Báo cáo Thực hành con lắc đơn vật lí 12 docx

BÁO CÁO THỰC HÀNH: 1. MỤC ĐÍCH: • Hiểu được phương án thí nghiệm để xác định chu kì của con lắc đơn. • Thực hiện được thí nghiệm xác định chu kì dao động của con lắc đơn. • Tính được gia tốc trọng trường từ kết quả thí nghiệm. • Củng cố kiến thức về dao động cơ, kĩ năng sử dụng thước đo độ dài và đồng hồ đo thời gian. 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT • Khái niệm về con lắc đơn, dao động nhỏ. • Các công thức về dao động của con lắc đơn: S = s 0 cos ω t; ω = l g • Chú ý đến tác dụng của gia tốc trọng trường đối với dao động của con lắc đơn. 3. PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM: a) Dụng cụ thí nghiệm:  Một giá đỡ cao 1m để treo con lắc, có tấm chỉ thị nằm ngang với các vạch chia đối xứng.  Một cuộn chỉ.  Một đồng hồ bấm giây.  Một thước đo độ dài có độ chia tới mm.  3 quả nặng 15g, 20g và 25g. b) Tiến trình thí nghiệm:  Bước 1: Tạo một con lắc đơn với độ dài dây treo 70cm và quả nặng 20g, treo lên giá đỡ sao cho dây treo gần sát với tấm chỉ thị.  Bước 2: Cho con lắc dao động với góc lệch ban đầu 5 0 và điều chỉnh sao cho mặt phẳng dao động của con lắc song song với tấm chỉ thị. Sau đó, đo thời gian t để con lắc thực hiện 20 chu kỳ. Lưu ý chọn thời điểm t 0 sao cho dễ quan sát. Thay đổi góc lệch ban đầu để có các giá trị t khác nhau.  Bước 3: Giữ nguyên dây treo 70 cm, góc lệch 5 0 , thay vật nặng bằng 2 vật nặng có khối lượng lần lượt là 15g và 25g. Sau đó, đo thời gian t để con lắc thực hiện 20 chu kỳ.  Bước 4: Giữ nguyên vật nặng 20g và góc lệch 5 0 , thay đổi chiều dài dây treo thành 75cm và 80 cm. Sau đó, đo thời gian t để con lắc thực hiện 20 chu kỳ.  Bước 5: Từ các giá trị t, nhận xét và tìm cách tính chu kì T của con lắc và tính gia tốc trọng trường tại nơi đang làm thí nghiệm. 4. K ẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Phần 1: Làm lần lượt 3 bước 2, 3, 4. a) Giữ nguyên chiều dài dây treo và khối lượng vật nặng. Thay đổi góc lệch có 3 giá trị khác nhau. Hằng số: l = 0,700 (m) m = 0,020 (kg) ).( 0 α t (s) T = 20 t (s) g = 2 2 .4 T l π (m/s 2 ) 5,000 33,710 1,686 9,721 8,000 33,500 1,675 9,849 10,000 34,050 1,7025 9,534 )/(698,9 3 534,9849,9712,9 3 321 )( 2 scm ggg Ag = ++ = ++ = )/(158,0 2 )( 2 minmax scm gg Ag = − =∆ b) Giữ nguyên chiều dài dây treo và góc lệch, thay đổi để có 3 giá trị m. Hằng số : l = 0,700 (m) 0 000,5= α m (kg) t (s) T = 20 t (s) g = 2 2 .4 T l π (m/s 2 ) 0,020 33,700 1,685 9,733 0,015 33,580 1,679 9,803 0,025 33,920 1,696 9,607 )/(714,9 3 607,9803,9733,9 3 321 )( 2 scm ggg Bg = ++ = ++ = )/(098,0 2 )( 2 minmax scm gg Bg = − =∆ c) Giữ nguyên quả nặng và góc lệch, thay đổi l để có 3 giá trị. Hằng số : m = 0,020 (kg) 0 000,5= α l (m) t (s) T = 20 t (s) g = 2 2 .4 T l π (m/s 2 ) 0,700 33,660 1,683 9,756 0,750 34,910 1,746 9,713 0,800 36,040 1,802 9,726 )/(732,9 3 726,9713,9756,9 3 321 )( 2 scm ggg Cg = ++ = ++ = )/(015,0 2 )( 2 minmax scm gg Cg = − =∆ Phần 2: Tổng hợp kết quả 3 bước: )/(217,0 3 015,0098,0158,0 3 2 sm gCgBgA g = ++ = ∆+∆+∆ =∆ )/(715,9 3 732,9714,9698,9 3 )()()( 2 sm CgBgAg g = ++ = ++ = %234,2 715,9 217,0 == ∆ g g 5. NHẬN XÉT ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHÉP ĐO. Ưu điểm: Dễ thực hiện. Nhược điểm: Bị phụ thuộc lớn vào môi trường, dụng cụ đo và người đo. Câu hỏi cuối bài: Có thể làm thí nghiệm về con lắc đơn với góc lệch tương tự như hình 7.1 được không? Tại sao? Trả lời: Không thể làm thí nghiệm với con lắc đơn như hình 7.1 vì con lắc đơn này có góc lệch 35 0 nên có thể không xảy ra hiện tượng dao động điều hòa. Bài thực hành này chỉ thực hiện với các con lắc có góc lệch bé hơn 10 0 . . nghiệm với con lắc đơn như hình 7.1 vì con lắc đơn này có góc lệch 35 0 nên có thể không xảy ra hiện tượng dao động điều hòa. Bài thực hành này chỉ thực hiện. BÁO CÁO THỰC HÀNH: 1. MỤC ĐÍCH: • Hiểu được phương án thí nghiệm để xác định chu kì của con lắc đơn. • Thực hiện được thí nghiệm