ГДЗ > ⏱ Физика > 7 класс > 📗 Физика 7 класс Перышкин > 🧠 Задание Лабораторные работы

ГДЗ по физике 7 класс Перышкин Лабораторные работы

Авторы:
Год:2022
Тип:учебник
Нужно другое издание?

Лабораторные работы

Содержание

Лабораторная работа №1. Определение показаний измерительного прибора

Стр. 207

Цель работы: Определить цену деления шкалы измерительного цилиндра, определить с его помощью объем жидкости.

Приборы и материалы: Измерительный цилиндр, стакан с водой, небольшие сосуды.

Ход работы:

1.Общее правило для определения цены деления шкалы измерительного прибора: необходимо выбрать два соседних обозначенных штриха, вычесть из большего меньшее и разделить полученную разницу на количество делений между выбранными нами обозначенными штрихами.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Предположим, что выданный учителем измерительный цилиндр рассчитан на 100 мл: верхнее значение 100 мл, нижнее – 10 мл. Тогда выбираем два соседних обозначенных штриха (у которых стоят числа) – например, 90 и 100. Между ними 10 делений. Значит цена деления С = \(\frac{100 - 90}{10}\) = 1 (мл).

  Добавить текст Вернуть оригинал

C:\Users\Пользователь\Downloads\photo_5409010349077810118_y.jpg

Цена деления шкалы, мл 1
Верхний предел измерения шкалы, мл 100
Нижний предел измерения шкалы, мл 10

2.Приступаем к определению объема налитой жидкости.

Важно! Для уменьшения погрешности измерения следует глаз располагать на уровне, совпадающем с плоской частью поверхности жидкости.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Наливаем некоторое количество воды из наполненного до краев стакана в измерительный цилиндр. Например, получили 53 мл.

  Добавить текст Вернуть оригинал

3.Определим вместимость стакана. Доливаем в измерительный цилиндр оставшуюся в стакане воду. Например, получили 70 мл.

4.Записываем данные в таблицу. Строка первая.

Измерения записываются с учетом абсолютной погрешности, она равна половине цены деления ΔV = \(\frac{С}{2}\) . ΔV = \(\frac{1}{2}\) = 0,5 (мл).

  Добавить текст Вернуть оригинал

5.Так же с помощью выданного учителем измерительного цилиндра определяем вместимость других сосудов, которые вам выдал учитель.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Все приведенные значения взяты в качестве образца. По образу и подобию повторите опыт со своими значениями.

  Добавить текст Вернуть оригинал
№ опыта Название сосуда

Объем жидкости

Vж ± ΔV, мл

 Вместимость сосуда Vс ± ΔV, мл
1 Стакан 53,0 ± 0,5 70,0 ± 0,5
2 Сосуд 1 24,0 ± 0,5 50,0 ± 0,5
3 Сосуд 2 69,0 ± 0,5 90,0 ± 0,5

Вывод: Цена деления измерительного цилиндра составляет 1 мл; с учетом абсолютной погрешности, равной 0,5 мл, объем жидкости равен 53,0 ± 0,5 мл; вместимость сосудов – 70,0 ± 0,5 мл.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Лабораторная работа №2. Определение размеров малых тел

Стр. 208

Цель работы: Определить размеры малых тел способом рядов.

Приборы и материалы: Линейка ученическая, горох, пшено (или круглые бусины, бисер), иголка.

Ход работы:

1. Нужно вычислить диаметр одной горошины. Положим вплотную к линейке 30 горошин в ряд. Получили длину ряда l = 176 мм. Делим ее на число N горошин в ряду d = \(\frac{l}{N}\) = \(\frac{176}{30}\) = 5,87 мм.

  Добавить текст Вернуть оригинал

2. Результаты измерений записываем в таблицу с учетом абсолютной погрешности. Абсолютная погрешность измерения длины ряда равна цене деления шкалы линейки. Цена деления линейки равна C = \(\frac{1 - 0}{10}\) = 0,1 см = 1 мм. Значит, абсолютная погрешность измерения длины ряда равна Δl = 1 мм.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность измерения диаметра горошины будет в N раз меньше, то есть Δd = \(\frac{\Delta l}{N}\) = \(\frac{1}{30}\) = 0,03 мм. Это первая строка таблицы.

