Методические рекомендации при выполнении экспериментальных заданий ОГЭ-2016 по физике

Экспериментальные задания 1-го типа
Экспериментальные задания 2-го типа
Экспериментальные задания 3-го типа
Экспериментальные задания № 23
Экспериментальные умения проверяются заданиями
трех типов:
1) задания на косвенные измерения физических
величин;
2) задания, проверяющие умение представлять
экспериментальные результаты в виде таблиц или
графиков и делать выводы на основании
полученных экспериментальных данных;
3) задания, проверяющие умение проводить
экспериментальную проверку физических законов;
Критерии оценки выполнения
задания №23
Полностью правильное выполнение задания оценивается 4 баллами, для
этого необходимо:
1) схематичный рисунок экспериментальной установки;
2) формулу для расчета искомой величины по доступным для
измерения величинам;
3) правильно записанные результаты прямых измерений (указываются
физические величины, прямые измерения которых необходимо
провести в данном задании);
4) полученное правильное числовое значение искомой величины.
Перечень комплектов оборудования
Перечень комплектов оборудования для проведения
экспериментальных заданий составлен на основе типовых наборов для
фронтальных работ по физике.
• Внимание! При замене какого-либо элемента оборудования на аналогичное с другими характеристиками необходимо внести соответствующие изменения в образец выполнения задания.
Перечень комплектов оборудования:
Комплект № 1
 весы электронные
 измерительный
цилиндр
(мензурка)
с
пределом
измерения 250 мл, С = 2 мл
 стакан с водой
 цилиндр стальной на нити
V = 26 см3, m = 196 г,
обозначить № 1
 цилиндр алюминиевый на
нити V = 26 см3, m = 70,2 г,
обозначить № 2
(Измерение плотности вещества )
Перечень комплектов оборудования:
Комплект № 2
 динамометр
с пределом
измерения 1 Н (С = 0,02 Н)
 стакан с водой
 пластиковый цилиндр на
нити V = 56 см3, m = 66 г,
обозначить № 1
 цилиндр алюминиевый на
нити V = 36 см3, m = 99 г,
обозначить № 2
(Измерение выталкивающей силы. )
Комплект № 3
Перечень комплектов оборудования:
 штатив лабораторный с




муфтой и лапкой
пружина жесткостью
(50±2) Н/м
3 груза массой по (100±2) г
динамометр школьный с
пределом измерения 5 Н
(С = 0,1 Н)
линейка длиной 300 мм с
миллиметровыми делениями
(Измерение жесткости пружины.
Исследование зависимости силы упругости, возникающей в пружине,
от степени деформации пружины.)
Комплект № 4
Перечень комплектов оборудования:
 брусок с крючком на нити
m = 50 г
 3 груза массой по (100±2) г
 динамометр школьный с
пределом измерения 1 Н
(С = 0,02 Н)
 направляющая
(коэффициент трения
каретки по направляющей
приблизительно 0,2)
(Измерение коэффициента трения скольжения.
Исследование зависимости силы трения скольжения от
силы нормального давления.)
Комплект № 5
Перечень комплектов оборудования:
 источник питания постоянного тока








5,4 В
вольтметр двухпредельный: предел
измерения 3В, С=0,1В; предел
измерения 6 В, С = 0,2 В
амперметр двухпредельный: предел
измерения 3 А, С = 0,1 А; предел
измерения 0,6А, С=0,02А
переменный резистор (реостат)
сопротивлением 10 Ом
резистор, R5 = 8,2 Ом, обозначить R1
резистор, R3 = 4,7 Ом, обозначить R2
соединительные провода, 8 шт.
ключ
рабочее поле
(Измерение сопротивления проводника.
Определение работы электрического тока
Определение мощности электрического тока в проводнике.
Исследование зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения
на концах проводника.
Экспериментальная проверка правила для силы тока при параллельном
соединении двух проводников.
Экспериментальная проверка правила для электрического напряжения при
последовательном соединении двух проводников.)
Перечень комплектов оборудования:
Комплект № 6
 собирающая линза, фокусное









расстояние F1 = (97±5) мм,
обозначить Л1
линейка длиной 300 мм с
миллиметровыми делениями
экран
направляющая (оптическая скамья)
держатель для экрана
источник питания постоянного
тока 5,4 В
соединительные провода
ключ
лампа на подставке
слайд «модель предмета»
(Оптическая сила системы из двух линз
Изменение размера изображения при перемещении предмета от
фокуса линзы к двойному фокусу.
