Анализ простейших демонстрационных опытов по кинематике

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………3
ГЛАВА 1. Теоретическая часть
1.1. Основные понятие кинематики ……………………………………………...5
1.2. Демонстрационный эксперимент …………………………………………...9
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть
Опыт 1. Определение средней скорости с помощью наклонной плоскости….... 11
Опыт 2. Определение мгновенной скорости с помощью наклонной плоскости.12
Опыт 3. Исследование равноускоренного движения без начальной скорости…13
Опыт 4. Измерение ускорение свободного падения……………………………..15
Опыт 5. Движение тела, брошенного горизонтально…………………………….16
Опыт 6. Измерение периода математического маятника………………………...18
Опыт 7. Измерение периода пружинного маятника………………………………19
Опыт 8. Частота и колебаний пружинного маятника…………………………….20
Опыт 9. Частота и колебаний математического маятника……………….............21
Опыт 10. Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника от его длины……………………………………………….....22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………24
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………26

Весь текст будет доступен после покупки

Демонстрационный эксперимент играет очень важную роль при изучении физики. Особое значение имеет эксперимент в VII и VIII классах, когда учащиеся впервые приступают к изучению систематического курса физики. Здесь качество большинства уроков по физике во многом зависит от того, насколько удачно подобран, подготовлен и проведен эксперимент во время занятий.
Основное назначение экспериментальных заданий — способствовать формированию у учащихся глубоких и прочных знаний по физике, развитию мышления, познавательной самостоятельности, интеллектуальных и практических умений и навыков, в том числе умений выполнять простые наблюдения, измерения и опыты, обращаться с приборами, анализировать результаты эксперимента, вычислять погрешности прямых и косвенных измерений, делать обобщения и выводы. По своему содержанию экспериментальные задания представляют собой кратковременные наблюдения, измерения и опыты, тесно связанные с темой урока. В пособие включены следующие виды заданий:
1) наблюдение и изучение физических явлений,
2) наблюдение и изучение свойств веществ,
3) измерение физических величин,
4) исследование зависимостей между физическими величинами,
5) изучение физических законов,
6) экспериментальные задачи,
7) задачи с использованием фотографий различных физических явлений.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. Теоретическая часть
1.1 Основные понятие кинематики
Кинематика (от греч. /cinema — движение) - раздел теоретической механики, в котором изучаются геометрические свойства механического движения материальных объектов без учёта их массы и действующих на них сил. Название этому разделу дано в 1834 г. знаменитым физиком и математиком Ампером (1775-1883г).
Целью кинематики является изучение основных кинематических характеристик движения: траектории движения, закона движения, скорости и ускорения, как всего тела, так и отдельных его точек.
В кинематике изучаются основные характеристики движения тела, такие как перемещение, скорость и ускорение.
Перемещение, скорость и ускорение
Перемещение – это изменение положения тела в пространстве. Оно может быть определено как величина и направление перемещения.
Скорость – это изменение положения тела в единицу времени. Она может быть определена как векторная величина, которая указывает на направление и величину движения.
Ускорение – это изменение скорости в единицу времени. Оно также является векторной величиной и указывает на направление и величину изменения скорости.
Векторы и координаты в кинематике
Векторы используются для описания направления и величины движения. Они могут быть представлены в виде стрелок, где длина стрелки соответствует величине вектора, а направление стрелки указывает на направление движения.
Координаты используются для определения положения тела в пространстве. Они могут быть представлены в виде числовых значений, которые указывают на расстояние от определенной точки или оси.

Определение средней и мгновенной скорости движения тела.
Основные формулы кинематики
Для описания движения в физике введено понятие средней скорости:
Физиков больше интересует формула не средней, а мгновенной скорости, которая рассчитывается как предел, к которому стремится средняя скорость на бесконечно маленьком промежутке времени:

В математике данный предел называется производная и обозначается:

Мгновенная скорость тела в каждой точке криволинейной траектории направлена по касательной к траектории в заданной точке. Отличие между средней и мгновенной скоростями демонстрирует рисунок1.

Рисунок1. Средняя и мгновенная скорости. >– перемещения за время соответственно. При
При перемещении тела по криволинейной траектории скорость меняется по модулю и по направлению. Изменение вектора скорости за какой-то маленький промежуток времени?tзадается при помощи вектора (рисунок1.).
Вектор изменения скорости за короткий промежуток времени ?t раскладывается на22составляющие: , которая направлена вдоль вектора (касательная составляющая) и которая направлена перпендикулярно вектору (нормальная составляющая).

Рисунок2.Изменение вектора скорости по величине и по направлению. – изменение вектора скорости за промежуток времени?t.
Мгновенное ускорение тела ? ?– это предел отношения небольшого изменения скорости?? ?к короткому отрезку времени?t, в течение которого изменялась скорость: (? ) ?=(?? ? )/?t=(?(?_r ) ? )/?t+(?(?n) ?)/?t ; (?t>0).
Направление вектора ускорения ? ?, при криволинейном движении, не совпадает с направлением вектора скорости? ?. Составляющие вектора ускорения –? ? это касательные (тангенциальные) а ?_? и нормальные a ?_nускорения (рисунок3).

Рисунок3.Касательное и нормальное ускорения.
Касательное ускорение показывает, как быстро меняется скорость тела по модулю:a_?= ??/?t; (?t>0).
Вектор а ?_?направлен по касательной к траектории.
Нормальное ускорение показывает, как быстро скорость тела меняется по направлению.
Пример 1. Представим криволинейное движение, как движение по дугам окружностей (рисунок 4).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Перышкин, А. В. Физика 7кл: учеб. для общеобразоват. Учреждений/ А.В.Перышкин. -2-е изд., стереотип. –М.: Дрофа, 2013. -221, [3] c: ил
2. Перышкин, А.В. Физика 9кл: учебник / А. В. Перышкин, Е. М. Гутник. – М.: Дрофа, 2014. -319, [1] c.: ил.
3. Кикоин И.К. Физика. Учебник для 9 класса средней школы. - М.: Просвещение, 1990. Анциферов Л.И., Пищиков И.М.
4. Практикум по методике и технике школьного физического эксперимента. М.: Просвещение, 1984, с. 106 - 11
5. Учебное оборудование по физике в средней школе. - Пособие для учителей. Под ред. А. А. Покровского. - М.: Просвещение, 1973.
6. Буров В.А. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. М.: Просвещение, 1967 г.

Весь текст будет доступен после покупки