Лабораторная работа по теме

«Исследование наклонной плоскости»

Цель работы: определить КПД наклонной плоскости

Приборы: динамометр, линейка, доска, брусок, 2 груза, штатив с муфтой и

лапкой, транспортир, измерительная лента.

Ход работы:

1.

Наибольший предел измерения: динамометр 4Н, линейки 30 см.

2.

Цена одного деления шкалы: динамометра С=0,1 Н, линейки С= 1 мм

3.

а)Абсолютная погрешность средств измерения: динамометра ΔF±0,05Н

линейки Δl±1 мм, 1 груза Δm±2г

б) Абсолютная погрешность измерения равна половине деления шкалы

измерительного

прибора:динамометра ΔF±0,05Н,

т.к

С=0,1Н;

линейки

Δl±0,5 мм,т.к. С=1 мм

4.

Схема опыта:

5.

Формула расчета:

КПД обозначается буквой η (эта)

η=

А

полезное

А

затраченное

*100%

А

п

=mgh=Ph, где h-высота наклонной

плоскости

А

п

— это работа по вертикальному

подъему груза вручную без применения наклонной плоскости

А

з

—

это

работа,

выполненная

с

применением

наклонной

плоскости

А

з

=F*S, где S-длина наклонной плоскости

6.

Таблица для результатов измерений и вычислений:

№

опы

та

Подъем по вертикали

Подъем по

наклонной плоскости

КПД

наклон

ной

плоско

сти

η=

А

полезное

А

затраченное

*100%

,

Отношения

Уго

л

нак

лон

а

пло

ско

сти

sinα

=

h:S

Вес

бруска

с

грузом,

Высота

наклон

ной

плоско

сти,

Полезна

я работа

А

п

=Р*h,

Сила

тяги

Длина

накло

нной

плоск

ости

Затр

ачен

ная

(пол

ная)

рабо

та

сил

Р:

F

тяг

Выс

оты,

длин

ы S:h

раб

оты

А

п

:

А

з

Р, Н

h, м

А

п

, Дж

F

тяги

,

Н

S, м

А

з

,

Дж

η, %

выи

гры

ш

прои

гры

ш

про

игр

ыш

∟α,

º

1

2

3

Значение по транспортиру :1 опыт……, 2 опыт…..., 3 опыт……...

Чем

больше

угол

наклона,

тем

……..КПД

наклонной

плоскости.

КПД

показывает какую долю или сколько процентов составляет полезная работа от

всей затраченной полной работы:

№ опыта

А

п

А

силытрения

А

полная

1 опыт

100%

2 опыт

100%

3 опыт

100%

Вывод:Использование наклонной плоскости дает ………. в силе во столько раз,

во

сколько

раз………в

пути

и

наоборот

(без

учета

трения).

Выигрыша

в

работе……..

Применяют

наклонную

плоскость

в

зависимости

от

условий

работы: …………в силе или в пути.

ОБРАЗЕЦ

Лабораторная работа по теме

«Исследование наклонной плоскости»

Цель работы: определить КПД наклонной плоскости

Приборы: динамометр, линейка, доска, брусок, 2 груза, штатив с муфтой и

лапкой, транспортир, измерительная лента.

Ход работы:

1.

Наибольший предел измерения: динамометр 4Н, линейки 30 см.

2.

Цена одного деления шкалы: динамометра С=0,1 Н, линейки С= 1 мм

3.

а) Абсолютная погрешность средств измерения: динамометра ΔF±0,05Н

линейки Δl±1 мм, 1 груза Δm±2г

б) Абсолютная погрешность измерения равна половине деления шкалы

измерительного

прибора:динамометра ΔF±0,05Н,

т.к

С=0,1Н;

линейки

Δl±0,5 мм, т.к. С=1 мм

4.

Схема опыта:

5.

Формула расчета:

КПД обозначается буквой η (эта)

η=

А

полезное

А

затраченное

*100%

А

п

=mgh=Ph, где h-высота наклонной

плоскости

А

п

— это работа по вертикальному

подъему груза вручную без применения наклонной плоскости

А

з

—

это

работа,

выполненная

с

применением

наклонной

плоскости

А

з

=F*S, где S-длина наклонной плоскости

6.

Таблица для результатов измерений и вычислений:

№

оп

ыт

а

Подъем по

вертикали

Подъем по наклонной

плоскости

КПД

наклонной

плоскостиη=

А

полезное

А

затраченное

*100

%

,

Отношения

Угол

наклона

плоскости

sinα = h:S

Вес

брус

ка с

груз

ом,

Выс

ота

накл

онн

ой

плос

кост

и,

Полез

ная

работ

а

А

п

=Р*

h,

Сила

тяги

Длин

а

накло

нной

плоск

ости

Затра

ченна

я

(полн

ая)

работ

а

сил Р:

Fтяг

Высо

ты,

длин

ы S:h

работы

А

п

:А

з

Р, Н

h, м

А

п

,

Дж

Fтяги

, Н

S, м

А

з

,

Дж

η, %

выигр

ыш

проиг

рыш

проигры

ш

∟α,º

1

1,5Н

0,19

м

0,285

Дж

0,7Н

0,8 м

0,56

Дж

0.285

Дж

0,56

Дж

∗

100%

= 51%

1,5

Н

0,7

Н

= 2,1

0,8

м

0,19

м

= 4,2

0,56

Дж

0,285

Дж

= 2

0,19

м

0,8

м

= 0,2315

˂14º

2

1,5Н

0,27

м

0,405

Дж

0,9Н

0,8 м

0,72

Дж

0.405

Дж

0,72

Дж

∗

100%

= 56%

1,5

Н

0,9

Н

= 2,1

0,8

м

0,27

м

= 3

0,72

Дж

0,405

Дж

= 1,8

0,27

м

0,8

м

= 0,3375

˂20º

3

2,4Н

0,27

м

0,648

Дж

1,3Н

0,8 м

1,04

Дж

0.648

Дж

1,04

Дж

∗

100%

= 62%

2,4

Н

1,3

Н

= 1,8

0,8

м

0,27

м

= 3

1,04

Дж

0,648

Дж

= 1,6

0,27

м

0,8

м

= 0,3375

˂20º

Чем

больше

угол

наклона,

тем

больше

КПД

наклонной

плоскости.

КПД

показывает какую долю или сколько процентов составляет полезная работа от

всей затраченной полной работы:

№ опыта

%

А

силы

трения

А

полная

1 опыт

51%

49%

100%

2 опыт

56%

44%

100%

3 опыт

62%

38%

100%

Вывод: Использование наклонной плоскости дает выигрыш в силе во столько

раз, во сколько раз проигрыш в пути и наоборот (без учета трения). Выигрыша в

работе нет. Применяют наклонную плоскость в зависимости от условий работы:

выигрыш в силе или в пути.