Laborationer i Fysik 1: Skillnad mellan sidversioner
Hakan (diskussion | bidrag) (Skapade sidan med '__notitle__ == Pendeln == == Laboration - Densitet == '''Prover att mäta på:''' Pb, Al, Fe, Cu, Sn, Zn, Bu, metallcylinder, sten. '''Enhetsomvandlingar:''' 1 ml ...') |
Hakan (diskussion | bidrag) Ingen redigeringssammanfattning |
||
| (79 mellanliggande sidversioner av 2 användare visas inte) | |||
| Rad 1: | Rad 1: | ||
===Rapport=== | |||
== | |||
Läs mer här om att [[skriva labbrapport]] | |||
== Laboration - Densitet == | ==[[Pendeln]]== | ||
==Laboration - Friktion== | |||
'''Bedömning:''' | |||
[//wikiskola.se/images/Friktionslaboration.xls Exempel på mätvärden då normalkraften varierar]. | |||
Denna laboration tränar eleven i att mäta på krafter och friktion samt att se hur teoretiska kunskaper och modeller fungerar i verkligheten. | |||
{{TIS|Åke Dahllöf| | |||
* [http://wikiskola.se/images/Labb_Friktion_och_kraft1209.pdf En laboration i Krafter och Friktion] | |||
}} | |||
'''Friktion:''' [//wikiskola.se/images/3_Laboration_friktion_-_%C3%B6ppen_laboration.pdf Ny omarbetad mer öppen laboration] | |||
==Laboration - Densitet== | |||
===PDF-instruktiont=== | |||
{{TIS|Åke Dahllöf| | |||
[[Laboration densitet]] Instruktionen till labben som pdf. | |||
}} | |||
===Tips till labben=== | |||
'''Prover att mäta på:''' | '''Prover att mäta på:''' | ||
| Rad 12: | Rad 36: | ||
1000 kg/m<sup>3</sup> = 1 g/cm<sup>3</sup> | 1000 kg/m<sup>3</sup> = 1 g/cm<sup>3</sup> | ||
===Formler och tabeller=== | |||
[[Tabell_med_riktiga_värden|Tabell: densitet]] | *Sidor i (Gleerups) formelsamlingen: 45, 68, 81. | ||
*[[Tabell_med_riktiga_värden|Tabell: densitet]] | |||
*[[Formelsamling Fysik 1 Heureka]] | |||
*[http://www.unit-conversion.info/weight.html Enhetskonvertering] Bra att ha om vågen råkade stå på dwt ({{enwp|Pennyweight}}} | |||
===Mäta med skjutmått=== | |||
=== Jämför med tabellvärden === | [[File:Using the caliper new en.gif|thumb|Using the caliper new en]] | ||
Skjutmåttet har en nonieskala som gör att du kan mäta med en noggrannhet om 0.1 mm. Förstora bilden till höger så får du en fin animerad förklaring av hur nonieskalan fungerar. | |||
{{svwp|Nonieskala}} | |||
{{clear}} | |||
===Jämför med tabellvärden=== | |||
I denna widget kan du skriva in ett ämne (på engelska) och få fram dess densitet (samt molvikt, smältpunkt, kokpunkt). | I denna widget kan du skriva in ett ämne (på engelska) och få fram dess densitet (samt molvikt, smältpunkt, kokpunkt). | ||
| Rad 24: | Rad 58: | ||
{{#widget:WolframAlpha|id=8978466f5f79f88d64333e32b2bc1950|theme=blue|output=lightbox}} | {{#widget:WolframAlpha|id=8978466f5f79f88d64333e32b2bc1950|theme=blue|output=lightbox}} | ||
== Laboration Tyngdaccelerationen == | ===Bedömning=== | ||
[//wikiskola.se/images/Bedomningsmatris_densitet3.doc Bedömningsmatris] Äldre version i Word. | |||
{{print|[[Media:Bedomningsmatris_densitet3-3.pdf|Bedömningsmatris]]}} | |||
==Laboration - Arkimedes== | |||
Vi labbar i helklass. läs på instruktionen i förväg. | |||
{{TIS | Åke Dahllöf | | |||
: [[media:6_Laboration_arkimedes_utan_moment_3_version1.pdf|Arkimedeslabb utan moment 3]] | |||
: [[Instruktion till Arkimedeslabb]] | |||
}} | |||
{{uppgruta|En rolig historia | |||
'''Vilken favoritmaträtt hade Arkimedes?''' | |||
}} | |||
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed" style="width:589px"> | |||