Исследование зависимость расстояния между предметом и линзой
от расстояния между линзой и изображением)
Комплект № 7
Перечень комплектов оборудования:
 штатив с муфтой и лапкой
 специальная мерная лента с
отверстием или нить
 груз массой (100±2) г
 электронный секундомер
(Исследование зависимость расстояния между предметом и линзой
от расстояния между линзой и изображением)
Перечень комплектов оборудования:
Комплект № 8  штатив с муфтой
 рычаг
 блок подвижный
 блок неподвижный
 нить
 3 груза массой по (100±2) г
 динамометр школьный с
пределом измерения 5 Н
(С = 0,1 Н)
 линейка длиной 300 мм с
миллиметровыми делениями
(Определение периода колебаний маятника.
Построение графика зависимости периода колебаний
маятника от длины нити.)
Экспериментальные задания 1-го типа
Цель задания: проверка умения проводить косвенные измерения
физических величин.
Предлагаемые работы :
Плотности вещества;
Силы Архимеда,
Коэффициента трения скольжения,
Жесткости пружины,
Периода и частоты колебаний математического маятника,
Момента силы, действующего на рычаг,
Работы силы упругости при подъеме груза с помощью подвижного ,
Работы силы упругости при подъеме груза с помощью неподвижного
блока,
9. Работы силы трения,
10.Оптической силы собирающей линзы,
11.Электрического сопротивления резистора,
12.Работы электрического тока,
13.Мощности электрического тока.
14.Зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на
его концах.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Определение плотности вещества
Использовать комплект №1
Образец возможного решения
Используя рычажные весы с
разновесом, мензурку, стакан с водой,
цилиндр № 2, соберите
экспериментальную установку для
измерения плотности материала, из
которого изготовлен цилиндр № 2.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок
экспериментальной установки
для определения объёма тела;
2) запишите формулу для расчёта
плотности;
3) укажите результаты измерения
массы цилиндра и его объёма;
4) запишите числовое значение
плотности материала цилиндра.
1) Схема экспериментальной
установки
Вывод: В ходе выполнения экспериментального
задания плотность вещества, из которого
выполнен цилиндр оказалась равной 8500
кг/м3.
Определение плотности вещества
Ход работы:
1.Исходное состояние
2.Поместим на левую чашу весов алюминиевый цилиндр.
3. Поместим на правую чашу весов грузы из набора,
чтобы уравновесить весы.
Подсчитаем массу цилиндра: m=______г.
4. Определим объём воды V1 до погружения цилиндра
5.Определим объём воды V2 вместе с погруженным в
неё цилиндром.
6.Вычислим объём цилиндра, найдя разницу объёмов: V=V2-V1 см3
7.Вычислим среднюю плотность материала 𝜌 из которого сделан цилиндр
𝑚
по формуле: 𝜌 = 𝑉
6.Результаты измерений и вычислений занесём в таблицу:
m, г
V1, см3
V2, см3
V, см3
𝜌, г/ см3
Вывод:
средняя плотность материала из которого сделан цилиндр равна _______ г/ см3.
Определение силы Архимеда
Использовать комплект №2
Используя динамометр, стакан с
водой, цилиндр № 1, соберите
экспериментальную установку для
определения выталкивающей силы
(силы Архимеда), действующей на
цилиндр.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок
экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта
выталкивающей силы;
3) укажите результаты измерений
веса цилиндра в воздухе и веса
цилиндра в воде;
4) запишите численное значение
выталкивающей силы.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания сила
Архимеда оказалась равной 0,2 Н.
Определение силы Архимеда
Ход работы:
1.Измерьте объем данного тела с помощью мензурки.
2.Прикрепите к штативу динамометр и измерьте вес
данного тела в воздухе (Р1 = Fупр1 =mg)
3.Затем измерьте вес данного тела, погруженного
в воду (Р2 = Fупр2 = mg- Fвыт )
4.Рассчитайте по формуле Р1-Р2 = Fарх = Fвыт = Fупр1 - Fупр2
Определение коэффициента трения скольжения
Использовать комплект №4
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 расчёта
коэффициента трения
скольжения;
3) укажите результаты измерений
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 решения
1) Схема экспериментальной установки
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания коэффициент
трения скольжения оказался равным 0,2.
