• формат pdf
  • размер 6.41 МБ
  • добавлен 14 декабря 2015 г.
Гирке Р., Шпрокхоф Г. Эксперимент по курсу элементарной физики. Часть 1. Механика твердого тела
М.: Учпедгиз, 1959. — 264 с.
Руководство Рудольфа Гирке и Георга Шпрокхофа представляет собой пособие для учителей физики по подготовке и проведению физического эксперимента. Авторы свое руководство назвали "Школьные физические эксперименты". Однако его рамки значительно шире, так как приведенный материал относится не только к курсу физики общеобразовательных школ, но и к курсу физики специальных школ и техникумов, вот почему в русском переводе руководство получило название "Эксперимент по курсу элементарной физики". В руководстве в систематическом порядке описаны эксперименты по каждому из разделов физики; это позволяет учителям школ самых различных профилей, исходя из своих учебных планов и программ, самим выбирать нужные демонстрации и лабораторные
работы. Эксперимент, описанный в руководстве, во многом отвечает задачам политехнического обучения. При выборе приборов и самого эксперимента авторы исходили из следующих положений:
1. По дидактическим соображениям предпочтительнее изучать физические явления и законы, применяя простые самодельные приборы.
2. Во многих случаях следует демонстрировать учащимся не готовые установки, а собирать их из отдельных частей по ходу изложения и объяснения.
3. Там, где это возможно, следует привлекать учащихся к проведению демонстрационного эксперимента. «Эксперимент, проведенный на самодельном оборудовании и в самом процессе изложения материала, более доходчив, а значит, и педагогически более целесообразен». (Авторы.)
От редакторов перевода
Механика твёрдого тела
Введение
Инструмент, аппаратура и материалы, необходимые для преподавания механики
Инструменты, материалы, готовые приборы и приспособления
Наиболее часто применяемые самодельные приспособления
Блоки
Осевой штырь
Обоймы блоков
Усиленный блок
Ступенчатый блок
Диск для изучения вращающего момента
Рычаг
Легкоподвижная тележка
Доска с прорезью
Грузики с крючками
Чашечка для весов
Коромысло для весов
Проволочные крючки к штативу для шнура
Подставки в виде деревянных ящиков
Спирально-цилиндрическая пружина
Простейшие штативы для легких предметов
Передвижной указатель к метровой линейке
Физические величины и их измерения
Методическая записка
Измерение длины и объема
Простейшие приемы измерения длины
Измерение длины при помощи зеркального масштаба
Модель нониуса
Измерение штангенциркулем
Модель микрометра
Измерение микрометром
Измерение емкости сосуда по объему налитой жидкости
Измерение объема твердого тела при помощи мензурки
Измерение объема твердого тела при помощи сливного сосуда
Взвешивание
Взвешивание твердых тел
Определение площади плоских фигур взвешиванием
Определение емкости сосуда взвешиванием
Измерение времени
Изготовление песочных часов и пользование ими
Изготовление водяных часов Сосуд Мариотта
Деление промежутков времени на произвольные доли при помощи нитяного маятника и песочных часов
Измерение времени реечным маятником
Установление промежутков времени при помощи метронома
Основные физические свойства тел
Методическая записка
Объем и форма
Различие между твердым и жидким агрегатным состоянием через сравнение объема и формы
Различие между жидким и газообразным состоянием на опыте с воздушным пистолетом
Взаимовытеснение твердых тел
Вытеснение жидкости при погружении твердого тела
Вытеснение жидкости газом Водолазный колокол
Наполнение сосуда водой
Вес Масса Инертность Инерция Удельный вес и плотность
Обнаружение веса
Вес и удельный вес твердых тел
Сопоставление массы двух одинаковых по величине шаров, наполненных различными веществами
Масса и плотность твердых тел
Определение удельного веса и плотности жидкостей при помощи мензурки
Определение удельного веса и плотности жидкостей при помощи пикнометра
Вес воздуха Удельный вес и плотность газообразных тел
Инерция ролика или шара
Инерция деревянного бруска
Инерция тел, из-под которых рывком удаляется подкладыш
Инерция при подъеме тел
Инерция подвешенного шара
Инерция жидкостей
Инерция покоящегося воздуха
Делимость, пористость, деформируемость
Размельчение твердых тел
Распыление жидкостей
Распространение газов
Структурные модели для наглядного представления о делимости
Сцепление и прилипание
Пластинки сцепления
Пористость, гигроскопичность, капиллярность (Опыт моделирования)
Газопроницаемость кирпича
Деформация
Статика твердого тела
Методическая записка
Статические силы Сложение и разложение сил
Сила как причина деформации
Измерение силы пружинными весами — динамометром
Перенос силы вдоль направления ее действия
Сложение двух сил, направленных в одну сторону и приложенных к одной точке
Построение параллелограмма сил при помощи пружинных динамометров
