Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаРешебник по физике 9 класс Перышкин ФГОС Лабораторные работы
Лабораторные работы
- Лабораторная работа №1. Исследование равноускоренного движения без начальной скорости
- Лабораторная работа №2. Измерение ускорения свободного падения
- Лабораторная работа №3. Определение жесткости пружины
- Лабораторная работа №4. Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины
- Лабораторная работа №5. Изучение свойств изображения в собирающей линзе. Измерение оптической силы линзы
Лабораторная работа №1. Исследование равноускоренного движения без начальной скорости
Стр. 321
Цель работы: Определить ускорение движения бруска по наклонной плоскости и его мгновенную скорость в конце заданного пути.
Добавить текст Вернуть оригиналПриборы и материалы: Прибор для изучения движения тел, штатив с муфтой.
Ход работы:
Собрали установку по рисунку 212.
Отпускаем брусок и определяем промежуток времени t, за который брусок прошел это расстояние: t1 = 1,09 с, t2 = 1,14 с, t3 = 1,12 с.
Добавить текст Вернуть оригиналОпределили расстояние между датчиками: S = 0,75 м.
Добавить текст Вернуть оригиналПо результатам трех опытов рассчитали среднее время движения бруска:
Добавить текст Вернуть оригиналtср = \(\frac{t_{1} + t_{2} + t_{3}}{3}\) = \(\frac{1,09\ + 1,14\ + 1,12}{3}\) = 1,12 с.
Добавить текст Вернуть оригиналЗатем вычислили ускорение движения бруска и его мгновенную скорость в конце пути:
Добавить текст Вернуть оригиналa = \(\frac{2S}{t_{ср}^{2}}\) = \(\frac{2 \times 0,75}{{1,12}^{2}}\) = 1,2 м/с2.
Добавить текст Вернуть оригиналν = atср = 1,2 × 1,12 = 1,34 м/с.
Все записали в таблицу:
| № опыта | Время t прохождения бруском расстояния S между датчиками, с |
Среднее время движения tср, с |
Расстояние S, м |
Ускорение бруска а, м/с2 |
Мгновенная скорость бруска ν, м/с |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1,09 | 1,12 | 0,75 | 1,2 | 1,34 |
| 2 | 1,14 | ||||
| 3 | 1,12 |
Вывод: мы определили ускорение движения бруска по наклонной плоскости и его мгновенную скорость в конце заданного пути.
Стр. 322
Лабораторная работа №2. Измерение ускорения свободного падения
Цель работы: Измерить ускорение свободного падения при помощи прибора для изучения движения тел.
Приборы и материалы: Прибор для изучения движения тел, штатив с муфтой и лапкой.
Ход работы:
Собрали установку по рисунку 213, а.
Отпускаем брусок и определяем промежуток времени t, за который брусок прошел это расстояние: t1 = 0,29 с, t2 = 0,31 с, t3 = 0,31 с, t4 = 0,29 с, t5 = 0,29 с.
Добавить текст Вернуть оригиналОпределили расстояние между датчиками: S = 0,36 м.
Добавить текст Вернуть оригиналПо результатам пяти опытов рассчитали среднее время движения бруска:
Добавить текст Вернуть оригиналtср = \(\frac{t_{1} + t_{2} + t_{3} + t_{4} + t_{5}}{5}\) = \(\frac{0,29\ + \ 0,3 + 0,29\ + 0,29\ + 029}{5}\) = 0,292 с.
Добавить текст Вернуть оригиналЗатем вычислили ускорение свободного падения:
Добавить текст Вернуть оригиналg = \(\frac{2S}{t_{ср}^{2}}\) = \(\frac{2 \times 0,36}{{0,292}^{2}}\) = 8,4 м/с2
Добавить текст Вернуть оригиналОтклонение от действительного значения:
Δg = g0 – g = 9,8 – 8,4 = 1,5 м/с2.
Эта разность составляет 15% от значения g0 = 9,8 м/с2.
Добавить текст Вернуть оригинал| № опыта | Время t прохождения расстояния S между датчиками, с |
Среднее время движения tср, с |
Расстояние S, м |
Ускорение свободного падения g, м/с2 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,29 | 0,296 | 0,36 | 8,4 |
| 2 | 0,31 | |||
| 3 | 0,31 | |||
| 4 | 0,29 | |||
| 5 | 0,29 |
Вывод: мы измерили ускорение свободного падения при помощи прибора для изучения движения тел и получили отклонение от табличного значения превышающее 10%, у нас оно составило 15%.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 324
Лабораторная работа №3. Определение жесткости пружины
Цель работы: Определить жесткость пружины по графику зависимости Fупр(х).
Приборы и материалы: Штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина, набор грузов массой 100 г каждый, линейка.
Ход работы:
Закрепили в лапке штатива конец пружины и линейку так, чтобы пружина была параллельна линейке.
