Лабораторні роботи з фізики для 8 класу

Скачати

 

Лабораторні роботи 8 клас

 

нові програми

1. Вимірювання швидкості руху тіла
2. Вимірювання частоти обертання тіл
3. Дослідження коливань маятника
4. Вивчення характеристик звуку
5. Конструювання динамометра
6. Вимірювання сил за допомогою динамометра. Вимірювання ваги тіла
7. Зважування тіл гідростатичним методом
8. Вимірювання коефіцієнта тертя ковзання
9. З’ясування умов рівноваги важеля
10. Визначення ККД похилої площини
11. Вимірювання температури за допомогою різних термометрів
12. Вивчення теплового балансу при змішуванні води різної температури
13. Визначення ККД теплового нагрівника
14. Визначення питомої теплоємності речовини

 

 

 

Лабораторна робота № 1

Вимірювання швидкості руху тіла

 

Мета роботи: навчитись визначати швидкість прямолінійного рівномірного  руху тіла

Прилади і матеріали: секундомір, кулька, жолоб, штатив, лінійка

Теоретичні відомості

Одна з основних величин, яка описує рух це швидкість. Швидкістю рівномірного прямолінійного  руху називається відношення шляху до часу:  (1), де  – швидкість, S – пройдений шлях,

t – час. У фізиці швидкість найчастіше вимірюється у м/с.Прилад для вимірювання швидкості  – спідометр.

 

Правила техніки безпеки: обережно поводьтеся з приладами і тілами, не допускайте

падіння кульки.

Хід роботи

1. Закріпіть жолоб у штативі. Покладіть у кінець жолоба металевий циліндрик.
2. Пустіть по жолобу кульку.
3. Змінюючи нахил жолоба знайдіть таке його положення, коли кулька рухається по ньому з однаковою швидкістю.
4. Виміряйте пройдений кулькою шлях.
5. За допомогою секундоміра визначте час руху кульки.
6. Обчисліть швидкість руху кульки за формулою (1).
7. Повторіть досліди, змінюючи пройдений шлях.
8. Виміряні та обчислені величини занесіть у таблицю.
9. Обчисліть середню швидкість кульки.

 

№	Шлях S(м)	Час t(c)	Швидкість  (м/с)	Середня швидкість с (м/с)
1
2
3

10. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1. Що називають швидкістю?
2. Назвіть відомі вам одиниці швидкості.
3. За якою формулою визначають швидкість?
4. Яким приладом вимірюють швидкість?
5. Який рух називають рівномірним?
6. Який рух називають прямолінійним?

 

Додаткове завдання:  побудуйте графіки залежності шляху від часу та швидкості від часу.

 

 

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, §§ 6,7

 

Лабораторна робота № 2

Вимірювання частоти обертання тіл

Мета роботи:  навчитись визначати період та частоту обертання

Прилади і матеріали:  штатив, кулька на нитці, секундомір.

Теоретичні відомості

У природі часто зустрічаються рухи, траєкторія руху точок тіла є коло. Такі рухи називають обертальними. Основні величини, які описують ці рухи це період і частота обертання.

Періодом обертання називають час одного оберту. Він вимірюється у міжнародній системі одиниць (СІ) у секундах. Частота обертання –це число обертів за одиницю часу. Вона вимірюється у 1/с.Період і частота обертання пов’язані співвідношенням: (1), де Т – період обертання, n – частота обертання. Період обертання можна знайти за формулою (2), де Т – період обертання, t – час всіх обертів, N – кількість обертів. Частоту обертання вимірюють тахометром. Лінійну швидкість при русі по колу можна знайти за формулою:(3),

де ≈3,14, R –  радіус кола, T –період коливань.

 

Правила техніки безпеки: обережно поводьтеся з приладами і тілами, не допускайте

падіння кульки.

Хід роботи

1. Підвісьте кульку на нитці до штатива.
2. Обертайте кульку у горизонтальній площині.
3. Визначте за який час кулька здійснить певну кількість обертів.
4. Обчисліть за формулою (2) період обертання кульки.
5. Виведіть з формули (1) вираз для знаходження частоти обертання і обчисліть її.
6. Якщо є можливість – визначте час одного оберту і порівняйте з обчисленим.
7. Виміряйте радіус кола руху кульки.
8. Обчисліть за формулою (3) швидкість руху кульки.
9. Виміряні та обчислені величини занесіть у таблицю.

