Лабораторная работа измерение коэффициента трения – Лабораторная работа № 3 «Измерение коэффициента трения скольжения»

Лабораторная работа № 3 «Измерение коэффициента трения скольжения»

Цель работы: определить коэффициент трения деревянного бруска, скользящего по деревянной линейке, используя формулу Fтр = = μР. С помощью динамометра измеряют силу, с которой нужно тянуть брусок с грузами по горизонтальной поверхности так, чтобы он двигался равномерно. Эта сила равна по модулю силе трения Fтp, действующей на брусок. С помощью того же динамометра можно найти вес бруска с грузом. Этот вес по модулю равен силе нормального давления N бруска на поверхность, по которой он скользит. Определив таким образом значения силы трения при различных значениях силы нормального давления, необходимо построить график зависимости Fтр от Р и найти среднее значение коэффициента трения (см. работу № 2).

Основным измерительным прибором в этой работе является динамометр. Динамометр имеет погрешность Δд =0,05 Н. Она и равна погрешности измерения, если указатель совпадает со штрихом шкалы. Если же указатель в процессе измерения не совпадает со штрихом шкалы (или колеблется), то погрешность измерения силы равна ΔF = = 0,1 Н.

Средства измерения: динамометр.

Материалы: 1) деревянный брусок; 2) деревянная линейка; 3) набор грузов.

Порядок выполнения работы

1. Положите брусок на горизонтально расположенную деревянную линейку. На брусок поставьте груз.

2. Прикрепив к бруску динамометр, как можно более равномерно тяните его вдоль линейки. Замерьте при этом показание динамометра.

3. Взвесьте брусок и груз.

4. К первому грузу добавьте второй, третий грузы, каждый раз взвешивая брусок и грузы и измеряя силу трения.

По результатам измерений заполните таблицу:

Номер

опыта

Р, Н

ΔP, Н

Fтр, Н

ΔFтр, Н

5. По результатам измерений постройте график зависимости силы трения от силы давления и, пользуясь им, определите среднее значение коэффициента трения μср (см. работу № 2).

6. Рассчитайте максимальную относительную погрешность измерения коэффициента трения. Так как

(см. формулу (1) работы № 2).

Из формулы (1) следует, что с наибольшей погрешностью измерен коэффициент трения в опыте с одним грузом (так как в этом случае знаменатели имеют наименьшее значение) .

7. Найдите абсолютную погрешность

и запишите ответ в виде:

Требуется определить коэффициент трения скольжения деревянного бруска, скользящего по деревянной линейке.

Сила трения скольжения

где N - реакция опоры; μ - ко

эффициент трения скольжения, откуда μ=Fтр/N;

Сила трения по модулю равна силе, направленной параллельно поверхности скольжения, которая требуется для равномерного перемещения бруска с грузом. Реакция опоры по модулю равна весу бруска с грузом. Измерения обоих сил проводятся при помощи школьного динамометра. При перемещении бруска по линейке важно добиться равномерного его движения, чтобы показания динамометра оставались постоянными и их можно было точнее определить.

Выполнение работы:

№ опыта

Вес бруска с грузом Р, Н

Сила трения F

тр, H

μ

1

1,35

0,4

0,30

2

2,35

0,8

0,34

3

3,35

1,3

0,38

4

4,35

1,7

0,39

Вычисления:

Рассчитаем относительную погрешность:

Так как

Видно, что наибольшая относительная погрешность будет в опыте с наименьшим грузом, т.к. знаменатель меньше

Рассчитаем абсолютную погрешность

Так как

Видно, что наибольшая относительная погрешность будет в опыте с наименьшим грузом, т.к. знаменатель меньше.

Рассчитаем абсолютную погрешность

Полученный в результате опытов коэффициент трения скольжения можно записать как: μ = 0,35 ± 0,05.

5terka.com

Лабораторная работа №3 - решебник по физике за 10 класс Мякишев, Буховцев, Сотский

§84. Электрический заряд и элементарные частицы. Закон сохранения заряда (стр. 277-281)

§85. Закон Кулона. Единица электрического заряда (стр. 282-285)

Вопросы к параграфу:

1; 2; 3; 4;

§86. Пример решения задач по теме «Закон Кулона» (стр. 286-289)

Задачи для самостоятельного решения:

1; 2; 3; 4; 5;

§87. Близкодействие и действие на расстоянии (стр. 290-291)

Вопросы к параграфу:

1; 2;

§88. Электрическое поле (стр. 292-294)

Вопросы к параграфу:

1; 2; 3;

§89. Напряжённость электрического поля. Силовые линии (стр. 295-297)

Вопросы к параграфу:

