Laboratuvar çalışması 3 numaralı bağımlılık çalışması. Laboratuvar çalışması “Matematiksel sarkacın salınımlarının incelenmesi” (Eryutkin E

Ders konusu: " Laboratuvar çalışması No. 3 “Bir iplik sarkacının serbest salınımlarının periyodunun ve sıklığının uzunluğuna bağımlılığının incelenmesi.”
Amaç: Bir sarkacın salınım periyodunun ve sıklığının sarkacın uzunluğuna nasıl bağlı olduğunu öğrenin
Eğitici:
Öğrencilerin özellikler arasındaki ilişki hakkındaki bilgilerini güçlendirmek salınım hareketi
Salınım hareketini hangi niceliklerin karakterize ettiğini tekrarlayın
Bu miktarları kullanarak problemleri çözün
Eğitici:
Yetkinlik gelişimi:
eğitimsel ve organizasyonel (karşılıklı kontrol, öz kontrol, cihazlarla çalışırken güvenlik önlemlerini uygulama yeteneği).
Eğitimsel ve entelektüel (kanıtlama, genelleme, analiz etme ve sonuç çıkarma, fenomeni açıklama, asıl şeyi seçme yeteneği).
Eğitici ve bilgilendirici (ders kitabı metinleriyle çalışma yeteneği).
Eğitimsel ve iletişimsel beceriler (diğer öğrencileri ve öğretmenleri dinleme, bir grup içinde işbirliği yapma, etkinliklerinizi planlama yeteneği).
Eğitici:
1. Manevi ve ahlaki eğitim
Ders için ekipmanlar: tripodlar, netbook'lar, iplikler, mıknatıslı toplar, kamış sensörleri, pimler, kaplinler, manyetik destekli çelik şeritler, laboratuvar kılavuzları
Öğretmenin sahip olduğu özellikler: bilgisayar, interaktif beyaz tahta, projektör, USB kablosu

Ders Planı
Faaliyet için kendi kararını verme (bir iplik sarkacının serbest salınımlarıyla ilgili mevcut bilginin güncellenmesi).
Eğitimsel ve bilişsel aktivite (hedefe uygun laboratuvar çalışması yapmak).
Performans kalitesi teşhisi eğitici görev(rapor hazırlama).
Entelektüel-dönüştürücü aktivite (eğitim görevine uygun eylemlerin planlanması).
Yansıtıcı aktivite (sonuç değerlendirmesi eğitim faaliyetleri).
Dersin ilerleyişi.
Ders adımları
Öğretmen faaliyetleri
Öğrenci aktiviteleri

I Organizasyon aşaması
Aşama hedefleri:
öğrencileri öğrenme faaliyetlerine dahil edin;
dersin içeriğini belirler.
Tünaydın. Lütfen oturun.
SLAYT 1
Ekipmanlarla ilgili güvenlik önlemlerini size hatırlatıyorum:
Çalışmaya başlamadan önce açıklamasını dikkatlice inceleyin ve uygulamanın ilerleyişini anlayın.
Dikkatli, disiplinli, dikkatli olun ve öğretmenin talimatlarına harfiyen uyun.
Gitme işyeriöğretmenin izni olmadan.
Alet, malzeme ve ekipmanları öğretmenin belirttiği sıraya göre işyerine yerleştirin.
Görev için gerekli olmayan eşyaları işyerinde tutmayın.
Öğretmenin izni olmadan güç kaynaklarını açmayın.
Herhangi bir acil durum veya sağlık durumunda bozulma olması durumunda derhal çalışmayı durdurun ve öğretmene haber verin.
Öğrenciler dersin konusunu not defterlerine yazarlar.

