Лабораторная работа градуирование пружины динамометра. Урок - лабораторная работа по физике "Градуирование пружины и измерение сил динамометром"

Цели урока:

Образовательная: Сформировать практические умения измерять физические величины (силу). Ознакомить учащихся с устройством и принципом действия динамометра. Научить градуировать динамометр.
Развивающая: Совершенствовать общеучебные умения; учить планировать действия, готовить рабочее место, оформлять и оценивать свои результаты; развивать коммуникативные качества учащихся, умения пользоваться приборами, умения действовать самостоятельно. Доказывать, что эксперимент – метод научного познания.
Воспитательная: Воспитывать:
- Мотивы учения, труда, добросовестности;
- Дисциплинированность;
- вести аккуратные записи в тетрадях;
- толерантно относиться к друг к другу при работе в группе, при устных ответах.

Тип урока: урок применения и закрепления знаний

Методы обучения:

Информационные,
Репродуктивные,
Наглядные,
Исследовательский.

Характер и форма организации учебно-познавательной деятельности учащихся: экспериментальный характер деятельности, парная и индивидуальная работа.

Оборудование: Набор грузов по 100 грамм, динамометр, листочек белой бумаги, штатив с муфтой и лапкой, три разных цилиндра из набора тел, линейка.

Ход урока

1. Оргмомент.

2. Актуализация знаний.

(фронтальный опрос учащихся)

Что называется силой?
Что значит величина векторная?
Единица измерения силы?
Что имеет сила? (или чем определяется сила?)
Какие силы вы знаете?
Что называется силой упругости?
Что вы можете сказать о направлении силы упругости?
Сформулируйте закон Гука.
Что характеризует жесткость? От чего она зависит?
Что такое деформация?
Какую деформацию называют упругой?
Приведите примеры упругих деформаций.
С помощью какого прибора может быть измерена сила?
Каков принцип действия динамометра?

3. Проведение инструктажа по технике безопасности.

Правила поведения при выполнении лабораторной работы:

при выполнении работы нужно оставаться на своем месте,
быть внимательными и сосредоточенными.
Если что-то неясно, нужно поднять руку, чтобы учитель мог подойти и ответить на вопрос.

Эпиграфы к уроку:

Наблюдать, изучать, работать.
М. Фарадей

Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением.
М. Ломоносов

Всякое знание реальности начинается с опыта и кончается им.
А.Эйнштейн

4. Выполнение лабораторной работы.

Цель работы : научиться градуировать пружину, получать шкалу с любой (заданной) ценой деления и с её помощью измерять силы.

(Выполняется по описанию в учебнике)

Порядок выполнения работы:

Зажмите динамометр с закрытой шкалой в лапке штатива вертикально.
Отметьте на листочке бумаги нулевое положение указателя
(поставьте цифру 0).
Рассчитайте силу тяжести, действующую на один груз, по формуле:
F= m · g, принимая ускорение свободного падения равным g=10 м/с 2
(показание записать в рабочую тетрадь).
Отметьте на листочке бумаги полученный результат
Подвешивая к динамометру два груза, три, отмечайте положение указателя. Поставьте соответственно цифры 2, 3.
Поставьте букву Н над цифрами шкалы, обозначив единицы силы.
Ваш динамометр готов!
Определите цену деления полученного динамометра.
Что для этого надо сделать?
Как определить цену деления у прибора?
Сравните проградуированный вами динамометр с готовым динамометром с открытой шкалой. Определите его цену деления.
Какой у вас получился результат?
Измерьте вес цилиндров, изготовленных из разных веществ.

Сначала с помощью проградуированного вами динамометра, затем с помощью динамометра, изготовленного в фабричных условиях.

Результаты измерений запишите в таблицу:

Вывод по работе.

5. Подведение итогов.

Составление синквейна для слов:

Сила;
Динамометр.

Синквейн

1 строка. – Одно существительное, являющееся темой синквейна.
2 строка . – 2 прилагательных, раскрывающие тему.
3 строка . – 3 глагола, описывающие действия.
4 строка . – Фраза, в конкретной форме.
5 строка . – Слово – резюме, дающее новую интерпретацию слова (темы).

