Доклад на тему градуирование пружины и измерение сил динамометром

Обновлено: 02.07.2024

Характер и форма организации учебно-познавательной деятельности учащихся: экспериментальный характер деятельности, парная и индивидуальная работа.

Оборудование: Набор грузов по 100 грамм, динамометр, листочек белой бумаги, штатив с муфтой и лапкой, три разных цилиндра из набора тел, линейка.

Ход урока

1. Оргмомент.

2. Актуализация знаний.

(фронтальный опрос учащихся)

Что называется силой?
Что значит величина векторная?
Единица измерения силы?
Что имеет сила? (или чем определяется сила?)
Какие силы вы знаете?
Что называется силой упругости?
Что вы можете сказать о направлении силы упругости?
Сформулируйте закон Гука.
Что характеризует жесткость? От чего она зависит?
Что такое деформация?
Какую деформацию называют упругой?
Приведите примеры упругих деформаций.
С помощью какого прибора может быть измерена сила?
Каков принцип действия динамометра?

3. Проведение инструктажа по технике безопасности.

Правила поведения при выполнении лабораторной работы:

при выполнении работы нужно оставаться на своем месте,
быть внимательными и сосредоточенными.
Если что-то неясно, нужно поднять руку, чтобы учитель мог подойти и ответить на вопрос.

Эпиграфы к уроку:

Наблюдать, изучать, работать.
М. Фарадей

Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением.
М. Ломоносов

Всякое знание реальности начинается с опыта и кончается им.
А.Эйнштейн

4. Выполнение лабораторной работы.

Цель работы: научиться градуировать пружину, получать шкалу с любой (заданной) ценой деления и с её помощью измерять силы.

(Выполняется по описанию в учебнике)

Порядок выполнения работы:

Зажмите динамометр с закрытой шкалой в лапке штатива вертикально.
Отметьте на листочке бумаги нулевое положение указателя
(поставьте цифру 0).
Рассчитайте силу тяжести, действующую на один груз, по формуле:
F= m · g, принимая ускорение свободного падения равным g=10 м/с 2
(показание записать в рабочую тетрадь).
Отметьте на листочке бумаги полученный результат
Подвешивая к динамометру два груза, три, отмечайте положение указателя. Поставьте соответственно цифры 2, 3.
Поставьте букву Н над цифрами шкалы, обозначив единицы силы.
Ваш динамометр готов!
Определите цену деления полученного динамометра.
Что для этого надо сделать?
Как определить цену деления у прибора?
Сравните проградуированный вами динамометр с готовым динамометром с открытой шкалой. Определите его цену деления.
Какой у вас получился результат?
Измерьте вес цилиндров, изготовленных из разных веществ.

Сначала с помощью проградуированного вами динамометра, затем с помощью динамометра, изготовленного в фабричных условиях.

Цель лабораторной работы: научиться градуировать шкалу динамометра с помощью жесткой пружины, получать шкалу с любой ценой деления и с ее помощью измерять силы.

Описание разработки

Цель работы: научиться градуировать шкалу динамометра с помощью жесткой пружины и получать шкалу с любой ценой деления и с ее помощью измерять силы.

Оборудование: динамометр, шкала которого отсутствует или закрыта бумагой, набор грузов по 102г, штатив с муфтой, лапкой и кольцом.

Ход работы

1. Шкалу динамометра закрыть бумагой и укрепить в лапке штатива.

2. Отметить горизонтальной чертой начальное положение указателя динамометра, - это 0 Н.

3. Подвесить к крючку динамометра груз, масса которого 100 г.

4. Отметить положение указателя динамометра горизонтальной чертой на бумаге и написать рядом 1Н.

5. Добавляя еще по одному грузу, сделать отметки указателя динамометра. Подписать 2Н, 3Н, 4 Н.

6. Разделить каждое расстояние между делениями с цифрами на 5 промежутков, получить более точную шкалу динамометра.

7. Измерьте вашим динамометром вес предложенного тела, предмета находящегося на парте.

8. Снимите бумагу и сравните свою шкалу с фабричной.

9. Измерьте динамометром вес предложенного тела и сравните с предыдущим значением. Сделайте вывод.

(Место для вклейки)

Вывод:

Контрольные вопросы.

1. Какими будут показания динамометра, если подвесить грузы массой 50 г; 150 г?

2. Какую наименьшую силу можно измерить сделанным вами динамометром?

Весь материал - смотрите документ.

Содержимое разработки

Лабораторная работа

Градуирование пружины и измерение сил динамометром.

