Спицына Любовь Ивановна

Экспериментальная работа «Исследование зависимости сил упругости, возникающих в пружине, от её деформации"

Материал опубликован 26 October

Пояснительная записка

Особенностью школьного курса профильной физики является наличие большого количества практических работ.

Задачу учителя вижу в том, чтобы привнести в стандартные алгоритмы выполнения практических работ экспериментальную составляющую, которая не предполагает заранее известного результата.

Ход и тайминг работы не претерпел особых изменений, при этом отзывы о ней у школьников положительные!

Экспериментальная работа «Исследование зависимости сил упругости, возникающих в пружине, от её деформации»

Цель: опираясь на результаты эксперимента, определить границы «работы» закона Гука; построить график зависимости Fупр пружины от её деформации.

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, наборной груз (набор грузов разной массы), динамометр, линейка ученическая, две пружины разной жесткости.

Инструктаж по технике безопасности:

- прежде чем приступить к выполнению работы, следует тщательно изучить методику её выполнения;

- во время выполнения работы следует размещать оборудование таким образом, чтобы исключить его опрокидывание (падение);

- не следует допускать сильного растяжения пружин, чтобы они не потеряли своих упругих свойств;

- завершив выполнение работы, разберите (если необходимо) приборы, сдайте их.

Подготовьте таблицу для внесения результатов эксперимента и полученных в результате расчетов величин:

Коли-чество грузов	Масса груза, m, кг		Длина пружины, l±Δl, м			Удлинение пружины, Δl, м		Сила упругости, F±ΔF, Н
Коли-чество грузов	№ 1	№ 2		№ 1	№ 2	№ 1	№ 2		№ 1	№ 2
̶	-	-				-	-		-	-
1
2
3
4
5

При внесении результатов эксперимента следует учитывать точность (погрешность) измерительных приборов

Ход работы

Из предложенного к экспериментальной работе набора пружин разного сечения и длины, выбрать одну, оценить (предварительно, без измерений) её жесткость.

* Для нагрузки «жесткой» пружины рекомендуется использовать грузы массой 100 грамм, для работы с «мягкой» пружиной рекомендуется использовать грузы массой 10, 20,... 50 г.

Следует провести эксперименты для двух пружин разной жесткости!

Работая с каждой пружиной, необходимо последовательно выполнить

указанные ниже действия:

1. Закрепить пружину в лапке штатива и с помощью линейки измерить ее собственную длину.

2. Подвесить к пружине один из грузов*, измерить длину деформированной пружины. Определить величину деформации выбранной для эксперимента пружины при этой нагрузке.

3. Повторить указанные в пункте 2 действия с двумя, затем с тремя грузами, всякий раз измеряя длину деформированной пружины и рассчитывая величину деформации.

4. Рассчитать величину силы упругости в каждом из трёх экспериментов, используя для расчетов известные вам формулы.

5. По результатам измерений и расчетов постройте графики зависимости силы упругости каждой из пружин от её удлинения. Масштаб для графика выбрать самостоятельно!

6. После проведения анализа полученных результатов, сформулировать и записать вывод к экспериментальному исследованию.