Методические указания по выполнению лабораторно - практических работ Учебная дисциплина Физика (стр. 2 )

8. В случае неудачной постановки опыта или для более точного результата опыт следует повторить.

9. После окончания работы привести в порядок рабочее место.

Отчет о выполнении лабораторной работы

1. Дата выполнения работы.

2. Номер работы и ее название.

3. Цель работы.

4. Приборы и материалы.

5. Теоретическая часть: краткие теоретические сведения, на

основании которых выполняется лабораторная работа.

6. Практическая часть: схемы, чертежи, таблица результатов,

расчеты, графики, рисунки.

7. Вычисление погрешности измерений (по мере необходимости).

8. Вывод.

9. Ответы на контрольные вопросы.

Практическая  работа №1

«Исследование движения тела под действием постоянной силы»

Цель: убедиться в равноускоренном характере движения тела по наклонной плоскости  и определить его ускорение и мгновенную скорость.

Оборудование: штатив, направляющая рейка, брусок, секундомер, измерительная лента

Теория

При движении с ускорением, (если v0=0 ) 

должно выполняться соотношение 

Если эта закономерность выполняется для измеренных в работе модулей векторов перемещений, то это и будет доказательством того, что движение бруска по наклонной плоскости является равноускоренным.

Ускорение вычисляем по формуле: ;

Зная ускорение а, мы можем определить мгновенную скорость v по формуле:

Порядок  выполнения  работы

Установить направляющую рейку при помощи штатива под углом 300

( h=22 см).

Брусок  устанавливаем на направляющую рейку Отпустить брусок и  измеряем перемещение бруска за определенные промежутки времени  . Результаты измерений записать в таблицу

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
t
S, мм
а м/с

2.Производим вычисления:

3.Проверяем закономерность:

4.Сравниваем полученную закономерность с теоретической, делаем вывод о характере движения

5. Определить  ускорения движения бруска по формуле 

Результаты заносим в таблицу.

6.Находим среднее значение ускорения аср.=

7.Определить мгновенную скорость бруска в разные моменты времени по формуле

Расчеты провести для любых трех значений времени и соответствующих ему ускорений

8.Построить график зависимости мгновенной скорости от времени.

9.По графику сделать вывод о характере движения

10. Построить  график зависимости координаты х бруска от времени.

11.По графику сделать вывод о характере движения

Контрольные вопросы

1. Что такое ускорение и для чего его нужно знать?

2. Что такое равноускоренное движение?

3. Чем отличается график скорости равномерного прямолинейного

движения от графика скорости равноускоренного движения?

4. При аварийном торможении автомобиль, движущийся со скоростью 72 км/ч, остановился через 5 с. Найти тормозной путь. Почему нельзя переходить дорогу перед близко идущим транспортом?

Практическая работа №2

«Изучение закона сохранения импульса»

Цель работы: Рассчитать импульсы тел до и после столкновения и убедиться,  что при этом  выполняется закон сохранения импульса

Оборудование: два стальных шарика на длинных подвесах, линейка измерительная, штатив лабораторный, весы с разновесом.

Теория

В данной работе исследуют изменение импульсов двух шаров, которое происходит в результате их центрального столкновения. Для упрощения из­мерений процесс их соударения рассматривают в системе отсчета, относи­тельно которой один из шаров до удара покоился. Массы шаров подобраны так, что после удара они будут двигаться в ту же сторону, куда двигался один из них. В этих условиях закон сохранения им­пульса для двух шаров можно записать в алгебраической форме:

m1?1=m1 ?11+m ?21 (2).

Массу шаров измеряем с помощью весов. Скорость вычисляем по формуле

?1= S0  ??1= S1  ??2= S2

где:

S0, S1 – максимальные отклонения первого шара до и после удара;

S2 - максимальные отклонения второго шара после удара;

Порядок выполнения работы

1. Приготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

№ опыта

m1, кг

m2, кг

L, м

S0, м

S1, м

S2, м

?1, м/с

??1, м/с

??2, м/с

m?1, кг*м/с

m??1, кг*м/с

m??2, кг*м/с

1.

2.

3.

2. Определите массы шаров m1 и m2 и измерьте длину их подвеса L.

3. Отрегулируйте подвеску шаров так чтобы их центры и точка касания находилась на одной горизонтальной прямой. Отклоните шар большей массы на5 – 7см. от положения равновесия S0 и затем отпустите его, заметьте максимальное отклонение шаров S1 и S2 после удара.

4. Повторите опыт 3 раза и найдите среднее значение отклонений S1 и S2.

5. Используя среднее значение отклонений S0, S1, S2, полученных в опыте; вычислите скорости шаров ?1, ??1, ??2 и их импульсы.

6. Результат измерений и вычислений занесите в таблицу.

7. Сравните импульс шара до удара с суммой импульсов шаров после удара и сделайте вывод о выполнении закона сохранения импульса.

Практическая  работа № 3

«Изучение закона сохранения механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости.»

Цель работы: сравнить две величины—уменьшение потенциальной энергии прикрепленного к пружине тела при его падении и увеличение потенциальной энергии растянутой пружины.

Оборудование:динамометр, жесткость пружины которого равна 40 Н/м;
линейка измерительная;груз из набора по механике; масса груза равна (0,100 ±0,002) кг, фиксатор; штатив с муфтой и лапкой.

Для работы используется установка, показанная на рисунке 1. Она представляет собой укрепленный на штативе динамометр с фиксатором 1.

Пружина динамометра заканчивается проволочным стержнем с крючком. Фиксатор (в увеличенном масштабе он показан отдельно — помечен цифрой 2) — это легкая пластинка из пробки (размерами 5 х 7 х 1,5 мм), прорезанная ножом до ее центра. Ее насаживают на проволочный стержень динамометра. Фиксатор должен перемещаться вдоль стержня с небольшим трением, но трение все же должно быть достаточным, чтобы фиксатор сам по себе не падал вниз. В этом нужно убедиться перед началом работы. Для этого фиксатор устанавливают у нижнего края шкалы на ограничительной скобе. Затем растягивают и отпускают.

Фиксатор вместе с проволочным стержнем должен подняться вверх, отмечая этим максимальное удлинение пружины, равное расстоянию от упора до фиксатора.

Если поднять груз, висящий на крючке динамометра, так, чтобы пружина не была растянута, то потенциальная энергия груза по отношению, например, к поверхности стола равна mgH. При падении груза (опускание на расстояние x = h) потенциальная энергия груза уменьшится на  Е1= mqh,

а энергия пружины при ее деформации увеличивается на  E2= kx2/2

Порядок выполнения работы

1. Груз из набора по механике прочно укрепите на крючке динамометра.

2. Поднимите рукой груз, разгружая пружину, и установите фиксатор внизу у скобы.

3. Отпустите груз. Падая, груз растянет пружину. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное удлинение х пружины.

4. Повторите опыт пять раз.

5. Подсчитайте Е1ср.= mqhср.  и  E2ср.= kx ср.2/2

6. Результаты занесите в таблицу:

№ опыта	h = xmax, м	h cр= xср., м	Е1 ср.,Дж	Е2 ср.,Дж
1
2
3
4
5

7. Сравните отношение  Е1 ср./ Е2 ср. с единицей и сделайте вывод о погрешности, с которой был проверен закон сохранения энергии.

Лабораторная  работа № 4

«Исследование зависимости периода свободных колебаний нитяного

маятника от его длины»

Цель работы: выяснить, как зависят период  свободных колебаний нитяного маятника от его длины, выяснить, какая математическая зависимость существует между длиной маятника и периодом его колебаний.