Выполнение практических заданий. Задание 1. Продемонстрируйте опыт сравнения масс.

Задание 1. Продемонстрируйте опыт сравнения масс.

Оборудование: две одинаковые легкоподвижные тележки, плоская или спиральная пружина, прибор для сравнения масс, центробежная машина, нить.

Рис. 20.

1. Для опыта нужны две одинаковые легкоподвижные тележки (т.е. движущиеся практически без трения). Между ними зажмите плоскую или спиральную пружину, стянутую нитью. Нить, стягивающую пружину, пережгите и покажите, что тележки одновременно ударяют по препятствиям, расположенным на равных расстояниях от каждой из тележек. Одну из тележек нагрузите, увеличив массу ее вдвое, и опыт повторите. Сделайте необходимый вывод.

2. Продемонстрируйте это с помощью прибора, предназначенного для сравнения масс (см. рис. 19).

Установите стержень с шариками на центробежную машину и приведите ее во вращение. Шарики соскользнут. Свяжите цилиндры тонкой нитью и снова приведите машину во вращение. Теперь шарики взаимодействуют друг с другом посредством соединяющей их нити.

При определенных расстояниях шариков до оси вращения стержня они не соскользнут со стержня, а будут двигаться по окружностям. Радиусы r₁ и r₂ – это расстояния цилиндров до оси вращения.

Отношение абсолютных значений ускорений

.

Ответьте на вопросы:

1) Как можно использовать данные демонстрации для введения понятия массы?

2) Как следует правильно оценивать ускорения тележек: по их перемещениям за равные промежутки времени или до естественной остановки? Почему?

3) Как показать этот опыт с двухсторонним баллистическим пистолетом?

Задание 2. Продемонстрируйте второй закон Ньютона.

Оборудование: прибор «Диск вращающийся» с принадлежностями, РНШ.

Установите на прибор «Диск вращающийся» желоб с делениями (см. рис. 20). Положите на него один из стальных катков и соедините ремнем каток с демонстрационным динамометром, укрепленном на раме, собранной из двух универсальных штативов. На краю диска укрепите тахометр.

Диск приведите во вращение с помощью универсального электродвигателя, регулируя число его оборотов ручкой РНШ.

Покажите, что при постоянной массе тела центростремительное ускорение прямо пропорционально величине силы. Результаты измерений запишите в таблицу 5:

Таблица 5.

Взяв другой каток (вдвое большей массы), покажите, что динамометр покажет ту же силу, если при той же угловой скорости вращения тяжелый каток будет двигаться по окружности вдвое меньшего радиуса. Сделайте вывод.

Задание 3. Покажите уменьшение веса при ускоренном движении тела вниз.

Оборудование: демонстрационный динамометр, груз массой 0,5 кг, бумажный полукруг.

Подвесьте груз массой 0,5 кг к демонстрационному динамометру и закройте бумажным полукругом верхнюю часть шкалы, включая стрелку.

Покажите, что при резком опускании груза стрелка становится видимой.

Ответьте на вопросы:

1) Как объяснить учащимся наблюдаемое явление?

2) Как с помощью этой установки можно показать увеличение веса тела при ускоренном подъеме и торможении груза?

Задание № 4. Продемонстрируйте уменьшение (увеличение) веса тела при его движении вниз (вверх.).

Оборудование: демонстрационные динамометры, блоки, нить, штативы с муфтами, грузы массами 600 и 1200 грамм. Соберите установку опыта по рисунку 21.

Между стержнями динамометров поставлена распорка, предотвращающая поворот стержней. Покажите, что, когда тяжелый груз стоит на столе, оба динамометра показывают вес легкого груза. Если правый груз подтянуть вверх, удерживая систему в покое рукой, держась за меньший левый груз, динамометры будут показывать вес большего груза. Предоставьте возможность большему грузу падать и убедитесь в том, что при ускоренном движении грузов левый испытывает перегрузку, а правый – уменьшение веса.

Задание 5. Продемонстрируйте явление невесомости.

Оборудование: штативы с муфтами и лапкой, блок, груз, нить, полоска бумаги.

Соберите установку по рисунку 22.

Между гирями наборного груза заложите полоску газетной бумаги, другой конец которой закрепите

в лапке штатива. Покажите, что при медленном опускании груза бумажная полоска рвется, при свободном падении – остается целой.

Дайте объяснение всем опытам.

Продумайте пути использования каждой демонстрации для основной и старшей (полной) школы

при обучении механике.