Лабораторная работа по физике 9 кл
учителя СОШГ № 9, г. Павлодара
Дятчина М. В., учитель физики СОШГ - 9
Малыгина В. Г., учитель физики СОШГ - 9
Никитенко Л. А., учитель физики СОШГ – 9
Практические работы по физике в 7 – 9 классах
Пояснительная записка.
В курсе физики средней школы, как и в системе образования в целом, реализуется тенденция обновления образования, изменения его содержания. Преодоление традиционного репродуктивного стиля обучения и переход к новой развивающей, конструктивной модели образования, обеспечивающей познавательную активность и самостоятельность мышления школьников, является одной из стратегических целей работы учителя физики. Учитывая объём и сложность изучаемого материала, и недостаток времени для формирования и совершенствования навыков применения, полученных знаний, программой предусматривается наряду с лабораторными работами выполнение практических работ. Предлагаем к выполнению содержание практических работ для 7-9 классов как одну из возможностей усиления практической направленности курса физики как через выполнение кратких экспериментальных заданий, так и через решение различных задач.
Практические работы для учащихся 9 классов
Тема: «Способы описания движения».
Цель: Развивать умения решения задач на механическое движение с различными способами описания движения.
Краткая теория.
Механическое движение-это изменение положения тела с течением времени относительно тела отсчёта. Тело отсчёта - это тело, относительно которого определяют положение других тел. Для определения положения тела необходима система отсчета. Система отсчета состоит из тела отсчёта, системы координат, связанной с этим телом, и часов. Различают следующие виды движения: прямолинейное и криволинейное (по траектории, т.е. линии, по которой движется тело), а также равномерное или равноускоренное (по характеру изменения скорости или по ускорению). Равномерным называется движение с постоянной скоростью, при этом ускорение α=0. Равноускоренным (равнопеременным) называется движение, при котором скорость тела за любые равные промежутки времени изменяется на одну и ту же величину.
Ускорением называют величину, характеризующую быстроту изменения скорости и равную отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого произошло это изменение α = υ-υ 0) /t. Скорость движения тела можно найти по формуле: υ= υ 0+ α t. Модуль перемещения при прямолинейном движении совпадает с пройденным путём: S =υ 0 t + α t 2/ 2. Уравнение движения позволяет определить координату тела в любой момент времени t. х=х 0+ υ 0 t + α t 2/ 2. Движение можно задать уравнением, графиком или в текстовой форме.
Задача №1.
Автомобиль тормозит на прямолинейном участке дороги перед светофором. Опишите характер движения автомобиля, если ось координат направлена в сторону движения автомобиля, а ее начало совпадает со светофором.
Задача №2.
Уравнение координаты материальной точки имеет вид х=15-3t+0,5t 2 , величины измерены в единицах СИ.
а) Опишите характер движения материальной точки.
б) Найдите начальную координату, модуль и направление начальной скорости, модуль и направление вектора ускорения.
в) Напишите уравнение зависимости v х (t) и постройте график.
г) Найдите скорость точки через 3с, 6с после начала движения (способ нахождения выберите самостоятельно). Полученный результат объясните.
д) Найдите координату тела через 3с. после начала движения.
е) Найдите перемещение тела за 6с.
ж) Найдите путь, пройденный телом за 6с.
Задача №3.
Мотоциклист, подъезжая к уклону, имеет скорость 10м/ с и начинает двигаться с ускорением 0,5м/ с. Какую скорость приобретает мотоциклист через 20 секунд?
Задача №4*.
На рисунке приведены графики зависимости проекции
скорости от времени для трех разных тел.
а) Опишите характер движения каждого тела.
б) Пользуясь графиком, определите направление вектора ускорения для каждого случая.
в) Напишите уравнение зависимости х(t), если начальная координата 250 м, а начальная скорость 10 м/с.
Можно ли по этим графикам определить, в какой момент времени тела могут встретиться?
Практическая работа №2
Тема: «Практические способы измерения сил».
Цель: Закрепить на опыте способы измерения сил тяжести, трения, упругости на опыте.
Краткая теория.
В природе существует 3 механических силы: сила тяжести, сила упругости и сила трения.
Сила, с которой Земля или другая планета действует на все тела, находящиеся у её поверхности, называется силой тяжести. Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела, её можно измерять с помощью динамометра и определить по формуле: F тяж = mg и направлена она всегда к центру Земли(или другой планеты).
Сила, которая возникает при изменении формы или размеров тела (тела деформированы), называется силой упругости. Она направлена против деформации, т е. стремится сохранить (восстановить) форму. Сила упругости пропорциональна величине деформации (изменению длины) и коэффициенту упругости, который зависит от свойств деформированного тела.
F упр = - k x (закон Гука).
Сила трения – это сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная в сторону, противоположную движению. Сила трения зависит от свойств соприкасающихся поверхностей и силы, с которой тело давит на поверхность. Сила трения для горизонтальной поверхности определяется по формуле F = µmg .
Выполнение работы
Оборудование: динамометр, деревянный брусок, трибометр, набор грузов и тел, весы.
Задание1.Определение силы трения с помощью динамометра.
Цель: сравнить значения силы трения, полученные измерением и вычислением.
Порядок выполнения работы
1.Измерить динамометром силу трения F тр1 при равномерном движении деревянного бруска (можно использовать дополнительные грузы) по деревянной линейке. В этом случае F тр1 = F упр.
