” Динамометр. Лабораторная работа №6 « Градуирование пружины динамометра»
Предмет: физика
Класс: 7
Раздел: Взаимодействие тел
Тема: Динамометр. Лабораторная работа №6 « Градуирование пружины динамометра»
Цель: познакомить с новым измерительным прибором – динамометром; научить пользоваться им при выполнении практического задания.
Задачи:
Образовательная: рассмотреть принцип действия динамометра, изготовить шкалу динамометра с заданной ценой деления и с ее помощью измерять силы.
Развивающая: развивать навыки экспериментальной работы, умение применять знания в нестандартных ситуациях, творческие способности учащихся к исследовательскому труду.
Воспитательная: воспитывать умение
работать в группе, любознательность, трудолюбие и аккуратность, воспитание
инициативы и самостоятельности в достижении поставленной цели.
Формируемые УУД:
Предметные:
сформированность теоретического и практического представления о динамометре, получение шкалы прибора с заданной ценой деления и измерение им силы;
Личностные: усвоение правил поведения, формирование бережного отношения к школьному оборудованию
Регулятивные: составить план и последовательность действий, сравнивать результат и способ действий с эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от него.
Коммуникативные: уметь строить продуктивное взаимодействие со сверстниками, контролировать, корректировать и оценивать действия друг друга.
Познавательные: формировать рефлексию способов и условий действия, контролировать и оценивать процесс и результаты деятельности.
ХОД УРОКА
1. Организационный момент.
Приветствие, выявление отсутствующих, проверка готовности учащихся к уроку.
На фоне музыки
Закроем глаза.
Представьте себе чудесное
солнечное утро. Вы находитесь возле тихого прекрасного озера. Слышны лишь ваше
дыхание и плеск воды. Солнце ярко светит, и это заставляет вас чувствовать себя
все лучше и лучше. Вы чувствуете, как солнечные лучи согревают вас. Вы слышите
пение птиц и стрекотанье кузнечика. Вы абсолютно спокойны. Солнце светит,
воздух чист и прозрачен. Вы ощущаете всем телом тепло солнца. Вы спокойны и
неподвижны, как это тихое утро.
Вы чувствуете себя спокойными и счастливыми, вам лень шевелиться. Каждая клеточка вашего тела наслаждается покоем и солнечным теплом. Вы отдыхаете…
А теперь открываем глаза. Мы снова в школе, в этом кабинете, мы хорошо отдохнули, у нас бодрое настроение. С таким же отличным настроением мы поработаем на протяжении всего урока.
2. Актуализация знаний.
– Начнём урок с того, что вспомнили с вами некоторые физические величины и термины, с которыми познакомились ранее.
1. Какой буквой обозначается сила тяжести? В чем измеряется?
2.
Как направлена сила тяжести?
3. Какой буквой обозначается сила упругости? В чем измеряется?
4. Как направлена сила упругости?
5. Записать формулу закона Гука?
1) Разделить данные физические величины на векторные и скалярные: масса, сила тяжести, скорость, время, длина, инерция и сила упругости.
(если векторная – хлопок, если скалярная – нет)
(скалярные: масса, время, длина; векторные: сила тяжести, скорость, сила упругости. Инерция – это не физическая величина, это явление).
– Что называется массой тела. (это физическая величина, которая является мерой инертности тела).
– Что такое деформация? ( деформация – это изменение формы или размера тела)
2) Изобразите графически силу тяжести, действующую на кирпич, лежащий на поверхности Земли.
– Почему капли дождя падают на землю, а не летят обратно к облакам? (на капли дождя действует сила тяжести)
– Итак, мы вспомнили с вами некоторые физические величины и
термины, с которыми познакомились ранее, давайте двигаться дальше.
3. Этап постановки целей и задач урока
Проблемная ситуация.
Сила одно из основных физических понятий и вы знаете, что это векторная величина, имеющая модуль и направление, но подумайте, достаточно ли этого для решения практических задач?
На практике часто приходится измерять силу, с которой одно тело действует на другое. Для этого используют прибор, а какой вы узнаете разгадав кроссворд ( в парах)
1. Вот огурчики в банке все солеными стали, ведь росли они на грядке, как же соль в них попала?
2. Мера взаимодействия тел.
3. Единицы измерения силы.
4. Мельчайшая частица химического элемента.
5. Мера инертности тела.
6. Величина которую можно измерить с помощью мензурки.
7. Основная единица длины в Международной системе единиц.
8.Я под мышкой
посижу
и что делать укажу:
или разрешу гулять,
или уложу в кровать.
9.
10. Крашенное коромысло через реку повисло.
динамометр. Сегодня вам предстоит познакомиться с прибором, который служит для измерения силы – динамометром, рассмотреть его устройство и принцип действия, научиться пользоваться им.
– Как вы думаете, какая цель будет стоять перед нами на этом уроке?
Цель, которую мы ставим сегодня перед собой: познакомиться с новым измерительным прибором – динамометр; рассмотреть принцип его действия; научиться пользоваться им при выполнении практического задания.
Откройте свои рабочие тетради и запишите тему сегодняшнего урока «Динамометр. Лабораторная работа №6 « Градуирование пружины динамометра»
4. Изучение нового материала
Приборы, которые измеряют любую силу, называются динамометрами. От греческого слова «динамис» – сила, «метрио» – измеряю. Существуют различные виды динамометров: круглый демонстрационный динамометр, электронные динамометры, промышленные и бытовые динамометры
Мы сегодня остановимся на изучении школьного
пружинного динамометра – динамометра Бакушинского.
Сообщение учащегося
Динамометр учебный Бакушинского предназначен для измерения силы от 0 до 5 Н с точностью 0,1 Н при выполнении работ по механике. Посмотрите, динамометр состоит из стальной пружины с указателем и крючком, прикрепленный к деревянному основанию, на который нанесена шкала. Буква «Н» на шкале динамометра – это международное обозначение ньютона. При измерении сил мы будем пользоваться левой шкалой динамометра, которая находится под буквой «Н». Снабжен регулирующим устройством для установки указателя прибора на нулевом делении при отсутствии нагрузки.
Теперь разберемся с принципом работы данных пружинных динамометров: подвесим на крючок динамометра груз из набора грузов и отпустим.
– Посмотрите, некоторое время пружина колеблется, а затем указатель устанавливается на определенном уровне.
– Какие силы действуют в нашем опыте?
– Какая сила присутствует всегда в вертикальном направлении? (сила тяжести)
–
Т.
к. сила тяжести действует, а груз все-таки не падает, значит,
на тело действует ещё одна сила. Какая это сила? (сила упругости)
– Посмотрите, действуют в вертикальном направлении 2 силы, но груз находится на одном уровне. Что это может значить?
– Получается, что принцип работы пружинного динамометра основан на уравновешивании измеряемой силы силой упругости пружины. Согласны ли вы с этим? (если нет – свое мнение).
Запишите это утверждение в тетради: действие динамометра основано на сравнении измеряемой силы с силой упругости пружины.
Динамическая пауза. Если вы со мной согласны, то руки поднимаем вверх, если нет в стороны.
1. На два тела одинаковой массы, но разного объема находятся ни поверхности стола. действует одинаковая сила тяжести. (Да)
2. На листья падающие, на землю действует сила упругости. (Нет)
3. Сила упругости векторная физическая величина. (Да)
4.
Динамометр
– это прибор для измерения объема. (Нет)
5. Единица измерения силы Ньютон. (Да)
6. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз. (Да)
Применение динамометров
· Для измерения больших сил, таких как тяговые усилия тракторов, тягачей, локомотивов, морских и речных буксиров.
· Определение механического напряжения при строительстве.
· Используется для определения точки крепления к опоре
· Ключи
· Для определения мышечной силы
5. Лабораторная работа
Градуирование пружины и измерение сил динамометром.
Цель работы: научиться градуировать пружину , получать
шкалу с любой ( заданной ) ценой деления и с ее помощью измерять силы.
Приборы и материалы: -динамометр ,шкала которого закрыта бумагой, набор грузов по 102 г, штатив с муфтой , лапкой и кольцом.
Указания к работе
(Юля рассказывает в роли консультанта)
У вас на столах находится оборудование, которое позволит вам сделать прибор для измерения силы тяжести.
Обратите внимание, что градуируется динамометр, т. е. создается его шкала, очень просто (показать на штативе самой): http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/f6c69edd-fdc4-4bbf-800b-abf4767cd10e/50.swf
1. Закрепите динамометр с закрытой шкалой вертикально в лапке штатива.
2. Отметьте горизонтальной чертой, начальное положение указателя динамометра, – это будет нулевое деление шкалы.
3. Подвесьте к крючку динамометра груз, масса которого100 г. На этот груз действует сила тяжести, равная 1 Н. Новое положение указателя динамометра также отметьте горизонтальной чертой на бумаге.
4. Затем
подвешивайте к динамометру второй, третий, четвертый грузы той же массы и
делайте отметки на бумаге.
5. Снимите динамометр со штатива и против горизонтальных черточек, начиная с верхней проставьте числа 0, 1, 2, 3, 4,… Выше числа 0 напишите: «ньютон»
Вы дополнили прибор шкалой, а теперь проверьте себя:
- Измерьте расстояние между соседними точками, объясните результат измерений.
Одинаковы ли будут расстояния между соседними черточками? (Да.)
Почему? (Потому что согласно закону Гука, сила упругости пружины, увеличивается во столько раз, во сколько увеличивается ее удлинение.)
- Получите шкалу с ценой деления 0,1 Н.
- А для этого давайте вспомним, как определяется цена деления прибора.
Для этого расстояния между отметками
0 и 1; 1 и 2; 2 и 3; 3 и 4 и далее делят на десять равных частей. Так можно
сделать, учитывая, что сила упругости пружины увеличивается во столько раз, во
сколько увеличивается ее удлинение.
Это следует из закона Гука.
1. Измерьте вашим динамометром вес предложенного тела, предмета находящегося на парте.
2. Снимите бумагу и сравните свою шкалу с фабричной. Измерьте динамометром вес предложенного тела и сравните с предыдущим значением.
6. Закрепление.
Задание 1. Чему равна сила тяжести, действующая на груз? Какова масса груза?
Задание 2. Чему равна сила тяги?
Задание 3. Определите с какой силой растягивается пружина под действием подвешенного к ней груза (масса одного груза 102г).
7 . Итог урока
- С каким прибором вы сегодня познакомились?
- Что значит проградуировать прибор?
- Что измеряют с помощью динамометра?
8.Рефлексия
Прием «Телеграмма»
VI.
Домашнее задание: § 28, упр.10
Инструкционная карта
1. Закрепите динамометр с закрытой шкалой вертикально в лапке штатива.
2. Отметьте горизонтальной чертой, начальное положение указателя динамометра, – это будет нулевое деление шкалы.
3. Подвесьте к крючку динамометра груз, масса которого100 г. На этот груз действует сила тяжести, равная 1 Н. Новое положение указателя динамометра также отметьте горизонтальной чертой на бумаге.
4. Затем подвешивайте к динамометру второй, третий, четвертый грузы той же массы и делайте отметки на бумаге.
5. Снимите динамометр со штатива и против горизонтальных черточек, начиная с верхней проставьте числа 0, 1, 2, 3, 4,… Выше числа 0 напишите: «ньютон»
6.
Получите шкалу с ценой деления 0,1 Н.
7. А для этого давайте вспомним, как определяется цена деления прибора.
Для этого расстояния между отметками 0 и 1; 1 и 2; 2 и 3; 3 и 4 и далее делят на десять равных частей. Так можно сделать, учитывая, что сила упругости пружины увеличивается во столько раз, во сколько увеличивается ее удлинение.
Закон Гука. Динамометр | 7 класс Онлайн
Конспект по физике для 7 класса «Закон Гука. Динамометр». ВЫ УЗНАЕТЕ: Как формулируется закон Гука. Что такое коэффициент упругости пружины. Каким прибором измеряется сила. ВСПОМНИТЕ: Что такое сила? Каковы единицы силы? Что такое сила тяжести? Как рассчитать силу тяжести? Что такое сила упругости?
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Английский физик Роберт Гук, современник И. Ньютона, в 1660 г. экспериментально установил, как зависит сила упругости от деформации.
ЗАКОН ГУКА
Проведём следующий опыт.
К штативу подвесим пружину и измерим её длину. Пусть длина нерастянутой пружины равна l0. Если теперь к ней подвесить грузик, то пружина растянется и её длина станет равна l. Растяжение пружины равно Δl = l – l0. Чем тяжелее грузик, тем сильнее растягивается пружина и тем больше значение Δl.
Каждый раз при подвешивании груза пружина растягивается до определённого состояния, после чего движение груза прекращается и система приходит в состояние равновесия. Это означает, что сила тяжести, действующая на груз, компенсируется силой упругости, возникающей в пружине. Сила тяжести определяется по формуле Fтяж = mg. Следовательно, чем больше масса груза, тем больше значение силы тяжести, действующей на него, и соответственно больше значение силы упругости, уравновешивающей её. Тщательные измерения в данном опыте показывают, что растяжение пружины прямо пропорционально значению силы упругости.
Опыт подтверждает закон, названный в честь учёного, открывшего его, законом Гука: модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционален изменению длины тела.
Коэффициент пропорциональности в законе Гука называют коэффициентом упругости тела (стержня, пружины и т. п.). Он зависит от формы и размеров тела, а также от материала, из которого оно изготовлено. Коэффициент упругости в СИ выражается в ньютонах на метр (Н/м).
УПРУГАЯ И ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИИ
Деформации, которые полностью исчезают, как только прекращается действие деформирующей силы, называют упругими. Деформации, которые не исчезают после прекращения действия деформирующей силы, называют пластическими.
Если пружину растянуть, а затем отпустить, то она примет первоначальную форму. Но эту же пружину можно растянуть настолько, что после того, как её отпустят, она так и останется растянутой. Закон Гука справедлив только для упругой деформации, для пластических деформаций он не выполняется.
ДИНАМОМЕТР
Закон Гука лежит в основе действия прибора для измерения силы — динамометра (от греч. dinamis — сила и metron — мера). Принцип действия пружинного динамометра основан на сравнении любой силы с силой упругости пружины. На практике используют динамометры самого разного тина.
ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗАКОНА ГУКА
Простейший пружинный динамометр (динамометр Бакушинского) состоит из пружины с двумя крючками, укреплённой на дощечке.
Дощечка снабжена шкалой, а к нижнему концу пружины прикреплён указатель.
Построим график зависимости силы упругости от деформации пружины динамометра.
Для этого будем последовательно подвешивать к динамометру грузики определённой массы и измерять соответствующие значения силы упругости и растяжения пружины. Так как сила тяжести, действующая на тело массой 1 кг, равна 9,8 Н, то сила, равная 1 Н, будет действовать на тело, которое в 9,8 раза легче. Масса этого тела 102 г. Под влиянием силы тяжести, действующей на груз, пружина динамометра растягивается на Δl1 = 2,5 см. Нанесём на график соответствующую точку (зелёным цветом). Подвесим к крючку ещё один такой же груз и повторим описанный опыт. Суммарная масса груза в этом случае равна 204 г, а деформация — Δl2 = 5 см. Нанесём соответствующую точку на координатную плоскость. Проделаем аналогичные действия для трёх грузов. Можно увидеть, что все три точки лежат на одной прямой.
Как по графику определить значение коэффициента упругости пружины? По закону Гука k = Fупр / Δl. Если взять любую точку, лежащую на прямой, и определить её координаты, то на оси абсцисс мы получим значение Δl, а по оси ординат — значение Fупр. Поделив одно значение на другое, получим искомую величину.
Повторив описанный опыт с другой пружиной, получим график другой прямой (синего цвета), которая отличается от предыдущей углом наклона к оси абсцисс. Чем больше коэффициент упругости пружины, тем угол наклона больше.
Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Закон Гука. Динамометр»: Как формулируется закон Гука. Что такое коэффициент упругости пружины.
Каким прибором измеряется сила. Что такое сила? Каковы единицы силы? Что такое сила тяжести? Как рассчитать силу тяжести? Что такое сила упругости?
Вернуться к Списку конспектов по физике (В оглавление).
Динамометры — Creative Health Products
Цифровой тестер силы хвата Smedley III
298,40 долларов США
Цифровой динамометр Smedley III для измерения силы хвата.Позиция контракта GSA. Это цифровая версия T-18 Analog Smedley III. Это самый популярный и широко используемый в мире цифровой тестер/кистевой динамометр. Изготовлено в Японии компанией Takei, это…
Посмотреть товар
Аналоговый тестер силы захвата Smedley III
245,00 долларов США
Аналоговый динамометр Smedley III для измерения силы хвата. Это самый популярный и широко используемый в мире тестер сцепления/кистевой динамометр.
