Методические указания к лабораторному практикуму по курсу «Методика преподавания физики в школе», страница 7

1. Прибор ПДЗМ состоит из следующих основных частей % направляющего монорельса, кареток, динамометра, узла сброса давления, пусковых магнитов, грузов (50 г.), соединительных про­водов, флажков и ступенчатой подставки.

Направляющий монорельс (монорельс представляет собой по­лую алюминиевую трубу прямоугольного сечения), жестко соединен с опорной рамой при помощи двух направляющих винтов.

В верхней поверхности монорельса имеются отверстия диа­метром 0,8 мм равномерно расположенные друг от друга и предна­значенные для создания равномерно распределенного по длине мо­норельса избыточного давления. Таким образом, монорельс являет­ся направляющим для движения кареток и камерой, создающей воздушную подушку под ними на всем пути движения.

На левый конец монорельса с помощью хомута крепится ре­зиновая трубка, предназначенная для соединения монорельса с нагнетательным аппаратом воздуходувкой. На правый конец кре­пится узел сброса давления, выполняющий функцию воздушной за­слонки. На обоих концах монорельса закреплены пусковые магниты, предназначенные для притягивания и отпускания (запуска) под­вижных кареток.

Быструю установку прибора (направляющего монорельса) на постоянные утлы наклона 1˚ и 3˚ обеспечивает ступенчатая подстав­ка.

2. Для установки счетчика-секундомера в необходимом режи­ме клавишу ИЗМ ВЫД поставить в положение ИЗМ, а клавишу Т – в положение Т. Нажать кнопку СТОП. Обнулить прибор, нажав кнопку СБРОС. Далее, нажимая последовательно кнопку ПУСК, СТОП, убедиться в работоспособности секундомера при управле­нии от датчиков.

Датчик, подсоединенный к гнезду разъема Д1, запускает се­кундомер, а датчик, подсоединенный к гнезду разъема Д2, останав­ливает секундомер. В этом режиме возможно также перекрестное управление-запуск от кнопки ПУСК, а остановки от датчика Д2 или запуск от датчика Д1, а остановки от кнопки СТОП.

Опыт 1. Проверка закона путей. Установить монорельс ПДЗМ так., чтобы он имел минимальный наклон, при котором ка­ретка еще перемешалась. Включить воздуходувку и с помощью электронного счетчика-секундомера зафиксировать временной ин-тервал t, за который каретка проходит расстояние между фотодат­чиками s. Повторить опыт для различных расстояний между фото­датчиками. Результаты занести в таблицу:

Повторить опыты для других углов наклона монорельса к го­ризонту.

 Сделать вывод.

Опыт 2. Измерение расстояний, пройденных грузом в за­данные интервалы времени, при равноускоренном движении.

В этом опыте используется машина Атвуда с установленным с левой стороны электромагнитным пускателем, узлом блока и груза­ми на леске. Электромагнитный пускатель подключается через од­нополюсный переключатель к гнездам ЭМ счетчика-секундомера. На штативе закрепляется фотоэлектрический датчик, который подключается к гнезду разъема Д2 счетчика–секундомера. Машина Ат­вуда устанавливается на демонстрационном столе и выверяется в

вертикальном положении таким образом, чтобы леска с грузом при движении свободно перемещалась в зазоре между якорем и сердеч­ником электромагнитного пускателя. Грузы уравновешивают.

Счетчик–секундомер включается в сеть и устанавливается в режим таймера. В этом режиме клавишу ИЗМ и ВЫД ставят в по­ложение ВЫД, а клавишу Т – в положение Т.

Разрывают цепь электромагнитного пускателя однополюсным переключателем. Нижней кромкой подводят правый груз, перегру­женный относительно левого, к нулевой отметке шкалы и, замыкая цепь, фиксируют его в исходной позиции. Далее нажимают последо­вательно кнопки ПУСК, СБРОС. На этом подготовка к опыту за­канчивается.

Опыт начинается с выбора временного интервала. Для этого нажимается соответствующая клавиша, например 1,0 с. Далее пере­секают луч фотоэлектрического датчика, при этом одновременно начинается отсчет времени и обесточивается электромагнитный пускатель, удерживающий груз. Правый груз с перегрузком начина­ет равноускоренно движение вниз. По истечении выбранного ин­тервала времени t = 1,0 с. на электромагнитный пускатель автома­тически подается напряжение и груз останавливается на отметке H₁.