SỬ DỤNG BỘ THÍ NGHIỆM ADDESTATION DẠY HỌC CÁC BÀI THỰC HÀNH VẬT LÝ TRONG CHƢƠNG TRÌNH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

1 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG BỘ THÍ NGHIỆM ADDESTATION DẠY HỌC CÁC BÀI THỰC HÀNH VẬT LÝ TRONG CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LĨNH VỰC: VẬT LÝ... Dạy học trực tuyến, các thiết bị

1

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

SỬ DỤNG BỘ THÍ NGHIỆM ADDESTATION DẠY HỌC CÁC BÀI THỰC HÀNH VẬT LÝ TRONG CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC

PHỔ THÔNG

LĨNH VỰC: VẬT LÝ

2

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

TRƯỜNG THPT TÂN KỲ 3

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

SỬ DỤNG BỘ THÍ NGHIỆM ADDESTATION DẠY HỌC CÁC BÀI THỰC HÀNH VẬT LÝ TRONG CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC

PHỔ THÔNG

Môn : Vật lý Người thực hiện : Đậu Văn Minh

Tổ chuyên môn : Khoa học tự nhiên Năm học : 2021 - 2022

Số điện thoại : 0816421678

Qua thực hành thí nghiệm học sinh nắm vững tri thức, biến tri thức thành niềm tin, hình thành những năng lực thực nghiệm khoa học, kích thích hứng thú học tập bộ môn và bồi dưỡng những phẩm chất và năng lực cần thiết của người lao động mới như: năng lực quan sát, tính chính xác, cẩn thận, cần cù, tiết kiệm, hợp tác và tổ chức lao động khoa học

Thí nghiệm là phương tiện giúp học sinh được trải nghiệm – Thông qua thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải làm việc tự lực hoặc hợp tác nhóm , nhờ đó có thể phát huy vai trò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong công việc của các học sinh

Để thí nghiệm vật lý được thành công thì thiết bị thí nghiệm và phương án thí nghiệm đóng vai trò quan trọng Kết quả thí nghiệm chính xác, kiểm chứng

lý thuyết sẽ tạo niêm tin , hứng thú học tập cho học sinh, đồng thời tạo thuận lợi cho giáo viên trong việc sử dụng thí nghiệm vật lý và đổi mới phương pháp dạy học phát triển phẩm chất năng lực học sinh

Thực tế dạy học qua nhiều năm sử dụng, theo thời gian một số thiết bị đã bộc lộ những hạn chế, gây ra lúng túng cho giáo viên và học sinh làm mất niềm tin, hứng thú học tập thông qua thí nghiệm Do đó cần chọn các bộ thí nghiệm vật lý có tính chính xác và hiện đại phù hợp với sự phát triển của khoa học công nghệ

Thông qua các bài thực hành, học sinh hiểu sâu sắc hơn các khái niệm và hiện tượng Vật lí, tin tưởng vào các chân lí khoa học, quan sát được một số hiện tượng bổ sung cho bài học, củng cố những kiến thức đã học được từ các bài giảng lí thuyết, tập cho các em khả năng vận dụng lí luận vào thực tiễn và giải thích được các hiện tượng Vật lí đơn giản đang xảy ra trong thế giới tự nhiên Tuy nhiên, để đạt được các mục đích trên thì cần phải đảm bảo được các yếu tố như điều kiện cơ sở vật chất, kĩ năng hướng dẫn của giáo viên, thời gian, sự chuẩn bị của giáo viên và học sinh, nhất là các thiết bị thí nghiệm đo có độ chính xác cao và đồng bộ

Dạy học trực tuyến, các thiết bị thí nghiệm cảm biến kết nối máy tính cho kết quả đo nhanh đồng thời sử dụng phần mềm xử lí số liệu cho kết quả nhanh giúp học sinh thấy rõ bản chất hiện tượng vật lý, tiếp thu bài học một cách dễ dàng và góp phần nâng cao chất lượng dạy học