'''Facit:''' (klicka expandera till höger) | |||
<div class="mw-collapsible-content">'''Råbiff med rårakor och råkost''' | |||
</div> | |||
</div> | |||
<br /> | |||
===Didaktisk kommentar till Arikimedeslaborationen=== | |||
Man skulle kunna kunna plocka ut sista delen med träklossen och vannan och göra den som en demo i helklass med klassrumsdiskussion. Den följer nämligen inte tankespåret i de övriga momenten i labben. | |||
==Laboration Tyngdaccelerationen== | |||
{{print|[[Media:2_laboration_Acceleration.pdf|Instruktion Laboration Tyngdacceleration]]}} | |||
===Hantera mätdata=== | |||
Använd Excel eller anat kalylprogram för att omvandla värena till SI-enheter, addera intervallsträckor till position, beräkna hastighet och acceleration samt att rita grafer. nedan finns ett exempel på hur man kan göra. Titta på formlerna i cellerna så ser du hur man kan göra. | |||
[ | :[//wikiskola.se/images/Labb_tyngsdaccelerationen.xls Exempel på hur en Excel-fil kan se ut] | ||
:[//wikiskola.se/images/Tyngdacceleration.xlsx Elev-Excel-fil] | |||
===Länkar=== | |||
'''Bedömning:''' [ | *[http://sv.wikipedia.org/wiki/Tempograf Tempograf] | ||
*[http://webstaff.itn.liu.se/~amiba/Undervisning/basfysik/Labuppgifter_lage_hast_acc.pdf Linköpings Universitet] | |||
*[http://www.physto.se/~sten/expkurs/2008/lab1_bestavg.pdf Fysikum Stockholms Universitet]. Detta kompendium innehåller en mängd varianter för att mäta tyngdaccelerationen. | |||
*[http://www.ts.mah.se/utbild/fy7060/laborationer/fyslab4.pdf Labinstruktion på Malmö Högskola] | |||
*[http://ftp.aso.edu.stockholm.se/files/pdf/fysik/LABBKURS_FYSIK_A.pdf Åsö Gymnasium] | |||
'''Bedömning:''' [//wikiskola.se/images/Bedomningsmatris_tyngdaccelerationen.doc Bedömningsmatris för tyngdaccelerationslabben]. | |||
'''Problem med felaktigt resultat på tyngdaccelerationen''' | '''Problem med felaktigt resultat på tyngdaccelerationen''' | ||
| Rad 44: | Rad 118: | ||
=== GeoGebra === | ===GeoGebra=== | ||
[[Fil:Lab_tyngdacceleration_GGB.png | right]] | |||
GeoGebra är ett gratisprogram som jag använt för att ta in mätvärden från tempografen som jag skrivit i Excel. Jag klistrade in dem i kalkylarket i GGB. Sedan anpassade jag en andragradsfunktion till mätpunkterna. Funktionen deriveradesi GGB vilket gav lutningen på en rät linje med koefficienten 8.8 vilket motsvarar mit resultat för tyngdaccelerationen. | GeoGebra är ett gratisprogram som jag använt för att ta in mätvärden från tempografen som jag skrivit i Excel. Jag klistrade in dem i kalkylarket i GGB. Sedan anpassade jag en andragradsfunktion till mätpunkterna. Funktionen deriveradesi GGB vilket gav lutningen på en rät linje med koefficienten 8.8 vilket motsvarar mit resultat för tyngdaccelerationen. | ||
| Rad 50: | Rad 125: | ||
Länk om du vill undersöka hur jag gjorde eller förbättra min GGB-fil: [http://www.geogebratube.org/material/show/id/2340 Filen finns här]. | Länk om du vill undersöka hur jag gjorde eller förbättra min GGB-fil: [http://www.geogebratube.org/material/show/id/2340 Filen finns här]. | ||
Du ser resultatet här | Du ser resultatet [[GGB med mätvärden från tyngdaccelerationslaboration | här]] (bild till höger, länken går till en GGB-applet): | ||
{{clear}} | |||
==Laboration - Energiomvandling== | |||
{{TIS|Åke Dahllöf|Laboration: [[Media:5_Laboration_Energiomvandling.pdf|Instruktion: Energiomvandling]] | |||
}} | |||
<pdf width="”300"" height="”100"">Energiomvandling_labb_mall_Blad1.pdf</pdf> | |||
[//wikiskola.se/images/Energiomvandling_labb_mall.xlsx Du kan ladda ner Excelmallen här] | |||
===Data från tyngdaccelerationen=== | |||
Det är möjligt att använda data från tyngdaccelerationslabben. Då är det mindre intressant att göra om experimentet. istället kan man ta analysen ett steg längre. Se exempel: | |||
:[//wikiskola.se/images/Energiomvandling_baserat_p%C3%A5_data_fr_tyngsdaccelerationen.xls Energiomvandling baserat på data från tyngsdaccelerationen] | |||
==Lär känna multimetern== | |||
[[fil:Motstånd.png | right | 300px ]] | |||
Alla mäter spänningen över en spänningskub. | |||
Läs [http://www.multimetrix.fr/docs/NF/NF_5L_DMM220_691861A00_Ed02.pdf instruktionen för multimetern] noga. | |||
Mät resistansen för motståndet. Tolka färgkoden och jämför om det stämmer. | |||
:{{svwp | Resistor}} | |||
Mät framspänningsfallet för en diod. Hur stämmer det med dina mätningar på dioden? | |||
Mät temperaturen med temperaturgivaren. Hur fungerar temperaturgivaren? Är det ett termoelement? | |||
:{{svwp | Termoelement}} | |||
Läs om resistorn: | |||
:{{svwp | Resistans}} | |||
Designa en laboration där man undersöker resistansens temperaturberoende. | |||
==Laboration IV-graf för resistorn== | |||
Koppla in ett motstånd i serie med en amperemeter och parallellt med en voltmeter. Använd en spänningskub och en kopplingsbräda. | |||
:http://www.instructables.com/tag/type-id/?q=breadboard&sort=none | |||
här beövs bilder på multimetrarna och kopplingsbrädor. | |||
Kretsscema ska ritas innan det praktiska börjar. | |||
:Använd DIA till att rita kretsschemat. | |||
Resultatet ska bli en graf i Excel eller liknande program. | |||
==Laboration Ellära - Resistans== | |||
{{TIS|Åke Dahllöf| | |||
* [http://wikiskola.se/images/Laboration_1_ellära_resistanser.pdf En laboration i Ellära, Resistans] | |||
}} | |||
Den här labben borde förändras så att moment två tas bort. Istället: | |||
#Plotta Spänning som funktion av ström för två - tre resistanser | |||
#I-V för en diod | |||
#Längden på trådrullen | |||
==laboration Ellära - trådrullen== | |||
Vi ska inte köra den traditionella labben utan en enklare variant som ger oss mer tid för att repetera och lösa uppgifter. Den här labben är som ett minitest. Ni får komma fram en och en och bli presenterade för er uppgift. Ni kan göra en snabb mätning men sedan får ni gå och sätta er och planera er labb. Därefter kan ni komma tillbaks och mäta igen. Det är snabba mätningar som gäller om alla ska hinna. | |||
[[Labbinstruktion PMs trådrulle]] | |||
==Övning på kopplingsplatta== | |||
[[Fil:Kopplingsplatta_m_resistorer_i_serie.JPG | right |300px]] | |||
{{TIS|Åke Dahllöf|[http://wikiskola.se/images/Övning_på_kopplingsplatta_Ellära.pdf Övning på kopplingsplatta]}} | |||
{{clear}} | |||
==Laboration - Dioder och transistorer== | |||
[[Fil:Diod-matning.png|240px|right]] | |||
{{svwp|diod}} | |||
Ta en lysdiod och variera spänningen mellan lämpliga negativa och positiva värden. Mät strömmen. Rita en IV-graf. | |||
Läs här om hur du kopplar och vilka värden du bör ha på ström och spänning: http://sv.wikipedia.org/wiki/Lysdiod#Inkoppling_av_lysdioder | |||
{{clear}} | |||
===Transistorn=== | |||
{{svwp| Transistor}} | |||
Titta på följande sida och testa en liknande uppkoppling: [[http://wikiskola.se/index.php?title=Några_elever_i_6B_bygger_en_radiostyrd_båt| lite om transistorn]] | |||
Läs på om transistorn: http://www.fy.chalmers.se/edu/lab/labpm/et5.pdf Uppgift 3. | |||
Sätt en bestämd spänning mellan emitter och kollegor. variera basspänningen. Mät strömmen vid emittern eller kollektorn samt basströmen. | |||
Rita grafer. | |||
Skriv instruktionen till en laborationsinstruktion om transistorn. | |||
==Laboration - EMS== | |||
{{TIS|Åke Dahllöf| | |||
: [http://wikiskola.se/images/Laboration_i_EMS_och_inre_resistans-2.pdf Laboration i EMS och inre resistans] | |||
}} | |||
==Laboration - Oscilloskopet== | |||
{{TIS|Åke Dahllöf| | |||
: [http://wikiskola.se/images/Hur_man_använder_oscilloskopet.pdf Hur man använder oscilloskopet] | |||
: [http://wikiskola.se/images/Praktisk_övning_oscilloskop.pdf Praktisk övning oscilloskop] | |||
}} | |||
==Laboration - Värme== | |||
{{TIS|Åke Dahllöf| | |||
: [http://wikiskola.se/images/7_Laboration_värmelära.pdf Laboration: Värmelära] | |||
}} | |||
[[Fil:Värmelabb.png|Exempel på mätvärden för den som inte kunde närvara]] | |||
Här är exempel på mätvärden från laborationen. | |||
[[En längre mätning av temperaturen när vatten svalnar]] | |||
== | ===Newtons avsvalningslag=== | ||
''' | ''Texten från svenska Wikipedia.'' | ||
[[Fil:Krzywa ostygania.svg|thumb|Temperaturförlopp vid avsvalning enligt Newton]] | |||
'''Newtons avsvalningslag''' säger att en kropp med [[temperatur]]en T<sub>0</sub>, som placeras i en omgivning | |||
som håller temperaturen T<sub>R</sub>, kommer att svalna på så vis att temperaturen minskar | |||
med en hastighet som är proportionell mot temperaturdifferensen T - T<sub>R</sub>. | |||
T - T<sub>R</sub> =(T<sub>0</sub>-T<sub>R</sub>)p<sup>t</sup> | |||
där T är kroppens temperatur efter t timmar, T<sub>0</sub> är | |||
kroppens starttemperatur, T<sub>R</sub> är omgivningens | |||
temperatur och p är en förändringsfaktor. | |||
Lagen kan också beskrivas med formeln: | |||
T - T<sub>R</sub>=(T<sub>0</sub> - T<sub>R</sub>) e<sup>-kt</sup> | |||
där k är en konstant. | |||
==Laboration - Temperaturen i en glödtråd== | |||
{{TIS | Åke Dahllöf | | |||
[[Media:Laboration_Temperatur_glödtråd_.pdf | Laboration - Temperaturen i en glödtråd ]] | |||
}} | |||
En laboration som vi kör på Elev för en dag. | |||
==Laboration - Kraft och rörelse== | |||
[ | {{TIS|Åke Dahllöf| | ||
: [http://wikiskola.se/images/Laboration_kraft_och_rorelse-1.pdf Laboration: Kraft och rörelse] | |||
}} | |||
Moment 4 till laborationen ovan | |||
Dra en kloss med den svarta plastiga sidan nedåt på det lutande planet. Anteckna dragkraften för flera olika vinklar på planet. | |||
== | ==Kraftmoment== | ||
{{TIS|Åke Dahllöf| | |||
: [[Media:4_Laboration_krafter_+_kraftmoment_förenklad.pdf | Laboration Kraftmoment]] | |||
}} | |||
== Idéer till kommande labbar == | ==Idéer till kommande labbar== | ||
* [http://www.danielbarker.se/fysik-a/experiment/medelvaerde-och-felanalys Medelvärde och felfortplantning] av Daniel Barker | *[http://www.danielbarker.se/fysik-a/experiment/medelvaerde-och-felanalys Medelvärde och felfortplantning] av Daniel Barker | ||
Nuvarande version från 31 januari 2019 kl. 22.58
Rapport
Läs mer här om att skriva labbrapport
Pendeln
Laboration - Friktion
Bedömning:
Exempel på mätvärden då normalkraften varierar.
Denna laboration tränar eleven i att mäta på krafter och friktion samt att se hur teoretiska kunskaper och modeller fungerar i verkligheten.
Friktion: Ny omarbetad mer öppen laboration
Laboration - Densitet
PDF-instruktiont
Tips till labben
Prover att mäta på:
Pb, Al, Fe, Cu, Sn, Zn, Bu, metallcylinder, sten.
Enhetsomvandlingar:
1 ml = 1 cm3 = 10-6 m3 1000 kg/m3 = 1 g/cm3
Formler och tabeller
- Sidor i (Gleerups) formelsamlingen: 45, 68, 81.
- Tabell: densitet
- Formelsamling Fysik 1 Heureka
- Enhetskonvertering Bra att ha om vågen råkade stå på dwt (Wikipedia:Pennyweight}
Mäta med skjutmått
Skjutmåttet har en nonieskala som gör att du kan mäta med en noggrannhet om 0.1 mm. Förstora bilden till höger så får du en fin animerad förklaring av hur nonieskalan fungerar.
Wikipedia skriver om Nonieskala
Jämför med tabellvärden
I denna widget kan du skriva in ett ämne (på engelska) och få fram dess densitet (samt molvikt, smältpunkt, kokpunkt).
{{#widget:WolframAlpha|id=8978466f5f79f88d64333e32b2bc1950|theme=blue|output=lightbox}}
Bedömning
Bedömningsmatris Äldre version i Word.
Laboration - Arkimedes
Vi labbar i helklass. läs på instruktionen i förväg.
| Uppgift |
|---|
| En rolig historia
Vilken favoritmaträtt hade Arkimedes? |
Facit: (klicka expandera till höger)
Didaktisk kommentar till Arikimedeslaborationen
Man skulle kunna kunna plocka ut sista delen med träklossen och vannan och göra den som en demo i helklass med klassrumsdiskussion. Den följer nämligen inte tankespåret i de övriga momenten i labben.
Laboration Tyngdaccelerationen
Hantera mätdata
Använd Excel eller anat kalylprogram för att omvandla värena till SI-enheter, addera intervallsträckor till position, beräkna hastighet och acceleration samt att rita grafer. nedan finns ett exempel på hur man kan göra. Titta på formlerna i cellerna så ser du hur man kan göra.
Länkar
- Tempograf
- Linköpings Universitet
- Fysikum Stockholms Universitet. Detta kompendium innehåller en mängd varianter för att mäta tyngdaccelerationen.
- Labinstruktion på Malmö Högskola
- Åsö Gymnasium
Bedömning: Bedömningsmatris för tyngdaccelerationslabben.
Problem med felaktigt resultat på tyngdaccelerationen
Här är två vt-diagram. Det till vänster ger fel värden på tyngdaccelerationen. I korthet beror det på att man använder hastigheter baserat på intervallet från början till mätpunkten. Det blir som att använda medelhastigheten. Jämför med uttrycket s = at2/2 vilket ger att a = 2 s/t2.
Man måste jobba med delta s och delta-t för att det ska funka. Se diagrammet till höger
GeoGebra
GeoGebra är ett gratisprogram som jag använt för att ta in mätvärden från tempografen som jag skrivit i Excel. Jag klistrade in dem i kalkylarket i GGB. Sedan anpassade jag en andragradsfunktion till mätpunkterna. Funktionen deriveradesi GGB vilket gav lutningen på en rät linje med koefficienten 8.8 vilket motsvarar mit resultat för tyngdaccelerationen.
Länk om du vill undersöka hur jag gjorde eller förbättra min GGB-fil: Filen finns här.
Du ser resultatet här (bild till höger, länken går till en GGB-applet):
Laboration - Energiomvandling
The width ”300" is invalid.
Du kan ladda ner Excelmallen här
Data från tyngdaccelerationen
Det är möjligt att använda data från tyngdaccelerationslabben. Då är det mindre intressant att göra om experimentet. istället kan man ta analysen ett steg längre. Se exempel:
Lär känna multimetern
Alla mäter spänningen över en spänningskub.
Läs instruktionen för multimetern noga.
Mät resistansen för motståndet. Tolka färgkoden och jämför om det stämmer.
Mät framspänningsfallet för en diod. Hur stämmer det med dina mätningar på dioden?
Mät temperaturen med temperaturgivaren. Hur fungerar temperaturgivaren? Är det ett termoelement?
Läs om resistorn:
Designa en laboration där man undersöker resistansens temperaturberoende.
Laboration IV-graf för resistorn
Koppla in ett motstånd i serie med en amperemeter och parallellt med en voltmeter. Använd en spänningskub och en kopplingsbräda.
här beövs bilder på multimetrarna och kopplingsbrädor.
Kretsscema ska ritas innan det praktiska börjar.
- Använd DIA till att rita kretsschemat.
Resultatet ska bli en graf i Excel eller liknande program.
Laboration Ellära - Resistans
Den här labben borde förändras så att moment två tas bort. Istället:
- Plotta Spänning som funktion av ström för två - tre resistanser
- I-V för en diod
- Längden på trådrullen
laboration Ellära - trådrullen
Vi ska inte köra den traditionella labben utan en enklare variant som ger oss mer tid för att repetera och lösa uppgifter. Den här labben är som ett minitest. Ni får komma fram en och en och bli presenterade för er uppgift. Ni kan göra en snabb mätning men sedan får ni gå och sätta er och planera er labb. Därefter kan ni komma tillbaks och mäta igen. Det är snabba mätningar som gäller om alla ska hinna.
Övning på kopplingsplatta
Laboration - Dioder och transistorer
Ta en lysdiod och variera spänningen mellan lämpliga negativa och positiva värden. Mät strömmen. Rita en IV-graf.
Läs här om hur du kopplar och vilka värden du bör ha på ström och spänning: http://sv.wikipedia.org/wiki/Lysdiod#Inkoppling_av_lysdioder
Transistorn
Wikipedia skriver om Transistor
Titta på följande sida och testa en liknande uppkoppling: [lite om transistorn]
Läs på om transistorn: http://www.fy.chalmers.se/edu/lab/labpm/et5.pdf Uppgift 3.
Sätt en bestämd spänning mellan emitter och kollegor. variera basspänningen. Mät strömmen vid emittern eller kollektorn samt basströmen.
Rita grafer.
Skriv instruktionen till en laborationsinstruktion om transistorn.
Laboration - EMS
Laboration - Oscilloskopet
Laboration - Värme
Här är exempel på mätvärden från laborationen.
En längre mätning av temperaturen när vatten svalnar
Newtons avsvalningslag
Texten från svenska Wikipedia.
Newtons avsvalningslag säger att en kropp med temperaturen T0, som placeras i en omgivning som håller temperaturen TR, kommer att svalna på så vis att temperaturen minskar med en hastighet som är proportionell mot temperaturdifferensen T - TR.
T - TR =(T0-TR)pt
där T är kroppens temperatur efter t timmar, T0 är
kroppens starttemperatur, TR är omgivningens
temperatur och p är en förändringsfaktor.
Lagen kan också beskrivas med formeln:
T - TR=(T0 - TR) e-kt
där k är en konstant.
Laboration - Temperaturen i en glödtråd
En laboration som vi kör på Elev för en dag.
Laboration - Kraft och rörelse
Moment 4 till laborationen ovan
Dra en kloss med den svarta plastiga sidan nedåt på det lutande planet. Anteckna dragkraften för flera olika vinklar på planet.
Kraftmoment
Idéer till kommande labbar
- Medelvärde och felfortplantning av Daniel Barker