Физика_9класс_Кинематика_Рабочий лист учащегося

Лабораторная работа № 1

«Измерение ускорения тела при равноускоренном движении»

I. Подготовительный этап

На рисунке показана подвижная  тележка, скатывающаяся вниз. На ней установлена капельница. Капли падают равномерно через 0,5 с и оставляют на плоскости следы. Если на плоскость положить полоску бумаги и после проведения опыта ее снять, то получают картину, показанную на рисунке 1.

- Проведите мысленный эксперимент.

- Предскажите результат эксперимента.

- Используя масштаб, приведенный на этом рисунке, определите расстояние между каплями и вычислите ускорение тележки.

- Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 1.

Таблица 1

Покажите ваши вычисления:

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

II. Основной этап

Цель работы: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Метод измерения:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Приборы и материалы:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Указания к работе:

1. Соберите экспериментальную установку, показанную на рисунке 2. На нижний конец желоба положите металлический цилиндр.

 Рис. 2

2. С верхнего конца желоба пустите шарик и измерьте интервал времени, в течение которого  шарик скатывается с желоба от момента пуска до момента удара о цилиндр.

3. Не изменяя угол наклона желоба  к горизонту (α), и, производя небольшие передвижения цилиндра, добивайтесь того, чтобы время скатывания шарика по желобу оставалось одним и тем же.

4. Повторите опыт пять раз, каждый раз измеряйте сантиметровой лентой перемещение шарика. Помните, что время скатывания не должно меняться.

5. По методу Корнфельда, вычислите среднее значение перемещения по результатам пяти измерений, используя формулу.

6. Рассчитайте среднее значение ускорения по формуле

7. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 2.

Таблица 2

8. Оцените результат, вычислив относительную погрешность косвенных измерений ускорения по формуле:

 ,            где   и   - абсолютные погрешности приборов измерения

Покажите ваши вычисления:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9.Объясните, ка­кими причинами вызвано появление ускорения в проведенном эксперименте?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

III. Контрольный этап

Ученик провел эксперимент 8 раз, измеряя таймером интервалы времени t, затраченные на прохождение различных перемещений: 10 см, 20 см, 30 см…80 см.

Так же, он измерил короткие интервалы времени  Δt,  при прохождении шариком отметки 10 см, 20 см, 30 см…80 см.  Результаты этих измерений позволили ему вычислить мгновенную скорость шарика υ  мгн, в определенные интервалы времени Δt.

Для вычисления мгновенной скорости ученик воспользовался формулой   υ  мгн =   , где

Δ S = 5 см – перемещение, которое каждый раз проходит шарик в различных точках, затрачивая время Δt.

Таблица данных, полученных учеником во время проведения эксперимента, показана ниже.

Таблица 3

        Результаты и расчеты

1. Вычислите значения квадратов для времени t, затраченного на прохождение различных перемещений: 10 см, 20 см, 30 см…80 см.

 Полученные значения запишите в четвертый столбик таблицы 3.

2. Вычислите значения для мгновенной скорости, набранной шариком к моменту прохожде­ния отметок в 10 см, 20 см  и т.д.  (V_мгн=ΔS/Δt, где ΔS=5 см).

Полученными значениями мгновенной скорости заполните 5 столбец таблицы 3.

3. Используя значения для S и t постройте график зависимости пройденного пути от времени.

- Предскажите, какой тип кривой у вас должен получиться? ____________________________

- Почему? __________________________________________________________________

Нарисуйте график зависимости S(t ) на рис.3

    Рис. 3

-  Какой тип кривой вы получили?  _______________________________________________

4. Используя значения для S и t² , постройте график зависимости пройденного пути от    

    квадрата  времени.

-  Предскажите, какой тип кривой у вас должен получиться? ____________________________

-  Почему? __________________________________________________________________

Нарисуйте график зависимости S(t²) на рис.4

Рис. 4

-  Какой тип кривой вы получили?  _______________________________________________

5. Постройте график зависимости мгновенной скорости от времени, используя данные табли­цы 3.

-  Предскажите, какой тип кривой у вас должен получиться? ____________________________

-  Почему? __________________________________________________________________

 Нарисуйте  график на рис. 5.

Рис. 5

-  Какой тип кривой вы получили?  _______________________________________________

Подготовьте устные ответы на следующие  вопросы:

1. Чем вызвано ускорение при движении тела?

2. Что характеризует ускорение при равноускоренном движении?

3. Как вычислить ускорение?

4. В каких единицах измеряется ускорение?

5. Что представляет собой график зависимости перемещения от времени при равноускоренном движении?

6. Что представляет собой график зависимости скорости от времени при равноускоренном движении?

7. Объясните причины возникновения погрешностей в эксперименте и предложите методы улучшения эксперимента.