Приборы и материалы: цилиндрическая и коническая мензурка, колба, небольшой флакончик, химический стакан с вертикально наклеенной на внешней поверхности узкой полоски бумаги, мерная линейка, сосуд с водой.
Задания:
1. Определите и запишите в тетради цену деления цилиндрической и конической мензурок.
2. Определите полный объем колбы и объем флакончика. Запишите результаты. Какими мензурками вы воспользуетесь при определении объёма колбы и объёма флакончика? Объясните, почему?
3. Проградуируйте химический стакан. Штрихи наносите на полоске бумаге. Определите и запишите цену деления получившегося мерного стакана. Проверьте с его помощью ранее измеренный вами объём флакончика.
Методические замечания. При определении объёма флакончика целесообразнее использовать цилиндрическую мензурку, т. к. у неё меньше цена деления. Это в особенности важно учитывать при измерении малых объёмов жидкости.
Включение в работу задания по градуированию стакана помогает ученикам лучше усвоить понятие «цена деления», которым им часто придётся пользоваться при изучении не только физики, также придаёт работе практическую направленность.
За правильное выполнение только двух первых заданий ставится оценка «4».Об этом ученики предупреждаются заранее.
2. Измерение размеров и объёмов малых тел.
Приборы и материалы: линейка, стеклянная трубочка (деревянная палочка) длинной 10-
15 см и диаметром 6-8 мм, медную проволоку длиной около 40 см, 10-20 горошин (дробинок), болт или шуруп, 10-20 гвоздей длиной 50-100 мм (или небольших гаек).
Задания:
1. Определите диаметр одной горошины (дробинки). Для этого выложите вплотную вдоль линейки ряд из 10-20 горошин и измерьте его длину, затем рассчитайте диаметр одной горошины. Данный способ определения размеров малых тел называется способом рядов.
2. Используя способ рядов, определите диаметр проволоки и толщину одного листа учебника по физике.
3. Определите «длину шага» резьбы (расстояние между двумя соседними витками резьбы) винта или шурупа.
4. Определите объём одного гвоздя.
Методические замечания. При выполнении второго задания проволоку плотно (без просветов) наматываю на стеклянную трубку (деревянную палочку) в один ряд. При определении толщины страницы учебника удобно брать 100 страниц (50 листов). Для выполнения третьего задания лучше брать винт с малым шагом резьбы, длина нарезки которого не менее 1 см.
За правильное выполнение только двух первых заданий ставится оценка «4».
3. Измерение массы тела на рычажных весах.
Приборы и материалы: весы, гири, 3-4 тела массой по 100 г, лист тонкого картона или плотной бумаги, ножницы, линейка.
Задания:
1. Ознакомьтесь по учебнику с правилами взвешивания и измерьте массу двух тел с точностью до 0,1 г.
2. Определите массы каждой из четырех имеющихся в вашем распоряжении монет.
3. Из листа плотной бумаги сделайте разновески массами 0,1; 0,2 и 0,5г, используя для этого в качестве гирек имеющиеся у вас монеты. Взвесьте с помощью монет и изготовленных вами из бумаги разновесок массу одного из тела, затем проверьте полученный результат с помощью фабричных разновесок.
Методические замечания. Листы картона, ножницы, монеты ученики приносят из дома, но на всякий случай учитель должен иметь запасные комплекты. Дольные массы (из картона) можно сделать, вырезав вначале вместе прямоугольный (квадратной) кусок листа массой 1г, затем с помощью линейки и карандаша разделить его на 10 равных частей, после чего, отрезав пластинки размером в 1, 2 и 5 частей. Масса этих пластинок будут соответствовать 0,1г; 0,2г; 0,5г.
За выполнение только первых двух заданий ставится оценка « 4».
Перед выполнением работы (за неделю) можно предложить домашнее задание для желающих – изготовить простейшие самодельные весы. Выполнение таких заданий следует поощрять хорошими оценками, а лучшие изделия их авторы демонстрируют перед классом
4. Измерение объема тела.
Приборы и материалы: мензурки цилиндрическая и коническая, небольшой лист бумаги, ножницы, пробирка, клей, нитки, различные тела (болт, гайка, гвоздь, цилиндрик из набора по теплоте, стеклянный пузырек с пробкой).