1; 2; 3;

§90. Поле точечного заряда и заряженного шара. Принцип суперпозиции полей (стр. 298-299)

Вопросы к параграфу:

1; 2; 3; 4;

§91. Примеры решения задач по теме «Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции полей» (стр. 300-302)

Задачи для самостоятельного решения:

1; 2; 3;

§92. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле (стр. 303-307)

Вопросы к параграфу:

1; 2; 3; 4;

Задания ЕГЭ:

A1; A2;

§93. Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле (стр. 308-310)

Вопросы к параграфу:

1; 2; A1;

§94. Потенциал электростатического поля и разность потенциалов (стр. 311-313)

Вопросы к параграфу:

1; 2; 3;

§95. Связь между напряжённостью электростатического поля и разностью потенциалов. Эквипотенциальные поверхности (стр. 314-316)

Вопросы к параграфу:

1; 2; 3; 4; 5;

§96. Примеры решения задач по теме «Потенциальная энергия электростатического поля. Разность потенциалов» (стр. 317-320)

Задачи для самостоятельного решения:

1; 2; 3; 4; 5; 6; 7;

§97. Электроёмкость. Единицы электроёмкости. Конденсатор (стр. 321-324)

§98. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов (стр. 325-326)

Вопросы к параграфу:

1; 2;

Задания ЕГЭ:

A1; A2;

§99. Примеры решения задач по теме «Электроёмкость. Энергия заряженного конденсатора» (стр. 327-330)

Задачи для самостоятельного решения:

1; 2; 3; 4; 5;

pomogalka.me

Лабораторная работа № 6 "Измерение коэффициента трения скольжения"

План-конспект урока по теме «Лабораторная работа 6. Измерение коэффициента трения скольжения»

Дата:

Тема: «Лабораторная работа 6. Измерение коэффициента трения скольжения»

Цели:

Образовательная: Научиться измерять опытным путем коэффициент трения скольжения;

Развивающая: Продолжить развитие навыков самостоятельной деятельности, навыков работы в группах.

Воспитательная: Формировать познавательный интерес к новым знаниям; воспитывать дисциплину поведения.

Тип урока: урок применения знаний и умений

Оборудование и источники информации:

  1. Исаченкова, Л. А. Физика : учеб. для 9 кл. учреждений общ. сред. образования с рус. яз. обучения / Л. А. Исаченкова, Г. В. Пальчик, А. А. Сокольский ; под ред. А. А. Сокольского. Минск : Народная асвета, 2015

  2. Тетрадь для лабораторных работ и экспериментальных исследований по физике для 9 класса: пособие для учащихся учреждений общ.сред. образования с рус.яз.обучения / Л.А. Исаченкова [и др.]. Минск : Аверсэв, 2017.

  3. Деревянный брусок, доска, набор грузов массой по 100 г, штатив, мерная лента (линейка).

Структура урока:

  1. Организационный момент (5 мин)

  2. Актуализация знаний (5 мин)

  3. Применение приобретенных знаний(10 мин)

  4. Тренировочные упражнения(15 мин)

  5. Творческие упражнения(8 мин)

  6. Итоги урока (2 мин)

Содержание урока

  1. Организационный момент

Здравствуйте, садитесь! (Проверка присутствующих). Сегодня на уроке мы должны измерить опытным путем коэффициент трения скольжения. А это значит, что Тема урока: ОПБП. «Лабораторная работа 6. Измерение коэффициента трения скольжения».

  1. Актуализация опорных знаний

Если деревянный брусок движется равномерно по доске (рис. 266, а), то векторная сумма всех сил, действующих на него, равна нулю.

На брусок действуют силы упругости пружины динамометра Fупр, трения Fтр, тяжести mg и реакции опоры N (рис. 266, б):

hello_html_5fe7fafc.png

В проекции на ось Ох уравнение (1) примет вид:

hello_html_60eed19b.png

Но модуль силы трения Fтр = μN.

hello_html_m503f4f74.png

Силу реакции опоры N можно определить, найдя проекции всех сил в уравнении (1) на ось Оу:

hello_html_34095fc1.png

Тогда сила трения Fтр = μmg. В итоге коэффициент трения скольжения:

hello_html_me3c16ee.png

  1. Применение приобретенных знаний

  1. С помощью динамометра измерьте вес бруска. Измерения повторите не менее трех раз. Результаты занесите в таблицу.

  2. На брусок положите груз, прикрепите динамометр и равномерно перемещайте брусок по доске. Измерьте силу упругости

    Fтр пружины динамометра. Опыт повторите не менее 5 раз. Результаты измерений занесите в таблицу.

