www.daykemquynhon.ụcoz.com Nguyễn Thanh Tuấn 1000B Trần Hưng Đạo - Tp Quy Nhơn

1. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 XÁC ĐỊNH CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN HOẶC CON LẮC LÒ XO VÀ GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG Giáo viên: Trần Viết Thắng Trường THPT Chu Văn An www.daykemquynhon.ucoz.com

2. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 II. Môc ®Ých thÝ nghiÖm 1. Kh ả o s¸t ả nh h­ëng cña biªn ®é  , khèi l­îng m cña qu ả nÆng vµ ®é dµi l cña d©y treo ®èi víi chu k ì dao ®éng T cña con l¾c ®¬n. 2. X¸c ®Þnh gia tèc träng tr­êng g b»ng con l¾c ®¬n theo c«ng thøc : 3. Kh ả o s¸t ả nh h­ëng cña khèi l­îng m cña qu ả nÆng vµ ®é cøng k cña lß xo ®èi víi chu k ì dao ®éng T cña con l¾c lß xo. 4. KiÓm chøng b»ng thùc nghiÖm ®èi víi c«ng thøc tÝnh chu k ì T cña con l¾c lß xo : ( 1 ) ( 2 ) Ghi chú: HS làm thực hành, báo cáo kết quả thực hành và trả lời nhanh các câu hỏi trắc nghiệm theo mẫu báo cáo TH bài số 1-Lớp 12 NC ( kèm theo Giáo án này)

3. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 H×nh 1 . Bé thiÕt bÞ thÝ nghiÖm Kh¶o s¸t dao ®éng cña con l¾c ®¬n vµ con l¾c lß xo. 1 2 3 4 5 11 6 7 8 9 10

4. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 Dông cô thÝ nghiÖm: 1. Gi¸ ®ì b»ng nh«m, cao 60cm, cã thanh ngang treo con l¾c. 2. §Õ ba ch©n b»ng s¾t, cã hÖ vÝt chØnh c©n b»ng. 3. Th­íc th¼ng dµi 600 mm g¾n trªn gi¸ ®ì. 4. D©y sîi tæng hîp, m¶nh, kh«ng d·n, dµi 50 cm. Bé 2 viªn bi thÐp khèi l­îng kh¸c nhau, cã mãc treo. 5. Rßng räc b»ng nh ự a, ®­êng kÝnh D 5 cm, cã khung ®ì trôc quay. 6. Thanh ke nh«m, dµi 10 cm. 7. Bé 2 lß xo xo¾n cã ®é cøng kh¸c nhau. 8. Bé 2 qu¶ nÆng lo¹i 50 g, lång trªn thanh trô cã lç treo ë mét ®Çu. 9. B ộ c ộ ng h ưở ng cơ g ồ m 3 con l ắ c đơ n và m ột con l ắ c ch ủ , thanh treo c ó tr ụ c quay. 10. § ồ ng hå ®o thêi gian hiÖn sè, cã hai thang ®o 9,999 s vµ 99,99 s. 11. Cæng quang ®iÖn hång ngo¹i, cã trô thÐp dµi 10 cm, d©y nèi vµ gi¾c c¾m 5 ch©n.

5. PhÇn I . Kh¶o s¸t dao ®éng cña con l¾c ®¬n H×nh 2.. Bé thiÕt bÞ thÝ nghiÖm Kh¶o s¸t dao ®éng cña con l¾c ®¬n. X¸c ®Þnh gia tèc träng tr­ êng. H×nh 3. §ång hå ®o thêi gian hiÖn sè a) mÆt tr­íc b) mÆt sau

6. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 I. TiÕn hµnh thÝ nghiÖm 1. Kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña biªn ®é  ®èi víi chu k× dao ®éng T cña con l¾c ®¬n. a) Nèi cæng quang ®iÖn víi æ c¾m A ë mÆt sau ®ång hå ®o thêi gian hiÖn sè (H×nh 3). G¹t nóm chän thang ®o sang vi trÝ 9,999s. VÆn nóm chuyÓn m¹ch MODE sang vÞ trÝ T ®Ó ®o tõng chu k× dao ®éng cña con l¾c. C¾m phÝch lÊy ®iÖn cña ®ång hå ®o thêi gian vµo nguån ®iÖn ~ 220V. BÊm c«ng-t¾c K ë mÆt sau cña nã ®Ó c¸c ch÷ sè hiÓn thÞ trªn cöa sæ Thêi gian. b) Treo viªn bi cã khèi l­îng m 1 vµo ®Çu d­íi cña mét sîi d©y m¶nh, dµi vµ kh«ng d·n. VÆn c¸c vÝt cña ®Õ ba ch©n, ®iÒu chØnh cho gi¸ ®ì c©n b»ng th¼ng ®øng. §Æt thanh ke ¸p s¸t c¹nh cña gi¸ ®ì t¹i vÞ trÝ (thÊp h¬n ®¸y viªn bi) øng víi ®é dµi L trªn th­íc milimÐt. Quay rßng räc ®Ó th¶ dÇn sîi d©y cho tíi khi ®¸y cña viªn bi võa tiÕp xóc víi c¹nh ngang cña thanh ke. NÕu gäi r lµ b¸n kÝnh viªn bi, th× ®é dµi l cña con l¾c ®¬n tÝnh b»ng: l = L - r .

7. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 c) Đ iÒu chØnh d©y treo con l¾c ®¬n khèi l­îng m 1 dµi l 1 =500 mm . DÞch chuyÓn cæng quang ®iÖn sao cho cöa sæ n»m ngang vÞ trÝ t©m bi, c¸ch t©m a 1  30 mm. KÐo viªn bi ®Õn vÞ trÝ ®èi diÖn cöa sæ cña cæng quang ®iÖn, råi th? cho con l¾c ®¬n dao ®éng kh«ng vËn tèc ®Çu. Khi ®ã biªn ®é góc b»ng  1 víi Sau 2  3 dao ®éng, bÊm nót RESET trªn mÆt ®ång hå ®o thêi gian hiÖn sè ®Ó tiÕn hµnh ®o tõng chu k× ®ao ®éng T cña con l¾c ®¬n. Thùc hiÖn 3 lÇn phÐp ®o nµy. Ghi gi¸ trÞ cña T trong mçi lÇn ®o vµo b¶ng 1. d) Gi ữ nguyªn khèi l­îng m 1 vµ ®é dµi l 1 = 500 mm cña con l¾c ®¬n. DÞch chuyÓn cæng quang ®iÖn ®Õn vÞ trÝ sao cho cöa sæ cña nã n»m ngang víi vÞ trÝ cña t©m viªn bi, c¸ch t©m nµy mét kho?ng a 2  50 mm øng víi biªn ®é  2 víi Thùc hiÖn 3 lÇn phÐp ®o tõng chu k× dao ®éng T cña con l¾c ®¬n. Ghi gi¸ trÞ cña T trong mçi lÇn ®o vµo b¶ng 1 .

8. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 2. Kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña khèi l­îng m ®èi víi chu k× dao ®éng T cña con l¾c ®¬n. Gi÷ nguyªn ®é dµi l 1 = 500 mm vµ biªn ®é  2 . Thay viªn bi khèi l­îng m 1 b»ng viªn bi khèi l­îng m 2 . Thùc hiÖn 3 lÇn phÐp ®o chu k× T . Ghi gi¸ trÞ cña T trong mçi lÇn ®o vµo b¶ng 1 . 3. Kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña ®é dµi l ®èi víi chu k× dao ®éng T cña con l¾c ®¬n. Gi÷ nguyªn viªn bi khèi l­îng m 2 vµ biªn ®é  2 . §iÒu chØnh d©y treo ®Ó con l¾c cã ®é dµi l 2 = 400 mm. Thùc hiÖn 3 lÇn phÐp ®o chu k× T . Ghi gi¸ trÞ cña T trong mçi lÇn ®o vµo b¶ng 1 .

9. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 B¶ng 1 III. KÕt quả thÝ nghiÖm 1. TÝnh gi¸ trÞ trung b ì nh cña chu k ì dao ®éng : vµ x¸c ®Þnh sai sè tuyÖt ®èi cùc ®¹i (  T) max cña chu k× dao ®éng ®èi víi mçi con l¾c ®¬n trong b¶ng 1 . l 2 = 400  2 m 2 4 l 1 = 500  2 m 2 3 l 1 = 500  2 m 1 2 l 1 = 500  1 m 1 1 (  T) max T 3 T 2 T 1 Chu k ì dao ®éng T Đé dµi l (mm) B. ®é  K.l­îng m Con l¾c ®¬n

10. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 2. Căn cø gi¸ trÞ cña T và (  T) max t×m ®­îc trong B¶ng 1, h·y cho biÕt : a) Biªn ®é  cã ả nh h­ëng ®Õn chu kú dao ®éng T cña con l¾c ®¬n kh«ng ? ............................. b) Khèi l­îng m cã ả nh h­ëng ®Õn chu kú dao ®éng T cña con l¾c ®¬n kh«ng ? ....................... c) Đé dµi l cã ả nh h­ëng ®Õn chu kú dao ®éng T cña con l¾c ®¬n kh«ng ? ............................... d) TÝnh c¸c tØ sè sau ®©y ®èi víi con l¾c ®¬n sè 3 vµ sè 4 trong B ả ng 1 So s¸nh hai tØ sè trªn, tõ ®ã rót ra nhËn xÐt vÒ sù phô thuéc cña chu k ì dao ®éng T cña con l¾c ®¬n vµo ®é dµi l cña nã .

11. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 - Sai sè tuyÖt ®èi : - KÕt qu¶ phÐp ®o : 4. X¸c ®Þnh gia tèc träng tr­êng g b»ng con l¾c ®¬n sè 3 theo c«ng thøc (1) : - Gi¸ trÞ trung b ì nh : = ……… (m/s 2 ) = ………(m/s 2 ) = ………............(m/s 2 ).

12. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 Bé thiÕt bÞ thÝ nghiÖm Kh¶o s¸t dao ®éng cña con l¾c lß xo . PhÇn II .Kh¶o s¸t dao ®éng cña con l¾c lß xo 1. X¸c ®Þnh ®é cøng cña lß xo (dïng t¹o ra con l¾c lß xo) a) Treo lß xo A vµo thanh ngang cña gi¸ ®ì. VÆn c¸c vÝt cña ®Õ ba ch©n ®Ó ®iÒu chØnh cho gi¸ ®ì c©n b»ng th¼ng ®øng. Mãc thanh treo mang qu¶ nÆng m 0 = 50g vµo ®Çu d­íi cña lß xo A. §Æt thanh ke ¸p s¸t c¹nh cña gi¸ ®ì vµ dÞch chuyÓn thanh ke cho tíi khi c¹nh ngang cña nã tiÕp xóc víi ®¸y qu¶ nÆng m 0 . Thùc hiÖn 3 lÇn phÐp ®o nµy. §äc vµ ghi vÞ trÝ l 0 cña ®¸y qu¶ nÆng m 0 trªn th­íc milimÐt trong mçi lÇn ®o vµo B¶ng 2.

13. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 Bé thiÕt bÞ thÝ nghiÖm Kh¶o s¸t dao ®éng cña con l¾c lß xo . PhÇn II .Kh¶o s¸t dao ®éng cña con l¾c lß xo b) Lång thªm 2 qu¶ nÆng m 0 vµo cïng thanh treo, råi mãc nã víi ®Çu d­íi cña lß xo A ®Ó tæng khèi l­îng cña c¸c qu¶ nÆng nµy lµ m = 150 g. Thùc hiÖn 3 lÇn phÐp ®o nµy. Ghi vÞ trÝ t­¬ng øng l cña ®¸y qu¶ nÆng m trong mçi lÇn ®o vµo B¶ng 2. c) Lµm l¹i thÝ nghiÖm nµy víi lß xo B. Ghi vÞ trÝ l 0 cña ®¸y qu¶ nÆng m 0 vµ vÞ trÝ l cña ®¸y qu¶ nÆng m trong mçi lÇn ®o vµo B¶ng 2. d) Đé cøng cña hai lß xo A vµ B ®­îc tÝnh theo c«ng thøc :

14. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 Bảng 2 k B =……… (N/m) k A =……… (N/m) Đé cøng Trung b ì nh 3 2 1 l l 0 l l 0 Lß xo B Lß xo A LÇn ®o (víi m = 150 g)

15. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 2. Kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña ®é cøng k cña lß xo ®èi víi chu k× dao ®éng T . a) Treo lß xo A mang qu¶ nÆng m = 150 g vµo gi¸ ®ì. DÞch chuyÓn cæng quang ®iÖn ®Õn vÞ trÝ sao cho cöa sæ cña nã n»m s¸t ngay chÝnh gi÷a ®¸y qu¶ nÆng m däc theo ph­¬ng ®øng. KÐo qu¶ nÆng m th¼ng ®øng xuèng phÝa d­íi ®Ó lß xo A d·n dµi thªm kho¶ng 10 mm, råi bu«ng tay th¶ cho con l¾c lß xo dao ®éng kh«ng vËn tèc ®Çu. Khi ®ã biªn ®é dao ®éng cña con l¾c lß xo b»ng a 1  10 mm. Sau 2  3 dao ®éng, bÊm nót RESET trªn mÆt ®ång hå ®o thêi gian hiÖn sè ®Ó tiÕn hµnh ®o tõng chu k× ®ao ®éng T cña con l¾c lß xo. Thùc hiÖn 3 lÇn phÐp ®o nµy. Ghi gi¸ trÞ cña T trong mçi lÇn ®o vµo B¶ng 3. c) Lµm l¹i thÝ nghiÖm nµy víi lß xo B mang qu¶ nÆng cã cïng khèi l­îng m = 150 g. Thùc hiÖn 3 lÇn phÐp ®o tõng chu k× T cña con l¾c. Ghi gi¸ trÞ cña T trong mçi lÇn ®o vµo B¶ng 3 .

16. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 3. Kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña khèi l­îng m cña qu¶ nÆng ®èi víi chu k× dao ®éng T . Treo lß xo A mang qu¶ nÆng cã khèi l­îng m = 100 g vµo gi¸ ®ì. Thùc hiÖn 3 lÇn phÐp ®o tõng chu k× ®ao ®éng T cña con l¾c lß xo nµy. Ghi gi¸ trÞ cña T trong mçi lÇn ®o vµo b¶ng 3 . Bảng 3 m = 100 k B = …. 3 m = 150 k B = ….. 2 m = 150 k A = ….. 1 (  T) max T 3 T 2 T 1 Chu k ì dao ®éng T Khèi l­îng m (g) Đé cøng k (N/m) Con l¾c lß xo

17. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 vµ x¸c ®Þnh sai sè tuyÖt ®èi cùc ®¹i (  T) max cña chu k× dao ®éng ®èi víi mçi con l¾c lß xo trong b¶ng 3. 2. TÝnh c¸c tØ sè sau ®©y ®èi víi c¸c con l¾c lß xo sè 1, 2, 3 trong bảng 3 : III. KÕt quả thÝ nghiÖm 1. TÝnh gi¸ trÞ trung b ì nh cña chu k ì dao ®éng :

18. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 III. KÕt quả thÝ nghiÖm 3. So s¸nh c¸c cÆp tØ sè sau ®©y : ; .…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Tõ ®ã rót ra nhËn xÐt vÒ sù phô thuéc cña chu k ì dao ®éng T cña con l¾c lß xo vµo ®é cøng k cña lß xo vµ khèi l­îng m cña quả nÆng t¹o thµnh con l¾c ®ã. 4. KÕt luËn : Chu k ì dao ®éng T cña con l¾c lß xo tØ lÖ nghÞch víi……………… ……………………..… cña lß xo vµ tØ lÖ thuËn víi……………… …………………………cña quả nÆng t¹o thµnh con l¾c ®ã. KÕt quả nµy phï hîp víi lÝ thuyÕt : ~ . vµ vµ

19. Bµi 13 - ThÝ nghiÖm thùc hµnh – Bµi sè 1 5. KiÓm chøng b»ng thùc nghiÖm ®èi víi c«ng thøc tÝnh chu k ì T cña con l¾c lß xo : a) Căn cø vµo gi¸ trÞ cña ®é cøng k vµ khèi l­îng m ghi trong bảng 3 ®èi víi mét con l¾c lß xo nµo ®ã tuú ý chän, vÝ dô chän con l¾c lß xo sè 1 ch¼ng h¹n, tÝnh chu k ì dao ®éng T theo c«ng thøc lÝ thuyÕt (2) Tõ ®ã nhËn xÐt xem c«ng thøc lÝ thuyÕt (2) tÝnh chu k× dao ®éng cña con l¾c lß xo cã phï hîp víi kÕt qu¶ ®o b»ng thùc nghiÖm kh«ng?……………………………………………………………. = ………………………………..….= …..…………. (s) b) So s¸nh gi¸ trÞ chu k ì dao ®éng T con l¾c lß xo tÝnh theo c«ng thøc lÝ thuyÕt (2) víi gi¸ trÞ trung b ì nh cña chu k× dao ®éng ®èi víi con l¾c lß xo nµy ®o ®­îc b»ng thÝ nghiÖm trong giíi h¹n sai sè ghi trong bảng 3 .