Задания:
Определите объем металлического цилиндрика и гайки.
1. Определите внешний объем стеклянного пузырька, а затем объем стекла, из которого он изготовлен.
2. Используя имеющееся в вашем распоряжении оборудования, определите более точно объем гвоздя, болта.
Методические замечания. При выполнении второго задания в начале пузырек плотно закрывают пробкой и полностью погружают в воду в мензурке (до пробки). Так определяется его «внешний объем». Затем пробку убирают и пузырек погружают в мензурку таким образом, чтобы он наполнился водой. В этом случаи определяется объем стекла, из которого пузырек изготовлен. Для выполнения 3го задания следует предварительно проградуировать пробирку. С помощью полученного «мерного стакана» можно наиболее точно определить объем небольшого предмета (гвоздя, гайки, болта и т.д.). Чем меньше диаметр пробирки, тем точнее можно произвести определение объема тела.
За правильное выполнение только первых двух заданий ставится оценка «4».
5.Определение плотности тела.
Приборы и материалы: весы, гири, мензурка, линейка, металлическое тело, пластилиновый шар с полостью внутри или небольшим металлическим телом (стальной шарик, гайка и т.п.), сосуд с насыщенным раствором соли, сосуд с водой, химический стаканчик.
Задания:
1. Определите: а) плотность металлического тела; б) плотность раствора соли.
2. Выясните, не нарушая целостности пластилинового шара, есть ли внутри него полоть или какой либо инородное тело (плотность «чистого» пластилина сообщается ученикам).
Методические замечания. Задание 1 можно рассматривать как основное, обязательное для всех. Правильное его выполнение оценивается на «4» (или по усмотрению учителя). При оценке работы следует учитывать рациональность действий ученика. При выполнении задания 1 б) целесообразно брать объем раствора соли 100 мл (для простоты расчета), а, определяя массу этого раствора, вначале рассчитать массу пустого химического стакана, после чего – массу того же стакана с раствором соли.
К заданию 2 изготовляют пластилиновые шарики. В некоторых из них делают полости, в другие помещают металлические предметы (стальные шарики, гайки и т.д.). Полость надо делать так, чтобы шарик при погружении его в мензурку с водой, не плавал на поверхности.
6.Градуирование пружины и измерение сил динамометром.
Приборы и материалы: динамометр, шкала которого зарыта полоской плотной чистой бумаги, набор грузов весом 1Н каждый, динамометр самодельный с резиновым шнуром вместо пружины, штатив с набором принадлежностей, несколько тел массой до 4г.
Задания:
1. Укрепите динамометр с пружиной в штативе и отметьте начальное положение указателей. Используя набор грузов, проградуируйте динамометр так, чтобы цена деления была равна 0,2Н. Определите вес имеющихся в вашем распоряжении тел.
2. Проградуируйте динамометр с резинкой. Взвесьте какое-либо тело пружинным динамометром и динамометром с резинкой, сравните результаты.
Методические замечания. В ходе подготовки к лабораторной работе следует подобрать резиновые шнуры с таким расчетом, чтобы зависимость между удлинением и силой оставалась линейной. Динамометры учащиеся делают предварительно в качестве домашнего задания.
7. Измерение выталкивающей силы.
Приборы и материалы: динамометр, линейка, несколько тел из плотного материала различной формы, нить, кусок пластилина, сосуд с насыщенным раствором соли, сосуд с водой.
Задания:
1. Определите величину выталкивающей силы, действующей в воде на данное тело (любое из имеющихся).
2. Исследуйте, зависит ли выталкивающей силы от а) объёма тела, б) плотности жидкости, в) от вещества, из которого сделано тело, г) от глубины погружения, д) от формы тела. Результаты исследований объясните, пользуясь формулой архимедовой силы.
Методические замечания. Вместо (можно одновременно) раствора соли можно использовать раствор стирального порошка. В качестве тел можно использовать детские игральные кубики.
За выполнение только первого задания ставится оценка «3».
8. Выяснение условий плавания тел в жидкости.