  3. Опыты 1—2 повторите с двумя, тремя грузами. Данные занесите в таблицу.

hello_html_76ae960f.png

  1. Тренировочные работы

  1. Найдите средние значения <Р> и <Fтр> в опытах с 1, 2 и 3 грузами.

  2. Постройте график зависимости <Fтр> от <Р> бруска с грузами. По графику определите среднее значение коэффициента трения μ (аналогично пункту 7) лабораторной работы 5:

hello_html_m627f20c5.png

  1. По методу цены деления (см. Приложение 1) рассчитайте абсолютную ΔР и относительную р погрешности прямых измерений веса бруска с грузами. Запишите окончательный результат прямых измерений веса в интервальной форме.

Контрольные вопросы

  1. Что показывает коэффициент трения скольжения? (Ответ: Коэффициент трения скольжения показывает отношение силы трения к силе давления на поверхность. )

  2. Почему коэффициент трения скольжения является безразмерной величиной? (Ответ: Коэффициент трения скольжения является безразмерной величиной по определению. Так его определили, как коэффициент пропорциональности между силой трения и силой давления тел друг на друга (силой реакции опоры). Т.е. коэффициент трения скольжения показывает во сколько раз одна сила больше другой, а "во сколько раз" это безразмерная величина. )

  3. От чего зависит коэффициент трения скольжения? (Ответ: Зависит от материалов соприкасающихся поверхностей, качества их обработки, скорости движения тел ).

  1. Творческие упражнения

Суперзадание

Как с помощью линейки, бруска с грузами и наклонной доски определить коэффициент трения скольжения дерева по дереву?

(Ответ: Поставить брусок на доску в горизонтальном положении и медленно наклонять её точно до того момента, когда брусок начнёт движения. Затем измерить угол наклона доски и построить проекцию, силу тяжести в направлениях, параллельном и перпендикулярном доске. Отношение этих проекций и будет искомым коэффициентом.)

  1. Итоги урока

В ходе лабораторной работы мы научились измерять опытным путем коэффициент трения скольжения.

Приложение 1

Оценка погрешностей прямых измерений методом цены деления

Несовершенство школьных измерительных приборов приводит к тому, что повторные измерения дают один и тот же результат. Например, мерной лентой измеряют длину желоба, и во всех трех измерениях получается результат 62 см.

В таком случае:

  1. достаточно трех повторных измерений;

  2. приближенное значение измеряемой величины

hello_html_m18d4c1e4.png

равно любому из трех значений.

  1. абсолютную погрешность определяют равной цене деления шкалы прибора Δ = 1 см. Ответ измерения следует представить в виде = (62 ± 1) см.

infourok.ru

Лабораторная работа "Определение коэффициента трения скольжения"

Методические указания по проведению лабораторной работы «Определение коэффициента трения скольжения »

Автор: Мокрова Ирина Иннокентьевна

ГБПОУ Московский технологический колледж.

Предисловие

Методические указания по проведению лабораторных работ по физике предназначены для студентов 1 курса технических специальностей среднего профессионального образования.

Цель методических указаний – оказание помощи студентам при подготовке и выполнении лабораторных работ по физике.

В пособии представлены подробные описания лабораторных работ, включающих в себя

а) теоретический материал по изучаемой теме;

б) перечень лабораторного оборудования;

в) описание лабораторной установки ;

г) основное задание по измерению той или иной физической величины;

д) расчетные формулы;

е) таблица результатов измерений и вычислений;

ж) способы обработки результатов измерений. Определение абсолютной и относительной погрешностей.

В каждой лабораторной работе есть дополнительные задания частично-поискового и поискового характера, необходимые для развития самостоятельности мышления, формирования умений решать нестандартные, изобретательские задачи.

Для выполнения дополнительного задания №1 частично - поискового характера обучающимся предложена тема и цель лабораторной работы, необходимое для выполнения лабораторное оборудование, Обучающиеся самостоятельно предлагают способы выполнения работы, пользуются различными источниками, специальной литературой, справочными пособиями.

Для выполнения дополнительного задания №2 поискового характера обучающиеся должны решить новую для них проблему, опираясь на имеющиеся у них теоретические знания.

.

Основные требования по выполнению лабораторных работ

Правила выполнения лабораторных работ

1. Лабораторные работы по физике выполняются по группам, в которую входят 2-3 студента. Группы назначаются преподавателем на весь учебный год и могут изменяться в исключительных случаях ( выбытие студента из учебного заведения, длительное отсутствие по уважительным причинам и др)

2. Необходимо строгое выполнение всего объема домашней подготовки, указанных в описаниях соответствующих лабораторных работ

3. Выполнение каждой лабораторной работы предшествует проверка готовности студента, которая производится преподавателем в форме собеседования или письменного опроса по вопросам, приведенных в описании работы.