№	Час всіх обертів t(c)	Кількість обертів N(штук)	Період обертання Т(с)	Частота обертання n(1/с)	Радіус кола R(м)	Лінійна швидкість (м/с)
1

 

10. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1. Який рух називають обертальним?
2. Що називають періодом обертання?
3. Що називають частотою обертання?
4. Назвіть відомі вам одиниці періоду і частоти обертання.
5. Якими приладами можна вимірювати період і частоту обертання?
6. Яка траєкторія руху кульки у роботі?

 

Додаткове завдання:  Обчисліть частоту обертання Землі навколо осі та навколо Сонця.

 

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, §§ 8,9

 

 

Лабораторна робота № 3

Дослідження коливань маятника

Мета роботи:  навчитись визначати період та частоту коливань математичного маятника.

Прилади і матеріали:  штатив, кулька на нитці, секундомір.

 

Теоретичні відомості

У природі є рухи, які повторюються з часом – це коливальні рухи, або коливання. Основні характеристики таких рухів період і частота коливань. Період вимірюється у фізиці у секундах, а частота коливань у герцах. Кулька підвішена на нитці, коли довжина нитки набагато більша за розміри кульки, називають математичним маятником. Кут відхилення повинен бути малим (не більше 8⁰).Період коливань такого маятника залежить від довжини нитки, місця маятника на Землі, від висоти над Землею.  Період коливань обернено пропорційний частоті коливань:(1), де  – частота коливань. Період коливань можна  знайти за формулою(2), де Т – період коливань, t – час всіх коливань, N – кількість коливань.

Правила техніки безпеки: обережно поводьтеся з приладами і тілами, не допускайте

падіння кульки.

Хід роботи

1.Підвісьте кульку на нитці  якомога більшої довжини.

2.Виміряйте довжину маятника.

3.Відведіть кульку на дуже малий кут від положення рівноваги (менше 8^о) і відпустіть її.

4.Обчисліть період коливань маятника за формулою (2).

5.Відведіть кульку на більший  кут від положення рівноваги, збільшивши амплітуду коливань (кут відхилення менше 8^о!!!)

6.Обчисліть знову період коливань маятника за формулою (2). Зробіть висновок.

7.Зменшіть довжину нитки у 2 рази і знайдіть період коливань (формула 2).                Зробіть висновок.

8.Знаючи періоди коливань, обчисліть частоти коливань маятника з формули 1.

9.Виміряні та обчислені величини занесіть у таблицю.

№	Довжина l (м)	Час коливань t(c)	Кількість коливань N(штук)	Період коливань T(c)	Частота коливань (Гц)
1
2
3

1. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1.Що називають математичним маятником?

2.Від яких величин залежить період коливань математичного маятника?

3.Що називають періодом коливань?

4.Що називають частотою коливань?

5.Одиниці вимірювання періоду і частоти коливань в міжнародній системі одиниць.

6.Що буде з періодом коливань, коли маятник на полюсі Землі? На екваторі? На висоті над Землею?

 

Додаткове завдання:  На досліді встановіть як залежить період коливань маятника від маси при однаковій довжині нитки. (розміри тіл на нитці не повинні дуже відрізнятись!)

 

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, §§ 10,11.

 

 

 

 

Лабораторна робота № 4

                                       Вивчення характеристик звуку

Мета роботи: навчитись визначати період, частоту та довжину хвилі звукових коливань, переконатись від яких величин залежить гучність і висота тону.

Прилади і матеріали:  різні камертони,гітара.

 

Теоретичні відомості

Коливання, які поширюються у пружному середовищі називають хвилею.Звукові хвилі це коливання які відчуває вухо людини.Частота звукових коливань лежить у межах від 16 до 20 000 Гц. Основані характеристики звуку: період та частота коливань, довжина хвилі, швидкість звуку, гучність та висота тону. Період коливань обернено пропорційний частоті коливань:  (1), де  – частота коливань. Швидкість звуку у різних середовищах різна.

У повітрі при 0^о С вона рівна 331м/с, при 10^оС – 337 м/с, при 20^оС – 343 м/с.Швидкість хвиль дорівнює добутку частоти коливань на довжину хвилі: (2). Гучність звуку залежить від амплітуди коливань, висота тону від частоти коливань. Як джерело звуку часто використовують камертон.

 

Правила техніки безпеки: обережно поводьтеся з приладами і тілами.

