Kerja makmal 7 pengukuran daya keapungan. Kerja makmal "menentukan magnitud daya keapungan yang bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair"

Subjek: Kerja makmal“Penentuan daya keapungan yang bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair”.

Matlamat:

belajar mengukur daya apungan yang bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair;

membangunkan kemahiran kerja individu yang bebas, keupayaan untuk membandingkan, memerhati, dan membuat kesimpulan;

bawakan minat kognitif kepada subjek

Semasa kelas:

1. Detik organisasi. Penetapan matlamat

2. Mengemaskini pengetahuan asas

3. Menjalankan kerja makmal dengan model komputer.

4. Ringkasan pelajaran.

5. Kerja rumah.

Cikgu: Hello,rakan senegara kita yang hebat M.V. Lomonosov berkata: "Saya menghargai satu pengalaman lebih tinggi daripada seribu pendapat yang lahir hanya dari imaginasi." Hari ini kita akan mencuba diri kita bukan sahaja dalam peranan seorang pelajar, tetapi dalam peranan seorang penyelidik saintifik. Di manakah penyelidikan bermula? Sudah tentu, dari percubaan.

Tetapi pertama, mari kita ingat bahan yang diliputi.

Soalan Guru:

Jawapan pelajar:

– Apakah daya yang bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair?

F T , F A

– Apakah daya yang dipanggil daya apungan?

Daya yang berlaku apabila jasad direndam dalam cecair atau gas

– Ke mana F diarahkan? T ?

Bawah

– Ke mana F diarahkan? A ?

Naik

– Namakan formula F A , mencirikan kuantiti yang termasuk di dalamnya

F A .= danV T g

Bagaimana untuk menentukan berat badan yang direndam dalam cecair?

P = F T – F A

cikgu:

Jika anda membuang mayat ke dalam air

Atau turunkan sahaja

Akan ada kuasa Archimedes

Beri tekanan kepadanya dari bawah.

Jika berat air dalam isipadu

Bahagian yang tenggelam tahu

Anda boleh menggunakan kuasa Archimedes

3. Inilah yang akan kita lakukan dalam pelajaran hari ini,menyiapkan kerja makmal menggunakan interaktif model ini .

peralatan: komputer,model interaktif.

Untuk bermula, anda perlu menentukan harga membahagikan peranti yang akan anda gunakan hari ini.menggunakanmodel interaktif. Mari kita ingat peraturan.

pelajar:

cari dua garis skala yang paling hampir, di sebelah mana nilai kuantiti ditulis;

tolak nilai yang lebih kecil daripada nilai yang lebih besar dan bahagikan nombor yang terhasil dengan bilangan bahagian di antara mereka.

C =- harga bahagian skala

Pengalaman 1.

(Penerangan dalam kerja) Isikan jadual 1

Jadual 1.

№ pengalaman

P, berat badan dalam udara (H)

R 1 , berat badan dalam air (H)

F Gerbang

F Gerbang= P – P 1

1. silinder aluminium

2. silinder kuprum

bahagian 2

Pengalaman 2 .

1.Sukat isipadu air yang dituang ke dalam bikar (Vo).

2. Sukat selepas merendam silinder di sana (V b, V m).

3. KiraV badan =V-Vо. (Tukarkan V kepada m 3 , mengetahui bahawa 1ml = 1cm 3 =0.000001m 3)

4. KiraF Gerbang =Pliquid=Mf*g= ρ dan gV(ρ w= 1000 kg\m 3)

Isi jadual 2

Jadual 2.

№ pengalaman

Vo, isipadu air yang dituangkan,

(cm 3 )

V, isipadu air

3 )

V T, isipadu badan, cm 3

V T, kelantangan

badan, m 3

F Gerbang

1.silinder besar

2. silinder kecil

Berdasarkan eksperimen yang dilakukan, buat satu kesimpulan

Kesimpulan:

1. Daya Archimedean tidak bergantung pada ketumpatan bahan dari mana badan itu dibuat

2. Daya yang bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair adalah berkadar terus dengan isipadu jasad

Refleksi

Habiskan ayat:

Hari ini dalam kelas saya belajar…………..

Ia menarik untuk mengetahui…………..

Ia sukar……………

5.D/z

§ 48, 49 cth. 24 (1, 2)

Pengalaman 1. Kajian pergantungan daya apungan pada ketumpatan badan

Jadual 1.

№ pengalaman

P, berat badan dalam udara (H)

R 1 , berat badan dalam air (H)

F Gerbang

F Gerbang= P – P 1

1. silinder aluminium

2. silinder kuprum

100

Pengalaman 2. Kajian tentang pergantungan daya apungan pada isipadu jasad yang tenggelam.

Jadual 2.

№ pengalaman

Vo, isipadu air yang dituangkan,

(cm 3 )

V, isipadu air

selepas membenamkan badan di dalamnya, (lihat 3 )

V T, isipadu badan, cm 3

V T, kelantangan

badan, m 3

F Gerbang

1.silinder besar

100

137

0,000037

2. silinder kecil

100

113

0,000013

Kerja makmal 7 Penentuan daya keapungan yang bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair. Tujuan kerja: untuk mengesan secara eksperimen kesan apungan cecair pada jasad yang direndam di dalamnya dan menentukan magnitud daya apungan. Peralatan dan bahan: tolok tekanan, tripod dengan gandingan dan kaki, dua badan berbeza isipadu, gelas dengan air dan larutan garam tepu dalam air.

Tugas latihan dan soalan 1. Dengan menggunakan vektor, tunjukkan daya yang bertindak ke atas jasad dalam kes pertama dan kedua. 2. Di manakah lebih mudah untuk memegang badan: di udara atau di dalam air? __________ ______________________________________ Mengapa? _____________ ______________________________

3. Tuliskan rumus: Daya Archimedean Berat badan 4. Tuliskan formula mencari daya Archimedean jika berat badan di udara diketahui - P 1 dan dalam air - P 1 w. F A = ​​_____________ 5. Berat badan dalam udara P 1 = 120 N Berat badan dalam air P 1 w = 100 N Daya Archimedean F A = ​​​​____________ N

Kemajuan kerja 1. Pasangkan dinamometer pada tripod dan gantung badan pertama daripadanya pada benang. Perhatikan dan rekod bacaan dinamometer dalam jadual. Ini akan menjadi berat badan di udara - P 1 2. Letakkan segelas air dan lepaskan klac dengan kaki dan dinamometer sehingga seluruh badan menyerah di bawah air. Perhatikan dan rekod bacaan dinamometer dalam jadual. Ini akan menjadi berat badan dalam air - P 1 w. 3. Berdasarkan data yang diperoleh, hitung daya keapungan yang bertindak pada jasad pertama: F 1 = P 1 - P 1 w = __________ 4. Sebaliknya air bersih ambil larutan garam tepu dan tentukan sekali lagi semua jasad ini dalam larutan garam - P 1 w, Tulis dalam jadual dan tentukan daya apungan F 1

5. Gantungkan badan dengan isipadu yang berbeza daripada dinamometer dan tentukan dengan cara yang sama seperti untuk jasad pertama yang menolak keluar daya dalam air dan dalam tepu larutan garam-F 2. Berat badan dalam udara, N Berat badan dalam cecair, N Daya apungan, N P 1 P 2 P 1 f P 2 f F 1 F 2 Air N tepu. larutan garam dalam air Tulis keputusan dalam jadual. Kesimpulan: ______________________________ ______________________________

Makmal 1

Penentuan daya apungan yang bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair

Matlamat kerja: kajian tentang parameter di mana daya Archimedes bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair bergantung.

pengenalan

Jasad yang direndam dalam cecair atau gas tertakluk kepada daya apungan (Archimedean force). Mengikut undang-undang Archimedes, daya apungan F A diarahkan secara menegak ke atas dan secara berangka sama dengan berat cecair (atau gas) yang disesarkan oleh jasad. Secara matematik, hukum Archimedes dinyatakan dengan formula

F A =  gV,

di mana  ialah ketumpatan cecair; g- pecutan graviti; V - isipadu bahagian badan yang direndam dalam cecair (atau gas). Dalam keadaan tanpa berat, pasukan Archimedean tidak bertindak.

Disebabkan oleh daya apungan, berat mana-mana badan dalam cecair adalah kurang daripada udara. Jika berat badan berada di udara R 1, dan dalam cecair R 2, maka nilai daya Archimedean yang bertindak ke atas jasad ini apabila ia direndam dalam cecair boleh didapati sebagai perbezaan R 1 dan R 2, iaitu

F A = R 2 – R 1 .

Penerangan tentang eksperimen

Dalam kerja ini, anda diminta untuk mengukur daya keapungan yang bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair, dan juga untuk mengkaji pergantungan daya keapungan pada isipadu jasad dan jisimnya.

Pengukuran daya Archimedean akan dijalankan menggunakan sensor daya: pertama, badan akan ditimbang dalam udara dan dalam cecair, dan kemudian perbezaan antara nilai yang diperoleh akan dikira.

Peralatan dan bahan

Tugasan

1. Ukur berat badan dalam udara dan air.

2. Tentukan daya apungan yang bertindak ke atas jasad yang direndam dalam air.

3. Menyiasat pergantungan daya apungan pada isipadu jasad.

4. Menyiasat pergantungan daya apungan pada isipadu bahagian badan yang tenggelam.

5. Menyiasat pergantungan daya apungan pada berat badan.

6. Menganalisis data yang diperolehi.

7. Buat kesimpulan.

Menjalankan eksperimen

1. Biasakan diri peraturan umum langkah keselamatan untuk menjalankan kerja amali di dalam bilik darjah fizik.

2. Sebelum memulakan kerja, anda perlu menyemak sambungan dan operasi sensor daya. Sambungkan penderia ke UIOD. Pilih daripada menu Fail perenggan Baru. Penderia harus dikesan secara automatik, kemudian pada skrin peranti anda akan melihat imej yang ditunjukkan dalam Rajah 1.

3. Untuk menjalankan eksperimen anda mesti berubah Kekerapan ukuran sensor pada 1 Hz dan masa percubaan selama 10 s.

sayabahagian: memeriksa pergantungan daya apungan pada isipadu badan

1. Gantungkan badan anda daripada transduser daya. Seterusnya, tentukan berat badan di udara dan masukkan keputusan penimbang dan purata berat dalam jadual. Ambil ukuran berat beberapa kali (3-5).

2. Kemudian letakkan bikar air di bawah badan dan rendam seluruh badan di dalam air, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Semasa melakukan ini, anda mesti memantau bacaan sensor daya. Berat badan dalam air juga perlu ditentukan 3-5 kali. Oleh itu, anda akan menentukan berat badan di dalam air dan memasukkan keputusan penimbang dan berat purata dalam jadual.

3. Kemudian hitung dan masukkan ke dalam jadual nilai daya apungan yang bertindak ke atas jasad itu. Untuk mengira, gunakan purata berat badan dalam udara dan air.

4. Ikuti langkah. 1-3 dengan isipadu yang berbeza.

Anda juga harus memasukkan keputusan penimbangan berulang badan ini dalam jadual laporan.

IIbahagian: memeriksa pergantungan daya apungan pada isipadu bahagian badan yang terendam

1. Gantungkan silinder logam daripada set jasad yang berlainan jisim dan isipadu yang sama kepada penderia daya.

2. Timbang silinder di udara dan rekodkan nilai dalam jadual. Dalam bahagian kerja ini, disebabkan masa pelajaran yang terhad, kami mengesyorkan mengambil ukuran berat sekali.

3. Seterusnya, anda mesti melukis garisan yang menandakan pembahagian bersyarat silinder kepada empat bahagian yang sama. Ia adalah mudah untuk menggunakan garisan ini permukaan sisi silinder dengan pensel warna warna kontras. Kami mengesyorkan anda terlebih dahulu mengukur separuh ketinggian silinder dan melukis garisan, kemudian bahagikan setiap separuh kepada separuh lagi. Oleh itu, silinder akan mempunyai garisan bertanda dengan jelas di sisinya, membahagikannya secara bersyarat kepada empat bahagian.

4. Kemudian anda mesti merendam dahulu ¼, kemudian ½, ¾ daripada isipadu silinder dalam cecair, kemudian rendamkannya sepenuhnya dan timbang dalam setiap kes. Untuk setiap nilai isipadu bahagian silinder yang direndam dalam air, anda mesti menentukan berat badan di dalam air dan masukkan nilai ini ke dalam jadual.

5. Kira dan masukkan ke dalam jadual nilai daya apungan yang bertindak ke atas badan dalam setiap kes.

IIIbahagian: memeriksa pergantungan daya apungan pada berat badan

1. Tentukan berat dalam udara dan dalam air untuk dua silinder daripada satu set jasad yang berlainan jisim dan isipadu yang sama apabila ia direndam sepenuhnya di dalam air dan masukkan data yang diperolehi dalam jadual. Ambil ukuran beberapa kali (3-5).