Масса.
физическая, скалярная.
измеряем, имеем, увеличиваем.
Одно из физических характеристик материи, определяющая её инертные и гравитационные свойства.
физическая величина.

6. Домашнее задание.

Повторить параграфы 20-27
В. И. Лукашик «Сборник задач по физике 7-9 классы»

№ 286-288; по желанию № 312, 313*

Используемая литература:

Физика. 7 класс: учебник для общеобразоват. учреждений/ Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская. – М.: Дрофа, 2006.
Физика. 7 кл.: Тематическое и поурочное планирование/ Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская. – М.: Дрофа, 2002. – 96 с.: ил.
Интернет ресурсы

Лабораторная работа 6 Градуирование пружины и измерение сил динамометром. 1.Готовим по указанию к лабораторной работе три шкалы. 2.На первой шкале между числами наносим 2 деления. 3.На второй шкале между числами наносим 5 делений. 4.На третьей шкале между числами наносим 10 делений. 5.Вычисляем абсолютную погрешность (другими словами просто погрешность). 6. Относительную погрешность у всех трёх шкал. 7. Делаем вывод.

Правила пользования динамометром - стержень и пружина при измерении силы, растягивающей пружину, не должны касаться основания; - желательно, чтобы конец указателя касался шкалы (для устранения колебаний указателя); - при снятии показаний глаз должен находиться против указателя, чтобы луч зрения был перпендикулярен к шкале; - динамометр нельзя нагружать грузом, больше допустимого.

Чтобы судить о качестве измерения, знать величину абсолютной погрешности недостаточно. Необходимо вычислить относительные погрешности. Измерения в первом и втором случаях не вызывают доверия. Второй критерий качества измерения Чем меньше относительная погрешность измерения, тем лучше качество измерения.

Можно ли всё больше и больше уменьшать цену деления прибора для достижения всё большей точности? При всё большем увеличении числа делений наступит момент, когда ширина линии, проведённой карандашом станет равной ширине деления, и тогда погрешность прибора достигнет 100%, и измерения этим прибором потеряют всякий смысл.

Лабораторная работа №

Тема: Градуирование пружины и измерение сил динамометром.

Цель работы: научиться градуировать пружину, получать шкалу с любой (заданной) ценой деления и с ее помощью измерять силы .

Оборудование:

динамометр;
набор грузов по 102г;
штатив с муфтой и перекладинй;
листок бумаги и скотч.

Указания к работе

1. Повторите назначение и принцип действия динамометра.

2. Закрепите листок бумаги с помощью скотча на шкале динамометра.

3. Закрепите муфту на стержне штатива на высоте примерно 40 см от его основания. Затем в муфте закрепите перекладину, а на неё повесьте динамометр, как показано на рисунке. Сделайте метку напротив указателя динамометра, соответствующую его начальному положению.

4. Подвесьте к динамометру один груз. После того, как движение пружины прекратится, вновь сделайте метку напротив указателя.

5. Повторите опыт с двумя, тремя и четырьмя грузами, каждый раз отмечая метками положение указателя. Чтобы при использовании трёх и четырёх грузов они не касались поверхности стола, необходимо штатив поставить на краю стола, а перекладину расположить так, чтобы грузы свешивались за границы стола.

6. Подготовьте таблицу и занесите во второй столбец общую массу груза, который подвешивался к динамометру в каждом из четырёх опытов.

Масса груза,	Сила тяжести,	Показания прибора,

7. Вычислите величину силы тяжести, которая действовала на груз, подвешенный к динамометру в каждом опыте. Округлите полученные результаты до целых чисел.

8. В третьем столбце таблицы укажите примерную величину силы, которая прикладывалась к динамометру в каждом опыте.

0. Снимите динамометр со штатива и рядом с каждой меткой напишите соответствующее ей округлённое значение силы.

10. Измерьте расстояния между соседними метками и убедитесь, что они одинаковы.

11. Изготовьте шкалу с ценой деления 0,5Н.

12. Измерьте динамометром с самодельной шкалой вес каретки.

13. Изготовьте шкалу с ценой деления 0,1Н. Проведите измерения веса каретки.