 

Хід роботи

1. Вивчіть будову камертона. Ударте молоточком по камертону.
2. Знайдіть частоту коливань камертона. Вона відповідає певній ноті.
3. Обчисліть період коливань ніжок камертона за формулою (1).
4. Визначте температуру у кімнаті. Знайдіть за таблицею швидкість звуку.
5. Знайдіть довжину хвилі у повітрі, яка відповідає даній хвилі за формулою (2).
6. Встановіть від яких величин залежить гучність і висота тону за допомогою струн гітари, або різних камертонів.
7. Виміряні та обчислені величини занесіть у таблицю.

№	Частота (Гц)	Період Т(с)	Швидкість звуку (м/с)	Довжина хвилі (м)
1
2

8. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1. Як утворити звук?
2. Якими величинами характеризуються звукові коливання?
3. Від яких величин залежить швидкість звуку?
4. Від яких величин залежить гучність звуку і висота тону?
5. Яка швидкість  звуку у повітрі?
6. У яких одиницях вимірюють величини, що описують звукові коливання?

 

Додаткове завдання: Знайти довжину звукової хвилі для іншого камертона.

 

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8,§12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторна робота № 5

Конструювання динамометра

 

Мета роботи: навчити учнів виготовляти динамометр та градуювати його шкалу.

 

Прилади і матеріали: пружина з прикріпленою стрілкою(або гумова стрічка), штатив, дощечка з листочком паперу,  тягарці масою 100 грам, важки по 2 грами.

Теоретичні відомості

Сила це міра взаємодії тіл, або дія одного тіла на інше. Сила –  векторна величина, вона вимірюється у системі СІ у ньютонах. Прилад для вимірювання сили називають динамометром. Основна частина цього приладу – пружина, видовження якої прямо пропорційно силі. Діючи на пружину з наперед відомою силою, можна виготовити шкалу динамометра. Відомо, що на важок масою 102 грами, діє сила тяжіння 1ньютон.

Правила техніки безпеки: будьте обережні з пружиною, не допускайте падіння тіл.

 

Хід роботи

1. Закріпіть пружину у штативі. Прикріпіть до неї стрілку.
2. Закріпіть рядом дощечку з листком паперу. Напроти стрілки поставте 0Н.
3. Підвісьте до пружини тягарець масою 102 грами.
4. Напроти стрілки поставте риску і зробіть надпис 1Н.
5. Підвісьте до пружини ще один тягарець масою 102 грами.
6. Напроти стрілки поставте риску і зробіть надпис 2Н.
7. Продовжуйте збільшувати масу тягарців на 102 грами, роблячи відмітки.
8. Поділіть відстані між позначками 0Н,1Н, 2Н, 3Н  на 10 рівних частин.
9. Знайдіть ціну поділки виготовленої шкали.
10. За допомогою  динамометра визначте силу, що діє на тягарець невідомої маси.
11. Зробіть малюнок виготовленого динамометра.
12. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1. Що таке деформація?
2. Яку силу називають силою пружності і як вона направлена?
3. Як залежить сила пружності від видовження?
4. Як читається закон Гука?
5. Що таке динамометр?
6. Як виміряти сили? Назвіть відомі вам одиниці сили.

 

 

Додаткове завдання: Виміряйте силу тяжіння, що діє на дане тіло. Визначте силу, з якою ви тягнете тіло по поверхні. Зобразіть ці сили графічно.

 

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, §§ 13,17.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторна робота № 6

Вимірювання сил за допомогою динамометра. Вимірювання ваги тіла

 

Мета роботи: навчитись визначати ціну поділки динамометра, вимірювати сили динамометром.

Прилади і матеріали: динамометри різних типів, набір різних тіл, бруски.

Теоретичні відомості

У природі існує багато видів сил – сила тяжіння, сила пружності, сила тертя, виштовхувальна сила. Сила характеризується числовим значенням і напрямом – це величина векторна. У міжнародній системі одиниць СІ сила вимірюється  у ньютонах. Для вимірювання сили використовується прилад – динамометр. Щоб знайти ціну поділки динамометра потрібно взяти два сусідні числа на шкалі, від більшого відняти менше і результат поділити на кількість поділок. Вага тіла це сила, яка діє на опору або підвіс. Вона також може вимірюватись динамометром.

 

Правила техніки безпеки: будьте обережні з пружиною динамометра, не допускайте падіння тіл.

Хід роботи

1. Визначте ціну поділки запропонованих динамометрів.
2. Визначте силу тяжіння, що діє на тіло. Зобразіть її графічно.
3. Причепіть до динамометра брусок і визначте силу, з якою ви тягнете його. Зобразіть її графічно.
4. Знайдіть вагу запропонованих тіл. Вага тіла дорівнює силі тяжіння, коли тіло перебуває у спокої, або рухається рівномірно і прямолінійно. Зобразіть її графічно.
5. Знайдіть силу тертя ковзання. Коли тіло тягти по поверхні рівномірно, то сила, з якою тягнемо тіло, дорівнює силі тертя. Зобразіть її графічно.
6. Виміряні та обчислені величини занесіть у таблицю.

№	Вид сили	Покази динамометра (Н)
1	Сила тяжіння
2	Сила тяги
3	Вага тіла
4	Сила тертя

 

7. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1. Що таке сила?
2. Назвіть відомі вам кратні і частинні одиниці сил.
3. Назвіть основні частини динамометра.
4. Як виміряти динамометром силу тяжіння, вагу тіла, силу тертя?
5. Що називають вагою тіла?
6. У яких одиницях вимірюють вагу тіла?

 

Додаткове завдання: Визначте, знаючи вагу тіла, його масу

 

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, §§ 17,18.

 

 

 

 

Лабораторна робота № 7

Зважування тіл гідростатичним методом

 

Мета роботи: визначити густину рідини і твердого тіла методом гідростатичного

зважування.

 

Прилади і матеріали:

Теоретичні відомості

Вагу тіла в повітрі можна виміряти динамометром.  Його вага у рідині буде менша на величину виштовхувальної сили: Pп – Pр=Fа (1),  де Fа =ρ_рgV (2),  де Рп  – вага тіла у повітрі,  Рр – вага тіла у рідині, Fа – виштовхувальна або архімедова сила, ρ_р – густина  рідини,  g = 9,8 м/с²-стале число,  V – об’єм витісненої тілом рідини (коли тіло повністю занурене у рідину,  то об’єм витісненої тілом рідини дорівнює об’єму тіла). Вага тіла у повітрі знаходиться за формулою

Рп = mg (3). З цієї формули можна знайти масу твердого тіла. З формули густини (4) можна знайти густину твердого тіла.

 

 

Правила техніки безпеки: будьте обережні при роботі   зі скляним посудом !  

                       

Хід роботи

1. Знайдіть вагу тіла динамометром у повітрі й рідині.
2. Знайдіть об’єм тіла, який дорівнює об’єму витісненої тілом рідини. Він знаходиться за допомогою відливного стакана і мензурки або лише мензурки, коли тіло входить у неї. Об’єм тіл правильної геометричної форми можна обчислити за формулами.
3. За формулою (1) знайдіть виштовхувальну силу.
4. З формули (2) виведіть вираз для обчислення густини рідини і обчисліть її.
5. З формули (3) виведіть вираз для обчислення маси і обчисліть її.
6. За формулою (4) обчисліть густину твердого тіла
7. Результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю:

 

№	Рп(Н)	Рр (Н)	V(м3)	ρp(кг/м3)	ρт(кг/м3)
1

8. Дайте відповідь на контрольні запитання:

1. Як знайти вагу тіла у повітрі, рідині?
2. За якою формулою знаходиться вага, які одиниці ваги ви знаєте?
3. Що називають вагою тіла?
4. Як знайти виштовхувальну силу?
5. Від яких величин залежить виштовхувальна сила?
6. Дайте означення густини речовини та одиниці її вимірювання.

 

 

Додаткове завдання: знайти масу рідини у посудині і масу твердого тіла.

 

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, §§ 15,18,37.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторна робота № 8

Вимірювання коефіцієнта тертя ковзання

 

Мета роботи: визначити на досліді коефіцієнт тертя ковзання

 

Прилади і матеріали: динамометр, дерев’яний брусок, дерев’яна лінійка, набір тягарців.

 

Теоретичні відомості

При русі одного тіла по поверхні іншого виникає сила тертя, яка направлена протилежно до руху. Основними причинами тертя є нерівності поверхонь стичних тіл  взаємодія молекул для гладеньких поверхонь. Сила тертя залежить від сили тиску тіла на поверхню (сили нормального тиску) і від виду матеріалу поверхонь. Сила тертя ковзання знаходиться за формулою: F_тр = mN (1), де F_тр – сила тертя, m – коефіцієнт тертя, N – сила нормального тиску. Сила нормального тиску перпендикулярна до поверхні дотику тіл.

