электив 7 класс практикум

1
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
».
-Основой
элективного
курса
«Экспериментальная
физика»
является физический практикум, который представляет собой более
высокую
ступень
самостоятельного
физического
эксперимента.
Содержание элективного курса согласуется с программой по физике
Перышкин А.В. «Физика – 7
Выполняя работы практикума, учащиеся на опыте подробно изучают
основные физические явления и закономерности, знакомятся с
основными методами физических измерений, учатся самостоятельно
обращаться с техническими приборами и установками, расширяют и
углубляют
практические
умения
и
навыки
по
проведению
эксперимента и обработке результатов.
Работы практикума выполняются по письменным инструкциям, которые
приводятся в данном пособии. Каждая инструкция содержит перечень
необходимого
оборудования,
порядок
выполнения
работы,
контрольные вопросы.
В пособии сброшюрован один полный комплект руководств для
данного класса. Каждое отдельное руководство начинается с новой
страницы. Его следует вклеить в папку и в таком виде выдавать
учащимся перед проведением занятий. Для замены руководств
учитель должен иметь один запасной экземпляр. Таким образом, в
однокомплектной школе для обеспечения всех учащихся инструктажем
достаточно двух экземпляров пособия.
Инструкции составлены применительно к приборам, обычно имеющимся
в школах, и частично к приборам, которые можно изготовить самим.
Практикум послужит вам хорошей формой повторения, углубления и
обобщения основных вопросов пройденного курса.
2
СОДЕРЖАНИЕ
Пояснительная записка
Введение в физический эксперимент.
Лабораторная работа №1. Измерение толщины листа бумаги и
диаметр тонкой проволоки
Лабораторная работа №2. Измерение времени
Лабораторная работа №3, Наблюдение различных тел и определение
веществ, из которых они состоят
Лабораторная работа №4. Измерение размеров бруска и определение
его объёма
Строение и свойства вещества
Лабораторная работа №5. Пористость тел
Лабораторная работа №6. Наблюдение изменения объёма воздуха при
его сжатии
Лабораторная работа №7. Наблюдение изменений объёма тел при
нагревании и охлаждении
Лабораторная работа №8. Наблюдение делимости вещества
Лабораторная работа №9, Наблюдение явления диффузии
Лабораторная работа №10 Наблюдение взаимодействия молекул
различных веществ
Лабораторная работа №11. Уменьшение объёма при смешивании воды и
спирта
Лабораторная работа №12. Сжимаемость воздуха
Лабораторная работа №13. Расширение жидкостей от нагревания
Лабораторная работа №14. Расширение воздуха от нагревания
Движение и силы
Лабораторная работа №15. Наблюдение относительности покоя и
движения тела
Лабораторная работа №16. Наблюдение взаимодействия тел
Лабораторная работа №17. Определение массы воздуха в помещении
Лабораторная работа №18. Вычисление объёма по его плотности и
массе
Лабораторная работа №19. Наблюдение возникновения силы упругости
при деформации тела
Лабораторная работа №20. Обнаружение веса тела
Лабораторная работа №21. Изучение зависимости результата действия
силы на тело от её значения, точки приложения и направления
Лабораторная работа №22. Определение массы линейки
Давление жидкостей и газов
Лабораторная работа №23. Изучение зависимости давления жидкости
на дно и стенки сосуда от высоты столба и плотности жидкости
Лабораторная работа №24. Вычисление давления и силы давления
жидкости на дно и стенки сосуда
Лабораторная работа №25. Определение архимедовой силы
Работа. Мощность. Энергия.
Лабораторная работа №26. Определение коэффициента полезного
действия простого механизма
Лабораторная работа №27. Определение КПД наклонной плоскости
Лабораторная работа №28. Определение максимальной мощности
человека
Лабораторная работа №29. Вычисление потенциальной энергии
поднятого тела
3
Лабораторная работа №30. Наблюдение зависимости кинетической
энергии тела от его скорости и массы
Лабораторная работа №31. Наблюдение превращения потенциальной
энергии в кинетическую и обратно при колебании груза,
подвешенного на резиновом шнуре
Литература
4
ВВЕДЕНИЕ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.
ИЗМЕРЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ЛИСТА БУМАГИ И ДИАМЕТРА ТОНКОЙ
ПРОВОЛОКИ
ОБОРУДОВАНИЕ: измерительная линейка, тонкая медная проволока,
карандаш.
ХОД РАБОТЫ
1. Для определения толщины одного листа бумаги измерьте толщину
книги без обложки с помощью линейки и разделите полученный
результат на число листов в книге:
d=а/n, где: d-толщина одного листа; а – толщина книги; n- число
страниц.
2. Для определения диаметра проволоки намотайте 30-40 витков
провода плотно друг к другу на карандаш. Измерьте длину намотки
и разделите её на число витков.
3. Результаты измерений и вычислений запишите в отчётную
таблицу.
ОТЧЁТНАЯ ТАБЛИЦА
а, см
n1
d1, см
l,см
n2
d2, см
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Каким
измерительным
инструментом
можно
непосредственно
измерить толщину листа бумаги и диаметр тонкой проволоки?
2.Как измерить диаметр зерна проса с помощью линейки?
5
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
Измерение времени
ОБОРУДОВАНИЕ: секундомер, модель автомобиля.
