ 1 Определение силы  трения скольжения при перемещении нагруженного бруска по горизонтальной поверхности.

Рассмотрите шкалу динамометра и определите цену деления его шкалы и погрешность проводимых с его помощью измерений:

∆𝐹 = ∆𝐹_тр = ∆𝑃 = _______________ Н.

Подвесьте брусок с одним грузом к динамометру и определите его вес: 𝑃₁ = ______________ Н.

Расположите брусок на столе, соприкасаясь со столом поверхностью с

большей площадью, за крючок присоедините динамометр. Прикладывая силу к динамометру, добейтесь его равномерного скольжения по поверхности стола.

Проведите серию из пяти измерений силы трения скольжения бруска с одним грузом по поверхности стола. Результаты занесите в таблицу 1.

Таблица 1

Измерение силы трения скольжения бруска с одним грузом

Вес ненагруженного бруска 𝑃1, Н	Силы трения скольжения в первой серии измерений					𝐹тр1, Н
	𝐹тр11, Н	𝐹тр12, Н	𝐹тр13, Н	𝐹тр14, Н	𝐹тр15, Н

Вычислите среднее значение силы трения скольжения в проведенной серии опытов, результат занесите в таблицу 1:

𝐹тр11 + 𝐹тр12 + 𝐹тр13 + 𝐹тр14 + 𝐹тр15

𝐹_тр1 =  = _______________________________Н

5

Проведите несколько серий измерений силы трения, нагрузив брусок сначала двумя, а затем трёмя грузами. Результаты измерений последовательно занесите в таблицы 2 и 3.

А) Определите при помощи динамометра вес бруска с двумя грузами:

𝑃₂ = ______________ Н

Таблица 2

Измерение силы трения скольжения бруска с двумя грузами

Вес бруска с одним грузом 𝑃2, Н	Силы трения скольжения во второй серии измерений					𝐹тр2, Н
	𝐹тр21, Н	𝐹тр22, Н	𝐹тр23, Н	𝐹тр24, Н	𝐹тр25, Н

Вычислите среднее значение силы трения скольжения в проведенной серии опытов, результат занесите в таблицу 2:

𝐹тр21 + 𝐹тр22 + 𝐹тр23 + 𝐹тр24 + 𝐹тр25

𝐹_тр2 =  = _______________________________Н

5

Б) Определите при помощи динамометра вес бруска с трёмя грузами:

𝑃₃ = ______________ Н

Таблица 3

Измерение силы трения скольжения бруска с трёмя грузами

Вес бруска с двумя грузами 𝑃3, Н	Силы трения скольжения в третьей серии измерений					𝐹тр3, Н
	𝐹тр31, Н	𝐹тр32, Н	𝐹тр33, Н	𝐹тр34, Н	𝐹тр35, Н

Вычислите среднее значение силы трения скольжения в проведенной серии опытов, результат занесите в таблицу 3:

𝐹тр31 + 𝐹тр32 + 𝐹тр33 + 𝐹тр34 + 𝐹тр35

𝐹_тр3 =  = _______________________________Н

5

ЗАДАНИЕ 2 На основании полученных данных постройте график зависимости силы трения скольжения от веса тела (масштаб выберите самостоятельно)

 

ЗАДАНИЕ 3 Вычислите коэффициент трения между бруском и поверхностью.

Пользуясь данными из таблиц 1, 2 и 3, вычислите значение коэффициента трения для каждой серии измерений:

              𝐹тр1                                                         𝐹тр2                                                         𝐹тр3

𝜇₁ =  = ___________       𝜇₂ =  = _____________    𝜇₃ =  = ____________

                𝑃1                                                              𝑃2                                                              𝑃3

и среднее значение коэффициента трения:

𝜇1 + 𝜇2 + 𝜇3

𝜇_ср =  = ______________

3

Вычислите абсолютную погрешность измерения коэффициента трения:

                               ∆𝐹_тр       ∆𝑃

∆𝜇 = 𝜇_ср ∙ (   +         ) = ____________ 𝐹тр1              𝑃1

ЗАДАНИЕ 4 Определите плотность раствора соли.

𝐹² , где

Плотность солевого раствора можно определить по формуле 𝜌 =

𝑔𝑉

𝑉 = 𝜋𝑑4²ℎ (𝑑 – диаметр цилиндра), откуда 𝜌 = 𝜋𝑑4₂𝐹_2𝑔ℎ .

Абсолютная погрешность измерения плотности будет равна:

                       ∆𝐹        ∆𝜋        ∆𝑑        ∆𝑔        ∆ℎ

∆𝜌 = 𝜌 (      +      +       +      +     ) 

                        𝐹₂               𝜋          𝑑          𝑔           ℎ

∆𝐹, ∆𝑑 и ∆ℎ определены в задании 1.