 

Правила техніки безпеки: обережно поводьтеся з приладами, не допускайте їх падіння і

руйнування. Обережно працюйте з динамометром.

Хід роботи

1. Покладіть брусок на дерев’яну лінійку, прикріпіть до нього динамометр.
2. Визначте силу тертя ковзання: при рівномірному русі бруска сила тертя ковзання буде рівна силі, з якою тягнемо брусок.
3. Визначте силу, що притискує брусок до поверхні: це буде вага бруска, яку визначаємо, підвісивши брусок до динамометра.
4. З формули (1) виведіть вираз для знаходження коефіцієнта тертя ковзання та обчисліть його.
5. Повторіть досліди, збільшивши силу нормального тиску, поклавши на брусок один, два, три тягарці. Обчисліть для кожного випадку коефіцієнт тертя.
6. Результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю:

 

№	Сила тертя Fтр , Н	Сила нормального тиску N, Н	Коефіцієнт тертя m
1
2
3
4

 

7. Знайдіть середнє значення коефіцієнта тертя ковзання.
8. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1. Що називають коефіцієнтом тертя?
2. Від яких величин залежить коефіцієнт тертя ковзання?
3. Як знайти силу тертя? Які є види сили тертя?
4. Як направлена сила тертя?
5. Як виміряти силу тертя?
6. Як зменшити силу тертя?

 

Додаткове завдання:  знайдіть коефіцієнт тертя дерева по склу. Дослідіть, як залежить

коефіцієнт тертя від площі стикання тіл.

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, §§ 19,20.

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторна робота № 9

З’ясування умов рівноваги важеля

 

Мета роботи: перевірити на досліді, коли важіль перебуває у рівновазі,

перевірити правило моментів.

 

Прилади і матеріали: важіль, штатив, набір важків відомої маси, лінійка.

 

Теоретичні відомості

Важіль –  це тверде тіло, яке має вісь обертання. Рівновага важеля означає, що важіль перебуває у спокої. Щоб з’ясувати, коли важіль під дією прикладених до нього сил буде у рівновазі, потрібно знати плечі сил – найкоротші відстані від точки обертання до напряму дії сил. Важіль перебуває у рівновазі, коли сили, що діють на нього, обернено пропорційні плечам цих сил (1),де F₁,F₂ – сили, що діють на ліву і праву частини важеля,  l_1, l₂ – плечі цих сил. Важіль буде у рівновазі, коли сума моментів сил, що  обертають важіль за годинниковою стрілкою, дорівнюють сумам моментів сил, що обертають важіль проти годинникової стрілки. Це правило відоме як правило моментів. Момент сили – це добуток сили на плече: M=Fd (2).

 

Правила техніки безпеки: обережно поводьтеся з приладами, не допускайте їх падіння і

руйнування. Не допускайте падіння тягарців, не наближайтеся близько до важеля.

 

Хід роботи

1. Зрівноважте важіль гайками на його кінцях так, щоб він розмістився горизонтально.
2. Закріпіть на лівій частині важеля на певній відстані один тягарець.
3. На правій частині важеля підвісьте один тягарець і, змінюючи плече важеля, знайдіть таке положення, коли важіль буде у рівновазі.
4. Обчисліть сили тяжіння, що діють на тягарці (F_т=mg), де F_т-сила тяжіння, m- маса тіла,  g- стале число(g=9,8 Н/кг).
5. Виміряйте плечі сил (відстань від точки обертання до напряму дії сили).
6. Змінюйте кількість тягарців справа і зліва і, змінюючи і плечі сил, установіть важіль у рівновазі (можливі варіанти: зліва 2,3 тягарці, справа 1,2).
7. Обчисліть сили, виміряйте плечі сил.
8. Для кожного досліду визначте моменти сил, що діють на ліве і праве плечі за формулою (2). Порівняйте ці моменти, зробіть висновки.
9. Результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю:

 

№ досліду	Ліва частина важеля			Права частина важеля
	Сила F1, H	Плече сили l1, м	Момент сили М1, Н×м	Сила F2, H	Плече сили l2, м	Момент сили М2, Н×м
1
2
3

 

10. Перевірте умову рівноваги важеля для кожного досліду (формула 1).
11. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1. Що таке важіль?
2. Для чого використовують важелі?
3. Коли важіль перебуває у рівновазі?
4. Що називають моментом сили?
5. Що називають плечем сили?
6. Як у роботі знаходили сили, що діють на важіль?