2. Kira dan masukkan ke dalam jadual nilai daya keapungan yang bertindak ke atas silinder. Menganalisis data yang diterima dan menjawab soalan kawalan.

3. Buat rumusan terperinci selepas menyiapkan kerja makmal. Kami mengingatkan anda bahawa kesimpulan mesti dibuat berdasarkan matlamat kerja dan tugas yang ditetapkan di dalamnya.

Memproses keputusan eksperimen

I. Isi jadual untuk bahagian pertama kerja.

Jadual 1. Keputusan menyukat berat badan pelbagai isipadu apabila ditimbang dalam udara dan air

II. Isi jadual untuk bahagian kedua kerja.

Jadual 2. Keputusan ukuran berat badan bergantung kepada bahagian isipadu badan yang direndam dalam air. Berat badan apabila ditimbang di udara R 1 =…., N

III. Isi jadual untuk bahagian ketiga kerja.

Jadual 3. Keputusan jasad penimbang berlainan jisim tetapi isipadu yang sama

Soalan kawalan

1. Adakah daya apungan yang bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair bergantung kepada isipadunya?

2. Adakah daya daya apungan yang bertindak pada bongkah terapung dahulu di dalam air dan kemudian dalam minyak tanah adalah sama?

3. Apakah yang berkurangan apabila jasad direndam dalam cecair—berat badan atau daya graviti?

4. Seketul ais terapung di dalam gelas berisi air hingga penuh. Adakah air akan melimpah jika ais mencair?

Tugas tambahan.

1. Kira nilai daya Archimedes, secara pilihan untuk bahagian pertama atau untuk bahagian ketiga percubaan, dengan mengambil kira ralat. Apabila mengira ralat, pertimbangkan ralat relatif instrumen bagi penderia daya adalah sama dengan δ R = 3%.

2. Cadangkan satu cara untuk menentukan isipadu rongga di dalam badan. Andaikan bahawa ketumpatan bahan dari mana badan dibuat diketahui.

3. Menjalankan kerja untuk mengkaji pergantungan berat badan pada ketumpatan cecair di mana ia direndam. Untuk melakukan ini, rendam jasad yang berlainan jisim, tetapi mempunyai isipadu yang sama, dalam air garam. Bandingkan keputusan yang diperolehi dengan keputusan yang diperoleh dengan merendam badan dalam air bersih.

4. Periksa secara eksperimen sama ada daya apungan bergantung pada kedalaman rendaman badan dalam cecair .

Kerja makmal No. 8.

Subjek: Penentuan daya apungan yang bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair.

Kenapa telur

timbul?

Sasaran: Kaji kesan cecair ke atas jasad yang tenggelam, siasat secara eksperimen pergantungan daya apungan pada ketumpatan cecair dan isipadu jasad itu.

Objektif pelajaran:

• 1. Ajar pelajar untuk mengesan kehadiran daya yang menolak jasad keluar dari cecair, mengetahui faktor apakah magnitud daya apungan bergantung (tidak bergantung), dan merumuskan undang-undang Archimedes dengan mewujudkan pergantungan daya Archimedes. pada isipadu jasad yang direndam dalam cecair dan pada ketumpatan cecair.
• 2. Untuk memupuk keupayaan untuk bekerja dengan tujuan untuk mencapai matlamat bersama dan peribadi, memupuk toleransi dan menghormati pendapat lain, memupuk kemahiran komunikasi.
• 3. Membangunkan teknik untuk mengaktifkan aktiviti mental - analisis, sintesis, perbandingan, generalisasi dan abstraksi.

1. Ke manakah arah daya apungan?

2. Adakah berat badan berubah apabila direndam dalam air?

3. Berat badan?

Sasaran: temui secara eksperimen kesan keapungan cecair pada jasad yang direndam di dalamnya.

peralatan:

tripod dengan gandingan, dinamometer, 2 badan, gelas dengan air bersih dan masin.

Kemajuan.

1. Untuk mengira daya keapungan, anda perlu mengukur...

1. Untuk mengira daya keapungan yang anda perlukan

1) ukur berat badan di udara F 1 .

2) mengukur berat badan dalam air F 2 .

Di manakah berat yang paling banyak?

2. Untuk mengira daya keapungan yang anda perlukan...

F anda adalah t = F 1 - F 2 .

