Творческие экспериментальные задания. 7 класс.
Экспериментальное задание. 7 класс.
Измерить высоту дерева, не влезая на дерево.
Мы выбрали способ измерения высоты дерева с помощью транспортира.
План
Прикрепить к средней точке транспортира отвес.
Направить горизонтальную часть транспортира на вершину дерева по лучу зрения, подбирая расстояние от наблюдателя до дерева так, чтобы отвес отклонился на угол 30о.
Измерить расстояние от наблюдателя до дерева (длинный катет треугольника) L.
Измерить высоту человека от земли до глаз (до точки подвеса на транспортире) h.
Посчитать высоту дерева как сумму двух расстояний: высоту человека h и 0,6 от расстояния от человека до дерева (так как в прямоугольном треугольнике с углом в 30о катеты относятся как 3:5) H = h + 0,6L.
hИсследования:
Угол, град h,м L,м 0,6×L, м H,м
30 1,55 4,7 2,82 4,37
Вывод: Зная угол наблюдения верхушки дерева (30о), рост человека, расстояние от дерева до человека, и, используя свойство прямоугольного треугольника, мы измерили высоту дерева, не влезая на него.
Экспериментальное задание. 7 класс.
Шарик, подвешенный на пружине, опускают в воду. Определите плотность материала шарика.
Идея:
На шарик в воде действует сила Архимеда, поэтому его вес в воде меньше, чем его вес в воздухе. Сила Архимеда связана в объёмом шарика. Зная силу Архимеда, найдём объём. С помощью весов, найдём массу шарика. Плотность вещества шарика посчитаем по формуле плотности.
Оборудование: шарик, динамометр, стакан с водой, весы, набор гирь, таблица плотности вещества.
План:
Измерить вес шарика в воздухе с помощью динамометра P1, Н.
Измерить вес шарика в воде с помощью динамометра P2,Н
Рассчитать силу Архимеда по формуле FA = P1 – P2,Н
Рассчитать объём шарика V = FA / ρжg, см3
Измерить массу шарика с помощью весов m, г.
Рассчитать плотность вещества шарика ρ = m/V, г/см3.
Зная, что шарик из алюминия, определить плотность алюминия по таблице плотностей и сравнить её с опытным значением: Рассчитать относительную погрешность ε = |ρ табл – ρ оп| / ρ табл, %
Выполнение работы:
Результаты:
P1, Н P2,Н FA = P1 – P2, Н V = FA / ρжg, см3 m, г ρ = m/V, г/см3 ε, %
0,5 0,3 0,2 20 52 2,6 3,7
Вывод: Мы определил плотность вещества шарика.
Она равна 2,6 г/см3 с погрешностью 3,7%.
Экспериментальное задание. 7 класс.
Исследовать зависимость скорости истечения сыпучих веществ от размера частиц.
Цель: Исследовать зависимость скорости истечения сыпучих веществ от размера частиц. Постройте графики этих зависимостей. Как, где и каким образом можно использовать результаты эксперимента?
Приборы и материалы: воронка стеклянная, штатив, стаканы, мензурка, линейка, часы (в телефоне), сыпучие вещества: манка, песок, рис, горох цельный, горох лущёный, фасоль.Ход работы:
1.Определить средний размер частицы сыпучего вещества способом рядов. Для этого выложить в ряд 10-20 тел, измерить длину ряда и поделить её на количество тел в ряду.
Сыпучее вещество Количество тел в ряду Длина ряда, ммРазмер одной частицы сыпучего вещества, ммПесок 20 10 0,5
Манка 20 10 0,5
Рис 20 48 2,4
Горох цельный 20 94 4,7
Горох лущёный 20 90 4,5
Фасоль 10 74 7,4
2.Отмерить с помощью мензурки одинаковый объём сыпучих веществ, равный 100 см3.
3.Высыпать сыпучее вещество через воронку в стакан, измерить время, за которое данный объём сыпучего вещества пройдёт через воронку. Для каждого вещества опыт повторить 3 раза для более точного измерения времени и нахождения среднего значения времени как среднего арифметического.
Сыпучее вещество Время прохождения через воронку t1,свремя прохождения через воронку t2, с время прохождения через воронку t3,сСреднее время прохождения через воронку tср,сПесок 3,2 3,3 3,2 3,23
Манка 3,4 3,2 1 3,31
Рис 4,4 4,1 4,5 4,33
Горох лущёный Не проходит Не проходит Не проходит Не проходит
Горох цельный Не проходит Не проходит Не проходит Не проходит
Фасоль Не проходит Не проходит Не проходит Не проходит
4.Рассчитать среднюю скорость истечения сыпучих веществ как отношение объёма сыпучего вещества, прошедшего через воронку, ко времени прохождения. υ ср = V/tср.
Сыпучее вещество Скорость истечения, см3 /сПесок 31,25
Манка 30,21
Рис 23,09
Горох лущёный 0
Горох цельный 0
Фасоль 0
5.Измерить внутренний диаметр отверстия воронки и сравнить его с размером частицы сыпучего вещества.
Внутренний диаметр отверстия воронки, мм10
Больше размера частицы манки и песка примерно в 20 раз, риса – в 4 раза, гороха в 2 раза, фасоли в 1,3 раза.
Вывод:
1.Чем меньше размер частицы сыпучего вещества, тем больше скорость истечения этого вещества.
2. Если размер частицы примерно наполовину меньше диаметра отверстия, то вещество не может самостоятельно истекать через это отверстие, оно закупоривает его.
3. График зависимости скорости истечения от размера частицы не смогли построить, так как эта зависимость не была выяснена в полной мере. Видимо, нужно было провести опыты с частицами, у которых размеры изменялись бы кратно (в 2, 3, 4 и т.д. раз), тогда можно было бы установить вид зависимости (прямо или обратно пропорциональная или квадратная или какая-то другая). Считаем, что не только от размера зависит скорость, но и от формы частицы, а также от свойств самого вещества.
Как, где и каким образом можно использовать результаты эксперимента?
Сначала на ум пришли песочные часы.
Но потом подумали, поискали в Интернете, и обнаружили, что истечение сыпучих тел очень важное явление.
Получение однородной смеси в результате процесса смешивания различных компонентов, дозирование веществ очень широко используется в разных отраслях промышленности, фармацевтике, строительстве, животноводстве, сельском хозяйстве, парфюмерии, кулинарии. Это явление учитывается при транспортировке и выгрузке сыпучих веществ, передвижении их по трубопроводам.