Додаткове завдання: перевірте правило моментів для випадку, коли на ліву і праву частини важеля діють декілька сил (варіанти виберіть самі).

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, §§ 21,22.

 

 

Лабораторна робота № 10

Визначення ККД похилої площини

 

Мета роботи: переконатися, що корисна робота менша від затраченої,

навчитися визначати коефіцієнт корисної дії простого механізму.

 

Прилади і матеріали: дошка, динамометр, лінійка, брусок, штатив з лапкою.

Теоретичні відомості

Коефіцієнт корисної дії це –  відношення корисної роботи до затраченої (повної):(1). Корисна робота –  це та робота, яку необхідно виконати, повна робота – це робота, яка виконується  простим механізмом. Затрачена робота завжди більша за корисну, тому що частина роботи виконується проти сили тертя і на переміщення окремих частин механізму (важеля, блока).

Для похилої площини корисна робота –  це робота, яка виконується при підійманні тіла вгору по вертикалі – вона дорівнює добутку сили тяжіння на висоту похилої площини А_к= F_тh (2), де  F_т=mg (3), m – маса тіла, g – стале число (g=9,8Н/кг), h – висота похилої площини. На ту саму висоту можна підняти тіло, рухаючи його по похилій площині. Затрачена робота буде рівна добутку сили, з якою тягнемо тіло по похилій площині на її довжину: А_з=Fl (4).

 

Правила техніки безпеки: обережно поводьтеся з приладами, не допускайте їх падіння і

руйнування. Обережно працюйте з динамометром

Хід роботи

 

1. Установіть дошку похило у штативі.
2. Виміряйте висоту і довжину похилої площини.
3. Визначте силу тяжіння, що діє на брусок, динамометром.
4. Визначте силу, з якою тіло переміщують по похилій площині F.
5. Обчисліть силу тяжіння, корисну і затрачену роботи за формулами 3, 2, 4.
6. Обчисліть коефіцієнт корисної дії за формулою 1.
7. Повторіть досліди, змінюючи висоту похилої площини.
8.  Знайдіть для кожного випадку коефіцієнт корисної дії.
9. Результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю:

 

№ досліду	Висота похилої площини h ,м	Сила тяжіння Fт, Н	Корисна робота Ак, Дж	Довжина похилої площини l, м	Сила тяги F,Н	Затрачена робота Аз, Дж	Коефіцієнт корисної дії h, %
1
2
3

 

10.  Дайте відповіді на контрольні запитання:

1. Що таке похила площина?
2. Що називають коефіцієнтом корисної дії механізму?
3. Які одиниці вимірювання ККД?
4. Як знайти ККД механізму?
5. Чому корисна робота більша за затрачену?
6. Яке значення може мати ККД?

Додаткове завдання: знайдіть ККД для іншого простого механізму (важеля, рухомого блока)

 

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, § 24.

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторна робота № 11

Вимірювання температури за допомогою різних термометрів

 

Мета роботи: вивчити будову термометрів різних типів, визначати ціну поділки термометрів, навчитись міряти температуру.

Прилади і матеріали: термометри з різною ціною поділки,посудина з теплою і холодною водою

Теоретичні відомості

Тепловий стан тіла визначається температурою.Більш нагріті тіла мають вищу температуру, менш нагріті – нижчу.Для вимірювання температури використовуються термометри. Вони бувають рідинні (спиртові чи ртутні), біметалеві. Найчастіше використовуються рідинні термометри у яких використовується властивість рідини змінювати об’єм при нагріванні або охолодженні. Є різні одиниці вимірювання температури:  градус  Цельсія (^оС), градус Фаренгейта (^оF), градус Реомюра (^оR). У міжнародній системі одиниць температура вимірюється у кельвінах (К). Найчастіше користуються шкалою Цельсія. При вимірюванні температури потрібно пам’ятати – покази термометра потрібно знімати, коли стовпчик рідини перестає рухатись – температура термометра і тіла стане однаковою.

Правила техніки безпеки: не допускайте падіння термометрів, будьте обережні з гарячою водою.

Хід роботи

1. Визначте ціну поділки термометрів.
2. Знайдіть межі вимірювання температури термометром
3. Виміряйте температуру повітря у фізичному кабінеті.
4. Виміряйте температуру холодної води.
5. Виміряйте температуру гарячої води.
6. Злийте холодну і гарячу воду і виміряйте температуру суміші.
7. Результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю:

№	Фізичне тіло	Температура t(оС)
1	Повітря у кімнаті
2	Холодна вода
3	Гаряча вода
4	Суміш холодної і гарячої води

 

8. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1. Що таке теплова рівновага7
2. Чому стовпчик рідини піднімається або опускається у термометрі?
3. Назвіть відомі вам одиниці температури.
4. Як знайти ціну поділки термометра?
5. Як виміряти температуру тіла?
6. Як виготовити шкалу Цельсія?

 

Додаткове завдання: виміряйте температуру вашого тіла, тримаючи кульку термометра у руці.                     Чому покази термометра відрізняються від показів медичного термометра?

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, § 49.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторна робота №12

Вивчення теплового балансу при змішуванні води різної температури

Мета роботи: навчитися визначати кількість теплоти, переконатися, що кількість теплоти, яку віддала холодна вода, дорівнює кількості теплоти, що прийняла холодна.

 

Прилади і матеріали: калориметр, мензурка, термометр, посудини з гарячою і холодною водою.

 

Теоретичні відомості

Кількість теплоти при нагріванні або охолодженні залежить від виду речовини, маси і зміни температури. Якщо немає втрат, то кількість теплоти, яку віддають тіла дорівнює кількості теплоти, що приймають тіла це тепловий баланс. Щоб зменшити теплові втрати із зовнішнім середовищем, використовують калориметр. Кількість теплоти при нагріванні або охолодженні знаходять за формулою Q=cm(Vt), де Q – кількість теплоти при нагріванні або охолодженні, c – питома теплоємність (беремо з таблиць),m – маса речовини, Vt= t₂ – t₁ – зміна температури при нагріванні. (Vt = t₁– t₂ – при охолодженні), t₂ – кінцева температура, t₁– початкова температура.

 

Правила техніки безпеки: обережно поводьтеся з приладами, не допускайте їх падіння і

руйнування. Особливо обережно працюйте з гарячою водою,

не допускайте попадання її на тіло.

 

Хід роботи

1. Налийте у калориметр 100 г холодної води.
2. Виміряйте її температуру.
3. Виміряйте температуру гарячої води.
4. Налийте у калориметр 100 г гарячої води.
5. Перемішайте суміш і виміряйте її температуру.
6. Обчисліть кількість теплоти, що віддає гаряча вода –  Q₂=cm₂(t₂-t),

і приймає холодна вода – Q₁=cm₁(t-t₁).

7. Порівняйте отримані результати. Зробіть висновок.
8. Результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю:

 

№	Маса холодної води m1,кг	Маса гарячої води m2,кг	Початкова температура холодної води t1 oC	Початкова температура гарячої води t2 oC	Температура суміші t oC	Кількість теплоти, що віддала гаряча вода Q1,Дж	Кількість теплоти,що прийняла холодна вода Q2,Дж
1

 

9. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1.    Від яких величин залежить кількість теплоти при нагріванні?

2.    Що показує питома теплоємність речовини?

3.    У яких одиницях вимірюється питома теплоємність речовини?

4.    У яких одиницях вимірюється кількість теплоти?

5.    Навіщо у роботі калориметр?

6.    Обчисліть ціну поділки термометра.

Додаткове завдання:  знайдіть теплоємність калориметра, використавши дані з роботи

(теплоємність – це добуток маси тіла на питому теплоємність).

 

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, §§ 52,53.

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторна робота № 13

Визначення ККД теплового нагрівника

 

Мета роботи: навчитись визначати ККД  теплового нагрівника.

Прилади і матеріали: спиртівка, сухий спирт, терези, посудина, мензурка, термометр.

Теоретичні відомості

При згоранні палива виділяється кількість теплоти, яка знаходиться за формулою: Q_З=qm (1), де q – питома теплота згорання палива, m – маса палива. Ця теплота йде на нагрівання води, посудини, повітря. Кількість теплоти, що затрачається на нагрівання води це корисна кількість теплоти. Вона знаходиться за формулою Q_К=cm(t₂-t₁) (2), де c – питома теплоємність речовини, m – маса речовини, t₂ – температура води після нагрівання,  t₁ –  температура води до нагрівання. Відношення корисної кількості теплоти  до затраченої називають коефіцієнтом корисної дії: (3). Це безрозмірна величина, але часто він вимірюється у відсотках.

Правила техніки безпеки: Обережно працюйте з гарячою водою і  нагрівником.

 

Хід роботи

1. За допомогою терезів визначте масу спирту.
2. По таблиці знайдіть питому теплоту згорання палива.
3. Визначте масу води у посудині
4. По таблиці знайдіть питому теплоємність води.
5. Виміряйте початкову температуру води.
6. Нагрійте посудину з водою на спиртівці ( не вище 70^оС!).
7. Виміряйте знову температуру води.
8. Обчисліть кількість теплоти яку дає нагрівник за формулою 1.
9. Обчисліть кількість теплоти яка пішла на нагрівання води за формулою 2.
10. За формулою 3 обчисліть ККД нагрівника.
11. Результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю:

 

№	Маса спиртуmc (кг)	Маса водиmc (кг)	Початкова температура води t1 (o C)	Кінцева температура води t2 (o C)	Затрачена кількість теплотиQЗ (Дж)	Кориснакількість теплоти Qк (Дж)	ККД нагрівника(%)
1

 

Додаткове завдання: обчисліть, скільки потрібно спалити палива, щоб нагріти взяту у досліді воду до кипіння (100^о С).

 

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, §54.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторна робота № 14

Визначення питомої теплоємності речовини

 

Мета роботи: навчитися визначати питому теплоємність речовини.

 

Прилади і матеріали: посудина з холодною водою, калориметр, термометр, терези, важки,

тверде тіло, посудина з гарячою водою.

Теоретичні відомості

У калориметрі теплообмін між тілами, які знаходяться у ньому і зовнішнім середовищем, практично відсутні. Тому кількість теплоти, яку віддають тіла, дорівнює кількості теплоти, що приймають тіла. Питому теплоємність речовини можна знайти знаючи кількість теплоти, яку одержало тіло, масу тіла та зміну температури тіла з формули: Q=cm(t₂ – t₁).

 

 

Правила техніки безпеки: обережно поводьтеся з приладами, не допускайте їх падіння і

руйнування. Особливо обережно працюйте з гарячою водою і

нагрітими тілами – не допускайте її попадання на тіло.

 

Хід роботи

1. Налийте у калориметр m _в = 150 г холодної води кімнатної температури.
2. Виміряйте її температуру – t₁.
3. Визначте масу тіла m_т, питому теплоємність якого знаходимо.
4. Опустіть тіло на нитці у посудину з гарячою водою.
5. Через певний час (щоб тіло прогрілось!) виміряйте температуру води. Температура тіла буде така сама – t₂.
6. Опустіть тіло у калориметр.
7. Коли настане теплова рівновага (температура води і тіла стануть однакові), виміряйте температуру суміші –t.
8. Обчисліть кількість теплоти, що отримала холодна вода, за формулою: Q_в=c_вm_в(t₂-t₁), де c_в питома теплоємність води (знайдіть у таблиці).
9. Кількість теплоти, що віддало тіло, знаходиться за формулою: Q_т=c_тm_т(t₂-t). З цієї формули знайдіть питому теплоємність тіла – c_т.
10. Враховуючи, що Q_в= Q_т, обчисліть питому теплоємність досліджуваного тіла.

11. Результати вимірювань і обчислень занесіть у таблицю:

 

Маса води у калориметрі mв, кг	Початкова температура води t1, оС	Маса тіла mт, кг	Початкова температура тіла t2, оС	Температура суміші t2, оС	Кількість теплоти, що прийняла вода  Qв,Дж	Питома теплоємність тіла с,

 

12. Дайте відповіді на контрольні запитання:

1. Що називається питомою теплоємністю речовини?
2. Як знайти кількість теплоти при нагріванні?
3. Яке співвідношення між одиницями кількості теплоти?
4. Як у роботі знаходили масу речовин?
5. Назвіть, які ви знаєте одиниці питомої теплоємності речовини.
6. Питома теплоємність ртуті 140 Дж/(кг×К). Що це означає?

 

Додаткове завдання: обчисліть, яку кількість теплоти потрібно затратити, щоб нагріти

дане тіло на 100^оС ?

 

Література: Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко, фізика 8, §§ 52,53.

 

 

 

 

 

 

 

Фізика 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2008-2009н.р.

Валявська ЗОШ 1-3ст.

Ракша М. П.