Ход работы:

1. Собираем установку для определения скорости. Направляющую рейку закрепляем на высоте 18-20 см. Размещаем каретку в самом верху рейки и датчик располагаем так, чтобы секундомер включался в момент начала движения каретки. Второй датчик последовательно расположим примерно на расстояниях: 10, 20, 30, 40 см для проведения 4 опытов. Данные заносим в Таблицу.

2. Производим 6 пусков каретки для каждого положения второго датчика, всякий раз занося в Таблицу показания секундомера. Таблица

3. Вычисляем среднее значение времени движения каретки между датчиками – t_ср.

4. Подставляя значения s и t_ср в формулу (3) определяем скорости в точках, где установлен второй датчик. Данные заносим в Таблицу.

5. Строим график зависимости скорости движения каретки от времени.

6

V

∆s= 0,002 м, ∆t=0,01 c.

7. По формуле (4) находим ∆V для каждого значения скорости. В данном случае время t в формуле, это t_ср.

8. Найденные значения ∆V откладываем на графике для каждой построенной точки.

9

t

10. Проводим в коридоре погрешностей из начала координат прямую V=at и определяем по графику значение ускорения а по формуле (5): а=

Вывод:__________________________________________________________________________________________________________________________________________

textarchive.ru

Измерение скорости неравномерного движения

Лабораторная работа № 

Тема: Измерение скорости неравномерного движения.

Цель работы: определить значение скорости тела, двигающегося прямолинейно и равноускоренно, в заданной точке его траектории.

Оборудование:

• прибор для изучения прямолинейного движения
• штатив с муфтой и перекладиной

Указания к работе

Измерение проводят двумя способами.

В первом способе используется зависимость скорости равноускоренного движения от времени: V = V_o + at (1). Если движение начинается из состояния покоя, то есть V_o = 0, то V = at (2), где a — ускорение, a t — время движения. Для равноускоренного движения без начальной скорости справедливо соотношение s = at²/2, откуда a = 2s/t² (3). После подстановки в формулу (2) получают: V = 2st/t² и окончательно, сокращая на время, V = 2s/t (4)

Итак, чтобы определить этим способом скорость тела в данной точке траектории, достаточно измерить его перемещение из начального пункта до этой точки и время движения. Нужно помнить, что этим способом можно воспользоваться, когда тело движется из состояния покоя и с неизменным ускорением.

Второй способ основан на определении мгновенной скорости. Мгновенной скоростью называют скорость, которую имеет тело в данной точке траектории. Определяют её по отношению достаточно малого перемещения, совершенного при движении через эту точку, к интервалу времени, за которое перемещение совершилось. Фактически так измеряют среднюю скорость движения вблизи выбранной точки траектории. Поэтому, если скорость непрерывно меняется, точность этого способа будет зависеть от того, насколько малый временной интервал удастся замерить. Объясняется это тем, что чем меньше время движения, тем меньше успеет измениться его скорость, и, следовательно, точнее измеренное значение скорости будет соответствовать её истинному значению.

Чтобы убедиться в этом, проводят несколько опытов, каждый раз уменьшая величину отрезка траектории, включающего выбранную точку, а, следовательно, и время движения на этом отрезке. Полученные в каждом опыте значения скорости сравнивают со значением скорости, определённым первым способом.

Работа выполняется в следующей последовательности.

1. Собирают установку для определения скорости первым способом. Направляющую рейку прибора для изучения прямолинейного движения устанавливают наклонно с помощью штатива. Верхний край рейки
должен располагаться на высоте 18-19см от поверхности стола. Под нижний край рейки подкладывают пластиковый коврик. Удерживая каретку на направляющей рейке в крайнем верхнем положении, так, чтобы её выступ с магнитом был обращен в сторону датчиков, вблизи её магнита размещают первый датчик. Он должен быть установлен так, чтобы секундомер запускался, как только каретка начнёт двигаться. Второй датчик устанавливают на расстоянии около 20см от первого.

2. Измеряют расстояние между датчиками — s.

3. Производят 6-7 пусков каретки, всякий раз записывая показания секундомера.

4. Вычисляют среднее значение времени движения каретки между датчиками — t_cp.

5. Подставляя в формулу (4) значения s и t_cp, определяют скорость. Полученное значение соответствует той скорости каретки, которую она имела в точке траектории, где установлен второй датчик.

