По физике за 9 класс (И.К.Кикоин, А.К.Кикоин, 1999 год),
задача №1
к главе «ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ».

Цель работы: вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу. Для этого измеряют длину перемещения s шарика за известное время t. Так как при равноускоренном движении без начальной скорости

то, измерив s и t, можно найти ускорение шарика. Оно равно:

Никакие измерения не делаются абсолютно точно. Они всегда производятся с некоторой погрешностью, связанной с несовершенством средств измерения и другими причинами. Но и при наличии погрешностей имеется несколько способов проведения достоверных измерений. Наиболее простой из них - вычисление среднего арифметического из результатов нескольких независимых измерений одной и той же величины, если условия опыта не изменяются. Это и предлагается сделать в работе.

Средства измерения: 1) измерительная лента; 2) метроном.

Материалы: 1) желоб; 2) шарик; 3) штатив с муфтами и лапкой; 4) металлический цилиндр.

Порядок выполнения работы

1. Укрепите желоб с помощью штатива в наклонном положении под небольшим углом к горизонту (рис. 175). У нижнего конца желоба положите в него металлический цилиндр.

2. Пустив шарик (одновременно с ударом метронома) с верхнего конца желоба, подсчитайте число ударов метронома до столкновения шарика с цилиндром. Опыт удобно проводить при 120 ударах метронома в минуту.

3. Меняя угол наклона желоба к горизонту и производя небольшие передвижения металлического цилиндра, добивайтесь того, чтобы между моментом пуска шарика и моментом его столкновения с цилиндром было 4 удара метронома (3 промежутка между ударами).

4. Вычислите время движения шарика.

5. С помощью измерительной ленты определите длину перемещения s шарика. Не меняя наклона желоба (условия опыта должны оставаться неизменными), повторите опыт пять раз, добиваясь снова совпадения четвертого удара метронома с ударом шарика о металлический цилиндр (цилиндр для этого можно немного передвигать).

6. По формуле

найдите среднее значение модуля перемещения, а затем рассчитайте среднее значение модуля ускорения:

7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

среднее значение

Вычисления:

Вычисление погрешностей

Тема : Лабораторная работа №1 «Измерение ускорения тела при равноускоренном движении». Учитель физики КГУ «Средняя школа №13»: Гановичева М. А.
Цели:Образовательные научиться измерять ускорение при равноускоренном прямолинейном движении; экспериментально установить отношение путей, проходимых телом при равноускоренном прямолинейном движении за последовательные равные промежутки тела.Развивающие: содействовать развитию речи, мышления, познавательных и общеучебных умений: планировать действия, готовить рабочее место, оформлять результаты работы; содействовать овладению методами научного исследовании: анализа и синтеза. Воспитательные: формировать добросовестное отношение к учебному труду, положительной мотивации к учению, коммуникативных умений; способствовать воспитанию гуманности, дисциплинированности.Тип урока: Урок закрепления теоретических знаний.Форма проведения: Исследовательская работа.

План занятия:

I.Организационный этап.

2.Этап актуализации опорных знаний.

3.Этап самостоятельной работы учащихся.

4.Рефлексия.

5.Заключительный этап.

Материальное обеспечение для каждой группы: бланк отчета; инструкция, разрезанная на фразы;

желоб лабораторный металлический длиной 1,4 м, шарик металлический диаметром 1,5-2 см, метроном, линейка.

Ход урока:

Оргомомент.

Приветствие. Установление рабочей дисциплины. Отметка отсутствующих. Сообщение целей и плана урока. Деление класса на группы методом случайного выбора.

Т.к. сегодня вы работаете в группах, каждый должен постараться выполнить свою часть работы максимально хорошо. Проверим д/з. Каждый участник группы отвечает на вопросы после параграфа 5 своим товарищам.

Поговорим про ТБ. Для предотвращения несчастных случаев приборы на демонстрационном столе следует размещать таким образом, чтобы во время опытов исключить всякую возможность попадания отлетевших деталей в учащихсяПеред тем как приступить к выполнению работы, уясните ход ее выполнения, слушая учителя.Для возникновения диалога учащимся предлагаю разрезанную на фразы инструкцию по выполнению лабораторной работы Приложение 2. Это требовало от учащихся не просто воспроизведения ранее усвоенных знаний, а раскрытия логики научного исследования.Ученикам предлагалось обсуждать практическое задание, намечать пути его решения, реализовать их на практике и, наконец, представлять найденный совместно результат.Что предполагало развитие способности ясно излагать свои мысли (строить полные и четкие высказывания) и понимать партнера (слушать его, улавливать не только непосредственное значение его фраз, но и их смысл).Склейте инструкцию, заполните пустые строки и графы.

ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ

1. Будьте внимательны, дисциплинированны, осторожны.2. Не оставляйте рабочее место без разрешения учителя.3. Располагайте приборы, материалы, оборудование на рабочем месте в порядке, на столе не должно быть никаких посторонних предметов. С металлическим шариком обращайтесь аккуратно! Муфты штатива сильно не затягивать! При обнаружении каких-либо неисправностей в состоянии используемых вами приборов поставьте в известность учителя
Учащиеся выполняют лабораторную работу, делают выводы по ней, заполняют отчетный бланк Приложение 1. Если ученики владеют логикой научного исследования, то они склеют инструкцию в представленном ниже порядке.