ХОД РАБОТЫ
1. Для выполнения задания 1
включите секундомер в момент
прохождения "автомобиля" мимо начальной точки и остановите
секундомер в момент прохождения "автомобиля" мимо конечной
точки. Показания секундомера запишите в отчётную таблицу,t1 .
2. Задание 2 выполняют два ученика: первый готовится к
выполнению измерения времени, второй нащупывает пальцами правой
руки пульс на запястье левой руки.
По команде второго ученика "Старт!" первый ученик включает
секундомер, а второй начинает считать вслух удары пульса. При
счёте 100 первый ученик останавливает секундомер и записывает в
таблицу его показания.
Интервал времени Т между ударами пульса вычислите, разделив
интервал времени t2, на 100:
Т=t/100,
где: Т-интервал времени между двумя ударами пульса;
t-интервал времени.
ОТЧЁТНАЯ ТАБЛИЦА
t1,
c
t2,
c
T, c
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Объясните, с каким природным периодическим процессом связана
единица времени 1 секунда.
2.Почему для измерения интервала времени между двумя ударами
пульса отсчитывалось 100 ударов пульса, а не два?
ЗАДАНИЕ1.Измерьте интервал времени, за который модель автомобиля
проходит путь от точки А до точки В.
ЗАДАНИЕ2.Измерьте интервал времени между двумя ударами вашего
пульса.
6
ЛАБЮРАТОРНАЯ РАБОТА №3
НАБЛЮДЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТЕЛ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВ,
ИЗ КОТОРЫХ ОНИ СОСТОЯТ
ОБОРУДОВАНИЕ: цилиндры из латуни, чугуна, алюминия; бруски из
стали. Алюминия, пластмассы, дерева.
ХОД РАБОТЫ
1. Назовите имеющиеся на столе физические тела. Чем они
отличаются друг от друга? Из каких веществ они изготовлены?
2. Найдите на столе тела, изготовленные из одинаковых веществ.
3. Назовите известные вам вещества. Какие вещества использованы
для изготовления ручки, книги
.
4. Приведите примеры применения в быту, технике одних и тех же
веществ для изготовления различных тел.
5. Назовите тела, сделанные из различных веществ. Из каких
веществ они изготовлены?
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Как называются мельчайшие частицы, из которых состоят
различные вещества?
2.Как называются составные части мельчайших частиц, из которых
состоят разные вещества?
7
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4.
ИЗМЕРЕНИЕ РАЗМЕРОВ БРУСКА и ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО
ОБЪЁМА
ОБОРУДОВАНИЕ: линейка измерительная, брусок деревянный,
цилиндр измерительный (мензурка), стакан с водой.
ХОД РАБОТЫ
1. Вычислите цену деления шкалы линейки.
2. Укажите предел этой шкалы.
3. Измерьте линейкой длину, ширину, высоту бруска.
4. Результаты всех измерений запишите в тетрадь.
5. Вычислите цену деления шкалы мензурки.
6. Зарисуйте в тетради часть шкалы мензурки
и
сделайте
запись,
поясняющую
порядок
вычисления цены деления шкалы.
7. Укажите предел этой шкалы.
8. Измерьте объём воды в стакане при помощи
мензурки.
9. Результат измерения запишите в тетрадь.
10.Вылейте воду обратно в стакан.
11.Налейте в мензурку, например, 20 мл
воды. После проверки учителем долейте в
неё
воды,
доведя
уровень
до
деления,
например, 50 мл. Сколько воды было долито
в мензурку?
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Как изменятся взаимное расположение частиц, когда
увеличивается объём тела?
2.Можно ли сказать, что объём воды в сосуде равен сумме объёмов
частиц?
8
ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5.
ПОРИСТОСТЬ ТЕЛ
ОБОРУДОВАНИЕ: кирпич с двумя воронками и резиновой трубкой,
свеча, ящик-подставка -2шт., спички.
ХОД РАБОТЫ
1. Для демонстрации подготавливается кирпич с двумя воронками
прикрепленными к нему стеклянными воронками и резиновой трубкой
и устанавливается на ящик-подставку.
2. Кирпич следует брать красный, из обожженной глины, достаточно
пористый; клинкер (пережженный кирпич) для этих опытов не
годится, так как стекловидный слой плотно закрывает у него все
поры.
3. Воронки заранее прикрепляются к кирпичу менделеевской
замазкой,
сапожным
варом
или
даже
оконной
замазкой,
приготовленной на олифе. Остальную поверхность кирпича (вне
воронок) покрывают тонким слоем парафина или воска. На воронки
надевают две резиновые трубки: одну короткую с оттянутым
стеклянным наконечником, а другую - более длинную с простым
наконечником.
4. В одну из трубок, имеющую простой наконечник, вдувают воздух
ртом и наблюдают, как отклоняется пламя свечи, поднесённой к
отверстию
противоположной
резиновой
трубки
с
оттянутым
наконечником.
5. Для продувания воздуха можно
воспользоваться
ручным
насосом,
тогда отклонение пламени будет ещё
заметнее. Однако следует помнить,
что при интенсивном накачивании
давление
в
воронке
может
увеличиться
настолько,
что
нарушится герметичность; в замазке
могут образоваться тонкие щели,
сквозь которые будет проходить воздух.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Одинаковы ли все время промежутки между молекулами?
