Mục tiêu: Khảo sát thực nghiệm để phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài con lắc đơn đối với chu kì T.. III.Tiến trình thí nghiệm : Hoạt động 1: Ổn định lớp Hoạt động 2:
Trang 1µ Giáo án Vật lí 12 cơ bản µ Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan µ Trang 1
BÀI 6: THỰC HÀNH
KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM
CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN Tiết 10-11
Tuần 5-6 Ngày 10/8/2010
I Mục tiêu:
Khảo sát thực nghiệm để phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài con lắc đơn đối với chu kì T Từ đó tìm ra công thức tính chu kì T 2 l
g
π
= và ứng dụng tính gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm
II Dụng cụ thí nghiệm.
3 quả nặng có móc treo 50g, 1 sợi dây mảnh dài 1m, 1 giá thí nghiệm dùng treo con lắc đơn, 1 đồng hồ bấm giây hoặc đồng hồ đo thời gian hiện số có cổng quang điện, 1 thước 500mm, 1 tờ giấy kẻ ô mm(hoặc giấy kẻ ô vuông)- mỗi tổ 1 bộ
III.Tiến trình thí nghiệm :
Hoạt động 1: Ổn định lớp
Hoạt động 2: Phát cho mỗi tổ 1 bộ thí nghiệm
Hoạt động 3:Chu kì dao động T của con lắc đơn phụ thuộc vào biên độ dao động như thế nào?.
1.Chu kì dao động T của con lắc đơn phụ thuộc vào biên độ dao động như thế nào?
-Chọn quả nặng có khối lượng m= 50 g, mắc vào đầu tự do của sợi dây không giản trên giá
đở để tạo thành con lắc đơn.Điều chỉnh chiều dài con lắc đơn( tính từ điểm treo đến tâm quả
nặng ) đúng bằng 50 cm Kéo quả nặng lệch khỏi vị trí cân bằng 1 khoảng A = 3cm sao cho
dây treo con lắc nghiêng 1 góc α so với phương thẳng đứng rồi thả cho nó dao động
-Thực hiện phép đo trên các giá trị khác nhau của biên độ A rồi ghi tiếp kết quả đo vào bảng
6.1 sau :
với m = 50 g , l = 50 cm
-Tính các giá trị sinα = ?,
α = ?, t= ?, T theo bảng
6.1, từ đó rút ra định luật
về chu kì của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.
?
-Mỗi tổ nhận bộ thí nghiệm do gv
phát và lắng nghe gv nêu phương pháp thí nghiệm
-Tiến hành thí nghiệm và ghi chép kết quả đo được vào bảng 6.1 sgk
-Dựa vào giá trị đo được và rút ra
định luật vế chu kì của con lắc đơn
Hoạt động 4: Chu kì dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào khối lượng m của con lắc như thế nào ?
-Mắc thêm các quả nặng để thay đổi khối lượng của con lắc( m= 50, 100, 150 g ), đồng thời
điều chỉnh độ dài dây treo để giữ cho độ dài l của con lắc không đổi Đo thời gian t con lắc
thực hiện 10 dao động toàn phần với biên độ nhỏ (A =3 6 9, 18) ứng với mỗi trường hợp,
rồi ghi kết quả vào bảng 6.2 sau:
Với : l = 50 cm , A = 6 cm
m(g) Thời gian 10 dao
-Hãy tính chu kì T theo bảng 6.2, so sánh T A với T B và T C để rút ra kết luận về khối lượng
con lắc ?
-Lắng nghe gv nêu phương pháp thí nghiệm
-Tiến hành thí nghiệm và ghi chép kết quả vào bảng 6.2
-Dựa vào giá trị đo được và tính được và rút ra định luật về khối lượng của con lắc đơn:
Hoạt động 5: Chu kì con lắc phụ thuộc vào chiều dài con lắc như thế nào ?
-Dùng con lắc đơn có m = 50g, l = 50 cm và đo thời gian 10 dao động toàn phần để xác định
chu kì T1 Ghi kết quả vào bảng 6.3
-Thay con lắc có chiều dài lần lượt l 2 , l 3 (thay đổi từ 40 cm đền 60cm) để đo thời gian 10
dao động toàn phần và xác định chu kì T2 , T3
-Tính bình phương các chu kì T T T12, 22, 32 và các tỉ số:
2
3
-Ghi các kết quả đo được vào bảng 6.3
chiều
dài
l (cm)
Thời
gian
t=
10T(s)
Chu kì T(s)
T2 (s2 ) T2
l
(s2 /cm)
l 1 = ? t1 = ? T1 =? 2
1
1
T
l = ?
-Lắng nghe gv nêu phương pháp thí nghiệm
-Tiến hành thí nghiệm và ghi kết quả
đo được vào bảng 6.3 và tính được
1 , 2 , 3
2
3
l
lệch
α ( 0 )
Thời gian 10dao động t(s)
Chu kì T(s)
Trang 2µ Giáo án Vật lí 12 cơ bản µ Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan µ Trang 2
l 2 = ? t2 = ? T2 =? 2
2
2
T
l = ?
l 2 = ? t3 = ? T3 =? 2
3
3
T
l = ?
-Hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T vào chiều dài l của con lắc. > Rút ra nhận
xét.
-Hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T 2 vào chiều dài l của con lắc. > Rút ra nhận
xét.
-Từ kết quả trên hãy phát biểu định luật về chiều dài của con lắc đơn ?
- Về nhà vẽ đồ thị và rút ra nhận xét
biểu diễn sự phụ thuộc của T vào chiều dài l của con lắc
-Về nhà vẽ đồ thị và rút ra biểu diễn
của con lắc -Về nhà ghi ra định luật về chiều dài
của con lắc đơn vào bảng báo cáo kết quả thí nghiệm
Hoạt động 6: Kết luận
-Từ kết nhận được ở trên, hãy điền vào chổ trống sau :
+ Chu kì dao động của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ, tại cùng 1 nơi, không phụ
thuộc vào mà tỉ lệ với
của con lắc theo lg6 thức: T = a l ,trong đó kết quả thí nghiệm cho ta giá trị a =
+ Theo công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn dao động với biên độ(góc
lệch) nhỏ:T 2 l
g
π
trong đó 2
2
g
π ≈ (với g = 9,8 m/s2 )
so sánh kết quả đo a cho ta công thức (*) đã được(hay không được) nghiệm đúng ?
+ Tính gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm theo giá trị a thu được từ thực nghiệm
-HS về nhà điền vào chổ trống vào bảng báo cáo kết quả thí nghiệm
-HS trả lời vào bảng báo cáo kết quả thí nghiệm
-Tinh gia tốc g tại nơi làm thí nghiệm theo a
Hoạt động 6 : Cũng cố- giao nhiệm vụ về nhà
-Về nhà lập bảng báo cáo kết quả thí nghiệm theo mẫu báo
cáo trang 30-31và tiết sau nộp lại cho giáo viên chấm điểm
(lấy cột điểm 15 phút )
-Về nhà xem bài học mới
Nhận nhiệm vụ về nhà thực hiện lập bảng báo cáo kết quả thí nghiệm theo mẫu báo cáo trang 30-31