  Добавить текст Вернуть оригинал

3. Определяем методом рядов размер крупинки пшена. Так же положили 30 крупинок в ряд вплотную к линейке. Получили длину ряда l = 31 мм. Делим ее на число N крупиц пшена в ряду d = \(\frac{l}{N}\) = \(\frac{31}{30}\) = 1,03 мм. Абсолютные погрешности остаются такими же. Это вторая строка таблицы.

  Добавить текст Вернуть оригинал

4. Увеличим количество крупинок пшена в два раза (N = 60). Получили длину ряда l = 63 мм. Делим ее на число N крупиц пшена в ряду d = \(\frac{l}{N}\) = \(\frac{63}{60}\) = 1,05 мм. Абсолютная погрешность измерения длины ряда равна остается той же Δl = 1 мм. Абсолютная погрешность измерения диаметра горошины будет в N раз меньше, то есть Δd = \(\frac{\Delta l}{N}\) = \(\frac{1}{60}\) = 0,02 мм.

  Добавить текст Вернуть оригинал
№ опыта Число частиц в ряду

Длина ряда

l ± Δl, мм

Размер одной частицы

d ± Δd, мм
1 (горох) 30 176 ± 1 5,87 ± 0,03
2 (пшено) 30 31 ± 1 1,03 ± 0,03
3 (пшено) 60 63 ± 1 1,05 ± 0,02

Вывод: мы определили размеры малых тел способом рядов. Этот метод действительно легок и удобен в использовании, когда нужно измерить размер крайне малого тела.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Дополнительное задание

Способом рядов определяем диаметр молекулы золота по фотографии.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Возьмем ряд длиной l = 2 см = 20 мм

Делим длину ряда на число молекул N = 12 и получаем диаметр одной частицы:

  Добавить текст Вернуть оригинал

d = \(\frac{l}{N}\) = \(\frac{20}{12}\) = 1,7 мм.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Чтобы найти истинный размер одной частицы, нужно размер на фотографии разделить на увеличение фотографии (на 5 миллионов):

  Добавить текст Вернуть оригинал

dист = \(\frac{1,7}{5000000}\) = 0,00000034 мм

  Добавить текст Вернуть оригинал
Число частиц в ряду Длина ряда l, мм

Размер одной частицы

d, мм
На фотографии Истинный
12 20 1,7 0,00000034

Вывод: с помощью способа рядов мы определили диаметр молекулы золота.

Лабораторная работа №3. Измерение массы тела

Стр. 210

Цель работы: Измерить массу тела с помощью весов.

Приборы и материалы: Весы рычажные с разновесами, электронные весы, несколько небольших тел разной массы.

Ход работы:

1. Перед началом взвешивания проверьте, что весы уравновешены. На левую чашу весов кладем взвешиваемое тело, на правую ставим гири, начиная с большей. Методом подбора добились равновесия.

  Добавить текст Вернуть оригинал

2. Результаты записываем в таблицу. Абсолютная погрешность равна массе наименьшего разновеса на чаше весов.

№ опыта Название тела Масса гирь, которыми уравновешено тело

Масса тела

m ± Δm, г
1 Тело 1 5 г, 200 мг, 10 мг 5,21 ± 0,01
2 Тело 2 1г, 200 мг, 100 мг 1,3 ± 0,1
3 Тело 3 100г, 5 г, 10 мг 105,01 ± 0,01

3. Проводим измерения массы этих же тел с помощью электронных весов. Измерения проводим не менее трех раз.

4. Необходимо вычислить среднее значение массы mср по результатам многократных измерений по формуле mср = \(\frac{m1 + \ m2 + \ m3}{3}\)

  Добавить текст Вернуть оригинал

Возьмем в пример первое тело:

mср = \(\frac{5,221 + \ 5,222 + \ 5,223}{3}\) = 5,2213 г

  Добавить текст Вернуть оригинал

Чтобы найти Δmср, определяем отклонение каждого результата от среднего арифметического (В ТАБЛИЦУ ЭТИ ОТКЛОНЕНИЯ НЕ ПОЙДУТ, ТОЛЬКО Δmср):

  Добавить текст Вернуть оригинал

Δm1 = |mср – m1| = |5,2213 – 5,221| = |0,0003| = 0,0003 (г)

  Добавить текст Вернуть оригинал

Δm2 = |mср – m2| = |5,2213 – 5,222| = |-0,0007| = 0,0007 (г)

  Добавить текст Вернуть оригинал

Δm3 = |mср – m3| = |5,2213 – 5,221| = |0,0003| = 0,0003 (г)

  Добавить текст Вернуть оригинал

Затем определяем Δmср = \(\frac{\text{Δm}1 + \ \text{Δm}2 + \text{Δm}3}{3}\)

  Добавить текст Вернуть оригинал

Δmср = \(\frac{\text{Δm}1 + \ \text{Δm}2 + \text{Δm}3}{3}\) = \(\frac{0,0003 + \ 0,0007 + 0,0003}{3}\) = 0,0004 (г)

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность Δm указана в паспорте весов (скорее всего у вас будет либо 1 мг, либо 0,01 г). Я возьму 1 мг = 0,001 г. ВЫ БЕРЕТЕ ОГРЕШНОСТЬ, НАПИСАННУЮ В ПАСПОРТЕ ПРИБОРА, КОТОРЫЙ ВАМ ВЫДАСТ УЧИТЕЛЬ.

  Добавить текст Вернуть оригинал
Название тела m1 ± Δm, г m2 ± Δm, г m3 ± Δm, г mср ± Δmср, г
Тело 1 5,221 ± 0,001 5,222 ± 0,001 5,221 ± 0,001 5,2210 ± 0,0004

То же самое проделайте с телом 2 и телом 3.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Вывод: сравнив результаты измерений на учебных и электронных весах, получили, что в случае с электронными весами провести измерения получилось с большей точностью, погрешность оказалась на два порядка меньше, чем у рычажных весов с разновесами.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Лабораторная работа №4. Измерение объема твердого тела

Стр. 211

Цель работы: Измерить объем твердого тела с помощью измерительного цилиндра.

Приборы и материалы: Измерительный цилиндр, металлический брусок, тела неправильной формы небольшого объема (гайки, пластиковые игрушки, кусочки металла и др.), нитки.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Ход работы:

1.Определяем цену деления шкалы измерительного цилиндра. Выбираем два соседних обозначенных штриха, вычитаем из большего меньшее и делим полученную разницу на количество делений между выбранными нами обозначенными штрихами. С = \(\frac{135 - 130}{5}\) = 1 мл = 1 см3.

  Добавить текст Вернуть оригинал

2. Наливаем воду в измерительный цилиндр, допустим, это будет V1 = 78 мл = 78 см3.

3. Опускаем брусок полностью в воду. Объем воды и бруска V2 = 98 мл = 98 см3. Определяем объем бруска V = V2 – V1 = 98 – 78 = 20 мл = 20 см3.

  Добавить текст Вернуть оригинал

4. Длина бруска равна a = 4,6 см

Ширина бруска b = 2,5 см

Высота бруска c = 1,7 см

V = abc = 4,6 × 2,5 × 1,7 = 19,55 см3

5. ΔV1 = С = 1 см3

ΔV2= С = 1 см3

ΔV = ΔV1 + ΔV2 = 1+1 = 2 см3

№ опыта Название тела/части тела Объем воды в измерительном цилиндре

V1 ± ΔV1, см3

 Объем воды и тела/части тела

V2 ± ΔV2, см3

 Объем тела/части тела

V ± ΔV, см3

 Рассчитанный объем тела/части тела V, см3
1 брусок 78 ± 1 98 ± 1 20 ± 2 19,55

6. Объем воды в измерительном цилиндре V1 = 78 мл = 78 см3.

Объем воды с опущенным наполовину V2 = 88 мл = 88 см3. Определяем объем половины бруска V = V2 – V1 = 88 – 78 = 10 мл = 10 см3.

  Добавить текст Вернуть оригинал

7. Длина бруска равна a = 2,3 см

Ширина бруска b = 2,5 см

Высота бруска c = 1,7 см

V = abc = 2,3 × 2,5 × 1,7 = 9,78 см3

Объемы с учетом погрешности получились равными.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Вывод: мы научились измерять объем твердого тела с помощью измерительного цилиндра: для этого необходимо определить разницу между начальным объемом воды в измерительном цилиндре и объемом воды с погруженным в нее телом.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Дополнительное задание:

Заполняем воду в отливной сосуд, пока она не начнет течь из носика в стоящий рядом сосуд. Ждем, пока вода не перестанет течь. Излишки вылившейся воды в стоящем рядом сосуде убираем. Затем погружаем в отливной сосуд тело неправильной формы. Вода выльется из носика в стоящий рядом пустой сосуд. Объем вытесненной воды будет равен объему погруженного тела. Далее переливаем вытесненную воду в измерительный цилиндр и по шкале смотрим, каким объемом обладает наше тело.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Лабораторная работа №5. Определение плотности твердого тела

Стр. 213

Цель работы: Определить плотность вещества твердого тела с помощью весов и измерительного цилиндра.

