Лабораторные работы по физике 7 класс

Лабораторная работа № 1

«Определение цены деления измерительного прибора, измерение величин с учетом абсолютной погрешности»

Цель работы: определить цену деления измерительного прибора, научиться пользоваться им и измерять величину с учетом абсолютной погрешности

Приборы и материалы:

1. измерительный цилиндр (мензурка)

2. стакан с водой

3. небольшая колба

4. пузырек

Указание к работе:

1. Рассмотрите измерительный цилиндр, обратите внимание на его деления. Ответьте на следующие вопросы:

   1. Какой объем жидкости вмещает измерительный цилиндр, если жидкость налита:

а) до верхнего штриха;

б) до первого снизу штриха, обозначенного цифрой, отличной от нуля?

2. Какой объем жидкости помещается:

а) между 2-м и 3-м штрихами, обозначенными цифрами;

б) между соседними (самыми близкими) штрихами мензурки?

2. Как называется последняя вычисленная вами величина? Как определяют цену деления шкалы измерительного прибора.

Запомните: прежде чем проводить измерения физической с помощью измерительного прибора, определите цену деления его шкалы.

3. Рассмотрите рисунки 7, 8, 11 учебника и определите цену деления изображенных на них приборов.

4. Налейте в измерительный цилиндр воды, определите и запишите, чему равен объем налитой воды.

5. Налейте полный стакан воды, потом осторожно перелейте воду в измерительный цилиндр. Определите и запишите с учетом погрешности, чему равен объем налитой воды. Вместимость стакана будет такой же.

6. Таким же образом определите вместимость колбы и других сосудов, которые находятся на вашем столе.

7. Результаты измерений запишите в таблице:

№ опыта

Название сосуда

Объем жидкости (с учетом абсолютной погрешности), см³

Вместимость сосуда (с учетом абсолютной погрешности), см³

Стакан

Колба

Пузырёк

Лабораторная работа № 2

«Измерение размеров малых тел»

Цель работы: научиться выполнять измерения способом рядов.

Приборы и материалы:

1. линейка

2. горох (перец)

3. пшено

4. иголка

Указание к работе:

1. Положить вплотную к линейке несколько горошин в ряд. Измерьте длину ряда и вычислите диаметр одной горошины.

2. Определите таким же способом размер крупинки пшена. Чтобы удобнее было укладывать и пересчитывать крупинки, воспользуйтесь иголкой.

Способ, которым вы определили размер тела, называют способом рядов.

3. Определите способом рядов диаметр молекул на фотографии (рис.178 учебника, увеличение равно 70000).

4. Данные всех опытов и полученные результаты запишите в таблице:

№ опыта

Число частиц в ряду

Длина ряда, мм

Размер одной частицы, мм

1.горох (перец)

2. пшено

3. молекула

на фотографии

истинный размер

Лабораторная работа № 3

«Изучение зависимости пути от времени при прямолинейном равномерном движении. Измерение скорости»

Цель работы: изучить зависимость пути от времени при прямолинейном движении, измерить скорость при прямолинейном равномерном движении.

Приборы и материалы:

1. трубка стеклянная длиной 200-25о мм

2. секундомер

3. линейка измерительная

Указание к работе:

1. Расположите стеклянную трубку с водой вертикально и держите ее в таком положении до тех пор , пока воздушный пузырек не поднимется к верхнему концу трубки.

2. Отметьте середину трубки и убедитесь, что время движения пузырька в одной половине совпадает со временем движения в другой половине.

3. Измерьте перемещение пузырька в трубке и время его движения.

4. Вычислите скорость движения пузырька в трубке.

5. Результаты измерений запишите в таблице:

Перемещение пузырька в трубке, м

Время движения пузырька в трубке, с

Скорость движении пузырька, м/с

Лабораторная работа № 4

«Измерение массы тела на рычажных весах»

Цель работы: научиться пользоваться рычажными весами и с их помощью определять массу тел.

Приборы и материалы:

1. весы с разновесами

2. несколько небольших тел разной массы

Указание к работе:

1. Придерживаясь правил взвешивания, измерьте массу нескольких твердых тел с точностью до 0,1г.

2. Результаты измерений запишите в таблице:

№ опыта

Масса тела, г

1.

2.

3.

ПРАВИЛА ВЗВЕШИВАНИЯ.

1. Перед взвешиванием необходимо убедиться, что весы уравновешены. При необходимости для установления равновесия на более легкую чашу нужно положить полоски бумаги.

2. Взвешиваемое тело кладут на левую чашку весов, а гири- на правую

3. Во избежание порчи весов взвешиваемое тело и гири нужно опускать на чашки осторожно, не роняя их даже с небольшой высоты.

4. Нельзя взвешивать тела тяжелые, чем указанная на весах предельная нагрузка.

5. На чашки весов нельзя класть мокрые, грязные, горючие тела, насыпать без использования подкладки порошки, наливать жидкости.

6. Мелкие гири нужно брать только пинцетом.

Положив взвешиваемое тело на левую чашку, на правую кладут гирю, имеющую массу, немного большую, чем масса взвешиваемого тела (подбирают на глаз с последующей проверкой). При несоблюдении этого правила нередко случается, что мелких гирь не хватает и приходится взвешивание начинать сначала.

Если гиря перетянет чашку, то ее ставят обратно в футляр, если же не перетянет-оставляют на чашке. Затем то же проделывают со следующей гирей меньшей массы , пока не будет достигнуто равновесие.

Уравновесив тело, подсчитывают общую массу гирь, лежащих на чашке весов. Затем переносят гири с чашки весов в футляр.

Проверяют, все ли гири положены в футляр, находится ли каждая из них на предназначенном для нее месте.

Лабораторная работа №5

«Измерение объема тела »

Цель работы: научиться определять объем тела с помощью измерительного цилиндра.

Приборы и материалы:

1. измерительный цилиндр (мензурка)

2. тела неправильной формы небольшого объема

3. нитки

Указание к работе:

1. Определите цену деления мензурки.

2. Налейте в мензурку столько воды, чтобы тело можно было полностью погрузить в воду, и измерьте ее объем.

3. Опустите тело, объем которого надо измерить, в воду, удерживая его за нитку, и снова измерьте объем жидкости.

4. Проделайте опыты, описанные в пунктах 2 и 3, с некоторыми другими имеющимися у вас телами.

5. Результаты измерений запишите в таблице:

№ опыта

Название тела

Начальный объем жидкости в мензурке V₁, см³

Объем жидкости и тела V₂, см³

Объем тела V, см³

V= V₂- V₁

Дополнительное задание

Если тело неправильной формы не входит в мензурку, то его объем можно определить с помощью отливного сосуда. Перед измерением сосуд наполняют водой до отверстия отливной трубки. При погружении в него тела часть воды, равная объему тела, выливается. Измерив мензуркой ее объем, определяют объем погруженного в жидкость тела.

Лабораторная работа №6

«Определение плотности вещества твердого тела »

Цель работы: научиться определять плотность твердого тела с помощью весов и измерительного цилиндра.

Приборы и материалы:

1. весы с разновесами

2. измерительный цилиндр (мензурка)

3. твердое тело, плотность которого надо определить

4. нитки

Указание к работе:

1. Измерьте массу тела на весах.

2. Измерьте объем тела с помощью мензурки.

3. Рассчитайте по формуле плотность данного тела.

4. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

Название вещества

Масса тела m,

г

Объем тела V, см³

Плотность вещества,

Лабораторная работа №7

«Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Измерение жесткости пружины »

Цель работы: исследовать зависимость силы упругости от удлинения пружины и измерить жесткость пружины.

Приборы и материалы:

1. набор грузов массой по 102г

2. штатив с муфтой, лапкой и кольцом

3. пружина, жесткость которой надо определить

Указание к работе:

1. Укрепите пружину вертикально в лапке штатива. Отметьте горизонтальной чертой начальное положение указателя пружины - это будет начало отсчета.

2. Подвесьте к крючку пружины груз, масса которого 102 г. На этот груз действует сила тяжести в, равная в 1 Н. С такой же силой груз растягивает пружину. Эта сила уравновешивается силой упругости F₁, возникающей в пружине при ее растяжении. Измерьте расстояние l₁ от начало отсчета до указателя пружины.

3. Затем подвешивайте к динамометру второй, третий грузы той же массы (102г), каждый раз измеряя расстояние от начало отсчета до указателя пружины.

4. Результаты измерения занесите в таблицу:

№ опыта

F_1, Н

F_2, Н

F_3, Н

l_1, см

l₂ см

l₃ см

k_ср, Н/см

5. Построить график зависимости силы упругости от удлинения пружины и сделайте вывод о зависимости силы упругости от удлинения пружины.

F_, Н

0

l₃ см

6. По графику рассчитайте (используя формулу ) жесткость пружины.

Лабораторная работа №8

«Определение центра тяжести плоской пластины.»

Цель работы: определить центр тяжести плоской пластины.

Приборы и материалы:

1. плоская пластина

2. штатив с муфтой, лапкой и кольцом

3. нить

4. отвес

5. ножницы

Указание к работе:

1. Если пластина в виде квадрата или прямоугольника, то проведите диагонали четырехугольников. Точка пересечения диагоналей и будет центром тяжести. Сделайте рисунок

2. Если пластина неправильной формы, то подвесьте пластину с помощью нити к штативу. С помощью отвеса проведите линию, проходящую через точку подвеса.

3. Затем повесьте пластину с помощью нити к штативу еще два раза. Каждый раз с помощью отвеса проведите линию, проходящую через точку подвеса.

4. Обозначьте точку пересечения, проводимых линий точкой О - это и будет центр тяжести исследуемой пластины. Сделайте рисунок.

5. Сделайте вывод

Лабораторная работа №9

«Исследование зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления»

Цель работы: изучить зависимость силы трения скольжения от силы давления и независимости от площади трущихся поверхностей.

Приборы и материалы:

1. динамометр

2. грузы с двумя крючками- 2шт.

3. трибометр

Указание к работе:

1. Вычислите цену деления шкалы динамометра.

2. Положите на линейку трибометра брусок большой гранью, а на него - груз и измерьте силу трения скольжения бруска по линейке.

3. Положите на брусок второй груз и снова измерьте силу трения скольжения бруска по линейке.

4. Положите на линейку брусок меньшей гранью, поставьте на него опять два груза и снова измерьте силу трения скольжения бруска по линейке.

5. Ответьте на вопрос: зависит ли сила трения скольжения:

а) от силы давления, и если зависит, то как?

б) от площади трущихся поверхностей при постоянной силе давления?

Лабораторная работа №10

«Измерение давления твердого тела на опору»

Цель работы: убедиться, что результат действия силы давления зависит не только от числового значения, но и от площади той поверхности, перпендикулярно которой она действует.

Приборы и материалы:

1. динамометр

2. линейка измерительная

3. брусок деревянный

Указание к работе:

1. Измерьте силу давления бруска на стол (вес бруска)

2. Измерьте длину, ширину и высоту бруска

3. Используя полученные данные, вычислите площади наименьшей и наибольшей грани

4. Рассчитайте давление, которое производит брусок на стол наименьшей и наибольшей гранями.

5. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.

   F_д, Н

   Длина, м

   Ширина, м

   Высота, м

   Площадь наименьшей грани, S₁, м²

   Площадь наибольшей грани,S₂, м²

   Давление наименьшей грани,Р₁, Па

   Давление наибольшей грани,Р₁, Па

6. На основе полученных результатов сформулируйте вывод.

Лабораторная работа № 11

«Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело »

Цель работы: обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в нее тело и определить выталкивающую силу.

Приборы и материалы:

1. динамометр

2. два тела разного объема

3. стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде

4. штатив с муфтой, лапкой и кольцом

Указание к работе:

1. Укрепите динамометр на штативе и подвесьте к нему на нити тело. Отметьте и запишите в таблице показания динамометра. Это будет вес тела в воздухе.

2. Подставьте стакан с водой и опускайте муфту с лапкой и динамометром, пока все тело не окажется под водой. Отметьте и запишите в таблицу показание динамометра. Это будет вес тела в воде.

3. По полученным данным вычислите выталкивающую силу, действующую на тело.

4. Вместо чистой воды возьмите насыщенный раствор соли и снова определите выталкивающую силу, действующую на то же тело.

5. Подвесьте к динамометру тело другого объема и определите указанным способом выталкивающую силу, действующую на него в воде.

6. Результаты запишите в таблицу

Жидкость

Вес тела

в воздухе Р,Н

Вес тела

в жидкости Р₁, Н

Выталкивающая сила F, Н F=Р-Р₁

Р

Р

Р₁

Р₁

F₁

F₂

Вода

Насыщенный раствор соли в воде

На основе выполненных опытов сделайте выводы.

От каких величин зависит значение выталкивающей силы?

Лабораторная работа №12

«Выяснение условий плавания тела в жидкости »

Цель работы: на опыте выяснить условия, при которых тело плавает и при которых тонет.

Приборы и материалы:

1. весы с разновесами

2. измерительный цилиндр

3. пробирка -поплавок с пробкой

4. проволочный крючок

5. сухой песок

6. фильтровальная бумага или сухая тряпка

Указание к работе:

1. Насыпьте в пробирку столько песка, чтобы она, закрытая пробкой, плавала в мензурке с водой в вертикальном положении и часть ее находилась над поверхностью воды.

2. Определите выталкивающую силу, действующую на пробирку. Она равна весу воды, вытесненной пробиркой. Для нахождения этого веса определите сначала объем вытесненной воды. Для этого отметьте уровни воды в мензурке до и после погружения пробирки в воду. Зная объем вытесненной воды и плотность, вычислите ее вес.

3. Выньте пробирку из воды, протрите ее фильтровальной бумагой или тряпкой. Определите на весах массу пробирки с точностью до 1г и рассчитайте силу тяжести, действующую на нее, она равна весу пробирки с песком в воздухе.

4. Насыпьте в пробирку еще немного песка. Вновь определите выталкивающую силу и силу тяжести. Проделайте это несколько раз, пока пробирка, закрытая пробкой, не утонет.

5. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу

Отметьте, когда пробирка плавает и когда тонет или всплывает.

№ опыта

Выталкивающая сила, действующая на пробирку, F, Н,

F=gρ_жV

Вес пробирки с песком, Р,Н,

Р=gm

Поведение пробирки в воде (плавает пробирка или тонет)

6. Сделайте вывод об условии плавания тел в жидкости.

Лабораторная работа №13

«Выяснение условия равновесия рычага»

Цель работы: проверить на опыте, при каком соотношении сил и их плеч рычаг находится в равновесии. Проверить на опыте правило моментов.

Приборы и материалы:

1. рычаг на штативе

2. набор грузов

3. масштабная линейка

4. динамометр

Указание к работе:

1. Уравновесьте рычаг, вращая гайки на его концах так, чтобы он расположился горизонтально.

2. Подвесьте два груза на левой части рычага на расстоянии, равном примерно 12 см от оис вращения. Опытным путем установите, на каком расстоянии вправо от оси вращения надо подвесить: а) один груз; б) два груза; в) три груза, чтобы рычаг пришел в равновесие.

3. Считая, что каждый груз весит 1Н, запишите данные и измеренные величины в таблицу

№ опыта

Сила F₁ на левой части рычага, Н

Плечо l₁, см

Сила F₂ на правой части рычага, Н

Плечо l₂, см

Отношение сил и плеч

4. Вычислите отношение сил и отношение плеч для каждого из опытов и полученные результаты запишите в последний столбик таблицы.

5. Проверьте, подтверждают ли результаты опытов условие равновесия рычага под действием приложенных к нему сил и правило моментов сил.

Дополнительное задание

Подвесьте три груза справа от оси вращения рычага на расстоянии 5 см.

С помощью динамометра определите, какую силу нужно приложить на расстоянии 15 см от оси вращения правее грузов, чтобы удерживать рычаг в равновесии.

Как направлены в этом случае силы, действующие на рычаг? Запишите длину плеч этих сил. Вычислите отношение сил и плеч для этого случая и сделайте соответствующий вывод.

Лабораторная работа №14

«Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости»

Цель работы: убедиться на опыте в том, что полезная работа, выполненная с помощью простого механизма (наклонной плоскости), меньше полной.

Приборы и материалы:

1. доска

2. измерительная лента или линейка

3. динамометр

4. брусок

5. штатив с муфтой и лапкой

Указание к работе:

1. Установите доску наклонно.

2. Измерьте высоту h и длину l наклонной плоскости.

3. Динамометром измерьте силу тяжести бруска F₁.

4. Прицепив к бруску динамометр, равномерно двигайте брусок вверх по наклонной плоскости. Измерьте силу тяги F₂.

5. Вычислите работу при подъеме бруска на высоту h по вертикали и работу при подъеме этого бруска на ту же высоту по наклонной плоскости длиной l.

6. Вычислите КПД наклонной плоскости.

7. Результаты измерений и вычисления запишите в таблицу:

№ опыта

Высота наклонной плоскости h, м

Сила тяжести F₁, Н

Работа, совершаемая при поднятии бруска по вертикали (полезная работа), А₁, Дж

А₁= F₁ h

Длина наклонной плоскости l ,м

Сила тяги F₂, Н

Работа, совершаемая при движении бруска по наклонной плоскости (полная механическая работа), А₂, Дж

А₂= F₂ l

Дополнительное задание

1. Используя «золотое правило» механики, рассчитайте, какой выигрыш в силе дает наклонная плоскость, если не учитывать трение.

2. Измените высоту наклонной плоскости и для нее определите полезную, полную работу и КПД.