Серия Практических работ по физике для учащихся 10 класса
творческая работа учащихся по физике (10 класс) по теме

Практическая работа из серии «Изучаю себя»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РОСТА ЧЕЛОВЕКА С ПОМОЩЬЮ ЧАСОВ

Приборы и оборудование:

часы с секундной стрелкой (или секундомер), длинная нить (примерно 2 метра), штатив с муфтой и кольцом, металлический шарик малого диаметра со сквозным отверстием по центру.

Суть опыта:

взять нить, отложить на ней отрезок, равный росту человека; затем с помощью формулы периода колебаний математического маятника рассчитать длину этого отрезка, то есть свой рост.

Используемый теоретический материал.

Вопросы для учащихся:

1. Каким образом маятник может стать измерителем длины?
2. Что в формуле для L нам известно?
3. Что в данной формуле надо определить?
4. Как можно определить период колебаний?
5. Какой окончательно вид приобретает формула для расчета длины L?

Ответы:

1. Колебания шарика на длинной нити при небольших углах отклонения от положения равновесия можно рассматривать как колебания математического маятник. Его период зависит от длины нити и ускорения свободного падения и определяется формулой: Т = 2П\/L/g

Отсюда L = (Т2 g) / (4 П2)

2. Известные величины g  и  П.

3. Неизвестен период колебаний Т, его и нужно определить.

4. Если отсчитать число колебаний N и заметить по часам время t, за которое они совершены, то период Т можно определить достаточно точно: Т = t / N.

5. С учетом того, что Т = t/N, формула для расчета длины L приобретает следующий вид: L = (t 2 g) / (4 П2 N2)

ХОД РАБОТЫ (предлагается классом).

1. Привязать шарик к нити.
2. Попросить соседа отмерить такую длину нити, чтобы она была равна моему росту. Для этого на свободном конце нити сделать в нужном месте метку (например, узелок).
3. На стол поставить стул, а на стул – штатив с кольцом. К кольцу привязать нить так, чтобы точка подвеса совпадала с меткой (тогда длина нити будет равна моему росту), - нужной длины математический маятник изготовлен.
4. Отклонить маятник от положения равновесия на 5-10 см и отпустить.
5. Измерить время 20-ти полных колебаний.
6. Повторить измерения времени не менее 5 раз, не меняя условий опыта, и найти среднее значение времени tср.
7. Используя эти данные, рассчитать длину нити L по формуле L=(Т2g)/(4П2). Значение L – это и есть мой рост.
8. Оценить погрешность работы.

Практическая работа из серии «Изучаю себя»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА.

ТЕМА _______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Цель: ________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ: _______________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Среднее время колебаний:

Период колебаний маятника:

Рост человека (длина нити) вычисляется по формуле:

Работу выполнил:

Практическая работа из серии «Изучаю себя»

ПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА МОЛЕКУЛ В ТЕЛЕ ЧЕЛОВЕКА.

Приборы и оборудование:  напольные весы

Суть опыта:

измерив массу своего тела и зная молярную массу вещества человеческого тела (М = 20 г\моль), с помощью формулы количества вещества рассчитать число молекул в собственном теле.

Используемый теоретический материал.

Вопросы для учащихся:

1. По какой формуле рассчитывают v - количество вещества?
2. Как еще можно найти данную величину через другие параметры?
3. Что в данной формуле означает величина NA?
4. Чему равна постоянная Авогадро?
5. Что показывает число Авогадро?

Ответы:

1. Количество вещества зависит от его массы и определяется формулой: v=m/М

2. Количество вещества можно определить, зная число молекул v = N / NA 

3. NA называется постоянной Авогадро.

4. Постоянная Авогадро NA = 6, 02 ∙ 10 23 1/моль

5. Постоянная Авогадро показывает количество атомов (молекул) в одном моле вещества.

ХОД РАБОТЫ (предлагается классом).

1. Найти массу m собственного тела, используя напольные весы.
2. Повторить измерения массы m не менее 3 раз, не меняя условий опыта, и найти среднее значение массы m ср.
3. Приняв молярную массу вещества человеческого тела М = 20 г\моль, рассчитать количества вещества по формуле: v = m ср / М
4. Используя эти данные, рассчитать число молекул в теле человека N из формулы  v = N / NA. Значение N – это и есть число молекул в моем теле, оно равно N = v * NA =
5. Оценить погрешность работы.

Практическая работа из серии «Изучаю себя»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА.

ТЕМА _______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Цель: ________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ: _______________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Средняя масса тела:

Количества вещества:

Число молекул в теле человека вычисляется по формуле:

Работу выполнил:

Практическая работа из серии «Изучаю себя»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ, ОТДАВАЕМОГО  ОРГАНИЗМОМ ЧЕЛОВЕКА В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ.

Приборы и оборудование:  термометр, напольные весы

Суть опыта:

измерив термометром температуру окружающего воздуха и весами – массу своего тела, определить количество теплоты (а также количество вещества), которое отдает ваше тело в окружающее пространство.

Используемый теоретический материал.

Вопросы для учащихся:

1. По какой формуле рассчитывают v - количество вещества?
2. Как еще можно найти данную величину через другие параметры?
3. Что в данной формуле означает величина NA?
4. Чему равна постоянная Авогадро?
5. Как находится количество теплоты, полученное телом при нагревании или отданное при охлаждении?

Ответы:

1. Количество вещества зависит от его массы и определяется формулой: v=m/М

2. Количество вещества можно определить, зная число молекул v = N / NA 

3. NA называется постоянной Авогадро.

4. Постоянная Авогадро NA = 6, 02 ∙ 10 23 1/моль

5. Количество теплоты, полученное телом при нагревании или отданное при охлаждении, определяется формулой: Q = c m ( tтела – t), где c – удельная теплоемкость воды; t  – температура воздуха; t тела - температура вашего тела.

ХОД РАБОТЫ (предлагается классом).

1. Найти массу m собственного тела, используя напольные весы.
2. Повторить измерения массы m не менее 3 раз, не меняя условий опыта, и найти среднее значение массы m ср.
3. Измерить t  – температуру воздуха и t тела - температуру вашего тела.
4. Приняв молярную массу вещества человеческого тела М = 20 г\моль, рассчитать количества вещества по формуле: v = m ср / М
5. По формуле Q = c m ( tтела – t)  найти количество теплоты, отдаваемое вашим организмом в окружающую среду. Удельную теплоемкость человека (так как он состоит на 80% из воды) можно приблизительно считать равной 0,8 с = 0,8 ∙ 4200 Дж\ кг ∙ оС.
6. Оценить погрешность работы.

Дополнительное задание:

Из какого количества молекул состоит ваше тело?

ν = m / M = N / NA          NA = 6, 02 ∙ 10 23 1/моль

Практическая работа из серии «Изучаю себя»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА.

ТЕМА _______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Цель: ________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ: _______________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Средняя масса тела:

Количества вещества:

Удельная теплоемкость человека:

Количество теплоты, отдаваемое вашим организмом в окружающую среду, вычисляется по формуле:

Работу выполнил: