Изучение закона сохранения механической энергии. Вывод лабораторная работа изучение закона сохранения механической энергии Использованная методическая литература

Ход лабораторной работы 5. Изучение закона сохранения механической энергии

1. Соберите установку, изображенную на рисунке.

2. Привяжите груз на нити к крючку динамометра (длина нити 12-15 см). Закрепите динамометр в зажиме штатива на такой высоте, чтобы груз, поднятый до крючка, при падении не доставал до стола.

3. Приподняв груз так, чтобы нить провисала, установите фиксатор на стержне динамометра вблизи ограничительной скобы.

4. Поднимите груз почти до крючка динамометра и измерьте высоту груза над столом (удобно измерять высоту, на которой находится нижняя грань груза).

5. Отпустите груз без толчка. Падая, груз растянет пружину, и фиксатор переместится по стержню вверх. Затем, растянув рукой пружину так, чтобы фиксатор оказался у ограничительной скобы, измерьте и

6. Вычислите: а) вес груза ; б) увеличение потенциальной энергии пружины в) уменьшение потенциальной энергии груза .

7. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу, помещенную в тетради для лабораторных работ.

8. Найдите значение отношения .

9. Сравните полученное отношение с единицей и запишите в тетради для лабораторных работ сделанный вывод; укажите, какие превращения энергии происходили при движении груза вниз.

Лабораторные работы. 2014

Лабораторная работа № 2 Экспериментальное изучение закона сохранения механической энергии. Цель работы: научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и упруго деформированной пружины, сравнить два значения потенциальной энергии системы. Оборудование: штатив с муфтой, динамометр лабораторный с фиксатором, лента измерительная, груз на нити. Указания к работе. Для выполнения работы собирают установку, показанную на рисунке. Динамометр укрепляется в лапке штатива. Жесткость пружины равна 40 Н/м Порядок выполнения работы. 1. Привяжите груз к нити, другой конец нити привяжите к крючку динамометра. 2. Измерьте расстояние l от крючка динамометра до центра тяжести груза. 3. Поднимите груз до высоты крючка динамометра и отпустите l его. Поднимая груз, расслабьте пружину и укрепите фиксатор около ограничительной скобы. 4. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное удлинение l пружины. 5. Найдите высоту падения груза. Она равна h  l  l . 6. Вычислите потенциальную энергию системы в первом положении груза, т. е. перед началом падения, приняв за нулевой уровень учение потенциальной энергии Δl груза в конечном его положении: E p1  mgh  mg(l  l) . В конечном положении груза его потенциальная энергия равна нулю. Потенциальная энергия системы в этом состоянии определяется лишь энергией упруго деформированной пружины: E p 2 kl 2  Вычислите ее. 2 7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу. № опыта l, м Δl, м h, м hср m, кг Еp1, Дж Еp2, Дж 1 2 3 4 5 8. Сравните значения потенциальной энергии в первом и втором состояниях системы и сделайте вывод. Лабораторная работа № 2 Экспериментальное изучение закона сохранения механической энергии. Цель работы: научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и упруго деформированной пружины, сравнить два значения потенциальной энергии системы. Оборудование: штатив с муфтой, динамометр лабораторный с фиксатором, лента измерительная, груз на нити. Указания к работе. Для выполнения работы собирают установку, показанную на рисунке. Динамометр укрепляется в лапке штатива. Жесткость пружины равна 40 Н/м Порядок выполнения работы. 1. Привяжите груз к нити, другой конец нити привяжите к крючку динамометра. 2. Измерьте расстояние l от крючка динамометра до центра тяжести груза. 3. Поднимите груз до высоты крючка динамометра и отпустите l его. Поднимая груз, расслабьте пружину и укрепите фиксатор около ограничительной скобы. 4. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное удлинение l пружины. 5. Найдите высоту падения груза. Она равна h  l  l . 6. Вычислите потенциальную энергию системы в первом положении груза, т. е. перед началом падения, приняв за нулевой уровень учение потенциальной энергии Δl груза в конечном его положении: E p1  mgh  mg(l  l) . В конечном положении груза его потенциальная энергия равна нулю. Потенциальная энергия системы в этом состоянии определяется лишь энергией упруго деформированной пружины: E p 2 kl 2  Вычислите ее. 2 7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу. № опыта l, м Δl, м h, м hср m, кг Еp1, Дж Еp2, Дж 1 2 3 4 5 8. Сравните значения потенциальной энергии в первом и втором состояниях системы и сделайте вывод.