Приборы и материалы: Весы рычажные с разновесами, измерительный цилиндр, твердое тело неизвестной плотности, нить.

Ход работы:

1. С помощью рычажных весов с разновесами определяем массу тела. Сначала нужно добиться равновесия весов. Затем на левую чашу ставим тело и уравновешиваем ее разновесами на правой чаше. Поставили разновесы массой 50 г, 10 г и 5 г.

  Добавить текст Вернуть оригинал

m = 50 + 10 + 5 = 65 г.

Абсолютная погрешность равна массе наименьшего разновеса на чаше весов: Δm = 5 г.

  Добавить текст Вернуть оригинал

2. Записываем в таблицу.

3. С помощью измерительного цилиндра измеряем объем тела. Первоначальный объем воды V1 = 78 мл = 78 см3. Объем воды с опущенным телом V2 = 103 мл = 103 см3. Определяем объем половины бруска V = V2 – V1 = 103 – 78 = 25 мл = 25 см3.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность:

ΔV1 = С = 1 см3

ΔV2= С = 1 см3

ΔV = ΔV1 + ΔV2 = 1+1 = 2 см3

Масса тела

m ± Δm, г

 Объем тела

V ± ΔV, см3

 Плотность вещества ρ
\[\frac{г}{см3}\] \[\frac{кг}{м3}\]
65 ± 5 25 ± 2 2,5 2500

По формуле ρ = \(\frac{m}{V}\) считаем плотность вещества, из которого сделано тело: ρ = \(\frac{65}{25}\) = 2,5 г/см3 = 2500 кг/м3.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Это может быть тело из бетона.

Вывод: мы определили плотность вещества твердого тела, измерив массу на рычажных весах и объем – в измерительном цилиндре.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Лабораторная работа №6. Исследование силы упругости

Стр. 214

Цель работы: Проверить справедливость гипотезы: «При небольших деформациях сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины».

  Добавить текст Вернуть оригинал

Приборы и материалы: Штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина, набор грузов массой 100 г каждый, линейка.

Ход работы:

Длина пружины в ненагруженном состоянии l0 = 5,5 см.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Подвешивая к пружине последовательно грузы массой 100 г каждый, получаем, что длина нагруженной пружины, удлинение x = l – l0 и сила упругости Fупр= nFтяж = nmg (где n – число грузов) равны:

  Добавить текст Вернуть оригинал

с одним грузом l = 8 см; x = 8 – 5,5 = 2,5 см; Fупр= 1 × 0,1 × 10 = 1 Н

  Добавить текст Вернуть оригинал

с двумя грузами l = 10,5 см; x = 10,5 – 5,5 = 5 см; Fупр= 2 × 0,1 × 10 = 2 Н

  Добавить текст Вернуть оригинал

с тремя грузами l = 13 см; x = 13 – 5,5 = 7,5 см; Fупр= 3 × 0,1 × 10 = 3 Н

  Добавить текст Вернуть оригинал

с четырьмя грузами l = 15,5 см; x = 15,5 – 5,5 = 10 см; Fупр= 4 × 0,1 × 10 = 4 Н

  Добавить текст Вернуть оригинал

Цена деления линейки равна C = \(\frac{1 - 0}{10}\) = 0,1 см. Значит, абсолютная погрешность измерения Δl0 = Δl = 0,1 см.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность Δx = Δl0 + Δl = 0,1 + 0,1 = 0,2 см

  Добавить текст Вернуть оригинал
Число грузов Начальная длина пружины

l0 ± Δl0, см

Длина нагруженной пружины

l ± Δl, см

Сила упругости пружины

Fупр

Удлинение

x ± Δx, см

 Отношение удлинений и сил упругости
\[\frac{x}{x_{1}}\] \[\frac{F_{упр}}{F_{упр1}}\]
1 5,5 ± 0,1 8,0 ± 0,1 1 2,5 ± 0,2 – –
2 10,5 ± 0,1 2 5,0 ± 0,2 2 2
3 13,0 ± 0,1 3 7,5 ± 0,2 3 3
4 15,5 ± 0,1 4 10,0 ± 0,2 4 4

Найдем отношение удлинения пружины для двух, трех и четырех грузов к удлинению пружины с одним грузом \(\frac{x}{x_{1}}\):

