Порядок выполнения отчета по лабораторной работе
Учебные задачи:
1. Научиться измерять период колебаний нитяного маятника.
2. Научиться вычислять частоту колебаний нитяного маятника.
Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:
Студент должен
уметь:
- описывать и объяснять свободные колебания нитяного маятника;
- применять полученные знания для решения физических задач.
- переводить единицы физических величин в СИ в ходе лабораторных занятий;
- применять правила техники безопасности при обращении с физическими приборами и оборудованием;
- планировать проведение опыта;
- собирать установку по схеме;
- проводить наблюдения;
- снимать показания с физических приборов;
- составлять таблицы зависимости физических величин и строить графики;
- оценивать и вычислять погрешности измерений;
- составлять отчёт и делать выводы по проделанной работ
знать:
- смысл понятий свободные механические колебания, математический маятник;
- смысл физических величин: амплитуда, период, частота.
Оборудование и оснащение:
- Учебно-методическая литература:
- Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для образовательных учреждений сред. проф. образования. — М., 2013.
- Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Сборник задач: учеб.пособие для образовательных учреждений сред. проф. образования. — М.,2013.
|
|
|
- Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Лабораторный практикум: учеб. пособия для учреждений сред. проф. образования / В. Ф. Дмитриева, А. В. Коржуев, О. В. Муртазина. — М., 2014.
- Справочная литература:
- Самойленко П.И., Сергеев А.В. Физика. М. Просвещение. 2010.;
- Лабораторное оборудование и инструменты:
- шарик на нити;
- штатив с муфтой и кольцом;
- измерительная лента;
- часы (или секундомер).
- Калькулятор инженерный или простой.
- Ручка.
- Карандаш простой (при необходимости, цветные карандаши – для построения графиков, диаграмм, проекций точек на поверхности детали).
- Чертежные принадлежности: линейка.
Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы
Математическим маятником называется материальная точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити. Моделью может служить тяжёлый шарик, размеры которого весьма малы по сравнению с длинной нити, на которой он подвешен. Учёные Галилей, Ньютон, Бессель и др. установили следующие законы колебания математического маятника:
1. Период колебания математического маятника не зависит от массы маятника и от амплитуды, если угол размаха не превышает 100.
|
|
|
2. Период колебания математического маятника прямо пропорционален квадратному корню из длины маятника и обратно пропорционален квадратному корню из ускорения свободного падения.
На основании этих законов можно написать формулу для периода колебаний математического маятника: 
. Данная лабораторная работа позволяет экспериментально подтвердить справедливость этого соотношения.
Далеко не каждый маятник совершает колебания с периодом, определяемым данной формулой, а только тот, длина нити которого во много раз больше прикреплённого к ней шарика, т.е. порядка 1 – 2 метров.
Вопросы для закрепления теоретического материала к лабораторной работе :
1. Какие колебания называются свободными?
2.Что называется математическим маятником?
Задания для лабораторной работы:
1 вариант
1. Что называют периодом колебаний маятника?
2. Что такое математический маятник? В каком случае физический маятник можно принять за математический? Что такое приведенная длина физического маятника?
3. От каких величин и как зависит период колебаний математического маятника?
|
|
|
4. Какие колебания называют собственными?
5. Каков период колебаний маятника, если 20 полных колебаний он совершает за 15 с?
6. Какой должна быть длина маятника в маятниковых часах, чтобы период его
колебаний был равен 1 с? Считать g = 10 м/с2
7. Какие превращения энергии происходят при колебаниях математического маятника?
2 вариант
1. Почему при выполнении лабораторной работы колебания маятника должны быть малыми? Как изменится характер колебаний, если амплитуда колебаний велика?
2. Что называют частотой колебаний маятника? Какова единица частоты колебаний?
3. От каких величин и как зависит период колебаний пружинного маятника?
4. Как зависит период колебаний маятника от среды?
5. Чему равна частота колебаний, если период колебаний равен 0,25 с?
6. Чему равен период колебаний маятника, длина нити которого равна 28 см, на Луне? Ускорение свободного падения на Луне 1,75 м/с2.
7. Сохраняется ли постоянной амплитуда колебаний маятника при наличии сил трения?
Инструкция по выполнению лабораторной работы:
1. Установите на краю стола штатив. К кольцу штатива подвесьте шарик на длинной нити (так, чтобы он находился на расстоянии 3 – 5 см от пола).
|
|
|
2. Измерьте длину нити ℓ.
3. Отклоните шарик на 4 – 5 см от положения равновесия и отпустите.
4. Измерьте время t , за которое маятник сделает n = 30 полных колебаний.
5. Вычислите период Т и частоту колебаний υ.
6. Повторите опыт, уменьшив длину нити в 4 раза.
7. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:
| № опыта | Длина нити, ℓ, м | Время, t, с | Количество колебаний, n | Период, Т ( с) | Частота, υ, Гц |
| 1 | |||||
| 2 |
8. Сравните периоды колебаний двух маятников, длины которых отличались в четыре раза, и сделайте вывод о зависимости периода и частоты колебаний маятника от длины нити. Укажите возможные причины расхождения результатов.
9. Ответьте на контрольные вопросы.
Порядок выполнения отчета по лабораторной работе
В заключительной части студенты готовят отчеты по полученным в работе результатам, формулируют выводы по работе, отвечают на контрольные вопросы и сдают свои отчеты для проверки преподавателю.
Отчет по лабораторной работе оформляется в специальной тетради для лабораторных работ. Отчеты по лабораторным работам хранятся у преподавателя, проводившего занятия, до окончания текущего семестра и получения студентом зачета или сдачи экзамена по дисциплине.
- Записать название лабораторной работы;
- Записать лабораторное оборудование, необходимое для выполнения лабораторной работы;
- Перечертить таблицу и заполнить ее полученными данными;
- Сравнить периоды и частоты колебаний от длины маятника и сделать выводы;
- Ответить на вопросы.
· Для выполнения лабораторной работы используйте подручные средства, например, нить можно закрепить на краю стола , вместо шарика использовать какой-то другой предмет. Отвечать на контрольные вопросы по вариантам: 1 вариант – нечетные номера п списку, 2 вариант - четные
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 159; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!