13404

Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу Механіка (10 кл.)

Лабораторная работа

Физика

Тема: Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу Механіка 10 кл. Відносність спокою і руху Обладнання: 1 дошка на чотирьох роликах 2 візок і покажчик від приладу з кінематики і динаміки 3 модель підйомного крана. 1. На дошці яка мож...

Украинкский

2013-05-11

352.5 KB

4 чел.

Тема: Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу Механіка (10 кл.)

  1.  Відносність спокою і руху

Обладнання: 1) дошка на чотирьох роликах, 2) візок і покажчик від приладу з кінематики і динаміки, 3) модель підйомного крана.

1. На дошці, яка може легко пересуватися на роликах або ковзанках вздовж демонстраційного стола, встановлюють візок, який в свою чергу може пересувати уздовж дошки (рис. 1).

Рис. 1.

Досліди з цією установкою повинні служити ілюстрацією до розповіді про відносність руху і спокою. Пересуваючи візок вздовж нерухомої дошки, показують, що рух візка виявляється тільки завдяки зміні її положення щодо навколишніх предметів, зокрема щодо дошки. Однак і положення дошки змінюється щодо візка, - отже, можна вважати, що і дошка знаходиться в русі щодо візка. Проведений дослід показує, що всякий рух відносний: тіла рухаються один відносно іншого. Спокій також відносний: дошка нерухома щодо столу, але рухається відносно візка.

Помістивши покажчик в якості тіла відліку то на стіл, то на дошку, то на візок, проводять наступні досліди:

1) пересунути візок уздовж дошки, яка нерухома щодо столу,

2)притримуючи візок, пересунути під нею дошку вздовж столу,

3)пересунути дошку з візком, який стоїть на ній нерухомо,

4) рухаючи дошку вздовж столу, пересунути уздовж дошки візок в ту ж сторону.

При проведенні кожного з цих дослідів виявляють рух столу, дошки та візка щодо спостерігача, що знаходиться то в одному, то в іншому місці.

2.Відносність траєкторії

Не тільки переміщення та швидкість відносні. Відносна і траєкторія руху. Щоб показати це, в руку беруть вісь диска, встановлюють її паралельно площині класної дошки так, щоб було зручно котити по лотку дошки. Потім притискають рукою до краю диска шматок крейди і котять диск по лотку. При цьому крейда вимальовує на дошці циклоїду (рис. 2). Учні переконуються, що траєкторія руху крейди відносно диска - коло, а щодо дошки - циклоїда.

Рис. 2.

Другий варіант досліду: диск закріплюють у вертикальній площині на штативі. До осі диска приставляють рейку і, розкрутивши диск, проводять по його поверхні уздовж рейки шматочком крейди. На диску викреслюється спіраль (рис.3). У цьому досліді траєкторія руху крейди щодо рейки - вертикальний відрізок прямої, а щодо диска - спіраль.

Рис. 3.

3. Додавання переміщень

Обладнання: 1) дошка на чотирьох роликах, 2) візок та вказівники з набору з кінематики і динаміки - 3 шт., 3) штатив універсальний, 4) вантаж на нитці, 5) диск для дослідів по обертальному руху.

На дошці, яка розташована вздовж демонстраційного стола, встановлюють візок. На столі, дошки та візку розставляють вказівники так, щоб вони виявилися один напроти іншого (рис. 4, а). Пересунувши одночасно дошку по столу і візок по дошці в одну сторону, показують, користуючись вказівниками, переміщення візка відносно дошки та дошки відносно столу (рис. 4, б).  Переміщення візка щодо столу рівне за величиною відстані між вказівниками, що стоять на столі і на візку.

Рис. 4.

Для демонстрації складання переміщень, спрямованих в протилежні сторони, користуються  тією ж установкою, але дошку і візок рухають в протилежні сторони з різними швидкостями. Потім вимірюють переміщення візка відносно дошки та дошки відносно столу (рис. 5). Показують, що переміщення візка щодо столу направлено в бік більшого переміщення і дорівнює різниці чисельних значень переміщень складових рухів.

