Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЛАБ РАБОТА5_1.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
22.11.2019
Размер:
648.79 Кб
Скачать

Лабораторная работа № 5 Демонстрационный эксперимент по теме «Законы сохранения в механике»

Цель работы: изучить содержание, технику подготовки и методику проведения демонстрационных опытов по теме, приобрести умения ставить и объяснять предлагаемые в работе опыты, ознакомиться с содержанием, структурой и логикой построения темы «Законы сохранения в механике» на разных уровнях ее изучения в общеобразовательной школе.

Задание 1. Используя школьный учебник «Физика 9», изучите содержание раздела «Основы кинематики». Ознакомьтесь с методикой изучения основных понятий и законов указанных разделов. Систематизируйте полученные знания, заполнив таблицу.

Понятия,

законы

Формулы, определения

Названия

демонстраций

Задание 2. Запишите методические особенности проведения опытов.

.

Задание 3. Выполните демонстрационные эксперименты, запишите в конспект полученные результаты, сформулируйте выводы и замечания по технике постановки и методике проведения эксперимента, используя следующую последовательность описания:

  1. название демонстрационного эксперимента;

  2. возможная дидактическая цель;

  3. ожидаемый результат;

  4. теоретическая часть;

  5. экспериментальная часть (описание установки, методика проведения демонстрационного эксперимента, результаты эксперимента в числовом виде или в виде таблиц);

  6. обработка и анализ результатов в виде графиков зависимости;

  7. затруднения, возникшие при проведении демонстрационного эксперимента.

Опыт 1. Закон сохранения импульса

Вариант 1

Оборудование: 1) скамья, 2) оптоэлектрические датчики, 3) груз для тележки, 4) ограничитель, 5) измерительный блок L-микро, 6) транспортир, 7) тележки, 8) пластилин, 9) платформа стартового устройства.

Для проведения опытов установите скамью с магнитной подвеской строго горизонтально (от этого зависит точность результатов эксперимента). На правом краю скамьи поставьте ограничитель. Подключите два оптоэлектрических датчика к разъемам платформы стартового устройства.

Выберите в меню пункт «Закон сохранения импульса», а внутри него - сценарий «Неупругое соударение тел». В этом опыте вывод данных на экран осуществляется в виде двух диаграмм (отдельно для каждого оптоэлектрического датчика). Для того, чтобы правильно установить оптоэлектрические датчики, включите режим настройки (кнопка «Настройка оборудования») и несколько раз перекройте луч в одном из датчиков. При этом вместо изображения датчика на экране будет возникать датчик с тележкой, расположенной в его створе. Датчик, сигналы которого отображаются в левой части окна на экране, расположите на скамье слева по отношению ко второму датчику.

1.1. Неупругое соударение тел

К торцевой поверхности одной из тележек прикрепите шарик из пластилина диаметром 3‑5 мм и поместите эту тележку в средней части скамьи. Флажки на эту тележку не устанавливаются. Другая тележка с двумя флажками (на расстоянии 5 см друг от друга) ставится на левый конец скамьи. При проведении опыта необходимо рукой толкнуть эту тележку. Тележка, установленная в центре скамьи, до столкновения покоится. Первый оптоэлектрический датчик (тот, который соответствует левой половине экрана) устанавливается таким образом, чтобы измерять скорость движущейся тележки непосредственно перед столкновением с покоящейся тележкой. Иными словами, оба флажка должны пройти мимо оптоэлектрического датчика до того, как те­лежки соприкоснутся. Второй оптоэлектрический датчик служит для измерения скоро­сти движения двух тележек после столкновения. Его можно установить в центре скамьи над первоначально покоящейся тележкой. Положение тележек и оптоэлектрических датчиков перед началом движения показано на рисунке 1.

Рисунок 1

Включите режим измерений (кнопка «Проведение измерений») и начните регистрацию данных (нажмите кнопку «Пуск»). Рукой толкните тележку, установленную на левом конце скамьи. Остановите движение тележек после того, как они оттолкнутся от упора. Данные измерений интервалов времени, полученные на экране, впишите в таблицу 1. Проведите три запуска при одинаковых массах тележек. Начальная скорость движения тележки может быть произвольная, но после столкновения тележки должны двигаться как единое целое.

Таблица 1.

t1, с

t2, с

V1, м/с

u, м/с

P1=m,v1,

кг·м/с

P2=(m1+m2)u, кг·м/с

m1=m2

m1=2 m2

m1=0,5 m2

Обозначения, принятые в таблице:

t1 ‑ время движения налетающей тележки мимо первого оптоэлектрического датчика;

t2 время движения тележек мимо второго оптоэлектрического датчика;

v1 = l/t1 ‑ скорость налетающей тележки (l ‑ расстояние между флажками);

и = l/t2скорость тележек после столкновения;

P1, Р2значения импульса системы до и после столкновения.

Далее те же самые измерения проводятся при разных массах тележек. Груз устанавливается сначала на движущуюся тележку, а затем на первоначально покоящуюся. При обработке данных рассчитайте скорости движения тележек до столкновения (v1) и после него (и), а также импульс системы. Масса груза равна массе тележки и составляет 0,12 кг. Сопоставление цифр, полученных в двух последних столбцах таблицы, позволяет сделать вывод о сохранении импульса системы в процессе взаимодействия.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.