Цель работы: научиться градуировать шкалу динамометра с помощью жесткой пружины и получать шкалу с любой ценой деления и с ее помощью измерять силы. Оборудование: динамометр, шкала которого отсутствует или закрыта бумагой, набор грузов по 102г, штатив с муфтой, лапкой и кольцом.

1. Шкалу динамометра закрыть бумагой и укрепить в лапке штатива.

2. Отметить горизонтальной чертой начальное положение указателя динамометра, - это 0 Н.

3. Подвесить к крючку динамометра груз, масса которого 100 г.

4. Отметить положение указателя динамометра горизонтальной чертой на бумаге и написать рядом 1Н.

5. Добавляя еще по одному грузу, сделать отметки указателя динамометра. Подписать 2Н, 3Н, 4 Н.

7. Измерьте вашим динамометром вес предложенного тела, предмета находящегося на парте.

8. Снимите бумагу и сравните свою шкалу с фабричной.

9. Измерьте динамометром вес предложенного тела и сравните с предыдущим значением. Сделайте вывод.

Выполнение работы.

(Место для вклейки)

Вывод:

Контрольные вопросы.

1. Какими будут показания динамометра, если подвесить грузы массой 50 г; 150 г?

2. Какую наименьшую силу можно измерить сделанным вами динамометром?

-80%

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Лабораторная работа № 6 Градуирование пружины и измерение сил динамометром.

Приборы и материалы: динамометр, шкала которого закрыта бумагой; набор грузов массой по 102 г; штатив с муфтой и лапкой.

Указания к работе. 4. Подвесьте к динамометру один груз и отметьте карандашом на шкале новое положение указателя динамометра в 1 Н.

Указания к работе. 5. Подвешивайте затем еще второй и третий грузы и каждый раз отмечайте новое положение указателя динамометра.

Указания к работе. 6. Снимите динамометр со штатива и пронумеруйте деления шкалы от 0 до 3 Н. 7. Определите, одинаковы ли расстояния между соседними делениями.

Указания к работе. 8. Зная, что груз массой 102 г растягивает пружину с силой в 1 Н, запишите в тетради, с какой силой растянут пружину грузы массой 51 г? 153 г?.

Указания к работе. 9. Не подвешивая к динамометру грузы, получите шкалу с ценой деления 0,1 Н. 10. Измерьте проградуированным динамометром вес какого-нибудь тела.

Указания к работе. 11. Нарисуйте в тетради проградуированный динамометр. 12. Сделайте вывод в соответствии с целью работы.

Домашнее задание. 1. § 27. 2. Упр. 10 (стр. 67 учебника).

Краткое описание документа:

Данная лабораторная работа нацелена на выработку умения самостоятельного изготовления простейшего измерительного прибора на основе имеющихся физических знаний. Презентация используется при выполнении лабораторной работы и позволяет организовать работу всех учащихся синхронно и поэтапно. Выполнить работу смогут даже учащиеся, не имеющие на уроке учебника. В конце урока предлагается домашнее задание на повторение учебного материала, отрабатываемого в лабораторной работе. В презентации использована инструкция к лабораторной работе из учебника А.В. Перышкина "Физика-7".

подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Сейчас обучается 933 человека из 80 регионов

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

Курс добавлен 31.01.2022
Сейчас обучается 24 человека из 17 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

ЗП до 91 000 руб.
Гибкий график
Удаленная работа

Дистанционные курсы для педагогов

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 608 817 материалов в базе

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Оставьте свой комментарий

17.11.2014 7831
PPTX 158.2 кбайт
219 скачиваний
Рейтинг: 3 из 5
Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Морозова Марина Валентиновна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Курские власти перевели на дистант школьников в районах на границе с Украиной

Время чтения: 1 минута

Минтруд предложил упростить направление маткапитала на образование

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России

Время чтения: 1 минута

Время чтения: 2 минуты

Минпросвещения России подготовит учителей для обучения детей из Донбасса

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

В данном уроке мы познакомимся с новым прибором, который называется динамометром. С его помощью можно измерить силу, действующую на тело.

Динамометр — это прибор для измерения силы.

Рассмотрим самый простой вид динамометра — пружинный. Это поможет нам разобраться с принципом действия прибора. Основной его частью является стальная пружина.

Не сложно догадаться, что если подвесить к пружине груз, то она растянется. Другими словами, наблюдатель видит, что на подвешенное тело действует сила, и может определить ее величину.

Пружинный динамометр

Простой пружинный динамометр можно изготовить самостоятельно (рисунок 1). Он состоит из нескольких частей:

стальная пружина с крючком и указателем на конце
корпус для крепления пружины
шкала

Сначала закрепляем пружину на корпусе таким образом, чтобы ее нижний конец оставался свободным. Затем к нему прикрепляем указатель. Если разогнуть последний виток пружины, то его можно использовать в качестве указателя.