Рис. 5.

4. Криволінійний рух. Кутова швидкість

У гнізді відцентрової машини закріпіть коло досить великих розмірів. На диск нанесіть крейдою дві точки, розміщені на одному радіусі (рис. 6). Поверніть диск на деякий кут, відзначаючи крейдою кут повороту і дуги, описані точками. Покажіть, що в той час, коли переміщення, здійснюючими різними точками тіла, різні, то кут повороту для всіх радіусів один і той же. Зробіть необхідний висновок. 

Рис. 6.

5. Вільне падіння тіл (досліди з трубкою Ньютона)

Обладнання: 1) круги металевий і паперовий, 2) дві кульки однакового розміру, але різної маси, 3) трубка Ньютона, 4) вакуумний насос, 5) вакуумметр.

В трубці Ньютона відкривають кран і, тримаючи її у вертикальному положенні краном догори, звертають увагу учнів на пір'їну птаха , пробку і шматочок свинцю, що лежать на дні приладу.

При швидкому перевертання трубки краном вниз (це потрібно зробити 2-3 рази ) чути удар свинцевого тягарця, потім видно, як падає пробка і повільно опускається пір'їна.

Далі з'єднують товстостінним гумовим шлангом вакуумний насос з вакуумметром, а вакуумметр - з трубкою Ньютона і відкачують повітря. Коли стрілка вакуумметра не буде більше переміщатися, кран трубки Ньютона закривають.
Знявши гумовий шланг, знову перевертають трубку 2-3 рази. Учні чують стукіт шматочка свинцю і спостерігають одночасне з ним падіння пір'їнки і пробки. Щоб краще було видно тіла, розміщенні в трубці, треба проводити дослід по можливості ближче до учнів і на темному тлі.

6. Перший закон Ньютона

Показати, що тіло зберігає стан спокою або прямолінійного рівномірного руху, якщо діючі на нього сили практично рівні нулю.

Встановити жолоб під невеликим кутом до поверхні столу. На стіл покласти шматок полотна або газету, посипаною піском. Потрібно показати, що кулька, яка скотилася по жолобу, пройде по поверхні полотна невелику відстань.

Повторити дослід, по вільній поверхні столу, а потім по листу скла. Зробіть висновки.

7. Явище інерції (досліди з візком і бруском)

Обладнання: 1) візок, 2) брусок дерев'яний, 3) невеликий мішок з піском.

Для проведення такого досліду можна скористатися візком від приладу по кінематиці і динаміці з вертикально розташованим на ньому дерев'яним бруском (рис. 7). Різким поштовхом візок приводять в рух, при цьому брусок перекидається. Повернувши візок у вихідне положення, знову встановлюють на ній брусок і плавно розгонять вздовж стола. Натрапивши на перешкоду, візок зупиняється, а брусок падає вперед.

Рис. 7.

8. Третій закон Ньютона (дослід з двома динамометрами)

Один з демонстраційних динамометрів закріпіть в штативі. Подіємо на динамометр рукою (потягніть його за гачок вниз). Динамометр покаже силу, з якою ви дієте на нього.

Візьміть інший динамометр в руки і розтягуйте пружину першого динамометра другим динамометром. Другий динамометр покаже силу, з якою перший динамометр діє на вас. 

Рис. 8.

9. Інерціальні системи відліку

Явище Коріоліса.

Встановіть обертовий диск і з'єднайте його з центробіжною машиною. Трубку з жолобом закріпіть на диску так, щоб кулька, скочуючись з нього, потрапляла в центр диска. У місці зісковзування кульки з диска поставте глибоку коробку для виловлювання кульки (рис. 8).
Приведіть диск в рівномірне обертання і пустіть кульку по жолобу. Кулька падає в коробку. Покажіть траєкторію руху кульки щодо диска. Поясніть дослід.

Маятник Фуко

Зберіть на обертаючому диску установку для досліду Фуко і покажіть його (рис. 9). Пояснити дослід.

Рис. 3.