2.Одинаковы ли размеры молекул одного и того же вещества?
3.Одинаковы ли размеры молекул разных веществ?
4.Одинаков ли состав молекулы одного и того же вещества?
5.Одинаков ли состав молекул разных веществ?
9
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6.
НАБЛЮДЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЁМА ТЕЛ ПРИ НАГРЕВАНИИ И
ОХЛАЖДЕНИИ
ОБОРУДОВАНИЕ: пробирка, трубка стеклянная с пробкой и резиновым
колечком, стакан с водой, спиртовка, спички, пробиркодержатель
ХОД РАБОТЫ
1. Закройте пробирку пробкой с трубкой и опустите открытый конец
трубки в стакан с водой. Нагревайте воздух в пробирке на спиртовке,
как показано на рисунке. Что при этом наблюдается? Как изменяется
объём воздуха при нагревании?
2. Погасите спиртовку. Оставьте трубку в воде. Что при этом
наблюдается? Как изменяется объём воздуха при охлаждении?
3. Налейте воду в пробирку, закройте пробирку пробкой со стеклянной
трубкой, отметьте уровень воды в трубке резиновым колечком. Нагревайте
воду в пробирке и наблюдайте за её уровнем в трубке. Как изменяется
объём воды при нагревании?
4. Опустите пробирку в стакан с водой и снова наблюдайте за уровнем
воды в трубке. Как изменяется объём воды при охлаждении?
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Отличаются ли друг от друга молекулы холодной и горячей воды?
2.Как с помощью мензурки определить объём одной капли воды?
10
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7.
НАБЛЮДЕНИЕ ДЕЛИМОСТИ ВЕЩЕСТВА
ОБОРУДОВАНИЕ: кусок мела, пробирки с водой - 3-4 шт., пробирка с
кристалликами перманганата калия, стакан, палочка стеклянная.
ХОД РАБОТЫ
1.
Проведите пальцем по кусочку мела. Что осталось на пальце?
2.
Опустите кристаллик марганцовки в одну из пробирок с водой.
Помешивая палочкой, наблюдайте изменение цвета воды.
3.
Перелейте небольшую часть раствора в пробирку с чистой водой. Что
вы наблюдаете?
4.
Повторите опыт по пункту 3. Какие выводы можно сделать из этих
опытов о делимости вещества и размеров частиц, составляющих вещество?
Контрольные вопросы
1.Что является главной причиной явления диффузии?
2.Почему в жидкостях диффузия происходит медленнее, чем в газах?
11
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8.
НАБЛЮДЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ДИФФУЗИИ
ОБОРУДОВАНИЕ: пробирка с ватой, смоченной спиртом; пробирка с
кристалликами перманганата калия, пробирка с водой, стакан, лист
бумаги.
ХОД РАБОТЫ
1. Откройте на короткое время пробирку с ватой, смоченной спиртом.
Что вы почувствовали? Как можно объяснить распространение запаха
спирта с точки зрения молекулярного строения вещества?
2. Смочите часть листа бумаги водой, положите увлажнённое место
кристаллик марганцовки. Что вы наблюдаете вокруг него?
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1) Где быстрее происходит диффузия: в жидкостях или газах?
2) О чём свидетельствует явление диффузии?
12
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9.
НАБЛЮДЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЛЕКУЛ РАЗЛИЧНЫХ
ВЕЩЕСТ
ОБОРУДОВАНИЕ: куски пластилина – 2шт., куски парафина
(стеарина,сургуча) – 2шт., спиртовка, спички, кусок резины
(ластик).
ХОД РАБОТЫ
1.Прижмите друг к другу два куска пластилина, соединились ли куски?
2.Приведите
в
соприкосновение
два
куска
парафина
(сургуча).
Соединились ли куски?
3.Нагрейте куски парафина (сургуча) на спиртовке до размягчения и снова
приведите их в соприкосновение, Что теперь наблюдаете?
4.
Сожмите пальцами кусок резины и отпустите. Почему резина
восстанавливает первоначальную форму после прекращения сжатия?
5. Сделайте выводы из проделанных опытов.
Контрольные вопросы
1.При каких условиях заметно притяжение между молекулами?
2.Какая из величин с ростом температуры уменьшается?
3.Почему между молекулами существуют промежутки, несмотря на то,
что молекулы притягиваются друг к другу?
4.Как объяснить смачивание на основе взаимодействия молекул?
13
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10.
УМЕНЬШЕНИЕ ОБЪЁМА ПРИ СМЕШИВАНИИ ВОДЫ И СПИРТА
ОБОРУДОВАНИЕ: трубка стеклянная диаметром 12-14 мм и длиной около 80
см, запаянная с одного конца, резиновая пробка, резиновое колечко,
подобранное по диаметру трубки, стаканы химические ёмкостью 100 см - 2
шт., подкрашенная вода, спирт денатурированный.
ХОД РАБОТЫ
1.
Надевают на трубку близко к открытому концу колечко высотой в
несколько
миллиметров,
отрезанное
от
резиновой
трубки
соответствующего диаметра. С помощью химического стаканчика с носиком
наливают в трубку приблизительно до половины подкрашенную воду, а
затем поверх воды осторожно наливают спирт с таким расчётом, чтобы его
уровень не доходил до края трубки на 5 - 6 см.
