лабораторные работы для технических классов

Демина Марина Юрьевна
Опубликовано 22.01.2015 - 12:40 - Демина Марина Юрьевна

На данной странице распрлогается описание лабораторных работ для 7-8 классов с углубленным изучением физики

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл opredelenie_zhestkosti_pruzhiny_s_pomoshchyu_pruzhinnogo_mayatnika.docx27.94 КБ
Файл izmerenie_kpd_ustanovki_s_elektricheskim_nagrevatelem.docx20.64 КБ

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа

«Определение жесткости пружины с помощью пружинного маятника»

Цель работы: на опыте научиться измерять жесткость пружины с помощью пружинного маятника и оценить погрешность измерений.

Оборудование:  секундомер,  штатив с муфтой и лапкой,  3 груза массой по 100 г, пружина, линейка.

Теория.

 При малых отклонениях от положения равновесия период колебаний пружинного маятника зависит от жесткости пружины и массы груза  и определяется по формуле:

T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}

На опыте определить период колебаний маятника можно, измерив время нескольких колебаний, по формуле:

 T=\frac{t}{N}

После математических преобразований этих формул получаем выражение для ускорения свободного падения:

k=\frac{2\pi ^{2} m N^{2}}{t^{2}}

где m — масса груза, N — число колебаний, t — время колебаний.

 

Порядок выполнения  работы.

  1. Установите штатив, закрепив в его верхней части с помощью муфты и лапки вертикально расположенную пружину.  Подвесьте к пружине 2 груза  массой по 100 г.
  2. Растяните пружину на 2 — 3 см, потянув ее за грузики вниз,  и отпустите ее.
  3. Определите время 10 полных колебаний грузиков. Повторите опыт 3 раза, каждый раз внося в таблицу результаты измерения времени  t и числа колебаний N.
  4. Определите среднее значение времени по формуле:

t_{cp}=\frac{t_{1}+t_{2}+t_{3}}{3}

  1. Вычислите жесткость пружины по формуле:

  1. Результаты вычислений внесите в таблицу 1.

Таблица 1

№

Опыта

Масса грузов,

m, кг

Число колебаний маятника,

N

Время колебаний

t, с

Среднее время колебаний

tср , с

Жесткость пружины,

kср1, Н/м

Относительная погрешность измерений,

ε , %

Абсолютная погрешность измерений,

∆k, Н/м

1

2

3

 

7. Расчет погрешности измерений.

1.  Определите относительную погрешность измерений по формуле, учитывая, что погрешность массы при изготовлении грузов составляет ∆m = 0,001кг, погрешность измерения времени при использовании секундомера равна ∆t = 0,1 с.

\varepsilon =\frac{\bigtriangleup m}{m}+2\frac{\bigtriangleup t}{t_{cp}}

2.   Определите абсолютную погрешность измерений по формуле:

∆k = kср1 . ε

3. Результаты вычислений погрешности внесите в таблицу, умножив относительную погрешность на 100 %.

8. Дополнительное задание.

1. Определить по шкале «естественную» длину  пружины, укрепленной на установке.

2. При трех различных грузах в положении равновесия определить длину пружины .

3. В каждом опыте вычислить коэффициент упругости пружины в соответствии с формулой                                 

и найти его среднее значение. Массы всех грузов указаны на них. Данные занести в таблицу 2.

Таблица 2

№ опыта

Масса грузов,

m, кг

Начальная длина пружины,

 l о, м

Конечная длина пружины,

 l , м

Жесткость пружины,

k2, Н/м

Среднее значение жесткости пружины ,

kср2, Н/м

1

2

3

 

9.Сделайте схематический рисунок.

  1. .Сравните значения kср1 и kср2 . Сделайте вывод, исходя из цели работы.



Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 

Тема: Измерение КПД установки с электрическим нагревателем.

Цель работы: измерить КПД установки с электрическим нагревателем.

Оборудование:

  • сосуд с водой;
  • внутренний сосуд от калориметра;
  • спираль;
  • весы или измерительный цилиндр (мензурка);
  • термометр;
  • часы;
  • источник тока;
  • амперметр;
  • вольтметр.

Указания к работе

1. В сосуд от калориметра налейте воду массой 100 - 150 г комнатной температуры и измерьте эту температуру. Затем опустите в воду спираль, включите ток и нагревайте воду до 30-35 0С. Заметьте время, в течении которого нагревалась вода. Определите показания амперметра и вольтметра, присоединенного к клеммам спирали.

2. Результаты всех измерений занесите в таблицу.

Масса воды

m, кг

Начальная температура воды

t0, 0С

Конечная температура воды

t, 0С

Время нагревания

τ, с

Сила тока

I, А 

Напряжение

U, В 

Мощность

P, Вт 

Работа тока

А, Дж 

Количество теплоты

Q, Дж 

КПД

η, % 

   

3. Используя данные таблицы, вычислите:

  1. мощность тока в спирали, зная силу тока и напряжение на ней;
  2. работу тока, зная мощность спирали и время нагревания;
  3. количество теплоты, полученное водой;
  4. тепловую отдачу нагревателя.

Тепловой отдачей нагревателя называют отношение количества теплоты, полученного водой, к работе, совершенной током.