Учитель высшей категории «МКОУ «Богучарская СОШ№2»
рук-ль РМО учителей физики Давиденко Г.А.
Подготовка практической части ОГЭ по физике
Экспериментальные задания № 23
Экспериментальные умения проверяются заданиями трех типов:
-задания на косвенные измерения физических величин;
-задания, проверяющие умение представлять экспериментальные результаты в виде таблиц или
графиков и делать выводы на основании полученных экспериментальных данных;
-задания, проверяющие умение проводить экспериментальную проверку физических законов;
Перечень комплектов оборудования:
| Комплект №1 *весы рычажные с набором гирь *измерительный цилиндр (мензурка) с пределом измерения 100 мл, С = 1 мл * стакан с водой * цилиндр стальной на нити *V = 20 см3, m = 156 г, обозначить № 1 *цилиндр латунный на нити *V = 20 см3, m = 170 г, обозначить №2 | Комплект №2
|
| Комплект №3
| Комплект №4 *каретка с крючком на нити m = 100 г *три груза массой по (100±2) г * динамометр школьный с пределом измерения 4 Н (С = 0,1 Н) *направляющая (коэффициент трения каретки по направляющей приблизительно 0,2) |
| Комплект №5 *вольтметр 0–6 В, С = 0,2 В *амперметр 0–2 А, С = 0,1 А *переменный резистор (реостат) сопротивлением 10 Ом *резистор, R1 = 12 Ом, обозначить R1 *резистор, R2 = 6 Ом, обозначить R2 *соединительные провода, 8 шт. * ключ *рабочее поле | Комплект №6
|
| Комплект №7 *штатив с муфтой и лапкой *метровая линейка (погрешность 5 мм) *шарик с прикрепленной к нему нитью длиной 110 см *часы с секундной стрелкой (или секундомер) | Комплект №8 *штатив с муфтой *рычаг * блок подвижный *блок неподвижный *нить *три груза массой по (100±2) г *динамометр школьный с предел. измерения 4 Н(С = 0,1 Н) *линейка длиной 200–300 мм с миллиметровыми делен. |
Экспериментальные задания 1-го типа
Цель задания: проверка умения проводить косвенные измерения физических величин.
Предлагаемые работы : Определение
1. плотности вещества,
2. силы Архимеда,
3. коэффициента трения скольжения,
4. жесткости пружины,
5. периода и частоты колебаний математического маятника,
6. момента силы, действующего на рычаг,
7. работы силы упругости при подъеме груза с помощью подвижного или неподвижного блока,
8. работы силы трения,
9. оптической силы собирающей линзы,
10.электрического сопротивления резистора,
11.работы электрического тока,
12.мощности электрического тока.
Экспериментальные задания 2-го типа
Цель задания: проверка умения представлять экспериментальные результаты в виде таблиц или графиков и делать выводы на основании полученных экспериментальных данных.
Предлагаемые работы : Исследование
1.зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины,
2. зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления,
3.зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити,
4.зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводника,
5.свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы.
Экспериментальные задания 3-го типа
Цель работы: проверка умения проводить экспериментальную проверку физических законов и следствий.
Предлагаемые работы : Проверка
1.Закона последовательного соединения резисторов для электрического напряжения
2.Закона параллельного соединения резисторов для силы электрического тока
Экспериментальные задания 1-го типа
1.Определение плотности вещества
Использовать комплект №1
Используя рычажные весы с разновесом, мензурку, стакан с водой, цилиндр № 2, соберите экспериментальную установку для измерения плотности материала, из которого изготовлен цилиндр № 2.
В бланке ответов:
1.сделайте рисунок экспериментальной установки для определения объёма тела;
2.запишите формулу для расчёта плотности;
3.укажите результаты измерения массы цилиндра и его объёма;
4.запишите числовое значение плотности материала цилиндра.
Образец возможного решения
- 1)Схема экспериментальной установки:
Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания плотность вещества, из которого выполнен цилиндр
оказалась равной 8500 кг/м3.
2.Определение силы Архимеда
Использовать комплект №2
Используя динамометр, стакан с водой, цилиндр № 1, соберите экспериментальную установку для определения выталкивающей силы (силы Архимеда), действующей на цилиндр.
