Лабораторная работа № 1 «Измерение ускорения тела при равноускоренном движении» - Кинематика

Цели: развитие навыков работы с физическим оборудованием.

Оборудование: желоб, шарик, штатив, металлический цилиндр, измерительная лента или линейка, метроном или секундомер.

Ход урока

I. Лабораторная работа

Это первая лабораторная работа в новом учебном году, поэтому перед началом работы следует напомнить учащимся основные правила поведения в лаборатории и порядок выполнения работы. Особое внимание необходимо обратить на аккуратность и точность проведения работы, а также на необходимость подведения итогов работы, написания выводов по ней.

Во время лабораторной работы достаточно провести 3-4 опыта с постоянным, неизменным углом наклона желоба. Если в лаборатории время отсчитывают при помощи метронома, то в данной работе его следует настроить на 120 ударов в минуту. Тогда время между двумя последовательными ударами составит Δt = 0,5 с. Таким образом, меняя положение массивного цилиндра на конце желоба, можно добиться, чтобы время движения шарика укладывалось в целое число ударов метронома.

Время движения шарика находится из условия:

где Δt = 0,5 с, а n - число промежутков времени по метроному.

Значение ускорения из опытов можно найти, воспользовавшись формулой:

Цена деления измерительной ленты или линейки определяется заранее.

Если нет метронома, можно воспользоваться секундомером. Правда, при этом из-за субъективных моментов возрастает погрешность в определении ускорения.

Ускорение шарика рассчитывается при неизменном угле наклона желоба на разных расстояниях s₁, s₂, s₃, s₄.

Сравнивая полученные значения a₁, a₂, a₃, a₄, ученики должны прийти к заключению, что ускорения примерно одинаковы, и, значит, они не зависят от пройденного пути, а лишь от угла наклона желоба.

Если в работе остается время, можно провести один-два опыта, увеличив угол наклона желоба. Сравнения полученного результата с предыдущими значениями полученных ускорений, подтверждает, что а ~ α. Все данные, полученные в ходе измерений и вычислений, удобно занести в таблицу:

n	t, c	s, м	а, м/с2
...	...	...	...

Часть учащихся затрудняются в написании выводов к лабораторным работам по физике, поэтому следует напомнить об основных моментах, которые должны быть отражены в выводе. Обязательно необходимо отметить, на чем основан принцип измерения величин; причины, приводящие к погрешностям; уровень качества выполненной работы и так далее.

II. Решение задач

Если на уроке осталось время, его можно посвятить решению домашних задач, либо предложить одну-две более сложные задачи на расчет пути и времени при равноускоренном движении, например:

Задача 1

С вертолета сбросили без начальной скорости два груза, причем второй на 1 с позже первого. Определить расстояние между грузами через 2 с и через 4 с после начала движения первого груза. (Ответ: 15 м, 35 м.)

Задача 2

Аэростат поднимается с аэродрома вертикально вверх с ускорением 2 м/с². Через 5 с от начала его движения из него выпал предмет. Через какое время этот предмет упадет на землю? (Ответ: 3,5 с.)

Домашнее задание

1. Повторить § 1-4.

2. Задачи и упражнения (учебник, с. 126) № 23-25.

3. Сборник задач В. И. Лукашика, Е. В. Ивановой, № 153, 160.