ХОД РАБОТЫ:

Соберите установку по рисунку

Отпустите шарик с верхнего конца желоба

Измерьте расстояние h - высоту верхнего конца желоба и расстояние S, пройденное шариком.

Вычислите время t движения шарика, по числу ударов метронома.

Вычислите ускорение движения шарика

Измените наклон желоба, повторите опыт еще два раза.

Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

№ опыта

Рассчитайте среднее ускорение.

Запишите вывод: что вы измеряли и какой получен результат.

Учитель проводит консультационную индивидуальную работу и принимает отчет и ответы на контрольные вопросы у первой по времени выполнившей группы. Затем эти учащиеся выступают в роли учителя и принимают отчеты у следующих групп.4.Рефлексия.Что ж, наш урок подходит к завершению. В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному. И сейчас мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке, каждый из вас, все вместе как класс, и понравилось ли вам то дело, которым мы с вами сегодня занимались.5.Заключительный этап.А теперь давайте вместе оценим вашу работу на сегодняшнем уроке. Называются группы и оценки. Каждый из вас во время урока находился в группе и оценка полученная сегодня, ставится одинаковая каждому участнику группы. Определим группы на следующий урок. Вам предстоит выполнять эксперимент, многократно проделанный Галилеем по определению ускорения падающих предметов. Группы получают опережающее задание: найти информацию о Галилее, распределить роли и спланировать работу группы.

Приложение 1

Отчет о лабораторной работе №1

Измерение ускорения тела при равноускоренном движении

Группы 9 «__» ___________________________________________________________________________________________________________

Цель работы: измерить ускорение шарика, скатывающегося по наклонному желобу.

Оборудование: метроном, ________________________________________________________________________________________________________________

Приложение 2

ХОД РАБОТЫ:

Собрали установку по рисунку

Отпустили шарик с верхнего конца желоба

Измерили расстояние S, пройденное шариком.

Вычислили время t движения шарика, по числу ударов метронома.

Вычислили ускорение движения шарика

Увеличили угол наклон желоба, повторили опыт еще раз.

Результаты измерений и вычислений занесли в таблицу.

№ опыта

Рассчитали среднее ускорение.

Вывод:

Условие задачи:
Задача номер 1
Цель работы: вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу. Для этого измеряют длину перемещения s шарика за известное время t. Так как при равноускоренном движении без начальной скорости

то, измерив s и t, можно найти ускорение шарика. Оно равно:

Никакие измерения не делаются абсолютно точно. Они всегда производятся с некоторой погрешностью, связанной с несовершенством средств измерения и другими причинами. Но и при наличии погрешностей имеется несколько способов проведения достоверных измерений. Наиболее простой из них - вычисление среднего арифметического из результатов нескольких независимых измерений одной и той же величины, если условия опыта не изменяются. Это и предлагается сделать в работе.
Средства измерения: 1) измерительная лента; 2) метроном.
Материалы: 1) желоб; 2) шарик; 3) штатив с муфтами и лапкой; 4) металлический цилиндр.
Порядок выполнения работы
1. Укрепите желоб с помощью штатива в наклонном положении под небольшим углом к горизонту (рис. 175). У нижнего конца желоба положите в него металлический цилиндр.

2. Пустив шарик (одновременно с ударом метронома) с верхнего конца желоба, подсчитайте число ударов метронома до столкновения шарика с цилиндром. Опыт удобно проводить при 120 ударах метронома в минуту.
3. Меняя угол наклона желоба к горизонту и производя небольшие передвижения металлического цилиндра, добивайтесь того, чтобы между моментом пуска шарика и моментом его столкновения с цилиндром было 4 удара метронома (3 промежутка между ударами).
4. Вычислите время движения шарика.
5. С помощью измерительной ленты определите длину перемещения s шарика. Не меняя наклона желоба (условия опыта должны оставаться неизменными), повторите опыт пять раз, добиваясь снова совпадения четвертого удара метронома с ударом шарика о металлический цилиндр (цилиндр для этого можно немного передвигать).
6. По формуле

найдите среднее значение модуля перемещения, а затем рассчитайте среднее значение модуля ускорения:

7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

Номер опыта

Число
ударов
метро
нома

aср, м/с2

При прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости

где S - путь, пройденный телом, t - время прохождения пути. Средства измерения: измерительная лента (линейка), метроном (секундомер).
Лабораторная установка и порядок выполнения работы подробно описаны в учебнике.

среднее значение

Вычисления:

Вычисление погрешностей
Точность приборов: Измерительная лента:

Секундомер:

Вычислим абсолютные погрешности:

Вычислим относительную погрешность:

Абсолютная погрешность косвенного измерения:

Найденное в результате работы ускорение можно записать так:

но при данной абсолютной погрешности последняя цифра в значении аср значения не имеет, поэтому запишем так:

Лабораторная работа №1

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

2. ТЕОРИЯ

Движение, при котором скорость тела изменяется за равные промежутки времени, называется равноускоренным. Основной характеристикой равноускоренного движения является ускорение: , которое показывает быстроту изменения скорости. Ускорение движения некоторых тел можно определить опытным путем, например, ускорение движущегося шарика по желобу. Для этого используется уравнение равноускоренного движения: . Если , то . При измерениях величин допускаются некоторые погрешности, поэтому нужно проводить несколько опытов и вычислений и найти среднее значение .

