Лабораторна робота “Дослідження залежності видовження пружини від прикладеної до неї сили”

ДИНАМІКА

Урок № 3

Тема. Лабораторна робота “Дослідження залежності видовження пружини від прикладеної до неї сили”

Мета: за даними дослідів знайти відношення прикладеної до пружини сили до її видовження; побудувати графік залежності видовження пружини від прикладеної до неї сили; розвивати логічне мислення, вміння проводити експеримент; виховувати дисциплінованість та працелюбність, бажання поглиблювати практичні вміння та навички.

Обладнання: пружина (наприклад, динамометр); штатив; набір тягарців відомої маси; лінійка з міліметровими поділками або міліметровий папір.

ХІД УРОКУ

I. Актуалізація опорних знань учнів

Закінчити речення:

– Прилад для вимірювання сили називається…

– Розтяг, стиск, згин, кручення називають…

– Сила пружності, що виникає під час деформації тіла, пропорційна до… і напрямлена…

– Сила тяжіння – це сила…

– Одиниця вимірювання сили – …

– Жорсткість пружини вимірюють у…

– Сили взаємодії між молекулами й атомами мають таку особливість: зі збільшенням відстані між ними вони є…, а зі зменшенням – силами…

II. Повідомлення теми, мети та завдань уроку

Учитель повідомляє тему і завдання уроку.

III. Інструктаж щодо техніки безпеки

Правила з техніки безпеки для учнів у кабінеті фізики

– Лабораторне обладнання розміщуйте на своєму робочому місці акуратно, щоб запобігти падінню приладів або їх перекиданню.

– Чітко дотримуйтеся порядку виконання лабораторної роботи та правил техніки безпеки.

– Будьте уважні і дисципліновані, точно виконуйте вказівки вчителя.

– Не залишайте робоче місце без дозволу вчителя.

– Не починайте роботу без дозволу вчителя.

– Під час проведення дослідів не допускайте граничних навантажень вимірювальних приладів.

– Стежте за справністю кріплень використовуваного обладнання, користуйтеся тільки справними приладами й обладнанням.

– Після завершення лабораторної роботи ретельно приберіть своє робоче місце.

– Виходити із класу тільки з дозволу вчителя.

– У разі травмування або поганого самопочуття повідомте про це вчителя.

Теоретичні відомості

Пружина особливо зручна для вимірювання сил, оскільки розтягнута (або стиснена) на певну довжину, вона діє на будь-яке тіло з однаковою силою. Розтягуючи одну пружину на різну довжину, можна дістати різні значення сили пружності.

Коли відомо значення сили тяжіння, що діє на тіло, можна установити потрібну нам залежність сили пружності від видовження пружини. Ми знаємо, що на тіло масою m діє сила тяжіння, яка за модулем дорівнює mg. Коли тіло підвішене до пружини і перебуває в стані спокою, ця сила тяжіння зрівноважена силою пружності пружини. Отже, і сила пружності пружини за модулем також дорівнює mg.

Підвішуючи до пружини різні вантажі відомої маси, можна встановити, як залежить сила пружності пружини від її видовження.

Виконання роботи

1. Закріпіть на штативі кінець спіральної пружини, що має стрілку-показчик і гачок для підвішування тягарців.

2. Поряд із пружиною встановіть лінійку чи міліметровий папір.

3. Відмітьте положення стрілки-показчика.

4. Підвісьте до пружини тягарець і виміряйте спричинене ним видовження пружини х. Результат вимірювання запишіть у таблицю:

Номер досліду

M кг

F = mg, Н

Х, м

K = F/x, H/м

5. До першого тягарця додайте другий, третій і т. ін. Запишіть дані в таблицю і виконайте необхідні обчислення.

6. Побудуйте графік залежності видовження пружини x від прикладеної до неї сили F.

7. Зробіть висновок щодо значення відношення k = F/x для пружини.

IV. Підсумки уроку

Інтерактивна вправа “Похвали себе сам”. Учні розповідають про результати роботи та хвалять себе за те, чого навчилися на уроці.

V. Домашнє завдання

– Повторити формули, що описують рівноприскорений рух; сили в природі, додавання сил.

– Розв’язати задачі.

1. На дротині підвішений вантаж масою 10 кг. Довжина дротини збільшилась на 0,5 мм. Яка її жорсткість? Прискорення сили тяжіння 10 м/с2.

2. З видовженням пружини на 0,12 м виникла сила пружності 0,004 кН. На скільки треба видовжити пружину, щоб сила пружності дорівнювала 10 Н?

3. Під час тривалої роботи хлопчик розвиває силу 200 Н. Який максимальний вантаж він може везти на санчатах, маса яких 30 кг, по горизонтальній дорозі, якщо коефіцієнт тертя полозків санчат об сніг дорівнює 0,05? Вважати, що сила прикладається до санчат паралельно до дороги.


Лабораторна робота “Дослідження залежності видовження пружини від прикладеної до неї сили” - Плани-конспекти уроків по фізиці