Продолжая опыт, берут вместо одного шара два, соединенных вместе. Отношение скоростей в этом случае увеличивается приблизительно вдвое и остается постоянным при многократном повторении опыта.
В результате продолженных опытов приходят к выводу: тела при взаимодействии изменяют свои скорости так, что их отношение зависит только от самих тел и для данных тел остается величиной постоянной. Постоянство этого отношения выражает особое свойство взаимодействующих тел. Физическую величину, характеризующую это свойство, называют массой тела.
Если массу одного тела принять за единицу, то, зная отношение изменения скоростей, можно определить массу второго тела. Таким образом, рассмотренные опыты не только позволяют ввести понятие о массе, но и дать способ её изменения.
Вариант Б
Оборудование: рамка с двумя телами неравной массы.
Рамку с двумя шариками неравной массы закрепляют в патроне центробежной машины. Шарики, связанные шнурком, раздвигают и центры их располагают на равных расстояниях от оси вращения. Если теперь прибор привести во вращение, то больший шарик переместится к краю скобы и увлечет за собой меньший. Учащимся предлагают определить, как надо разместить на стержне шарики, чтобы при вращении они сохраняли своё положение. Учитывая, что центробежные силы, действующие на оба шарика, при этом условии должны быть равными, получим
m1w2r1=m2w2r2 или m1r1=m2r2.
Таким образом, расстояния шариков от оси вращения должны быть обратно пропорциональны их массам. Придав шарикам приблизительно такое положение, показывают, что даже при значительной скорости вращения шарики остаются на месте.
Скорость вращения не следует чрезмерно увеличивать, так как неизбежная неточность в установке шариков вызовет при большой скорости смешение шариков, что может привести к поломке прибора.
ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА
Оборудование: прибор для взвешивания тел (прибор Румянцева).
Используя установку (рис. 1), изменяем положение диска внутри пружины, т.е. её сжатие, и, следовательно, силу удара обращаем внимание учащихся на различное изменение скорости шара при действии на него различной силы. Просим сделать вывод. После этого надеваем на проволоку установки второй, третий шарик и повторяем опыт, показывая зависимость изменения скорости тела от его массы. В ходе анализа серии опытов подводим учащихся к общему выводу – формулировке второго закона Ньютона.
УСТРОЙСТВО И ДЕЙСТВИЕ ПРУЖИННОГО ДИНАМОМЕТРА.
ИЗМЕРЕНИЕ СИЛ
Оборудование:
динамометры демонстрационные трубчатые на 10 Н; 5 Н; 2,5 Н; динамометр демонстрационный с круглой шкалой; динамометры
лабораторные; грузы по механике с двумя крючками; штатив универсальный.
В этом опыте учащихся знакомят с тремя типами пружинных динамометров – лабораторным и двумя демонстрационными (трубчатым и с круглой шкалой).
Вначале раздают учащимся на руки лабораторные динамометры (рис. 3). Кратко поясняют устройство динамометра и обращают внимание на правила пользования им. У прибора хорошо видна открытая спиральная пружина, один конец которой прикреплен к небольшому выступу деревянной панели, а второй, свободный конец снабжен указателем и проволочным поводком с крючком на конце. Поводок перемещается внутри предохранительной скобы, ограничивающей растяжение пружины. Обращают внимание на шкалу прибора; она проградуирована в ньютонах и граммах. Предельная нагрузка прибора – 4 Ньютона.
Затем показывают трубчатый динамометр с предельной нагрузкой 5 Н (рис. 4). Его зацепляют одним крючком за стержень штатива, а на другой крючок вешают три груза примерно 3 Н. Под действием грузов пружина растягивается, и учащиеся видят внутреннюю трубку, на которой нанесена цветная шкала, проградуированная в ньютонах. При этом сама пружина учащимся не видна, так как она расположена внутри двух трубок, одна из которых свободно входит в другую. По этой причине устройство прибора следует пояснить чертежом на доске (рис. 5).
Следует обратить внимание также на корректирующую муфту, надетую на нижний конец внешней трубки динамометра, и показать ее перемещение для установки шкалы прибора на нуль.
После этого показывают два других трубчатых динамометра, которые входят в комплект; они отличаются друг от друга ценой деления шкалы (0,25 и 1 Н) и величиной предельной нагрузки (2,5 и 10 Н).
Наконец, знакомят учащихся с демонстрационным динамометром, имеющим круглую шкалу (рис. 6).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.