Построение параллелограмма сил при помощи грузиков
Разложение силы на горизонтальном пути
Разложение силы на две параллельные составляющие, приложенные в заданных точках
Силы упругости
Исследование закона Гука на спирально-цилиндрической пружине
Определение веса при помощи пружинных весов
Градуирование динамометра
Упругое растяжение резинового шнура
Упругое растяжение проволоки
Неупругое растяжение проволоки Прочность на разрыв
Разрыв стеклянной нити Прочность на разрыв
Хрупкость
Эксперименты с болонской колбочкой и батавской слезкой
Повышенная хрупкость быстро охлажденного стекла
Изгиб стальной пластинки — плоской пружины
Разрыв железной проволоки при многократном сгибании
Скручивание железной проволоки
Центр тяжести и равновесие Устойчивость
Балансирование линейки на кончике пальца
Балансирование листа бумаги на острие карандаша
Центр тяжести и линии равновесия горизонтально поддерживаемого листа жести
Центр тяжести и линии равновесия подвешенного листа картона
Положение равновесия подвешенного тела
Картонные фигурки в устойчивом равновесии
Системы опирающихся на одну точку тел в устойчивом равновесии
Равновесие шара
Устойчивость параллелепипеда
Устойчивость свечи и карандаша в зависимости от площади опоры
Устойчивость небольшого флакона Зависимость устойчивости от высоты центра тяжести
Устойчивость коробки с различным наполнением в зависимости от ее веса и высоты центра тяжести
Измерение устойчивости прямоугольного бруска
Примеры устойчивости
Простейшие механизмы, основанные на изменении величины и направления силы Вращающий момент
Качели на бревне (модель)
Предварительные наблюдения за рычагами
Двуплечий рычаг Вращающий момент
Одноплечий рычаг
Модели весов
Канатные механизмы
Неподвижный и подвижной блоки
Система блоков
Полиспаст (модель)
Равенство вращающих моментов
Ступенчатый блок Коленчатый вал, кривошип
Ременная и канатная передачи
Наклонная плоскость
Клин (модель)
Модель винта и винтовой линии
Работа и мощность
Работа на блоках и полиспастах Диаграмма работы
Работа на наклонной плоскости
Работа и мощность при движении ручной тележки
Работа и мощность ученика при подъеме его по шесту
Исследование на модели ленточного тормоза«Узда Прони»
Ленточный тормоз на модели паровой машины
Ленточный тормоз на электродвигателе
Прямолинейное поступательное движение твердого тела
Методическая записка
Равномерное и равноускоренное движение Скорость и ускорение я
Шар, катящийся по горизонтальной поверхности
Шар, катящийся по горизонтальному желобу
Измерение скоростей вне класса ,
Равномерное движение падающих бумажных конусов
Изучение законов равноускоренного движения при помощи желоба
Изучение законов равноускоренного движения при помощи обручевого аппарата
Сложение движений на наклонном полукруглом желобе
Сложение движений на подвижном треугольнике
Сложение движений при помощи шнуровой тяги
Свободное падение и бросание тела
Падающий шнур
Падение тела с пятиметровой высоты Ускорение свободного падения
Свободное падение тел с различной высоты
Подтверждение законов падения
Определение ускорения свободного падения при отсчете времени по камертону
Определение ускорения свободного падения на физическом маятнике (по Витингу)
Определение ускорения свободного падения при помощи нитяного маятника
Приближенное определение ускорения свободного падения по подпрыгивающему стальному шарику
Траектория тела, брошенного по наклонной чертежной доске
Горизонтальное бросание Снятие точек траектории
Горизонтальное бросание Вычерчивание траектории
Сравнение времени свободного падения и времени перемещения в горизонтальном направлении
Падение в разреженном пространстве
Струя воды как вещественная траектория
Модель траектории
Сила и движение
Изучение закона динамики—закона зависимости между силой, массой и ускорением при движении свободнопадающего тела
Изучение закона зависимости между силой, массой и ускорением при помощи легкоподвижной тележки, перемещающейся по горизонтальной плоскости
Изучение закона зависимости между силой, массой и ускорением при помощи обручевого аппарата
Наглядное представление о технической единице массы
Показ при помощи неподвижного блока изменения веса тела при подъеме и спуске по вертикали
Показ при помощи пружинных и чашечных весов уменьшения веса падающего тела
Показ при помощи полоски бумаги уменьшения веса падающего тела
Показ изменения силы реакции опоры при приседании и выпрямлении корпуса
Показ на легкоподвижных тележках действия и противодействия
Трение
Трение при скольжении и катании Предварительный эксперимент
Трение покоя и скольжения при горизонтальном движении деревянного бруска
Зависимость силы преодоления трения от давления
Коэффициент трения
Зависимость силы преодоления трения от материала трущихся поверхностей
Независимость силы преодоления трения от величины трущихся поверхностей
Определение коэффициента трения веревки, переброшенной через балку
Определение коэффициента трения покоя по спадающей цепочке
Трение на наклонной плоскости
Угол откоса насыпи
Определение коэффициента трения песка по углу откоса насыпи
Трение покоя и трение скольжения палки, лежащей на двух перемещающихся опорах
Трение покоя и трение скольжения на наклонно расположенной палке
Приспособления, уменьшающие трение
Энергия Импульс силы и количество
Движения Удар
Методическая записка
Энергия
Кинетическая энергия шара, скатывающегося по желобу
Потенциальная энергия сжатой пружины
Превращения энергии на нитяном и пружинном маятниках
Равенство энергий на пружинном пистолете
Маятник Максвелла
Волчок-жироскоп как аккумулятор энергии
Определение энергии падающего тела при помощи пружинного динамометра
Определение энергии удара молотка при помощи пружинного динамометра
Импульс силы Количество движения Удар
Опытное ознакомление с упругим и неупругим ударом
Передача удара в ряду плотно стоящих друг за другом учеников
Эксперимент на желобе с упругим ударом
Равенство импульсов и количеств движения, полученных телами под действием сжатой пружины
Реакция струи воды, вытекающей из воронки
Реакция струи воды, вытекающей из свободноподвешенного сосуда
Сохранение энергии, импульса силы и количества движения на подскакивающем стальном шарике Определение ускорения свободного падения
Расчет силы и длительности удара при падении шара на упругое основание
Определение энергии молотка по качанию ударного маятника
Вращательное движение
Методическая записка
Равномерное вращательное движение
Вращение сосуда, наполненного водой
Дрель как центробежная машина
Модель для показа приполюсного сжатия Земли
Модель центробежного регулятора
Поверхность вращающейся жидкости
Струи во вращающейся жидкости
Звуковой тахометр для малого числа оборотов
Счетчик оборотов
Стробоскопический тахометр
Линейная и угловая скорости вращающегося диска
Линейная и угловая скорости велосипеда
Наглядное определение величины радиальной силы на праще
Определение радиальной силы при помощи специальных радиальных пружинных весов
Влияние инерции на растяжение нити маятника
Проявление инерции вращающейся цепочки
Режущие свойства вращающегося бумажного диска
Момент инерции Волчок
Проявление инерции на рычаге
Проявление инерции на катящейся круглой банке
Проявление инерции на катящихся валиках с различным распределением массы
Определение момента инерции вращающейся планки
Количественное исследование момента инерции на качающейся массе при помощи крутильных весов
Количественное определение момента инерции при помощи обручевого аппарата
Свободные оси деревянного бруска
Свободные оси вращающегося тела
Вращение двух масс вокруг общего центра тяжести
Эксперименты с настольным волчком
Подвесной жироскоп
Волчок из велосипедного колеса
Колебания
Методическая записка
Гармоническое колебательное движение Маятник
Вертикальные колебания спирально-цилиндрической пружины
Продольные горизонтальные колебания на пружинном маятнике
Зависимость периода колебания на вертикальном пружинном маятнике от массы качающегося тела
Зависимость периода колебания на пружинном маятнике от «постоянной пружины», характеризующей ее упругость
Экспериментальный вывод уравнения колебания для спирально-цилиндрической пружины
Проекция вращательного движения эксцентрически расположенного стержня, создающая картину гармонического колебания
Независимость периода колебания нитяного маятника от его массы
Влияние амплитуды на период колебания нитяного маятника
Зависимость периода колебания нитяного маятника от его длины
Влияние магнитного поля на колебание нитяного маятника с железным шариком
Запись синусоидального затухающего колебания стальной пластинки
Световая запись колебаний стальной пластинки при помощи вращающегося зеркала
Запись колебаний нитяного маятника при помощи песочницы
Физический маятник с песочницей
Замедление колебаний уровней жидкости в сообщающихся сосудах
Резонанс Наложение колебаний
Собственные и вынужденные колебания нитяного и пружинного маятников
Резонанс при вынужденных колебаниях трех нитяных маятников
Резонанс трех плоских пружин на качающейся рейке
Резонанс связанных перемычкой нитяных маятников
Резонанс связанных упругой связью нитяных и пружинных маятников
Резонанс между маятником и метрономом
Резонанс водной массы
Сложение двух совпадающих по направлению колебаний, фиксируемое песочницей
Сложение двух скрещивающихся колебаний, фиксируемое песочницей Фигуры Лиссажу
Показ «световым зайчиком» наложения колебаний двух плоских пружин
Наложение скрещивающихся колебаний стержня
Биение двух связанных маятников
Алфавитный указатель