Используйте 𝜋=3,14; ∆𝜋=0,005; 𝑔=9,8 Н/кг, ∆𝑔=0,05 Н/кг.

Полученный результат ∆𝜌 не забудьте округлить до одной значащей цифры, а также округлить результат 𝜌 в соответствии с ∆𝜌.

Запишите результат измерения плотности солевого раствора:

𝜌 = ( _______ ± ______) г/см³.

ЗАДАНИЕ 5 Сделайте выводы о проделанной работе В выводе дайте ответы на следующие вопросы:

– От каких величин и как зависит выталкивающая сила?  –  Изменяется ли выталкивающая сила при погружении тела на глубину большую, чем его высота? 

 

 

 

 

 

Работу выполнил_______________________________________ Комментарий учителя и оценка:

6

«ИЗУЧЕНИЕ ВЫТАЛКИВАЮЩЕЙ СИЛЫ, 

ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ПОГРУЖЁННОЕ В ЖИДКОСТЬ ТЕЛО».

Цель работы: исследовать зависимость выталкивающей силы, действующей на погружённое в жидкость тело, от плотности жидкости и объёма погружённой части тела.  

Оборудование: динамометр, линейка, штатив с муфтой и лапкой, цилиндрическое тело высотой не менее 80 мм с миллиметровой шкалой на боковой стенке, стаканы с водой и насыщенным раствором поваренной соли в воде.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ 1 Определение выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в воду.

Рассмотрите шкалу линейки и цилиндра и определите цену деления шкал и погрешность проводимых с их помощью измерений:

∆ℎ = ∆𝑑 = _______________ см.

Рассмотрите шкалу динамометра и определите цену деления его шкалы и погрешность проводимых с его помощью измерений:

∆𝐹 = ∆𝑃 = _______________ Н.

Закрепите в лапке штатива динамометр, установите его указатель в ну-

левое положение и подвесьте к нему цилиндр. Определите вес цилиндра в воз-

духе:

𝑃1 = (______________ ± ___________) Н.

Поднеся снизу цилиндра стакан с водой, поднимите его так, чтобы цилиндр погрузился в воду до отметки 2 см по его шкале. Определите вес цилиндра при такой степени погружения.

𝑃2(2) = (______________ ± ___________) Н.

Повторите измерения, погружая цилиндр до отметок 4 и 6 по его шкале.

Определите вес цилиндра при таких степенях погружения.

𝑃2(4) = (______________ ± ___________) Н.

𝑃2(6) = (______________ ± ___________) Н.

Полностью погрузив цилиндр в воду, определите вес полностью погружённого цилиндра:

𝑃2 = (______________ ± ___________) Н.

Результаты проведённых измерений занесите в таблицу 1.

Таблица 1

Измерение выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в воду

Вес тела  в воздухе, 𝑃1, Н	Вес тела при его погружении до уровня…			Вес тела  в воде, 𝑃2, Н
	ℎ =2 см, 𝑃2(2), Н	ℎ =4 см, 𝑃2(4), Н	ℎ =6 см, 𝑃2(6), Н

Определите значение выталкивающей силы, действующей на тело при частичном и полном погружении:                                                           Таблица 2

При ℎ =2 см, 𝐹1(2) = 𝑃1 − 𝑃2(2), Н	При ℎ =4 см, 𝐹1(4) = 𝑃1 − 𝑃2(4), Н	При ℎ =6 см, 𝐹1(6) = 𝑃1 − 𝑃2(6), Н	При полном погружении 𝐹1 = 𝑃1 − 𝑃2, Н

ЗАДАНИЕ 2 Определение выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в раствор поваренной соли.

Повторите измерения веса цилиндра, погружая его последовательно до отметок 2, 4 и 6 см в раствор поваренной соли. Затем определите вес полностью погружённого цилиндра.

𝑃3(2) = (______________ ± ___________) Н.

𝑃3(4) = (______________ ± ___________) Н.

𝑃3(6) = (______________ ± ___________) Н.

𝑃3 = (______________ ± ___________) Н.

Результаты проведённых измерений занесите в таблицу 3.

Таблица 3 Измерение выталкивающей силы, действующей на тело,  погружённое в раствор поваренной соли

Вес тела  в воздухе, 𝑃1, Н	Вес тела при его погружении до уровня…			Вес тела  в воде, 𝑃3, Н
	ℎ =2 см, 𝑃3(2), Н	ℎ =4 см, 𝑃3(4), Н	ℎ =6 см, 𝑃3(6), Н

Определите значение выталкивающей силы, действующей на тело при частичном и полном погружении:                                                           Таблица 4

При ℎ =2 см, 𝐹2(2) = 𝑃1 − 𝑃3(2), Н	При ℎ =4 см, 𝐹2(4) = 𝑃1 − 𝑃3(4), Н	При ℎ =6 см, 𝐹2(6) = 𝑃1 − 𝑃3(6), Н	При полном погружении 𝐹2 = 𝑃1 − 𝑃3, Н

ЗАДАНИЕ 3 Используя значения из таблицы 2 и 4, постройте в выбранном масштабе графики зависимости выталкивающей силы от глубины погружения тела.

 

определите значение силы 𝐹₃ по шкале динамометра. Результаты измерений занесите в таблицу 3.

Таблица 3

Проверка условия равновесия рычага при воздействии нескольких сил

Сила 𝐹1, Н	Плечо силы 𝐹1, 𝑙1, см	Сила 𝐹2, Н	Плечо силы 𝐹2, 𝑙2, см	Сила 𝐹3, Н	Плечо силы 𝐹3, 𝑙3, см

Рассчитайте моменты всех сил, запишите алгебраическую сумму моментов всех действующих сил, учитывая их направление и найдите её значение:

 

 

 

ЗАДАНИЕ 4 Сделайте выводы о проделанной работе В выводе дайте ответы на следующие вопросы:

–     При каких условиях рычаг находится в равновесии? 

–     Применимы ли данные условия к рычагу второго рода? 

 

 

 

 

Работу выполнил_______________________________________ Комментарий учителя и оценка:

7

«ВЫЯСНЕНИЕ УСЛОВИЙ РАВНОВЕСИЯ РЫЧАГА».

Цель работы: проверить на опыте условие равновесия рычага и правило моментов.  

Оборудование: рычаг на штативе, набор грузов массой по 100 г, линейка, динамометр.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ 1 Проверка условия равновесия рычага.

Рассмотрите шкалу линейки и определите цену деления шкалы и по-

грешность проводимых с их помощью измерений:

∆𝑙 = _______________ см.

Рассмотрите шкалу динамометра и определите цену деления его шкалы и погрешность проводимых с его помощью измерений:

∆𝐹 = _______________ Н.

Уравновесьте рычаг первого рода с помощью гаек на его концах так, чтобы он расположился горизонтально.

На левую часть рычага на неко-

тором расстоянии от оси вращения 𝑙₁

подвесьте два груза.

На правую часть подвесьте один груз и опытным путём определите расстояние от оси вращения 𝑙₂, на котором он должен находиться, чтобы ры-

чаг снова пришёл в горизонтальное

положение. Измерьте 𝑙₁ и 𝑙₂ при помощи линейки. Результаты измерений занесите в таблицу 1.

Повторите эксперимент, поместив на правой части рычага сначала два, а затем три груза. Добившись горизонтального расположения рычага, измерьте для каждого случая  𝑙₁ и 𝑙₂ при помощи линейки. Результаты измерений занесите в таблицу 1.

ВАЖНО! Считайте, что вес каждого груза равен 1 Н. Данные измерений и вычислений записывайте в таблицу без учёта погрешностей.

Таблица 1

Проверка условий равновесия рычага

№ опыта	Сила на левой части рычага, 𝐹1, Н	Левое плечо  𝑙1, см	Сила на правой части рычага,  𝐹2, Н	Правое плечо  𝑙2, см	Отношение сил и плеч
					𝐹1⁄𝐹2	𝑙2⁄𝑙1
1
2
3

На основании полученных результатов в трёх опытах сделайте вывод о выполнении условия равновесия рычага:

 

 

ЗАДАНИЕ 2 Проверка правила моментов сил.

Используя результаты трёх экспериментов из таблицы 1, рассчитайте для каждого моменты действующих сил:

𝑀₁ = 𝐹₁𝑙₁  и  𝑀₂ = 𝐹₂𝑙₂  

Результаты вычислений занесите в таблицу 2. Обратите внимание на требуемые единицы измерения.

Таблица 2

Проверка правила моментов сил

№ опыта	Моменты сил:
	𝑀1 = 𝐹1𝑙1, Н∙м	𝑀2 = 𝐹2𝑙2, Н∙м
1
2
3

На основании полученных результатов в трёх вычислениях сделайте вывод о выполнении правила момента сил при равновесии рычага:

 

 

ЗАДАНИЕ 3 Применение правила моментов для случая с несколькими силами.

На левую часть рычага на не-

котором расстоянии от оси вращения

𝑙₁ подвесьте один груз, и на другом

произвольном расстоянии 𝑙₂ два груза.