2.Измерить динамометром вес бруска (вместе с дополнительными грузами), который будет равен силе реакции опоры N.
3.По формуле F тр2 = µN вычислить силу трения (коэффициент трения дерева по дереву µ=0,25).
4.Сравнить значения сил F тр1 и F тр2 .
Задание2.Определение силы тяжести с помощью динамометра.
Цель: сравнить значения силы тяжести, полученные измерением и вычислением.
Порядок выполнения работы
1.Измерить динамометром силу тяжести F тяж1.
2.Взвесить исследуемое тело на весах, массу тела m выразить в кг.
3.Пользуясь формулой F тяж2 = mg вычислить силу тяжести тела.
4.Сравнить значения F тяж1 и F тяж2 , полученные в результате измерения и вычисления.
5.Сделать вывод. Объяснить полученный результат.
Задание3. Определение силы упругости.
Цель: определить силу упругости с помощью динамометра.
Порядок выполнения работы
1.Подвесить груз массы m к пружине динамометра(массу определить на весах), измерить её удлинение x .
2.Учитывая, что в состоянии равновесия F тяж = F упр или mg = - k x , выразим к(к = mg /x ).
3.Используя полученные данные, вычислить силу упругости, возникающую в пружине при произвольной деформации или при подвешивании любого выбранного груза (дополнительные данные выбрать самостоятельно).
Практическая работа №3
Тема: «Расчет параметров движения тела в поле тяготения Земли».
Цель: Закрепление навыков решения задач с применением законов динамики для расчета параметров движения тела в поле тяготения Земли.
Краткая теория.
Сила, с которой Земля или другая планета действует на все тела, находящиеся у её поверхности, называется силой тяжести. Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела, её можно измерять с помощью динамометра и определить по формуле: F тяж = mg и направлена она всегда к центру Земли(или другой планеты). Силы, действующие между любыми телами во Вселенной и на Земле, называют гравитационными силами или силами всемирного тяготения и определяются законом всемирного тяготения: два тела притягиваются друг к другу с силой,
Прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними: F =Gm 1 m 2 / r 2 . Из закона всемирного тяготения гравитационная постоянная G = F r 2 / m 1 m 2. G =6,67*10 -11 Н*м 2 /кг 2 и численно равна силе с которой взаимодействуют 2 тела массой по 1 кг, находясь на расстоянии 1м.
Ускорение свободного падения g = G М / r 2 , где М-масса планеты, r - расстояние от центра тяжести планеты до точки, в которой определяется ускорение свободного падения. Вес тела- это сила, с которой тело вследствие притяжения к земле давит на опору или натягивает подвес. Если тело покоится или движется прямолинейно и равномерно, то его вес равен силе тяжести. Р=mg . При движении с ускорением вес тела больше или меньше силы тяжести. Р=m (g +α), если тело движется вверх с ускорением α, Р=m (g -α), если тело движется вниз с ускорением α. Перегрузка- это величина, численно равная отношению веса движущегося тела к весу тела в состоянии покоя.
Задача №1.
Радиус орбиты ИСЗ Земли 1,1 а.е. Найти период его обращения, если радиус орбиты Земли равен 1 а.е., а период её обращения вокруг Солнца 1 год или 365 дней.
Задача №2.
Каково ускорение свободного падения тел, находящихся на расстоянии, равном 2R от поверхности Земли?
Задача №3.
Космическая ракета при старте с поверхности Земли движется вертикально вверх. С каким ускорением движется ракета, если космонавт массой 80 кг в кабине ракеты испытывает 2-кратную перегрузку?
Задача №4 * .
Вычислить силу тяжести, действующую на алюминиевый брусок объемом 500см 3 .
Практическая работа №4
Тема: «Сравнение работы силы упругости с изменением кинетической энергии».
Цель: Проверить на опыте закон сохранения и превращения, сравнив работу силы упругости с изменением кинетической энергии.
Теорема о кинетической энергии утверждает, что работа силы, приложенной к телу, равна изменению кинетической энергии тела. Для экспериментальной проверки можно воспользоваться установкой, изображенной на рисунке 1.
В лапке штатива закрепляют горизонтально динамометр. К крючку динамометра привязывают шар на нити длиной 60-80 см. На другом штативе на такой же высоте, как и динамометр, закрепляют лапку. Установив шар на краю лапки, штатив вместе с шаром отодвигают от первого штатива на такое расстояние, на котором сила упругости, действующая на шар со стороны пружины динамометра, равнялась бы 2 Н. Затем шар отпускают. Под действием силы упругости он приобретает скорость, а
е
го кинетическая энергия изменяется от 0 до 
.
Для определения скорости v
шара, приобретенной под действием силы упругости F ynp , можно измерить дальность полета s шара при свободном падении с высоты Н:
1) штативы для фронтальных работ - 2 шт.;
2) динамометр учебный;
3) шар;
4) нитки;
5) линейка измерительная 30-35 см с миллиметровыми делениями;
6) весы учебные;
7) гири Г4-210.
Выполнение работы:
1. Укрепите на штативах динамометр и лапку для шара, на одинаковой высоте Н = 40 см от поверхности стола. Прикрепите к динамометру нить с привязанным шаром.
2. Установив шар на лапке, отодвигайте второй штатив до тех пор, пока показание динамометра станет равным 2 Н. Отпустите шар с лапки и заметьте место его паде-
н
ия на столе. Опыт повторите 2 раза и определите среднее значение дальности полета s шара.