Определение коэффициента трения скольжения
Ход работы:
1. Положите брусок на горизонтально расположенную направляющая
(коэффициент трения каретки по направляющей приблизительно 0,2)
на брусок поставьте груз.
2. Прикрепив к бруску динамометр, как можно более равномерно
тяните его вдоль линейки. замерьте при этом показание динамометра.
3. Взвесьте брусок и груз(динамометром).
4. К первому грузу добавьте второй, третий грузы, каждый раз взвешивая
брусок и грузы и измеряя силу трения.
Определение момента силы, действующего на рычаг
Использовать комплект №8
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 12 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 решения
1) Схема экспериментальной установки
2) M=Fl
3) F = 2Н, l = 0,12 м
4) М = 2Н·0,12 м = 0,3 Н·м
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания момент
силы, которую необходимо приложить
к правому концу рычага оказался
равным 0,3 Н · м.
Определение момента силы, действующего на рычаг
Ход работы:
Подвешиваю три груза справа от оси вращения рычага на расстоянии 5 см
от опоры.
С помощью динамометра определяю, какую силу нужно приложить на
расстоянии
15 см от оси вращения правее грузов, чтобы удерживать рычаг в равновесии.
F=Н
Силы, действующие на рычаг направлены противоположно друг другу.
Записываю длину плеч:
l1 = ___см,
l2 = ___см,
Вычисляю отношение сил : F1 / F2 =_ /_ ;
и плеч l1 / l2 =_ /_
для этого случая.
Определение жесткости пружины
Использовать комплект №3
Используя штатив с муфтой и лапкой,
пружину, динамометр, линейку и два
груза, соберите экспериментальную
установку для измерения жёсткости
пружины. Определите жёсткость
пружины, подвесив к ней два груза.
Для измерения веса грузов
воспользуйтесь динамометром.
В бланке ответов:
1) Сделайте рисунок
экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта
жёсткости пружины;
3) укажите результаты измерения
веса грузов и удлинения пружины;
4) запишите числовое значение
жёсткости пружины.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания
коэффициент жесткости оказался
равным 40 Н/м.
Ход работы:
1. Найдем жесткость пружины k
из условия равенства Fупр.,
вычисленной по закону Гука,
и силы тяжести.
mg = Fупр; mg = kΔΧ; k = mg/∆Χ
3. Подвесьте к пружине груз массой 100 г и
измерьте удлинение пружины ΔΧ.
4. Рассчитайте коэффициент жесткости
k1 по формуле:k = mg/∆Χ. Принять g = 9,8 м/с2.
5. Подвесьте к пружине 2-ой груз и вновь измерьте
удлинение пружины. Рассчитайте жесткость пружины k2.
6. Рассчитайте среднее значение k по формуле:
Kср. = (k1 + k2)/2
6. Результаты измерений занести в таблицу .
Определение периода и частоты колебаний
математического маятника
Использовать комплект №7
Для выполнения этого задания
используйте лабораторное оборудование:
штатив с муфтой и лапкой; метровую
линейку (погрешность 5 мм); шарик с
прикрепленной к нему нитью; часы с
секундной стрелкой (или секундомер).
Соберите экспериментальную установку
для определения периода и частоты
свободных колебаний нитяного
маятника.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной
установки;
2) Приведите формулу для расчета
периода и частоты колебаний;
3) укажите результаты прямых
измерений числа колебаний и
времени колебаний для длин нити
маятника равной 0,5 м;
4) вычислите период и частоту
колебания;
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки
2) Т = t/N; ν = 1/Т;
3) N = 30; t = 42 с.
4) Т = t/N = 1,4 с;ν = 1/Т = 0,7 Гц.
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания период
свободных колебаний оказался равен 1,4 с,
частота 0,7 Гц.
Определение периода и частоты колебаний математического
маятника
Ход работы:
1. Отклоните грузик от положения равновесия на 1-2 см и отпустите.
2. Измерьте промежуток времени t, за которое маятник совершает
N=30 полных колебаний.
3.Вычислите теоретическое значение T нитяного маятника
Определение работы силы трения
Использовать комплект №4
Используя каретку (брусок) с крючком,
динамометр, один груз, направляющую
рейку, соберите экспериментальную
установку для определения работы силы
трения
при
перемещении
в
горизонтальном направлении каретки с
грузом на длину рейки.
В бланке ответов:
1) сделайте
рисунок
экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта
работы силы трения;
3) укажите результаты измерений силы
трения скольжения при движении
каретки с грузом по поверхности
рейки, длины рейки;
4) запишите
числовое
значение.
работы силы трения.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной
установки
2) А=Fтр · s; Fтр =Fтяги (при
равномерном движении);
3) Fтяги = 0,4 Н; l = 0,5 м;
4) А= 0,4 Н · 0,5 м=2 Дж.
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания работа
трения скольжения оказалась равным
2 Дж
Определение работы силы трения
Ход работы:
1. При помощи динамометра найдите вес и массу бруска.
Запишите значения. P=___H, m=____кг.
2.Присоедините динамометр к бруску
и равномерно перемещайте его по деревянной поверхности.
Определите силу трения.
  conct
aX  0
FТЯГИ  FТР
Fтр  Fтр. max  N
FТР   Н
Определение электрического сопротивления резистора
Использовать комплект №5
Определите электрическое
сопротивление резистора R1. Для этого
соберите экспериментальную
установку, используя источник тока 4,5
В, вольтметр, амперметр, ключ,
реостат, соединительные провода и
резистор, обозначенный R1. При
помощи реостата установите в цепи
силу тока 0,2 А.
В бланке ответов:
1)
нарисуйте электрическую схему
эксперимента;
2)
запишите формулу для расчёта
электрического сопротивления;
3)
укажите результаты измерения
напряжения при силе тока 0,2 А;
4)
запишите численное значение
электрического сопротивления.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной
установки
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания
сопротивление резистора R1 оказалось
равным 12 Ом.
Зависимости силы электрического тока в резисторе от
напряжения на его концах
Использовать комплект №5
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные
провода, резистор, обозначенный R2, 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 поочерёдно силу тока в цепи 0,4 А, 0,5 А и
0,6 А и измерив в каждом случае значение электрического напряжения на концах резистора, укажите результаты измерения силы тока и напряжения для трёх
случаев в виде таблицы (или графика);
3) сформулируйте вывод о зависимости
силы электрического тока в резисторе от
напряжения на его концах.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной
установки
Вывод: :
При увеличении напряжения на концах проводника сила тока в проводнике также увеличивается.
Определение мощности тока
Использовать комплект №5
Используя источник тока (4,5 В),
вольтметр, амперметр, ключ, реостат,
соединительные провода, резистор,
обозначенный
R2,
соберите
экспериментальную установку для
определения мощности, выделяемой
на резисторе при силе тока 0,5 А.
В бланке ответов:
1) нарисуйте электрическую схему
эксперимента;
2) запишите формулу для расчёта
мощности электрического тока;
3) укажите результаты измерения
напряжения при силе тока 0,5 А;
4) запишите численное значение
мощности электрического тока.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной
установки
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания мощность
электрического тока оказалась равной 1,5 Вт.
Определение работы силы упругости при подъеме
груза с помощью подвижного блока
Использовать комплект №8
Используя штатив с муфтой, блок
подвижный, нить, 3 груза,
динамометр школьный, линейку,
определите работу силы упругости
при подъеме трех грузов на высоту
20 см.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок
экспериментальной установки;
2) приведите формулу для расчета
работу силы упругости;
3) укажите результаты прямых
измерений высоты и силы
упругости;
4) Вычислите работу силы
упругости при подъеме трех
грузов на указанную высоту;
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки
2) А = Fупр.h;
3) Fупр. = 2 Н (при равномерном
перемещении); h = 0,2 м;
4) А = 2 Н·0,2 м = 0,4 Дж
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания работа
силы упругости при подъеме тела
оказалась равной 0,4 Дж.
Определение работы силы упругости при подъеме
груза с помощью неподвижного блока
Использовать комплект №8
Используя штатив с муфтой,
блок неподвижный, нить, 3
груза, динамометр школьный,
линейку, определите работу
силы упругости при подъеме
трех грузов на высоту 20 см.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок
экспериментальной
установки;
2) приведите формулу для
расчета работу силы
упругости;
3) укажите результаты прямых
измерений высоты и силы
упругости;
4) Вычислите работу силы
упругости при подъеме трех
грузов на указанную высоту;
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки
2) А = Fупр.h;
3) Fупр. = 3,2 Н
(при равномерном перемещении); h = 0,2 м;
4) А = 3,2 Н·0,2 м = 0,64 Дж
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания работа
силы упругости при подъеме тела
оказалась равной 0,64 Дж.
Определение работы тока
Использовать комплект №5
Используя источник тока, вольтметр,
амперметр, ключ, реостат,
соединительные провода, резистор,
обозначенный R, соберите
экспериментальную установку для
определения работы электрического
тока на резисторе. При помощи
реостата установите в цепи силу тока
0,3 А. Определите работу
электрического тока за 10 минут.
В бланке ответов:
1) нарисуйте электрическую схему
эксперимента;
2) запишите формулу для расчёта
работы электрического тока;
3) укажите результаты измерения
напряжения при силе тока 0,3 А;
4) запишите численное значение
работы электрического тока.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания работа тока
оказалась равной 648 Дж.
Определение работы тока
Ход работы:
1. Соберите цепь из источника питания, лампы, амперметра и ключа,
2. соединив всё последовательно. Параллельно лампе подключите вольтметр.
3. Начертите схему электрической цепи.
2.Измерьте силу тока и напряжение на лампочке. Запишите результаты
измерений в таблицу с учетом погрешности.
3.Вычислите мощность тока в лампе. Результаты вычислений занесите в таблицу.
4.Измерьте время горения лампы, а вашем опыте и вычислите работу тока в
лампе. Результаты измерений и вычислений
занесите в таблицу.
5.Расчитайте стоимость электроэнергии,
израсходованной вами во время
выполнения лабораторной работы.
6.Сделайте вывод.
Определение оптической силы собирающей линзы
Использовать комплект №6
Используя собирающую линзу, экран,
линейку, соберите экспериментальную
установку для определения оптической
силы линзы. В качестве источника света
используйте свет от удалённого окна.
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок
экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта
оптической силы линзы;
3) укажите результат измерения
фокусного расстояния линзы;
4) запишите значение оптической силы
линзы.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной
установки
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания оптическая
сила линзы оказалась равной 17дптр.
dF
f сред,
,сред
мм
D
дптр
сред,,м
Определение оптической силы собирающей линзы
Простейший способ измерения оптической силы линзы основан
1
1
1
на формуле тонкой линзы: D = 𝐹 = 𝑑 + 𝑓 , где D – оптическая сила линзы,
F – фокусное расстояние линзы, d – расстояние от линзы до объекта,
f – расстояние от линзы до изображения.
С помощью собирающей линзы получив изображение пламя свечи на
экране и измерив расстояние d от линзы до предмета
и расстояние f до изображения можно рассчитать фокусное
расстояние линзы и оптическую силу линзы
1.Соберите установку по схеме:
А – электрическая лампочка, Б - собирающая линза, В –экран.
2.Перемещая линзу вдоль листа с разметкой, найдите такое ее положение
относительно источника света, при котором на экране получается четкое
изображение светящейся точки.
3.Измерьте расстояние от источника света до линзы и от линзы до экрана.
Результаты измерений занесите в таблицу.
Экспериментальные задания 2-го типа
Цель задания: проверка умения представлять
экспериментальные результаты в виде таблиц или
графиков
и
делать
выводы
на
основании
полученных экспериментальных данных.
Предлагаемые работы :
1. Зависимости силы упругости, возникающей в пружине,
от степени деформации пружины,
2. Зависимости периода колебаний математического
маятника от длины нити,
3. Зависимости силы тока, возникающей в проводнике,
от напряжения на концах проводника,
4. Зависимость силы трения скольжения от силы
нормального давления,
5. Свойствах изображения, полученного с помощью
собирающей линзы.
Определение зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от
степени деформации пружины
Образец возможного решения
Использовать комплект №3
1) Схема экспериментальной установки
Для выполнения этого задания используйте
лабораторное оборудование: штатив с муфтой и
лапкой, пружину, динамометр, линейку и набор
из трех грузов. Установите зависимость силы
упругости, возникающей в пружине, от
величины растяжения пружины. Определите
растяжение пружины, подвешивая к ней
поочередно один, два и три груза. Для
Вес
Сила
Удлинение,
определения веса грузов воспользуйтесь
№ опыта груза, упругости,
м
Н
Н
динамометром.
В бланке ответов:
1
1
1
0,025
1)сделайте рисунок экспериментальной
2
2
2
0,050
установки;
3
3
3
0,075
2)запишите результаты измерения веса
грузов, удлинения пружины;
3)сформулируйте вывод о зависимости
силы упругости, возникающей в пружине, Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания оказалось,
от величины растяжения пружины.
что сила упругости прямо
пропорциональна растяжению пружины.
Определение зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от
степени деформации пружины
Ход работы:
Стальную пружину закрепляют в лапке штатива.
К другому концу пружины подвешивают груз массой 100 г.
Деформация пружины, ее растяжение приводят к появлению силы упругости,
равной силе тяжести.
Увеличение груза в 2 раза приводит к увеличению деформации в 2 раза
и увеличению силы упругости также в 2 раза.
Определение зависимости периода колебаний
математического маятника от длины нити
Использовать комплект №7
Для выполнения этого задания используйте
лабораторное оборудование: штатив с
муфтой и лапкой; метровую линейку
(погрешность 5 мм); шарик с
прикрепленной к нему нитью; часы с
секундной стрелкой (или секундомер).
Соберите экспериментальную установку
для исследования зависимости периода
свободных колебаний нитяного маятника
от длины нити.
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) вычислите период колебаний для всех
трех случаев;
4) сформулируйте вывод о зависимости
периода свободных колебаний
нитяного маятника от длины нити.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания выяснилось,
что при уменьшении длины нити период
свободных колебаний уменьшается.
Определение зависимости периода колебаний математического маятника
от длины нити
Ход работы:
1. Отклоните грузик от положения равновесия на 1-2 см и отпустите.
2. Измерьте промежуток времени t, за которое маятник совершает
N=30 полных колебаний.
3. Проведите 4 остальные опыта, каждый раз уменьшая длину нити.
4.Вычислите теоретическое значение T нитяного маятника
по формуле T = 2π√ℓ/g Ускорение g = 9,8 м/с2
и сравните с полученным ранее значением.
5.Сделайте вывод о том, как T и v свободных колебаний
зависят от длины маятника
и запишите эти выводы в таблицу.
Определение зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки
Использовать комплект №4
Используя каретку (брусок) с
крючком, динамометр, три груза,
направляющую рейку, соберите
экспериментальную установку для
определения зависимости силы
трения скольжения от силы
нормального давления
В бланке ответов:
1) нарисуйте схему эксперимента
2) укажите результаты измерения
3) сформулируйте вывод о
зависимости силы трения
скольжения от силы
нормального давления
Fтр=Fтяг- при равномерном движении,
Нагружая брусок одним, двумя ,тремя грузами,
измерим в каждом случае силу трения и силу
давления (силу тяжести), результаты измерений
запишем в таблицу
№ опыта
Сила нормального
давления, Н
Сила трения, Н
1
2
0,4
2
3
0,8
3
4
1,2
Вывод: В ходе выполнения экспериментального
задания оказалось, что сила трения пружины прямо
пропорциональна силе нормального давления.
Определение зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления
Ход работы:
1. При помощи динамометра найдите вес и массу бруска.
Запишите значения. P=___H, m=____кг.
2.Присоедините динамометр к бруску
и равномерно перемещайте его по деревянной поверхности.
Определите силу трения.
3.Повторите опыт с 2-я и 3-я брусками. Данные занесите в таблицу.
2
1
0
3
2
1
0
3
2
1
0
Н
3
Н
Н
Определение свойств изображения, полученного с помощью
собирающей линзы
Использовать комплект №6
Используя собирающую линзу, экран,
линейку, рабочее поле, источник
питания постоянного тока 4,5 В,
соединительные провода, ключ, лампу
на подставке соберите
экспериментальную установку для
определения свойств изображений,
полученного с помощью собирающей
линзы
В бланке ответов:
1) сделайте рисунок
экспериментальной установки;
2) укажите результат измерения
фокусного расстояния линзы;
3) сделайте вывод, ка изменяются
свойства изображений,
полученных с помощью
собирающей линзы при удалении
предмета от линзы.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной
установки
d
d<F
Свойства изображения
Мнимое, увеличенное,
прямое
F < d < 2F
Действительное,
увеличенное, перевернутое
d > 2F
Действительное,
уменьшенное, перевернутое
Вывод: При удалении предмета от линзы
изображение предмета из мнимого
переходит в действительное, а его
размеры уменьшаются.
Определение свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы
Ход работы:
1.Определите фокусное расстояние линзы. Для этого при
помощи линзы получите на экране четкое изображение окна.
Расстояние от линзы до изображения равно фокусному
расстоянию. Определите оптическую силу линзы.
2.Поместите горящую электрическую лампочку на
расстоянии d, большем, чем двойное фокусное расстояние
линзы. Получите четкое изображение
лампочки. Измерьте расстояние от линзы до
изображения f, размеры лампочки и размеры ее изображения.