Разделы: Физика

Обучающая : научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землёй тела и деформированной пружины, сравнивать два значения потенциальной энергии системы.

Развивающая : развивать умение применять теоретические знания при выполнении лабораторной работы, умение анализировать и делать выводы.

Воспитательная : воспитывать способность к самоанализу и критическому отношению к своим знаниям.

Оргмомент — 5 минуты.

Введение в тему урока — 5 минут.

Изучение теоретической части работы и оформление – 10 минут.

Выполнение работы — 20 минут.

Самооценка полученных выводов и завершающая часть урока — 5 минут.

Приборы и материалы к уроку.

Повторяется определение потенциальной энергии, силы упругости.

Введение в тему урока

Учитель кратко рассказывает о порядке выполнения работы и отличии от работы описанной в учебнике.

Запись темы урока

1. Запись в тетрадь.

Ученики оформляют лабораторную работу чертят таблицу.

2. Учитель объясняет задачу с применением демонстрации, одеваем кусочек пенопласта на стержень идущий от пружины динамометра, поднимаем грузик на длину нити (5-7см.) и опускаем кусочек пенопласта упирается в ограничитель в нижней части динамометра и подымается вверх при сжатии пружины. А далее по плану работы растягиваем пружину пока пенопласт не коснётся ограничителя динамометра измеряем максимальное растяжение пружины и максимальную силу упругости.

3. Ученики задают вопросы, проясняют непонятные моменты.

4. Приступают к выполнению практической части работы.

5. Выполняют расчёты, проверяют закон сохранения энергии.

6. Делают выводы, сдают тетради.

Самооценка знаний

Ученики озвучивают выводы, полученные результаты и дают им оценку.

Изменения в лабораторную работу внесены исходя из имеющегося оборудования.

При выполнении работы поставленные цели достигаются.

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Лабораторная работа № 7 «Изучение закона сохранения механической энергии»

Решебник по физике за 9 класс (И.К.Кикоин, А.К.Кикоин, 1999 год),
задача №7
к главе «ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ».

Цель работы: сравнить две величины-уменьшение потенциальной энергии прикрепленного к пружине тела при его падении и увеличение потенциальной энергии растянутой пружины.

1) динамометр, жесткость пружины которого равна 40 Н/м; 2) линейка

измерительная; 3) груз из набора по механике; масса груза равна (0,100 ±0,002) кг.

Материалы: 1) фиксатор;

2) штатив с муфтой и лапкой.

Для работы используется установка, показанная на рисунке 180. Она представляет собой укрепленный на штативе динамометр с фиксатором 1.

Пружина динамометра заканчивается проволочным стержнем с крючком. Фиксатор (в увеличенном масштабе он показан отдельно - помечен цифрой 2) - это легкая пластинка из пробки (размерами 5 Х 7 X 1,5 мм), прорезанная ножом до ее центра. Ее насаживают на проволочный стержень динамометра. Фиксатор должен перемещаться вдоль стержня с небольшим трением, но трение все же должно быть достаточным, чтобы фиксатор сам по себе не падал вниз. В этом нужно убедиться перед началом работы. Для этого фиксатор устанавливают у нижнего края шкалы на ограничительной скобе. Затем растягивают и отпускают.

Фиксатор вместе с проволочным стержнем должен подняться вверх, отмечая этим максимальное удлинение пружины, равное расстоянию от упора до фиксатора.

Если поднять груз, висящий на крючке динамометра, так, чтобы пружина не была растянута, то потенциальная энергия груза по отношению, например, к поверхности стола равна mgH. При падении груза (опускание на расстояние x = h) потенциальная энергия груза уменьшится на

а энергия пружины при ее деформации увеличивается на

Порядок выполнения работы

1. Груз из набора по механике прочно укрепите на крючке динамометра.

2. Поднимите рукой груз, разгружая пружину, и установите фиксатор внизу у скобы.

3. Отпустите груз. Падая, груз растянет пружину. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное удлинение х пружины.

Презентация по физике к лабораторной работе № 2 «Изучение закона сохранения механической энергии» 10 класс

Курсы профессиональной переподготовки от Московского учебного центра «Профессионал»

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования только до 31 августа действуют скидки до 50% при обучении на курсах профессиональной переподготовки (184 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: ВЫБРАТЬ КУРС

Описание презентации по отдельным слайдам:

Лабораторная работа № 2 Тема: Изучение закона сохранения механической энергии. Цель работы: научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и деформированной пружины; сравнить два значения потенциальной энергии системы. Оборудование: штатив с муфтой и лапкой; динамометр лабораторный; линейка; груз массой m на нити длиной l.

Ход работы: Замечание: Трудность эксперимента состоит в точном определении максимальной деформации пружины, т. к. тело движется быстро. Р, Н h1, м h2, м F, Н x, м |ΔEгр|, Дж Епр, Дж Епр / |ΔEгр|

Указания к работе: Для выполнения работы собирают установку, показаннyю на рисунке. Динамометр укрепляется в лапке штатива.

1. Привяжите груз на нити к крючку динамометра. Закрепите динамометр в зажиме штатива на такой высоте, чтобы груз, поднятый до крючка, при падении не доставал до стола. Измерьте вес груза Р, Н. 2. Поднимите груз до точки закрепления нити. Установите фиксатор на стержне динамометра вблизи ограничительной скобы. 3. Поднимите груз почти до крючка динамометра и измерьте высоту h1, груза над столом (удобно измерять высоту, на которой находится нижняя грань груза).

4. Отпустите груз без толчка. Падая, груз растянет пружину, и фиксатор переместится по стержню вверх. Затем, растянув рукой пружину так, чтобы фиксатор оказался у ограничительной скобы, измерьте F, х и h2.

5. Вычислите: а) увеличение потенциальной энергии пружины: Епр = F x / 2; б) уменьшение потенциальной энергии груза: |ΔEгр| = P(h1 - h2). 6. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу. 7. Сделайте вывод: Почему отношение Епр / |ΔЕгр| не может быть равно 1?

Литература: 1. Учебник: Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений с прил. на электрон. носителе: базовый и профил. уровни/Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — М: Просвещений, 2011г. 2. http://yandex.ru/images 3. http://уроки.мирфизики.рф

Чтобы скачать материал, введите свой E-mail, укажите, кто Вы, и нажмите кнопку

Нажимая кнопку, Вы соглашаетесь получать от нас E-mail-рассылку

Если скачивание материала не началось, нажмите еще раз «Скачать материал».

Лабораторная работа № 2 «Изучение закона сохранения механической энергии» в 10 классе.

Учебник: Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений с прил. на электрон. носителе: базовый и профил. уровни/Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — М: Просвещений, 2011г.

Описание работы: Груз весом Р привязывают на нити к крючку пружины динамометра и, подняв на высоту h1 над поверхностью стола, отпускают. Измеряют высоту груза h2 в момент, когда скорость груза станет равной 0, а также удлинение х пружины в данный момент. Расчитывается уменьшение потенциальной энергии груза и увеличение потенциальной энергии пружины.

www.metod-kopilka.ru

Презентация по физике «Изучение закона сохранения механической энергии» 10 класс

Успейте воспользоваться скидками до 50% на курсы «Инфоурок»

Выбранный для просмотра документ Лабораторная работа 2.docx

МБОУ СОШ р.п.Лазарев Николаевский район Хабаровский край
Выполнила: учитель физики Т.А.Князева

Лабораторная работа №2. 10 класс

Изучение закона сохранения механической энергии.

Цель работы : научатся измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и упруго деформированной пружины, сравнивать два значения потенциальной энергии системы.

Оборудование : штатив с муфтой и лапкой, динамометр лабораторный с фиксатором, лента измерительная, груз на нити длиной около 25 см.

Определяем вес шарика F 1 =1 Н.

Расстояние l от крючка динамометра до центра тяжести шарика 40 см.

Максимальное удлинение пружины l =5 см.

Сила F =20 Н, F /2=10 Н.

Высота падения h = l + l =40+5=45см=0,45м.

Е р1 = F 1 х(l + l)=1Нх0,45м=0,45Дж.

Е р2 = F /2х L =10Нх0,05м=0,5Дж.

Результаты измерений и вычислений занесем в таблицу:

Изучение закона сохранения механической энергии.

сравнить изменения потенциальной энергии груза и потенциальной энергии пружины.

штатив с муфтой и зажимом, динамометр с фиксатором, груз, прочная нить, измерительная лента или линейка с миллиметровыми делениями.

Груз весом Р привязывают на нити к крючку пружины динамометра и, подняв на высоту h 1 над поверхностью стола, отпускают.

Измеряют высоту груза h 2 в момент, когда скорость груза станет равной нулю (при максимальном удлинении пружины), а также удлинение х пружины в этот момент. Потенциальная энергия груза уменьшилась на
|ΔE гр | = P(h 1 — h 2), а потенциальная энергия пружины увеличилась на , где k — коэффициент жесткости пружины, х - максимальное удлинение пружины, соответствующее наинизшему положению груза.

Поскольку часть механической энергии переходит во внутреннюю вследствие трения в динамометре и сопротивления воздуха, отношение
E пр / |ΔE гр | меньше единицы. В данной работе требуется определить, насколько это отношение близко к единице.

Модуль силы упругости и модуль удлинения связаны соотношением F = kx, поэтому , где F - сила упругости, соответствующая максимальному удлинению пружины. Таким образом, чтобы найти отношение E пр / |ΔE гр |, надо измерить Р, h 1 , h 2 , F и х.

Для измерения F, х и h 2 необходимо отметить состояние, соответствующее максимальному удлинению пружины. Для этого на стержень динамометра надевают кусочек картона (фиксатор), который может перемещаться вдоль стержня с небольшим трением. При движении груза вниз ограничительная скоба динамометра сдвинет фиксатор, и он переместится вверх по стержню динамометра. Затем, растянув динамометр рукой так, чтобы фиксатор оказался снова у ограничительной скобы, считывают значение F, а также измеряют х и h 2 .

Автономное учреждение

профессионального образования

Ханты-Мансийского автономного округа – Югры

«СУРГУТСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Кузмауль Мария Сергеевна, преподаватель физики

Тема урока: Лабораторная работа №3 " Изучение закона сохранения механической энергии".

Тип урока: лабораторно-практический

Приёмы: "Бортовой журнал", объяснительно-иллюстративный, алгоритмизация.

Цель урока: изучить закон сохранения энергии в ходе практической работы

Задачи урока:

Образовательные :

научить пользоваться приборами и снимать показания с приборов

научить измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и деформированной пружины; сравнить два значения потенциальной энергии системы.

Развивающие:

развитие мышления учащихся, формирование у них самостоятельно приобретать и применять знания, наблюдать и объяснять физические явления;

развитие умения анализировать и делать выводы на основе экспериментальных данных.

Воспитательные:

побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, побуждать к толерантности и коллективизму;

формирование познавательного интереса к физике и технике.

Формы организации учебной деятельности: фронтальная; индивидуальная; групповая.

Ожидаемый результат урока:

В результате учебной деятельности, на запланированном уроке, учащиеся должны:

Закрепить знания по теме «Закон сохранения энергии и его применение».

Показать навыки индивидуальной работы, групповой работы;

Усовершенствовать приобретенные ранее умения и навыки при проведении опыта через использование физические приборов и измерительных инструментов для измерения физических величин: силы трения, веса тела.

Развивать умение анализировать, составлять отчёт о проделанной работе и делать вывод на основании полученного результата.

УМК: мультимедийный проектор, штатив с муфтой и лапкой; динамометр лабораторный; линейка; груз массой m на нити длиной l, описания лабораторной работы.

План урока:

1. Организационный момент - 2 мин (Название темы, цели)

2. Актуализация - 8 мин

Проверка д/з - фронтальный опрос - 3 мин.

Что такое потенциальная энергия? Её виды?

Что такое кинетическая энергия?

Что называется полной механической энергией?

Назовите закон сохранения механической энергии.

Приём "Бортовой журнал" - заполнение колонки что я знаю! (Коллективное обсуждение) - 5мин

3. Выполнение лабораторной работы - 50 мин.

Проведение инструктажа по технике безопасности;

Изучение л/р (познакомить учащихся с приборами, обратить внимание на порядок выполнения работы).

оформление работы учащимися в тетрадях: тема, цель, оборудование, порядок выполнения работы.

выполнение учащимися работы, учитель контролирует работу в группах.

Анализ и вывод по работе.

4. Закрепление - 10 мин.

Учащиеся индивидуально письменно отвечают на вопросы.

5. Рефлексия. - 8 мин.

Возврат к цели урока: обсуждение, как зависит сила трения от веса тела?

Заполнение "бортового журнала".

Вопросы группам:

"Кто считает, что работал активно на уроке? Поднимите руки"

Считаете ли вы, что достигли правильного результата?

6. Домашнее задание: выучить § - 2 мин.

Лабораторная работа № 3 Приложение 1.

Тема: Изучение закона сохранения механической энергии.

Цель работы: научиться измерять потенциальную энергию поднятого над землей тела и деформированной пружины; сравнить два значения потенциальной энергии системы..

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой; динамометр лабораторный; линейка; груз массой m на нити длиной l .

Теоретическая часть

Эксперимент проводится с грузом, прикрепленным к одному концу нити длиной l . Другой конец нити привязан к крючку динамометра. Если поднять груз, то пружина динамометра становится недеформированной и стрелка динамометра показывает ноль, при этом потенциальная энергия груза обусловлена только силой тяжести. Груз отпускают и он падает вниз растягивая пружину. Если за нулевой уровень отсчета потенциальной энергии взаимодействия тела с Землей взять нижнюю точку, которую он достигает при падении, то очевидно, что потенциальная энергия тела в поле силы тяжести переходит в потенциальную энергию деформации пружины динамометра:
mg (l+Δl) = kΔl 2 /2 , где Δl - максимальное удлинение пружины, k - ее жесткость.

Трудность эксперимента состоит в точном определении максимальной деформации пружины, т. к. тело движется быстро.

Указания к работе

Для выполнения работы собирают установку, показанную на рисунке. Динамометр укрепляется в лапке штатива.

1. Привяжите груз к нити, другой конец нити привяжите к крючку динамометра и измерьте вес груза F т = mg (в данном случае вес груза равен его силе тяжести).

2. Измерьте длину l нити, на которой привязан груз.

3. Поднимите груз до точки 0 (отмеченной на динамометре).

4. Отпустите груз, измерьте динамометром максимальную силу упругости F ynp и линейкой максимальное растяжение пружины Δl , отсчитывая его от нулевого деления динамометра.

5. Вычислите высоту, с которой падает груз: h = l + Δl (это высота, на которую смещается центр тяжести груза).

6. Вычислите потенциальную энергию поднятого груза Е" п = mg (l + Δl) .

7. Вычислите энергию деформированной пружины E" п = kΔl 2 /2, где k = F упр /Δl

Подставив, выражение для k в формулу для энергии E" п получим E" п = ;F упр Δl/2

8. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

9. Сравните значения энергий Е" п и E" п . Подумайте, почему значения этих энергий совпадают не совсем точно.

10. Сделайте вывод о проделанной работе.