4. После выполнения лабораторной работы студент должен представить отчет о проделанной работе с обсуждением полученных результатов и выводов.

5. При выполнении лабораторных работ необходимо соблюдать правила техники безопасности работы с физическим оборудованием.

Правила техники безопасности

1.Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания учителя.

2. Не приступайте к выполнению работы без разрешения преподавателя .

3. Размещайте приборы, материалы, оборудование на своем рабочем месте таким образом, чтобы исключить их падение или опрокидывание.

4. При работе с приборами из стекла соблюдайте особую осторожность. При выполнении лабораторных работ нельзя использовать разбитые стеклянные трубки, трубки с трещинами Для предотвращения падения стеклянные сосуды (пробирки, колбы) при проведении опытов осторожно закрепляйте в лапке штатива. Осколки стекла нельзя собирать со стола руками. Для этого нужно использовать щетку и совок.

5. При проведении опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.

6. При сборке экспериментальных установок используйте провода (с наконечниками и предохранительными чехлами) с прочной изоляцией без видимых повреждений.
7. Источник тока и электрической цепи подключайте в последнюю очередь.

8. Собранную цепь включайте только после проверки и с разрешения преподавателя. Проверяйте наличие напряжения на источниках питания или других частях электроустановки с помощью прибора для измерения напряжения.

9. Не прикасайтесь к находящимся под напряжением элементам цепей, лишенным изоляции. Не производите присоединения в цепях до отключении источника электропитания.

10. Следите, чтобы изоляция проводов была исправна, а на концах проводов были наконечники. При сборке электрической цепи провода располагайте аккуратно, а наконечники плотно соединяйте с клеммами.

11. Выполняйте измерения и наблюдения, соблюдая осторожность, чтобы случайно не прикоснуться к оголенным проводам (токоведущим частям, находящимся под напряжением).

12. Не прикасайтесь к конденсаторам, даже после отключения электрической цепи от источника питания, их сначала нужно разрядить. По окончании работы отключите источник питания, после чего разберите электрическую цепь.

13. Обнаружив неисправность в электрических установках, находящихся под напряжением, немедленно отключите источник тока и сообщите об этом учителю.

14. По окончании работы отключите источник электропитания, после чего разберите электрическую цепь.

15.Не уходите с рабочего места без разрешения преподавателя.


Определение погрешностей измерений

Выполнение лабораторных работ связано с измерением различных физических величин и последующей обработкой их результатов.
Измерение — нахождение значения физической величины опытным путем с помощью средств измерений. Прямое измерение - определение значений физической величины непосредственно средствами измерения.
Косвенное измерение - определение значения физической величины по формуле, связывающей ее с другими физическими величинами, определяемыми прямыми измерениями. Погрешность измерения - оценка отклонения измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения.

Допустим, что I (сила тока) - физическая величина.

Iпр — приближенное значение физической величины, т. е. значение, полученное путем прямых или косвенных измерений.
Iист.- истинное (действительное ) значение измеряемой величины.

Абсолютная погрешность ΔI -  это разность между измеренным I пр и истинным Iист значениями измеряемой величины. Абсолютная погрешность выражается в единицах измеряемой величины:   

ΔI = I пр - Iист

Относительная погрешность  ε — это отношение абсолютной погрешности измерения к истинному (действительному) значению измеряемой величины.

ε= ΔI/ Iист *100%
Инструментальные (приборные или аппаратурные ) погрешности обусловлены погрешностями применяемых средств измерений и занесены в паспорт прибора. Эти погрешности обусловлены конструктивными и технологическими недостатками средств измерений, а также следствием их износа, старения или  неисправности.

Таблица 1. Абсолютные инструментальные погрешности средств измерений. Линейка

ученическая

чертёжная

инструментальная (стальная)

демонстрационная

 

До 50 см

До 50 см

20 см

100 см

 

1мм

1мм

1мм

1см

 

±1мм

±0,2мм

±0.1мм

±0.5см

2

Лента измерительная

150 см

0,5 см

±0,5 см

3

Измерительный цилиндр

До 250 мм

1 мл

±1 мл

4

Штангенциркуль

150 мм

0,1 мм

±0,05 мм

5

Микрометр

25 мм

0,01 мм

±0,005 мм

6

Динамометр учебный

4 Н

0,1

±0,05 Н

7

Весы учебные

200 г

±0,01 г

8

Секундомер

0—30 мин

0,2 с

±1 с за 30 мин

9

Барометр-анероид

720-780 мм

1 ммрт. ст.