Изготовленный в Японии компанией Takei, он является самым точным с точностью +/- 2 кг от 5 до…
Посмотреть товар
Ручной динамометр Jamar
$325.00
Измеряет силу и силу изометрического захвата. Идеально подходит для рутинного скрининга силы хвата, а также для начальной и постоянной оценки травмы и дисфункции кисти. Меры от 0 до 200 фунтов или 90 кг Подходит для маленьких и больших рук, с пятью положениями захвата…
Посмотреть товар
Ручной динамометр Лафайета
$325.00
Гидравлический кистевой динамометр Lafayette предназначен как для рутинного скрининга, так и для оценки травм или поражений рук. Регулируемая рукоятка может быть установлена в пяти положениях захвата, от 1,375 дюйма до 3,375 дюйма, с шагом в полдюйма. Это…
Посмотреть продукт
Распроданный РаспроданныйДетский тестер силы хвата Smedley III
$944,00
Это специальный заказ, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы узнать о наличии.
Аналоговый динамометр силы хвата Smedley III для детей с диапазоном измерения 0-30 кг. Ширину захвата можно отрегулировать в пределах от 20 мм до 50 мм для измерения силы захвата рук у детей…
Посмотреть продукт
Тестер силы спины, ног и груди
480,25 долларов США
Т-16К является самым популярным и широко используемым динамометром/силовым тренажером для спины, ног и грудной клетки в мире. Они самые точные с диапазоном до 300 кг и разрешением 2 кг. Они очень прочны с…
Посмотреть товар
Базовый весенний динамометр
238,50 долларов США
Пружинный динамометр Smedley для взрослых рассчитан на нагрузку 220 фунтов. Устройство успешно используется в течение многих лет для измерения силы захвата. Регулируемая ручка удобно подходит для любого размера руки.
Устройство откалибровано как в фунтах, так и в килограммах. В комплекте…
Посмотреть продукт
Базовый динамометр, 30 psi
$64,00
Базовый пневматический динамометр, со сбросом, 30 фунтов на кв. дюйм. Сжимающий динамометр Baseline® — это недорогой способ измерения силы рук и пальцев. Динамометр доступен с индикатором максимального усилия (сбросом) и без него, который остается на максимальном…
Посмотреть товар
Базовый динамометр, 15 фунтов на квадратный дюйм
$64,00
Базовый пневматический динамометр, со сбросом, 15 фунтов на кв. дюйм. Сжимающий динамометр Baseline® — это недорогой способ измерения силы рук и пальцев. Динамометр доступен с индикатором максимального усилия (сбросом) и без него, который остается на максимальном…
Посмотреть товар
Цифровой кистевой динамометр Baseline BIMSПришло время перейти на цифровой
Зачем переходить с гидравлического динамометра на цифровой?
• Сила измеряется с помощью цифровой технологии динамометрического датчика, которая обеспечивает более точные, воспроизводимые и последовательные измерения
• Для измерения силы не используется гидравлическое масло, что исключает риск утечки масла и нарушения калибровки
• Сброс максимальных результатов осуществляется в цифровом виде; стандартные ручки гидравлического сброса могут сломаться
• ЖК-экран позволяет легко считывать результаты
• Экономит время за счет расчета среднего значения, SD, COV и других статистических данных на устройстве
Почему следует выбирать цифровые динамометры BIMS™?
• Расширенные возможности тестирования (захват 300 фунтов / защемление 100 фунтов) предназначены для самых сильных и самых слабых пациентов
• Постоянно измеряют силу с точностью ±1%
• Цветной ЖК-дисплей графически отображает результаты
• Многочисленные протоколы тестирования для расширенного тестирования
• 5-позиционная рукоятка подходит для разных размеров рук и тестов
• Результаты сохраняются на устройстве с памятью для более чем 1000 пациентов.
В этом динамометре используется технология цифровых тензодатчиков для измерения силы захвата и защемления с большей точностью и воспроизводимостью, чем в стандартных гидравлических динамометрах. Благодаря этой технологии динамометры BIMS™ не требуют гидравлического масла, а все функции являются цифровыми, поэтому нет движущихся частей, которые могут сломаться. Сила измеряется цифровым способом
с точностью ±1%. Каждый динамометр оснащен регулируемыми 5-позиционными рукоятками (захватами), которые подходят для рук любого размера и позволяют проводить испытания в различных 9 положениях.0089 позиций захвата. Результаты отображаются на полноцветном ЖК-экране. Динамометры захвата имеют расширенные возможности тестирования, которые измеряют силу захвата до 300 фунтов (135 кг). Динамометры
Grip BIMS™ доступны в трех моделях: Functional, Clinic или Deluxe. Блоки Clinic и Deluxe
позволяют сохранять результаты тестирования в памяти для более чем 1000 пациентов. Эти модели поддерживают Bluetooth для подключения к будущим приложениям.