  Добавить текст Вернуть оригинал

для двух грузов: \(\frac{5}{2,5}\) = 2

для трех грузов: \(\frac{7,5}{2,5}\) = 3

  Добавить текст Вернуть оригинал

для четырех грузов: \(\frac{10}{2,5}\) = 4

  Добавить текст Вернуть оригинал

Найдем отношение сил упругости пружины с двумя, тремя, четырьмя грузами к силе упругости пружины с одним грузом \(\frac{F_{упр}}{F_{упр1}}\):

  Добавить текст Вернуть оригинал

с двумя грузами: \(\frac{2}{1}\) = 2

с тремя грузами: \(\frac{3}{1}\) = 3

с четырьмя грузами: \(\frac{4}{1}\) = 4

Получили, что действительно при небольших деформациях сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины. В таблице видна прямая зависимость.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Вывод: на основе полученных результатов можно сделать вывод, что гипотеза «При небольших деформациях сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины» справедлива.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Лабораторная работа №7. Градуирование пружины и измерение сил динамометром

Стр. 215

Цель работы: Проградуировать пружину, получить шкалу с заданной ценой деления и с помощью созданного динамометра измерить силы.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Приборы и материалы: Динамометр, шкала которого закрыта бумагой, набор грузов массой 100 г каждый, штатив с муфтой и лапкой, линейка, груз неизвестной массы.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Ход работы:

1. Укрепили динамометр с закрытой шкалой в лапке штатива вертикально. На бумаге отметили начальное положение указателя – это будет нулевая отметка шкалы.

  Добавить текст Вернуть оригинал

C:\Users\Пользователь\Desktop\1.jpg

2. Подвесим к крючку динамометра груз массой 100 г, считая, что на один груз действует сила тяжести 1 Н. Затем довешиваем второй груз, третий и четвертый.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Положения указателя отмечаем штрихом.

3. Затем оцифруем горизонтальные штрихи, начиная с верхнего, проставив числа 0, 1, 2, 3, 4. Выше полученной шкалы указываем единицы измерения.

  Добавить текст Вернуть оригинал

C:\Users\Пользователь\Desktop\5.jpg

4. С помощью линейки делим расстояние между штрихами, чтобы цена деления шкалы была равна 0,1 Н. Чтобы найти количество делений, нужно выбрать два рядом стоящих штриха, из большего вычесть меньшее и разделить на цену деления 0,1 Н: n = \(\frac{4 - 1}{0,1}\) = 10 делений.

  Добавить текст Вернуть оригинал

C:\Users\Пользователь\Desktop\6.jpg

5. Проградуированным динамометром измеряем вес груза. Измерили вес груза массой 250 г, получили P = 2,5 Н.

Вывод: мы проградуировали пружину, получили шкалу с заданной ценой деления и с помощью созданного динамометра измерили силы.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Лабораторная работа №8. Исследование зависимости силы трения скольжения от площади соприкосновения тел, прижимающей силы, рода поверхности

Стр. 216

Цель работы: Исследовать зависимость силы трения скольжения от площади соприкосновения тел, прижимающей силы и рода поверхности.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Приборы и материалы: Динамометр, деревянный брусок, набор грузов массой 100 г каждый, деревянная и пластиковая рейки.

Ход работы:

1. Определим вес бруска с помощью динамометра: P = 0,5 Н.

2. Запишем результат в таблицу. Абсолютная погрешность равна цене деления шкалы динамометра: ΔP = ΔF = С = \(\frac{2 - 1}{10}\) = 0,1(Н)

  Добавить текст Вернуть оригинал
№ опыта Сила трения Fтр ± ΔF, Н

Вес тела

P ± ΔP, Н
Широкая грань бруска Узкая грань бруска
1 0,2 ± 0,1 0,2 ± 0,1 0,5 ± 0,1
2 0,5 ± 0,1 0,5 ± 0,1 1,5 ± 0,1
3 0,8 ± 0,1 0,8 ± 0,1 2,5 ± 0,1

3. Положим брусок на деревянную рейку широкой гранью и с помощью динамометра измерим силу тяги: Fтр = 0,2 Н.

4. Положим брусок на доску узкой гранью и с помощью динамометра измерим силу трения скольжения: Fтр = 0,2 Н.

5. Нагружая брусок поочередно одним, а затем двумя, повторим измерения.

С одним грузом: Измеряем вес бруска вместе с весом груза: P = 1,5 Н. Измеряем на большей грани силу трения: Fтр = 0,5 Н. Измеряем на меньшей грани силу трения: Fтр = 0,5 Н.

  Добавить текст Вернуть оригинал

С двумя грузами: Измеряем вес бруска вместе с весом грузов: P = 2,5 Н. Измеряем на большей грани силу трения: Fтр = 0,8 Н. Измеряем на меньшей грани силу трения: Fтр = 0,8 Н.

  Добавить текст Вернуть оригинал

7. Повторяем пункты, начиная с третьего, заменив деревянную рейку пластиковой. Нужно прийти к выводу, что сила трения зависит от рода поверхности.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Вывод: на основе полученных результатов пришли к выводу, что сила трения скольжения зависит прижимающей силы и рода поверхности, однако не зависит от площади соприкосновения тел.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Лабораторная работа №9. Изучение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело

Стр. 217

Цель работы: Исследовать зависимость выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело, от плотности жидкости и объема погруженной части тела.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Приборы и материалы: Динамометр, штатив с муфтой и лапкой, нить, два тела разного объема, два тела одинакового объема разной массы, стаканы с водой и насыщенным раствором поваренной соли в воде.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Ход работы:

1. Подвесим на динамометр тело и измерим его вес в воздухе: PV1 = 0,7 Н.

2. Подставим стакан с водой и опустим муфту с лапкой и динамометром так, чтобы все тело оказалось под водой; снимем показание динамометра: вес тела в воде P1V1 = 0,5 Н.

  Добавить текст Вернуть оригинал

3. По полученным данным вычисляем выталкивающую силу FV1 = PV1 – P1V1:

FV1 = 0,7 – 0,4 = 0,3 Н.

4. Записываем измерения в таблицу. Абсолютная погрешность ΔP равна цене деления динамометра: ΔP = С = \(\frac{2 - 1}{10}\) = 0,1 Н

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность измерения выталкивающей силы равна ΔF = 2ΔP:

  Добавить текст Вернуть оригинал

ΔF = 2 × 0,1 = 0,2 Н

5. Опускаем тело в насыщенный раствор соли: вес тела в насыщенном растворе соли P1V1 = 0,4 Н; выталкивающая сила тела в насыщенном растворе соли FV1 = 0,7 – 0,4 = 0,3 Н

  Добавить текст Вернуть оригинал
Жидкость

Вес тела в воздухе

P ± ΔP, Н

Вес тела в жидкости

P1 ± ΔP, Н

Выталкивающая сила

F ± ΔF, Н
PV1 PV2 P1V1 P1V2 FV1 FV2
Вода 0,7 ± 0,1 0,9 ± 0,1 0,5 ± 0,1 0,6 ± 0,1 0,2 ± 0,2 0,3 ± 0,2
Насыщенный раствор соли в воде 0,7 ± 0,1 0,9 ± 0,1 0,4 ± 0,1 0,5 ± 0,1 0,3 ± 0,2 0,4 ± 0,2

6. То же самое проделываем со вторым грузом: вес тела в воздухе PV2 = 0,9 Н; вес тела в воде P1V2 = 0,6; выталкивающая сила FV2 = 0,9 – 0,6 = 0,3 Н.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Вес тела в насыщенной раствор соли: P1V1 = 0,5 Н; выталкивающая сила FV2 = 0,9 – 0,5 = 0,4 Н.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Вывод: проанализировав результаты, мы сделали выводы, что выталкивающая сила возрастает с увеличением объема погруженной части тела, а так же зависит от плотности жидкости: с увеличением плотности жидкости, увеличивается и выталкивающая сила.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Дополнительное задание 1: выталкивающая сила не будет зависеть от массы и плотности тела.

Дополнительное задание 2: выталкивающая сила будет зависеть от объема погруженной части тела: выталкивающая сила возрастает с увеличением объема погруженной части тела.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Лабораторная работа №10. Выяснение плавания тела в жидкости

Стр. 219

Цель работы: Исследовать явление плавания тел в жидкости.

Приборы и материалы: Весы рычажные с разновесами, измерительный цилиндр, пробирка (аптечный пузырек) с пробкой, проволочный крючок, сухой песок, фильтровальная бумага или сухая тряпка.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Ход работы:

1. Погружаем пробирку с песком в воду, чтобы она частично погрузилась:

объем вытесненной воды V = 14 мл = 14 см3 = 0,000014 м3

  Добавить текст Вернуть оригинал

выталкивающая сила FА = ρжVп.ч.g = 1000 кг/м3 × 9,8 Н/кг × 0,000014 м3 = 0,14

  Добавить текст Вернуть оригинал

масса равна сумме масс разновесов 10 г, 1г, 1 г, 1г: m = 10+1+1+1 = 13 г = 0,013 кг

  Добавить текст Вернуть оригинал

сила тяжести пробирки с песком: Fтяж = mg = 0,013 × 9,8 = 0,13 Н

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность объема равна цене деления измерительного цилиндра: ΔV = С = 2 мл = 2 см3 = 0,000002 м3.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность массы пробирки с песком равна массе наименьшего разновеса на чаше весов: Δm = 1 г = 0,001 кг.

  Добавить текст Вернуть оригинал

2. Добавляем песок в пробирку, чтобы пробирка полностью погрузилась в воду (плавает):

объем вытесненной воды V = 20 мл = 20 см3 = 0,00002 м3

  Добавить текст Вернуть оригинал

выталкивающая сила FА = ρжVп.ч.g = 1000 кг/м3 × 9,8 Н/кг × 0,00002 м3 = 0,2 Н

  Добавить текст Вернуть оригинал

масса равна сумме масс разновесов 20 г, 1г, 1 г,: m = 20+1+1= 22 г = 0,022 кг

  Добавить текст Вернуть оригинал

сила тяжести пробирки с песком: Fтяж = mg = 0,022× 9,8 = 0,22 Н

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность объема равна цене деления измерительного цилиндра: ΔV = С = 2 мл = 2 см3 = 0,000002 м3.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность массы пробирки с песком равна массе наименьшего разновеса на чаше весов: Δm = 1 г.

  Добавить текст Вернуть оригинал

3. Добавляем еще песок в пробирку, чтобы она опустилась на дно:

объем вытесненной воды V = 20 мл = 20 см3 = 0,00002 м3

  Добавить текст Вернуть оригинал

выталкивающая сила FА = ρжVп.ч.g = 1000 кг/м3 × 9,8 Н/кг × 0,00002 м3 = 0,2 Н

  Добавить текст Вернуть оригинал

масса равна сумме масс разновесов 20 г, 5г, 1 г, 1 г, 1г: m = 20+5+1+1+1 = 28 г = 0,028 кг

  Добавить текст Вернуть оригинал

сила тяжести пробирки с песком: Fтяж = mg = 0,028 × 9,8 = 0,28 Н

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность объема равна цене деления измерительного цилиндра: ΔV = С = 2 мл = 2 см3 = 0,000002 м3.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность массы пробирки с песком равна массе наименьшего разновеса на чаше весов: Δm = 1 г.

  Добавить текст Вернуть оригинал
№ опыта

Масса пробирки с песком

m ± Δm, кг

Сила тяжести пробирки с песком

Fтяж, Н

Объем вытесненной воды

V ± ΔV, м3

Выталкивающая сила, действующая на пробирку

  Добавить текст Вернуть оригинал

FА, Н

 Поведение пробирки в воде
1 0,013 ± 0,001 0,13 0,000014 ± 0,000002 0,14 Частично погрузилась
2 0,022 ± 0,001 0,22 0,000020 ± 0,000002 0,2 Полностью погрузилась
3 0,028 ± 0,001 0,28 0,000020 ± 0,000002 0,2 Опустилась на дно

Вывод: на основе полученных результатов можно сделать выводы, что тело всплывает, если сила тяжести меньше архимедовой силы; тело плавает, если сила тяжести равна архимедовой силе; тело тонет, если сила тяжести больше архимедовой силы.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Лабораторная работа №11. Выяснение условия равновесия рычага

Стр. 220

Цель работы: Проверить на опыте условие равновесия рычага и правило моментов.

Приборы и материалы: Рычаг на штативе, набор грузов массой 100 г каждой, линейкой, динамометр.

Ход работы:

1) Уравновесим рычаг.

2) Подвесим два груза на левой части рычага на расстоянии l1 = 9 см от оси вращения. Чтобы рычаг пришел в горизонтальное равновесное положение, на правой части от оси вращения подвешиваем: а) один груз F2 = 1 Н на расстоянии l2 = 18 см; б) два груза F2 = 2 Н на расстоянии l2 = 9 см; в) три груза F2 = 3 Н на расстоянии l2 = 6 см.

  Добавить текст Вернуть оригинал

3) Находим отношение сил и плеч: \(\frac{F_{1}}{F_{2}}\) и \(\frac{l_{1}}{l_{2}}\) .

4) Находим моменты сил M1 = F1l1 и M2 = F2l2

Абсолютная погрешность Δl будет равна цене деления линейки, в моем случае Δl = 0,1 см

  Добавить текст Вернуть оригинал
№ опыта Сила F1 на левой части рычага, Н

Плечо

l1 ± Δl, см

 Сила F2 на правой части рычага, Н

Плечо

l2 ± Δl, см

 Отношение сил и плеч Моменты силы
\[\frac{F_{1}}{F_{2}}\] \[\frac{l_{1}}{l_{2}}\] M1, Н·м M2, Н·м
1 2 9,0 ± 0,1 1 18,0 ± 0,1 2 0,5 18 18
2 2 9,0 ± 0,1 2 9,0 ± 0,1 1 1 18 18
3 2 9,0 ± 0,1 3 6,0 ± 0,1 0,67 1,5 18 18

Вывод: мы на опыте проверили условие равновесия рычага и правило моментов, рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Дополнительное задание: исследовать равновесие рычага второго рода.

1) На расстоянии l1 = 5 см от оси вращения рычага подвесим 2 груза F1 = 2H.

2) На расстоянии l2 = 20 см от оси вращения правее грузов с помощью динамометра приложим силу равную F2 = 0,5H, чтобы удержать рычаг в равновесии.

  Добавить текст Вернуть оригинал
№ опыта Сила F1 на левой части рычага, Н

Плечо

l1 ± Δl, см

 Сила F2 на правой части рычага, Н

Плечо

l2 ± Δl, см

 Отношение сил и плеч Моменты силы
\[\frac{F_{1}}{F_{2}}\] \[\frac{l_{1}}{l_{2}}\] M1, Н·м M2, Н·м
1 2 5,0 ± 0,1 0,5 20,0 ± 0,1 4 0,25 10 10

Вывод: мы на опыте проверили, что условие равновесия рычага и правило моментов для рычага второго рода так же сохраняется.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Лабораторная работа №12. Определение КПД наклонной плоскости

Стр. 221

Цель работы: Определить коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости. Проверить гипотезу: «КПД простого механизма меньше 100% (на примере наклонной плоскости)».

  Добавить текст Вернуть оригинал

Приборы и материалы: Деревянная доска, динамометр, измерительная лента или линейка, брусок, штатив с муфтой и лапкой.

Ход работы:

1) Определим с помощью динамометра вес бруска: P = 0,46 Н.

Абсолютная погрешность ΔP равна цене деления динамометра: ΔP = 0,02 Н.

  Добавить текст Вернуть оригинал

2) Высота наклонной плоскости h = 21 см = 0,21 м

Абсолютная погрешность Δh равна цене деления линейки: Δh = 0,1 см = 0,001 м.

  Добавить текст Вернуть оригинал

3) Полезная работа равна Ап = Ph = 0,46 × 0,21 = 0,097 Дж.

4) Поднимаем брусок по наклонной плоскости с постоянной скоростью. Путь, который проходит брусок, равен: S = 40 см = 0,4 м.

  Добавить текст Вернуть оригинал

Абсолютная погрешность ΔS равна цене деления линейки: ΔS = 0,1 см = 0,001 м.

  Добавить текст Вернуть оригинал

5) С помощью динамометра смотрим, какая сила была приложена, чтобы перемещать брусок: F = 0,28 Н.

Абсолютная погрешность ΔF равна цене деления динамометра: ΔF = 0,02 Н.

  Добавить текст Вернуть оригинал

6) Затраченная работа равна Аз = FS = 0,28 × 0,4 = 0,112 Дж

7) Определяем КПД наклонной плоскости: η = \(\frac{Ап}{Аз}\) × 100% = \(\frac{0,097}{0,112}\) × 100% = 87%

h1 ± Δh, м P ± ΔP, H Ап, Дж S ± ΔS, м F ± ΔF, H Аз, Дж η, %
0,210 ± 0,001 0,46 ± 0,02 0,097 0,400 ± 0,001 0,28 ± 0,02 0,112 87

Вывод: мы определили коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости и на опыте убедились, что полезная работа всегда меньше затраченной и КПД простого механизма всегда меньше 100%.

  Добавить текст Вернуть оригинал
Скачать ответ
Есть ошибка? Сообщи нам!

Лабораторные работы§2§3§4§5§6§7§8
Решебники по другим предметам