Лабораторна робота № 5. ДОСЛІДЖЕННЯ КОЛИВАНЬ НИТЯНОГО МАЯТНИКА
Тип уроку: урок формування практичних навичок.
Мета: сформувати в учнів навички визначати амплітуду, період і частоту коливань маятника; переконатися на досліді, що частота й період коливань маятника не залежать від амплітуди його коливань і маси тягарця, проте залежать від довжини нитки; виховувати в учнів охайність під час проведення експерименту, дбайливе ставлення до лабораторного обладнання; вчити учнів працювати в парах та групах.
Обладнання та наочність: обладнання лабораторної роботи.
Відеофрагмент: відеозапис фрагмента
Хід уроку
I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП
II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ
III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ
Запитання для фронтального опитування
– Що називають амплітудою коливань?
– За якою формулою можна обчислити період коливань?
– Що таке частота коливань і за допомогою яких формул її можна обчислити?
IV. ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ
Мета роботи: навчитися визначати амплітуду, період і частоту коливань
Обладнання:
1. Дві невеличкі важкі металеві кульки різної маси.
2. Міцні нерозтяжні нитки довжиною 1 м.
3. Лінійка.
4. Штатив із муфтою та лапкою.
5. Секундомір.
6. Терези з важками.
Хід роботи
1. Виміряйте за допомогою терезів маси кульок.
2. Закріпіть кульки на нитках довжиною 1 м та підвісьте на штативі.
3. Дослідіть залежність періоду та частоти коливань маятника від його амплітуди. Для цього:
– відхиливши маятник на відстань 2-3 см від положення рівноваги і відпустивши, виміряйте час, за який маятник виконає 20-30 коливань; визначте період і частоту коливань;
– повторіть дослід, збільшивши амплітуду коливань до 5-6 см;
– результати вимірювань та обчислень занесіть у таблицю 1:
Таблиця 1
Номер Досліду | Довжина нитки L, м | Амплітуда коливань А, м | Число коливань N | Час коливань T, с | Період коливань Т, с | Частота коливань V, Гц |
1 | 1 | |||||
2 | 1 |
4. Дослідіть залежність періоду коливань маятника від його маси.
Для цього:
– перенесіть із таблиці 1 до таблиці 2 результати досліду 1;
– повторіть дослід для кульки іншої маси, довжина нитки якої теж дорівнює 1 м, а амплітуда коливань становить 2-3 см;
– результати вимірювань та обчислень занесіть у таблицю 2:
Таблиця 2
Номер Досліду | Довжина нитки L, м | Маса кульки M, кг | Число коливань N | Час коливань T, с | Період коливань Т, с | Частота коливань V, Гц |
1 | 1 | |||||
3 | 1 |
5. Дослідіть залежність періоду коливань маятника від довжини нитки. Для цього:
– перенесіть із таблиці 1 до таблиці 3 результати досліду 1;
– повторіть дослід, зменшивши довжину нитки першого маятника до 25см; амплітуда коливань має становити 2-3 см;
– результати вимірювань та обчислень занесіть у таблицю 3:
Таблиця 3
Номер Досліду | Довжина нитки L, м | Маса кульки m, кг | Число коливань N | Час коливань T, с | Період коливань Т, с | Частота коливань V, Гц |
1 | 1 | |||||
4 | 0,25 |
Аналіз експерименту та його результатів
Проаналізувавши результати, зробіть висновок, у якому зазначте: які величини ви навчилися вимірювати; які чинники вплинули на точність здобутих результатів; як період і частота коливань маятника залежать від амплітуди коливань, маси кульки, довжини нитки.
Творче завдання
Не виконуючи вимірювань, визначте період коливань маятника завдовжки 4 м, амплітуда коливань якого – 10 см, а маса дорівнює 300 г. Обгрунтуйте свою відповідь.
V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ
_____________________________________________________
VI. КОМЕНТАР ДО ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ
_____________________________________________________
VII. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
– Завдання за підручником: повторити §§ 7-15; опрацювати підсумки розділу 2 (стор. 102-103)
_____________________________________________________
– Завдання за задачником:
_____________________________________________________
– Додаткове завдання:
_____________________________________________________