4

Trong quá trình dạy học vật lý, chúng tôi sử dụng các thiết bị thí nghiệm hiện có ở trường, trong đó có thiết bị thí nghiệm cảm biến Addestation với mục đích tổ chức các tiết thí nghiệm lý thú, thông qua thí nghiệm vật lý nhằm hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực của học sinh Với lí do đó tôi chọn đề tài

„Sử dụng bộ thí nghiệm Addestation dạy học các bài thực hành Vật Lý trong chương trình trung học phổ thông‟

II Mục đích nghiên cứu

Nhằm nâng cao hiệu quả việc sử dụng thiết bị thí nghiệm trong quá trình dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông

III Đối tƣợng khảo sát thực nghiệm

Bộ thí nghiệm Addestation và các bộ thí nghiệm hiện có ở trường THPT Các bài thí nghiệm thực hành trong chương trình vật lý THPT

Xây dựng phương án thí nghiệm và sử dụng hợp lý bộ thí nghiệm Addestion trong quá trình dạy học các bài thực hành thí nghiệm vật lý

Phương pháp thực nghiệm và phân tích tổng hợp kinh nghiệm

Phương pháp thực nghiệm sư phạm: tổ chức hoạt động dạy và học, ghi chép, chụp ảnh, quay phim, khảo sát kết quả học tập, rút kinh nghiệm giờ dạy, phân tích diễn biến quá trình thực nghiệm

Điều tra phân tích thực trạng sử dụng bộ thí nghiệm Addestation trong dạy học vật lý

IV Đóng góp mới của đề tài

Điều tra được thực trạng sử dụng thiết bị thí nghiệm Addestation dạy học Vật lý ở một số trường THPT của tỉnh Nghệ An Phân tích các nguyên nhân, khó khăn, xây dựng phương án thí nghiệm và sử dụng hợp lý bộ thí nghiệm Addestion dạy học các bài thực hành thí nghiệm vật lý

V Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 10 năm 2021 đến tháng 3 năm 2022

5

PHẦN HAI: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

I Thực trạng sử dụng bộ thí nghiệm Addestation dạy học các bài thực hành trong chương trình vật lí trung học phổ thông

Trong chương trình vật lí trung học phổ thông hiện hành có 9 bài thí nghiệm thực hành: Phần cơ học gồm có thí nghiệm khảo sát chuyển động rơi tự

do, xác định gia tốc rơi tự do; xác định hệ số ma sát trượt; khảo sát các định luật dao động của con lắc đơn Thí nghiệm điện gồm: xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa; khảo sát đặc tính chỉnh lưu của Đi ốt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của Tranzito; khảo sát mạch điện xoay chiều RLC Thí nghiệm quang học gồm: xác định tiêu cự của thấu kính phân kỳ; xác định bước sóng ánh sáng Phần nhiệt học có thí nghiệm xác định hệ số căng bề mặt chất lỏng

Để tìm hiểu thực trạng sử dụng bộ thí nghiệm Addestation tôi đã tiến hành khảo sát bằng phiếu đối với 30 giáo viên dạy môn vật lý ở trường THPT ở một

Biểu đồ thống kê mức độ sử dụng bộ thí nghiệm Addestation dạy học vật lý

17%

Giáo viên sử dụng chưa thành thạo thiết bị thí nghiệm hiện đại có kết nối máy tính, tốn nhiều thời gian chuẩn bị thí nghiệm, nên giáo viên ngại không tiến hành được các thí nghiệm

Sĩ số lớp học đông học sinh, số lượng thiết bị thí nghiệm không đủ cho các nhóm học sinh thí nghiệm; giáo viên không bao quát và trợ giúp hết các nhóm học sinh thí nghiệm dẫn đến không hoàn thành đúng kế hoạch bài dạy, nên giáo viên ít lựa chọn các thí nghiệm

Thiếu tài liệu hướng dẫn sử dụng thiết bị thí nghiệm; hình thức kiểm tra và thi cũng là một rào cản giáo viên tìm tòi, sáng tạo trong việc sử dụng thiết bị thí nghiệm

Trên có sở phân tích nguyên nhân và khó khăn đã đề cập ở trên chúng tôi thấy việc sử dụng bộ bí nghiệm Addestation có kết nối máy tính là cần thiết và cần có tài liệu hướng dẫn sử dụng thiết bị thí nghiệm để khi sử dụng thí nghiệm

có kết quả thuyết phục, rút ngắn thời gian thí nghiệm và xử lí số liệu nhằm khắc phục những khó khăn nêu trên

Rất cần thiết Cần thiết Không cần thiết

Biểu đồ thống kê sự cần thiết sử dụng thiết bị thí nghiệm có kết nối máy tính

53%

7

Việc sử dụng các các thiết bị thí nghiệm truyền thống - không ghép nối với máy vi tính và việc sử dụng các thí nghiệm có ghép nối với máy vi tính cùng có chung tiến trình như sau:

- Tiến hành thí nghiệm để có thể quan sát được hiện tượng, quá trình vật lí cần nghiên cứu

- Thu thập số liệu đo; xử lí số liệu đo và trình bày kết quả thí nghiệm Từ các kết quả xử lí đó, tìm ra hay chứng tỏ sự tồn tại các mối quan hệ có tính qui luật trong hiện tượng, quá trình đang nghiên cứu

Cùng có một tiến trình như nhau, song thiết bị thí nghiệm kỹ thuật số có thể ghép nối với máy vi tính có sự hỗ trợ của phần mềm, nhiều công việc được hoàn thành tự động theo một chương trình đã định sẵn, vì thế giảm được đáng kế thời gian thu thập và xử lí số liệu nên cho kết quả thí nghiệm nhanh hơn

Khâu thu thập số liệu đo là khâu hết sức quan trọng trong thực nghiệm Trong mỗi lần thí nghiệm thường phải đo từ 2 đại lượng trở lên và lại phải đo nhiều giá trị khác nhau Rồi cùng một thí nghiệm lại phải tiến hành nhiều lần, đo nhiều lần Từ các số liệu đó nếu xử lí số liệu không có sự hỗ trợ của máy tính và các phần mềm hỗ trợ thì thời gian, công sức thu thập số liệu, xử lí số liệu là rất đáng kể và ở nhiều thí nghiệm công việc này là khó khăn đối với giáo viên và học sinh

Thí nghiệm có kết nối với máy vi tính, nhờ máy vi tính và phần mềm, ta có thể phân tích, xử lí số liệu theo các chương trình do phần mềm định sẵn, ý định phân tích, xử lí số liệu như thế nào là do giáo viên hay học sinh lựa chọn Còn các phép tính toán cụ thể như: cộng, trừ, nhân, chia, bình phương, khai căn , lập các biểu bảng, vẽ các đồ thị về các mối quan hệ giữa các đại lượng đang nghiên cứu đều do máy vi tính thực hiện Các kết quả tính toán, các biểu bảng cũng như các đồ thị này cũng được hiển thị ngay trên màn hình máy vi tính Quá trình tính toán, lập biểu bảng hay vẽ đồ thị này máy vi tính chỉ làm trong trong vài giây tới một vài phút Kết quả hiển thị trên màn hình là hoàn toàn chính xác và rất khoa học, đẹp đẽ Còn trong thí nghiệm không được kết nối và

hỗ trợ của máy vi tính việc lập biểu bảng, tính toán hay vẽ đồ thị trong quá t nh

xử lí số liệu một cách “thủ công” thường chiếm rất nhiều thời gian và nhiều khi cũng rất khó khăn

Có thể đưa ra ví dụ cụ thể sau để so sánh ưu nhược điểm giữa thí nghiệm

có hỗ trợ của máy vi tính và không có hỗ trợ của máy vi tính:

Trong thí nghiệm xác định suất điện động và điện trở trong của Pin điện hóa Thí nghiệm không có kết nối máy vi tính sau khi thu thập số liệu về hiệu điện thế và cường độ dòng điện thì việc vẽ đồ thị để tìm mỗi quan hệ giữa cường

độ dòng điện và hiệu điện thế mất rất nhiều thời gian Còn thí nghiệm có kết nối máy tính Addestation sau khi thực hiện xong phép đo chỉ việc ấn vào biểu tượng

8

vẽ đồ thị là đồ thị được hiển thị trên màn hình và lựa chọn phương pháp hồi quy tuyến tính là hiển thị luôn mỗi quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế

Thí nghiệm khảo sát các định luật con lắc đơn, học sinh và giáo viên mất rất nhiều thời gian để vẽ các đồ thị về mỗi quan hệ giữa chu kỳ, bình phương của chu kỳ với chiều dài con lắc đơn Còn thí nghiệm Addestation có kết nối máy tính và hỗ trợ của phần mềm thì việc vẽ đồ thị chỉ mất vài chục giây Đồ thị

có thể phóng to thu nhỏ và có thể hiển thị nhiều đồ thị trên màn hình để học sinh quan sát

Việc sử dụng thí nghiệm có kết nối với máy vi tính và có hộ trợ của phần mềm kết hợp với các phương tiện dạy học không có kết nối với máy vi tính trong dạy học thí nghiệm thực hành vật lí trong chương trình vật lí phổ thông có

ý nghĩa rất quan trọng; một mặt phát huy được tính ưu việt của thí nghiệm kết nối với máy vi tính như kể trên, mặt khác đảm bảo rèn luyện các kĩ năng và phương pháp đo lường, tính toán đối với các đại lượng cơ bản của vật lí

Ở trường trung học phổ thông hiện nay có các thí nghiệm không có kết nối máy vi tính và bộ thí nghiệm Addestation có kết nối máy vi tính và phần mềm

hỗ trợ; giáo viên và học sinh cần từng bước tiếp cận với các thí nghiệm có ghép nối với máy vi tính bên cạnh các thí nghiệm với các thiết bị đo và cách xử lí số liệu truyền thống để nâng cao hiệu quả dạy học

II Cơ sở lý thuyết sử dụng bộ thí nghiệm Addestation dạy các bài thí nghiệm thực hành trong chương trình vật lý THPT

II.1 Bộ thí nghiệm Adestation

Bộ thí nghiệm Addestation gồm các cảm biến và thiết bị thu thập và xử lí tín hiệu cầm tay aMixer MGA cùng với phần mềm Addestation MGA có thể kết nối máy tính Phần mềm Addestation MGA là phần mềm dùng cho các thí nghiệm vật lý hoạt động nhờ lấy các tín hiệu từ bộ cảm biến đưa vào aMixer MGA có thể kết nối máy vi tính Sau đó xử lí và biểu diễn số liệu dưới nhiều dạng khác nhau như: bảng số liệu, đồ thị, biểu đồ… phụ thuộc vào ý đồ của người sử dụng

II.2 Khảo sát chuyển động rơi tự do Xác định gia tốc rơi tự do

Thí nghiệm sử dụng cổng quang điện kết nối với

aMixer MGA thu thập thời gian chuyển động của

thước nhựa, hiển thị bằng đồ thị từ đó tính được vận

tốc của các dải đen trên thước nhựa tại các thời điểm

khác nhau

Cổng quang điện hoạt động dựa trên việc

phát và thu tia hồng ngoại giữa đầu phát và đầu thu

Trong trường hợp không có vật cản đường truyền

tia hồng ngoại giữa đầu phát và đầu thu, đầu thu sẽ

Hình 2.1

9

nhận đầy đủ tín hiệu và cổng quang điện sẽ sinh ra một điện áp 5V Nếu có vật nào đó ở giữa đầu phát và đầu thu, tia hồng ngoại sẽ bị chặn và cổng quang điện sẽ không sinh điện áp – Hình 2.1