±3 мм рт. ст.

10

Термометр лабораторный

0—100 °С

1 °С

±1°С

11

Амперметр школьный

2 А

0,1 А

±0,05 А

12

Вольтметр школьный

6 В

0,2 В

±0,15 В

ΔАи— абсолютная инструментальная погрешность, определяемая конструкцией прибора (погрешность средств измерения; см. табл. 1.)
ΔАо— абсолютная погрешность отсчета (получающаяся от недостаточно точного отсчета показаний средств измерения), она равна в большинстве случаев половине цены деления; при измерении времени — цене делении секундомера или часов.

Максимальная абсолютная погрешность прямых измерений складывается из абсолютной инструментальной погрешности и абсолютной погрешностиотсчета при отсутствии других погрешностей:

ΔА=ΔАи+ΔАо

Абсолютная погрешность косвенных измерений
∆АкосвАпр(e-выражается десятичной дробью)


 Ответ записывается в форме:         А = Апр ±  ΔАкосв

Таблица 2. Относительная погрешность косвенных измерений.
       

Вид формулы физической величины

Формула относительной погрешности

1.

 

Х=А+В+С

 

hello_html_m569eff5b.png

2.

 

 

Х=А-В


hello_html_m604b90e6.png

 

3.

 

 

Х=А*В*С

 

 


hello_html_m14a98def.png

 

4.

 

Х = Аn

(Х = ВС2)

hello_html_m60415acf.png

 = ΔB/B + 2ΔC/C

5.

 

 

Х=А/В

 

 

6.

 

Х= hello_html_m628bf33a.png   

Х = Bhello_html_m4b9656e7.jpg

 

hello_html_m34952458.png

 

+

 

 ПРИМЕР :

Лабораторная работа №1.    Вычислим погрешность измерения коэффициента трения , измеренного с помощью динамометра. 

hello_html_fff5293.png

Вес бруска с грузами Р = N=1,8 Н. Fтр=0,6 Н, μпр=0,33.

Инструментальная погрешность динамометра ( таблица 1) Δ и  =0,05Н, Погрешность отсчета - половина цены деления(таблица 1) Δ о = 0,05Н  .

Абсолютная погрешность прямых измерений рассчитывается по формуле :

ΔА=ΔАи+ΔА0

 Абсолютная погрешность измерения веса и силы трения ∆А= 0,05Н+0,05Н = 0,1 Н.(Измерения были проведены одним прибором-динамометром)

Относительная погрешность измерения (в таблице 5-я строчка)

hello_html_m589b9a0c.png .

Абсолютная погрешность косвенного измерения ∆ μ =ε μ * μ пр ∆ μ  = 0,22*0,33=0,074 Ответ:  hello_html_m72233a3a.png

Оценка лабораторных работ

Оценка «5» ставится в том случае, если обучающийся:
а) выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений;
б) в представленном отчете правильно и аккуратно выполнил все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления и сделал выводы;
в) полностью выполнил анализ погрешностей;

г) соблюдал требования безопасности труда.

Оценка «4» ставится в том случае, если выполнены требования к оценке «5», но допущены недочеты или негрубые ошибки.

Оценка «3» ставится, если работа выполнена не полностью или если

а) в ходе проведения опыта и измерений были допущены ошибки, приводящие к получению результатов с большей погрешностью,
б) не выполнен совсем или выполнен неверно анализ погрешностей.
Оценка «2» ставится в том случае, если
работа выполнена не полностью и объем выполненной части работы не позволяет сделать правильных выводов.

В тех случаях, когда обучающийся показал оригинальный и наиболее рациональный подход к выполнению дополнительного задания, но не избежал тех или иных недостатков, оценка за выполнение работы по усмотрению преподавателя может быть повышена по сравнению с указанными выше нормами.

Лабораторная работа №1

Тема: «Определение коэффициента трения скольжения».

Цель работы: Изучить особенности силы трения, вычислить коэффициент трения скольжения.

Оборудование, средства измерения :

  1. деревянная линейка,

  2. деревянный брусок

  3. динамометр

  4. набор грузов

.

Теоретическое обоснование:

Коэффициент пропорциональности μ называют коэффициентом трения скольжения. Существуют сила трения покоя, сила трения скольжения, качения, сила жидкого и воздушного трения.

