การวัดความเร่งของร่างกายระหว่างการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ งานห้องปฏิบัติการ: การวัดความเร่งของร่างกายภายใต้ความเร่งสม่ำเสมอ

แผนการสอน (2 ชั่วโมง)

หัวข้อบทเรียน: “งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 1 “การวัดความเร่งของร่างกายระหว่างการเคลื่อนไหวที่มีความเร่งสม่ำเสมอ”

ประเภทของกิจกรรม - ใช้ได้จริง

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

วัตถุประสงค์ของงาน: คำนวณความเร่งที่ลูกบอลกลิ้งไปตามรางเอียง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้วัดความยาวของการเคลื่อนที่ s ของลูกบอลในช่วงเวลาที่ทราบ t เนื่องจากมีการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอโดยไม่มีความเร็วเริ่มต้น

1. การจัดระเบียบบทเรียน

1) ทำเครื่องหมายผู้ที่ขาดเรียนในทะเบียนชั้นเรียน

2) มเสริมสร้างกิจกรรมการศึกษาของนักเรียน:ทัศนคติที่เป็นมิตรของครูและนักเรียน บูรณาการชั้นเรียนเข้ากับจังหวะธุรกิจอย่างรวดเร็ว ดึงดูดความสนใจของนักเรียนทุกคน

2. ความก้าวหน้าของงาน

จากนั้นเมื่อวัด s และ t คุณจะพบความเร่งของลูกบอล มันเท่ากับ:

ไม่มีการวัดที่แม่นยำอย่างแน่นอน มักมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของเครื่องมือวัดและสาเหตุอื่นๆ แม้ว่าจะมีข้อผิดพลาด แต่ก็มีหลายวิธีในการวัดที่เชื่อถือได้ วิธีที่ง่ายที่สุดคือการคำนวณค่าเฉลี่ยเลขคณิตจากผลลัพธ์ของการวัดอิสระหลายครั้งที่มีปริมาณเท่ากันหากเงื่อนไขการทดลองไม่เปลี่ยนแปลง นี่คือสิ่งที่เราเสนอให้ทำในงานนี้

เครื่องมือวัด: 1) เทปวัด; 2) เครื่องเมตรอนอม

วัสดุ: 1) รางน้ำ; 2) ลูกบอล; 3) ขาตั้งกล้องพร้อมข้อต่อและเท้า 4) กระบอกโลหะ

สั่งงาน

1. เสริมความแข็งแรงของรางน้ำโดยใช้ขาตั้งในตำแหน่งเอียงโดยทำมุมเล็กน้อยกับแนวนอน (รูปที่ 175) ที่ปลายด้านล่างของรางน้ำ ให้วางกระบอกโลหะลงไป

2. เมื่อปล่อยลูกบอล (พร้อมกับการตีเครื่องเมตรอนอม) จากปลายด้านบนของร่อง ให้นับจำนวนครั้งที่ตีเครื่องเมตรอนอมก่อนที่ลูกบอลจะชนกับกระบอกสูบ สะดวกในการทำการทดลองด้วยเครื่องเมตรอนอม 120 ครั้งต่อนาที

3. โดยการเปลี่ยนมุมเอียงของรางไปที่ขอบฟ้าและทำการเคลื่อนที่เล็กน้อยของกระบอกโลหะ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระหว่างจังหวะที่ลูกบอลถูกปล่อยและช่วงเวลาที่ชนกับกระบอกสูบนั้น จะมีจังหวะจังหวะ 4 ครั้ง (3 ช่วงเวลาระหว่างจังหวะ ).

4. คำนวณเวลาที่ลูกบอลเคลื่อนที่

5. ใช้เทปวัดกำหนดความยาวของการเคลื่อนที่ของลูกบอล โดยไม่ต้องเปลี่ยนความเอียงของราง (เงื่อนไขการทดลองจะต้องไม่เปลี่ยนแปลง) ให้ทำซ้ำการทดลองห้าครั้งอีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าจังหวะที่สี่ของเครื่องเมตรอนอมเกิดขึ้นพร้อมกับการกระแทกของลูกบอลบนกระบอกสูบโลหะ (สามารถขยับกระบอกสูบได้เล็กน้อย) สำหรับสิ่งนี้).