II. Dersin amaç ve hedeflerini belirleme aşaması. Bilgiyi güncelleme
Aşama hedefleri:
sırasında iletişimsel etkileşimi organize etmek
tespit edilen ve kaydedilen ayırt edici özellik
öğrenme aktivitelerinde zorluk yaratan bir görev;
dersin amacı ve konusu üzerinde anlaşmaya varmak
SLAYT 2
- Laboratuvar çalışmasının adı nedir?
- Eserin başlığına göre bu eserin amacı nedir? (Bir sarkacın salınım periyodunun ve sıklığının uzunluğuna nasıl bağlı olduğunu bulalım)
34. sayfayı çevirin ve eseri okuyun.
- Eğer geleneksel yöntemlerle çalışıyor olsaydık sen ve ben hangi ekipmanı kullanırdık? laboratuvar ekipmanları? (tripodlar, iplikler, toplar, kronometreler, kavramalar)
- Hangi dijital donanıma sahibiz? (tripodlar, netbook'lar, iplikler, mıknatıslı toplar, kamış sensörleri, pimler, kaplinler, manyetik destekli çelik şeritler)
SLAYT 3
- Salınım hareketine (salınım vb.) örnekler verin.
- Tekrarlayalım fiziksel büyüklükler, aralarındaki ilişkinin kontrol edilmesi gerekir. Salınım periyodunu tanımlayın. (Bir tam salınımı tamamlamak için gereken süre)
Nasıl belirlenir? (T)
Salınım periyodu hangi birimlerle ölçülebilir? (sn, saat, dakika)
Salınım frekansı nedir? (Birim zamandaki salınım sayısı)
Dönemle nasıl bir ilişkisi var? ( ters periyot, nu (v) = 1/T)
Salınımların sayısını ve bu salınımların zamanını bilerek salınımların periyodunu nasıl hesaplayabilirsiniz? (Zamanı salınım sayısına bölün)

Soruları yanıtlayın

III. Yeni bilgileri ve işleri yapmanın yollarını öğrenme aşaması.
Aşama hedefleri:
oluşturmak için iletişimsel etkileşimi organize edin
tespit edilen durumun nedenini ortadan kaldıran yeni bir eylem yöntemi
zorluklar;
düzeltmek yeni yolİşaretle yapılan eylemler, sözlü
bir standart oluşturmak ve kullanmak.
Şimdilik ekipmana dokunmuyoruz. Kurulumu kitaptaki açıklamaya veya masamdaki örneğe göre yaptıktan sonra netbook'ları açın, masaüstünde “Workshop” programını başlatın (gösteriyorum). Programda mavi ekran varsa beni arayın. “Mekanik” i seçin - çalışma 1.10
Ana düğmeleri gösterme
Laboratuvar çalışmalarına devam edin.
Tüm öğrenciler çalışmayı tamamladıktan sonra rapor formatının bir örneğini gösteriyorum. Ve kayıttan sonra programı başka bir uzun iş parçacığından kapatmadan yeni ölçümler yapmanızı öneririm. Ve sonuç olarak T teorik, T pratik ve frekansı yazın, özetleyin.
Öğrenciler bağımsız olarak yapılan çalışma hakkında bir rapor hazırlar ve araştırmanın sonuçlarını özetler. Not verme

Not alın, dikkatlice dinleyin, sorular sorun

V. Yeni malzemenin sabitlenme aşaması
Sahnenin amacı:
Yeni öğrenme içeriğini uygulama yeteneğinizi test edin
V standart koşullarçözümünüzün karşılaştırmasına dayalı
kendi kendine test standardı ile.
SLAYT 4
Sarkaç 72 saniyede 180 salınımı tamamladı. Salınımların periyodunu ve sıklığını belirleyin.
Verilen: Formül: Çözüm:
N=180 T= 13 ALINTI 1415 T=13 ALINTI 1415 =0.4s
t=72s
·=13 ALINTI 1415
·= 13 ALINTI 1415=2.5Hz
T-?
·-?
SLAYT 5
İÇİNDE Aziz Isaac Katedrali St.Petersburg'da süspansiyon uzunluğu 98 m olan bir sarkaç vardı. Neden döneme eşit tereddütü mü? 1 dakikada kaç salınım yapar?
T = 2
·13 ALINTI 1415
T = 2*3,14 * kök(98/9,8) = 19,86 sn

60 sn / 19,86 = Dakikada 3 salınım
SLAYT 6
1) Bir dişe asılan yük küçük titreşimler yaratır. Salınımların sönümsüz olduğunu dikkate alarak tüm doğru ifadeleri belirtin:
A. İplik ne kadar uzun olursa, daha az dönem tereddüt.
B. Salınım frekansı yükün kütlesine bağlıdır.
B. Yük düzenli aralıklarla denge konumundan geçer.
T = 2
·13 ALINTI 1415
2) Uzunluk nedir matematiksel sarkaç(cm cinsinden), salınımlarının periyodu 2 saniye ise?
13 ALINTI 1415= T/2
·
l/g = (T / 2
·)^2
l= (T / 2
·)^2 *g
l = (2 / 2*3,14) ^2 * 9,8
boy = 0,99 m
SLAYT 7
3) Sarkacın uzunluğu 4 kat azalırsa salınım periyodu kaç kez ve nasıl değişir?
2 oranında azalacak.
4) Salınımlarının frekansı başlangıçta 3 Hz ve sonra 6 Hz ise sarkacın uzunluğunu artırdınız mı veya azalttınız mı?
Dönem azaldı. İplik azaltıldı

VI. Refleks.
Aşama hedefleri:
derste öğrenilen yeni içeriği kaydedin;
dersteki kendi aktivitelerinizi değerlendirin;
ders sonuçlarının alınmasına yardımcı olan sınıf arkadaşlarınıza teşekkür edin;
çözülmemiş zorlukları gelecekteki eğitim faaliyetlerine yönelik talimatlar olarak kaydedin;
Ne oldu? Ne işe yaramadı?
Zorluğa ne sebep oldu? İlk önce neye dikkat etmelisiniz?
Sınıftaki çalışmanızı bir bütün olarak nasıl değerlendiriyorsunuz?
SLAYT 8

Ayrılırken lütfen sarkacınızı tahtaya çekin. Tereddüt etmez ve dengeli bir pozisyonda kalırsa dersi beğenmemişsiniz demektir. 180 derece sapmışsam çok hoşuma gitti. Açıyı buna göre değiştirebilirsiniz.
Öğrencilerin istenilen cevapları

olan sınıflar için artan seviye karmaşıklık

Bir gösteri tripodu ve ipe asılı bir topla deney yapmak için öğrencilerden birini öğretmen masasına çağırabilirsiniz. Öğrenciler matematiksel bir sarkacın salınımlarını yüksek sesle (birlikte) sayabilirler ve 2-3 kişi kronometre kullanarak zamanı ölçebilirler. cep telefonları. Daha sonra sarkacın salınım periyodu hesaplanır. Sarkacın uzunluğunu değiştirin ve işlemi tekrarlayın.
Bu, öğrencilerin aktivite türünü değiştirmelerine ve onları T = 2 bağımlılığına ikna etmelerine olanak tanıyacaktır.
·13 ALINTI 1415 doğrudur

Şekil 4ўђBaşlık 315

__________________________ _________________.

Soyadı, adı Tarih

3 numaralı laboratuvar çalışması

“Bir sarkacın serbest salınımlarının periyoduna ve frekansına bağımlılığının incelenmesi
ipliğinin uzunluğu boyunca... ve sadece üzerinde değil"

Sarkacın sırlarını keşfetmek!

Amaç: 1. Sarkacın küçük salınım periyodunun neye bağlı olduğunu anlamak ve deneysel olarak test etmek.

Bunu yapmak için şunları kontrol edin:

Bir sarkacın salınım periyodu bobun kütlesine bağlı mıdır? Bir sarkacın salınım periyodu ilk itişin hızına bağlı mıdır? Bir sarkacın salınım periyodu ipliğin uzunluğuna bağlı mıdır?

Test edilecek ön varsayımlara hipotez denir

Ekipman: cetvel, şerit metre, iplik, kronometre.

Aksesuarlar: tripod, bağlantı, çubuk, ağırlıklar - somunlar, mekik üzerindeki iplik.

Ölçüm nesneleri: sarkacın birkaç tam salınımının süresi (10 veya 20).

Enstrümanların bölüm fiyatını ve ölçüm limitini belirleyin. Bunu bir yere yazın.
Çalışma düzeni: Sarkacın salınım periyodu topun kütlesine bağlı mıdır?

Bağlantıyı ve yatay çubuğu, masa yüzeyinden 50-60 cm yüksekliğe bir tripoda takın (veya başka cihazlar kullanın). İpliğin ucuna bir somun bağlayın. İpliğin diğer ucunda, ipliği asmanın ve çıkarmanın uygun olacağı bir ilmek yapın. Sarkacın 10 veya 20 tam salınımı tamamlaması için gereken süreyi ölçün. Bir tam salınım için gereken süreyi hesaplayın. Ölçüm sonuçlarını Tablo 1'e kaydedin. Başka bir somunu asın. Ölçümleri tekrarlayın. Ölçümleri üç somunla tekrarlayın. Bir sonuç çıkarın.

Tablo 1. Sarkacın salınım periyodunun ağırlığın kütlesine bağımlılığı

İpliğin uzunluğu _______________. santimetre

Önce ağırlığı hafifçe itin. Salınım periyodunu ölçün. Sarkaç çubuğunu biraz daha kuvvetli itin. Dikkat! Sarkacın salınımları küçük kalmalıdır. (küçük bir kapsamda). Salınım periyodunu ölçün. Sarkacı daha da sertçe itin. Salınım periyodunu tekrar ölçün. Ölçüm sonuçlarını tablo 1'e kaydedin.

Tablo 2. Sarkacın salınım periyodunun ilk itme hızına bağımlılığı _______________. santimetre

İpliğin dört ila beş farklı uzunluğundaki ipliğin salınım periyodunu ölçün. Ölçüm sonuçlarını Tablo 3'e kaydedin. Tablo 2. Sarkacın salınım periyodunun ipliğin uzunluğuna bağımlılığı

Ders: Bir iplik sarkacının serbest salınımlarının periyodu ve sıklığının uzunluğuna bağımlılığının incelenmesi.

Çalışmanın amacı: Bir iplik sarkacının serbest salınımlarının periyodu ve sıklığının uzunluğuna nasıl bağlı olduğunu öğrenin.

Teçhizat:

• kaplinli ve ayaklı tripod;
• 130 cm uzunluğunda bir ipin bağlı olduğu bir top;
• bir parça lastikten çekilmiş;
• ikinci el veya metronomla izleyin.

Kullanım talimatları

1. Ölçümlerin ve hesaplamaların sonuçlarını kaydetmek için not defterine bir tablo çizin.

2. Üzerinde sarkaç bulunan bir lastik parçasını şekilde gösterildiği gibi tripod ayağına sabitleyin. Bu durumda sarkacın uzunluğu, ilk deney için tabloda belirtildiği gibi 5 cm'ye eşit olmalıdır. Sarkacın uzunluğunu şekilde gösterildiği gibi, yani askı noktasından topun ortasına kadar ölçün.

3. İlk deneyi gerçekleştirmek için, topu denge konumundan küçük bir genlik (1-2 cm) kadar eğin ve bırakın. Bir süreyi ölçün T Sarkaç 30 tam salınım yapacaktır. Ölçüm sonuçlarını tabloya kaydedin.

4. Kalan dört deneyi ilkiyle aynı şekilde gerçekleştirin. Bu durumda uzunluk ben Sarkacı her seferinde bu deney için tabloda belirtilen değere göre ayarlayın.

5. Beş deneyin her biri için periyot değerlerini hesaplayıp tabloya yazın. T sarkaç salınımları.

V. Beş deneyin her biri için frekans değerlerini hesaplayın ν aşağıdaki formüle göre sarkaç salınımları: v = 1/T veya v = N/t. Elde edilen sonuçları tabloya girin.

7. Bir sarkacın serbest salınımlarının periyodu ve sıklığının uzunluğuna nasıl bağlı olduğuna dair sonuçlar çıkarın. Bu bulguları kaydedin.

8. Soruları cevaplayın. Aşağıdaki durumlarda sarkacın uzunluğunu artırın veya azaltın:

1. salınımlarının periyodu başlangıçta 0,3 saniyeydi ve uzunluk değiştirildikten sonra 0,1 saniye oldu;
2. salınımlarının frekansı başlangıçta 5 Hz'e eşitti ve sonra 3 Hz'e mi düştü?

Ek görev

Görevin amacı: Sarkacın uzunluğu ile salınım periyodu arasında hangi matematiksel ilişkinin bulunduğunu öğrenin.

Kullanım talimatları

1. Tabloyu defterinize çizin

2. Ana çalışmadaki tablodaki verileri kullanarak tabloda verilen periyot ve uzunluk oranlarını hesaplayın ve yazın (periyot oranlarını hesaplarken sonuçları tam sayılara yuvarlayın).

3. Tablonun dört sütununun tümünün sonuçlarını karşılaştırın ve bunları bulmaya çalışın. genel desen. Buna dayanarak, sarkacın salınım periyodu arasındaki ilişkiyi doğru şekilde yansıtan aşağıdaki beş eşitlik arasından seçim yapın. T ve uzunluğu ben:

k nereye gidebilir aşağıdaki değerler: 2, 3, 4, 5.

4. Aşağıdaki beş ifadeden doğru olanı seçin.
Sarkaç ipliğinin uzunluğu 4 kat arttığında salınım periyodu:

1. 4 kat artar;
2. 4 kat azalır;
3. 2 kat artar;
4. 2 kat azalır;
5. 16 kat artıyor.

Bu ders “Laboratuvar çalışması “Matematiksel bir sarkacın serbest salınımlarının periyodunun ve sıklığının uzunluğuna bağımlılığının incelenmesi” konusuna ayrılmıştır. Bu pratik ders daha önce çalışılan materyali birleştirmenize izin verecektir. Bu laboratuvar çalışmasında siz ve öğretmeniniz yürüteceksiniz. ilginç araştırma ve bir iplik sarkacının serbest salınımlarının periyodu ve sıklığının uzunluğuna nasıl bağlı olduğunu öğrenin.

Laboratuvar çalışmasının ek bir kısmı da ilişkiyi daha iyi tanımlamaktır. salınım periyodu ve iplik sarkacının uzunluğu. Bu bağımlılığın matematiksel olarak belirlenmesi gerekir. Hedef ek görev sarkacın periyodu ile uzunluğu arasındaki matematiksel ilişkiyi belirlemektir. Bu nasıl yapılabilir? Tutumu dikkate almak gerekiyor salınım dönemleri sarkaç ve sarkacın uzunluklarının oranı. Kullandığımız tabloya bakalım ve oraya gireceğimiz değerleri tartışalım.

İlk bölümde sarkacın uzunluğunun 20 cm olduğu ikinci deneydeki periyodun, sarkacın uzunluğunun 5 cm olduğu zaman elde ettiğimiz periyoda oranına bakacağız. Sonuç olarak uzunlukların oranını dikkate alacağız. Yani, üst satırda periyotların oranı, alt satırda sarkacın uzunluklarının oranı var. Gerekli tüm verileri önceki tablodan alacağız. Lütfen bazı durumlarda bu hesaplamaların yaklaşık sonuçlar vereceğini ancak bunun deneyin saflığına bağlı olduğunu unutmayın. İlk satıra dönersek tüm deneylerde dönemlerin oranının şöyle olacağını göreceğiz:

Daha sonra sarkaçların uzunluklarının oranını düşünün. Lütfen dikkat: ilk durumda bu oran 4'tür, yani. İkinci durumda - 9. Üçüncü durumda - 16. Bu değerlerin nasıl ilişkilendirileceği hemen belli oluyor. Bakın: ilk durumda elimizde 2 ve 4 var. Diğer durumda ise 3 ve 9 var, vb.

Periyodun sarkacın uzunluğunun kareköküyle orantılı olacağı sonucuna vardık. Bu bağımlılığı gelecekte bu tür dalgalanmaları analiz etmek için kullanabiliriz:

Buradan periyodu şu şekilde yazabileceğimiz sonucu çıkar.

Yani sarkacın uzunluğunu 4 kat arttırırsak periyodu 2 kat artacaktır. Sarkacın uzunluğunu 3 kat arttırırsak periyodu bir kat artacaktır. Vb. Bu laboratuvar çalışmasının sonucudur.

Referanslar

1. Aksenovich L.A. Fizik lise: Teori. Atamalar. Testler: ders kitabı. Genel eğitim veren kurumlar için ödenek. çevre, eğitim/L.A. Aksenovich, N.N. Rakina, K.S. Farino. Ed. K.S. Farino. - Minsk: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004.
2. Fizik: mekanik. 10. sınıf: ders kitabı. derinlemesine fizik çalışması için/M.M. Balaşov, A.I. Gomonova, A.B. Dolitsky ve ark. G.Ya. Myakisheva. - M .: Bustard, 2002. - 496 s.
3. İlköğretim ders kitabı fizik. Ed. G.S. Landsberg. T.3. - M., 1974.

1. İnternet portalı “eduspb.com” ()
2. İnternet portalı “physics.ru” ()
3. İnternet portalı “fizmat.by” ()

Ev ödevi

1. Matematiksel sarkaç nedir? Böyle bir sarkacın periyodunun formülünü yazın.
2. Bir matematiksel sarkacın periyodu 10 sn, diğerinin periyodu ise 6 sn'dir. Uzunluğu belirtilen sarkacın uzunlukları arasındaki farka eşit olan üçüncü matematiksel sarkacın salınım periyodunu belirleyin.
3. Matematiksel bir sarkacın uzunluğu 25 cm'dir. Dünyadaki salınımlarının periyodunu ve sıklığını belirleyin.