14. Снимите с динамометра изготовленную шкалу, повторите измерение веса каретки, пользуясь шкалой, нанесённой на динамометре, и сравните результаты трех измерений.

Тема: «Лабораторная работа №6 «Градирование пружины и измерение сил динамометром»».

Цели урока:

Образовательная: познакомиться с прибором для измерения силы, его устройством и принципом действия, научиться измерять силы динамометром.

Развивающая: развивать навыки экспериментальной работы, умение применять знания в нестандартных ситуациях, творческие способности учащихся к исследовательскому труду. Формирование умения высказывать умозаключения; развитие самостоятельности в суждениях

Воспитательная: воспитывать умение работать в группе, коммуникабельность, любознательность, трудолюбие и аккуратность, воспитание инициативы и самостоятельности в достижении поставленной цели.

Тип урока: комбинированный
Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой; набор грузов; штатив с муфтой, лапкой и кольцом.

ХОД УРОКА

1. Орг. момент. Приветствие, выявление отсутствующих, проверка готовности учащихся к уроку. Сегодня на уроке вам предстоит:

познакомиться с новым измерительным прибором,

рассмотреть принцип его действия,

научиться пользоваться им,

выполнить лабораторную работу.

2. Повторение изученного материала.

Работа у доски (индивидуальное задание).

Определите силу тяжести, действующую на сосновый брус размерами 5х10х400 см 3 . Плотность сосны 400 кг/м 3 .

Фронтальный опрос.

1. Что такое сила?

Ответ: мера взаимодействия тел.

2. От чего зависит результат действия силы?

Ответ: результат действия силы на тело зависит от ее модуля, направления и точки приложения .

3. Какие силы вы знаете?

Ответ: сила тяжести, сила упругости, вес тела.

4.Какую силу называют силой тяжести? Как ее обозначают и как она направлена?

Ответ: сила с которой Земля притягивает к себе тела, называется силой тяжести, обозначается - F т, направлена вертикально вниз.

5. Когда возникает сила упругости?

Ответ: сила упругости возникает в теле в результате его деформации и стремиться вернуть его в исходное положение.

6. Что такое деформация?

Ответ: деформация - любое изменение формы и размера тела.

7.Какие виды деформации вы знаете?

Ответ: растяжение, сжатие, сдвиг, кручение, изгиб.

8. Что такое вес тела?

Ответ: вес тела – это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес.

Из приведенных слов составьте два определения физических величин : сила, мера масса, взаимодействия, инертности, характеристика, тел.

Сегодня вам на уроке предстоит познакомиться с прибором, который служит для измерения силы рассмотреть его устройство и принцип действия, научиться пользоваться им.

3. Изучение нового материала. (Кроссворд. Слайды)

2. Мера взаимодействия тел.

3. Единицы измерения силы.

4. Мельчайшая частица химического элемента.

5. Мера инертности тела.

6. Величина, которую можно измерить с помощью мензурки.

7. Основная единица длины в Международной системе единиц.

Я под мышкой посижу
и что делать укажу:
или разрешу гулять,
или уложу в кровать.

10. Крашенное коромысло через реку повисло.

Для измерения силы используют – прибор динамометр (греч. "динамис" – сила).

Сообщения учащихся

Существуют различные конструкции динамометров. Силу тяги тракторов, тягачей, буксиров т.д. измеряют с помощью тяговых динамометров. Для измерения мышечной силы руки используют медицинский динамометр – силомер. Учебный пружинный динамометр. Рассчитанный на измерение сил до 4 Н. Он состоит из стальной пружины с указателем и крючком, прикрепленным к деревянному основанию, на которое нанесена шкала.

Действие прибора основано на уравновешивании измеряемой силы силой упругости пружины.

Демонстрация динамометров различной конструкции.

Динамическая пауза. Если вы со мной согласны, то руки поднимаем вверх, если нет в стороны.

На два тела одинаковой массы, но разного объема находятся ни поверхности стола. действует одинаковая сила тяжести. (Да )

На листья падающие, на землю действует сила упругости. (Нет )

Сила упругости векторная физическая величина. (Да )

Динамометр – это прибор для измерения объема. (Нет )

Единица измерения силы Ньютон. (Да )

Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз. (Да )

Лабораторная работа №6 « Градирование пружины и измерение сил динамометром».

