Global EE

Лабораторная работа по физике, 7 класс: выталкивающая сила

Лабораторная работа по физике 7 класс «Определение выталкивающей силы» учит находить силу Архимеда по двум показаниям динамометра: в воздухе и в жидкости. Потом ты проверяешь, от чего она зависит и от чего нет. Ниже цель и приборы, ход, таблица, образец вывода и ошибки, из-за которых не сходятся числа.

Номер в учебнике. В издании И. М. Перышкин, А. И. Иванов. Физика. 7 класс. Базовый уровень, 6-е изд., Просвещение, 2026 (с. 217–219) работа называется «Изучение выталкивающей силы, действующей на погружённое в жидкость тело» и идёт под номером 9. В старых учебниках она может называться «Определение выталкивающей силы» и стоять под другим номером: узнаёшь её по двум показаниям динамометра, в воздухе и в воде.

Цель и приборы

Цель: найти выталкивающую силу как разность показаний динамометра и проверить, что она зависит от жидкости и от погружённого объёма, но не от массы тела.

Приборы: динамометр (в наборах ОГЭ на 1 Н с ценой деления 0,02 Н), штатив с нитью, два тела одного объёма и разной массы, два стакана: с водой и с солёной водой, мензурка.

В нашей установке «Сила Архимеда» есть режим «Динамометр»: подвешиваешь цилиндр, опускаешь его в воду, солёную воду, керосин или масло и смотришь, как стрелка идёт от веса P к показанию P₁. Мензурка рядом показывает объём вытесненной воды.

Ход работы

  1. Подвесь тело A к динамометру и запиши вес в воздухе P.
  2. Опусти A в воду целиком так, чтобы оно не касалось дна и стенок. Запиши показание P₁.
  3. Вычисли выталкивающую силу F_A = P − P₁.
  4. Повтори в солёной воде: запиши P₁ и F_A.
  5. Погрузи тело наполовину и повтори измерения в обеих жидкостях. Полное и половинное погружение записывай отдельно.
  6. Возьми тело B того же объёма, но другой массы. Сравни F_A для A и B в одной жидкости.
  7. Если просит учитель, измерь объём вытесненной воды мензуркой и проверь F_A = ρ·g·V.

Таблица измерений

Шаблон для тетради. Показания динамометра с ценой деления 0,02 Н записывай с погрешностью ±0,02 Н; у разности погрешность вдвое больше, ±0,04 Н.

Тело Жидкость Погружение P, Н P₁, Н F_A = P − P₁, Н (±0,04)
A вода целиком
A вода наполовину
A солёная вода целиком
A солёная вода наполовину
B вода целиком
B солёная вода целиком

Колонку «P» заполняй один раз для каждого тела: вес в воздухе от жидкости не зависит.

Как оформить вывод

Образец (числа учебные): «Вес тела A в воздухе 0,80 Н. В воде целиком P₁ = 0,30 Н, F_A = 0,50 Н; при погружении наполовину F_A = 0,25 Н, то есть вдвое меньше. В солёной воде целиком F_A = 0,60 Н, больше, чем в пресной. Тело B с другой массой и тем же объёмом в воде выталкивается с той же силой 0,50 Н. Вывод: выталкивающая сила растёт с погружённым объёмом и с плотностью жидкости и не зависит от массы тела.»

Шаблон: «F_A в … равна … Н (целиком) и … Н (наполовину), значит с погружённым объёмом она … . В … F_A … чем в … , значит она зависит от … жидкости. У тел A и B с разной массой и одинаковым объёмом F_A … , значит от массы тела она … . Погрешность разности ±0,04 Н.»

Где ошибаются

  1. Тело касается дна. Тогда динамометр показывает не P − F_A: на тело давит ещё опора. Наша установка предупреждает «так мерить нельзя», подвешивай тело в толще воды.
  2. Подставляют массу тела в формулу силы Архимеда. Масса в неё не входит: F_A = ρ·g·V зависит от плотности жидкости и погружённого объёма.
  3. Сравнивают показания, а не силы. У A и B показания динамометра разные, потому что веса разные, а выталкивающая сила одна.
  4. Забывают про погрешность разности. Две погрешности складываются: ΔF_A = 2·ΔP.
  5. Путают объёмы. Объём вытесненной воды равен объёму погружённой части. Для «наполовину» отсчитывай по поверхности воды, а не по краю стакана.

Шпаргалка за 30 секунд

Алгоритм за четыре шага:

  1. P — вес в воздухе, P₁ — в жидкости.
  2. F_A = P − P₁ (измерение).
  3. F_A = ρ_ж·g·V_погр (проверка расчётом; в ОГЭ g = 10 м/с²).
  4. В выводе: растёт с V_погр и ρ_ж, от массы не зависит.

Типичная ошибка в выводе: написать «чем тяжелее тело, тем больше выталкивающая сила». Тяжёлое тело сильнее тянет вниз, а выталкивающая сила от массы не зависит.

Контрольные вопросы

  1. Почему в воде динамометр показывает меньше, чем в воздухе? Жидкость выталкивает тело вверх, и эта сила вычитается из веса: P₁ = P − F_A.
  2. От чего зависит выталкивающая сила? От плотности жидкости и объёма погружённой части тела.
  3. Что будет, если вместо воды взять керосин? Сила станет меньше: плотность керосина меньше плотности воды.
  4. Как найти объём тела мензуркой? Налить воду, записать уровень, опустить тело, записать новый уровень. Объём равен разности.
  5. Почему тело нельзя класть на дно? Опора тоже давит на тело, и показание динамометра перестаёт быть P − F_A.

Следующий шаг: открой установку «Сила Архимеда», погрузи цилиндр в разные жидкости и сравни показания. Дальше по теме идёт закон Архимеда 7 класс и работа про условия плавания тел. На экзамене такой опыт встретится в 17 задании ОГЭ физика, комплект № 1: там у стального и алюминиевого цилиндров № 1 и № 2 объём одинаковый, 25 см³, а массы разные, и по ним проверяют, что выталкивающая сила от массы не зависит. Свои числа можно проверить с преподавателем на пробном занятии по физике.

Частые вопросы

Как найти выталкивающую силу в лабораторной работе?

Измерь вес тела в воздухе P, затем вес в жидкости P₁ и вычти: F_A = P − P₁. Тело при этом не должно касаться дна.

Какой вывод написать в лабораторной работе по физике про силу Архимеда?

Скажи, как сила менялась при смене жидкости и объёма погружённой части, и что у тел одного объёма и разной массы она одинакова. Образец выше.

Какая погрешность у разности показаний динамометра?

Погрешности двух отсчётов складываются. Если цена деления 0,02 Н, то ΔF_A = 0,04 Н.

Разберёмся вместе?

Начни с пробного занятия — найди слабую тему и разбери её с преподавателем.

Попробовать