3. ОБОРУДОВАНИЕ

• желоб;
• шарик;
• штатив с муфтами и лапкой;
• металлический цилиндр;
• линейка;
• секундомер.

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

4.1 Собрать установку.

4.2 Пустить шарик с верхнего конца желоба, определить время движения шарика до столкновения с цилиндром, находящимся на другом конце желоба.

4.3 Измерить длину перемещения шарика.

4.4 Подставив значения и , определите ускорение , подставив в уравнение .

4.5 Не меняя угол наклона желоба повторить опыт еще 4 раза, определить для каждого опыта значение .

4.6 Определить среднее значение ускорения: .

4.7 Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.

4.8 Оформить работу, сделать вывод, ответить на контрольные вопросы, решить задачу.

5. ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ

№ опыта	Длина пути S n , м	Время движения t n , с	Ускорение	Среднее значение ускорения	Погрешности

6. РАСЧЕТЫ

В данном разделе необходимо записать расчеты для каждого опыта и записать значение

7. ВЫВОД

8. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

8.1 Что такое мгновенная скорость? Средняя скорость? Как определяются?

8.2 Написать уравнение равноускоренного движения и свободного падения тел.

8.3 Решить задачу:

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа №1

Измерение ускорения тела при равноускоренном движении.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

• Изучение равноускоренного движения тела по наклонной плоскости.
• Определение ускорения шарика, движущегося по наклонному желобу.

2. ОБОРУДОВАНИЕ

• желоб;
• шарик;
• штатив с муфтами и лапкой;
• металлический цилиндр;
• линейка;
• секундомер.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

3.1 Собрать установку.

3.2 Пустить шарик с верхнего конца желоба, определить время движения шарика до столкновения с цилиндром, находящимся на другом конце желоба.

3.3 Измерить длину перемещения шарика.

3.4 Подставив значения и , определите ускорение , подставив в уравнение .

3.5 Не меняя угол наклона желоба повторить опыт еще 4 раза, определить для каждого опыта значение .

Время движения t n , с

Ускорение

Среднее значение ускорения

5. РАСЧЕТЫ

В данном разделе необходимо записать расчеты для каждого опыта

6. ВЫВОД

7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

7.1 Что такое мгновенная скорость? Средняя скорость? Как определяются?

7.2 Написать уравнение равноускоренного движения и свободного падения тел.

7.3 Решить задачу:

Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с. Через сколько секунд оно будет на высоте 25 метров? (Смысл ответа пояснить).

группа№ _________________________

Выполнил:_______________________

Тема. Лабораторная работа № 1 «Определение ускорения тела в случае рівноприскореного движения»

Цель урока: измерить ускорение шарика, скатывающегося по наклонному желобу

Тип урока: контроля и оценивания знаний

Оборудование: металлический желоб, штатив с муфтой и зажимом, стальной цилиндр, измерительная лента, секундомер или часы с секундной стрелкой

ХОД РАБОТЫ

1. Соберите установку, изображенную на рисунке (верхний конец желоба должен располагаться на несколько сантиметров выше нижней). Положите в желоб, на его нижний конец, металлический цилиндр. Когда шарик, скатившись, ударится о цилиндр, звук удара поможет точнее определить время движения шарика.

2. Отметьте на желобе начальное положение шарика, а также ее конечное положение - верхний торец металлического цилиндра.

3. Измерьте расстояние между верхней и нижней оценками на желобе (путь, пройденный шариком) и результат измерения запишите в таблицу.

4. Зафиксировав момент, когда секундная стрелка находится на делении, кратном 10, отпустите шарик без толчка у верхней отметки и измерьте время t до удара шарика о цилиндр.

Повторите опыт три раза, записывая в таблицу результаты измерений. Во время проведения каждого опыта пускайте шарик из одного и того же начального положения, а также следите за тем, чтобы верхний торец цилиндра находился на соответствующем делении.

	l , м	t, с	t сэр, c

5. Вычислите и запишите в таблицу результат.

6. Вычислите ускорение, с которым скатывался шарик: Результат вычислений запишите в таблицу.

7. Для вычисления погрешности воспользуйтесь методом оценки погрешности косвенных измерений и найдите пределы аmax иmin , в которых находится истинное значение ускорения:

8. Вычислите среднее значение a сэр и абсолютную погрешность измерений Да по формулам:

9. Вычислите относительную погрешность измерений:

10. Результаты вычислений запишите в таблицу:

smax	smin	tmin	tmax	amax	amin	acep

11. Запишите в тетради для лабораторных работ результат в форме а= аср ± ∆ а, подставляя в формулу числовые значения рассчитанных величин.

12. Запишите в тетради для лабораторных работ вывод: что вы измеряли и какой получили результат.