исследовательское занятие по физике
методическая разработка по физике (9 класс) на тему

Практическо-исследовательское занятие по физике в 9 классе.

1. Исследование зависимости скорости равноускоренного движения от времени.

Оборудование: прибор для изучения прямолинейного движения, штатив с муфтой и перекладиной.

Цель работы: состоит в проверке утверждения о том, что скорость тела, движущегося равноускоренно по прямой, изменяется прямо пропорционально времени движения.

Из определения ускорения следует: V=V0 + at.

При V=0, V=at. Отсюда при t1, V1=at1, при t2, V2=at2, при t3, V3= at3 и т.д. Причем можно утверждать, что V2: V1= t2: t1, V3: V1= t3: t1 и т.д.

Чтобы проверить эти соотношения, необходимо определить значения скорости тела V1, V2 и V3, которые оно имело спустя промежутки времени t1, t2 и t3 после начала движения из состояния покоя.

При V0=0, S= at2/2, отсюда a= 2S/t2. Т.к. V=at, получаем V=at= 2S/t2 t, сокрашая, получаем: V=2S/t.(5).

Порядок выполнения.

Измеряют перемещение, которое каретка совершит, двигаясь между датчиками-S1.

Производят пуск каретки и измеряют время ее движения между датчиками-t1.

Повторяют пуск каретки 3-4 раза, каждый раз записывая показания секундомера.

Вычисляют среднее время движения каретки t1ср. по участку S1.

По формуле 5 определяют скорость, с которой двигалась каретка в конце первого участка: V1=2S1/t1ср..

Увеличивают расстояние между датчиками на 5 см и повторяют серию опытов для измерения скорости тела в конце второго участка V2=2S2/t2ср.

Производят еще две серии опытов, увеличивая в каждой серии расстояние между датчиками на 5см. и находят скорости V3 и V4.

По полученным данным проверяют справедливость отношений:

V2: V1= t2ср.:t1ср.; V3:V2= t3ср.: t2ср.; и V4:V2= t4ср.:t2ср..

Строят график зависимости скорости от времени.

2.Исследование зависимости перемещения от времени при равноускоренном движении.

Оборудование: прибор для изучения прямолинейного движения, штатив с муфтой и перекладиной.

Цель работы: состоит в проверке одного из основных уравнений прямолинейного равноускоренного движения, связывающего перемещение тела с его начальной скоростью, ускорением и временем движения:    S=V0t + at2/2 (1).

Схема установки для опыта представлена на рисунке. Тело соскальзывает по наклонной плоскости. Движение начинается из точки 1, где в начальный момент оно покоилось.

Справедливость формулы (1) проверяют для

участка траектории 2-3. Расстояние между точками

2 и 3 измеряют по шкале. Оно будет соответствовать

перемещению, совершенному телом на этом участке

траектории. Это же перемещение можно определить по

формуле (1). Для этого нужно знать V0 23-начальную скорость тела на участке 2-3, ускорение и время движения t23 между точками 2 и 3.

На участке 1-2 V0=0, тогда S12=at2/2, отсюда a=2S12/t12.(2).

V023=V2=2S12/t12.(4).

Порядок выполнения.

Определить ускорение и начальную скорость V023. Установить датчики на расстоянии 20см и определить время движения на участке 1-2. Опыт повторить 3-4 раза и вычислить среднее значение времени t12..

По расстоянию между датчиками определить перемещение S12 и ,используя формулы (2) и (4), вычислить ускорение a и начальную скорость V023.

Первый датчик перемещают в точку 3, удаленную от второго на 15-20 см. Каретку запускают из того же крайнего верхнего положения и определяют время ее движения на участке 2-3. Повторив измерения 3-4 раза, вычисляют среднее время движения t23.

Используя формулу (1), рассчитывают величину S23.

Измеряют расстояние между датчиками, установленными в точках

2 и 3.

Рассчитанное значение перемещения S23 сравнивают со значением перемещения, измеренным как расстояние между этими точками.