Определение плотности вещества

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 • динамометр с пределом измерения 4 Н (С = 0,1 Н) • 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 №3 • штатив лабораторный с муфтой и лапкой • пружина жесткостью (40±1) Н/м • три груза массой по (100±2) г • динамометр школьный с пределом измерения 4 Н (С = 0,1 Н) • линейка длиной 200–300 мм с миллиметровыми делениями	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 *источник питания постоянного тока 4,5 В *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 • собирающая линза, фокусное расстояние F1 = 60 мм, обозначить Л1 • линейка длиной 200–300 мм с миллиметровыми делениями • экран • рабочее поле • источник питания постоянного тока 4,5 В • соединительные провода • ключ • лампа на подставке
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

 

Образец возможного решения

1) Схема экспериментальной установки:

Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания плотность вещества, из которого выполнен цилиндр

оказалась равной 8500 кг/м³.

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.

 

Образец возможного решения

1) Схема экспериментальной установки:

 

Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания коэффициент трения скольжения равен 0,2.

Образец возможного решения

1) Схема экспериментальной установки:

Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания коэффициент жесткости оказался равным 40 Н/м.

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.

 

Образец возможного решения

1) Схема экспериментальной установки:

2) А=F_тр · s; F_тр =F_тяги (при равномерном движении);

3) F_тяги = 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

Образец возможного решения

1) Схема экспериментальной установки:

 

Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оптическая сила линзы оказалась равной 17дптр.

 

Образец возможного решения

1) Схема экспериментальной установки:

Вывод: В ходе выполнения эксперимент. задания сопротивление резистора R₁ оказалось равным 12 Ом.

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.

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

Образец возможного решения

1) Схема экспериментальной установки:

2)

№ опыта	Вес груза, Н	Сила упруг., Н	Удлинение, м
			0,025
			0,050
			0,075

3) Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оказалось, что сила упругости прямо пропорциональна растяжению пружины.

Образец возможного решения

1) Схема экспериментальной установки:

2)

№ опыта	Сила нормального давления, Н	Сила трения, Н
		0,4
		0,8
		1,2

 

3) Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оказалось, что сила трения пружины прямо

пропорциональна силе нормального давления.

Образец возможного решения

1) Схема экспериментальной установки:

2),3)

3.Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания выяснилось, что при уменьшении длины нити

период свободных колебаний уменьшается.

 

Образец возможного решения

1) Схема экспериментальной установки:

2)

№ опыта	I, A	U, B
	0,2	2,4
	0,3	3,6
	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

Образец возможного решения

1) Схема экспериментальной установки:

2),3)

U, В	U1, В	U2, В	Вывод
			U =U1+U2

 

4) Вывод: Общее напряжение на двух последовательно соединенных резисторах равно сумме напряжений

на каждом из резисторов.

 

 

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.

 

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 • динамометр с пределом измерения 4 Н (С = 0,1 Н) • 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 №3 • штатив лабораторный с муфтой и лапкой • пружина жесткостью (40±1) Н/м • три груза массой по (100±2) г • динамометр школьный с пределом измерения 4 Н (С = 0,1 Н) • линейка длиной 200–300 мм с миллиметровыми делениями	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 *источник питания постоянного тока 4,5 В *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 • собирающая линза, фокусное расстояние F1 = 60 мм, обозначить Л1 • линейка длиной 200–300 мм с миллиметровыми делениями • экран • рабочее поле • источник питания постоянного тока 4,5 В • соединительные провода • ключ • лампа на подставке
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

 

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.

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.