ӘДІСТЕМЕЛІК ҚҰРАЛ

Кіріспе

Негізгі оқулыққа қосымша құрал болып табылатын бұл жұмыс дәптері мектептердегі білім алушылардың ой өрісін дамытып, оқулықпен қатар дайын дұмыс дәптерін қолдана отырып уақыттарын үнемдей алады. Әр оқушы алған білімдерін 10 балдық жүйе бойынша әділ бағалауға мүмкіндік береді.

Әдістемелік құралдың мақсаты:

• Оқушылардың физика пәніне деген қызығушылықтарын арттыру

• Оқушылардың тәжірибелік дағдыларын дамыту, ғылыми зерттеу қабілеттерін арттыру.

• STEM-дағдыларын қалыптастыру: инженерлік ойлау, есептеу, өлшеу, талдау және қабылдау дағдыларын жетілдіру.

Зертханалық жұмыстар мазмұны:

Зертханалық жұмыс № 1. «Теңүдемелі қозғалыс кезіндегі дененің үдеуін анықтау»...............................................................................3-5 бет

Зертханалық жұмыс № 2 «Горизонталь лақтырылған дененің қозғалысын зерттеу» ......................................................................6-8 бет

Зертханалық жұмыс № 3 «Математикалық маятниктің көмегімен еркін түсу үдеуін анықтау» .......................................................9-11 бет

Зертханалық жұмыс № 4 «Беттік толқындардың таралу жылдамдығын анықтау».............................................................12-14 бет

Мерзімі:________________

Зертханалық жұмыс № 1

Теңүдемелі қозғалыс кезіндегі дененің үдеуін анықтау.

Жұмыстың мақсаты: көлбеу науамен домалайтын кішкене шардың үдеуін есептеу.

Ол үшін шардың белгілі бір t уақытта жүріп өтетін s орын ауыстыруының ұзындығын өлшейді. Бастапқы жылдамдықсыз (ʋ₀ = 0) теңүдемелі қозғалыс кезінде болатындықтан, s пен t–ны өлшеп алып, шардың үдеуін анықтауға болады: .

Құрал – жабдықтар: науа, шар, қысқышы бар штатив, металл цилиндр, өлшеуіш таспа, метроном.

Жұмысты орындау.

1. Штатив арқылы науаны көкжиекпен кішкене бұрыш жасайтындай етіп бекіту керек (сурет 1.13).

Науаның төменгі шетіне металл цилиндрді қоясыңдар.

2. Метроном дыбыс берген бойда шарды науаның жоғарғы басынан жіберіп, ол цилиндрге барып соғылғанға дейін метрономның неше рет соққанын санаңдар. Тәжірибе жүргізерде метрономды минутына 120 рет соғатын етіп қойыңдар.

3. Науаның көкжиекке көлбеулік бұрышын өзгерте отырып, шарды жіберген мезеттен бастап, оның цилиндрге барып соғылуына дейін метроном 4 рет соғатындай етуге болады (соғу арасы – үш толдас).

4. Шардың қозғалыс уақытын есептеңдер.

5. Өлшеуіш таспаның көмегімен шарды s орын ауыстыруының ұзындығын табыңдар. Науаның көлбеулігін өзгертпей (тәжірибе шарты өзгермеу тиіс), метрономның төртінші соғуы мен шардың метталл цилиндрге соғылуы дәл келетіндей етіп алып (ол үшін цилиндрді аздап қозғауға болады), тәжірибені бес рет қайталау керек.

6. _{формуласы бойынша орын ауыстыру модулінің орташа мәнін, ал содан соң үдеу модулінің орташа мәнін табыңдар:}

Тәжірибе нөмірі	s, м	s орт, м	Метрономның соғу саны	t, с	аорт, м/с2
1
2
3
4
5

7. Өлшеу және есептеу нәтижелерін кестеге жазыңдар.

Ешбір өлшеу абсолют дәл болмайды. Өлшеу құралдарының жетілмеуіне және басқа себептерге байланысты қалай да қателік кетеді. Қателіктерді мейлінше азайту үшін тәжірибе шартын өзгертпей, өлшеу жумыстарын бірнеше рет қайталап орындаған жөн. Содан кейін олардың арифметикалық орташа мәні есептеледі. Бұл жұмысты да осылай орындау ұсынылады.

8. үдеудің орташа мәнін есептеу үшін

а_орт= ;

а_орт=

9. Әрбір өлшеуден кейінгі абсолюттік қателікті есептеу үшін

Δа=[а_орт - а]

Δа=

Абсолют қателіктің орташа мәнін есептеу үшін

Δа_орт= ;

Δа_орт=

Салыстырмалы қателікті есептеу үшін

ɛ= *100%

ɛ=

10. Статистикалық әдіспен толқын жылдамдығын өлшеу қателігін бағалаңдар.Өлшеу нәтижесін келесі түрде жазыңдар.

ɛ=...*100% болғанда а=а_орт Δа_орт

ɛ=

а=

Қорытынды____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Мұғалім комментарийі ______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

Мерзімі:________________

Зертханалық жұмыс № 2

Горизонталь лақтырылған дененің қозғалысын зерттеу

Жұмыстың мақсаты: Горизонталь лақтырылған дененің ауырлық күші әрекетінен қозғалысын зерделеу және бастапқы жылдамдығын анықтау.

Құрал – жабдықтар: 1) зертханалық штатив және олардың қысқаштары, 2) шарик қозғалатын науа, 3) аржадан (фанерадан) жасалған тақта, 4) шарик, 5) қағаз парағы, 6) кнопкалар, 7) қара бояулы көшіргіш қағаз.

Жұмыс орындау реті

1. Штативтің көмегімен аржа тақтасын вертикаль бағытта қысқашпен бекітіңдер (сурет 1.18).

Сол қысқашпен шарик қозғалатын науаның шетін де қысыңдар. Науаның бүгілген төменгі жағын горизонталь орналастырыңдар.

2. Тақтаға ені 20 см-ден кем емес қағаз парағын кнопкалармен бекітіңдер. Төменгі горизонталь ақ қағаз бетіне қара бояулы көшіргіш қағазды орналастырыңдар.

3. Шарикті тұрақты биіктіктен науадағы алғашқы орнын өзгертпей бес рет түсіріңдер де, көшіргіш қағазды алып тастаңдар (оның орнында шариктің горизонталь бетке түскен кездегі іздері қалады).

4. Шариктің құлауы биіктігін және әр жолғы ұшу қашықтығын өлшеңдер.

5. Ұшу қашықтығының арифметикалық орташа мәнін мына формула бойынша есептеңдер:

6. Шариктің ұшу ауқытын мына формуладан есептеп шығарыңдар:

_{, бұдан t = √ 2 h/g}

7. Шариктің бастапқы жылдамдығын мына формуладан есептеп шығарыңдар: l _орт = ʋ₀ t

8. Өлшеулер мен есептеу нәтижелерін төмендегі кестеге түсіріп жазыңдар:

Тәжірибе реті	h, м	l, м	lорт , м	ʋорт, м/с
№ 1
№ 2
№ 3
№ 4
№ 5

9. Зерттеу нәтижелері бойынша қорытынды жасап, өзара талқылаңдар.

10. Жылдамдықтың орташа мәнін есептеу үшін

υ_0орт = ;

υ_0орт=

11. Әрбір өлшеуден кейінгі абсолюттік қателікті есептеу үшін

Δυ=[υ_орт - υ]

Δυ=

12. Абсолют қателіктің орташа мәнін есептеу үшін

Δυ_орт= ;

Δυ_орт=

13. Салыстырмалы қателікті есептеу үшін

ɛ= *100% болғанда

ɛ=

14. Статистикалық әдіспен толқын жылдамдығын өлшеу қателігін бағалаңдар.Өлшеу нәтижесін келесі түрде жазыңдар.

ɛ=...*100% болғанда υ_0орт=υ_0орт Δυ_0орт

ɛ=

υ_0орт=

Қорытынды________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Мұғалім комментарийі ______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

Мерзімі:________________

Зертханалық жұмыс № 3

Математикалық маятниктің көмегімен еркін түсу үдеуін анықтау.

Жұмыстың мақсаты: математикалық маятниктің тербеліс периодының формуласы бойынша еркін түсу үдеуін анықтау, алынған мәнді нақты мәнімен g=9.8 м/с² салыстыру.

Ол үшін тербеліс периоды мен маятниктің ұзындығын өлшеп алу қажет, Сонда жоғарыдағы формуладан еркін түсу үдеуін табуға болады:

Құрал – жабдықтар: секундтық тілі бар сағат, өлшеуіш таспа, саңылауы бар шар, жіп, қысқышы мен сақинасы бар тұрғы (штатив).

Жұмысты орындау:

1. Штативті үстелдің шетіне орнатыңдар. Оның жоғарғы жағына қысқыш арқылы сақина бекітіп, оған жіпке байланған жүкті іліңдер. Жүк еденнен 3-5 см жоғары тұруы керек.

2. Маятникті тепе-теңдік күйінен 5-8 см-ге ауытқытып, еркін жібере салыңдар.

3. Маятниктің ұзындығын өлшеуіш таспамен өлшеп алыңдар.

4. N тербеліс жасауға кеткен ∆t уақытты өлшеңдер.

5. Уақытты қайдадан өлшеп (тәжірибе шартын өзгертпей), оның орташа ∆t_орт мәнін табыңдар.

6. Уақыттың ∆t_орт орташа мәні бойынша тербеліс периодының Т_орт орташа мәнін анықтаңдар.

7. формуласы бойынша еркін түсу үдеуінің орташа мәнін есептеп шығарыңдар.

8. Өлшеу және есептеу нәтижелерін кестеге жазыңдар.

№	l, м	N	∆t, с	∆tорт, с	Торт =	м/с2
1		30
2		40
3		50

9. Еркін түсу үдеуінің әртүрлі тербеліс санында алынған _{орташа мәнін g = 9,8 м/с2 мәнімен салыстырыңдар.}

10. Математикалық маятниктің ұзындығы өскен сайын периодының да Т ~ немесе T² ~ l заңдылығына сәйкес өсетініне көз жеткізіңдер. Ол үшін төмендегі кестеде көрсетілген ұзындықтар мен тербеліс санына сәйкес келетін периодты экспериментте анықтап, кестені толтырыңдар.

Тәжірибе нөмірі	1	2	3	4	5
l (см)	5	20	45	80	125
Тербеліс саны	30	30	30	30	30
Уақыт (с)
Период (с)

11. Өлшеу нәтижелеріне сүйеніп ; ; ; және ; ;

қатынастын анықтап, оларды бір-бірімен салыстыра отырып қорытынды жасаңдар.

12. Өлшеу нәтижесіне сүйеніп, Т ~ немесе T² ~ l тәуелділігінің графигін декарттық координаталар жүйесіне салып, қорытынды жасаңдар.(Алдынғы зертханалық жұмысқа үлгі ретінде қараңдар)

13. Үдеудің орташа мәнін есептеу үшін

g_орт= ;

g_орт=

14. Әрбір өлшеуден кейінгі абсолюттік қателікті есептеу үшін

Δg=[g_орт - g]

Δg=

15. Абсолют қателіктің орташа мәнін есептеу үшін

Δg_орт= ;

Δg_орт=

16. Салыстырмалы қателікті есептеу үшін

ɛ= *100%

ɛ=

17. Өлшеу нәтижесін келесі түрде жазыңдар.

ɛ_g=...*100% болғанда g=g_орт Δg

ɛ_g=

g=

Қорытынды________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Мұғалім комментарийі _____________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

Мерзімі:________________

Зертханалық жұмыс № 4

Беттік толқындардың таралу жылдамдығын анықтау.

Жұмыстың мақсаты: судағы беттік толқындардың таралу жылдамдығын анықтау.

Құрал – жабдықтар: зертханалық жұмыстарға арналған ұзындығы 0,5 – 1 м .болатын кең ыдыс, қалтқы, пластилин, секундтық бөліктері бар сағат немесе секундомер, сызғыз.

Қысқаша теория: Толқындардың барлық түрі біртекті ортада тұрақты жылдамдықпен таралады.

υ=

мұндағы: l-тербеліс көзі мен кеңістіктің толқын жеткен соңғы нүктесіне дейінгі қашықтығы, t- толқынның таралу уақыты

Жұмысты орындау:

1. Ыдысты үстел үстіне қойып, оның ішіне су құйыңдар

2. Ыдыс ернеуінің бір шетіне қалтқы салыңдар, ал оның қарсы шетінен су бетіне кішірек тасты тастап жіберіңдер.

3. Осы кезде пайда болатын толқулардың қалтқыға дейін таралу уақытын өлшеңдер.

4. Мұндай тәжірибені бірнеше рет қайталап, толқынның l қашықтыққа тарайтын уақытының орташа мәнін анықтаңдар.

5. Толқынның таралу жылдамдығын есептеңдер.

6. Алынған нәтижелерді кестеге жазыңдар.

Тәжірибе реті	Уақыт t, с	Уақыттың орташа мәні tорт, с	Қашықтық l, м	Толқын жылдамдығы ʋ, м/с
1
2
3
4
5

7. Жылдамдықтың орташа мәнін есептеу үшін

υ_0орт = ;

υ_0орт=

Әрбір өлшеуден кейінгі абсолюттік қателікті есептеу үшін

Δυ=[υ_орт - υ]

Δυ=

Абсолют қателіктің орташа мәнін есептеу үшін

Δυ_орт= ;

Δυ_орт=

Салыстырмалы қателікті есептеу үшін

ɛ= *100% болғанда

ɛ=

8. Статистикалық әдіспен толқын жылдамдығын өлшеу қателігін бағалаңдар.Өлшеу нәтижесін келесі түрде жазыңдар.

ɛ=...*100% болғанда υ=υ_орт Δυ_орт

ɛ=

υ=

Қорытынды________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Мұғалім комментарийі ______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________