10. Явище «заносу»

Обладнання: 1)електродвигун універсальний, 2)штатив універсальний, 3)стакан ємністю 1л з сухим піском, 4)модель автомобіля, 5)дошка, 6)брусок дерев'яний (з ниткою) від трибометра.

При різкому гальмуванні, особливо на слизькій дорозі, автомобіль «заносить», він починає рухатися, повертаючись навколо вертикальної осі, і часто сповзає з дорожнього полотна, яке зазвичай нахилено вправо.
Для демонстрації та пояснення цього явища кладуть дерев'яний брусок з гачком на край дошки, розташованої на столі похило (рис. 10).

Рис. 10.

В нерухомому стані брусок утримується на дошці тертям спокою. Якщо ж тягнути брусок горизонтально уздовж дошки, то він рухається вперед і одночасно сповзає до правого краю вниз. Після цього досліду брусок замінюють моделлю автомобіля, вимкнувши попередньо зчеплення. Прив'язують нитку в середині кузова (поблизу центра ваги) і тягнуть її вздовж дошки. Автомобіль котиться по дошці не сповзаючи, так як між колесами і дорогою діє тертя спокою. Потім всі колеса моделі повністю загальмовують (закладають під колеса, наприклад, грудочки паперу). Тепер автомобіль сповзає з дошки і повертається, як це зазвичай і буває при різкому гальмуванні, коли зчеплення коліс з дорогою порушується і тертя спокою замінюється тертям ковзання.

11. Реактивний рух

Демонструємо реактивний рух за допомогою спеціального візка, зображеного на (рис.11).

Рис. 11.

Цей прилад являє собою міцний циліндричний балон 1, встановлений горизонтально на трьох колесах. У плоскому дні циліндра є штуцер 2 з ніпелем для накачування повітря і сопло 3 для виходу повітря, що закривається гумовою пробкою 4. Остання насаджена на відкидний важіль 5,шарнірно укріплений на стійці 6. Перед демонстрацією досліду повертають важіль так, щоб пробка щільно закрила сопло. Кінець важеля прив'язують ниткою до гачка 7. Гумовим шлангом товстостінні з'єднують штуцер з нагнітаючим патрубком насоса Комовського. Зробивши 50-60 оборотів маховиком насоса, від'єднують шланг від візка.

Підготовлений до проведення досліду візок ставлять в кінці демонстраційного столу, направляють його вздовж столу і перепалюють нитку. Повітря, вириваючись з сопла, штовхає візок в протилежному напрямку, і він пробігає 1,5-2 м. На іншому кінці столу варто покласти яку-небудь перешкоду для гасіння удару візка.

Рис. 12.

Замість описаного вище приладу з успіхом можна застосувати саморобний прилад. Це простий легкий візок, або іграшковий автомобіль, на якому закріплюють надувну гумову кульку з пластмасовим або скляним наконечником (рис. 12). Перед дослідом кульку надувають ротом і закривають сопло гумовим кружком на нитці. При перепалювання нитки сопло відкривається і візок приходить в рух.

12.Закон збереження імпульсу тіла

Дві пружні кулі рівної маси підвісьте біфілярна підвісом (рис. 13) так, щоб вони доторкалися між собою. Відведіть один з маятників на деякий кут і відпустіть. Покажіть, що другий маятник відхилився на той же кут.

Покажіть, що закон збереження імпульсу виконується і в тому випадку, якщо до взаємодії кулі мали рівні і протилежно спрямовані імпульси.

Рис. 13.

Висновки:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43388. Определение реакций опор твердого тела 2.53 MB
  Составим уравнения моментов сил относительно точки С и А.3 Составим уравнение равновесия для тела CD: ∑ Fkx = 0 отсюда RD = 0 Для всей конструкции: ∑ Fkx = 0; Q P1∙cos60 XB P2 = 0 откуда XB = 2 кН Составим уравнение моментов сил относительно точки А: ∑ MА= 0 Q∙2 M P1∙sin60∙2 P1∙cos60∙4 P2∙2 RD∙7 YB∙4 = 0 откуда YB = 7196 кН Подставляя найденные значения ХB и YB в уравнение 1 найдем: Итак при шарнирном соединении в точке С модуль реакции B меньше чем при соединении скользящей заделкой. Составим уравнение моментов...
43389. История развития социальной помощи в России 208 KB
  Это было выражено в более расширенной системе помощи которая охватывала и устоявшиеся группы населения и новые формы призрения и воспитания детей предупреждения обнищания населения. В России до начала XVIII века вообще не существовало какойлибо узаконенной формы общественного призрения детей. Первым проявил инициативу митрополит Иов организовавший в 1707 году на собственные средства в Холмовской Успенской обители заведение для призрения сирот и зазорнорожденных незаконнорожденных детей. После смерти Петра I за...
43390. Анализ основных аспектов и проблемных моментов обеспечения конкурентоспособности ООО «Основание» 454 KB
  Важным элементом конкурентоспособности фирмы является конкурентоспособность товара. Это такой уровень его экономических, технических и эксплуатационных параметров, который позволяет выдержать соперничество (конкуренцию) с другими аналогичными товарами на рынке. Кроме того, конкурентоспособность - сравнительная характеристика товара, содержащая комплексную оценку всей совокупности производственных, коммерческих, организационных и экономических показателей относительно она определяется совокупностью потребительских свойств данного товара-конкурента по степени соответствия общественным потребностям с учетом затрат на их удовлетворение, цен, условий поставки и эксплуатации в процессе производительного и (или) личного потребления.
43391. Эстетические аспекты и принципы ведения электронного маркетинга 324.5 KB
  Электронный маркетинг интернет магазин сбор данных обработка данных рекламные компании экономическая эффективность. В курсовой работе проводится оценка эффективности маркетинговой деятельности в сети Интернет проектируется и анализируется интернет-магазин рассматриваются эстетические аспекты и принципы ведения электронного маркетинга.2 Кодекс использования Интернета для маркетинговых целей Американской маркетинговой ассоциации. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ИНТЕРНЕТМАГАЗИНА ООО...
43392. Механизм формирования валютного курса 187 KB
  Особенности национальной валюты Республики Беларусь. Таким инструментом выступают банковские операции по обмену иностранной валюты. Среди главных задач валютного регулирования в нашей республике выделяется проблема устранения разрыва котировок между курсами белорусского рубля на внутреннем и внешнем рынках и перехода к единому обменному курсу национальной валюты. Далее мировыми деньгами стали национальные валюты ведущих мировых держав кредитные деньги.
43393. Анализ основных аспектов и проблемных моментов обеспечения конкурентоспособности ООО «Бремен» 609.5 KB
  Цель работы определить основные аспекты и проблемные моменты обеспечения конкурентоспособности торговых организаций в Республике Беларусь. В процессе работы были изучены теоретические материалы по обеспечению конкурентоспособности торговых организаций определена сущность и содержание концепции конкурентоспособности приведены методы оценки и определены пути повышения конкурентоспособности торговой...
43394. Построение схемы Делитель частоты на 10 на JK-триггерах 79 KB
  Поставленная задача: Изучить как работает JKтриггеры и построить схему Делитель частоты на 10 на JKтриггерах. В остальных случаях он функционирует в соответствии с таблицей истинности RSтриггера при этом вход J эквивалентен входу S а вход K входу R. JKтриггер относится к разряду универсальных триггеров поскольку на его основе можно построить RS D и Tтриггера.
43395. Разработка информационно-поискового справочника «Шеф-повар» 1.14 MB
  В реальных задачах информация, которую требуется обрабатывать, может иметь достаточно сложную структуру. Для ее адекватного представления используются типы данных, построенные на основе базовых типов данных, массивов и указателей. Языки высокого уровня позволяют программисту определять свои типы данных и правила работы с ними, т.е. типы, определяемые пользователем. В языке Си к ним относятся структуры, объединения и перечисления. Рассмотрим их более подробно.