К держателю грузов на правой части рычага прикрепите динамометр на произвольном расстоянии от оси вращения 𝑙₃. Увеличивая или уменьшая силовое воздействие на динамометр, добейтесь горизонтального расположения рычага. Если показания динамометра при этом выходят за пределы его измерения, измените расстояние 𝑙₃. После установления равновесия, измерьте 𝑙₁, 𝑙₂и 𝑙₃ при помощи линейки и

Запишите формулу для нахождения силы сопротивления движению:

𝐹_с =

И рассчитайте её, пользуясь данными из таблицы 1 и рассчитанными выше:

𝐹_с =_________________ Н.

Сравните полученное значение со значением силы тяги и объясните результат:

 

 

ЗАДАНИЕ 4 Сделайте выводы о проделанной работе В выводе дайте ответы на следующие вопросы:

–   Чем полезная работа отличается от затраченной? 

–   Какая информация содержится в значении коэффициента полезного действия?

- Изменится ли КПД наклонной плоскости, если брусок перемещать по ней, используя цилиндрические катки? Почему? 

 

 

 

 

Работу выполнил_______________________________________ Комментарий учителя и оценка:

8

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ

НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ».

Цель работы: определить коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости. Проверить гипотезу: КПД простого механизма (на примере наклонной плоскости) меньше 100%.  

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, деревянная направляющая,

динамометр, измерительная лента или линейка, брусок.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ 1 Определение полезной и затраченной работы.

Рассмотрите шкалу линейки и определите цену деления шкалы и погрешность проводимых с их помощью измерений:

∆𝑠 = _______________ см.

Рассмотрите шкалу динамометра и определите цену деления его шкалы и погрешность проводимых с его помощью измерений:

∆𝐹 = ∆𝑃 = _______________ Н.

Соберите установку, согласно рисунку.

 

Определите с помощью динамометра вес бруска 𝑃:

𝑃 = ______________ ± _________ Н.

При помощи линейки или мерной ленты измерьте высоту наклонной плоскости ℎ:

ℎ = ______________ ± _________ м, а также длину наклонной плоскости, по которой вы будете перемещать

брусок – пройденный бруском путь - 𝑠:

𝑠 = ______________ ± _________ м.

Установите брусок на низ наклонной плоскости и присоедините к нему динамометр. Держась за динамометр, перемещайте брусок вверх с постоянной скоростью, прикладывая силу вдоль наклонной плоскости. Измерьте при этом силу тяги 𝐹.

𝐹 = ______________ ± _________ Н.

Произведите расчёт полезной и затраченной работ, используя формулы:

𝐴_п = 𝑃 ∙ ℎ

𝐴_з = 𝐹 ∙ 𝑠

Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 1.

Таблица 1

Определения работы при подъёме тела по наклонной плоскости

Высота наклонной плоскости, ℎ, м	Вес бруска, 𝑃, Н	Полезная работа, 𝐴п, Дж	Путь, пройденный бруском, 𝑠, м	Сила тяги, 𝐹, Н	Затраченная работа, 𝐴п, Дж

Рассчитайте абсолютную погрешность измерений полезной и затраченной работ:

 

                                ∆𝐹      ∆𝑠

∆𝐴_з = 𝐴_з ∙ (                   ) =

𝐹

Округлив полученные значения, запишите результаты вычислений полезной и затраченной работ в стандартном виде:

𝐴_п = (𝐴_п ± ∆𝐴_п) Дж     и     𝐴_з = (𝐴_з ± ∆𝐴_з) Дж

𝐴_п = (____________ ± _______) Дж    

𝐴_з = (____________ ± _______) Дж      

ЗАДАНИЕ 2 Определение КПД наклонной плоскости.

Используя результаты вычислений полезной и затраченной работ из таблицы 1, рассчитайте коэффициент полезного действия наклонной плоскости:

𝐴_п

𝜂 =  ∙ 100% =

            𝐴_з                            

ЗАДАНИЕ 3 Анализ результатов вычислений и расчет силы сопротивления движению.

Поскольку вся работа, затраченная на подъём тела по наклонной плоскости равна сумме полезной работы и работы силы сопротивления движению

(трения), определим её:

𝐴_с = 𝐴_з − 𝐴_п =__________________ Дж.

Данную работу сила сопротивления совершала на всём пути, которое прошёл брусок, поэтому её несложно найти, пользуясь определением работы.

Краткое описание документа:

Шаблоны 8 лабораторных работ по физике для 7 класса (учебник Пёрышкин, Иванов). В формате pdf (поэтому на сайте при просмотре выглядят несколько неправильно). Предназначены для использования учащимися вместо вместо тетради, что позволяет существенно сократить время на оформление работы и выполнить несколько дополнительных заданий, в том числе, произвести расчёты абсолютной погрешности косвенных измерений. Каждая работа занимает 2 страницы в альбомной ориентации листа и удобна для распечатки.