6.ตามสูตร

หาค่าเฉลี่ยของโมดูลัสการกระจัด แล้วคำนวณค่าเฉลี่ยของโมดูลัสความเร่ง:

7. ป้อนผลลัพธ์ของการวัดและการคำนวณลงในตาราง:

หมายเลขประสบการณ์

ส ม

ประหยัด ม

ตัวเลข

พัด

รถไฟใต้ดิน

โนมา

เสื้อ, ส

เอเอสอาร์, m/s2

ในการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอเป็นเส้นตรงโดยไม่มีความเร็วเริ่มต้น

โดยที่ S คือเส้นทางที่ร่างกายเดินทาง t คือเวลาที่ใช้ในการเดินทางไปตามเส้นทาง เครื่องมือวัด: เทปวัด (ไม้บรรทัด), เครื่องเมตรอนอม (นาฬิกาจับเวลา)

การตั้งค่าห้องปฏิบัติการและขั้นตอนการปฏิบัติงานมีรายละเอียดอยู่ในตำราเรียน

№ ประสบการณ์

เสื้อ, ส

ส ม

0,5

0,028

5,5

0,5

0,033

0,49

0,039

5,5

0,49

0,032

6,5

0,51

0,024

ค่าเฉลี่ย

5,7

0,5

0,031

การคำนวณ:

การคำนวณข้อผิดพลาด

ความแม่นยำของเครื่องมือ: เทปวัด:

1. แผนการสอนฟิสิกส์ในชั้นประถมศึกษาปีที่ 9

เรื่อง: งานห้องปฏิบัติการครั้งที่ 1“การวัดความเร่งของร่างกายระหว่างการเคลื่อนไหวด้วยความเร่งสม่ำเสมอ”

ครูฟิสิกส์ KSU “โรงเรียนมัธยมหมายเลข 13”: Ganovicheva M. A.

ทางการศึกษา: เรียนรู้การวัดความเร่งระหว่างการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่มีความเร่งสม่ำเสมอ เพื่อทดลองสร้างอัตราส่วนของเส้นทางที่ร่างกายเคลื่อนที่ระหว่างการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงที่มีความเร่งสม่ำเสมอตลอดช่วงระยะห่างที่เท่ากันของร่างกาย

พัฒนาการ: ส่งเสริมการพัฒนาทักษะการพูดการคิดความรู้ความเข้าใจและการศึกษาทั่วไป: วางแผนการดำเนินการเตรียมสถานที่ทำงานบันทึกผลการทำงาน ส่งเสริมความเชี่ยวชาญวิธีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์: การวิเคราะห์และการสังเคราะห์

การศึกษา: เพื่อสร้างทัศนคติที่ดีต่องานวิชาการ แรงจูงใจเชิงบวกในการเรียนรู้ ทักษะการสื่อสาร มีส่วนร่วมในการศึกษาของมนุษยชาติและมีระเบียบวินัย

ประเภทบทเรียน: บทเรียนเพื่อรวบรวมความรู้ทางทฤษฎี

รูปแบบการดำเนินการ: งานวิจัย.

