Наглядная физика предоставляет педагогу возможность находить наиболее интересные и эффективные методы обучения, делая занятия интересными и более насыщенными.

Главным преимуществом наглядной физики, является возможность демонстрации физических явлений в более широком ракурсе и всестороннее их исследование. Каждая работа охватывает большо й объем учебного материала, в том числе из разных разделов физики. Это предоставляет широкие возможности для закрепления межпредметных связей, для обобщения и систематизации теоретических знаний.

Интерактивные работы по физике следует проводить на уроках в форме практикума при объяснении нового материала или при завершении изучения определенной темы. Другой вариант – выполнение работ во внеурочное время, на факультативных, индивидуальных занятиях.

Виртуальная физика (или физика онлайн ) это новое уникальное направление в системе образования. Ни для кого не секрет, что 90% информация поступают к нам в мозг через зрительный нерв. И не удивительно, что пока человек сам не увидит, он не сможет четко уяснить природу тех или иных физических явлений. Поэтому процесс обучения обязательно должен подкрепляться наглядными материалами. И просто замечательно, когда можно не только увидеть статичную картинку изображающую какое-либо физическое явление, но и посмотреть на это явление в движении. Данный ресурс позволяет педагогам в легкой и непринужденной форме, наглядно показать не только действия основных законов физики, но и поможет провести онлайн лабораторные работы по физике по большинству разделов общеобразовательной программы. Так например, как можно на словах объяснить принцип действия p-n перехода? Только показав анимацию этого процесса ребенку, ему сразу всё становится понятным. Или можно наглядно показать процесс перехода электронов при трении стекла о шелк и после этого у ребенка уже будет меньше вопросов о природе этого явления. Помимо этого, наглядные пособия охватывают практически все разделы физики. Так например, хотите объяснить механику? Пожалуйста, тут вам анимации показывающие второй закон Ньютона, закон сохранения импульса при соударении тел, движение тел по окружности под действием сил тяжести и упругости и т.д. Хотите изучать раздел оптики, нет ничего проще! Наглядно показаны опыты по измерению длины световой волны с помощью дифракционной решетки, наблюдение сплошного и линейчатых спектров испускания, наблюдение интерференции и дифракции света и многие другие опыты. А как же электричество? И этому разделу уделено не мало наглядных пособий, так например есть опыты по изучению закона Ома для полной цепи, исследованию смешанного соединения проводников, электромагнитная индукция и т.д.

Таким образом процесс обучения из «обязаловки», к которой мы все с вами привыкли, превратится в игру. Ребенку будет интересно и весело разглядывать анимации физических явлений и это не только упростит, но и ускорит процесс обучения. Помимо всего прочего может удастся ребенку дать даже больше информации, чем он мог бы принять при обычной форме обучения. К тому же многие анимации могут полностью заменить те или иные лабораторные приборы , таким образом это идеально подходить для многих сельских школ, где к сожалению не всегда можно встретить даже электрометр Брауна. Да что там говорить, многих приборов нет даже в обычных школах крупных городов. Возможно введя такие наглядные пособия в обязательную программу образования, после окончания школы мы будем получать людей интересующихся физикой, которые в итоге станут молодыми учеными, некоторые из которых способны будут совершить великие открытия! Таким образом будет возрождена научная эра великих отечественных ученых и наша страна вновь, как и в советские времена, создаст уникальные технологии обгоняющие свое время. Поэтому я считаю надо популяризировать такие ресурсы как можно больше, сообщать о них не только педагогам, но и самим школьникам, ведь многим из них будет интересно изучить физические явления не только на уроках в школе, но и дома в свободное время и этот сайт дает им такую возможность! Физика онлайн это интересно, познавательно, наглядно и легко доступно!

  • Лабораторные работы по физике за весь 1 курс СПбГПУ (протоколы) (Документ)
  • Слюсаренко С.А. Механика грунтов: Лабораторные работы (Документ)
  • Анисимов В.М. и др. Лабораторные работы по физике. Часть 2. Электричество. Оптика. Атомная физика. Физика твердого тела (Документ)
  • Лабораторные работы - 2 часть (Лабораторная работа)
  • Лабораторные работы - Лабораторные работы мед. училища (Лабораторная работа)
  • Пахотин Г.А., Масленников С.А. Лабораторные работы по строительной физике (Документ)
  • Лабораторные работы по курсу Охрана Труда (Лабораторная работа)
  • Лабораторные работы (Документ)
  • Гильманов Ю.Р. Механика, методические указания к лабораторным работам по физике для студентов всех специальностей (Документ)
  • Лабораторные работы - Кутузов Б.Н. Лабораторные и практические работы по разрушению горных пород взрывом (Лабораторная работа)
  • Лабораторные работы по курсу общей физики (2-я Редакция 2012 г.) (Документ)

    • n1.doc

    Министерство общего и профессионального образования

    Российской Федерации
    ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

    ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

    ПРОВЕРКА ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА ПРИ

    УПРУГОМ И НЕУПРУГОМ УДАРЕ
    Лабораторная работа №4

    г.Улан-Удэ

    1997 г.
    Лабораторная работа № 4

    Проверка закона сохранения импульса при упругом и

    неупругом ударе.

    Приборы и принадлежности: установка для изучения упругого и неупругого

    Удара шаров, набор шаров.

    Введение

    Импульсом тела называют вектор, равный произведению массы тела на его скорость движения:

    Совокупность взаимодействующих между собой тел образует механическую систему.

    Для замкнутой системы тел установлен закон сохранения импульса: геометрическая сумма импульсов всех тел, входящих в систему, есть величина постоянная

    В данной работе применяется закон сохранения импульса к системе двух соударяющихся тел. Обоснованием этого является следующее. В механике под ударом тел следует понимать кратковременное взаимодействие двух и более тел, возникающее в результате их соприкосновения. Величина ударных сил взаимодействия во много раз превосходит величины всех остальных сил, действующих на тела. Поэтому в процессе удара систему соударяющихся тел можно считать изолированной и применять к ней закон сохранения импульса.

    Если в результате удара механическая энергия не переходит в другие формы энергии, то удар называется идеально упругим. При этом происходит переход кинетической энергии в потенциальную энергию деформации, а также обратный переход. Идеально упругому удару соответствует полное восстановление формы соударяющихся тел.

    Если направление движения двух соударяющихся шаров в момент их соприкосновения совпадает с прямой, соединяющей центры шаров, то удар называется центральным. В данной работе рассматривается именно этот случай.

    I. Вывод формулы для проверки закона сохранения энергии при упругом ударе.

    Рассмотрим систему их двух шаров, подвешенных на нерастяжимых нитях. Отведем правый шар на угол  от положения равновесия и отпустим его. Возвращаясь в положение равновесия и обладая в момент, предшествующий удару скоростью V, он передает импульс неподвижному левому шару.

    Литература.

    1. Детлаф А.А., Яворский Б.М., Курс физики, М, Высшая школа, 1989, с.48-52

    2. Д.Джаконли, Физика, т.1 (с. 214- 250) , М, “ Мир” , 1989.

    3. Кортнев А.Е. и др. Примеры по физике, 1983, с 119.

    2. После детального ознакомления с приборами, воротком (5) привести шары в соприкосновение.

    3. Произвести установку шаров на одной линии с электромагнитом.

    4. Привести установку в готовность, включить секундомер.

    5. Привести правый шар с массой m в соприкосновение с электромагнитом и замерить по шкале угол  - угол отклонения шара от положения равновесия.

    6. Отключением электромагнита (отжать клавишу “ ПУСК”) произвести удар шаров и быстро зафиксировать максимальное отклонение после удара (угол  m и  M).

    7. По измеренным значениям проверить равенство (5).

    8. Пункты 1-7 повторить с парами шаров из других материалов (пластмассовые и др.)

    9. Проверку закона сохранения импульса при неупругом ударе производят на шарах из пластилина (повторить пункты 1 - 6).

    Таблица

    10. Найти относительную погрешность результатов без учета сил трения при упругом ударе.

    11. Сделать выводы.

    Контрольные вопросы:

    1. Вывести формулы скоростей шаров после абсолютно упругого в случаях:

    2. Дать физический смысл коэффициента затухания.

    ЗАДАНИЕ №1

    Вывести расчетную формулу для проверки закона сохранения импульса при абсолютно неупругом ударе.

    ЗАДАНИЕ №2

    Вывести формулу скорости V = 2qh , которой шар обладает в самой нижней точке своей траектории (см. рис.1).

    Согласно закону сохранения импульса сумма импульсов двух соударяющихся тел до удара равна сумме импульсов этих тел после удара
    m V = m U m + M U M (1)

    где U m , U M - скорости шаров после удара.

    Закон сохранения энергии при упругом ударе имеет вид

    (2)

    Решая систему уравнений (1), (2), получим


    (3)

    В данном случае шар, отведенный от положения равновесия на угол  обладает запасом потенциальной энергии

    E p = mqh

    Пользуясь законом сохранения и превращения энергии можно показать, что

    М =  2qh

    Из треугольника АВС (рис.1) следует

    h = l (1 - cos )

    Сделав преобразование имеем

    h = 2l sin 2   2

    Подставляя выражение для h в уравнение (3), получим

    (4)

    Аналогично определяются скорости тел после удара U m и U M .

    После подстановки в уравнение (1) выражений для V, U m , U M имеем расчетную формулу для проверки закона сохранения импульса при абсолютно упругом ударе

    (5)

    где m и M - соответственно углы отклонения шаров с массой m и M от положения равновесия после удара шаров.

    Аналогичным образом можно получить расчетную формулу для проверки закона сохранения импульса при абсолютно неупругом ударе.

    II. определение ударной силы взаимодействия шаров.

    Кратковременную ударную силу взаимодействия шаров можно определить из второго закона Ньютона. Выразим через

    ,

    Переходя к рассматриваемому случаю, имеем

    Где t - продолжительность удара, V 1 и V 2 - скорости шаров до удара. Так как V 1 = 0, то

    (6)

    III. Определение коэффициента восстановления кинетической энергии.

    Примем К 1 и К 2 за значения кинетических энергий до и после удара. Тогда отношение К 2 /К 1 = К есть коэффициент восстановления кинетической энергии.

    Для определения к в уравнение (2) подставим значение скорости из (4). После преобразования получим

    (7)

    Описание установки .

    Установка (рис.2) представляет собой два маятника равной длины с равными (в общем случае) массами в виде шаров (рис.2). Конструктивно установка состоит из основания 1, оснащенного регулируемыми ножками, которые позволяют произвести выравнивание прибора, колонки 2, несущей подвески шаров 3. Бифиллярный подвес 4, несущий шар, может перемещаться, изменяя тем самым межцентровое расстояние. Перемещение направляющей с подвесами осуществляется с помощью воротка 5. Электромагнит 6 , удерживающий шар, можно передвигать вдоль правой шкалы 7 и фиксировать высоту установки. Силу электромагнита можно регулировать воротком 8. К основанию установки привинчен микросекундомер 9(измеряющий время удара), передающий через разъем (на задней стенке секундомера) напряжение к шарам магнита.

    Цель работы.

    Проверка закона сохранения импульса при упругом и неупругом ударе на примере соударяющихся шаров.

    Ход работы.

    1. Измерить массы двух испытуемых стальных шаров.

    (Все работы по механике)

    Механика

    №1. Физические измерения и вычисление их погрешностей

    Ознакомление с некоторыми методами физических измерений и вычисление погрешностей измерений на примере определения плотности твердого тела правильной формы.

    Скачать


    №2. Определение момента инерции, момента сил и углового ускорения маятника Обербека

    Определить момент инерции маховика (крестовины с грузами); определить зависимость момента инерции от распределения масс относительно оси вращения; определить момент силы, приводящий маховик во вращение; определить соответствующие значения угловых ускорений.

    Скачать


    №3. Определение моментов инерции тел с помощью трифилярного подвеса и проверка теоремы Штейнера

    Определение моментов инерции некоторых тел методом крутильных колебаний с помощью трифиллярного подвеса; проверка теоремы Штейнера.

    Скачать


    №5. Определение скорости полета «пули» баллистическим методом с помощью унифилярного подвеса

    Определение скорости полета «пули» с помощью крутильного баллистического маятника и явления абсолютно неупругого удара на основе закона сохранения момента импульса

    Скачать


    №6. Изучение законов движения универсального маятника

    Определение ускорения свободного падения, приведенной длины, положения центра тяжести и моментов инерции универсального маятника.

    Скачать


    №9. Маятник Максвелла. Определение момента инерции тел и проверка закона сохранения энергии

    Осуществить проверку закона сохранения энергии в механике; определить момент инерции маятника.

    Скачать


    №11. Исследование прямолинейного равноускоренного движения тел на машине Атвуда

    Определение ускорения свободного падения. Определение момента «эффективной» силы сопротивления движения грузов

    Скачать


    №12. Исследование вращательного движение маятника Обербека

    Экспериментальная проверка основного уравнения динамики вращательного движения твердого тела вокруг закрепленной оси. Определение моментов инерции маятника Обербека при различных положениях грузов. Определение момента «эффективной» силы сопротивления движения грузов.

    Скачать

    Электричество


    №1. Исследование электростатического поля методом моделирования

    Построение картины электростатических полей плоского и цилиндрического конденсаторов с помощью эквипотенциальных поверхностей и силовых линий поля; сравнение экспериментальных значений напряжения между одной из обкладок конденсатора и эквипотенциальными поверхностями с его теоретическими значениями.

    Скачать


    №3. Изучение обобщённого закона Ома и измерение электродвижущей силы методом компенсации

    Изучение зависимости разности потенциалов на участке цепи, содержащем ЭДС, от силы тока; расчёт ЭДС и полного сопротивления этого участка.

    Скачать

    Магнетизм


    №2. Проверка закона Ома для переменного тока

    Определить омическое, индуктивное сопротивление катушки и емкостное сопротивление конденсатора; проверить закон Ома для переменного тока с различными элементами цепи

    Скачать

    Колебания и волны

    Оптика


    №3. Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки

    Ознакомление с прозрачной дифракционной решеткой, определение длин волн спектра источника света (лампы накаливания).

    Скачать

    Квантовая физика


    №1. Проверка законов абсолютно черного тела

    Исследование зависимостей: спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от температуры внутри печи; напряжения на термостолбике от температуры внутри печи с помощью термопары.