Весом тела называют силу, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на опору или подвес. В соответствии с третьим законом Ньютона вес тела P равен по модулю силе реакции опоры и направленной в противоположную сторону: hello_html_m1fc0fcbb.png(рис3).

hello_html_169ec0d6.pnghello_html_4e76f0d9.pnghello_html_m41106950.png

Рисунок 1 Рисунок 2 Рисунок 3

Это соотношение выражает экспериментально установленный закон Гука. Коэффициент k называется жесткостью тела. В системе СИ жесткость измеряется в н/м.

Измерить силу трения можно с помощью динамометра, который под действием внешней силы может перемещаться по горизонтально расположенной плоскости (линейке). При равномерном движении согласно первому закону ньютона равнодействующая сил, действующих на тело рано нулю. Это означает, что сила трения скольжения уравновешивает силу упругости пружины динамометра и может быть измерена динамометром. Fтр =Fупр .

Контрольные вопросы:

Что называется силой трения?

2.

Какова причина возникновения силы трения?

3.

Какие существуют виды силы трения?

4.

По какой формуле можно рассчитать силу трения скольжения?

5.

Запишите формулу для определения коэффициента трения

6.

Что называется весом тела?

7.

Напишите основную формулу для определения веса тела

8.

Почему при измерении силы трения необходимо придерживаться равномерного движения бруска?

9.

Приведите примеры практического использования силы трения в технических системах автомобиля.

10.

Предложите способы увеличения или уменьшения силы трения скольжения.

Порядок выполнения работы.

Подвесьте деревянный плоский брусок к динамометру и определите его вес вместе с одним из грузов.

Запишите показания динамометра в таблицу 3.

Измените вес тела, добавляя грузы массой 100г (2 и 3 шт.). Для каждого случая измерьте вес тела. Запишите значения веса тел для каждого случая в таблицу 3 (1 и 4 столбец таблицы)

hello_html_2685d1ff.png

2.

Равномерно тяните брусок вдоль горизонтально расположенной плоскости (линейки). Определите значение силы упругости, действующей на брусок. Запишите показания динамометра в таблицу 3, учитывая, что : Fупр =Fтр.

3.Увеличивайте количество грузов на бруске до 3=х, измерьте силу упругости в каждом случае и занесите показания динамометра в таблицу 3 (столбцы 2и 3).

hello_html_m4298a8e5.png

3

3.Увеличивайте количество грузов на бруске до 3-х, измерьте силу упругости в каждом случае и занесите показания динамометра в таблицу 3 (столбцы 2и 3).

hello_html_5393e8a7.png

4.

Вычислите коэффициент трения по формуле

hello_html_523650ec.png где N = P

А) Коэффициент трения в первом опыте μ1==

Б) Коэффициент трения во втором опыте μ2==

В) Коэффициент трения в третьем опыте μ3 ==

Г) Среднее значение коэффициента трения μ ср = μ1 + μ2+ μ3 =

3

Занесите вычисленные значения коэффициентов трения в таблицу 3 (столбцы 5и 6)

6.

Заполните таблицу 3

Таблица 3

Вес тела

Р ,Н

Коэффициент трения

μ

Среднее значение коэффициента трения μср= μпр

1

2

3

4

5

6

1.

2.

3.

Определите абсолютную погрешность прямых измерений силы трения и веса тела с помощью динамометра (таблица 1)

ΔА=ΔАи+ΔА0

___________________________________

8.

Определите относительную погрешность измерения коэффициента трения (таблица 2)

hello_html_bf8cb97.png

_____________________

9.

Вычислите абсолютную погрешность косвенных измерения коэффициента трения

∆ μ =∆ А*

______________________

10.

Запишите окончательный результат в виде:

μ= μпр.+∆ μ

_____________________

Вывод:

____________________________________________________________________________________________________________________________________
Дополнительное задание №1. Проведите дополнительные эксперименты, доказывающие, что сила трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей. Составьте план экспериментальных действий и опишите полученные результаты

Дополнительное задание №2. Определите коэффициент трения

скольжения различных тел (деревянного и металлического брусков) с

использованием наклонной плоскости.

  Отчет может быть представлен в виде описания полученных результатов и таблицы, в которую должны войти физические величины, измеренные в ходе эксперимента и физические величины , вычисленные в ходе проведения лабораторной работы.

infourok.ru

Лабораторная работа "Измерение коэффициента трения скольжения различными способами". 10 класс, профиль

Формат оформления работы достаточно сложен, так как содержит текстовую и графическую части, поэтому полную версию шаблона - методического пособия для выполнения лабораторной работы представила в формате PDF-файла.

10 класс_профиль

Лабораторная работа № 3 «Измерение коэффициента трения скольжения»

Проводится Инструктаж по технике безопасности при выполнении работы. (1 мин)

Цель: Сравнить результаты расчетов величин коэффициента трения скольжения, полученных при выполнении лабораторной работы различными способами.