2. แผนการเรียน:
3. I. เวทีองค์กร
4. 2. ขั้นตอนการอัพเดตความรู้พื้นฐาน
5. 3. ขั้นตอนการทำงานอิสระของนักศึกษา
6. 4. การสะท้อนกลับ
7. 5.ขั้นตอนสุดท้าย

การสนับสนุนวัสดุสำหรับแต่ละกลุ่ม: แบบฟอร์มรายงาน; คำแนะนำที่ถูกตัดเป็นวลี

รางโลหะสำหรับห้องปฏิบัติการยาว 1.4 ม. ลูกบอลโลหะเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5-2 ซม. เครื่องเมตรอนอม ไม้บรรทัด

ระหว่างเรียน:

1. ช่วงเวลาขององค์กร

ทักทาย. การสร้างระเบียบวินัยในการทำงาน การทำเครื่องหมายผู้ที่ขาดงาน สื่อสารวัตถุประสงค์และแผนการสอน การแบ่งชั้นเรียนออกเป็นกลุ่มโดยใช้การสุ่มเลือก

เพราะ วันนี้คุณทำงานเป็นกลุ่ม ทุกคนต้องพยายามทำงานส่วนของตนเองให้ดีที่สุด ลองตรวจสอบ d/z กัน สมาชิกกลุ่มแต่ละคนตอบคำถามหลังย่อหน้าที่ 5 ให้กับเพื่อนของเขา

มาพูดถึงวัณโรคกันดีกว่า เพื่อป้องกันอุบัติเหตุ ควรวางเครื่องมือบนโต๊ะสาธิตในลักษณะที่ในระหว่างการทดลอง จะต้องไม่มีโอกาสที่ชิ้นส่วนที่บินได้เข้าไปในตัวนักเรียน

ก่อนเริ่มงานให้เข้าใจความก้าวหน้าของงานด้วยการฟังครู

เพื่อสร้างบทสนทนา ฉันเสนอคำแนะนำให้นักเรียนทำงานห้องปฏิบัติการให้เสร็จสิ้นโดยตัดเป็นวลี ภาคผนวก 2สิ่งนี้ทำให้นักเรียนไม่เพียงต้องทำซ้ำความรู้ที่ได้รับมาก่อนหน้านี้เท่านั้น แต่ยังต้องเปิดเผยตรรกะของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ด้วย

ขอให้นักเรียนหารือเกี่ยวกับงานภาคปฏิบัติ ร่างแนวทางในการแก้ปัญหา นำไปปฏิบัติ และสุดท้าย นำเสนอผลลัพธ์ที่ค้นพบร่วมกัน

ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาความสามารถในการแสดงความคิดของตนอย่างชัดเจน (สร้างคำพูดที่สมบูรณ์และชัดเจน) และเข้าใจคู่ครอง (ฟังเขา ไม่เพียงแต่เข้าใจความหมายในวลีของเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความหมายด้วย)

กาวคำแนะนำเข้าด้วยกัน กรอกบรรทัดและคอลัมน์ว่าง

ระหว่างดำเนินการ

1.มีความเอาใจใส่ มีระเบียบวินัย ระมัดระวัง

2. ห้ามออกจากที่ทำงานโดยไม่ได้รับอนุญาตจากครู

3. วางเครื่องมือ วัสดุ และอุปกรณ์ในสถานที่ทำงานตามลำดับ ไม่ควรมีวัตถุแปลกปลอมบนโต๊ะ จับลูกบอลโลหะอย่างระมัดระวัง! อย่าขันข้อต่อขาตั้งกล้องให้แน่นเกินไป!

หากคุณพบความผิดปกติใดๆ ในสภาพของอุปกรณ์ที่คุณใช้ โปรดแจ้งอาจารย์ของคุณทราบ

นักเรียนปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการ สรุปผล และกรอกแบบฟอร์มรายงาน ภาคผนวก 1หากนักเรียนเชี่ยวชาญตรรกะของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ พวกเขาก็จะยึดคำแนะนำเข้าด้วยกันตามลำดับที่แสดงด้านล่าง

ความคืบหน้า:

ประกอบการติดตั้งตามแบบ

ปล่อยลูกบอลออกจากปลายด้านบนของรางน้ำ

วัดระยะทาง h - ความสูงของปลายบนของรางน้ำและระยะทาง S ที่ลูกบอลเดินทาง

คำนวณเวลา t การเคลื่อนที่ของลูกบอลโดยพิจารณาจากจำนวนจังหวะการเต้นของเครื่องเมตรอนอม

คำนวณความเร่งของลูกบอล

เปลี่ยนความชันของรางน้ำและทำการทดลองซ้ำอีกสองครั้ง

ป้อนผลลัพธ์การวัดและการคำนวณลงในตาราง

คำนวณความเร่งเฉลี่ย.

เขียนข้อสรุป: สิ่งที่คุณวัดได้และผลลัพธ์เป็นอย่างไร

ครูดำเนินงานให้คำปรึกษาเป็นรายบุคคลและรับรายงานและคำตอบเพื่อทดสอบคำถามจากกลุ่มแรกเพื่อทำงานให้เสร็จสิ้น จากนั้นนักเรียนเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็นครูและรับรายงานจากกลุ่มถัดไป

4. การสะท้อนกลับ

บทเรียนของเรากำลังจะจบลงแล้ว ในบรรยากาศและสภาพแวดล้อมที่เราทำงานในวันนี้ พวกคุณแต่ละคนมีความรู้สึกที่แตกต่างกัน และตอนนี้ ผมอยากให้คุณประเมินว่าคุณรู้สึกสบายใจภายในบทเรียนนี้แค่ไหน พวกคุณแต่ละคนมารวมกันเป็นชั้นเรียน และคุณชอบงานที่เราทำในวันนี้หรือไม่

5.ขั้นตอนสุดท้าย

ตอนนี้เรามาประเมินงานของคุณร่วมกันในบทเรียนของวันนี้ มีการตั้งชื่อกลุ่มและเกรด พวกคุณแต่ละคนอยู่ในกลุ่มระหว่างบทเรียน และคะแนนที่ได้รับในวันนี้จะมอบให้กับสมาชิกกลุ่มแต่ละคนเท่ากัน เราจะแบ่งกลุ่มสำหรับบทเรียนต่อไป คุณจะทำการทดลองที่กาลิเลโอทำหลายครั้งเพื่อกำหนดความเร่งของวัตถุที่ตกลงมา กลุ่มจะได้รับงานขั้นสูง: ค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับกาลิเลโอ กำหนดบทบาท และวางแผนงานของกลุ่ม

ภาคผนวก 1

รายงานห้องปฏิบัติการ #1

การวัดความเร่งของร่างกายระหว่างการเคลื่อนไหวด้วยความเร่งสม่ำเสมอ

กลุ่ม 9 “__” ________________________________________________________________________________________________________________

วัตถุประสงค์ของงาน: เพื่อวัดความเร่งของลูกบอลที่กลิ้งลงมาตามรางเอียง

เกี่ยวกับ
อุปกรณ์: เครื่องเมตรอนอม ________________________________________________________________________________________________________________

ภาคผนวก 2

ความคืบหน้า:

เราประกอบการติดตั้งตามแบบ

ปล่อยลูกบอลออกจากปลายด้านบนของรางน้ำ

เราวัดระยะทางที่ S เคลื่อนที่โดยลูกบอล

เราคำนวณเวลา t การเคลื่อนที่ของลูกบอลโดยพิจารณาจากจำนวนจังหวะการเต้นของเครื่องเมตรอนอม

คำนวณความเร่งของลูกบอล

เราเพิ่มมุมของรางน้ำและทำการทดลองซ้ำอีกครั้ง

ผลลัพธ์ของการวัดและการคำนวณถูกป้อนลงในตาราง

คำนวณความเร่งเฉลี่ยแล้ว

งาน:
หมายเลขปัญหา 1
วัตถุประสงค์ของงาน: คำนวณความเร่งที่ลูกบอลกลิ้งไปตามรางเอียง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้วัดความยาวของการเคลื่อนที่ s ของลูกบอลในช่วงเวลาที่ทราบ t เนื่องจากมีการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอโดยไม่มีความเร็วเริ่มต้น

จากนั้นเมื่อวัด s และ t คุณจะพบความเร่งของลูกบอล มันเท่ากับ:

ไม่มีการวัดที่แม่นยำอย่างแน่นอน มักมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของเครื่องมือวัดและสาเหตุอื่นๆ แม้ว่าจะมีข้อผิดพลาด แต่ก็มีหลายวิธีในการวัดที่เชื่อถือได้ วิธีที่ง่ายที่สุดคือการคำนวณค่าเฉลี่ยเลขคณิตจากผลลัพธ์ของการวัดอิสระหลายครั้งที่มีปริมาณเท่ากันหากเงื่อนไขการทดลองไม่เปลี่ยนแปลง นี่คือสิ่งที่เราเสนอให้ทำในงานนี้
เครื่องมือวัด: 1) เทปวัด; 2) เครื่องเมตรอนอม
วัสดุ: 1) รางน้ำ; 2) ลูกบอล; 3) ขาตั้งกล้องพร้อมข้อต่อและเท้า 4) กระบอกโลหะ
สั่งงาน
1. เสริมความแข็งแรงของรางน้ำโดยใช้ขาตั้งในตำแหน่งเอียงโดยทำมุมเล็กน้อยกับแนวนอน (รูปที่ 175) ที่ปลายด้านล่างของรางน้ำ ให้วางกระบอกโลหะลงไป

2. เมื่อปล่อยลูกบอล (พร้อมกับการตีเครื่องเมตรอนอม) จากปลายด้านบนของร่อง ให้นับจำนวนครั้งที่ตีเครื่องเมตรอนอมก่อนที่ลูกบอลจะชนกับกระบอกสูบ สะดวกในการทำการทดลองด้วยเครื่องเมตรอนอม 120 ครั้งต่อนาที
3. โดยการเปลี่ยนมุมเอียงของรางไปที่ขอบฟ้าและทำการเคลื่อนที่เล็กน้อยของกระบอกโลหะ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระหว่างช่วงเวลาที่ลูกบอลถูกปล่อยและช่วงเวลาที่ชนกับกระบอกสูบ จะมีจังหวะจังหวะ 4 ครั้ง (3 ช่วงเวลาระหว่างจังหวะ ).
4. คำนวณเวลาที่ลูกบอลเคลื่อนที่
5. ใช้เทปวัดกำหนดความยาวของการเคลื่อนที่ของลูกบอล โดยไม่ต้องเปลี่ยนความเอียงของราง (เงื่อนไขการทดลองจะต้องไม่เปลี่ยนแปลง) ให้ทำซ้ำการทดลองห้าครั้งอีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าจังหวะที่สี่ของเครื่องเมตรอนอมเกิดขึ้นพร้อมกับการกระแทกของลูกบอลบนกระบอกสูบโลหะ (สามารถขยับกระบอกสูบได้เล็กน้อย) สำหรับสิ่งนี้).
6.ตามสูตร

หาค่าเฉลี่ยของโมดูลัสการกระจัด แล้วคำนวณค่าเฉลี่ยของโมดูลัสความเร่ง:

7. ป้อนผลลัพธ์ของการวัดและการคำนวณลงในตาราง:

หมายเลขประสบการณ์

ตัวเลข
พัด
รถไฟใต้ดิน
โนมา

เอเอสอาร์, m/s2

ในการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอเป็นเส้นตรงโดยไม่มีความเร็วเริ่มต้น

โดยที่ S คือเส้นทางที่ร่างกายเดินทาง t คือเวลาที่ใช้ในการเดินทางไปตามเส้นทาง เครื่องมือวัด: เทปวัด (ไม้บรรทัด), เครื่องเมตรอนอม (นาฬิกาจับเวลา)
การตั้งค่าห้องปฏิบัติการและขั้นตอนการปฏิบัติงานมีรายละเอียดอยู่ในตำราเรียน

ค่าเฉลี่ย

การคำนวณ:

การคำนวณข้อผิดพลาด
ความแม่นยำของเครื่องมือ: เทปวัด:

นาฬิกาจับเวลา:

มาคำนวณข้อผิดพลาดสัมบูรณ์:

มาคำนวณข้อผิดพลาดสัมพันธ์กัน:

ข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ของการวัดทางอ้อม:

ความเร่งที่พบจากงานสามารถเขียนได้ดังนี้

แต่สำหรับข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ที่กำหนด หลักสุดท้ายในค่า ACP นั้นไม่สำคัญ ดังนั้นเราจึงเขียนดังนี้:

เรื่อง. งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 1 “การหาความเร่งของร่างกายในกรณีที่มีการเคลื่อนไหวด้วยความเร่งสม่ำเสมอ”

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: วัดความเร่งของลูกบอลที่กลิ้งลงมาตามรางเอียง

ประเภทบทเรียน: การควบคุมและการประเมินความรู้

อุปกรณ์: ช่องโลหะ, ขาตั้งพร้อมข้อต่อและแคลมป์, กระบอกเหล็ก, สายวัด, นาฬิกาจับเวลาหรือนาฬิกามือสอง

ความคืบหน้า

1. ประกอบการติดตั้งตามภาพ (ปลายบนของรางน้ำควรอยู่สูงกว่าปลายล่างไม่กี่เซนติเมตร) วางกระบอกโลหะลงในรางน้ำที่ปลายล่าง เมื่อลูกบอลกลิ้งไปโดนกระบอกสูบ เสียงของการกระแทกจะช่วยกำหนดเวลาการเคลื่อนที่ของลูกบอลได้แม่นยำยิ่งขึ้น

2. ทำเครื่องหมายตำแหน่งเริ่มต้นของลูกบอลบนร่องรวมถึงตำแหน่งสุดท้าย - ปลายด้านบนของกระบอกโลหะ

3. วัดระยะห่างระหว่างเครื่องหมายบนและล่างบนรางน้ำ (เส้นทางที่ลูกบอลเดินทาง) และเขียนผลการวัดลงในตาราง

4. เมื่อกำหนดช่วงเวลาที่เข็มวินาทีอยู่ในฝ่ายหารด้วย 10 ลงตัวแล้ว ให้ปล่อยลูกบอลโดยไม่ต้องกดที่เครื่องหมายด้านบน และวัดเวลา t ก่อนที่ลูกบอลจะชนกระบอกสูบ

ทำซ้ำการทดลองสามครั้ง บันทึกผลการวัดลงในตาราง ในระหว่างการทดลองแต่ละครั้ง ให้ปล่อยลูกบอลจากตำแหน่งเริ่มต้นเดียวกัน และตรวจสอบให้แน่ใจว่าปลายด้านบนของกระบอกสูบอยู่ในส่วนที่สอดคล้องกัน

5. คำนวณ และเขียนผลลัพธ์ลงในตาราง

6. คำนวณความเร่งที่ลูกบอลกลิ้ง: เขียนผลการคำนวณลงในตาราง

7. ในการคำนวณข้อผิดพลาดให้ใช้วิธีการประมาณค่าข้อผิดพลาดของการวัดทางอ้อมและค้นหาขีด จำกัด amax และ min ซึ่งมีค่าความเร่งที่แท้จริงอยู่:

8. คำนวณค่าเฉลี่ย a sir และค่าความคลาดเคลื่อนการวัดสัมบูรณ์ ใช่ โดยใช้สูตร:

9. คำนวณข้อผิดพลาดการวัดสัมพัทธ์:

10. เขียนผลการคำนวณลงในตาราง:

11. เขียนผลลัพธ์ลงในสมุดบันทึกของคุณสำหรับงานในห้องปฏิบัติการในรูปแบบ a = acp ± ∆ a โดยแทนที่ค่าตัวเลขของค่าที่คำนวณได้ลงในสูตร

12. เขียนข้อสรุปลงในสมุดบันทึกห้องปฏิบัติการของคุณ: สิ่งที่คุณวัดได้และผลลัพธ์เป็นอย่างไร