У вас на столах находится оборудование, которое позволит вам сделать прибор для измерения силы тяжести.

Просмотр комплекта оборудования: штатив с муфтой, лапкой и кольцом, динамометр, шкала которого закрыта бумагой, комплект грузов по 102г, деревянные и металлические бруски.

Инструкционная карта

Закрепите динамометр с закрытой шкалой вертикально в лапке штатива.

Отметьте горизонтальной чертой, начальное положение указателя динамометра, – это будет нулевое деление шкалы.

Подвесьте к крючку динамометра груз, масса которого102 г. На этот груз действует сила тяжести, равная 1 Н. Новое положение указателя динамометра также отметьте горизонтальной чертой на бумаге.

Затем подвешивайте к динамометру второй, третий, четвертый грузы той же массы и делайте отметки на бумаге.

Снимите динамометр со штатива и против горизонтальных черточек, начиная с верхней проставьте числа 0, 1, 2, 3, 4,… Выше числа 0 напишите: «ньютон»

Вы дополнили прибор шкалой, а теперь проверьте себя:

Измерьте расстояние между соседними точками, объясните результат измерений.

Одинаковы ли будут расстояния между соседними черточками? (Да .)

Почему? (Потому что согласно закону Гука, сила упругости пружины, увеличивается во столько раз, во сколько увеличивается ее удлинение .)

Получите шкалу с ценой деления 0,1 Н.

А для этого давайте вспомним, как определяется цена деления прибора.

Для этого расстояния между отметками 0 и 1; 1 и 2; 2 и 3; 3 и 4 и далее делят на десять равных частей. Так можно сделать, учитывая, что сила упругости пружины увеличивается во столько раз, во сколько увеличивается ее удлинение. Это следует из закона Гука.

Измерьте вашим динамометром вес предложенного тела, предмета находящегося на парте.

Снимите бумагу и сравните свою шкалу с фабричной. Измерьте динамометром вес предложенного тела и сравните с предыдущим значением.

Закрепление.

Сила – это причина …

движения тела

изменения скорости движения тела

постоянной скорости движения тела

относительного покоя тела

По международному соглашению за единицу силы принят…

килограмм (кг)

Ньютон (Н)

метр в секунду (м/с)

килограмм на кубический метр (кг/м 3)

Камень падает на Землю вследствие того, что на него действует…

сила упругости

сила тяжести

сила трения

По какой формуле вычисляется сила тяжести?

Силу, с которой тело действует вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес называют…

сила упругости

сила тяжести
сила трения

Человек массой 75 кг держит на плечах груз массой 25 кг. С какой силой он давит на пол?

Прибор для измерения силы

Динамометр

мензурка

Проверь себя:

Номер задания

С каким прибором вы сегодня познакомились?

Что значит проградуировать прибор?

Что измеряют с помощью динамометра?

V. Итог урока

Итак, мы с вами познакомились с прибором для измерения силы, и принципом его действия, научились измерять силу с помощью динамометра.
Выставление оценок.

VI. Домашнее задание: § п.26 - 28, самооценка выполненной работы

Решение задач

Задача №1 (расчетная)

На тарелке лежит батон массой 800г, какая сила тяжести действует на этот батон?

Задача №2 (графическая)

На рисунке приведен график зависимости величины силы упругости от удлинения. Чему равна жесткость пружины?

Задача №3 (тестовая)

Какое из приведенных значений может выражать силу?

а) 800 кг/м в) 2кг

б) 50 м г) 30 кН

Карточка №1

1.Какая из двух сил: 4 кН или 800 Н больше и во сколько раз?

2.Масса первого бруска в три раза больше, чем масса второго. На какой брусок действует большая сила тяжести и во сколько раз?

Карточка №2

1.Какая сила удерживает груз, подвешенный на пружине, от падения?

2.Определите вес ящика с песком, масса которого 75кг.

Карточка №3

1. Какая сила является причиной падения на землю капель дождя? Какие физические тела взаимодействуют в этом случае?

2. Выразите в ньютонах следующие силы: 123 кН, 6 кН, 0, 4 кН.