Приборы и материалы: Весы, гири, мензурка с водой, небольшая пробирка с плотной резиновой пробкой, песок, деревянный прямоугольный брусочек с вбитыми в него до самой шляпки гвоздями, нить.
Задания:
1. Проверьте на опыте, что тело(пробирка с песком) тонет, если его вес больше действующей на него выталкивающей силы, и всплывает, если вес тела меньше выталкивающей силы. Вес тела определите с помощью динамометра, выталкивающую силу рассчитайте по формуле FA=pж g Vт.
2. Проверьте на опыте, что если тело плавает на поверхности жидкости, то его вес равен величине выталкивающей силы.
3. Определите теоретически (рассчитайте), утонет ли деревянный брусок с вбитыми в него гвоздями в воде. Можно пользоваться линейкой и динамометром. Затем проверьте расчет на опыте.
Методические замечания. При выполнении опытов с пробиркой один конец нитки вставляют в пробирку и прижимают к её внутренней стенки пробкой. Другой конец служит для опускания пробирки в мензурку.
Деревянные брусочки с вбитыми гвоздями лучше приготовить двух видов, одни должны тонуть в воде., а другие плавать на поверхности Теоретический результат получается путем сравнивания веса бруска и величины выталкивающей силы действующей на брусок при его полом погружении. Для простоты расчетов объёма бруска его стороны следует брать равными целому числу сантиметров.
За выполнение первых двух заданий ставится оценка «4».
9. Выяснение условий равновесия рычага и опыты с ними.
Приборы и материалы: рычаг на штативе, набор гирь по механике, тело массой 300 г-400г, линейка длиной
40 см, динамометр, лист белой бумаги, закреплённой на бумаги, сосуд с водой, нить.
Задания:
1. Проверьте условие равновесия рычага для случая ,когда неравные силы направлены в одну сторону (линии действия сил вертикальны).
2. Проверьте условие равновесия рычага для случая ,когда неравные силы направлены в разные стороны (линии действия сил вертикальны).
3. Проверьте условие равновесия рычага для случая,cила F1 вертикальна, F2 направлена под углом.
4. Определите вес тела при помощи рычага и груза весом 1 Н.
5. Определите при помощи рычага и груза весом 1Н выталкивающую силу, действующую на погруженное в жидкость тело.
Методические замечания. Приведенные задания предусматривают более полную проверку условий равновесия рычага, что позволяет хорошо отработать понятие «плечо силы». Кроме того, предлагаемые задания позволяет на практике применять условия равновесия рычага.
При выполнении третьего задания ученики должны использовать динамометр (для определения величины силы F2) и лист бумаги на фанере для определения плеча этой силы. Однако плечо можно определить, используя прямоугольный треугольник, как показано на рисунке (этот способ является более простым).
Первые три задания следует считать обязательными для выполнение всеми учениками, поэтому учитель даёт указания к их
выполнению, например: во всех заданиях плечо силы F1 для упрощения расчетов удобно выбирать равным целому числу сантиметров.
За выполнение первых трёх заданий ставится оценка «4».
10. Определение КПД при подъёме тела по наклонной плоскости
Приборы и материалы: доска. Имеющая шероховатую и отшлифованную стороны, динамометр, измерительная лента и линейка, деревянный брусок (с одной стороны отшлифован, с другой шероховатый).
Задания:
1. Определите КПД при подъёме бруска по наклонной плоскости.
2. Исследовать, зависит ли КПД от угла наклона доски (наклонной плоскости).
3. Исследовать, зависит ли КПД от степени обработки поверхности (наклонной плоскости и бруска).
Методические замечания. Для выполнения лабораторной работы можно взять любую доску, обстрогать и отшлифовать её с одной стороны (можно использовать вместо доски деревянную измерительную линейку).
За выполнение двух первых заданий ставится оценка «4».
Учебный физический эксперимент способствует более глубокому усвоению изучаемых явлений, законов и теории, знакомит учащихся с экспериментальным методом и его ролью в научных исследованиях, вооружает практическими умениями и повышает интерес к изучению физики (что особенно важно на первой ступени изучения предмета). Физический эксперимент помогает развитию системы научных знаний учащихся, приближает школьный курс физики к жизни и тем самым способствует повышению уровня общего и политехнического образования учащихся.