Запишите результаты в таблицу.
3.Поместите лампочку на расстоянии, равном двойному
фокусному, междуфокусным и двойным фокусным и меньше
фокусного. В каждом случае получите изображение и
Выполните те же измерения.
4.Для каждого случая постройте ход лучей в линзе.
5.Вычислите увеличение линзы в каждом случае.
Увеличение линзы равно отношению размера изображения H
𝐻
к размеру предмета h: Г = 6.Сделайте соответствующие выводы.
ℎ
Определение зависимости силы тока, возникающей в
проводнике, от напряжения на концах проводника
Использовать комплект №5
Используя источник тока (4,5 В),
вольтметр, амперметр, ключ, реостат,
соединительные провода, резистор,
обозначенный R2, соберите
экспериментальную установку для
исследования зависимости силы тока,
возникающей в проводнике, от
напряжения на концах проводника.
В бланке ответов:
1) нарисуйте электрическую схему
эксперимента;
2) укажите
результаты
измерения
напряжения при силе тока
при
разных
положениях
ползунка
реостата;
3) Сделайте вывод о зависимости силы
тока, возникающей в проводнике, от
напряжения на концах проводника
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной
установки
№ опыта
I, A
U, B
1
0,2
2,4
2
0,3
3,6
3
0,4
4,8
Вывод:
В
ходе
выполнения
экспериментального задания оказалось, что
при увеличении напряжения между концами
проводника сила тока в проводнике также
увеличивается .
Определение зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения
на концах проводника
Ход работы:
1.Соберите цепь, последовательно соединив источник питания,
амперметр, резистор, реостат, ключ. Начертите схему этой цепи.
2.При трех положениях реостата произвести измерения силы тока
в цепи и напряжения на концах первого резистора.
3.Результаты измерений занесите в таблицу.
4.Используя закон Ома, вычислите сопротивление
проводника по данным каждого отдельного
измерения. Результаты вычислений занесите
в таблицу.
5. По данным измерений постройте график
зависимости силы тока
в проводнике от напряжения на его концах для
двух резисторов.
6. Сделайте вывод о том, как зависит сила тока
от приложенного напряжения и зависит ли сопротивление
проводника от приложенного
напряжения к проводнику и силы тока в нем
Экспериментальные задания 3-го типа
Цель
работы:
проверка
умения
проводить
экспериментальную проверку физических законов и
следствий.
Предлагаемые работы по проверке:
1. Закона последовательного соединения резисторов для
электрического напряжения.
2. Закона параллельного соединения резисторов для
силы электрического тока
3. Проверка правила сложения силы электрического тока
при параллельном соединении двух проводников
4. Определение силы тока в реостате путём измерения силы
тока, текущего через источник, и напряжения на резисторе.
Проверка законов последовательного соединения резисторов
для электрического напряжения
Использовать комплект №5
Используя источник тока (4,5 В),
вольтметр, амперметр, ключ, реостат,
соединительные провода, резисторы,
обозначенные R1 и R2 соберите
экспериментальную установку для
проверки правила для электрического
напряжения при последовательном
соединении резисторов.
В бланке ответов:
1. начертите электрическую схему
эксперимента;
2. измерьте напряжение на каждом
резисторе и общее напряжение на
участке, включающим оба резистора;
3. сравните напряжение на каждом
резисторе и общее напряжение на
участке, включающим оба резистора
4. сделайте вывод о справедливости или
ошибочности проверяемого правила.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки
2) Напряжение на резисторе R1: U1 = 2,8 В. Напряжение на резисторе R2: U2 = 1,4 В. Общее напряжение
на концах цепи из двух резисторов: U1 + U2 = 4,2 В.
3) С учётом погрешности измерений сумма напряжений на концах цепи из двух резисторов находится в
интервале от 3,8 В до 4,6 В. Измеренное значение общего напряжения 4,1 В попадает в этот интервал значений.
U, В
U1, В
U2, В
Вывод
4.8
2.8
2
U =U1+U2
Вывод: Общее напряжение на двух
последовательно соединенных резисторах
равно сумме напряжений на каждом из
резисторов.
Проверка законов параллельного соединения резисторов для
силы тока
Использовать комплект №5
Используя источник тока (4,5 В),
вольтметр, амперметр, ключ, реостат,
соединительные провода, резисторы,
обозначенные R1 и R2 соберите
экспериментальную установку для
проверки правила для силы тока при
параллельном соединении
резисторов.
В бланке ответов:
1. начертите электрическую схему
эксперимента;
2. измерьте силу тока в каждой ветви
цепи и на неразветвленном участке;
3. сравните силу тока на основном
проводнике с суммой сил токов в
параллельно соединенных
проводниках,
4. сделайте вывод о справедливости
или ошибочности проверяемого
правила.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки
I, A
I1, A
I2, A
Вывод
0,6
0,4
0,2
I =I1+I2
Вывод: В ходе выполнения
экспериментального задания оказалось,
что сила тока на основном проводнике
равна сумме сил токов в параллельно
соединенных проводниках .
Проверка правила сложения силы электрического тока
при параллельном соединении двух проводников
Использовать комплект №5
Используя источник тока, амперметр, реостат,
ключ, соединительные провода, резисторы,
обозначенные R1 и R2, проверьте экспериментально правило сложения силы электрического тока при параллельном соединении двух
проводников: R1 и R2.
В бланке ответов:
1) нарисуйте электрическую схему экспериментальной установки;
2) с помощью реостата установите силу
тока в не разветвлённой части цепи 0,7 А
и измерьте силу электрического тока в
каждом из резисторов при их параллельном соединении;
3) сравните общую силу тока (до разветвления) с суммой сил тока в каждом из резисторов (в каждом из ответвлений), учитывая, что погрешность прямых измерений с
помощью амперметра составляет 0,1 А
4) сделайте вывод о справедливости или
ошибочности проверяемого правила..
Образец возможного решения
1.Схема экспериментальной установки
2. I = 0,7 A.
Сила тока в резисторе R1: I1 = 0,2 А.
Сила тока в резисторе R2: I2 = 0,4 А.
3. Сумма сил тока: I1 + I2 = 0,6 А.
С учётом погрешности измерений сумма
сил тока в резисторах находится в интервале
от 0,4 до 0,8 А. Значение общей силы тока
(0,7 А) попадает в этот интервал значений.
Вывод: при параллельном соединении резисторов общая сила тока до разветвления равна
сумме сил тока в каждом из ответвлений.
1. Определение силы тока в реостате путём измерения силы
тока, текущего через источник, и напряжения на резисторе.
источник постоянного тока с напряИспользовать комплект №5 Используя
жением 4,5 В, амперметр, вольтметр,
В бланке ответов:1) изобразите схему изучаемой электрической цепи и укажите на ней
направления токов, протекающих через резистор R1 и реостат Rx;
2) укажите результаты измерений силы
тока I, текущего через источник, и напряжения U1 на резисторе R1, указав примерную
погрешность измерений;
3) запишите закон Ома для участка цепи,
содержащего резистор R1, определив, таким
образом, силу тока I1 в резисторе R1; вычислите силу тока I1;
4) запишите правило для токов при параллельном соединении проводников;
5) используя п. 2—4, получите формулу
для неизвестной силы тока Ix в реостате Rx и
запишите её;
6) определите численное значение силы
тока Ix оцените погрешность её измерения.
соединённые параллельно резисторы
R1= 12 Oм и переменный резистор
(реостат) Rx ползунок которого
установлен в произвольном
положении, определите силу
тока Ix в реостате Rx путём
измерения силы тока,
текущего через источник,
и напряжения на резисторе R1.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки
2) Установите ползунок реостата примерно на середину.
3) Измерьте силу тока, текущего через источник.
4) Измерьте напряжение на резисторе R1.
5) Определите неизвестную силу тока Ix в реостате Rx.
1. Определение силы тока в реостате путём измерения силы
тока, текущего через источник, и напряжения на резисторе.
Возможное решение:
1. Схема электрической цепи:
2.
3.
4.
5.
6.
Погрешность измерения силы тока Ix можно оценить методом границ. Так как значение напряжения лежит в интервале от 4,1 В до 4,3 В, а значение силы тока I лежит в
интервале от 0,95 А до 1,05 А, то Ix может изменяться в пределах от
≈
до
≈
Поэтому результат имеет погрешность ≈0,05 А, то есть
Литература
1.
2.
3.
4.
Спецификация контрольных измерительных материалов для
проведения в 2016 году основного государственного экзамена по
ФИЗИКЕ
Физика 7 класс, А.В. Перышкин, ООО Дрофа, 2014 г.
Физика 8 класс, А.В. Перышкин, ООО Дрофа, 2014 г.
Физика 9 класс, А.В. Перышкин, ООО Дрофа, 2012 г.