Для измерения скорости вторым способом необходимо сделать следующее:

1. Заметить на направляющей рейке место, где располагался второй датчик (точка А на рисунке). Датчики располагают на удалении 15см от этой точки по обе стороны от неё (точки В, АВ = 15см).

2. Измеряют и записывают расстояние между датчиками — S_bb

3. Пускают каретку, как и в первом опыте, из крайнего верхнего положения на направляющей рейке и записывают показания секундомера. Производят еще 5-6 пусков, записывая каждый раз время движения между датчиками. Вычисляют среднее время движения —

4. По формуле V = S_bb/t_cp определяют скорость каретки в точке А.

5. Опыт повторяют для расстояний АВ = 10см, АВ = 5см и АВ = 2,5см.

6. Значения скорости, вычисленные по результатам каждого опыта, сравнивают с тем, которое измерено первым способом. Делают вывод о том, как влияет величина интервала времени, в течении которого наблюдают за движением тела, на совпадение значений мгновенной скорости, определенной вторым способом, с величиной скорости, которую определили первым способом, используя зависимость скорости равноускоренного движения от времени.

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Измерение скорости и ускорения неравномерного движения тела — КиберПедия

Цель работы:научиться опытным путем определять скорость и ускорение тела, двигающегося прямолинейно и равноускоренно, в заданной точке его траектории;

Средства обучения:

· оборудование: прибор для изучения прямолинейного движения; штатив;

· методические указания к выполнению лабораторной работы, калькулятор.

Ход выполнения лабораторной работы

Допуск к выполнению лабораторной работы

Выполните тест:

1) Какое из перечисленных движений — неравномерное?

А. Движение поезда на повороте; Б. Движение автомобиля при торможении;

В. Течение воды в равнинной реке; Г. Движение Земли вокруг оси.

2) Среди перечисленных ниже физических величин, какая величина векторная?

А.Масса;

3) Тело, брошенное вертикально вверх, достигло наибольшей высоты 10м и упало на землю. Модуль перемещения при этом равен:

А.20м; Б. 10м; В.5м; Г. 0м.

4) Тело, брошенное вертикально вверх, достигло наибольшей высоты 10м и упало на землю. Путь, пройденный телом, равен:

А.20м; Б. 10м; В.5м; Г. 0м.

5) Определите по графику модуль ускорения движения тела.

А.7,5 м/с²;Б.0,75 м/с²;В.0 м/с²;Г.10м/с².

Ответы занесите в таблицу:

Теоретическая часть

Для прямолинейного равноускоренного движения тела характерно соотношение: (1).

Если тело начинает движение из состояния покоя, т.е υ

Если ускорение тела на разных участках постоянно, то такое движение является равноускоренным.

Определения скорости равноускоренного движения проводят двумя способами.

Первый способ, используя соотношение: υ =υ₀ + a·t (4).

При движении без начальной скорости (υ₀ = 0) → υ = a·t (5), где a — ускорение, t — время движения.

Второй способ основан на определении мгновенной скорости.

Мгновенной скоростью называют скорость, которую тело имеет в данной точке траектории. Определяют её по отношению достаточно малого перемещения, совершенного при движении через эту точку, к интервалу времени, за которое перемещение совершилось.

Фактически так измеряют среднюю скорость движения вблизи выбранной точки траектории.

Если при движении тела скорость непрерывно меняется, точность этого способа будет зависеть от того, насколько малый временной интервал удастся замерить. Т.е. чем меньше время движения, тем меньше успеет измениться его скорость, и, следовательно, измеренное значение скорости точнее будет соответствовать её истинному значению.

Чтобы убедиться в этом, проводят несколько опытов, каждый раз уменьшая величину отрезка траектории, включающего выбранную точку, а, следовательно, и время движения на этом отрезке.

1. Установите наклонно направляющую рейку прибора для изучения прямолинейного движения с помощью штатива, так чтобы ее верхний край располагался на высоте 18-20 см от поверхности стола. Под нижний край рейки подложите пластиковый коврик.

2. Удерживая каретку (выступ с магнитом должен быть обращен в сторону датчиков секундомера), на направляющей рейке в крайнем верхнем положении, разместите вблизи магнита каретки первый датчик. Его положение необходимо отрегулировать так, чтобы секундомер запускался, как только каретка начнёт двигаться. Второй датчик установите на расстоянии 20 см от первого.

3. Измерьте расстояние между датчиками – перемещение, которое совершит каретка S₁.

4. Отпустите каретку и определите время ее движения между датчиками– t₁.

S₁= ______________________; t₁= ___________________________;

5. Произведите еще два пуска каретки при неизменном расстоянии, каждый раз фиксируя показания секундомера.

6. Вычислите среднее значение времени движения каретки между датчиками – t_cp1.

t₂= __________; t₃= __________; t_1cp= _____________=_________________= ________;

7. Рассчитайте ускорение и скорость каретки на этом участке по формулам (3) и (5):

а₁= ________________=___________; υ₁= ________________=___________;

Полученное значение скорости каретки соответствует скорости, которую она имела в точке траектории, где установлен второй датчик.

8. Увеличьте расстояние между датчиками на 5 см, повторите измерения и вычисления и определите скорость υ₂ и ускорение а₂:

S₂= ___________; t₁= __________; t₂= __________; t₃= __________;

t_cp2= _______________= ________; а₂= ___________=________; υ₂=___________=_______;

9. Еще раз увеличьте расстояние между датчиками на 5 см; проделайте п.3-7 и рассчитайте скорость и ускорение каретки на третьем участке траектории:

S₃= ___________; t₁= __________; t₂= __________; t₃= __________;

t_cp3= _______________= ________; а₃= ___________=________; υ₃=___________=_______;

10. Сравните полученные значения ускорений а₁, а₂и а₃, сделайте вывод является ли движение каретки равноускоренным.

________________________________________________________________________________

Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу 1.

Таблица 1 – Результаты измерений и вычислений

1) Верните второй датчик на расстояние 20 см от первого и заметьте на направляющей рейке место его расположения (точка А на рисунке).

2) Расположите датчики на расстоянии 10 см от этой точки по обе стороны от неё (точки В, АВ = 10см).

3) Измерьте расстояние между датчиками – S_ВВ.

4) Пустите каретку из крайнего верхнего положения по направляющей рейке и зафиксируйте показания секундомера. Произведите еще два пуска, записывая каждый раз время движения между датчиками. Вычислите среднее время движения — t_cp1

S_ВВ= ___________; t₁= __________; t₂= __________; t₃= __________;

t_cp2= _______________________= ___________;

5) По формуле определите скорость каретки в точке А:υ₁=__________=___________;

6) Повторите вычисления и измерения для расстояний АВ = 5 см и АВ = 2,5 см.

АВ=5 см; S_ВВ= ___________; t₁= __________; t₂= __________; t₃= __________;

t_cp2= _______________________= ___________; υ₂=__________=___________;

АВ=2,5 см; S_ВВ= ___________; t₁= __________; t₂= __________; t₃= __________;

t_cp3= _______________________= ___________; υ₃=__________=___________;

Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты измерений и вычислений

7) Значения скорости, вычисленные по результатам каждого опыта, сравните с теми, которые измерены первым способом. Сделайте вывод о том, как влияет на совпадение данных значений величина интервала времени, в течение которого двигалось тело.

_____________________________________________________________________________

Сделайте вывод по проделанной работе.

Вывод: ________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. Что характеризуют скорость и ускорение движения тела?

2. Как направлен вектор мгновенной скорости?

Ответы:

cyberpedia.su

Лабораторная работа № 4 «Изучение неравномерного движения»

План-конспект урока по теме «Лабораторная работа №4 «Изучение неравномерного движения»

Дата:

Тема: «Лабораторная работа №4 «Изучение неравномерного движения»

Цели:

Образовательная: научиться определять опытным путем среднюю скорость неравномерного движения с помощью проведения опытов; совершенствовать умения пользования измерительными приборами;

Развивающая: Продолжить развитие навыков самостоятельной деятельности, навыков работы в группах.

Воспитательная: Формировать познавательный интерес к новым знаниям; воспитывать дисциплину поведения.

Тип урока: урок применения знаний и умений

Оборудование и источники информации:

1. Исаченкова, Л. А.Тетрадь для лабораторных работ по физике для 7 класса: пособие для учащихся учреждений общ.сред. образования с рус.яз.обучения / Л.А. Исаченкова, Ю. Д. Лещинский, Л. П. Егорова. Минск : Аверсэв, 2017.

2. Лабораторный штатив, металлический желоб, шарик, мерная лента, цилиндрический упор, транспортир, секундомер.

Структура урока:

1. Организационный момент (5 мин)

2. Актуализация знаний (5 мин)

3. Применение приобретенных знаний(10 мин)

4. Тренировочные упражнения(15 мин)

5. Творческие упражнения(8 мин)

6. Итоги урока (2 мин)

Содержание урока

1. Организационный момент

Здравствуйте, садитесь! (Проверка присутствующих). Сегодня на уроке мы должны научиться определять опытным путем среднюю скорость неравномерного движения с помощью проведения опытов; совершенствовать умения пользования измерительными приборами. А это значит, что Тема урока: «Лабораторная работа №4 «Изучение неравномерного движения» ОПБ.

2. Актуализация опорных знаний

1. Что нужно знать, чтобы определить среднюю скорость движения? (Чтобы определить среднюю скорость движения, надо все расстояние разделить на все время движения. Формула:
   )

2. Зависит ли значение средней скорости от выбранного промежутка времени? ( да, зависит)

3. Применение приобретенных знаний

1. Приборные измерения.

Закрепите желоб в штативе (рис. 258), подобрав уклон примерно 1 : 20 (уклоном называют отношение высоты подъема h к длине I). В нижней части желоба расположите упор А.

2. Отпустите шарик из верхней точки желоба одновременно с запуском секундомера и измерьте время движения шарика до удара об упор А.

3. Измерьте мерной лентой пройденный шариком путь s и найдите среднюю скорость его движения.

4. Увеличьте вдвое уклон желоба и повторите измерения согласно пунктам 2—4.

4. Тренировочные работы

Запишите результаты в таблицу.

Контрольные вопросы

1. Каков физический смысл измеряемой величины <>? (Средняя скорость это отношение длины пути к затраченному на это времени. )

2. В каком измерении (при большем или меньшем уклоне) скорость была найдена с большей точностью? Почему? ( одинакова, т.к. средняя скорость не зависит от уклона)

3. Можно ли утверждать, что изменение уклона вдвое приводит к изменению средней скорости движения в 2 раза? (Чем больше угол отклонения шарика, тем больше скорость его движения. Да, можно утверждать, что изменение уклона в 2 раза приведёт к изменению средней скорости в 2 раза.)

5. Творческие упражнения

Суперзадание

Используя мерную ленту, секундомер и транспортир, измерьте среднюю скорость движения раскачивающегося на нити шарика. Возьмите нить длиной 30—40 см, угол между крайними положениями нити 20—30°.

Средняя скорость этого шарика будет равняться нулю, поскольку шарик совершает колебательные движения (из стороны в сторону). Доказать это  помощью формулы средней скорости движения.

6. Итоги урока

В ходе лабораторной работы мы научились измерять опытным путем среднюю скорость неравномерного движения.

infourok.ru

Лабораторная работа. 7 класс. «Измерение скорости движения тела»

Учитель физики СОШ №58 г. Севастополь

7 класс

Лабораторная работа

Измерение скорости движения тела

Цель работы: Научиться определять скорость движения тела

Оборудование: желоб, шарик, часы с секундной стрелкой или метроном,

отрегулированный на интервал 1с между последовательными

ударами, линейка, бумага, дощечка, цилиндр.

Ход работы

1. Установите желоб под малым углом к горизонту, подложив под один его конец

дощечку. На другой конец желоба положите цилиндр, который будет

задерживать шарик

2. Положите шарик на более высокий конец желоба и в момент удара метронома

слегка толкните шарик.

3. Под каждый удар метронома ( или через каждую секунду ) отмечайте карандашом

на полоске бумаги положение шарика. Пройдет 1с, 2с, 3с.

4. Линейкой измерьте расстояние между метками. Это пути, которые проходит

шарик через каждую секунду.

5. Результаты измерений занесите в таблицу. Подсчитайте скорость движения

шарика на каждом участке пути.

l

V= −

t

t, c

l, cм

V, см/с

V, м/с

1

1

1

Вывод. ( Какую величину определяли, как двигался шарик в поставленных вами

опытах).

Дополнительное задание

Вариант 1. Вариант 2.

1. Выразите в метрах в секунду следующие значения скорости.

18 км/ч 54 км/ч

90 км/ч 108 км/ч

120 м/мин 180 м/мин

120 см/с 180 см/с

2. Какая скорость больше ?

60км/ч или 10м/с 10 км/ч или 10 м/с

3. На рисунке изображен график зависимости пути, пройденного автомобилем, от

времени. С какой скоростью едет автомобиль ?

l, км

60

0 1 2 t, ч

Постройте график зависимости скорости от времени.

infourok.ru

Измерение скорости движения тела. Дата: Цель

zavantag.com