Оборудование: брусок деревянный, динамометр лабораторный, грузы известной массы, деревянная рейка (линейка) - наклонная плоскость.

Повторим теорию: [1]

(записываем определения, отвечаем на вопросы. Курсивом – ожидаемые ответы)

1. Коэффициент трения скольжения - (коэффициент пропорциональности между величинами силы нормального давления тела на опору и силы трения)

2. Как определить силу нормального давления бруска для лабораторной работы? – (для этого необходимо определить вес бруска, используя динамометр)

3. Формула для вычисления коэффициента трения скольжения: (t1573484443aa.gif )

4. Единица измерения коэффициента трения скольжения – (безразмерная)

5. Изобразите на наклонной плоскости брусок, укажите все силы, действующие на него, величины, необходимые для расчета коэффициента трения скольжения в лабораторной работе.

6. Можно ли, используя предложенный график, определить μ? Если «да», то он равен: ____

Ход работы:

Часть 1. Расчет коэффициента трения скольжения при движении тела по горизонтальной плоскости.

t1573484443ab.jpg

Схема выполнения первого варианта работы – на рисунке.

1. Прикрепив крючок динамометра к бруску, определите величину силы тяги при равномерном движении бруска по горизонтальной поверхности.

2. Повторите опыт, поочередно нагружая брусок грузами (одним, двумя, тремя).

3. Результаты измерений занесите в таблицу:

Опыт

Наименование

Сила тяги, F, Н

Σ вес тел, Р, Н

Коэффициент трения, μ

1

Брусок

2

Брусок + 1 груз

3

Брусок + 2 груза

4

Брусок + 3 груза

4. По результатам опытов постройте график, в котором значение μ соответствует рассчитанному значению коэффициента трения скольжения.

5. *Предложите собственные способы измерения других видов силы трения в условиях лабораторной работы. Какое оборудование дополнительно для этого вам понадобится?

Часть 2. Расчет коэффициента трения скольжения при движении тела по наклонной плоскости.

Примерная схема выполнения этого варианта работы (базовый уровень) – на рисунке (в PDF-файле).

Можно выполнить эту часть работы без использования такого измерительного инструмента, как динамометр. Для этого:

t1573484443ac.gif

1. На краю рабочей поверхности – небольшой ширины деревянной рейки (линейки) помещаем брусок и неспешно приподнимаем второй конец рейки до тех пор, пока брусок не начнет соскальзывать, двигаясь равномерно, по поверхности.

2. Необходимо в этот момент зафиксировать положение рейки (линейки) для того, чтобы измерить высоту подъема его края над горизонтальной поверхностью.

3. Оцените угол подъема плоскости, по которой равномерно скользит брусок, над горизонтальной поверхностью. (Подумайте, как это сделать!)

4. *Используя рисунок, выполненный вами к заданию 5 (повторим теорию), запишите в проекциях на оси ОХ и ОУ (на основе законов Ньютона) уравнения равномерного движения бруска.

5. Решая эти уравнения, определите величину коэффициента трения скольжения деревянного бруска по наклонной плоскости. [2]

6. *Составьте и решите задачу, используя значения, полученные в лабораторной работе, вычисляя коэффициент трения при скольжении деревянного бруска по рейке.

Часть 3. Оценка погрешностей измерения

Оценка абсолютной погрешности измерения коэффициента трения (по результатам 1 части)

Выберите удобный для себя способ расчета значения коэффициента (1.1. или 1.2.):

1. Используя данные графика, построенного по результатам измерения части 1 (п.5), определите значение μ как тангенс угла наклона прямой (графика) к оси абсцисс.

2. Для вычисления значения μ можно выбрать произвольную точку с удобными координатами, и вычислить значение коэффициента как соотношение: t1573484443ad.gif

3. Минимальное значение коэффициента трения скольжения можно рассчитать, если через экспериментально полученную точку и начало координат провести прямую линию, расположенную под наименьшим углом к горизонтали. Тогда μmin = tg αmin;

4. Результат вычислений с учетом погрешности запишите в виде: μ ± Δμ = ______

Оценка относительной погрешности измерения коэффициента трения (по результатам 2 части)

1. Длина рейки, используемой в части 2, l =_______ (м), принимая Δl = ____ (м)

2. Высота подъема края рейки (линейки) при равномерном скольжении бруска по ней: . h =_____ (м), принимая Δh = ______ (м)

3. Значение коэффициента μ можно рассчитать по формуле: μ = t1573484443ae.gif

4. Тогда относительная погрешность косвенных измерений коэффициента трения скольжения:

