Eksperimentālais un pētnieciskais darbs

fizikā (2)

Pētnieciskā laboratorijas darba veikšana, datu ieguve un apstrāde. Gatavošanās kontroldarbam.

Pētnieciskā darbība

Pētāmo lielumu noteikšana

Ūdens tecēšanas ātrumu upē var ietekmēt:• gultnes dziļums• gultnes platums• attālums no upes krasta•ūdens daudzums upē (vasara vai pavasara plūdi)…

Pētījumā izvēlās vienu no maināmajiem lielumiem: tas ir neatkarīgais lielums (gultnes platums L)

Pētījumā izvēlās vienu no mērāmajiem

parametriem: tas ir atkarīgais lielums (upes tecēšanas ātrums v)

Lai eksperiments būtu pareizs, visi lielumi, kurus varētu mainīt, jānodrošina nemainīgi: tie ir fiksētie lielumi (mērījumi jāveic vietās, kur ir vienāds gultnes dziļums, vienādā attālumā no upes krasta, apstākļos, kad ir nemainīgs ūdens daudzums utt.)

Pētāmie lielumi:

Neatkarīgais lielums – lielums, kuru mēs kontrolēti mainām pētījuma laikā

Piemēram, upes gultnes platums L [m]

Atkarīgais lielums – lielums, kurš mainās, jo mēs mainām neatkarīgo lielumu

Piemēram, straumes ātrums v [m/s]

Fiksētie lielumi – lielumi, kurus visu pētījuma laiku nodrošinām nemainīgus.

Piemēram, gultnes dziļums, attālums no upes krasta, nemainīgs ūdens daudzums

Pētāmās problēmas formulēšana Pētāmās problēmas formulējumā iekļauj

neatkarīgo lielumu, atkarīgo lielumu un pētāmo objektu:

Kā pētāmajam objektam mainīsies atkarīgais lielums (ko mērām), izmainot neatkarīgo lielumu (kuru mainām)?

Piemēram: Kā mainās ūdens tecēšanas ātrums, ja mainās gultnes

platums?

Hipotēzes (pieņēmuma) formulēšanaHipotēze atbild uz pētījuma jautājumu. Arī tās

formulējumā iekļauj neatkarīgo lielumu, atkarīgo lielumu un pētāmo objektu:

Mainot objekta neatkarīgo lielumu (kā), atkarīgais lielums mainīsies (kā), jo ….. (sprieduma pamatojums)

Piemēram: Platākajā gultnes vietā ūdens tecēšanas ātrums ir

mazāks nekā šaurākajā gultnes vietā, jo...

Darba piederumu, vielu izvēleIzvēlas, kādi piederumi un

vielas nepieciešami, lai pārbaudītu izvirzīto hipotēzi.Mērierīcēm novērtē mērapjoma

atbilstību un mērījumu precizitāti,Norāda mērierīču un vielu

lietošanas mērķi,Ja nepieciešams, norāda

nepieciešamos drošības noteikumus.

Piemēram: Tālmērs attāluma L noteikšanai,

500 ± 10 m. Nav piemērots izmantošanai zem ūdens.

Darba piederumu, vielu izvēleViegls peldošs priekšmets (laiviņa) straumes

ātruma noteikšanai.Tālmērs (500 ± 5 m) upes platuma L

noteikšanai. Nav piemērots izmantošanai zem ūdens.

Koka līste un mērlente (10 ± 0,01 m) upes dziļuma noteikšanai.

Hronometrs (30 min ± 0,2 s) straumes ātruma noteikšanai.

Darba gaitas plānošanaPlāno visas darbības, kas nepieciešamas hipotēzes pārbaudīšanai. Ja

nepieciešams, norāda drošības pasākumus.

1. Ar tālmēru (vai mērlenti) nosaka upes platumu (neatkarīgais lielums) vairākās vietās.

2. Ar koka līstes un mērlentes palīdzību izmēra upes dziļumu (fiksētais lielums) šajās vietās.

3. Izvēlas vietas, kur upes dziļums ir vienāds, bet platums atšķirīgs un atzīmē tās.

4. Katrā izvēlētajā vietā nosaka laiviņas veikto attālumu s laikā t , izmērot lielumus ar hronometru un mērlenti vai tālmēru.

5. Mērījumu datus reģistrē tabulā.

Kā nosaka straumes ātrumu (atkarīgais lielums)?

Novērošana, mērīšana, datu reģistrācija

N.p.k. Dziļums D, m Platums L, m Laiks t, s Attālums s, m Ātrums v, m/s

1. 0,50 2,10 1,52 1,22 0,80

2. 0,50 2,20 2,15 1,63 0,76

3. 0,50 2,40 2,25 1,57 0,70

4. 0,50 3,10 1,90 1,03 0,54

5. 0,50 3,20 2,10 1,09 0,52

Neatkarīgais lielumsFiksētais lielums

Mērījumu rezultāti

Atkarīgais lielums

t

sv =

Ātruma skaitliskais lielums noapaļots ar 2 zīmēm aiz komata – kā visiem mērījumiem.

Datu apstrādeJa iespējams, rezultātus attēlo grafiski.Izvēlas piemērotāko grafika veidu.

Uz asīm norāda pētāmos lielumus:uz x ass – neatkarīgais lielums (upes platums) un tā

mērvienība,uz y ass – atkarīgais lielums (straumes ātrums) un tā

mērvienība

Uzraksta grafika nosaukumu, tajā iekļaujot neatkarīgo lielumu, atkarīgo lielumu un pētāmo objektu.

Upes platuma ietekme uz tās straumes ātrumu.

Upes platuma ietekme uz tās straumes ātrumu.

Rezultātu analīze, izvērtēšana

• Kāda likumsakarība tika novērota eksperimentā?

• Kādi faktori, kas nebija minēti darba aprakstā, varēja ietekmēt rezultātus?

• Vai bija kādi negaidīti rezultāti, novērojumi?• Kā iespējams pilnveidot šo eksperimentu?

SecinājumiNorāda, vai izvirzītā hipotēze apstiprinājās.

Pamato, ar ko to var pierādīt.Ja hipotēze neapstiprinās, apraksta atšķirības

un norāda to cēloņus.

Piemēram: Eksperimentā apstiprinājās izvirzītā hipotēze:

platākajā gultnes vietā ūdens tecēšanas ātrums ir mazāks nekā šaurākajā gultnes vietā

Rezultātu prezentācija

• Raksturo pētāmo problēmu.• Nosauc izvirzīto hipotēzi.• Raksturo, kā hipotēze tiek pārbaudīta (metodes,

darba paņēmieni, īpašas nianses, kas jāņem vērā).• Parāda iegūtos rezultātus, tos izskaidro.• Formulē secinājumus.

• ! Uzstāšanās kultūra (apģērbs, stāja, runas skaļums, zinātiskās valodas lietošana utt.)

Mācību grāmatas:

• PUĶĪTIS: 6.-18.lpp.

Nākamajā stundā – kontroldarbs

(1. variants prezentācijas turpinājumā,

tiks izsūtīts e-klases pastā, ir pieejams

http://skolas.lu.lv/course/view.php?id=499#section-1 (viesu parole: fizika)