Урок Лабораторная работа №6 «Градуирование пружины»

Цель урока: .

Методические цели урока:

Образовательные: познакомиться с прибором для измерения силы, его устройством и принципом действия, научиться измерять силы динамометром.

Развивающие : развивать навыки экспериментальной работы, развивать навыки точности при измерении, умение пользоваться лабораторным оборудованием; умение применять знания в нестандартных ситуациях, творческие способности учащихся, развитие речи, мышления; способность наблюдать, выделять существенные признаки объектов, выдвигать гипотезы, строить план эксперимента.

Воспитательные: формировать познавательный интерес, логическое мышление, формировать познавательную мотивацию осознанием ученика своей значимости в образовательном процессе.

Тип урока: урок комплексного применения знаний, умений и навыков

Ход урока

1.Организационный этап

Приветствие учителя. Подготовка учащихся к работе на уроке: готовность класса и оборудования. Проверка наличия учебных принадлежностей. Проверка присутствующих. Запись домашнего задания.

2. Повторение изученного материала

Проверка письменного домашнего задания

упр. 10 (1,3)

Л. № 334

Дано:

СИ

Решение:

m 1 =2 кг

m 2 =5 кг

m 3 =10 кг

g =9,8

1. P = g m ,

2. [ P ] = [ ] = [ H ]

3. P 1 =9,8 2= 19,6(Н) ≈20(Н)

P 1 =9,8 5= 49(Н) ≈50(Н)

P 1 =9,8 10= 98(Н) ≈100(Н)

P –?

Л. № 337

Дано:

СИ

Решение:

V = 18,75 л

ρ = 800

g =9,8

0,01875м 3

1. P= g m, m= ρ V

2. P= g ρ V

3. [ P ] = [ ] = [ H ]

P =9,8 800 0,01875 = 147 (Н) ≈ 150 (Н)

P –?

3.Этап актуализации знаний

Фронтальный опрос

Дайте определение силы тяжести (определение)

Что такое сила упругости (определение)

Что такое вес тела (определение)

Какими буквами обозначаются эти силы?

В каких единицах измеряется сила упругости?

В каких единицах измеряется сила тяжести?

В каких единицах измеряется вес тела?

Записать формулу силы упругости (закон Гука) . От каких величин зависит сила упругости?

Записать формулу силы тяжести. От каких величин зависит сила тяжести?

Записать формулу веса тела. От каких величин зависит?

Показать графически силу упругости, силу тяжести, вес тела.

4. Этап постановки целей и задач урока

Проблемная ситуация.

На прошлом уроке мы познакомились с прибором для измерения силы – динамометром, рассмотрели его устройство, установили на каком принципе основано его действие, учились измерять с его помощью вес тела, силу упругости, силу тяжести.

Сегодня на уроке вам предстоит самостоятельно изготовить шкалу динамометра с заданной ценой деления при выполнении лабораторной работы. Т.е. сегодня на уроке мы выполняем лабораторную работу № 6 «Градуирование пружины»

Как вы думаете, какая цель будет стоять перед нами на этом уроке?

Цель, которую мы ставим сегодня перед собой: изготовить шкалу для динамометра с заданной ценой деления и с ее помощью измерять силы при выполнении лабораторной работы .

Откройте тетради для выполнения лабораторных работ и запишите тему «Градуирование пружины» .

5. Этап усвоение новых знаний и способов действий

На прошлом уроке нами было установлено, что действие динамометра основано на сравнении измеряемой силы с силой упругости пружины.

Обратите внимание, что градуируется динамометр, т. е. создается его шкала , очень просто (показать на штативе самой):

Шкала заклеивается белой бумагой и при помощи грузов калиброванной массы (m=102 г.) отмечаем положения указателя пружины для нескольких (1-4) грузов.

Затем, разбивая участок между 0 Н и 1 Н на 10 равных отрезков, получаем шкалу с ценой деления 0,1 Н. Теперь этим динамометром можно пользоваться.

Инструкционная карта

Закрепите динамометр с закрытой шкалой вертикально в лапке штатива.

Подвесьте к крючку динамометра груз, масса которого 100г. На этот груз действует сила тяжести, равная 1 Н. Новое положение указателя динамометра также отметьте горизонтальной чертой на бумаге.

Затем подвешивайте к динамометру второй, третий, четвертый грузы той же массы и делайте отметки на бумаге.

Снимите динамометр со штатива и против горизонтальных черточек, начиная с верхней чёрточки, проставьте числа 0, 1, 2, 3, 4. Выше числа 0 напишите: «ньютон»

Вы дополнили прибор шкалой, а теперь проверьте себя:

Измерьте расстояние между соседними точками, объясните результат измерений.

Одинаковы ли будут расстояния между соседними черточками? (Да.)

Получите шкалу с ценой деления 0,1 Н.

А для этого давайте вспомним, как определяется цена деления прибора.

Измерьте вашим динамометром вес предложенного тела, предмета находящегося на парте.

6. Этап обобщения и закрепления нового материала

Инструктаж по технике безопасности

1.Соблюдать требования инструкции при выполнении лабораторной работы.

2.Подготовить рабочее место и учебные принадлежности к занятию.

3.Разместить приборы, материалы, оборудование, исключив возможность их падения.

4.Выполнять задания только после разрешения учителя.

5. Не проводить самостоятельно опыты, не предусмотренные заданиями работы.

6. Не оставлять рабочее место без разрешения учителя.

7. В случае необходимости поднять руку и пригласить учителя.

8.Не держите на рабочем месте предметы, не требующиеся для выполнения задания.

9.Перед тем, как приступить к выполнению работы, тщательно изучите ее описание, уясните ход ее выполнения.

10.По окончании лабораторной работы убрать рабочее место.

С правилами ознакомлен (а). Обязуюсь выполнять.

7.Этап выполнения работы

А теперь, ребята, можете приступать к выполнению лабораторной работы.

Лабораторная работа № 6

Тема: «Градуирование пружины»

Цель работы: научиться градуировать пружину, получать шкалу с любой (заданной) ценой деления и с её помощью измерять силы.

Оборудование: динамометр, шкала которого закрыта бумагой, набор грузов массой по 102 г., штатив лабораторный.

Прочитайте в учебнике § 28 «Динамометр».

Укрепите динамометр с закрытой шкалой вертикально в лапке штатива. Отметьте горизонтальной чертой начальное положение указателя динамометра, - это будет нулевое деление шкалы.

Подвесьте к крючку динамометра груз, масса которого 102 г. На этот груз действует сила тяжести, 1 Н. С такой же силой груз растягивает пружину динамометра. Эта сила уравновешивается силой упругости, возникающей в пружине при её растяжении (деформации).

Новое положение указателя динамометра также отметьте горизонтальной чертой на бумаге.

Затем подвешивайте к динамометру второй, третий, четвертый грузы той же массы (102 г), каждый раз отмечая черточками на бумаге положение указателя.

Снимите динамометр со штатива и против горизонтальных черточек, начиная с верхней, проставьте числа 0, 1, 2, 3, 4,... выше числа 0 напишите: «ньютон».

Измерьте расстояние между соседними черточками. Одинаковы ли они? Почему? На основании сделанного вывода скажите, с какой силой растянут пружину грузы массой 51 г; 153 г.

Не подвешивая к динамометру грузы, получите шкалу с ценой деления 0,1 Н.

Измерьте проградуированным динамометром вес тела (металлического цилиндра).

Нарисуйте проградуированный динамометр.

По экспериментальным данным постройте график зависимости силы упругости от удлинения пружины:

1.Измерьте удлинение пружины на отметках 0, 1Н, 2Н, 3Н.

2.Запишите данные в таблицу и постройте график зависимости силы упругости от удлинения.

∆l

3.Определите жёсткость пружины динамометра, используя закон Гука.

Что вам понравилось на сегодняшнем уроке?

Что не понравилось?

Достигли ли вы тех целей, которые поставили в начале урока?

А теперь давайте выставим оценки.

Домашнее задание: § 25-28 повторить, Л. № 342, 349, 357

Главная » Обучение за рубежом » Лабораторная работа градуирование пружины динамометра. Урок - лабораторная работа по физике "Градуирование пружины и измерение сил динамометром"