Обратив внимание
учащихся на то, что жидкости не смешались, передвигают резиновое
колечко, пока его нижний край не совпадает с уровнем спирта.
2. После этого плотно закрывают открытый конец трубки пробкой и
перемешивают жидкости, медленно повёртывая трубку несколько раз на
180градусов в вертикальной плоскости.
3. Когда спирт и вода полностью смешаются, трубку снова располагают
вертикально пробкой вверх и обращают внимание учащихся на то, что
уровень смеси заметно опустился ниже колечка, т. Е. объём смеси стал
меньше первоначального объёма.
4. Опыт позволяет сделать вывод, что жидкости не сплошь заполняют
занимаемое ими пространство: молекулы спирта проникли между молекулами
воды, а молекулы воды - в межмолекулярное пространство спирта, отчего
общий объём стал меньше.
14
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11.
СЖИМАЕМОСТЬ ВОЗДУХА
ОБОРУДОВАНИЕ: цилиндр чугунный с поршнем, насос воздушный ручной,
зажим для резиновых трубок пружинный и винтовой.
ХОД РАБОТЫ
1. Предварительно проверяют, насколько свободно перемещается чугунный
поршень в таком же цилиндре. Нередко перед опытом приходится
поверхность поршня и цилиндра протирать тряпкой и смазывать тонким
слоем солидола или техническим вазелином.
2. Если прибор имеет кран, то его перед опытом открывают. Если вместо
крана поставлен ниппель, то на него плотно надевают резиновый патрубок
длиной около 10 см.
3. Для выполнения опыта устанавливают подготовительный цилиндр на
демонстрационном столе. Отпускают в него поршень приблизительно до
середины и резиновый патрубок на ниппеле перекрывают пружинным или
винтовым зажимом. Если прибор с краном, то его закрывают.
4.
Нажимая одной или лучше обеими руками на поршень, показывают
учащимся, что он заметно опускается: замкнутый в цилиндре воздух
уменьшается в объёме. Стоит только снять руки, как поршень благодаря
упругости воздуха вновь возвращается в первоначальное положение. Опыт
можно повторять несколько раз.
5.
Большой диаметр поршня требует сравнительно большой силы для
значительного изменения объёма воздуха в цилиндре. При нажиме обеими
руками поршень опускается примерно на 10- 12мм.
6. Описанный опыт можно также показать с ручным воздушным насосом.
Для этого поршень вдвигают приблизительно до середины насоса и
перекрывают зажимом резиновую трубку, соединённую с ниппелем для
нагнетания. Установив насос вертикально на демонстрационном столе,
энергично нажимают ручку вниз и сжимают воздух. Если ручку опустить,
то, как и в первом опыте, поршень возвратится в начальное положение.
15
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №12.
РАСШИРЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ ОТ НАГРЕВАНИЯ
ОБОРУДОВАНИЕ: две конические колбы ёмкостью по 250 см , две
резиновые пробки, две стеклянные трубки диаметром 4 - 5 мм и длиной
300 - 400 мм, две белых экранчика, керосин, подкрашенная вода,
кастрюля с горячей водой.
ХОД РАБОТЫ
1. Для этого опыта нужно собрать два одинаковых самодельных простых
приборов. Взять две равные по объёму колбы (лучше конические. Так как
они устойчивее) и подобрать к ним резиновые пробки. В пробках
просверлить по отверстию. Согласно величине наружного диаметра
стеклянных трубок. Затем туго вставить в отверстие каждой пробки
трубку так, чтобы один её конец. Направленный внутрь колбы, не выходил
из пробки. После этого одну колбу заполнить подкрашенной водой, причём
уровень воды в трубке должен быть приблизительно на 100 мм выше
пробки, а вторую заполнить таким же образом керосином. При заполнении
надо следить за тем, чтобы под пробкой не остался пузырёк воздуха. На
каждую из трубок следует надеть бумажные экранчики-отметчики.
2.
Экранчик делается следующим образом. В полоске плотной белой
бумаги шириной 50 мм и длиной 100 мм вырезают на концах два круглых
отверстия (по одному с каждой стороны); диаметр отверстий должен
равняться наружному диаметру стеклянной трубки. Концы полоски немного
изгибают, и экранчик готов. После этого наносят на него тушью или
чернилами заметную издали поперечную черту и надевают на трубку. При
такой конструкции благодаря упругости изогнутых концов бумаги
экранчики хорошо держатся на гладких стеклянных трубках.
3. Для демонстрации изготовленные приборы одновременно ставят в
кастрюлю с горячей водой, обратив предварительно внимание учащихся на
то, что чёрная чёрточка, нанесённая на экранчик, совпадает с уровнем
жидкости в трубках у обоих приборов. При нагревании в одинаковых
условиях различные жидкости расширяются по-разному (керосин больше,
чем вода), что наглядно видно по изменению уровней в трубке.
16
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №13.
РАСШИРЕНИЕ ВОЗДУХА ОТ НАГРЕВАТЕЛЯ
ОБОРУДОВАНИЕ: колба коническая ёмкостью 0,5л, пробка резиновая,
трубка стеклянная диаметром 5-6 мм и длиной 400-500 мм, экранчик
белый, подкрашенная вода.
ХОД РАБОТЫ
1.
Перед опытом собирают простой самодельный прибор. Для этого берут
колбу и подбирают к ней резиновую пробку. В этой пробке просверливают
отверстие по величине наружного диаметра стеклянной трубки. Затем туго
вставляют в отверстие трубку с таким расчётом, чтобы её конец не
доходил до дна колбы на 3-4 мм, когда колба будет закрыта пробкой.
После этого в колбу наливают примерно 100 см подкрашенной воды и
закрывают плотно пробкой. В трубку вливают ещё немного такой же
подкрашенной воды, чтобы её уровень был приблизительно на 100 мм выше
пробки. На стеклянную трубку надевают самодельный экранчик-отметчик из
белой плотной бумаги.
2.
Прибор устанавливают на демонстрационном столе. Экранчик
перемещают вдоль трубки до совпадения уровня воды в ней с чертой. После
этого рукой охватывают верхнюю часть колбы и таким образом нагревают
находящийся в ней воздух. Расширяясь от нагревания, воздух в колбе
давит на воду и вытесняет её, отчего уровень в трубке будет заметно
повышаться. Если руку убрать, то воздух постепенно будет охлаждаться,
и уровень воды в трубке через некоторое время придёт в начальное
положение.
3.
Выводы: воздух при нагревании расширяется, а при охлаждении
сжимается.
17
ДВИЖЕНИЕ И СИЛЫ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №14.
НАБЛЮДЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ПОКОЯ И ДВИЖЕНИЯ
ТЕЛА.
ОБОРУДОВАНИЕ: брусок деревянный, лист бумаги.
ХОД РАБОТЫ
1. Положите деревянный брусок на лист бумаги. Медленно потяните за
край листа и наблюдайте за состоянием бруска и листа бумаги.
2. Ответьте на вопросы:
А) В каком состоянии относительно стола находился лист бумаги и
брусок?
Б) В каком состоянии относительно листа бумаги находился брусок?
В) По каким признакам вы определили эти состояния?
Г) Можно ли скачать, что стол двигался относительно бруска или
листа бумаги?
3.
Положите брусок на лист бумаги и резко потяните за край листа.
4.
Ответьте на вопросы:
А) В каком состоянии относительно стола находился лист
бумаги?
Б) В каком состоянии относительно бумаги находился
стол?
В) В каком состоянии относительно стола находился
брусок?
Г) Можно ли сказать, что брусок двигался относительно листа
бумаги?
Д) Какой общий вывод можно сделать из проделанных опытов?
Контрольные вопросы
1.Движутся или находятся в покое относительно друг друга люди,
стоящие на двух одинаково поднимающихся эскалаторах метро?
18
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15.
НАБЛЮДЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕЛ
ОБОРУДОВАНИЕ: бруски алюминиевые - 2 шт. и стальной, пинцет, нить
с петлёй на конце.
ХОД РАБОТЫ
1. Расположите на столе рядом два алюминиевых бруска. Сожмите ножки
пинцета, наденьте на них нитяную петлю и поместите сжатый пинцет между
брусками, как показано на рисунке. Придерживая пинцет рукой, сдёрните
с него петлю.
2.
Ответьте на вопросы:
1) Почему бруски пришли в движение?
2) Одинаковые ли скорости приобрели бруски после взаимодействия?
3) Одинаковые ли массы брусков?
3.
4.
Повторите опыт, взяв алюминиевый и стальной бруски.
Ответьте на вопросы:
1) Какой из брусков приобрёл большую скорость после взаимодействия?
2) Одинаковые ли массы брусков?
3) У какого бруска масса больше?
19
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №16.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ
ОБОРУДОВАНИЕ: линейка (рулетка).
ХОД РАБОТЫ
1. Измерьте длину L, ширину Ь и высоту h помещения, в котором вы
находитесь.
2.
Вычислите объём комнаты:
V = LЬh.
3.
Вычислите массу воздуха в помещении:
m=рV,
3
где р- плотность воздуха (её можно принять равной 1,3 кг/м
4.
Сравните массу воздуха в помещении с массой вашего тела.
5.
Ответьте на вопрос:
Отчего зависит масса вещества?
).
20
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №17.
ВЫЧИСЛЕНИЕ ОБЪЁМА ТЕЛА ПО ЕГО ПЛОТНОСТИ И
МАССЕ
ОБОРУРУДОВАНИЕ:
(мензурка) с
плотностей.
весы учебные, гири, цилиндр измерительный
водой, тело неправильной формы на нити, таблица
ХОД РАБОТЫ
из которого состоит
1.
Запишите вещество,
тело неправильной
формы.
2.
Найдите в таблице значение плотности этого вещества.
3.
Измерьте массу тела при помощи весов.
4.
Вычислите объём тела.
5.
Проверьте результат вычисления объёма тела при помощи
мензурки.
6.
Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь.
Контрольные вопросы
1.Запишите формулу для вычисления объёма по его плотности.
2.Запишите правило для вычисления объёма тела по его
плотности.
3.Запишите правило нахождения массы по его плотности и
объёму.
21
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №18.
НАБЛЮДЕНИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СИЛЫ УПРУГОСТИ ПРИ
ДЕФОРМАЦИИ ТЕЛА
ОБОРУДОВАНИЕ: лист картона. Мешочек с песком.
ХОД РАБОТЫ
1. Положите лист картона на две книги, как показано на рисунке.
2. На середину листа картона положите мешочек с песком. Обратите
внимание га измерение формы картона и мешочка с песком.
3. Ответьте на вопросы:
а) Что произошло в результате взаимодействия
мешочка с картоном?
б) Какие силы возникли в картоне и мешочке с песком в
результате их взаимодействия?
в) К какому телу приложена сила упругости картона и силы
упругости мешочка с песком?
22
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №19.
ОБНАРУЖЕНИЕ ВЕСА ТЕЛА
ОБОРУДОВАНИЕ: лист картона, мешочек с песком, шнур резиновый,
груз с двумя крючками.
ХОД РАБОТЫ
ВАРИАНТ 1
1.Положите мешочек с песком на середину листа картона. Поднимите
лист картона с мешочком двумя руками за края, Обратите внимание на
изменение формы картона и мешочка с песком.
2. Ответьте на вопросы:
1) Почему лист картона изменил свою форму?
2) К какому телу приложен вес мешочка с песком?
3) Как направлен вес мешочка с песком?
ВАРИАНТ 2
1. Прикрепите к резиновому шнуру груз и поднимите его за свободный
конец. Обратите внимание на увеличение длины шнура.
2.Ответьте на вопросы:
1) Почему резиновый шнур растянулся?
2) К какому телу приложен вес груза?
3) Как направлен вес груза?
23
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №20.
ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ РЕЗУЛЬТАТА ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ
НА ТЕЛО ОТ ЕЁ ЗНАЧЕНИЯ, ТОЧКИ ПРИЛОЖЕНИЯ И
НАПРАВЛЕНИЯ
ОБОРУДОВАНИЕ: брусок деревянный с нитью.
ХОД РАБОТЫ
1. положите брусок на стол наибольшей гранью и толкните его пальцем
сначала слабо, затем сильнее. В каком случае брусок передвинулся на
большее расстояние? Зависит ли результат действия силы на брусок от
её значения?
2.
Положите брусок на стол наименьшей гранью и попытайтесь
переместить его, приложив силу сначала к нижней, затем к верхней
части бруска. Как ведёт себя брусок в первом и втором случаях?
Зависит ли результат действия силы на брусок от точки её
приложения?
3.
Положите брусок на стол наибольшей гранью и потяните за нить
сначала вдоль бруска, затем поперёк бруска и, наконец, вверх. Как
ведёт себя брусок в каждом случае? Зависит ли результат действия
силы на брусок от её направления?
4. Какими признаками характеризуется сила?
5.
Изобразите графически:
а) силу тяжести, действующую на шарик;
б) силы упругости картона и мешочка с песком;
в) вес мешочка и груза, висящего на резиновом шнуре.
Примечание.
Значение
самостоятельно.
сил
в
каждом
случае
надо
выбрать
24
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №21.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ЛИНЕЙКИ
ОБОРУДОВАНИЕ: измерительная линейка, гиря 20 г, карандаш.
ХОД РАБОТЫ
1. Положите линейку на карандаш и, перемещая её по карандашу,
найдите положение равновесия. Отметьте, против какого деления шкалы
линейки находится линия её соприкосновения с карандашом в положении
равновесия. Это и есть положение центра тяжести линейки.
2. Положите на один край линейки гирю. Перемещая линейку
относительно карандаша, найдите новое положение равновесия.
Заметьте деление шкалы линейки, через которое проходит новая линия
равновесия.
3. Отсчитайте по шкале линейки расстояние от новой линии равновесия
l1 до центра тяжести линейки и расстояние l2 от этой линии до центра
тяжести гири. По условию равновесия рычага
Mgl1=mgl2,
M=ml2/l1
где - М- масса линейки, m- масса гири, g - ускорение свободного
падения.
4. Результаты измерений и вычислений занесите в отчётную таблиц
ОТЧЁТНАЯ ТАБЛИЦА
m,г
L1,см
L2,см
M,г
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. В прежние времена торговцы на рынках пользовались неравноплечими
весами. Чем такие весы могут быть удобнее равноплечих весов?
2 . Как устроены неравноплечие весы?
25
ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (ГИДРО – И
АЭРОСТАТИКА)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №22.
ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА ДНО И
СТЕНКИ СОСУДА ОТ ВЫСОТЫ СТОЛБА И ПЛОТНОСТИ
ЖИДКОСТИ
ОБОРУДОВАНИЕ: индикатор давления с резиновыми колечками, трубка
резиновая, стакан с водой, стакан с раствором соли.
ХОД РАБОТЫ
1. Ознакомьтесь с устройством и действием индикатора давления. Для
этого выньте его из стакана, расположите вертикально и на нижний
конец наденьте резиновую трубку. Закройте пальцем нижний конец
резиновой трубки и убедитесь в том, что с увеличением давления,
оказываемого на трубку пальцем, разница в уровнях жидкости в
коленах индикатора также увеличивается.
2.
Снимите резиновую трубку с индикатора. Погружая постепенно
индикатор в стакан с водой, наблюдайте за изменением уровней
жидкости в его коленах. Как зависит давление в воде от глубины
погружения?
3.
Опустите нижний конец индикатора на дно стакана и отметьте
уровень жидкости в его коленах при помощи резиновых колечек.
4. Убедившись предварительно, что высоты столбов и раствора соли в
стаканах одинаковы, перенесите индикатор давления в стакан с
раствором соли и снова опустите его нижний конец на дно. Заметьте
положение уровней жидкости в коленах индикатора. Где давление
жидкости на дно больше в воде или в растворе соли?
5. От чего зависит давление жидкости на дно и стенки сосуда?
26
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №23.
ВЫЧИСЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ И СИЛЫ ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА
ДНО И СТЕНКИ СОСУДА
ОБОРУДОВАНИЕ: линейка, стакан с раствором соли.
ХОД РАБОТЫ
1. Определите цену деления шкалы линейки.
2.
Вычислите давление и силу давления жидкости на дно стакана.
Площадь дна 204 см"6, плотность жидкости 1,2 г/см*3.
3.
Вычислите давление жидкости на стенку стакана на высоте 5 см
от дна.
4. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Сформулируйте закон Паскаля.
2.Для каких агрегатных состояний вещества применим закон
Паскаля.
3. Объясните проявление закона Паскаля при выдувании мыльного
пузыря, выдавливании зубной пасты из тюбика.
27
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №24.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АРХИМЕДОВОЙ СИЛЫ
ОБОРУДОВАНИЕ: измерительный цилиндр, динамометр, деревянный и
алюминиевый цилиндр.
ЗАДАНИЕ 1. Рассчитайте значение архимедовой силы, действующей на
тело, плавающее на воде.
Определите значение архимедовой силы экспериментально.
Сравните расчётное и экспериментальное значения архимедовой силы.
ЗАДАНИЕ 2. Повторите расчёты и измерения первого задания для тела,
тонущего в воде.
ХОД РАБОТЫ
1. Для выполнения задания 1 измерьте вес Р деревянного цилиндра с
помощью динамометра.
2. Измерьте с помощью измерительного цилиндра объём V вытесненной
жидкости при плавании деревянного цилиндра в воде.
3.
Вычислите значение архимедовой силы. Сравните значение веса
деревянного цилиндра и архимедовой силы. Сделайте вывод.
4. Для выполнения задания 2 измерьте вес Р алюминиевого цилиндра с
помощью динамометра.
5.
Измерьте силу Р1 , действующую на крючок динамометра при
погружении алюминиевого цилиндра в воду. Вычислите разность Р – Р1
.
6. измерьте с помощью измерительного цилиндра объём V вытесненной
воды при погружении в воду алюминиевого цилиндра.
7.
Вычислите значение архимедовой силы, действующей на
алюминиевый цилиндр. Сравните значение архимедовой силы с разностью
Р – P1 . Сделайте вывод.
8.
Результаты измерений и вычислений запишите в отчётную таблицу.
ОТЧЁТНАЯ ТАБЛИЦА
3
Р,Н
Деревянный
цилиндр
Алюминиевый
цилиндр
V1,м3
V2.м
3
V,м
РГН
Р – Р1Н
FA=pVg.Н
28
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.От чего зависит значение архимедовой силы?
2.Для каких агрегатных состояний вещества применим
закон Архимеда?
29
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №25.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
ПРОСТОГО МЕХАНИЗМА.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД ПОДВИЖНОГО БЛОКА
ОБОРУДОВАНИЕ: штатив с муфтой и лапкой, подвижной блок с нитью.
Линейка, набор грузов и динамометр.
ХОД РАБОТЫ
1 . Закрепите один конец нити в лапке штатива, а другой конец - за
крючок динамометра. На нити установите блок с подвешенными к нему
грузами, так чтобы блок повис на нитях. Измерьте расстояние от стола
до крючка блока h1 ( м) и от стола до динамометра h2(м).
2. Динамометр, который показывает силу натяжения, равномерно
(медленно)
поднимите
вверх
на
высоту
h2(м)
и
измерьте
соответствующую ей высоту блока h1 (м).
3. Измерьте, на какую высоту h1 поднялся блок и динамометр h2:
h = h1 – h1;
h = h2 – h2;
4.Измерьте вес груза Р (кг).
-5.Выичслите коэффициент полезного действия подвижного блока:
КПД = Ап /Аз
=
Ph1|Fhh
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Что понимают под коэффициентом полезного действия
механизма?
2.Поясните величины, входящие в эту формулу.
3.Может ли КПД быть больше 100 процентов
30
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №26.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
ПРОСТОГО МЕХАНИЗМА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД НАКЛОННОЙ
ПЛОСКОСТИ
ОБОРУДОВАНИЕ:
трибометр. Штатив с муфтой и лапкой. Деревянный
брусок, набор грузов и динамометр.
ХОД РАБОТЫ
1.Закрепите трибометр длиной I (м) в лапке штатива, которая
находится на высоте
h(м).
2.Определите динамометром вес деревянного бруска Р (кг),
3.Положите брусок на трибометр и динамометром тяните его равномерно
(медленно, без рывков!) вверх вдоль наклонной плоскости с силой F
(Н),
4.Вычислите коэффициент полезного действия наклонной плоскости:
КПД = Ап/Аз = Ph/Fl.
5.Измените угол наклона трибометра. Определите КПД полученной
наклонной плоскости. Сделайте вывод о зависимости КПД наклонной
плоскости от угла её наклона.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Как можно увеличить КПД наклонной плоскости?
2.Как можно увеличить выигрыш в силе?
31
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №27.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ
ЧЕЛОВЕКА
ОБОРУДОВАНИЕ: медицинские весы, секундомер, измерительная
линейка.
ЗАДАНИЕ. Используя медицинские весы, секундомер и линейку,
определите свою максимальную мощность при совершении физической
работы.
ХОД РАБОТЫ
1. Измерьте высоту одной ступени лестницы h , сосчитайте число n
ступеней между двумя (или тремя) этажами и найдите высоту подъёма Н:
Н = nh.
2. Используя медицинские весы, определите свою массу m.
3. Вычислите работу А при перемещении человека массой m на высоту Н
по формуле
А = mgН.
4. Измерьте время t подъёма по лестнице и найдите мощность N
человека:
N = A/t = m g H / t .
5. Результаты измерений и вычислений запишите в отчётную таблицу.
n
h,м
ОТЧЁТНАЯ ТАБЛИЦА
Н,м
m ,кг
А,Дж
t,с
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.
От каких величин зависит мощность?
2. Как вы думаете, увеличилась бы ваша мощность, если бы вы
взбежали на высоту вдвое большую?
N,Вт
32
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №28.
ВЫЧИСЛЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ПОДНЯТОГО ТЕЛА
ОБОРУДОВАНИЕ: динамометр, лента измерительная, брусок.
ХОД РАБОТЫ
1. Вычислите потенциальную энергию лежащего на столе бруска
относительно пола.
2. Поднимите равномерно брусок при помощи динамометра на высоту
20см над полом и вычислите его потенциальную энергию относительно
пола и стола.
3. Вычислите изменение потенциальной энергии бруска при её подъёме
на высоту 20см.
4. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь.
5. Ответьте на вопросы:
1) От чего зависит потенциальная энергия поднятого над землёй тела?
2) Чему равно изменение энергии поднятого тела?
33
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №29.
НАБЛЮДЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
ТЕЛА ОТ ЕГО СКОРОСТИ И МАССЫ
ОБОРУДОВАНИЕ: шары разной массы – 2 шт., брусок, лента
измерительная, штатив.
ХОД РАБОТЫ
1.Укрепите желоб в наклонном положении при помощи штатива как
показано на рисунке. К нижнему концу желоба приставьте
деревянный брусок.
2. Положите на середину желоба шарик меньшей массы и, отпустив
его, наблюдайте, как шарик, скатившись с желоба и ударившись о
деревянный брусок, передвинет последний на некоторое расстояние,
совершая работу по преодолению силы трения.
3. Измерьте расстояние, на которое переместился брусок.
4. Повторите опыт, пустив шарик с верхнего конца желоба, снова
измерьте расстояние на которое переместился брусок.
5. Пустите с середины желоба шарик большей массы и снова измерьте
перемещение бруска.
6. На основании результатов проделанных опытов сделайте вывод и
запишите его в тетрадь.
34
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №30.
НАБЛЮДЕНИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ В
КИНЕТИЧЕСКУЮ И ОБРАТНО ПРИ КОЛЕБАНИИ ГРУЗА,
ПОДВЕШЕННОГО НА РЕЗИНОВОМ ШНУРЕ
ОБОРУДОВАНИЕ: цилиндр металлический, шнур резиновый.
ХОД РАБОТЫ
1.
Привяжите к концу резинового шнура металлический цилиндр и
поднимите шнур.
2. Оттяните цилиндр немного вниз и отпустите. Наблюдайте за
колебаниями цилиндра в течении некоторого времени.
3. Ответьте на вопросы:
1) Какие превращения механической энергии происходят при колебании
цилиндра?
2) В каких положениях цилиндр имеет наибольшую и наименьшую
потенциальную энергию относительно положения равновесия?
3) В каких положениях цилиндр имеет наибольшую и наименьшую
кинетическую энергию?
4) Какие превращения энергии происходят при движении цилиндра вниз?
5) Какие превращения энергии происходят при движении цилиндра
вверх?
6) Почему колебания цилиндра с течением времени затухают?
7) На что расходуется энергия цилиндра?
35
ЛИТЕРАТУРА:
1. В.А.Буров, А.Г.Дубов, Б.С.Зворыкин, А.А.Покровский,
И.М.Румянцев
ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ ОПЫТЫ ПО ФИЗИКЕ в 6 – 7 класс средней
школы
Под редакцией А.А. ПОКРОВСКОГО
Издательство «ПРОСВЕЩЕНИЕ», МОСКВА 1970
2.В.А.Буров, С.Ф.Кабанов, В.И.Свиридов ФРОНТАЛЬНЫЕ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ в 6 -7 КЛАССАХ средней школы
Под редакцией В.А. Бурова МОСКВА «ПРОСВЕЩЕНИЕ» 1981
З.О.Ф. Кабардин, С.И. Кабардина
ФИЗИКА. Лабораторные работы 7 - 9 классы
Москва, Астрель АСТ 2000
4.Г.Ш.Гоциридзе
Практические и лабораторные работы по физике 7-11 классы
Под редакцией профессора, доктора физико-математических
наук Н.А.Парфентьевой
Москва, КЛАССИКС СТИЛЬ 2002
ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС
ФИЗИКА
Практикум
7 класс
cостовитель А. Ю. Акимова
МОСКВА 2008