В бланке ответов:
1.сделайте рисунок экспериментальной установки;
2.запишите формулу для расчёта выталкивающей силы;
3.укажите результаты измерений веса цилиндра в воздухе и веса цилиндра в воде;
4.запишите численное значение выталкивающей силы.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки:
Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания сила Архимеда оказалась равной 0,2 Н.
3.Определение коэффициента трения скольжения
Использовать комплект №4
Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, один груз, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трения скольжения между кареткой и поверхностью рейки.
В бланке ответов:
1.сделайте рисунок экспериментальной установки;
2.запишите формулу для расчёта коэффициента трения скольжения;
3.укажите результаты измерений веса каретки с грузом и силы трения скольжения при движении каретки с грузом по поверхности рейки;
4.запишите числовое значение коэффициента трения скольжения.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки:
Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания коэффициент трения скольжения равен 0,2.
4.Определение жесткости пружины
Использовать комплект №3
Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и два груза, соберите экспериментальную установку для измерения жёсткости пружины. Определите жёсткость пружины, подвесив к ней два груза. Для измерения веса грузов воспользуйтесь динамометром.
В бланке ответов:
1.Сделайте рисунок экспериментальной установки;
2.запишите формулу для расчёта жёсткости пружины;
3.укажите результаты измерения веса грузов и удлинения пружины;
4.запишите числовое значение жёсткости пружины.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки :
Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания коэффициент жесткости оказался равным 40 Н/м.
5.Определение периода и частоты колебаний математического маятника
Использовать комплект №7
Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: штатив с муфтой и лапкой; метровую линейку (погрешность 5 мм); шарик с прикрепленной к нему нитью; часы с секундной стрелкой (или секундомер). Соберите экспериментальную установку для определения периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника.
В бланке ответов:
1.сделайте рисунок экспериментальной установки;
2.Приведите формулу для расчета периода и частоты колебаний;
3.укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний для длин нити маятника
равной 0,5 м;
вычислите период и частоту.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки :
2) Т = t/N; ν = 1/Т;
3) N = 30; t = 42 с.
4) Т = t/N = 1,4 с;ν = 1/Т = 0,7 Гц.
Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания период свободных колебаний оказался равен 1,4 с,
частота 0,7 Гц.
6.Определение момента силы, действующего на рычаг
Использовать комплект №8
Используя рычаг, три груза, штатив и динамометр, соберите установку для исследования равновесия рычага. Три груза подвесьте слева от оси вращения рычага следующим образом: два груза на расстоянии 6 см и один груз на расстоянии 12 см от оси. Определите момент силы, которую необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии 12 см от оси вращения рычага для того, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном положении.
В бланке ответов:
1.зарисуйте схему экспериментальной установки;
2.запишите формулу для расчета момента силы;
3.укажите результаты измерений приложенной силы и длины плеча;
4.запишите числовое значение момента силы.
Образец возможного решения: 1) Схема экспериментальной установки:
2) M=Fl
3) F = 2Н, l = 0,12 м
4) М = 2Н·0,12 м = 0,24 Н·м
Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания момент силы, которую необходимо приложить к
правому концу рычага оказался равным 0,24 Н · м.
7.Определение работы силы упругости при подъеме груза с помощью неподвижного блока
Использовать комплект №8
Используя штатив с муфтой, блок неподвижный, нить, 3 груза, динамометр школьный, линейку, определите работу силы упругости при подъеме трех грузов на высоту 20 см.
В бланке ответов:
1.сделайте рисунок экспериментальной установки;
2.приведите формулу для расчета работу силы упругости;
3.укажите результаты прямых измерений высоты и силы упругости;
4.Вычислите работу силы упругости при подъеме трех грузов на указанную высоту;
Образец возможного решения : 1) Схема экспериментальной установки:
2) А = Fупр.h;
3) Fупр. = 3,2 Н
(при равномерном перемещении); h = 0,2 м;
4) А = 3,2 Н·0,2 м = 0,64 Дж
Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания работа силы упругости при подъеме тела оказалась
равной 0,64 Дж.