Добавить текст Вернуть оригиналОпределили длину пружины в ненагруженном состоянии:
Добавить текст Вернуть оригиналl0 = 3,2 см
Подвешиваем к пружине последовательно:
один груз m1 = 100 г l = 6,9, удлинение x = l – l0 = 6,9 – 3,2 = 3,7 см
Добавить текст Вернуть оригиналдва груза m2 = 200 г l = 10,7, удлинение x = l – l0 = 10,7 – 3,2 = 7,5 см
Добавить текст Вернуть оригиналтри груза m3 = 300 г l = 14,7 , удлинение x = l – l0 = 14,7 – 3,2 = 11,5 см
Добавить текст Вернуть оригиналчетыре груза m4 = 400 г l = 18,8, удлинение x = l – l0 = 18,8 – 3,2 = 15,6 см
Добавить текст Вернуть оригиналАбсолютная погрешность результатов прямых измерений равна цене деления шкалы линейки. Цена деления линейки равна C = \(\frac{1 - 0}{10}\) = 0,1 см. Значит, абсолютная погрешность результатов прямых измерений равна Δl = 0,1 см.
Добавить текст Вернуть оригиналАбсолютная погрешность удлинения пружины будет складываться из погрешности определения начальной длины пружины и погрешности определения длины пружины в нагруженном состоянии:
Добавить текст Вернуть оригиналΔx = 0,1 + 0,1 = 0,2 см
Находим силу упругости Fупр = mg:
Fупр1 = 0,1 · 10 = 1 Н
Fупр2 = 0,2 · 10 = 2 Н
Fупр3 = 0,3 · 10 = 3 Н
Fупр4 = 0,4 · 10 = 4 Н
| № опыта |
Длина ненагруженной пружины l0, см |
Длина нагруженной пружины l, см |
Удлинение х, см |
Сила упругости Fупр, H |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 3,2 ± 0,1 | 6,9 ± 0,1 | 3,7 ± 0,2 | 1 |
| 2 | 10,7 ± 0,1 | 7,5 ± 0,2 | 2 | |
| 3 | 14,7 ± 0,1 | 11,5 ± 0,2 | 3 | |
| 4 | 18,8 ± 0,1 | 15,6 ± 0,2 | 4 |
График зависимости силы упругости пружины от ее удлинения:
Добавить текст Вернуть оригинал
Результаты подтверждают справедливость закона Гука, а именно, что сила упругости, возникающая при упругой деформации растяжения или сжатия тела, пропорциональна абсолютному значению изменения длины тела.
Добавить текст Вернуть оригиналЖесткость пружины:
Fупр = kx; k = \(\frac{F_{упр}}{x}\)
k = \(\frac{1}{3,7}\) = 0,27 (Н/м)
k = \(\frac{2}{7,5}\) = 0,27 (Н/м)
k = \(\frac{3}{11,5}\) = 0,26 (Н/м)
k = \(\frac{4}{15,6}\) = 0,26 (Н/м)
kср = \(\frac{0,27 + 0,27 + 0,26 + 0,26}{4}\) = 0,265 Н/м
Добавить текст Вернуть оригиналЖесткость пружины равна k ~ 0,27 Н/м.
Стр. 326
Лабораторная работа №4. Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины
Цель работы: Выяснить, как зависят период и частота свободных колебаний нитяного маятника от его длины.
Приборы и материалы: Штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью длиной 130 см, протянутой сквозь кусочек резины, линейка, часы с секундной стрелкой или секундомер мобильного телефона.
Добавить текст Вернуть оригиналХод работы:
Собрали установку по рисунку 214. Отклоняем шарик от положения равновесия и отпускаем. Он должен совершить N = 30 колебаний во всех опытах.
Добавить текст Вернуть оригиналДлина маятника l = 5 см, t = 14,3 с; T = \(\frac{t}{N}\) = \(\frac{14,3}{30}\) = 0,48 с; v = \(\frac{1}{Т}\) = \(\frac{1}{0,48}\) = 2,1 Гц.
Добавить текст Вернуть оригиналДлина маятника l = 20 см, t = 28,4 с; T = \(\frac{t}{N}\) = \(\frac{28,4}{30}\) = 0,95 с; v = \(\frac{1}{Т}\) = \(\frac{1}{0,95}\) = 1,05 Гц.
Добавить текст Вернуть оригиналДлина маятника l = 45 см, t = 42,2 с; T = \(\frac{t}{N}\) = \(\frac{42,2}{30}\) = 1,41 с; v = \(\frac{1}{Т}\) = \(\frac{1}{1,41}\) = 0,71 Гц.
Добавить текст Вернуть оригиналДлина маятника l = 80 см, t = 59,4 с; T = \(\frac{t}{N}\) = \(\frac{59,4}{30}\) = 1,98 с; v = \(\frac{1}{Т}\) = \(\frac{1}{1,98}\) = 0,51 Гц.