Một thước nhựa có bảy dải đen, độ rộng

mỗi dải đen là rơi tự do qua cổng quang điện

– Hình 2.2, khi dải đen chắn tín hiệu giữa đầu

phát và đầu thu thì cổng quang điện không sinh

ra điện áp, qua thiết bị xử lý tín hiệu aMixer

MGA và phần mềm Addestation MGA hiển thị

t1 mà dải đen đầu tiên đi qua và thời điểm t7 là

dải đen thứ bảy đi qua cổng quang điện.Từ đó

tính được gia tốc rơi tự do: g =

aMixer MGA Miếng xốp

Trụ thép

Cổng quang điện

10

II.3 Đo hệ số ma sát trƣợt

Cơ sở của thí nghiệm là dùng cảm biến

chuyển động để thu thập thời gian và tọa độ

chuyển động của vật trượt trên mặt phẳng

nghiêng một góc α, qua thiết bị xử lý tín

hiệu aMixer MGA để vẽ đồ thị tọa độ thời

gian – Hình 2.4 Từ đồ thị xác định thời

gian t và quãng đường S của một vật trượt

không vận tốc ban đầu trên mặt phẳng

nghiêng rồi tính gia tốc a = và tính hệ số

Thông qua phản xạ của sóng âm, cảm biến này sẽ phát hiện và tính toán sự chuyển động của vật thể trong môi trường ấy một cách chính xác nhất

Nguyên lý hoạt động của thiết bị cảm biến chuyển động như sau:

Cảm biến siêu âm với cấu tạo chứa đầu dò điện âm và mô-đun điện tử sẽ sử dụng đầu dò điện âm, cảm biến đo mức truyền một loạt các xung siêu âm lan ra

bề mặt Hay nói cách khác đó là bản thân cảm biến sẽ phát ra sóng liên tục với tốc độ của sóng siêu âm Khi sóng siêu âm tiếp xúc với các vật cản thì sẽ phát tính hiệu xung truyền về cảm biến siêu âm - Hình 2.5 Sau đó, cảm biến sẽ phân tích và chuyển đổi thành tín hiệu analog để biết được khoảng cách từ vật cản đến cảm biến là bao nhiêu Do đó chúng ta có thể đo được khoảng cách từ cảm biến đến vật cản

Hình 2 4

Hình 2.5

11

II.4 Xác định hệ số căng mặt ngoài của

chất lỏng

Thí nghiệm sử dụng cảm biến lực để đo

trọng lực P của vòng nhôm và hợp lực F của

trọng lực và lực căng bề mặt chất lỏng – Hình

2.6

Treo vòng nhôm vào cảm biến lực, để đo

trọng lực P của vòng nhôm Điều chỉnh vòng

nhôm vừa chạm bề mặt chất lỏng trong cốc thì

cảm biến lực đo được lực tổng hợp F = Fc + P

của lực căng và trọng lực Tính lực căng bề mặt

chất lỏng: FC = F – P

Dùng thước kẹp đo đường kính trong d và

đường kính ngoài D của vòng nhôm, rồi tính hệ

số căng mặt ngoài của chất lỏng

( )

II 5 Xác định suất điện động và điện trở trong của Pin

Biểu thức hiệu điện thế mạch ngoài trong một mạch điện kín UN = E – Ir muốn xác định suất điện động E và điện trở trong r thì thiết lập mạch điện trên bảng điện aMatrix như hình 2.7 Kẹp 2 đầu cảm biến dòng điện và cảm biến điện thế vào mạch (đầu đỏ kẹp vào chiều “+”, đầu đen kẹp vào chiều “-”) Cảm biến điện thế và cảm biến dòng điện đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện Thay đổi điện áp bằng cách điều chỉnh biến trở và đo điện áp và cường độ dòng điện nhiều lần và ghi vào bảng số liệu

Sử dụng phần mềm Addestation vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện, hồi quy tuyến tính được phương trình dạng y =

b - ax, so sánh với biểu thức hiệu điện thế mạch ngoài ở trên xác định được điện trở trong r = a và suất điện động của Pin E = b

Hình 2.7

Hình 2.6 Cảm biến lực

12

II.6 Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của đi ốt bán dẫn

Thiết lập mạch điện như hình dưới trên bảng điện aMatrix – hình 2.8 Kẹp

2 đầu cảm biến dòng điện và cảm biến điện thế vào mạch (đầu đỏ kẹp vào chiều

“+”, đầu đen kẹp vào chiều “-”) để đo điện áp và dòng điện phân cực thuận Sau

đó đổi cực của Điốt và đo điện áp và dòng điện phân cực ngược

Sử dụng phần mềm Addestation vẽ đồ thị biểu diễn mỗi quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện

II.7 Khảo sát dao động của con lắc đơn

Thí nghiệm này sử dụng cảm biến chuyển động quay kết nối với aMixer MGA – Hình 2.9a, để ghi và hiển thị đồ thị tọa độ dao động của con lắc đơn theo thời gian Sử dụng phần mềm Addestation để xác định thời gian t của n dao động của con lắc đơn bằng cách xác định độ lệch thời gian của n dao động – Hình 2.9b Xác định chu kỳ dao động T =

Hình 2.8

Hình 2.9b Hình 2.9a

vào l và phương pháp hồi quy tuyến tính tìm hệ số tỉ

lệ của của T2 với l

Từ đồ thị nhận xét, kết luận về sự ảnh hưởng của chiều dài, khối lượng và biên độ dao động của con lắc đơn đối với chu kỳ dao động

II.8 Khảo sát mạch điện RLC mắc nối tiếp

Thiết lập mạch điện trên aMatrix như hình 2.10 Dùng cảm biến điện thế kết nối aMixer MGA ghi đồ thị biến thiên của điện áp xoay chiều theo thời gian

Sử dụng phần mềm Addestation xác định hiệu điện thế xoay chiều UR; UL; UC; hai đầu các đoạn mạch R, L, C – Hình 2.11

Biết tần số dòng điện f và điện trở R, xác định được

độ tự cảm L của cuộn cảm và điện dung C của tụ điện

= L =

= C =

III Phương án sử dụng bộ thí nghiệm

Addestation dạy học các bài thực hành trong chương

trình vật lý THPT

III.1 Thực hành khảo sát chuyển động rơi tự do

Xác định gia tốc rơi tự do

Hình 2.10

Hình 3.1 Hình 2.11

1 Bật công tắc bên hông aMixer MGA – Hình 3.1

2 Cắm cổng quang điện vào kênh 1 của

MGA – Hình 3.2

3 Đặt trụ đỡ lên bàn Kẹp cổng quang điện

vào trụ đỡ và điều chỉnh độ cao của nó

sao cho ở vị trí thấp nhất có thể Đảm bảo

cổng quang điện song song với mặt bàn

4 Đặt miếng xốp trên sàn và ngay dưới cổng

quang điện

5 Ấn nút trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu

6 Giữ thước nhựa thẳng đứng và đặt nó tại

vị trí sao cho vạch đen thấp nhất trên

thước nhựa nằm ngay bên trên cổng

quang điện như hình 3.3

7 Thả tay để thước nhựa rơi qua cổng quang

điện

8 Khi thước nhựa chạm sàn, ấn nút để ngừng

thu thập dữ liệu Sẽ thu được đồ thị có dạng đường thẳng

đứng như hình 3.4a

Hình 3.2

Hình 3.3

11 Tiếp tục nhấn chọn vào

cạnh đi lên của vùng trũng 1 Một

dấu “+” khác sẽ xuất hiện Sử dụng

các nút mũi tên trên MGA để di

chuyển dấu “+” tới điểm mong

muốn – Hình 3.5 Giá trị x cho biết

thời điểm kết thúc vùng trũng

12 Màn hình xuất hiện 2

số liệu ở góc trên bên trái Lưu ý

số liệu thứ 1 “Độ lệch thời gian”

cho biết khoảng thời gian từ lúc bắt

14 Làm tương tự các bước 11 – 13 với vùng trũng 2 đến 7 Ghi lại các số liệu thu được vào bảng 3.1

16

Đo vận tốc các dải đen trên thước nhựa rơi tự do

Đồ thị trên aMixer MGA sau

khi phóng to như hình 3.6 Nhấn vào

biểu tượng sau đó nhấn chọn

cạnh đi xuống của các vùng trũng

từ 1 đến 7 và ghi số liệu về khoảng

thời gian xuất hiện vùng trũng và thời

điểm xuất hiện vùng trũng và tính vận

tốc của dải đen trên thước nhựa có độ

Vận tốc của dải đen (m/s)

17 Hình 3.7a - Thời gian vùng trũng 1

Hình 3.7b – Thời gian vùng trũng 7

18

Sự xuất hiện bảy vùng trũng là do bảy dải đen trên thước chắn tín hiệu thu

và phát của cổng quang điện, cổng quang điện không sinh điện áp

Biết độ rộng của mỗi dải đen trên thước nhựa là 0.02m Dựa vào số liệu thu được ở bảng 3.1, tính vận tốc của dải đen (làm tròn đến phần thập phân thứ 3) và ghi lại kết quả vào bảng 3.1 Từ kết quả bảng 3.1 ta thấy vận tốc của thước tăng đều chứng tỏ rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều.Tính gia tốc rơi tự do g dựa trên công thức: g =

= = 9,850 m/s2Trong đó, v1 và v7 là vận tốc của dải đen 1 và 7; t1 và t7 là thời điểm xuất hiện của vùng trũng 1 và 7

Đo gia tốc rơi tự do g

Từ đồ thị xác định khoảng thời gian xuất hiện và thời điểm xuất hiện vùng trũng 1 và 7 tính gia tốc rơi tự do ghi ở bảng 3.2

Hình 3.7a và 3.7b và hình 3.8a, 3.8b là kết quả thí nghiệm lần 1 và lần 5

Khoảng thời gian xuất hiện(s)

Thời điểm xuất hiện(s)

Vận tốc của dải đen (m/s)

Gia tốc rơi tự

do g (m/s 2 )

(m/s 2 )

III.1.5 Nhận xét và kết luận: Thí nghiệm Addestation sử dụng vật rơi là

thước nhựa mỏng phẳng, để sức cản không khí là không đáng kể thì phải rơi thước thẳng đứng và quá trình rơi thước đi giữa đầu phát và đầu thu của cổng quang điện

III.2.3 Tiến hành thí nghiệm

1 Bật công tắc bên hông aMixer MGA

2 Lắp cảm biến chuyển động lên giá và sắp xếp như hình 3.9

3 Cắm cảm biến chuyển động vào kênh 1 của MGA

Đế trụ Thước đo góc Khớp nối

21

4 Màn hình sẽ xuất hiện bảng cho phép lựa chọn thang đo của cảm biến Nhấn vào biểu tượng và chọn “Cảm biến chuyển động (0.15-1.6m)”

5 Gạt công tắc bên hông cảm biến chuyển động xuống nấc 1.6m

6 Đặt vật trượt lên giá và thả ở vị trí cách mắt cảm biến lớn hơn 15cm, sau

đó ấn nút trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu

7 Khi vật trượt ngừng chuyển động nhấn vào biểu tượng để dừng quá trình đo

8 Phóng to đồ thị và phân tích kết quả đo

9 Tắt MGA và cất giữ các dụng cụ

III.2.4.Kết quả đo đƣợc

Đồ thị quãng đường và thời gian hiển thị trên aMixer MGA như hình 3.10

22 Hình 3.10

23

Từ kết quả thí nghiệm hình 3.10 xác định quãng đường S là độ lệch biên

độ, thời gian chuyển động là độ lệch thời gian Tính gia tốc a, hệ số ma sát trượt ghi ở bảng 3.3

III.2.5.Nhận xét và kết luận: Cảm biến chuyển động rất nhạy, để đồ thị

trơn thì giá thí nghiệm phải lau sạch, vật trượt có bề mặt trượt và bề mặt hướng vào mắt cảm biến chuyển động phải phẳng và sạch, để đảm bảo vật trượt nhanh dần đều Nếu vật trượt gồ ghề thì đồ thị ra hình răng cưa

III.3 Thực hành xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng

1 Giá đỡ – Cốc thủy tinh

1 Vòng nhôm có dây treo

1 thước kẹp

1 xi ranh 20cc

III.3.3 Tiến hành thí nghiệm

1 Khởi động MGA bằng cách gạt công tắc On/Off bên hông aMixer MGA

2 Treo cảm biến lực vào giá đỡ như hình 3.11