Определение силы Архимеда (324,7 Кб)

Из опыта работы с новым
цифровым оборудованием
ГБОУ СОШ №1740, ЗелАО
учитель физики
Концевич Светлана Петровна
Москва, 2012 год
Цели:
- исследование возможности применения нового цифрового
оборудования кабинета физики
- исследование силы Архимеда
Задачи:
- нахождение архимедовой силы, действующей на тело, в воде и в
насыщенном растворе соли
- приобретение навыков работы с цифровым оборудованием
Данная лабораторная работа рекомендована для проведения в 7
общеобразовательном классе в рамках учебного урока. Наряду с
обычным оборудованием используется новое цифровое оборудование
американской компании Vernier.
В начале урока проводится инструктаж и ознакомление учащихся с
работой и правилами эксплуатации УИОД (устройства измерения и
обработки данных LabQuest) и цифровым датчиком силы.
Объяснение этапов проведения лабораторной работы проводится с
помощью программы LabQuest Emulator на интерактивной доске.
датчик силы
(± 50Н)
УИОД
штатив с муфтой
стакан с
насыщенным
раствором соли
стакан с водой
груз 102 г
Опыт 1.1. Определение веса груза в воздухе
1. Укрепить на штативе датчик силы.
2. Установить переключатель в положение ± 50 Н.
3. Подсоединить датчик силы к каналу 1
устройства измерения и обработки данных
LabQuest VERNIER.
Параметры измерений
•
•
Частота – 10 измерений в 1 с
Время измерений – 5 с
1. Включить УИОД, нажав на верхнюю
2.
3.
4.
5.
6.
7.
кнопку слева, и подержать ее 2 с.
Выбрать в меню Файл пункт Новый.
Установить параметры измерений.
В меню нажать на вкладку Датчики.
Выбрать строку Обнулить.
Подвесить к крючку датчика силы
груз.
Получить график, нажав на кнопку
запуска эксперимента.
Р, Н
t, c
По графику определить среднее
значение веса груза в воздухе:
1. В меню нажать на вкладку Анализ.
2. Выбрать строку Статистика.
3. Нажать на пункт Сила.
4. Полученный результат записать в
таблицу с указанной на экране
устройства погрешностью.
Р = 1,02 ± 0,01
1. Подставить под груз стакан с водой.
2. Опустить муфту с датчиком силы,
чтобы груз с крючком полностью
погрузился в воду.
Порядок проведения эксперимента
1. Установить параметры измерений.
2. Получить график, нажав на кнопку
запуска эксперимента.
Параметры измерений
•
•
Частота – 10 измерений за 1 с
Время измерений – 5 с
t, с
Рж1, Н
Определить среднее значение веса груза в воде –
выполнить пункты 1 – 4 (см. слайд №7)
Рж1 = 0,89 ± 0,01
1. Под груз подставить стакан с насыщенным
раствором соли в воде.
2. Опустить муфту с датчиком силы, чтобы
груз с крючком полностью погрузился в
раствор соли.
Порядок проведения эксперимента
1.
2.
Установить параметры измерений.
Получить график, нажав на кнопку запуска
эксперимента.
Параметры измерений
•
•
Частота – 10 измерений в 1 с
Время измерений – 5 с
t, с
Рж 2, Н
Определить среднее значение веса груза в насыщенном
растворе соли – выполнить пункты 1 – 4 (см. слайд №7)
Pж2 = 0,87 ± 0,01
По данным опытов рассчитать архимедову силу, действующую на груз в
воде и в насыщенном растворе соли. Результаты записать в таблицу.
№
п/п
Жидкость
Вес тела в
воздухе Р, Н
Вес тела в
жидкости Рж, Н
Архимедова
сила
F а = Р - Рж , Н
1.
Вода
1,02 ± 0,01
Рж1 = 0,89 ± 0,01
0,13 ± 0,01
2.
Насыщенный
раствор соли
1,02 ± 0,01
Рж2 = 0,87 ± 0,01
0,15 ± 0,01
Вывод: сила Архимеда зависит от плотности жидкости, в которое
погружено тело
В результате проведенной лабораторной работы были выполнены
учебные задачи – определена архимедова сила, действующая на тело,
погруженное в воду и в насыщенный раствор соли.
Учащиеся убедились в том, что архимедова сила зависит от плотности
жидкости, в которое погружено тело.
В результате исследований было доказано преимущество цифровых
датчиков перед обычными приборами:
• измерения производятся в режиме реального времени достаточно
быстро и с большой точностью
• возможно сохранение полученных измерений и дальнейшее
исследование полученных результатов на персональном компьютере
• измерения можно наблюдать на интерактивной доске с помощью
программы LabQuest
Emulator и использовать при показе
фронтального опыта
• школьный
эксперимент становится более наглядным и
увлекательным для учащихся
1. Лабораторные работы и контрольные задания по физике: Тетрадь для
2.
3.
4.
5.
учащихся 7-го класса. - Саратов: Лицей, 2005
Решение для предметной области «ФИЗИКА»: Развивающая
образовательная среда AFSTM. – Москва: ПКГ Развитие
Образовательных Систем, 2012
Физика с Vernier. - Москва: ПКГ Развитие Образовательных Систем,
2012
Физика 7 класс: Учебник для общеобразовательных учебных
заведений, Перышкин А.В. – Москва: Дрофа, 2004
Устройство измерения и обработки данных: CD – диск. - Москва: ПКГ
Развитие Образовательных Систем, 2011
Концевич Светлана Петровна
Учитель физики ГБОУ СОШ №1740
Зеленоградского АО г. Москвы
Корпус 1530
Эл. адрес для сотрудничества:
kon_sp1740@mail.ru
Телефон:
8 – 910 - 490 – 59 - 86