3. Определите массу шара с помощью весов и вычислите изменение кинетической энергии шара пол действием силы упругости:
4
. Измерьте удлинение х
пружины динамометра при значений силы упругости, равном 2 Н. Вычислите работу А
силы упругости:
5. Сравните полученные значения А и ∆E k шара. Сделайте вывод.
Практическая работа №5
Тема: «Расчет периода колебаний маятников различных типов».
Цель: Закрепить навыки решения задач на расчет периода колебаний маятников различных типов (пружинного, математического и физического).
Краткая теория .
Колебаниями в механике называют движение тела(системы), которое периодически или почти периодически повторяется через одинаковые промежутки времени. Минимальный промежуток времени, через который движение повторяется, называется периодом колебаний T = t /N , где t - время колебаний, а N - число полных колебаний за время t . В любой колебательной системе действует несколько сил, из них, как правило, есть одна сила, возвращающая систему в положение покоя или равновесия, т.е. в состояние с минимальной энергией и является главной, важной, без которой колебания были бы невозможны. Такой силой может быть сила упругости или сила тяжести. Другие же силы тормозят колебательное движение, на их преодоление тратится энергия (это и есть потери энергии) и колебания с течением времени уменьшаются по амплитуде, т.е. прекращаются. Соответственно: модель колебательной системы, которая представляет собой груз массы m , подвешенный на пружине жесткости k , в которой колебания возникают и поддерживаются за счёт силы упругости, называется пружинным маятником. Его период можно найти по формуле Т=2π√m /k .Модель колебательной системы, которая представляет собой груз, подвешенный на невесомой, нерастяжимой нити, в которой колебания возникают и поддерживаются за счёт силы тяжести, называется математическим маятником. Его период можно найти по формуле: Т= 2π√l / g . Существует тела с распределённой массой(например: школьная линейка, длинная ось), к которым применимы формулы математического маятника. В этом случае в формулу периода колебаний математического маятника вводят в качестве длины маятника приведённую длину. Она равна половине длины школьной линейки, длинной оси и т.д.
Задача №1.
Определить период и частоту колебаний математического маятника длиной 90м.
Задача №2.
Груз массой 100г колеблется с частотой 2Гц под действием пружины. Найти жесткость пружины.
Задача №3.
Маятник состоит из шарика массой 200г, подвешенного на нити длиной 2,5м. Определить период колебаний и энергию, которой он обладает, если наибольший угол его отклонения от положения равновесия равен 60 0 .
Задача №4.
Ученическую линейку длиной 50см подвесили на гвоздь и толчком вывели из положения равновесия. Определите период колебаний этого маятника.
Практическая работа №6
Тема: «Расчет периода полураспада».
Цель: Закрепить навыки решения задач на применение закона радиоактивного распада с учетом периода полураспада.
Краткая теория.
Любая ядерная реакция(распад, деление, синтез) подчиняется следующим законам:
закон сохранения зарядового числа, закон сохранения массового числа. При α - распаде ядро исходного элемента выбрасывает ядро гелия (2 α 4 = 2 Не 4), смещается на 2 клетки к началу таблицы Менделеева и превращается в новое ядро. Пример: 92 U 235 → 2 He 4 + 90 Th 231 .
При β – распаде ядро исходного элемента выбрасывает -1 β 0 – частицу, т.е. электрон -1 е 0 , смещается на 1 клетку к концу таблицы Менделеева и превращается в новое ядро. При β – распаде нейтрон преобразуется в протон и электрон, электрон выбрасывается из ядра, протонов в ядре становится на один больше, при этом массовое число, т.е. число нуклонов в ядре остаётся прежним. Пример: 90 Th 231→ -1 β 0 + 91 Pa 231 .
Закон радиоактивного распада выражается формулой Резерфорда и Содди: N =N 0/ 2 n = N 0/ 2 t / T .
Задача №1.
Написать реакцию альфа-распада 90 Th 234 .
Задача №2.
Определить второй продукт ядерной реакции: 13 Al 27 + 2 He 4 = 15 P 30 +?
Задача №3.
Имеется 10 9 атомов радиоактивного изотопа йода 53 I 228 , период его полураспада 25 минут. Определить, какое примерно количество ядер изотопа испытает радиоактивный распад за 50мин.
Задача №4.
За 328 суток количество первоначальных ядер радиоактивного элемента уменьшилось в 4 раза. Определите период полураспада этого элемента. Пользуясь справочной таблицей, определите: какой это элемент?
Практические работы для учащихся 8 классов
Практическая работа №1
Тема: «Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении. Нахождение удельной теплоемкости вещества».
Цель: Уметь применять формулу расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания тел или выделяемого при охлаждении, выводить из формулы удельную теплоемкость, пользоваться таблицей удельной теплоемкости веществ.
Краткая теория.
Часть энергии, которая передаётся телу или теряется им в процессе теплопередачи, называется количеством теплоты и обозначается буквой Q . Об изменении внутренней энергии свидетельствует изменение его температуры. Количество теплоты, необходимое для нагревания или выделяемое при охлаждении, вычисляется по формуле: Q = cm (t 2 - t 1). Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить 1 кг вещества для увеличения его температуры на 1 0 С, называется удельной теплоёмкостью вещества: с = Q / m (t 2 - t 1). Значение удельной теплоёмкости известного вещества находится по таблице.
Задача №1.
Чтобы нагреть 110г алюминия на 90 0 С, требуется 9,1кДж теплоты. Вычислить удельную теплоёмкость алюминия.
Задача №2.
В алюминиевый калориметр массой 140г налили воду массой 250г взятой при температуре 15 0 С и опустили металлический брусок массой 100г, нагретый до 100 0 С. В калориметре установилась температура 16 0 С. Найдите удельную теплоемкость бруска и, пользуясь таблицей, определите: какой это металл.
Задача №3.
На что больше расходуется энергии: на нагревание воды или алюминиевой кастрюли, если их массы одинаковые.
Задача №4.
Воду объемом 5л, имеющую температуру 10 0 С довели до кипения в алюминиевой посуде массой 800г. Какое количество теплоты было израсходовано для нагревания воды в посуде?
Практическая работа №2
Тема: «Расчет количества теплоты при агрегатных переходах».
Цель: Уметь применять расчетные формулы количества теплоты при переходе веществ из одного агрегатного состояния в другое.
Краткая теория.
Твёрдое, жидкое и газообразное состояния называются агрегатными состояниями вещества. Переход из твёрдого состояния в жидкое называется плавлением. Этот переход происходит при постоянной температуре, которая называется температурой плавления и дается в таблице. Переход вещества из жидкого состояния в твёрдое называется отвердеванием или кристаллизацией. Количество теплоты, необходимое для превращения твердого тела массой 1 кг в жидкость при постоянной температуре, называется удельной теплотой плавления и обозначается λ . Для превращения в жидкость твердого вещества при температуре плавления массой m требуется количество теплоты Q = λ m . Кипение – это процесс парообразования, происходящий по всему объёму жидкости при постоянной температуре, называемой температурой кипения. Переход вещества из газообразного состояния в жидкое называется конденсацией. Количество теплоты, необходимое для превращения жидкости массой 1 кг в пар при постоянной температуре, называется удельной теплотой парообразования и обозначается L . Для превращения в пар вещества массой m требуется количество теплоты Q = Lm .
Задача№1.
Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить кусок свинца массой 1кг при начальной температуре 27 0 С?
Задача№2.
Сколько энергии было потрачено, чтобы воду, имеющую температуру 20 0 С, массой 0,75кг довести до кипения, а затем получить 250г пара?
Задача№3.
Какое количество теплоты необходимо для превращения 2кг льда, взятого при температуре от 0 0 С в воду с температурой 20 0 С? (при необходимости использовать табличные данные).
Задача№4.
Кусок алюминия и кусок свинца упали с одинаковой высоты. Какой из металлов при ударе будет иметь более высокую температуру? Во сколько раз? (считать, что вся механическая энергия тел при падении пошла на их нагревание).
Практическая работа №3
Тема: «Расчет силы тока и напряжения».
Цель: Уметь применять формулы силы тока и напряжения при решении задач.
Краткая теория .
Электрическим током называется направленное (упорядоченное) движение свободных заряженных частиц. Заряд электрона(элементарный заряд) равен 1,6*10 -19 Кл. Величина заряда всех частиц, проходящих через сечение проводника за 1 секунду называется силой тока. I = q /t . Напряжение – это работа, совершаемая электрическим полем, при перемещении заряда 1 Кл на данном участке цепи. U = A /q . Физическая величина, характеризующая свойство проводника препятствовать электрическому току в нём, называется сопротивлением. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению проводника(закон Ома) I = U /R .
Задача№1.
Сила тока равна 0,5 А. Сколько времени понадобиться для переноса заряда, равного 7,7Кл?
Задача№2.
Вычислите количество электронов, прошедших через сечение металлического проводника за 1сек, при силе тока0,8мкА.
Задача№3.
При напряжении на резисторе, равном 110В, сила тока в нем 4А. Какое напряжение следует подать на резистор, чтобы сила тока в нем стала 8А?
Задача№4.
При напряжении 0,2 В на концах проводника сила тока в цепи равна 50мА. Какая сила тока будет в цепи, если напряжение увеличить до 0,5В?
Практическая работа№4
Тема: «Расчет электрических цепей».
Цель: Уметь находить неизвестный параметр при параллельном и последовательном соединении проводников. Применять формулы нахождения общего сопротивления при данных соединениях.
Краткая теория.
Сила тока в последовательно соединённых проводниках одинакова: I = I 1 =I 2. Общее напряжение в последовательной цепи равно сумме напряжений на её отдельных участках: U = U 1 + U 2 . Полное сопротивление последовательной цепи равно сумме сопротивлений её участков: R = R 1 + R 2 .
Напряжение на всех параллельно соединенных проводниках одинаково: U = U 1 = U 2 . Сила тока в цепи равна сумме сил токов на её отдельных участках: I = I 1 +I 2. Полное сопротивление параллельно соединенных проводников можно найти по формуле:
1/R = 1/R 1 + 1/R 2 . Для двух проводников эту формулу можно записать так:
R = R 1 * R 2 / R 1 + R 2 .
Задача№1.
Последовательно с нитью накала радиолампы сопротивлением 3,09Ом включен резистор, сопротивление которого 2,41Ом. Определите их общее сопротивление.
Задача№2.
Пять параллельно соединенных проводников имеют сопротивление по 20 Ом каждое. Чему равна общая сила тока, если напряжение в цепи 2В?
Задача№3.
При показании вольтметра V равном 4,5 В показания вольтметраV 1 равно1.5В. Какого показания амперметра, если сопротивление реостата составляет 20 Ом?
Задача№4.
Кусок проволоки разрезали пополам, затем две части соединили в жгут, получив двужильный провод. Как при этом изменится сопротивление провода?
Практическая работа №5
Тема: «Взаимодействие магнитов».
Цель: Научиться использовать закономерности электромагнитных явлений при решении качественных и практических задач.
Краткая теория.
Магнитное поле существует вокруг любого проводника с током, т.е. вокруг движущихся электрических зарядов. Тела, состоящие из железа или железосодержащих сплавов и соединений, в магнитном поле приобретают и длительное время сохраняют намагниченность и называются постоянными магнитами. Вещества, которые усиливают магнитное поле, называются ферромагнетиками. Те места магнита, где обнаруживаются наиболее сильные магнитные действия, называются полюсами магнита: северным и южным. Разноимёнными магнитными полюсами тела притягиваются, а одноимёнными - отталкиваются. Известно, что вокруг Земли существует магнитное поле, которое обнаруживается компасом. Основной частью компаса является свободно вращающаяся на оси магнитная стрелка. Магнитное поле можно обнаружить по его действию на проводник с током или на магнитную стрелку.
Задача№1.
Как с помощью компаса определить: есть ли ток в проводнике?
Задача№2.
Если магнит подковообразный, то железный гвоздь одним концом притягивается к одному полюсу, а другим – к другому. Почему?
Задача№3.
Будет ли отклоняться магнитная стрелка, если провод по которому идет ток, согнуть вдвое?
Задача№4.
Почему магнитное действие катушки, по которой идет ток, усиливается, когда в нее вводят железный сердечник?
Задача№5.
Можно ли на Луне ориентироваться с помощью магнитного компаса?
Практическая работа №6
Тема: «Световые явления».
Цель: Знать основные понятия и законы геометрической оптики, формулу тонкой линзы и уметь применять эти знания при решении различных задач.
Краткая теория.
Свет - это излучение, которое воспринимается органом зрения - глазом. В прозрачной однородной среде свет распространяется прямолинейно. Луч – это линия, вдоль которой распространяется свет. При падении на поверхность свет отражается, при этом выполняются законы отражения света: 1.Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр к отражающей поверхности, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.2.Угол падения равен углу отражения.
Изменение направления распространения света при переходе из одной среды в другую называется преломлением света, при этом выполняются законы преломления света: 1.Луч падения, луч преломления и перпендикуляр к границе раздела двух сред лежат в одной плоскости.2.Угол падения может быть больше или меньше угла преломления. Это объясняется различием оптической плотности данных двух сред. Отражение и преломление света используется в линзах для того, чтобы управлять световыми пучками. Различают следующие виды линз: выпуклые и вогнутые (по форме поверхностей), собирающие и рассеивающие (по характеру управления световыми лучами). Линзы могут давать увеличенные, равные и уменьшенные, действительные и мнимые, прямые и перевернутые изображения. Расстояние от оптического центра линзы до точки, в которой собираются лучи или их геометрические продолжения, называется фокусным расстоянием линзы F . Преломляющую способность линзы характеризует оптическая сила линзы D =1/F . Расстояние от предмета до линзы, расстояние от линзы до изображения и фокусное расстояние связаны формулой, которую называют формулой тонкой линзы: 1/d +1/f =1/F = D , где d - расстояние от предмета до линзы, f - расстояние от линзы до изображения. Увеличение линзы определяется соотношением: Г= f /d =H /h , где Г- увеличение линзы, H - размер изображения, h - размер предмета.
Задача№1.
Сквозь чистое стекло, смоченное водой, хорошо видны окружающие предметы. Почему резко падает видимость, если подышать на стекло?
Задача№2.
Угол между падающим и отраженным лучом составляет 60 0 . Под каким углом к зеркалу падает свет?
Задача№3.
Оптическая сила линзы 5дптр. Вычислите ее фокусное расстояние. Какая это линза– рассеивающая или собирающая?
Задача№4.
Световой луч падает на стеклянную треугольную призму. Начертите примерный ход этого луча в призме.
Задача№5.
Найдите фокусное расстояние двояковыпуклой линзы, если действительное изображение предмета, помещенного в 15см от линзы, получается на расстоянии 30см от неё. Найдите увеличение линзы.
Практические работы для учащихся 7 классов
Практическая работа№1
Тема: Определение цены деления различных измерительных приборов.
Цель: Научиться определять цену деления различных измерительных приборов.
Данная работа проводиться с показа слайда с измерительными приборами: линейка, термометр, секундомер, мензурка, часы.
Краткая теория.
При изучении физических явлений используют значения физических величин или измеряют их на практике, используя различные физические приборы. Для измерения физической величины необходимо выбрать прибор, узнать его назначение и область применения. Для определения цены деления прибора выясните: какую физическую величину им измеряют и в каких единицах. Рассмотрите прибор, найдите интервал шкалы, для этого выберите 2 любых ближайших деления с цифрами, найдите их разность. Сосчитайте число делений в интервале. Для определения цены деления разделите интервал на число делений в интервале. Полученное число и есть цена деления. Наибольшая погрешность правильно выполненных измерений с помощью большинства приборов составляет половину цены деления.
Задание 1.
Определите предел измерения выбранного прибора, т.е. наибольшее значение измеряемой величины. Записать это значение в тетрадь.
Задание 2(Э)
а) Выберите любой измерительный прибор из предложенных в школьном кабинете физики. При выполнении этого задания дома можно выбрать бытовой измерительный прибор, например: весы, рулетка, таймер или часы, термометр и др. б) Определите цену деления, предел измерительного прибора. в) С помощью выбранного прибора определите значение физической величины. Результаты занесите в таблицу.
Задание 3(Э).
Определите толщину выбранной вами монеты, проведите для этого все необходимые измерения и вычисления.
Практическая работа№2
Тема: «Относительность движения».
Цель: Знать понятия относительности движения и покоя. Уметь составлять уравнение зависимости скорости от времени равномерного движения тела и строить график этой зависимости.
Краткая теория.
Механическое движение-это изменение положения тела с течением времени относительно тела отсчёта. Движение и покой понятия относительные. Тело отсчёта - это тело, относительно которого определяют положение других тел. Для определения положения тела необходима система отсчета. Система отсчета состоит из тела отсчёта, системы координат, связанной с этим телом, и часов. Скорость- это свойство тела, характеризующее быстроту его движения в данной точке траектории или в данный момент времени. Скорость изображается стрелкой. Имеет числовое значение и направление. Вычислить скорость можно разделив путь, пройденный телом за короткий промежуток времени, на это время υ= S/ t .
Скорость тела зависит от выбора системы отсчета .
Задача№1.
В движущемся вагоне пассажирского поезда на столе лежит книга. В каком состоянии находится книга относительно: а) стола; б) рельсов; в) пола вагона; г) телеграфных столбов?
Задача№2.
Какой будет траектория движения иглы швейной машины относительно: а) корпуса машины; б) куска сшиваемой ткани? Сделать рисунок.
Задача№3.
Человек, стоящий у окна вагона, движущегося со скоростью13м/с, заметил, что встречный поезд прошел мимо него за 8сек. Длина встречного поезда 200м. Определите его скорость.
Задача№4.
Сколько времени пассажир, сидящий у окна поезда, движущегося со скоростью 54км/час, будет видеть проходящий мимо него встречный поезд, скорость которого72км/час, а длина 150м?
Практическая работа№3.
Тема: «Путь, перемещение и координата тела при прямолинейном равномерном движении».
Цель: Научиться отличать путь от перемещения, строить графики прямолинейного равномерного движения.
Краткая теория.
Линия, вдоль которой движется тело, называется траекторией. Путь - это длина траектории, по которой двигалось тело. Перемещение - это направленный отрезок, т.е. вектор, соединяющий нчальное положение тела, находящегося в движении, с его конечным положением. Для прямолинейного движения S = υ t . Уравнение движения, т.е. уравнение координаты тела, движущегося прямолинейно и прямолинейно, находится по формуле:
x = x о + υ t .
Задача№1.
Напишите уравнения движения тел, графики которых даны на рисунке (задача209, новый сбор)
Задача№2.
Построить график движения тела, движущегося прямолинейно и равномерно со скоростью5м/с, если в начальный момент времени тело находилось на расстоянии 10м от начала координат в положительном направлении оси координат.
Задача№3.
Путь или перемещение мы оплачиваем в такси? В самолёте?
Задача№4.
Расстояние между школой и домом равно 400м. Ученик прошел от школы до дома и обратно. Чему равен его путь и перемещение?
Практическая работа №4
Тема: «Решение качественных и количественных задач».
Цель: Закрепить навыки применения физических понятий и закономерностей, умения оформления решения качественных и количественных задач.
Краткая теория.
Действие тел друг на друга является двусторонним, т.е. носит характер взаимодействия. Отношение масс двух тел обратно пропорционально отношению модулей скоростей, которые они приобретут при взаимодействии. Масса является мерой инертности тела и определяется произведением плотности вещества на объём тела m = ρ V .
Задача№1.
Почему при выстреле пуля и ружьё получают разные скорости? Если плотно прижать ружье к плечу, то скорость движения ружья при отдаче уменьшится. Почему?
Задача№2.
Колба вмещает 272г ртути. Сколько грамм воды вместит эта колба?
Задача№3.
Почему с катера легче прыгнуть на берег, чем с легкой лодки?
Задача№4.
Почему при резком движении косы трава срезается, а при медленном – пригибается?
Задача№5.
При изготовлении зеркала на 1м 2 стекла расходуется 2 г серебра. Определите толщину покрытия.
Практическая работа№5
Тема: Решение задач
Цель работы: Изучить явление электромагнитной индукции.
Оборудование: Миллиамперметр, катушка-моток, магнит дугообразный, источник питания, катушка с железным сердечником от разборного электромагнита, реостат, ключ, провода соединительные, модель генератора электрического тока (одна на класс).
Указания к работе:
1. Подключите катушку-моток к зажимам миллиамперметра.
2. Наблюдая за показаниями миллиамперметра, подводите один из полюсов магнита к катушке, потом на несколько секунд остановите магнит, а затем вновь приближайте его к катушке, вдвигая в неё (рис. 196). Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток во время движения магнита относительно катушки; во время его остановки.
Запишите, менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время движения магнита; во время его остановки.
4. На основании ваших ответов на предыдущий вопрос сделайте и запишите вывод о том, при каком условии в катушке возникал индукционный ток.
5. Почему при приближении магнита к катушке магнитный поток, пронизывающий эту катушку, менялся? (Для ответа на этот вопрос вспомните, во-первых, от каких величин зависит магнитный поток Ф и, во-вторых, одинаков
ли модуль вектора индукции В магнитного поля постоянного магнита вблизи этого магнита и вдали от него.)
6. О направлении тока в катушке можно судить по тому, в какую сторону от нулевого деления отклоняется стрелка миллиамперметра.
Проверьте, одинаковым или различным будет направление индукционного тока в катушке при приближении к ней и удалении от неё одного и того же полюса магнита.
4. Приближайте полюс магнита к катушке с такой скоростью, чтобы стрелка миллиамперметра отклонялась не более чем на половину предельного значения его шкалы.
Повторите тот же опыт, но при большей скорости движения магнита, чем в первом случае.
При большей или меньшей скорости движения магнита относительно катушки магнитный поток Ф, пронизывающий эту катушку, менялся быстрее?
При быстром или медленном изменении магнитного потока сквозь катушку сила тока в ней была больше?
На основании вашего ответа на последний вопрос сделайте и запишите вывод о том, как зависит модуль силы индукционного тока, возникающего в катушке, от скорости изменения магнитного потока Ф, пронизывающего этукатушку.
5. Соберите установку для опыта по рисунку 197.
6. Проверьте, возникает ли в катушке-мотке 1 индукционный ток в следующих случаях:
а) при замыкании и размыкании цепи, в которую включена катушка 2;
б) при протекании через катушку 2 постоянного тока;
в) при увеличении и уменьшении силы тока, протекающего через катушку 2, путём перемещения в соответствующую сторону движка реостата.
10. В каких из перечисленных в пункте 9 случаев меняется магнитный поток, пронизывающий катушку 1? Почему он меняется?
11. Пронаблюдайте возникновение электрического тока в модели генератора (рис. 198). Объясните, почему в рамке, вращающейся в магнитном поле, возникает индукционный ток.
Рис. 196
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО ОГЭ ФИЗИКА 9 КЛАСС.
1. Определение частоты свободных колебаний нитяного маятника
Используя штатив с муфтой и лапкой, груз с прикреплённой к нему нитью, метровую линейку и секундомер, соберите экспериментальную установку для исследования свободных колебаний нитяного маятника. Определите время 30 полных колебаний и посчитайте частоту колебаний для случая, когда длина нити равна 1 м.
В бланке ответов:
2) запишите формулу для расчёта частоты колебаний;
4) запишите численное значение частоты колебаний маятника.
2. Зависимость силы упругости от степени растяжения пружины
Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и набор из трёх грузов, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени растяжения пружины. Определите растяжение пружины, подвешивая к ней поочередно один, два и три груза. Для определения веса грузов воспользуйтесь динамометром.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) укажите результаты измерения веса грузов и удлинения пружины для трёх случаев в виде таблицы (или графика);
3) сформулируйте вывод о зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени растяжения пружины.
Образец возможного выполнения
3.. Определение жесткости пружины
Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и два груза. Соберите экспериментальную установку для определения жесткости пружины. Определите жесткость пружины, подвесив к ней два груза. Для определения веса грузов воспользуйтесь динамометром.
При выполнении задания:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчета жесткости пружины;
3) укажите результаты измерения веса грузов и удлинения пружины;
4) запишите численное значение жесткости пружины.
Образец возможного выполнения
4. Зависимость периода свободных колебаний нитяного маятника от длины
Используя штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью, линейку и часы с секундной стрелкой (или секундомер), соберите экспериментальную установку для исследования зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити. Определите время для 30 полных колебаний и посчитайте период колебаний для трех случаев, когда длина нити равна соответственно 1 м, 0,5 м и 0,25 м.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний для трех длин нити маятника в виде таблицы;
3) посчитайте период колебаний для каждого случая и результаты занесите в таблицу;
4) сформулируйте качественный вывод о зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.
Образец возможного выполнения
5. Измерение коэффициента трения скольжения
Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, один груз, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трения скольжения между кареткой и поверхностью рейки.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчета коэффициента трения скольжения;
3) укажите результаты измерения веса каретки с грузом и силы трения скольжения при движении каретки с грузом по поверхности рейки;
4) запишите числовое значение коэффициента трения скольжения.
Образец возможного выполнения
6. Зависимость периода свободных колебаний пружинного маятника от массы груза
Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, набор грузов и секундомер, соберите экспериментальную установку для исследования свободных колебаний пружинного маятника. Определите время для 20-30 полных колебаний и вычислите период колебаний для грузов различных масс.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) измерьте длительность 20-30 полных колебаний для грузов трех различных масс, результаты представьте в виде таблицы;
3) вычислите период колебаний для каждого случая, результаты округлите до сотых долей секунды и занесите в таблицу;
4) сформулируйте вывод о зависимости периода свободных колебаний пружинного маятника от массы груза.
Образец возможного выполнения
7. Определение момента силы, приложенной к рычагу
Используя рычаг, три груза, штатив и динамометр, соберите установку для исследования равновесия рычага. Три груза подвесьте слева от оси вращения рычага следующим образом: два груза на расстоянии 6 см и один груз на расстоянии 12 см от оси. Определите момент силы, которую необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии 6 см от оси вращения рычага для того, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном положении.
В бланке ответов:
1) зарисуйте схему экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчета момента силы;
3) укажите результаты измерений приложенной силы и длины плеча;
4) запишите числовое значение момента силы.
Образец возможного выполнения
8. Определение плотности
Используя рычажные весы с разновесом, мензурку, стакан с водой, цилиндр, соберите экспериментальную установку для измерения плотности материала, из которого изготовлен цилиндр.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки для определения объема тела;
2) запишите формулу для расчета плотности;
3) укажите результаты измерения массы цилиндра и его объема;
4) запишите числовое значение плотности материала цилиндра.
Образец возможного выполнения
9. Измерение выталкивающей силы
Соберите экспериментальную установку для измерения выталкивающей силы.
В бланке ответов:
2) запишите формулу для расчета выталкивающей силы;
4) запишите численное значение выталкивающей силы.
Образец возможного выполнения
10. Работа силы трения
Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, два груза, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы трения скольжения при движении каретки с грузами по поверхности рейки на расстояние в 40 см.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчета работы силы трения скольжения;
3) укажите результаты измерения модуля перемещения каретки с грузами и силы трения скольжения при движении каретки с грузами по поверхности рейки;
4) запишите числовое значение работы стлы трения скольжения.
Образец возможного выполнения
11. Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления
Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, два груза, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления.
В бланке ответов:
1) нарисуйте схему эксперимента;
2) запишите формулу для расчета силы трения скольжения;
3) укажите результаты измерения;
4) сформулируйте вывод о зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления.
Образец возможного выполнения
12. Измерение периода свободных колебаний нитяного маятника
Используя штатив с муфтой и лапкой, груз с прикрепленной к нему нитью, метровую линейку и секундомер, соберите экспериментальную установку для исследования периода свободных колебаний нитяного маятника. Определите время для 30 полных колебаний и посчитайте период колебаний для случая, когда длина нити равна 1 м.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчета периода колебаний;
3) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний;
4) запишите численное значение периода колебаний маятника.
Образец возможного выполнения
13. Определение работы силы упругости при подъеме груза с помощью неподвижного блока
Используя штатив с муфтой, неподвижный блок, нить, три груза и динамометр, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы упругости при равномерном подъеме грузов с использованием неподвижного блока. Определите работу, совершаемую силой упругости при подъеме грузов на высоту 20 см.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчета работы силы упругости;
3) укажите результаты прямых измерений силы упругости и пути;
4) запишите числовое значение работы силы упругости.
Образец возможного выполнения
14. Определение оптической силы линзы
Используя собирающую линзу, экран, линейку, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света используйте свет от удаленного окна.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчета оптической силы линзы;
3) укажите результат измерения фокусного расстояния линзы;
4) запишите численное значение оптической силы линзы.
Образец возможного выполнения
15. Напряжение при последовательном соединении двух проводников
Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, ключ, соединительные провода, резисторы, обозначенные R 1 и R 2 , проверьте экспериментально правило для электрического напряжения при последовательном соединении двух проводников.
В бланке ответов:
2) измерьте электрическое напряжение на концах каждого из резисторов и общее напряжение на концах цепи из двух резисторов при их последовательном соединении;
3) сравните общее напряжение на двух резисторах с суммой напряжений на каждом из резисторов, учитывая, что погрешность прямых измерений с помощью лабораторного вольтметра составляет 0,2 В.
Сделайте вывод о справедливости или ошибочности проверяемого правила.
Образец возможного выполнения
16. Зависимость напряжения на концах проводника от силы электрического тока
Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R 1 , соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах.
В бланке ответов:
Образец возможного выполнения
17. Определение электрического сопротивления резистора
Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R 1 . Соберите экспериментальную установку для определения электрического сопротивления резистора. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,5 А.
В бланке ответов:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) запишите формулу для расчета электрического сопротивления;
4) запишите численное значение электрического сопротивления.
Образец возможного выполнения
18. Исследование зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах
Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах.
В бланке ответов:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) установив с помощью реостата поочередно силу тока в цепи 0,4 А, 0,5 А и 0,6 А и измерив в каждом случае значения электрического напряжения на концах резистора, укажите результаты измерения силы тока и напряжения для трех случаев в виде таблицы (или графика);
3) сформулируйте вывод о зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах.
Образец возможного выполнения
19. Определение мощности электрического тока
Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, соберите экспериментальную установку для определения мощности, выделяемой на резисторе. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,5 А.
В бланке ответов:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) запишите формулу для расчета мощности электрического тока;
3) укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,5 А;
4) запишите численное значение мощности электрического тока.
Образец возможного выполнения
20. Сила тока при параллельном соединении двух проводников
Используя источник тока (4,5 В), амперметр, ключ, соединительные провода, резисторы, обозначенные R1 и R2 , проверьте экспериментально правило для электрического напряжения при последовательном соединении двух проводников.
В бланке ответов:
1) нарисуйте электрическую схему экспериментальной установки;
2) измерьте силу тока на каждом из резисторов и общую силу тока вцепи при их параллельном соединении;
3) сравните общую силу тока в цепи с суммой сил токов на каждом из резисторов, учитывая, что погрешность прямых измерений с помощью лабораторного амперметра составляет 0,05 А. Сделайте вывод о справедливости или ошибочности проверяемого правила.
Образец возможного решения
21. Определение работы электрического тока
Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор R. Соберите экспериментальную установку для измерения работы электрического тока. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,5 А.
В бланке ответов:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) запишите формулу для расчета работы электрического тока;
3) укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,5 А в течение 10 мин;
4) запишите численное значение работы электрического тока.
Образец возможного выполнения
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ОГЭ ФИЗИКА 9