Шкалу можно изготовить из полоски обычной бумаги, нанеся на нее штрихи и числа. Поэтому приклеим бумагу на корпус и сделаем на ней первую отметку (рисунок 2, а). Это будет нулевая отметка, которая показывает, где заканчивается нерастянутая пружина.

Рисунок 2. Градуировка динамометра.

Из прошлого урока нам известно, что на груз массой $\frac$ кг ($102$ г) будет действовать сила тяжести, равная $1$ Н. Поэтому подвесим на крючок груз указанной массы и посмотрим, насколько растянется пружина.

Если пружина прекратила растяжение и груз остановился, это означает, что сила тяжести, действующая на тело, и сила упругости пружины уравнялись. Новое положение указателя отметим на бумаге, поставив цифру 1 (рисунок 1, б).

Так мы уже получили начало шкалы и необходимо ее продолжить. И сделать это можно по-разному:

Поочередно подвешивать грузы массой $204$ г, $306$ г, $408$ г и т. д., проставляя соответствующие отметки: 2, 3, 4 и т. д.
Воспользоваться двумя имеющимися отметками (0 и 1) и с помощью линейки отложить отрезки такой же длины, отметив их числами 2, 3, 4 и т. д.

Теперь у нас есть шкала, которая позволяет измерять силу с точностью до целых. Но точность нашей шкалы можно улучшить до десятых, нанеся на нее дополнительные деления — 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 и т. д.

Для этого разделим расстояние между отметками 0 и 1 на 10 одинаковых частей, поставив соответствующие штрихи. Аналогично поделим на части и другие отрезки ( между отметками 2 и 3, 3 и 4, и т. д.).

Описанным способом мы осуществили градуировку шкалы, цена деления которой равна $0,1$ Н.

Принцип действия динамометра

Итак, мы видим, что для измерения силы, действующей на груз, необходимо уравнять ее с силой растяжения пружины динамометра. Указатель, закрепленный на пружине, покажет величину этой силы согласно шкале. Таким образом, можно сделать вывод, что:

Устройство динамометра основывается на сравнении измеряемой силы с силой упругости пружины.

Например, если подвесить груз какой-то массы, то мы будем сравнивать силу тяжести, действующую на этот груз, и величину силы упругости растянутой пружины.

Если мы возьмем крючок на конце пружины и потянем за него, то мы будем сравнивать силу, приложенную нами, с силой упругости пружины. Так, с помощью динамометра можно измерять различные силы.

Вспомним закон Гука — он гласит, что сила упругости тела при растяжении прямо пропорциональна изменению длины тела. Принцип работы динамометра подтверждает этот закон — пружина удлиняется во столько же раз, во сколько увеличивается сила ее упругости.

Виды динамометров

Можно выделить несколько видов динамометров на основе принципа их действия:

Механические динамометры (рычажные или пружинные)

В основе работы механических динамометров лежит деформация. Принцип действия пружинного динамометра подробно описан выше. В рычажном динамометре под действием измеряемой силы происходит деформация рычага, которая и показывает величину силы.

Принцип действия таких динамометров основан на определении количества жидкости, вытесняемой из цилиндра под действием измеряемой силы.

У таких динамометров имеется датчик, который преобразует деформацию в электрический сигнал. Это вид динамометров стал широко применяться в последнее время.

Современные модели динамометров могу соединять и использовать в себе несколько принципов действия.

Применение динамометров

Динамометры имеют очень широкое применение. Например, в медицине используются специальные медицинские динамометры. Они предназначены для измерения силы различных мышечных групп человека.

Одним из таких приборов является ручной динамометр, который называется силомером (рисунок 3). С его помощью измеряется мускульная сила руки при сжатии кисти в кулак.

Рисунок 3. Силомер — электронный кистевой динамометр.

Для того чтобы измерить тяговые усилия локомотивов, тракторов, морских буксиров и другой техники, используют специальные тяговые динамометры (рисунок 4).

Рисунок 4. Применение тягового динамометра.

Такие динамометры способны измерять силы до нескольких десятков тысяч ньютонов. Современные модели имеют пульт дистанционного управления с дисплеем (рисунок 5).

Рисунок 5. Тяговый динамометр.

При монтаже проводов и кабелей используют динамометры для определения силы натяжения провода (рисунок 6). Существуют специальные монтажные таблицы с необходимыми значениями.

Рисунок 6. Динамометр для монтажных работ.

Динамометры используют не только в специальной технике, но и в обычных для нас местах: в метро, в автобусах и даже в лифте. Здесь эти приборы используют для измерения силы сжатия створок различных автоматических дверей.

Читайте также: