Інформація для вчителів
Застосування
Схема досліду
На цьому досліді учні спостерігають, як поводиться гвинтова пружина, коли на неї діють сили від різних підвішених вантажів.
З одного боку, вони встановлюють, що сила тяжіння підвішених вантажів пружно деформує пружину, а з іншого - що ця деформація оборотна.
З результатів вимірювань вони роблять висновок, що видовження пружини пропорційне до діючої сили; так вони в загальних рисах знайомляться із законом Гука.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
- Важливо ввести поняття "маса" замість "вага", щоб уникнути плутанини із "силою тяжіння".
- Для виконання роботи учні мають уміти вимірювати довжини рулеткою й знаходити різницю між окремими результатами вимірювань.
Принцип
На цьому досліді учні мають працювати в парах і за власними вимірюваннями побачити пропорційність між діючою силою й видовженням пружини.
Порада:Щобспростити установку або дати змогу працювати поодинці, пружину можна підвісити на штативі.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
- Сила тяжіння спричиняє пружну, оборотну деформацію пружини.
- Видовження пружини пропорційне до діючої сили.
Завдання
- Учні підвішують на пружину різні вантажі й вимірюють видовження.
- Учні порівнюють видовження за різних вантажів.
- Вони міркують, який зв'язок існує між силою й видовженням.
Правила безпеки
- Учнів треба попередити про небезпеку різкого відскакування навантаженої гвинтової пружини.
- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Терези для визначення маси тіла
Амортизатор на мотоциклі
З "масою" й "силою тяжіння" ми маємо справу щодня. Коли ти стаєш на терези, вони показують масу твого тіла в кілограмах.
Коли ми піднімаємо два відра - порожнє й наповнене водою, - через різну силу тяжіння повне відро підняти важче.
Як змінюється гвинтова пружина - така, як, наприклад, в амортизаторах велосипеда, - коли на неї діють різні за величиною сили тяжіння від підвішених тягарців? Це й досліджують на цьому досліді.
Завдання
Питання
Як поводиться гвинтова пружина з підвішеними тягарцями?
- Підвішуй на пружину різні тягарці й щоразу вимірюй рулеткою її довжину.
- Записуй свої результати вимірювань у таблицю в протоколі, а потім порівняй їх.
- Поміркуй, як змінюється видовження пружини залежно від сили тяжіння.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Гвинтова пружина, 3 Н/м | 02220-00 | 1 | 2 | Тримач для прорізних тягарців, 10 г, конструкція PHY | 02204-00 | 1 | 3 | Прорізний тягарець, чорне лакове покриття, 10 г, конструкція PHY | 02205-01 | 9 | 4 | Рулетка, l=2 м | 09936-00 | 1 |
|---|
Складання
Схема досліду
Складання:
- Якщо ви працюєте вдвох, один з вас тримає пружину, а другий вимірює її довжину рулеткою
- Якщо ти працюєш сам, закріпи пружину на штативі, щоб міг вимірювати довжину самостійно.
- Візьми один кінець гвинтової пружини в руку, а другий кінець хай вільно звисає вниз
- Виміряй рулеткою всю довжину пружини.
Виконання
Тепер підвісь тримач для тягарців його гачком на нижній кінець пружини, як на рисунку 1. Знову виміряй рулеткою довжину пружини й запиши її. Тепер поклади на тримач один прорізний тягарець. Для цього насунь тягарець збоку прорізом на пласку частину стрижня, як на рисунку 2. Потім можеш дати йому ковзнути вниз і визначити видовження пружини.
Рисунок 1
Рисунок 2
Протокол
Завдання 1
Питання
Питання
Питання
Питання
Завдання 2
Поясни зв'язок між видовженням пружини й силою тяжіння. Гвинтова пружина стає ____, коли я підвішую на неї більший вантаж, і знову ____, коли я зменшую підвішений вантаж. За більшої маси діє більша ____, яка розтягує пружину в довжину.
Завдання 3
Поясни зв'язок між видовженням пружини й силою тяжіння. Якщо я ____ вантаж на пружині, то й ____, яка діє на пружину, стане вдвічі більшою. Подвоєна сила на пружині спричиняє вдвічі більше ____. Отже, сила й видовження ____. Якщо я зніму всі тягарці, пружина буде ____ завдовжки, як і до досліду. Саме тому видовження пружини називають ____.