Лабораторная работа 1 «Измерение ускорения тела при равноускоренном движении» - ЗАКОНЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ - Поурочные разработки по программе А. В. Перышкина

Цель работы:

Вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу. Развивать навыки работы с физическим оборудованием.

Оборудование:

Измерительная лента; метроном, желоб, шарик, штатив с муфтами и лапкой, металлический цилиндр.

Ход урока

Так как это первая лабораторная работа в новом учебном году, вначале следует напомнить правила поведения в лаборатории и порядок выполнения работ. Ознакомившись с целью и порядком выполнения данной лабораторной работы, можно приступать к ее выполнению.

Чтобы вычислить ускорение шарика, измеряют перемещение S шарика за известное время t. Так как при равноускоренном движении без начальной скорости S = at²/2, то, измерив S и t, можно найти ускорение шарика: а = 2S/t².

Но 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 повышения точности 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.

Порядок выполнения работы:

1. Укрепите желоб с помощью штатива в наклонном положении под небольшим углом к горизонту. У нижнего конца желоба вложите 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. Время движения t вычислить по формуле:

t = 0,5 · n

где n - число ударов метронома, не считая нулевого удара (или число промежутков времени по 0,5 с от начала движения шарика до его остановки).

5. С помощью измерительной ленты определите перемещение 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 S_ср = (S₁ + S₂ + S₃ + S₄ + S₅)/5 найдите среднее значение модуля перемещения, а затем рассчитайте среднее значение модуля ускорения.

7. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Число ударов метронома, n	Расстояние, Sср, м	Время движения t, с	Ускорение а, м/с2

8. Вывод.

9. Дополнительное задание: записать уравнение проекции скорости от времени и построить график. Найти перемещение тела за 10 с, его конечную скорость.