Добавить текст Вернуть оригиналДлина маятника l = 125 см, t = 74,5 с; T = \(\frac{t}{N}\) = \(\frac{74,5}{30}\) = 2,48 с; v = \(\frac{1}{Т}\) = \(\frac{1}{2,48}\) = 0,51 Гц.
Добавить текст Вернуть оригинал| № опыта | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Физическая величина | |||||
| l, см | 5 | 20 | 45 | 80 | 125 |
| N | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| t, с | 14,3 | 28,4 | 42,2 | 59,4 | 74,5 |
| T, с | 0,48 | 0,95 | 1,41 | 1,98 | 2,48 |
| v, Гц | 2,1 | 1,05 | 0,71 | 0,51 | 0,4 |
Вывод: с увеличением длины маятника период свободных колебаний маятника увеличивается, а частота – уменьшается.
Дополнительное задание:
\(\frac{T_{2}}{T_{1}}\) = \(\frac{0,95}{0,48}\) = 2 ; \(\frac{T_{3}}{T_{1}}\) = \(\frac{1,41}{0,48}\) = 3; \(\frac{T_{4}}{T_{1}}\) = \(\frac{1,98}{0,48}\) = 4; \(\frac{T_{5}}{T_{1}}\) = \(\frac{2,48}{0,48}\) = 5
Добавить текст Вернуть оригинал\(\frac{l_{2}}{l_{1}}\) = \(\frac{20}{5}\) = 4; \(\frac{l_{3}}{l_{1}}\) = \(\frac{45}{5}\) = 9; \(\frac{l_{4}}{l_{1}}\) = \(\frac{80}{5}\) = 16; \(\frac{l_{5}}{l_{1}}\) = \(\frac{125}{5}\) = 25
Добавить текст Вернуть оригинал| \(\frac{T_{2}}{T_{1}}\) = 2 | \(\frac{T_{3}}{T_{1}}\) = 3 | \(\frac{T_{4}}{T_{1}}\) = 4 | \(\frac{T_{5}}{T_{1}}\) = 5 |
|---|---|---|---|
| \(\frac{l_{2}}{l_{1}}\) = 4 | \(\frac{l_{3}}{l_{1}}\) = 9 | \(\frac{l_{4}}{l_{1}}\) = 16 | \(\frac{l_{5}}{l_{1}}\) = 25 |
Вывод: Сравнивая результаты всех четырех столбцов таблицы, можно сделать вывод о том, что зависимость между периодом колебаний маятника Т и его длиной l – квадратичная.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 328
Лабораторная работа №5. Изучение свойств изображения в собирающей линзе. Измерение оптической силы линзы
Цель работы: Измерить фокусное расстояние и оптическую силу линзы. Изучить на опыте свойства изображения в собирающей линзе.
Добавить текст Вернуть оригиналПриборы и материалы: Лабораторный источник питания (ЛИП), лампа на подставке, собирающая линза на подставке, колпачок с прорезью (для лампы), экран, ключ, соединительные провода, измерительная лента.
Добавить текст Вернуть оригиналХод работы:
На экране получили четкое изображение рамы окна.
Добавить текст Вернуть оригиналХод лучей: изображение отсутствует (уходит на ∞)
Добавить текст Вернуть оригинал
Фокусное расстояние между линзой и экраном равно F = 10 см = 0,1 м
Добавить текст Вернуть оригиналОптическая сила линзы равна D = \(\frac{1}{F}\) = \(\frac{1}{0,1}\) = 10 дптр
Добавить текст Вернуть оригиналАбсолютная погрешность результатов прямых измерений равна цене деления шкалы измерительной ленты. Цена деления измерительной ленты равна C = \(\frac{1 - 0}{10}\) = 0,1 см = 0,001 м. Значит, абсолютная погрешность результатов прямых измерений равна Δl = 0,001 м.
Добавить текст Вернуть оригинал| Фокусное расстояние F, м | Оптическая сила линзы D, дптр |
|---|---|
| 0,100 ± 0,001 | 10 |
Собрали электрическую цепь, соединив последовательно лампу, источник тока и ключ.
Добавить текст Вернуть оригиналРасполагаем лампу на разных расстояниях d от линзы:
Добавить текст Вернуть оригиналd > 2F, d = 0,3 м:
Изображение действительное, перевернутое, уменьшенное
Добавить текст Вернуть оригинал
d = 2F, d = 0,2 м:
Изображение действительное, перевернутое, равное
Добавить текст Вернуть оригинал
F < d < 2F, d = 0,15 м:
Изображение действительное, перевернутое, увеличенное
Добавить текст Вернуть оригинал
d < F, d = 0,07 м:
Изображение мнимое, прямое, увеличенное
Вывод: в результате лабораторной работы были измерены фокусное расстояние F = 10 см и оптическая сила D = 10 дптр собирающей линзы. Мы проследили, что характер изображения, даваемого собирающей линзой, зависит от положения предмета относительно линзы.
Добавить текст Вернуть оригинал