7(а) .Определение работы силы упругости при подъеме груза с использованием подвижного блока
(если 2 или 3груза, то F=1/2 P,т.е.1Н или 1,5Н..Работа этой силы находится далее также по ф-ле )
8.Определение работы силы трения
Использовать комплект №4
Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, один груз, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для определения работы силы трения при перемещении в горизонтальном направлении каретки с грузом на длину рейки.
В бланке ответов:
1.сделайте рисунок экспериментальной установки;
2.запишите формулу для расчёта работы силы трения;
3.укажите результаты измерений силы трения скольжения при движении каретки с грузом по поверхности
рейки, длины рейки;
4.запишите числовое значение. работы силы трения.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки :
2) А=Fтр · s; Fтр =Fтяги (при равномерном движении);
3) Fтяги = 0,4 Н; l = 0,5 м;
4) А= 0,4 Н · 0,5 м=2 Дж.
Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания работа трения скольжения оказалась равным 2 Дж
9.Определение оптической силы собирающей линзы
Использовать комплект №6
Используя собирающую линзу, экран, линейку, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света используйте свет от удалённого окна.
В бланке ответов:
1.сделайте рисунок экспериментальной установки;
2.запишите формулу для расчёта оптической силы линзы;
3.укажите результат измерения фокусного расстояния линзы;
4.запишите значение оптической силы линзы.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки:
Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оптическая сила линзы оказалась равной 17дптр.
10.Определение электрического сопротивления резистора
Использовать комплект №5
Определите электрическое сопротивление резистора R1. Для этого соберите экспериментальную установку, используя источник тока 4,5 В, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный R1. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,2 А.
В бланке ответов:
1.нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2.запишите формулу для расчёта электрического сопротивления;
3.укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,2 А;
4.запишите численное значение электрического сопротивления.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки :
Вывод: В ходе выполнения эксперимент. задания сопротивление резистора R1 оказалось равным 12 Ом.
11. Определение работы тока
Использовать комплект №5
Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R, соберите экспериментальную установку для определения работы электрического тока на резисторе. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,3 А. Определите работу электрического тока за 10 минут.
В бланке ответов:
1.нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2.запишите формулу для расчёта работы электрического тока;
3.укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,3 А;
4.запишите численное значение работы электрического тока.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки:
Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания работа тока оказалась равной 648 Дж.
12.Определение мощности тока
Использовать комплект №5
Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R2, соберите экспериментальную установку для определения мощности, выделяемой на резисторе при силе тока 0,5 А.
В бланке ответов:
1.нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2.запишите формулу для расчёта мощности электрического тока;
3.укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,5 А;
4.запишите численное значение мощности электрического тока.
Образец возможного решения
- 1)Схема экспериментальной установки:
Вывод: В ходе выполнения эксперимент. задания мощность электрического тока оказалась равной 1,5 Вт.
Экспериментальные задания 2-го типа
1.Определение(исследование) зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины
Использовать комплект №3
Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и набор из трех грузов. Установите зависимость силы упругости, возникающей в пружине, от величины растяжения пружины. Определите растяжение пружины, подвешивая к ней поочередно один, два и три груза. Для определения веса грузов воспользуйтесь динамометром.
В бланке ответов:
1.сделайте рисунок экспериментальной установки;
2.запишите результаты измерения веса грузов, удлинения пружины;
3.сформулируйте вывод о зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от величины растяжения пружины.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки :
2)
| № опыта | Вес груза, Н | Сила упруг., Н | Удлинение, м |
| 1 | 1 | 1 | 0,025 |
| 2 | 2 | 2 | 0,050 |
| 3 | 3 | 3 | 0,075 |
3) Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оказалось, что сила упругости прямо пропорциональна растяжению пружины.
2.Определение(исследование) зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления
Использовать комплект №4
Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, три груза, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для определения зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления
В бланке ответов:
1.нарисуйте схему эксперимента
2.укажите результаты измерения
3.сформулируйте вывод о зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки:
2)
| № опыта | Сила нормального давления, Н | Сила трения, Н |
| 1 | 2 | 0,4 |
| 2 | 3 | 0,8 |
| 3 | 4 | 1,2 |
3)Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оказалось, что сила трения пружины прямо
пропорциональна силе нормального давления.
3.Определение(исследование) зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити
Использовать комплект №7
Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: штатив с муфтой и лапкой; метровую линейку (погрешность 5 мм); шарик с прикрепленной к нему нитью; часы с секундной стрелкой (или секундомер). Соберите экспериментальную установку для исследования зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.
В бланке ответов:
1.сделайте рисунок экспериментальной установки;
2.укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний для трех длин нити
маятника в виде таблицы;
3.вычислите период колебаний для всех трех случаев;
4.сформулируйте вывод о зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки:
2),3)
В ходе выполнения экспериментального задания выяснилось, что
3.Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания выяснилось, что при уменьшении длины нити
период свободных колебаний уменьшается.
4.Определение зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводника
Использовать комплект №5
Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R2, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводника.
В бланке ответов:
1.нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2.укажите результаты измерения напряжения при силе тока при разных положениях ползунка реостата;
3.Сделайте вывод о зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводн.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки:
2)
| № опыта | I, A | U, B |
| 1 | 0,2 | 2,4 |
| 2 | 0,3 | 3,6 |
| 3 | 0,4 | 4,8 |
3)Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оказалось, что при увеличении напряжения
между концами проводника сила тока в проводнике также увеличивается .
5.Определение свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы
Использовать комплект №6
Используя собирающую линзу, экран, линейку, рабочее поле, источник питания постоянного тока 4,5 В, соединительные провода, ключ, лампу на подставке соберите экспериментальную установку для определения свойств изображений, полученного с помощью собирающей линзы
В бланке ответов:
1.сделайте рисунок экспериментальной установки;
2.укажите результат измерения фокусного расстояния линзы;
3.сделайте вывод, как изменяются свойства изображений, полученных с помощью собирающей линзы при удалении предмета от линзы.
Образец возможного решения
1)Схема экспериментальной установки:
2)
| d | Свойства изображения |
| d < F | Мнимое, увеличенное, прямое |
| F < d < 2F | Действительное, увеличенное, перевернутое |
| d > 2F | Действительное, уменьшенное, перевернутое |
3) Вывод: При удалении предмета от линзы изображение предмета из мнимого переходит в действительное, а его размеры уменьшаются.
Экспериментальные задания 3-го типа
1. Проверка законов последовательного соединения резисторов для электрического напряжения
Использовать комплект №5
Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резисторы, обозначенные R1 и R2 соберите экспериментальную установку для проверки правила для электрического напряжения при последовательном соединении резисторов.
В бланке ответов:
1. начертите электрическую схему эксперимента;
2. измерьте напряжение на каждом резисторе и общее напряжение на участке, включающим оба резистора;
3. сравните напряжение на каждом резисторе и общее напряжение на участке, включающим оба резистора
4. сделайте вывод о справедливости или ошибочности проверяемого правила
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки :
2),3)
| U, В | U1, В | U2, В | Вывод |
| 3 | 2 | 1 | U =U1+U2 |
4) Вывод: Общее напряжение на двух последовательно соединенных резисторах равно сумме напряжений
на каждом из резисторов.
2.Проверка законов параллельного соединения резисторов для силы тока
Использовать комплект №5
Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резисторы, обозначенные R1 и R2 соберите экспериментальную установку для проверки правила для силы тока при параллельном соединении резисторов.
В бланке ответов:
1. начертите электрическую схему эксперимента;
2. измерьте силу тока в каждой ветви цепи и на неразветвленном участке;
3. сравните силу тока на основном проводнике с суммой сил токов в параллельно соединенных проводниках,
4. сделайте вывод о справедливости или ошибочности проверяемого правила.
Образец возможного решения
1) Схема экспериментальной установки:
2),3)
| I, A | I1, A | I2, A | Вывод |
| 0,6 | 0,4 | 0,2 | I =I1+I2 |
4)Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оказалось, что сила тока на основном проводнике равна сумме сил токов в параллельно соединенных проводниках .
8.Определение работы силы упругости при подъеме груза с использованием подвижного блока
(если 2 или 3груза, то F=1/2 P,т.е.1Н или 1,5Н)