Jadual laporan .

Berat badan dalam udara F 1 ,

air

Berat badan dalam air F 2 ,

Bersih

Daya apungan

masin

F anda adalah t = F 1 - F 2 . (H)

• Untuk mengira daya keapungan yang anda perlukan...

tolak yang lebih kecil daripada berat yang lebih besar, i.e.

F anda adalah t = F 1 - F 2 .

Kesimpulan: (apa yang anda ukur? Apa yang anda kira? Apa yang bergantung kepada daya apungan?)

Tugas tambahan: menyiasat pergantungan daya keapungan pada isipadu jasad.

• Kami bekerja dengan hanya satu cecair.

Jadual laporan .

Berat badan dalam udara F 1 ,

Badan

Berat badan dalam air F 2 ,

Besar

Daya apungan

Kecil

F anda adalah t = F 1 - F 2 . (H)

Kesimpulan: (Apakah yang menentukan daya keapungan?)

D/Z: & 50-51-menceritakan semula, soalan secara lisan

• Bagus!
• Terima kasih atas pengajaran.

Penyelidikan tambahan.

Siasat sama ada daya keapungan bergantung kepada:

• ketumpatan badan;
• bentuk badan;
• kedalaman rendaman.

KERJA MAKMAL.

DEFINISI DAYA MENOLAK.

Matlamat : mengesan secara eksperimen kesan apungan cecair ke atas jasad yang direndam di dalamnya dan tentukan daya keapungan.

Peranti dan bahan : dinamometer, tripod dengan gandingan dan kaki, dua jasad berbeza isipadu, gelas dengan air dan larutan garam tepu dalam air.

Arahan penggunaan:

1. Mengikut undang-undang Archimedes, daya apungan bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecairF A, sama dengan berat mgcecair tersesar:

F A = mg. (1)

Untuk membandingkan daya Archimedean dengan berat badan, anda perlu mengukur berat badanPmenggunakan dinamometer dan hitung daya ArchimedeanF A . Pasukan ArchimedeanF A ditentukan oleh formula:

F A = mg =  Vg (2),

di mana  - ketumpatan air ( = 1000 kg/m 3 ), V- isipadu air yang disesarkan oleh badan,g- pecutan graviti (g= 9.81 m/s 2 ).

Kelantangan VAir yang disesarkan boleh disukat menggunakan silinder penyukat sebagai perbezaan paras air apabila jasad yang dikaji direndam di dalamnya dan tanpa badan.

kuasa Archimedes F.A.bertindak ke atas jasad yang tenggelam dalam air boleh didapati dengan mengukur berat badan menggunakan dinamometerPdi udara dan angkatanP 1 , mengekalkan keseimbangan badan apabila direndam dalam air:

P=F A +P 1 , F A = P - P 1 .

2. Ukur berat P badan pertama menggunakan dinamometer.

3. Ukur daya P 1 , bertindak pada cangkuk dinamometer apabila badan direndam sepenuhnya di dalam air. Untuk melakukan ini, pasangkan dinamometer pada tripod dan gantungkan berat daripadanya. Letakkan segelas air dan turunkan klac dengan kaki dan dinamometer sehingga seluruh badan berada di bawah air. Ini akan menjadi berat badan di dalam air.

4. Kira daya apungan yang bertindak ke atas jasad itu.

5
. Daripada air tulen, ambil larutan garam tepu dan hitung daya apungan.

6. Gantungkan badan lain pada dinamometer dan lakukan langkah 2 – 5

7. Catatkan hasil pengukuran dan pengiraan dalam jadual pelaporan.

Berat badan di udara

Berat badan dalam cecair

Daya apungan

F , N F =P -P 1

R ’

P''

P 1 ’

P 1 ’’

F'

F''

air

Larutan garam tepu dalam air

Buat kesimpulan berdasarkan eksperimen yang dilakukan.

Soalan kawalan.

1. Apakah jenis air yang lebih mudah untuk berenang dan mengapa: laut atau sungai?

2. Bar keluli yang digantung oleh benang direndam dalam air. Namakan jasad yang berinteraksi dan daya yang bertindak pada bongkah tersebut. Wakilkan kuasa ini secara grafik.

3. Isipadu sekeping besi ialah 0.1 m 3 . Apakah daya apungan yang akan bertindak ke atasnya apabila direndam sepenuhnya dalam minyak tanah?