Temat

Jak zmierzyć siłę?

Etap edukacyjny

Drugi

Podstawa programowa

III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.

Czas

45 minut

Ogólny cel kształcenia

Posługiwanie się siłomierzem.

Kształtowane kompetencje kluczowe

1. Rozpoznanie przyrządu do pomiaru siły.

2. Odczytywanie wartości siły z wykorzystywaniem siłomierza.

Cele (szczegółowe) operacyjne

Uczeń:

- opisuje budowę siłomierza,

- odczytuje wartość siły z siłomierza.

Metody kształcenia

1. Eksperyment w klasie.

Formy pracy

1. Praca w grupach podczas wykonywania doświadczeń.

2. Praca z całą klasą.

Etapy lekcji

Wprowadzenie do lekcji

Ilustracja przedstawiająca wózek pchany przez człowieka z zaznaczoną siłą działania

[Ilustracja 1]

Polecenie 1

a) Podaj trzy cechy siły działającej na wózek.

b) Jakim przyrządem można zmierzyć siłę?

Realizacja lekcji

Doświadczenie: Skonstruowanie prostego siłomierza

Problem badawczy:

Jak zaprojektować prosty siłomierz?

Hipoteza badawcza:

Rozciąganie sprężyny jest związane z liniową zależnością pomiędzy siłą rozciągającą a deformacją tej sprężyny.

[Ilustracja 2]

Liniowa zależność długości sprężyny od przyłożonej do niej siły może posłużyć do zbudowania przyrządu mierzącego wartość siły.  Musimy jeszcze tylko wyskalować siłomierz, czyli sprężynkę z obciążnikami.

[Slideshow]

Doświadczenie: Siłomierz

Cel: Konstrukcja urządzenia do pomiaru siły (siłomierza)

Co będzie potrzebne:

a) sprężynka,

b) pięć ciężarków o masie 100 g każdy,

c) statyw z uchwytami,

d) kartka papieru milimetrowego podklejona na tekturce lub linijka.

Instrukcja wykonania:

1. Zaczep jeden koniec sprężynki o ramię statywu.

2. Obciąż sprężynę ciężarkiem 100 g.

3. Na kartce papieru lub linijce oznacz położenie ciężarka (będzie ono odpowiadać sile 1 N).

4. Dokładaj kolejne ciężarki i powtarzaj czynności opisane w punktach od 2) do 4) odpowiednio dla dwóch ciężarków (2 N), trzech (3 N), czterech (4 N) i pięciu (5 N).

5. Dokonaj pomiaru wybranego ciała o małej masie, np. długopisu.

Podsumowanie doświadczenia:

Przyrządem do pomiaru siły, który właśnie skonstruowałeś, jest siłomierz. Teraz możesz za jego pomocą mierzyć ciężary ciał, których masa nie przekracza pół kilograma!

Polecenie 2

Otwórz aplet i wykonaj poniższe trzy ćwiczenia.

[Geogebra aplet]

Polecenie 3

Opisz elementy budowy siłomierza.

Polecenie 4

Odczytaj wartości sił przedstawionych na siłomierzu, dla obciążenia 100 g, 200 g i 250 g.

Polecenie 5

Jaką wartość siły wskaże siłomierz jeżeli zawiesimy na nim 6 odważników o masie 50 g każdy?

Podsumowanie lekcji

Siłomierz jest przyrządem służącym do pomiaru wartości działającej siły.