ɛ = t1573484443af.gif = t1573484443ag.gif + t1573484443ah.gif; ɛ =________

5. Тогда абсолютная погрешность измерения коэффициента трения: Δμ = μ∙ɛ = ______

6. Окончательный результат запишем в виде: μ ± Δμ = ______

Сравнивая значения μ, полученные в различных опытах, сделайте и запишите ВЫВОД: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Источники информации

1. Касьянов Физика-10. Углубленный уровень. Дрофа, 2016,

2. http://ru.solverbook.com/question/ot-chego-zavisit-koefficient-treniya


Лабораторная работа "Измерение силы трения скольжения" 10кл.
PDF / 476.18 Кб

xn--j1ahfl.xn--p1ai

Презентация и конспект урока - лабораторной работы № 1 Измерение коэффициента трения скольжения, 10 класс

Лабораторная работа по теме «Измерение коэффициента трения скольжения»

10 класс, УМК В.А.Касьянов

Подготовил: Шарапов Рамиль Раилович, учитель физики 
МБОУ СОШ с углубленным изучением отдельных предметов 
№ 2 г. Туймазы МР Туймазинский район Республики Башкортостан

Цель: Развитие практических навыков.

Задачи: 
Образовательная: научить анализировать и обобщать результаты полученные опытным путем с теоретическими данными.
Развивающая: развивать у учащихся практические навыки.
Воспитательная: воспитание внимательности, аккуратности, умения работать в паре.

Оборудование: мультимедийное оборудование, презентация, линейка ученическая и карандаш, динамометр, набор грузов, трибометр (направляющая рейка).

Ход урока.

1.Организационный момент.

2. Сообщение темы. Целевая установка. 

Лабораторная работа № 1. «Измерение коэффициента трения скольжения»

Цель работы:

Научиться определять коэффициент трения скольжения дерева по дереву.

Оборудование:

  1. Линейка ученическая и карандаш.

  2. Динамометр.

  3. Набор грузов.

  4. Трибометр (направляющая рейка).

Ход работы.

  1. Положить деревянный брусок на горизонтально расположенный трибометр.

  2. Потянуть динамометром брусок с одним грузом, по возможности равномерно и снять показания динамометра. Это будет сила тяги ( равная силе трения).

Элективный курс:

  1. Затем повторить опыт, нагрузив брусок, двумя и тремя грузами.

Элективный курс:

  1. Определить вес бруска с одним грузом, он будет равен силе нормального давления.

  2. Затем повторить опыт, подвешивая два и три груза.

Особенности организации групповой работы на уроке физики. 7-й класс

  1. hello_html_2076f929.gifВычислить значение коэффициента трения для каждого опыта по формуле:

  1. Данные занести в таблицу.

    Вес тела Р, Н

    Сила трения, Fтр, Н

    Коэффициент трения , μ

    С одним грузом

    С двумя грузами

    С тремя грузами

  2. Для полученных значений, построить график зависимости силы трения от веса тела.

hello_html_68c15184.png

  1. Затем на графике взять любую точку и для нее вычислить среднее значение коэффициента трения

hello_html_m47cac205.gif

  1. hello_html_279bc0b5.gifОпределить максимальную погрешность Δ μ (т.е. для первого опыта) по формуле

Погрешность измерения веса тела и силы трения равны, ΔР = ΔF=0,05 Н.

Значение μ определить из первого опыта.

  1. hello_html_m12194f1b.gifЗапишем окончательный результат в виде:

  1. Сравнить табличное значение коэффициента трения дерева по дереву μ = 0,5 с полученным результатом и сделать соответствующий вывод.

infourok.ru

Лабораторная работа по теме "Измерение коэффициента трения скольжения"

Лабораторная работа

Тема: Измерение коэффициента трения скольжения

Цель работы: определить коэффициент трения скольжения и его зависимость от свойств поверхности.

Оборудование: доска, два разных бруска, различающиеся по гладкости поверхностей, лист плотной бумаги, штатив, линейка.

hello_html_2e97d07a.gif

hello_html_m7e9c7225.gif

hello_html_m413aedfd.gifhello_html_2e77dc5b.gif

hello_html_370e4bc4.gifhello_html_m391a3bca.gif

Таким образом, измерив угол, при котором тело начинает скользить по наклонной плоскости, мы можем определить коэффициент трения.

hello_html_6db21a89.gifhello_html_4d576d8e.gif

Таблица:

Найдите ошибку каждого из опытов – разность между μср и значениями μ, полученными в разных опытах.

hello_html_5c3418fd.gif

Записать результат измерений в виде:

Сделайте вывод.

hello_html_4d89d220.gif

infourok.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *