BG thi nghiem VLPT SPDN(01 2018)

Bài giảng ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  TS PHÙNG VIỆT HẢI BÀI GIẢNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ THPT (có điều chỉnh, bổ sung) ĐÀ NẴNG, NĂM 2018 1 LỜI NÓI ĐẦU Bài giảng Thí nghiệm vật lý Trung học p.

MỘT SỐ QUY ĐỊNH CHUNG

Cách thức tổ chức buổi thí nghiệm

Buổi thí nghiệm được chia làm 2 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: SV tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn, lấy các kết quả số liệu, thảo luận về thí nghiệm (khoảng 1,5h – 2h)

- Giai đoạn 2: SV tập giảng đoạn bài học có sử dụng thí nghiệm đó (theo chỉ định của giáo viên) (khoảng 1h – 1,5h).

Thang điểm đánh giá học phần

- Tham gia đầy đủ các buổi thí nghiệm của nhóm (0,2)

- Thảo luận, báo cáo thí nghiệm theo đúng yêu cầu bài TN (0,2)

- Dự thi hết học phần (vấn đáp) (0,6)

❖ Tiêu chí đánh giá bài dự thi hết học phần

Tiêu chí Mức độ Điểm tối đa

Nội dung kiến thức Đảm bảo tính chính xác, logic, đầy đủ, tính hệ thống của kiến thức 3 điểm

- Lời nói rõ ràng, mạch lạc

- Trình bày bảng hợp lý, rõ ràng, đẹp

- Có ý thức tổ chức, hướng dẫn HS tham gia vào bài học một cách hợp lý

- Xác định đúng mục đích thí nghiệm

- Kết quả thí nghiệm là rõ ràng, phù hợp

- Xử lý đúng kết quả thí nghiệm

GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ THƯỜNG DÙNG

Đồng hồ đo thời gian hiện số

Đồng hồ đo thời gian hiện số là thiết bị đo thời gian với độ chính xác rất cao (tới 1/1000 s)

❖ Mặt sau của đồng hồ gồm:

- Nút công tắc bật, tắt để cấp điện cho đồng hồ

- Ổ cắm C nối với hộp công tắc kép để cấp điện cho nam châm điện hoạt động Khi không nhấn công tắc, nam châm được cấp điện, nó hút trụ sắt Khi nhấn công tắc để ngắt điện, vật được thả rơi

- Ổ cắm A và B được nối với cổng quang điện A và B, nó vừa cấp điện cho cổng quang vừa nhận tín hiệu từ cổng quang gửi về làm ngừng đếm Ổ cắm A cũng có thể cắm với nam châm điện

❖ Mặt trước đồng hồ đo thời gian hiện số gồm:

- Màn hình hiển thị: Dùng hiển thị thời gian đo được

- Nút RESET để đưa số chỉ đồng hồ về giá trị 0

Hình 2 1 Đồng hồ đo thời gian hiện số MC 964

- Nút THANG ĐO dùng để chọn chế độ đo thời gian nhỏ nhất là 0,001s hoặc 0,01s

- Nút chuyển MODE dùng để chọn kiểu làm việc cho đồng hồ đo Các MODE hoạt động như sau:

 MODE A hoặc MODE B: đo khoảng thời gian vật chắn sáng đi qua cổng quang điện nối với ổ A và B tương ứng

 MODE A + B: Đo khoảng thời gian vật chắn sáng đi qua cổng quang điện A cộng với thời gian vật chắn sáng đi qua cổng quang điện B

 MODE A  B: Đo thời gian vật bắt đầu chắn cổng quang điện A đến khi vật bắt đầu chắn cổng quang điện B (hay đo thời gian vật đi từ cổng A đến cổng B) Nếu nối nam châm điện với ổ A thì MODE này sẽ đo khoảng thời gian từ khi nhấn công tắc ngắt dòng tới khi vật chắn qua cổng quang điện nối với ổ B

 MODE T: Đo khoảng thời gian vật bắt đầu chắn cổng quang điện nối với ổ A đến khi vật lại chắn cổng quang điện nối với A lần thứ 2 và tiếp tục cộng dồn với các lần đo tiếp theo.

Cổng quang điện

Cổng quang điện gồm 1 điôt D1 phát tia hồng ngoại và một điôt D2 nhận tia hồng ngoại từ D1 chiếu sang Dòng điện cung cấp cho D1 lấy từ đồng hồ đo thời gian Khi có vật chắn chùm tia hồng ngoại chiếu từ D1 sang D2, D2 sẽ phát tín hiệu truyền theo dây dẫn đi vào đồng hồ đo thời gian, điều khiển nó hoạt động

Chú ý: Không để chùm hồng ngoại từ bên ngoài có cường độ mạnh chiếu trực tiếp vào điôt D1

Đệm không khí

* Mục đích: Nhằm triệt tiêu ma sát trong quá trình vật chuyển động

- Đệm khí và bơm nén khí (220 V –

- Bộ phận đo thời gian: Gồm đồng hồ, 2 cổng quang điện, 2 giá cổng quang điện, jack cắm và dây nối Đồng hồ có 4 chế độ đo:

+ Chế độ đo S1: Đo khoảng thời gian che sáng cổng quang điện của thanh cản quang

+ Chế độ đo S2: Đo khoảng thời gian giữa hai lần che sáng cổng quang điện + Chế độ đo J: Đếm số lần che sáng cổng quang điện

+ Chế độ đo T: Đo khoảng thời gian giữa 3 lần che sáng (Dùng để đo chu kỳ của vật dao động) Đồng hồ có 3 mức chính xác: 0,1ms, 1ms, 10 ms Nút "Reset" để đưa đồng hồ về 0

Khi bật công tắc để bình bơm khí hoạt động, không khí được thổi vào ống nhôm (đệm khí) Không khí được đẩy ra theo phương vuông góc với bề mặt của đệm khí Để một vật nhẹ trên mặt của máng nhôm, vật sẽ bị nâng lên do lực đẩy của không khí, khi đó không xuất hiện lực ma sát trong quá trình vật chuyển động trên bề mặt đệm không khí Đệm không khí kết hợp với đồng hồ đo thời gian hiện số, cổng quang và các phụ kiện có thể cho phép tiến hành thí nghiệm nghiên cứu về chuyển động thẳng đều, biến đổi đều, các định luật Newton, định luật bảo toàn động lượng…

Máy phát tần số

Hình 2.3 Bộ TN đệm không khí

Hình 2.4 Máy phát tần số

Máy phát ra tín hiệu hình sin, hiển thị được tần số (4 chữ số), dải tần từ 0,1Hz đến 1000Hz, điện áp vào 220V, điện áp ra cao nhất 15Vpp, công suất tối thiểu 20W

Sử dụng: Máy phát tần số được sử dụng làm nguồn tạo ra dao động trong các bài thực hành về Giao thoa sóng nước, sóng dừng, đo vận tốc truyền âm trong không khí, mi nh họa mối quan hệ pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch điện chỉ có R, L, C…

Biến thế nguồn

Sử dụng nguồn điện xoay chiều 220V– 50Hz, điện áp ra:

❖ Một số lưu ý khi sử dụng:

- Đặt đúng chế độ điện áp của mạch mỗi khi sử dụng;

- Với mày biến áp loại này, thường gá trị điện áp ra thực luôn lớn hơn giá trị ghi trên mặt trước (ví dụ: trên mặt ghi điện áp ra 9 V nhưng điện áp ra thực cỡ 11 đến 12V), nên cần dùng đồng hồ đa năng khảo sát trước để xác định chế độ điện áp ra phù hợp

- Nếu đèn Led không sáng (không có điện áp ra), hãy kiểm tra cầu chì ở mặt sau của máy biến thế xem có bị đứt hay không để kịp thời thay thế.

Đồng hồ đo điện đa năng

Loại thông dụng, hiển thị đến 4 chữ số:

- Dòng điện một chiều: Giới hạn đo 10A, có các thang đo mA, mA, A

- Dòng điện xoay chiều: Giới hạn đo 10A, có các thang đo mA, mA, A

- Điện áp một chiều: Giới hạn đo 20V có các thang đo mV và V

❖ Một số lưu ý sử dụng:

- Mắc đúng chế độ đo (dòng, áp, trở ); chọn thang đo của đồng hồ phải đảm bảo lớn hơn giá trị cần đo

Hình 2.6 Đồng hồ đo điện đa năng

CÁC THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc sách giáo khoa (SGK) Vật lý 10 nâng cao (NC) các bài 3 và SGK Vật lý 10 Chuẩn (Ch) bài 2, 3 để trả lời các câu hỏi sau:

1 Nêu một cách ngắn gọn, chính xác các nội dung kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học Xác định vai trò của thí nghiệm trong từng bài học?

3 Chỉ ra các dấu hiệu để nhận biết một chuyển động thẳng là chuyển động nhanh dần đều (NDĐ)?

2.1 Khảo sát chuyển động thẳng đều của viên bi trên mặt phẳng ngang

- Khảo sát tính chất chuyển động của viên bi trên mặt phẳng ngang, mặt phẳng nghiêng

- Xác định vận tốc của viên bi

Tên dụng cụ Số lượng Tên dụng cụ Số lượng

Giá đỡ máng nghiêng 1 Đồng hồ đo thời gian hiện số 1

Bi thép 2 Công tắc kép 1

Thước đo góc 1 Đế 3 chân 1

Cổng quang điện 2 Khớp đa năng 1

2.1.3 Tiến trình thí nghiệm a) Bố trí thí nghiệm hình 3.1.1

- Gắn hai cổng quang điện vào máng nghiêng, gắn nam châm điện vào đỉnh máng

- Gắn trục 10 vào đế 3 chân, trục 6 vào 2 lỗ ở đỉnh máng nghiêng rồi dùng khớp nối gắn máng nghiêng tựa lên trục 10

- Gắn thước chia độ vào cạnh bên của máng rồi gắn chân chữ U vào cuối máng

Hình 3.1.1 TN khảo sát chuyển động thẳng đều

CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU, THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc sách giáo khoa (SGK) Vật lý 10 nâng cao (NC) các bài 3 và SGK Vật lý 10 Chuẩn (Ch) bài 2, 3 để trả lời các câu hỏi sau:

1 Nêu một cách ngắn gọn, chính xác các nội dung kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học Xác định vai trò của thí nghiệm trong từng bài học?

3 Chỉ ra các dấu hiệu để nhận biết một chuyển động thẳng là chuyển động nhanh dần đều (NDĐ)?

2.1 Khảo sát chuyển động thẳng đều của viên bi trên mặt phẳng ngang

- Khảo sát tính chất chuyển động của viên bi trên mặt phẳng ngang, mặt phẳng nghiêng

- Xác định vận tốc của viên bi

Tên dụng cụ Số lượng Tên dụng cụ Số lượng

Giá đỡ máng nghiêng 1 Đồng hồ đo thời gian hiện số 1

Bi thép 2 Công tắc kép 1

Thước đo góc 1 Đế 3 chân 1

Cổng quang điện 2 Khớp đa năng 1

2.1.3 Tiến trình thí nghiệm a) Bố trí thí nghiệm hình 3.1.1

- Gắn hai cổng quang điện vào máng nghiêng, gắn nam châm điện vào đỉnh máng

- Gắn trục 10 vào đế 3 chân, trục 6 vào 2 lỗ ở đỉnh máng nghiêng rồi dùng khớp nối gắn máng nghiêng tựa lên trục 10

- Gắn thước chia độ vào cạnh bên của máng rồi gắn chân chữ U vào cuối máng

Hình 3.1.1 TN khảo sát chuyển động thẳng đều

- Điều chỉnh để thân máng nằm ngang (dây dọi thẳng đứng, góc 0 0 ) Kiểm tra độ nằm ngang của máng bằng cách đặt viên bi lên máng và điều chỉnh để viên bi đứng yên

- Gắn đầu nối cổng quang điện 1 với ổ cắm A, đầu nối cổng quang điện 2 với ổ cắm

B của đồng hồ đo thời gian Dùng dây nối nam châm điện với ổ cắm C trên đồng hồ

- Cấp điện và bật công tắc đồng hồ đo thời gian, gắn viên bi vào nam châm điện

- Chỉnh cổng quang điện 1 ở vị trí 10 cm, cổng quang điện 2 ở vị trí 50 cm, đưa đồng hồ làm việc ở chế độ MODE A + B

- Gạt thang đo sang chế độ hiển thị 3 số lẻ Ấn RESET b) Tiến hành thí nghiệm

*Thí nghiệm 1: Minh họa chuyển động thẳng đều của viên bi bằng cách đo các khoảng thời gian nó đi được quãng đường bằng chính đường kính d

- Bấm nút công tắc kép để thả viên bi lăn xuống từ đỉnh máng nghiêng và chuyển động qua 2 cổng quang điện Đọc t1 (thời gian viên bi đi qua cổng quang điện 1) và t (là tổng thời gian viên bi đi qua hai cổng quang điện 1 và 2); khi đó, thời gian đi qua cổng quang điện 2 là t2 = t – t1

- So sánh t1 và t2, từ đó kết luận về chuyển động của viên bi trên mặt phẳng ngang

Chú ý: Cần điều chỉnh thí nghiệm để có kết quả mong đợi là t 1 = t 2 (từ đó minh họa chuyển động thẳng đều của viên bi)

* Thí nghiệm 2: Minh họa chuyển động thẳng đều của viên bi bằng cách xác định vận tốc trung bình của viên bi trên các quãng đường khác nhau

- Đặt hai cổng quang điện cách nhau khoảng s1 = 30 cm

- Ấn nút RESET để về 0,000, làm việc ở chế độ MODE A  B

- Ấn công tắc kép để thả viên bi, đọc thời gian t1 viên bi đi từ cổng 1 đến cổng 2 trên đồng hồ

- Giữ nguyên vị trí cổng quang điện 1, di chuyển cổng quang điện 2 xa dần, mỗi lần di chuyển thêm 10 cm Với mỗi giá trị của s, lặp lại các bước thí nghiệm trên để ghi lại thời gian t tương ứng

- Tính vận tốc trung bình của viên bi, từ đó kết luận về chuyển động của viên bi trên mặt phẳng ngang

2.2 Khảo sát chuyển động của viên bi trên mặt phẳng nghiêng

- Minh họa quy luật đường đi của chuyển động thẳng nhanh dần đều s  t 2

- Kiểm nghiệm dấu hiệu nhận biết một chuyển động thẳng NDĐ: a 2 = s

- Xác định gia tốc chuyển động thẳng nhanh dần đều của vật

2.2.2 Dụng cụ thí nghiệm (như phần 2.1.2)

2.2.3 Tiến trình thí nghiệm a) Thí nghiệm 1: Minh họa quy luật đường đi của chuyển động thẳng NDĐ bằng cách đo thời gian viên bi đi được những quãng đường định trước

* Bố trí thí nghiệm (hình 3.1.2)

- Đặt mặt phẳng nghiêng một góc khoảng α 0 so với phương nằm ngang

- Nam châm điện được đặt cố định tại một vị trí trên mặt phẳng ngang và nối qua hộp công tắc đến ổ A của đồng hồ đo thời gian

- Cho đồng hồ đo làm việc ở MODE AB, cổng quang điện 1 nối với ổ B

- Lần lượt đo các khoảng thời gian t1, t2, t3 mà viên bi được quãng đường là s1 20 cm, s2 = 45 cm, s3 = 80 cm Lập và so sánh các tỉ số s1: s2 : s3 và t1 2 : t2 2 : t3 2 để rút ra kết luận Tính gia tốc của viên bi

- Lặp lại thí nghiệm với một góc nghiêng khác b) Thí nghiệm 2: Kiểm nghiệm dấu hiệu nhận biết chuyển động thẳng nhanh dần đều

- Đặt máng nghiêng một góc khoảng 5 0 – 10 0

- Nam châm điện được đặt cố định tại một vị trí trên mặt phẳng ngang và nối qua hộp công tắc đến ổ C của đồng hồ đo thời gian Đồng hồ làm việc ở chế độ MODE AB, nối 2 cổng quang điện 1 và 2 và hai ổ A và B của đồng hồ thời gian

- Đặt cổng quang điện 1 cách bi 5 cm, cổng quang điện 2 cách cổng 1 đoạn s1 = 15 cm

Hình 3.1.2 TN khảo sát chuyển động thẳng NDĐ

- Ngắt điện nam châm để viên bi lăn qua hai cổng quang điện Ghi thời gian 1 hiển thị trên đồng hồ

- Dịch chuyển cổng quang điện 1 đến vị trí cổng quang điện 2 và dịch chuyển cổng quang điện 2 đến vị trí mới cách đoạn s2 = 25 cm, rồi cho viên bi chuyển động từ vị trí ban đầu và đọc thời gian 2 viên bi đi hết quãng đường trên

- Tiếp tục dịch chuyển cổng quang điện 1 đến vị trí cổng quang điện 2 và dịch chuyển cổng quang điện 2 đến vị trí mới cách cổng 1 đoạn s3 = 35 cm, rồi cho viên bi chuyển động từ vị trí ban đầu và đọc thời gian 3 viên bi đi hết quãng đường này

- So sánh 1, 2, 3 và tính gia tốc của viên bi

- Lặp lại thí nghiệm với một góc nghiêng khác c ) Thí nghiệm 3: Minh họa quy luật đường đi của chuyển động chầm dần đều

- Điều chỉnh độ cao của máng nghiêng sao cho phần đầu thấp hơn phần cuối

- Nới lỏng ốc trên nam châm điện và di chuyển lên phía đỉnh của đoạn nghiêng

- Tiến hành thí nghiệm tương tự như phần a

1 Ghi lại các kết quả ứng với các thí nghiệm? Nêu những chú ý khi tiến hành thí nghiệm để đảm bảo thành công?

2 Soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm:

- Đoạn bài học: Chuyển động thẳng đều (Mục 2, Bài 2 - SGKVL10 Ch)

SỰ RƠI TỰ DO

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 10 NC bài 6 và SGK Vật lý 10 Chuẩn bài 4 để trả lời các câu hỏi sau:

1 Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng trong bài học? Mục đích, vai trò của thí nghiệm trong bài học?

2 Để xây dựng các kiến thức này, cần tiến hành những thí nghiệm nào trong bài học? Mỗi thí nghiệm có thể được tiến hành dưới hình thức nào?

- Khảo sát sự rơi của các vật trong không khí và trong chân không

- Khảo sát quy luật chuyển động của một vật rơi tự do

- Xác định gia tốc rơi tự do

Tên dụng cụ Số lượng

Tên dụng cụ Số lượng Ống thủy tinh có chứa mẩu sắt và lông gà, trong đó có một ống chân không

Giá thí nghiệm 1 Trụ 6, trụ 10 1

Hộp đỡ vật rơi 1 Đồng hồ đo thời gian hiện số MC 964 1

Nam châm điện 1 Công tắc kép 1

Thước đo góc 3 chiều 1 Đế 3 chân 1

Mẫu vât rơi 1 Dây dọi 1

Hộp đất nặn 1 Quả nặng trượt hình trụ

(Đường kính 30 mm, cao 30 mm)

2.3.1 Thí nghiệm 1: Sự rơi của vật trong không khí và chân không

- Dùng hai tay giữ ống thủy tinh chứa không khí

(hở) nằm ngang Xoay nhanh ống theo phương thẳng đứng, quan sát sự rơi của 2 vật trong ống, ghi kết quả

- Dùng hai tay giữ ống thủy tinh chân không

(kín) nằm ngang Xoay nhanh ống theo phương thẳng đứng, quan sát sự rơi của 2 vật trong ống, ghi kết quả

2.3.2 Thí nghiệm 2: Sự rơi tự do

- Gắn một cổng quang điện vào giá thí nghiệm, sau đó gắn nam châm điện vào đỉnh giá

- Gắn một đầu dây nối của hộp công tắc với nam châm điện, đầu còn lại gắn vào ổ A của đồng hồ đo thời gian

- Cấp điện và bật công tắc đồng hồ đo thời gian

- Đặt mẫu vật rơi (trụ sắt) vào đỉnh nam châm điện

- Dùng thước đo góc 3 chiều đặt ở đáy vật rơi và điều chỉnh để đáy vật rơi trùng với vạch số 0 trên thước dán bên hông của giá thí nghiệm

- Gắn dây dọi vào mặt sau của giá, chỉnh các ốc của chân đế sao cho giá thí nghiệm thẳng đứng (quả nặng của dây dọi thẳng với tâm của lỗ tròn)

- Gắn dây nối của cổng quang điện vào ổ B

- Chuyển thang đo ở chế độ AB trên đồng hồ đo

- Chọn chế độ đo hiển thị 3 số lẻ của thời gian hiện số (0,001s)

- Chỉnh cổng quang ở 20 cm (nếu được)

- Bấm nút RESET để chuyển thời gian về 0.000

- Bấm nút hộp công tắc kép để vật rơi (bấm nhanh, dứt khoát, nhưng phải nhẹ nhàng) Đọc thời gian trên đồng hồ Tiến hành đo 3 lần, chọn số liệu chính xác nhất, ghi vào bảng

- Điều chỉnh cổng quang ở các khoảng cách s = 40 cm, 60 cm, 80 cm Làm tương tự, đoc các thời gian rơi của vật và ghi vào bảng số liệu sau: s (cm) 20 40 60 80 t (s)

- Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra phương rơi của vật

- Từ các cặp giá trị s - t thu được, rút ra kết luận về quy luật chuyển động của sự rơi và tính gia tốc rơi tự do g của vật?

2 Theo logic phát triển kiến thức, để dạy học bài trên cần tiến hành những thí nghiệm nào?

3 Soạn thảo tiến trình dạy học các đoạn 2,3,4 bài: Sự rơi tự do (Bài 6 - VL10 NC) và dạy các đoạn đó; (hoặc Bài 4, Mục II.1 - VL 10 Chuẩn)

Hình 3.2.2 TN rơi tự do

TỔNG HỢP HAI LỰC ĐỒNG QUY

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 10 NC bài 13 và SGK Vật lý 10 - bài 9 để trả lời các câu hỏi sau:

1 Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học? Vai trò của thí nghiệm?

2 Tóm tắt logic mạch phát triển các kiến thức đó trong bài học?

2.1 Mục đích thí nghiệm Đo độ lớn của hợp lực F và góc giữa lực F và hai lực thành phần đồng quy, từ đó tìm ra mối liên hệ giữa hợp lực và hai lực thành phần (quy tắc hợp 2 lực đồng quy)

- Bố trí thí nghiệm như hình 3.3.1a Điều chỉnh cho điểm nối của 3 sợi dây trùng với tâm của vòng tròn chia độ và phương của lò xo ở vạch 0 0

- Đọc giá trị đo được của lực F 1

, F 2 trên hai lực kế và đọc giá trị các góc ,  tạo bởi 2 lực kế và vạch 0 0

- Bỏ hai lực kế ra, dùng một lực kế kéo lò xo theo phương cũ sao cho điểm nối của hai dây cũng trùng với tâm của vòng tròn chia độ (hình 3.3.1b) Đọc giá trị của lực kế F

- Biểu diễn lên bảng các véc tơ F 1

, F 2 và F theo cùng một tỉ lệ xích Dựa vào hình vẽ, rút ra mối liên hệ giữa F và F 1 , F 2

Chú ý: Không dùng bút bi vẽ trực tiếp lên tấm nhựa của thước đo góc và bảng thép

STT Tên dụng cụ Số lượng

2 Lực kế 5N (có đế từ) 2

Hình 3.3.1 TN hợp lực đồng quy

- Lặp lại thí nghiệm với các cặp lực F 1

, F 2 có độ lớn và phương khác nhau để từ đó rút ra quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy

1 Ghi lại các kết quả ứng với các thí nghiệm? Nêu những chú ý khi tiến hành thí nghiệm để đảm bảo thành công? Từ kết quả thí nghiệm, sử dụng định lý cosin trong tam giác để kiểm nghiệm lại kết quả của hợp lực, nhận xét về sai số

2 Đưa ra các phương án bố trí thí nghiệm trên bảng (với TN biểu diễn), trên bảng thép (với TN trực diện) đảm bảo đơn giản và hiệu quả nhất?

3 Soạn thảo tiến trình dạy học đoạn II bài học: Tổng hợp và phân tích lực Điều kiện cân bằng của chất điểm (Bài 9 - VL10 Ch)

TỔNG HỢP HAI LỰC SONG SONG

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 10 NC bài 28 và SGK Vật lý 10 Chuẩn bài 19 để trả lời các câu hỏi sau:

1 Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học? Vai trò của thí nghiệm?

Khảo sát mối liện hệ giữa hợp của hai lực song song cùng chiều và 2 lực thành phần, từ đó rút ra quy tắc tìm hợp hai lực song song cùng chiều

7 Thước treo các quả nặng 1

- Gắn tờ giấy lên bảng thép Dùng 2 lò xo 5N móc vào 2 lỗ trên thước

- Treo hai chùm quả nặng P1 (2 quả 50g) và P2 (4 quả nặng 50g) lên hai phía của thước Dùng thanh định vị đánh dấu vị trí của thước

- Đánh dấu lên giấy các vị trí treo quả nặng (điểm đặt các lực F 1

- Tháo hai chùm quả nặng khỏi thước, sau đó treo chung vào móc giữa của thước Điều chỉnh vị trí của móc giữa để thước trùng vào vị trí thanh định vị

- Đánh dấu lên giấy vị trí của móc treo chung các quả nặng (điểm đặt của hợp lực F

- Biểu diễn trên giấy các lực F 1

, F 2 và F theo cùng tỉ lệ xích, đo các khoảng cách d1, d2 từ giá của hai lực đến giá lực tổng hợp Từ đó tìm ra mối liên hệ giữa chúng

- Lặp lại thí nghiệm với các cặp lực F 1

, F 2 có độ lớn và điểm đặt khác để từ đó rút ra quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều

2 Vì sao ở thí nghiệm tìm quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy, ta dùng lực kế để đo lực, còn khi tiến hành tiến hành thí nghiệm tìm quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều ta nên sử dụng các gia trọng để đo lực?

3 Soạn thảo tiến trình dạy học:

Mục I Thí nghiệm, bài 19 Quy tắc hợp lực song song cùng chiều, Vật lý 10

QUY TẮC MOMEN LỰC LỰC ĐÀN HỒI

Hình 3.4.2 TN hợp lực song song cùng chiều Đọc SGK Vật lý 10 NC bài 19, 29 và SGK Vật lý 10 Chuẩn bài 12, 18 để trả lời câu hỏi sau:

Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học? Vai trò của thí nghiệm trong bài học?

2.1 Thí nghiệm 1 Lực đàn hồi

Tìm hiểu mối liên hệ giữa lực đàn hồi của lò xo và độ biến dạng của chúng

2.1.3 Tiến hành thí nghiệm a) Gắn bảng thước đo vào bảng thép sao cho đoạn vạch 0 của thước ngang với đầu dưới của lò xo

- Treo quả nặng 50 g vào móc lò xo, đo độ giãn của lò xo

- Lần lượt treo 2 quả nặng, 3 quả nặng… vào lò xo, đọc các độ giãn tương ứng

- Từ các kết quả đo được, nhận xét mối liên hệ giữa độ lớn lực đàn hồi với độ biến dạng của lò xo b) Móc 3 lò xo có cùng chiều dài nhưng khác loại vào thanh treo gắn lên bảng thép

- Treo vào mỗi lò xo quả nặng 50 g

- So sánh độ biến dạng của mỗi lò xo và cho biết lò xo nào có hệ số đàn hồi lớn nhất

STT Tên dụng cụ Số lượng TN1 TN2

Hình 3.5.1 TN về lực đàn hồi

Chú ý: Không được móc vật nặng vượt quá giới hạn của lò xo

2.2 Thí nghiệm 2 Quy tắc momen lực

Khảo sát điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định để rút ra quy tắc mô men lực và hình thành khái niệm momen của lực đối với trục quay

2.2.2 Dụng cụ thí nghiệm (xem phần 2.1.2)

2.2.3 Tiến hành thí nghiệm a) Thí nghiệm về tác dụng làm quay vật của lực

- Gắn trụ 10 vào khớp nối sau lưng bảng thép rồi gắn lên đế 3 chân Điều chỉnh ốc trên chân đế và khớp nối để mặt bảng thép thẳng đứng

- Gắn đĩa momen lên bảng thép, điều chỉnh cho dây dọi treo tại tâm đĩa nằm song song với mặt đĩa đi qua vạch 0 của thước ngang

- Gắn ròng rọc vào bảng thép

- Lần lượt treo sợi dây có buộc một gia trọng vào các điểm khác nhau trên đĩa để đi tới nhận xét: Khi nào lực tác dụng lên đĩa không làm đĩa quay; khi nào lực tác dụng lên đĩa làm đĩa quay và quay theo chiều nào? b) Thí nghiệm tìm điều kiện cân bằng của vật có trục quy cố định

- Điều chỉnh thanh thước gắn với đĩa mô men theo phương ngang (giá quả rọi đi qua vạch 0 của thước)

- Treo đồng thời một sợi dây thứ nhất có móc gia trọng (1 quả nặng) vào điểm bên trái của đĩa mô men và sợi dây thứ 2 có móc gia trọng khác (2 quả nặng) vào điểm bất kì bên phải của đĩa Khi đĩa cân bằng, đọc các giá trị F1, d1, F2, d2 (d1, d2 lần lượt là khoảng cách từ giá hai lực đến trục quay – phương dây rọi) Lập các tích số F1.d1,

- Lặp lại thí nghiệm bằng cách thay đổi độ lớn lực F 1

, thay đổi phương lực F 2 (bằng cách vắt sợi dây thứ 2 qua ròng rọc cố định, tìm vị trí ròng rọc để đĩa cân bằng (sợi chỉ căng theo phương tiếp tuyến của vòng tròn)

- Rút ra nhận xét về điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (quy tắc mômen)

Hình 3.5.2 TN về momen lực

1 Ghi lại các kết quả ứng với các thí nghiệm? Nêu những chú ý khi tiến hành thí nghiệm để đảm bảo thành công? Tại sao cần phải điều chỉnh để phương lực F2 tiếp tuyến với vòng tròn?

- Các đoạn 1, 2, 3 bài học: Mômen lực Điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định (Bài 29 - VL10 NC)

ĐỊNH LUẬT BOYLE – MARIOTTE ĐỊNH LUẬT CHARLES

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 10 NC bài 45, 46 và SGK Vật lý 10 Chuẩn bài 29, 30 để trả lời câu hỏi sau:

Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học? Vai trò của thí nghiệm trong mỗi bài học?

2.1 Thí nghiệm 1 Định luật Boyle – Mariotte (phương án 1 – sử dụng bộ TN định luật Boyle – Mariotte phiên bản đứng)

Nghiên cứu mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của một khối lượng khí xác định khi giữ nguyên nhiệt độ

- Mở nút cao su ở đáy xi lanh, chỉnh pittông ngang vạch số 2 (vạch đỏ) rồi đậy chặt nút cao su lại (hình 3.6.1)

STT Tên dụng cụ Số lượng TN1 TN3

1 Bộ TN biểu diễn định luật Boyle – Mariotte 1 x x

- Dùng tay ấn pittông xuống hoặc kéo pittông lên để làm thay đổi thể tích không khí trong xi lanh Đọc thể tích

V và áp suất p của không khí trong từng trường hợp, ghi vào bảng số liệu

- Từ bảng số liệu, khái quát về sự phụ thuộc giữa áp suất vào thể tích, từ đó phát biểu định luật

2.2 Thí nghiệm 2 Định luật Boyle – Mariotte (phương án 2 – sử dụng bộ TN định luật Boyle – Mariotte phiên bản nằm ngang)

Nghiên cứu mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của một khối lượng khí xác định khi giữ nguyên nhiệt độ

Gồm: Xi lanh, áp kế, van mở đóng khí, được lắp sẵn như hình 3.6.2

* Nguyên tắc đọc áp suất và thể tích khí:

Nguyên tắc đọc áp suất: Số chỉ trên áp kế là độ chênh lệch áp suất khí bên trong và bên ngoài Cách đo áp suất như sau:

- Khi mở van khí trên áp kế, áp suất hai nhánh bằng áp suất khí quyển (1 atm 1kgf/cm 2 ), lúc này áp kế chỉ 0

- Sau khi khóa van khí, nếu thay đổi vị trí pít tông, áp suất khí trong xi lanh là: p = p 0 + p x = 1 atm + p x (6.1)

Trong đó, px là trị số trên áp kế

Lưu ý: Với trường hợp giảm thể tích, áp suất tăng, đơn vị đo áp suất là atm

(nhánh phải trên áp kế) Trường hợp tăng thể tích, áp suất giảm, đơn vị đo áp suất khi đó là cmHg (nhánh bên trái áp kế) 1 atm = 76cmHg

Hình 3.6.2 TN định luật Boyle – Mariotte

Hình 3.6.3 TN định luật Charles

Nguyên tắc đo thể tích: Thể tích thực của khối khí là thể tích trong xi lanh và trong áp kế Phần thể tích trong áp kế là 7,5 ml (cung cấp bởi nhà sản xuất)

Khi đó, thể tích khí là: V = 7,5 + V x (ml) (6.2)

Trong đó, Vx là trị số thể tích trên xi lanh

2.2.3 Tiến hành thí nghiệm a Trường hợp giảm thể tích

- Mở van khí trên áp kế, điều chỉnh pít tông đến vị trí 45 ml Khóa chặt van chứa khí Lúc này áp kế chỉ 0

- Vặn vít từ từ để điều chỉnh pit tông ở các vị trí 40 ml, 35 ml, 30 ml, 25 ml, 20 ml Đọc số chỉ trên áp kế và điền vào bảng b Trường hợp tăng thể tích

- Mở van khí trên áp kế, điều chỉnh pít tông đến vị trí 20 ml Khóa chặt van chứa khí Lúc này áp kế chỉ 0

- Vặn vít từ từ để điều chỉnh pit tông ở các vị trí 25 ml, 30 ml, 35 ml, 40 ml, 45 ml Đọc số chỉ trên áp kế và điền vào bảng

Giảm thể tích Tăng thể tích

- Tính tỉ số p.V trong các lần đo và nhận xét

Chú ý: Trong quá trình thay đổi thể tích, cần xoay vít từ từ để tránh làm trờ, mất ren của truc quay, gây ra hư hỏng thí nghiệm

2.3 Thí nghiệm 3 Định luật Charles

Nghiên cứu mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của một khối lượng khí xác định khi giữ nguyên thể tích

- Mở nút cao su ở đáy xi lanh, chỉnh pittông ngang vạch số 2 (vạch đỏ) rồi đậy chặt nút cao su lại (hình 3.6.1)

- Cố định vị trí của pittông bằng cách vặn chặt ốc ở phía sau xi lanh để giữ cho thể tích trong xilanh không đổi

- Lắp dụng cụ thí nghiệm trên giá đỡ Nhúng xilanh vào bình đun có chứa nước sao cho mực nước ngập trên vạch đỏ của bảng chia

- Đọc giá trị nhiệt độ t1 trên nhiệt kế và áp suất p1 trên áp kế

- Thay đổi nhiệt độ của không khí trong xilanh (cấp điện và bật công tắc trên bình đun) hoặc (đổ dần nước nóng vào bình) (hình 3.6.3) Lần lượt đọc nhiệt độ t2 và áp suất p2

- Nhận xét về tỉ số

T p … từ đó rút ra định luật

1 Ghi lại các kết quả ứng với các thí nghiệm? Nêu những chú ý khi tiến hành thí nghiệm để đảm bảo thành công? Đề xuất phương án cải tiến thiết bị thí nghiệm trên?

- Các đoạn III bài học: Quá trình đẳng nhiệt Định luật Boyle – Mariotte (Bài 29 - VL10 NC)

- Đoạn II bài học: Quá trình đẳng tích Định luật Charles (Bài 30 - VL10 Chuẩn)

THÍ NGHIỆM ĐIỆN TÍCH - ĐIỆN TRƯỜNG

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 11 Chuẩn bài 3 và SGK Vật lý 11 NC bài 6 để trả lời các câu hỏi sau:

2.1 Thí nghiệm 1 Nhiễm điện do tiếp xúc

Chứng tỏ một vật trung hòa điện tiếp xúc với một vật mang điện khác thì sẽ nhiễm điện

- Dùng vật dẫn hình trụ (3) chạm vào đầu thu của tĩnh điện kế thì kim tĩnh điện kế không lệch, chứng tỏ vật dẫn trung hòa điện

- Quay máy Uyn-sớt, chạm vật dẫn vào một cực của máy Uyn-sớt Tách vật dẫn ra, chạm vật vào đầu thu của tĩnh điện kế Kết quả thấy kim tĩnh điện kế bị lệch, chứng tỏ vật dẫn hình trụ bị nhiễm điện do tiếp xúc

2.2 Thí nghiệm 2 Nhiễm điện do hưởng ứng

Chỉ ra hiện tượng khi một vật dẫn A trung hòa điện đặt gần một vật mang điện B thì 2 đầu của vật dẫn A nhiễm điện

- Đặt vật dẫn hình trụ rỗng (3) cách khoảng 1cm với một cực của máy Uyn- sớt

- Quay máy phát tĩnh điện, kết quả thấy các tua vải ở vật dẫn bị xòe ra, chứng tỏ chúng bị nhiễm điện do hưởng ứng

2.3 Thí nghiệm 3 Tương tác tĩnh điện

Chứng tỏ các vật nhiễm điện cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau

TN1 TN2 TN3 TN4 TN5 TN6

3 Vật dẫn trụ rỗng, đầu nhọn inox

6 Dây dẫn điện cá sấu 4 x x x x x x

Hình 3.7.1 TN điện tích – điện trường

- Đặt hai tua tĩnh điện (4) cách nhau một khoảng cỡ 16 cm, nối chúng với hai cực của máy Uyn-sớt Quay máy phát tĩnh điện, quan sát và ghi lại hình ảnh các tua vải Kết luận về sự nhiễm điện của chúng và giải thích?

- Nối hai tua tĩnh điện (4) vào cùng một cực của máy phát tĩnh điện, làm thí nghiệm tương tự, quan sát hình ảnh các tua vải và giải thích

2.4 Thí nghiệm 4 Đường sức điện trường

Minh họa đường sức của điện trường của một chất điểm, hai chất điểm mang điện cùng dấu, hai chất điểm mang điện trái dấu

- Nối một tua tĩnh điện (4) vào một cực của máy phát tĩnh điện bằng dây dẫn điện (6) (Coi đầu của tua tĩnh điện như một điện tích điểm) Quay máy phát tĩnh điện, quan sát hình ảnh tạo bởi các tua vải xòe ra, cho ta hình ảnh gần đúng của đường sức tạo bởi một điện tích điểm.(Hình 3.7.2)

- Sử dụng hai tua tĩnh điện nối với máy phát tĩnh điện (để tạo thành hệ 2 điện tích cùng dấu, hệ hai điện tích trái dấu) Tiến hành thí nghiệm tương tự, quan sát hình ảnh các tua vải, từ đó suy ra hình dạng của các đường sức điện

2.5 Thí nghiệm 5 Điện thế trên bề mặt vật dẫn

Chứng tỏ tất cả các điểm trên bề mặt vật dẫn mang điện có cùng điện thế

- Nối vật dẫn (3) với một cực của máy phát tĩnh điện

- Nối đầu dò điện với tĩnh điện kế

- Quay máy phát tĩnh điện, đưa đầu dò đến các điểm khác nhau trên mặt vật dẫn Nhận xét độ lệch của kim tĩnh điện kế, từ đó kết luận về điện thế tại mọi điểm trên vật dẫn

Hình 3.7.2 Đường sức của một điện tích điểm

2.6 Thí nghiệm 6 Phân bố điện tích, điện trường

- Chứng tỏ điện tích tập trung nhiều ở những chỗ lồi và nhọn trên vật mang điện

- Chứng tỏ điện trường chỉ tồn tại ở bên ngoài vật dẫn mang điện và vuông góc với bề mặt vật dẫn

- Nối vật dẫn (3) với máy phát tĩnh điện bằng dây dẫn điện (6) Quay máy phát tĩnh điện, quan sát độ lệch của các tua vải trên vật dẫn tại các vị trí khác nhau (chỗ nhọn, chỗ thẳng và chỗ lõm) Từ đó nhận xét về sự phân bố của các điện tích trên mặt vật dẫn.(Hình 3.7.3)

- Nối lưới dẫn điện (có gắn các tua vải) (5) vào một cực của máy phát tĩnh điện qua các dây dẫn Căng lưới dẫn điện theo hình chữ S Quay máy phát tĩnh điện, quan sát hình dạng các tua vải tại các vị trí (các tua vải chỉ bị lệch ở chỗ lồi, nhìn từ trên xuống các tua vải xòe ra luôn vuông góc với bề mặt của điểm treo) Nhận xét về sự phân bố của đường sức điện trường (Hình 3.7.4)

2 Hãy đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra sự nhiễm điện trái dấu trên vật bị nhiễm điện do hưởng ứng ở thí nghiệm 4? Trong thí nghiệm 5, tại sao độ lệch của kim tĩnh điện kế bị giảm dần? Trình này nguyên tắc hoạt động của máy phát tĩnh điện Uyn- sớt?

Hình 3.7.3 Hình ảnh đường sức điện trường trên mặt vật dẫn Hình 3.7.4 Thí nghiệm phân bố điện trường

- Mục III.1, 2, 3, 4 bài học: Điện trường và cường độ điện trường Đường sức điện (Bài 3 - VL11Chuẩn)

- Mục 1 bài học: Vật dẫn và điện môi trong điện trường (Bài 6 - VL11 NC)

DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 11 NC các bài 18, 19, 22 và SGK Vật lý 11 Chuẩn bài 13, 15 để trả lời câu hỏi sau:

Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học? vai trò thí nghiệm trong bài học?

2.1 Thí nghiệm 1 Dòng nhiệt điện

Chứng tỏ khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai chỗ tiếp xúc của 2 kim loại khác nhau thì trong mạch xuất hiện dòng điện

Bộ thí nghiệm dòng điện trong các môi trường (L4141C) gồm:

STT Tên dụng cụ Số lượng TN1 TN2 TN3

7 Bộ tụ điện 2 bản cực inox 1 x

8 Trụ thép inox (dùng chung) x

10 Đèn cồn (bật lửa gas) x

- Gắn cặp nhiệt điện lên giá, nối hai đầu với điện kế để tạo thành mạch kín (hình

3.8.2) (Vặn nhẹ núm xoay phía sau điện kế để điều chỉnh kim điện kế chỉ đúng vạch 0 chính giữa thang đo nếu cần)

- Giữ một đầu mối hàn A ở nhiệt độ phòng (T2), đốt nóng dần đầu tiếp xúc còn lại B (T1) Quan sát số chỉ và chiều lệch của kim điện kế Nhận xét về độ lệch của điện kế theo nhiệt độ

- Giữ nguyên nhiệt độ mối hàn đầu B (nhiệt độ phòng), đốt nóng dần đầu A, quan sát và nhận xét về số chỉ của điện kế

- Các kết luận rút ra từ thí nghiệm?

2.2 Thí nghiệm 2 Dòng điện trong chất điện phân

- Chứng tỏ dung dịch điện phân dẫn điện

- Khảo sát mối quan hệ giữa hiệu điện thế và dòng điện trong chất điện phân khi có hiện tượng cực dương tan

Gồm: Bình điện phân, nguồn điện, dung dịch CuSO4, NaCl, biến trở, các dây nối, Vôn kế và Ampe kế

Hình 3.8.1 TN dòng điện trong các môi trường Hình 3.8.2 TN dòng nhiệt điện

Hình 3.8.4 TN dòng điện trong chất khí

- Đổ nước cất vào bình điện phân, mắc mạch điện như hình 3.8.3a, nối mạch với nguồn điện một chiều 6 V Di chuyển biến trở, quan sát số chỉ Kết luận về sự dẫn điện của nước

- Pha thêm 2 - 5 gram muối ăn NaCl vào nước cất trong bình (hoặc thay nước bằng dung dịch CuSO4), tiến hành thí nghiệm tương tự Thay đổi giá trị của biến trở, ghi kết quả vào bảng:

- Vẽ đồ thị của I theo U Nhận xét về sự dẫn điện của dung dịch điện phân và mối quan hệ I - U

2.3 Thí nghiệm 3 Dòng điện trong chất khí

Chứng minh sự tạo thành dòng điện trong chất khí

2.3.2 Dụng cụ thí nghiệm (xem mục 2.1.2)

- Lắp tụ điện vào trụ đỡ thí nghiệm Vặn vít để hai bản tụ song song, thẳng đứng, cách chân đế khoảng 15 cm Nối tụ điện với điện áp 100 V một chiều trên bộ khuếch đại, nối điện kế với lỗ cắm khuếch đại dòng (hình

Hình 3.8.3b Hình ảnh TN dòng điện trong chất điện phân

Hình 3.8.3a Sơ đồ TN dòng điện trong chất điện phân

- Điều chỉnh kim điện kế chỉ 0

- Cắm mạch điện với ổ điện ngoài, quan sát số chỉ của điện kế, kết luận về tính dẫn điện của không khí

- Dùng ngọn lửa đèn cồn (bật lửa gas) đốt nóng không khí giữa hai bản tụ điện Quan sát số chỉ của điện kế và rút ra nhận xét về tính dẫn điện của không khí bị đốt nóng Giải thích kết quả

- Rút nguồn điện ngoài (hoặc tắt đèn cồn), quan sát số chỉ của điện kế

Chú ý: Dòng điện đi qua G làm lệch kim không phải là dòng đi qua hai bản cực, mà nó là dòng điện đã được khuếch đại lên nhiều lần để dễ quan sát

2 Từ thí nghiệm 1 có thể rút ra những kết luận gì để vận dụng dạy học đoạn 1.a, b bài 18 Hiện tượng nhiệt điện, hiện tượng siêu dẫn - SGK VL11 NC

- Mục 1 bài học: Hiện tượng nhiệt điện, hiện tượng siêu dẫn (Bài 18 - VL11NC)

- Mục IV Dòng điện trong kim loại (Bài 13 – VL11 Ch)

- Mục II Dòng điện trong chất khí (Bài 15 – VL11 Ch)

THÍ NGHIỆM VỀ LỰC TỪ VÀ CẢM ỨNG TỪ

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 11 NC bài 27, 28 và SGK Vật lý 11 Chuẩn bài 20 để trả lời các câu hỏi sau:

1 Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học

2 Tóm tắt logic xây dựng các kiến thức đó trong từng bài học

- Nghiên cứu sự phụ thuộc của phương, chiều lực từ vào phương, chiều của dòng điện và phương, chiều của từ trường; từ đó rút ra quy tắc bàn tay trái

- Nghiên cứu sự phụ thuộc của độ lớn lực từ vào cường độ dòng điện và chiều dài dây dẫn; xây dựng khái niệm cảm ứng từ

2.3.1 Thí nghiệm 1 Nghiên cứu phương, chiều lực từ

- Mắc dụng cụ thí nghiệm như hình 3.9.2

- Cho dòng điện vào khung dây, ghi lại chiều dòng điện Quan sát và ghi lại chiều dịch chuyển của khung dây từ đó suy ra phương, chiều lực từ

- Đổi chiều dòng điện, xác định phương và chiều của lực từ F

- Đổi cực của nam châm (bằng cách đổi chiều dòng điện chạy trong nam châm), xác định phương và chiều của lực từ

- Nhận xét về sự phụ thuộc của phương, chiều lực từ vào phương, chiều dòng điện và phương, chiều từ trường

Chú ý: Hãy xác định chiều của dòng điện, chiều đường sức trong thí nghiệm dựa vào các dụng cụ của bộ thí nghiệm?

2.3.2 Thí nghiệm 2 Xác định độ lớn của lực từ

1 Hộp gỗ có gắn sẵn và chứa các thiết bị đi kèm 1

2 Đòn cân, nam châm điện, lực kế 0,5 N 1

3 Nam châm thẳng, 02 lõi sắt non 1

4 Bộ ròng rọc, tay quay và dây kéo 1

8 Bộ 3 khung dây 200 vòng 1 bộ

9 Bộ 02 con lắc bằng nhôm (đặc và xẻ rãnh) 1 bộ

Hình 3.9.1 Bộ thí nghiệm về lực từ Hình 3.9.2 TN xác định lực từ

Khảo sát mối liên hệ giữa độ lớn của lực từ F, dòng điện I, chiều dài dây dẫn l n.L (L là chiều dài cạnh nằm ngang của khung dây, n = 200 là số vòng dây)

- Cố định từ trường của nam châm điện bằng cách cho dòng điện đi qua cuộn dây của nam châm không đổi

- Đo lực từ qua một lực kế

- Chọn khung dây có L = 80 mm, thay đổi cường độ dòng điện qua khung dây và đo giá trị lực F tương ứng

Lập bảng số liệu I và F, từ đó rút ra kết luận về sự phụ thuộc của F theo I (F  I)

- Thay đổi các khung có chiều dài L khác nhau và giữ dòng điện qua khung dây không đổi bằng 0,5 A Lập bảng số liệu l, F, từ đó rút ra kết luận về sự phụ thuộc của F theo l (F  l)

- Từ 2 bảng số liệu, rút ra kết luận, từ đó xác định hằng số l I

- Thay đổi từ trường của nam châm điện (bằng cách thay đổi cường độ dòng điện qua nam châm điện) và lặp lại thí nghiệm Từ đó suy ra, các từ trường khác nhau thì tỉ số I.l

F là khác nhau, đặc trưng cho mỗi từ trường về phương diện tác dụng lực và được gọi là cảm ứng từ B của từ trường đó

- Giữ nguyên I, từ trường, xoay khung dây một góc nào đó, nhận xét và rút ra kết luận: F cũng tỉ lệ với sin ( là góc giữa B và I)

2 Trình bày đặc điểm định tính, đặc điểm định lượng của khái niệm véc tơ cảm ứng từ? Theo SGK VL11 NC, đặc điểm định tính và định lượng đó được xây dựng như thế nào? Thí nghiệm trong bài cho phép xác định được những gì? Từ đó lập luận như thế nào để đưa ra qui tắc bàn tay trái?

3 Bộ thí nghiệm trên có thể tổ chức dạy học những kiến thức vật lý nào trong bài học nào của SGK VL 11 Chuẩn, Nâng cao? Thảo luận về phương án dạy học bài 20 Lực từ, cảm ứng từ - SGK VL11 Chuẩn có sử dụng bộ thí nghiệm trên?

- Các đoạn 1,2 bài học: Phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện (Bài

- Mục I, II bài học: Lực từ Cảm ứng từ (Bài 20 - vật lý 11 Ch)

HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ DÒNG ĐIỆN FOUCAULT

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 11 NC bài 38, 40 và SGK Vật lý 11 Chuẩn bài 23 để trả lời câu hỏi sau:

2.1 Thí nghiệm 1 Hiện tượng cảm ứng điện từ

- Nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ, sự phụ thuộc của chiều dòng điện cảm ứng vào chiều dịch chuyển tương đối của nam châm và vòng dây (chiều biến thiên của từ thông)

- Nối sơ đồ mạch như hình 3.10.1

- Đưa nam châm lại gần khung dây, chú ý các cực của nam châm, quan sát chiều lệch của kim điện kế Ghi lại chiều quay của kim điện kế

- Đưa nam châm ra xa, quan sát và ghi lại chiều quay của kim điện kế

- Giữ nam châm đứng yên, di chuyển khung dây, quan sát chiều quay của kim điện kế và nhận xét

Từ các kết quả thí nghiệm, rút ra giả thuyết về nguyên nhân xuất hiện dòng điện trong mạch?

2.2 Thí nghiệm 2 Thí nghiệm về dòng điện Foucault (Phu cô)

Hình 3.10.1 Hiện tượng cảm ứng điện từ

Nghiên cứu về hiện tượng xuất hiện dòng điện Foucault

- Bố trí thí nghiệm như hình 3.10.2

- Khi chưa cho dòng điện vào cuộn dây của nam châm điện Cho 2 con lắc (có xẻ rãnh và không xẻ rãnh) dao động đồng thời sẽ thấy thời gian dao động của chúng gần như nhau

- Cấp điện vào cuộn dây của nam châm điện, cho 2 con lắc dao động đồng thời, nhận xét về thời gian dao động của 2 con lắc

- Rút ra kết luận và giải thích

2 Trong thí nghiệm 1, để đưa ra được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng cần tiến hành các thí nghiệm nào khác? Có thể tiến hành thí nghiệm nào từ bộ thí nghiệm đã cho? SGK đã trình bày các thí nghiệm nào? Anh (chị) hiểu cụm từ “chống lại nguyên nhân sinh ra nó” như thế nào?

- Các đoạn 1,4 bài học: Hiện tượng cảm ứng điện từ Suất điện động cảm ứng (Bài 38 - SGKVL11 NC)

- Đoạn 1 bài học: Dòng điện Foucault (Bài 40 - SGKVL11 NC)

- Mục II bài học: Từ thông, cảm ứng điện từ (Bài 23 - SGKVL11 Chuẩn).

HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 11 NC bài 41 và SGK Vật lý 11 Chuẩn bài 25 để trả lời câu hỏi sau: Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học? Vai trò thí nghiệm trong bài học?

- Nghiên cứu hiện tượng tự cảm khi đóng và ngắt mạch điện

1 Bảng mạch điện chứa các linh kiện thí nghiệm 1

2.3.1 Thí nghiệm 1 Hiện tượng tự cảm khi đóng mạch

- Mắc mạch điện như sơ đồ hình 3.11.1

- Cấp điện 6V DC cho mạch

- Đóng K, K1, K2 (K3 để hở), chỉnh biến trở R để hai đèn Đ1 và Đ2 sáng như nhau rồi ngắt K

- Đóng khóa K, quan sát sự sáng lên của hai đèn Tiến hành thí nghiệm vài lần, nhận xét và giải thích kết quả

2.3.2 Thí nghiệm 2 Hiện tượng tự cảm khi ngắt mạch

- Ngắt K, quan sát hiện tượng xảy ra

- Làm lại thí nghiệm vài lần, nhận xét kết quả và giải thích

Hình 3.11.1 Sơ đồ mạch điện TN tự cảm

Hình 3.11.2 TN khi đóng, ngắt mạch điện

2 Nguyên nhân nào làm xuất hiện suất điện động tự cảm trong cuộn dây? Suất điện động tồn tại trong thời gian nào? Tại sao trong thí nghiệm đóng mạch, đèn Đ3 không lóe sáng mặc dù khóa K3 đóng?

- Các đoạn 1 bài học: Hiện tượng tự cảm (Bài 41 - SGKVL11 NC)

- Đoạn II.1,2 bài học: Tự cảm (Bài 25 - SGKVL11 Chuẩn)

THÍ NGHIỆM QUANG HÌNH

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 11 NC bài 44, 45, 47, 48 và SGK Vật lý 11 Chuẩn bài 26, 27,

28, 29 để trả lời các câu hỏi sau:

1.Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học (mục tiêu kiến thức) và câu hỏi tương ứng?

2 Trong mỗi bài học, để dạy học các nội dung kiến thức cần tiến hành các thí nghiệm nào? Vai trò của mỗi thí nghiệm đó là gì?

2.1 Mục đích các thí nghiệm

- Khảo sát định luật khúc xạ ánh sáng, xác định chiết suất của một chất rắn trong suốt

- Khảo sát hiện tượng phản xạ toàn phần, xác định góc tới giới hạn

- Khảo sát đường truyền của tia sáng đi qua các loại lăng kính

- Khảo sát đường truyền của tia sáng qua các loại thấu kính

Bộ dụng cụ thí nghiệm quang hình biểu diễn (L4144C)

3 Bản bán trụ (bằng thủy tinh hữu cơ) 1

5 Bản lăng kính tam giác đều 1

6 Bản lăng kính phản xạ toàn phần 1

7 Bản thấu kính hội tụ 2

8 Bản thấu kính phân kì 1

12 Biến thế nguồn (dùng chung) 1

13 Trụ thép inox (dùng chung) 1

2.3.1 Thí nghiệm 1 Khảo sát hiện tượng phản xạ và khúc xạ ánh sáng

- Đặt mặt bán trụ lên đĩa tròn Đ sao cho phần mặt phẳng của mặt bán trụ hướng về phía tia tới SI và vuông góc với đường 0 - 0 của thước đo góc trên mặt đĩa tròn tại điểm I trùng với tâm đĩa tròn (hình 3.12.2)

- Nối đèn chiếu sáng 12V – 21W với nguồn xoay chiều 12V – 5A Bật công tắc của nguồn và cài bản 1 khe vào mặt trước của đèn chiếu để tạo ra một chùm sáng hẹp

- Đặt đèn chiếu lên bản từ tính để chùm sáng truyền theo phương 0 - 0 (vuông góc với mặt phẳng của bán trụ)

- Quay đĩa tròn Đ thuận chiều kim đồng hồ để chùm tia tới SI hợp với đường 0 -

0 góc tới i = 10 0 Khi đó chùm tia tới được phân tích thành hai chùm tia phản xạ và tia khúc xạ

- Làm lại thí nghiệm với các góc tới i lần lượt bằng 20 0 , 30 0 , 45 0 , 60 0 , 75 0 Ghi giá trị tương ứng của góc phản xạ i’ và góc khúc xạ r vào bảng số liệu

- Dựa vào bảng số liệu, chứng tỏ: i = i’ và sin 21 r i n const sin = = (3.12.1)

2.3.2 Thí nghiệm 2 Khảo sát hiện tượng phản xạ toàn phần, xác định góc giới hạn

Hình 3.12.1 Bộ TN quang hình

- Làm lại thí nghiệm 1, nhưng quay phần mặt cong của bán trụ hướng về phía tia tới SI (hình 3.12.3) Khi đó, góc khúc xạ lớn hơn góc tới

- Quay đĩa chia độ Đ để tăng dần góc tới i, khi đó góc khúc xạ r tăng theo, đồng thời độ sáng của tia phản xạ IR tăng dần, độ sáng tia khúc xạ IR’ giảm dần Khi góc tới đạt giá trị giới hạn i = igh thì tia khúc xạ đi là là mặt phân cách (r = 90 0 ) Tiếp tục tăng góc tới i > igh thì tia khúc xạ biến mất, chỉ còn tia phản xạ IR Đó là hiện tượng phản xạ toàn phần Ghi lại góc igh

- So sánh 1/sinigh với chiết suất n của bán trụ thủy tinh để chứng tỏ: i gh n1 sin = (3.12.2)

2.3.3 Thí nghiệm 3 Khảo sát đường truyền của chùm tia khúc xạ khi đi qua lăng kính

- Dùng lăng kính có góc chiết quang A = 60 0 Đặt lăng kính lên đĩa tròn Đ sao cho đường thẳng 0 - 0 trùng với phân giác góc Aˆ Bật đèn chiếu sáng để thu được chùm sáng hẹp truyền thẳng trong không khí và đi vào mặt bên AB, ló ra tại mặt bên

AC Vẽ lại hình và nhận xét

- Đặt lăng kính sao cho đỉnh A trùng tại tâm vòng tròn Điều chỉnh để chùm tia sáng chiếu vào A sao cho một phần đi thẳng, một phần bị khúc xạ vào lăng kính Quay đĩa chia độ theo chiều kim đồng hồ (góc tới i giảm) Quan sát sự di chuyển của tia ló và góc lệch Xác định giá trị góc tới i0 khi xảy ra góc lệch cực tiểu Dmin và tính Dmin

- Tính giá trị chiết suất n của lăng kính và kiểm nghiệm lại công thức: sin2

2.3.4 Thí nghiệm 4 Khảo sát đường truyền của chùm tia khúc xạ qua thấu kính hội tụ

- Gắn bản 3 (hoặc 5) khe hẹp vào đèn, điều chỉnh vít hãm của đui đèn để tạo ra các chùm sáng hẹp song song

- Đặt bản thấu kính hội tụ hai mặt lồi lên đĩa tròn Đ sao cho trục chính của nó trùng với đường thẳng 0 - 0 của thước đo góc Di chuyển đèn chiếu sáng để chùm tia sáng giữa trùng với quang trục chính của thấu kính và truyền thẳng qua thấu kính từ phía trái (hình 3.12.4) Quan sát sự giao nhau của 3 tia ló, từ đó dùng bút xác định tiêu điểm ảnh F’ trên mặt tờ giấy

- Giữ nguyên vị trí của thấu kính, chiếu chùm tia sáng từ bên phải Tiến hành thí nghiệm tương tự, dùng bút đánh dấu giao điểm của 3 tia ló khỏi thấu kính, đó là tiêu điểm vật F

- Đo khoảng cách OF’, OF và so sánh Tính tiêu cự của thấu kính theo công thức 2

- Nhận xét đường truyền của tia sáng khi tia tới song song trục chính, đi qua quang tâm O, đi qua tiêu điểm vật của thấu kính và vẽ hình?

2.3.5 Thí nghiệm 5 Khảo sát đường truyền của chùm tia khúc xạ qua thấu kính phân kì

- Tiến hành tương tự như thí nghiệm 4 với thấu kính phân kì 2 mặt lõm

- Nhận xét về đường đi của tia sáng qua thấu kính phân kì

2 Nêu phương án khác tiến hành quan sát và đo góc lệch cực tiểu trong thí nghiệm 3?

- Mục I, bài 26 Khúc xạ ánh sáng, SGKVL11 Chuẩn

- Mục I, II, bài 27 Phản xạ toàn phần, SGKVL11 Chuẩn

- Mục 4, 5, bài 47 Lăng kính, SGKVL11 NC

- Mục II.1 Quang tâm, tiêu điểm, tiêu diện, bài 29 Thấu kính mỏng, SGKVL11

THÍ NGHIỆM GHI ĐỒ THỊ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học? Vai trò thí nghiệm trong bài học?

II MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Ghi lại đồ thị dao động của con lắc đơn

III DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM

2 Giá thí nghiệm (gồm trụ đứng, thanh ngang, bảng chia độ, 2 khớp nối, dây treo)

3 Nam châm điện (điện áp 6 V -

4 Quả nặng (bằng thép có gắn bút lông)

5 Tấm ghi đồ thị (nhựa trắng sứ -

9 Biến thế nguồn (dùng chung)

IV TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

- Treo quả nặng lên giá lắp thẳng đứng trên hộp gỗ Điều chỉnh độ cao của quả nặng sao cho bút lông chạm vào tấm ghi đồ thị

- Cung cấp nguồn 6V - DC vào cho động cơ và nam châm hoạt động thông qua 2 chốt trên hộp gỗ Nhỏ mực vào đầu bút lông

- Đặt quả nặng chạm vào vị trí nam châm điện Đặt tấm nhựa vào vị trí con lăn của động cơ

- Ngắt công tắc điện của nam châm để cho quả nặng dao động

- Bật công tắc của động cơ Khi đó đầu bút dạ sẽ ghi lại hình dạng của đồ thị dao động của con lắc đơn

Hình 3.13.1 TN ghi đồ thị dao động con lắc đơn

Hình 3.13.2 Sơ đồ thí nghiệm

- Thao tác lại một vài lần với tốc độ của động cơ khác nhau rồi quan sát đồ thị

2 Vai trò của thí nghiệm trong mỗi bài học?

3 Soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm: Mục 1, 2, Bài 3 - Con lắc đơn, SGKVL 12 Chuẩn

THÍ NGHIỆM VỀ SÓNG NƯỚC

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 12 Chuẩn bài 8 và SGK Vật lý 12 NC bài 16 để trả lời câu hỏi sau: Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học?

Khảo sát hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, phản xạ của sóng trên mặt nước

1 Giá thí nghiệm (gồm khay nước, các chân đế)

2 Gương phẳng và màn hứng

4 Cần tạo sóng (tạo 1 sóng phẳng, tạo 1 sóng tròn, tạo 2 sóng tròn)

5 Thanh chắn sóng (3 loại: không khe, 1 khe, 2 khe)

10 Máy phát tần số (dùng chung)

4.1 Thí nghiệm về giao thoa

- Lắp ráp thí nghiệm như hình 3.14.2 (chú ý, túy theo từng phiên bản thí nghiệm

5 mà có thể lắp thí nghiệm theo hướng ngược lại).

- Lắp chậu: Luồn khay đựng nước vào đế thẳng đứng Đặt tấm gương theo phương nghiêng tựa lên trụ Lắp khay đựng nước lên trụ thông qua ốc trên khay nước Siết các ốc vặn để cố định chân đế.

- Đổ nước vào khay rồi chỉnh các ốc vặn ở chân đế để chỉnh độ ngang cho mặt khay

- Cấp điện 12V cho nguồn sáng và đặt dưới đáy chậu

- Gắn cần rung và điều chỉnh để 2 quả cầu nhựa (nguồn phát sóng) chạm nhẹ vào mặt nước

- Gắn cần rung vào chân đế rời, nối máy phát tần số với hệ rung Chọn dải tần số

10 - 100 Hz, điện áp khoảng 2V cấp điện cho nguồn rung

- Bật công tắc của máy phát tần số, điều chỉnh tần số cho đến khi quan sát thấy hiện tượng giao thoa rõ nhất Xác định cực đại, cực tiểu giao thoa, cực đại chính giữa và hình dạng của chúng?

- Đo khoảng cách giữa các cực đại trong đoạn thẳng nối 2 nguồn sóng Nhận xét kết quả (nếu thí nghiệm cho phép)

4.2 Thí nghiệm về sóng tròn

- Thay cần rung có một nguồn sóng (1 quả cầu nhựa) Cho thiết bị hoạt động Điều chỉnh tần số phù hợp để quan sát được hình ảnh các sóng (tròn) rõ nhất Đo khoảng cách giữa các vòng tròn sáng và cho nhận xét, từ đó kết luận về bước sóng của sóng nước?

4.3 Thí nghiệm về nhiễu xạ

- Thay đầu rung bằng cần tạo sóng phẳng, chỉnh để cần tạo sóng phẳng chìm khoảng 1/3 vào nước

Hình 3.14.2 Thí nghiệm giao thoa Hình 3.14.3 Thí nghiệm giao thoa – phiên bản 2

- Đặt chắn sóng 1 khe cách cần tạo sóng khoảng 4 cm, tần số phát sóng khoảng

24 Hz, ta thấy sóng sau khi qua khe sẽ có dạng tròn

- Thay chắn sóng 1 khe bằng chắn sóng 2 khe, có độ rộng khe cỡ 1 cm, quan sát được hiện tượng giao thoa của hai nguồn sóng tạo bởi 2 khe vừa tạo ra

Chú ý: Thay đổi các loại cần tạo sóng và dùng thanh chắn sóng để quan sát hiện tượng giao thoa, tán xạ, nhiễu xạ, phản xạ…

1 Ghi lại các kết quả ứng với các thí nghiệm? Nêu những chú ý khi tiến hành thí nghiệm để đảm bảo thành công? Tại sao những đường cực đại sóng nước (các điểm mà phân tử nước dao động mạnh nhất) lại cho các đường sáng? Và ngược lại

2 Có thể sử dụng thí nghiệm giao thoa hoặc thí nghiệm sóng tròn để đo vận tốc sóng nước được không? Tại sao?

3 Vai trò của TN1, TN2 trong bài học?

- Mục 1 Sự giao thoa của 2 sóng mặt nước (Bài 16 - SGKVL 12 NC)

- Mục 1 Hiện tượng giao thoa của 2 sóng mặt nước (Bài 8 - SGKVL12 Chuẩn)

BỘ THÍ NGHIỆM VỀ SÓNG DỪNG

1 Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học?

2 Tóm tắt logic xây dựng các kiến thức đó trong từng bài học?

- Khảo sát về hiện tượng cộng hưởng sóng dừng trên dây, trên lò xo

- Xác định bước sóng, tốc độ truyền sóng trên dây

2 Dây đàn hồi (dài 1000 mm)

9 Máy phát âm tần (dùng chung)

* Hiện tượng cộng hưởng sóng dừng

Khi tạo thành sóng dừng, tại những điểm nằm cách đầu trên của dây một khoảng:

2 k y= (k = 1, 2, 3…), sóng tới và sóng phản xạ ngược pha, tạo ra các điểm đứng yên, gọi là các nút sóng

Tại những điểm nằm cách đầu trên của dây một khoảng:

= k y , sóng tới và sóng phản xạ cùng pha, tạo ra các điểm có biên độ cực đại gọi là các bụng sóng Chiều dài dây (khoảng các từ điểm đứng yên đến nguồn) thỏa mãn điều kiện: 2 k l= , sợi dây dao động ổn định, các nút và bụng hoàn toàn xác định, các bụng sóng có biên độ lớn hơn nhiều so với 2a; đó là hiện tượng cộng hưởng sóng dừng Công thức

2 k l= xác định điều kiện cộng hưởng sóng dừng trên dây có hai đầu cố định Đo khoảng cách d giữa 2 nút, ta xác định được bước sóng  của sóng truyền:

Khi đó, vận tốc truyền sóng v trên dây là: v = .f (3.15.2)

4.1 Thí nghiệm với sóng ngang

- Lắp giá thí nghiệm vào chân đế, di chuyển thanh ngang lên gần đỉnh của giá

- Treo lực kế vào dây, móc dây đàn hồi vào lực kế Gắn bộ rung vào khớp nối bên dưới sao cho cần rung vuông góc với dây

- Cắm chốt cắm thứ nhất trên dây đàn hồi vào thanh ngang, chốt cắm thứ 2 vào tâm của bộ rung

- Cấp điện khoảng 3V cho bộ rung từ máy phát tần số Đặt máy phát tần số ở dải

Hình 3.15.1 Thí nghiệm sóng dừng

10 - 100Hz a) Giữ cố định tần số f = 30Hz, lực căng sợi dây là F = 1N Dịch chuyển con trượt xuống dưới để điều chỉnh khoảng cách l tới khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng sóng dừng với 1, 2, 3… bụng sóng

- Dùng tấm chỉ vạch đo khoảng cách d giữa 2 nút kế tiếp, ghi giá trị d và l ứng với f = 30 Hz và F = 1N vào bảng 1 b) Giữ cố định tần số f = 50 Hz và khoảng cách l = 60 cm Vặn vít điều chỉnh giá lực căng F của sợi dây (thông qua số chỉ lực kế) cho tới khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng sóng dừng với 1, 2, 3… bụng sóng ổn định trên dây Quan sát số nút và bụng này Đo khoảng cách d giữa 2 nút kế tiếp Ghi giá trị d và

F ứng với f = 50 Hz và l = 65cm vào bảng 1 c) Giữ cố định tần số F = 2,0 N và khoảng cách l = 60 cm Thay đổi tần số máy phát để điều chỉnh tần số tới giá trị f xảy ra hiện tượng cộng hưởng sóng dừng với

1, 2, 3… bụng sóng ổn định trên dây Quan sát số nút và bụng này Đo khoảng cách d giữa 2 nút kế tiếp Ghi giá trị d và f ứng với F = 2,0 N và l = 60 cm vào bảng sau:

Phép đo f = 30 Hz, F = 1,0 N f = 50 Hz, l = 65 cm F = 2,0 N, l = 60 cm l = … (m) F = … (N) f = … (Hz) d (m)

F v 2 d) Tính bước sóng  và tốc độ truyền sóng v trên dây theo các công thức (3.15.1), (3.15.2) e) Tính so sánh giá trị các tỉ số với mỗi phép đo để kết luận về quan hệ phụ thuộc của tốc độ truyền sóng v trên dây vào lực căng F

4.2 Thí nghiệm với sóng dọc (lò xo)

- Xoay bộ rung để cần rung cùng phương với lò xo

- Móc lò xo vào thanh ngang, đầu còn lại móc vào cần rung Điều chỉnh đế ba chân để giá đỡ thẳng đứng

Hình 3.15.2 TN sóng dừng ngang

- Vặn nút thang đo trên máy phát tần số ở dải

10 - 100 Hz Điều chỉnh để f = 30 Hz

- Điều chỉnh núm biên độ vừa đủ để quan sát thấy các vòng lò xo dao động dọc theo phương thẳng đứng

- Nhấn nút TĂNG hoặc GIẢM trên máy phát tần số để điều chỉnh tần số f cho tới khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng sóng dừng trên lò xo với 1, 2,

3…bụng sóng (vị trí tại đó các vòng lò xo giãn xa nhau nhất) có biên độ lớn nhất và ổn định Quan sát số nút và bụng sóng này

2 Vai trò của thí nghiệm trong mỗi bài học? Bản chất của hiện tượng sóng dừng là gì? Tại sao biên độ sóng dừng lại rất lớn so với biên độ sóng tới?

- Mục II, 1 –Sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định (Bài 9 - SGKVL

- Mục 2 - Sóng dừng (Bài 9 - SGKVL 12 NC)

MÁY BIẾN ÁP VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA

➢ Khảo sát về máy biến áp, gồm:

- Khảo sát cấu tạo của máy biến áp (MBA)

- Khảo sát hoạt động của MBA không tải Nghiệm công thức tỉ số MBA

- Khảo sát hoạt động của MBA có tải, xác định hiệu suất của máy biến áp

➢ Nghiên cứu quá trình truyền tải điện năng đi xa, cụ thể khảo sát công suất

Hình 3.15.3 TN sóng dừng dọc hao phí trên đường dây tải điện trong 2 trường hợp:

- Không dùng máy tăng áp trước khi truyền tải điện

- Dùng máy tăng áp trước khi truyền tải điện

1 Máy biến áp (bộ gồm 2 cái Cuộn sơ cấp có

2 cuộn dây, mỗi cuộn 200 vòng, điện áp vào tối đa

12 V; cuộn thứ cấp có 2 cuộn dây 400 vòng và 200 vòng; lõi sắt từ)

(600 mm, có gắn điện trở 10  – 5 W)

6 Đồng hồ đo điện đa năng (dùng chung)

4.1 Khảo sát về máy biến áp

4.1.1 Tìm hiểu cấu tạo của MBA

Máy biến áp dùng trong thí nghiệm có thể tháo lắp được, tìm hiểu cuộn sơ cấp, thứ cấp, lõi biến áp, đế máy…

4.1.2 Khảo sát hoạt động của MBA không tải Nghiệm công thức tỉ số biến áp

- Tắt khóa K của nguồn điện AC - DC và vặn núm xoay của nó đến vị trí 6 V Mắc MBA theo sơ đồ mạch tăng áp

- Chọn cuộn sơ cấp N1 = 200 vòng, nối với nguồn điện AC - DC (trên biến thế)

- Chọn cuộn thứ cấp N2 = 400 vòng và để hở

- Tính tỉ số biến áp:

- Bật công tắc K của nguồn điện AC - DC (máy biến áp nguồn), ghi lại các giá trị điện áp U 1 giữa hai đầu cuộn sơ cấp trên vôn kế V1, U 2 giữa hai đầu cuộn thứ cấp

Hình 3.16.1 Bộ TN máy biến áp

- Tính tỉ số điện áp:

- So sánh tỉ số biến áp k và tỉ số điện áp k 1 bằng sai lệch tỉ đối: k k k k k 1 − 1

- Tắt công tắc K của nguồn điện, giữ nguyên vị trí điện áp 6 V và cuộn thứ cấp N 2 = 400 vòng Chọn cuộn sơ cấp N1’ = 200 vòng (trong cùng cuộn dây D 2 với cuộn thứ cấp) Làm tương tự thí nghiệm 1

- Tính tỉ số điện áp:

- Tìm độ lệch tỉ đối: k k k k k 1 − 1 

- So sánh giá trị của k k 1

 Nhận xét và kết luận Giải thích kết quả đó?

4.1.3 Khảo sát hoạt động của MBA có tải Xác định hiệu suất biến áp

- Tắt công tắc K của nguồn điện Mắc MBA theo sơ đồ mạch tăng thế Giữ nguyên điện áp nguồn là 6 V

- Chọn cuộn sơ cấp là N 1 = 200 vòng (trong cuộn D1) và nối nó với nguồn điện

- Dùng hai dây dẫn nối cuộn thứ cấp N 2 = 400 vòng với tải tiêu thụ gồm 2 đèn Đ 1 , Đ 2 loại ( 6V - 3W) mắc nối tiếp

- Bật công tắc K, ghi các giá trị điện áp và cường độ dòng điện U 1 , I 1 ; U 2 , I 2 của cuộn sơ cấp và thứ cấp

- Tính công suất điện P 1 = U1.I 1 cung cấp cho MBA và công suất điện P2 = U2.I 2 do MBA cung cấp cho tải tiêu thụ Từ đó, xác định hiệu suất MBA:

- Thay cuộn sơ cấp N 1 bằng cuộn sơ cấp N1’ = 200 vòng (trong cùng cuộn dây D 2 với cuộn thứ cấp)

- Bật công tắc K của nguồn điện Ghi lại các giá trị U’ 1 , I’ 1 và U’ 2 , I’ 2 của cuộn sơ cấp và thứ cấp

- Tính công suất điện P 1 = U1.I 1 cung cấp cho MBA và công suất điện P2 = U2.I 2 do MBA cung cấp cho tải tiêu thụ Xác định xác định hiệu suất MBA:

- So sánh giá trị H và H’ Nhận xét và kết luận

4.2 Khảo sát sự truyền tải điện năng đi xa

- Mắc mạch điện như hình 3.16.2 Chọn điện áp xoay chiều ra trên biến áp nguồn là 12

- Nối trực tiếp 2 đầu nguồn điện AC - DC với hai đầu 1 - 2 của đường dây tải điện Điện trở tổng cộng của đường dây tải là R 2R 0 = 20 

- Nối trực tiếp hai đầu 1’ - 2’ ở cuối đường dây tải điện với tải tiêu thụ là 2 đèn Đ 1 , Đ 2 loại (6 V – 3 W) mắc nối tiếp

- Bật công tắc K trên nguồn điện Quan sát độ sáng của hai đèn Dùng hai Vôn kế (thang đo 12V) đo điện áp U 12 đầu đường dây tải và điện áp U’12 cuối đường dây tải Ghi lại các giá trị trên

Tính công suất tiêu hao trên dây tải theo công thức:

- Tắt công tắc K của nguồn điện, giữ nguyên điện áp ra 12 V Đặt hai MBA cách nhau khoảng 40 cm và nối chúng theo sơ đồ mạch truyền tải điện năng đi xa (như hình

- Dùng MBA 1 dùng làm máy tăng áp:

Cuộn sơ cấp N1 = 200 vòng nối với nguồn điện

12 V, cuộn thứ cấp N 2 = 400 vòng nối với hai

Hình 3.16.3 đầu 1 - 2 của đường dây tải điện

- Dùng MBA 2 làm máy hạ áp Nối cuộn sơ cấp N’ 1 = 400 vòng với hai đầu 1’- 2’ ở cuối đường dây tải; nối cuộn thứ cấp N’ 2 = 200 vòng với tải tiêu thụ điện gồm 2 đèn mắc song song

- Bật công tắc K trên nguồn điện Quan sát độ sáng của hai đèn Dùng hai vôn kế (thang đo 36V) đo điện áp U 12 đầu đường dây tải và điện áp U’ 12 cuối đường dây tải Ghi lại các giá trị trên vào bảng số liệu

- Tính công suất điện tiêu hao trên dây tải theo công thức (3.16.7)

- So sánh công suất điện hao phí trong thí nghiệm 5 và 6 Hãy cho biết, muốn giảm công suất tiêu hao trên đường dây tải điện thì phải tăng hay giảm điện áp hai đầu đường dây tải U 12 ?

Máy biến áp 1 Máy biến áp 2 Công suất tiêu hao

2 Vai trò của từng thí nghiệm trong bài học?

- Mục I, II, Bài 16 – Truyền tải điện năng, máy biến áp - SGKVL 12 Chuẩn

- Bài 32, Máy biến áp, truyền tải điện - SGKVL 12 NC

MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

- Khảo sát cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha

- Làm quen với cách mắc mạch điện xoay chiều hình sao, hình tam giác

- So sánh điện áp dây và điện áp pha

2 Mô hình máy phát điện 3 pha

3 Bảng mạch điện sao/ tam giác

4.1 Khảo sát cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha

Máy phát điện xoay chiều 3 pha gồm 2 phần chính là Roto và Stato

- Roto là một thanh nam châm có trục quay vuông góc với thanh tại điểm chính giữa O

- Stato gồm 03 cuộn dây dẫn hình trụ có lõi sắt giống nhau, đặt tại 3 vị trí sao cho trục 3 cuộn dây này đồng tâm tại điểm O của một đường tròn và lệch nhau 120 0 Mỗi cuộn stato nối với một hộp đèn LED để phát hiện dòng điện trong mỗi cuộn dây

- Sinh viên tự giải thích

- Khi quay roto quanh trục, 3 đèn LED nối với 3 cuộn dây của stato lần lượt phát sáng chậm nhau 1/3 chu kì quay của roto Để có thể dễ dàng phân biệt được sự chậm pha này, phải quay roto đủ chậm và dùng 3 đèn LED phát ánh sáng màu khác nhau (đỏ, lục, vàng) Khi quay roto càng nhanh, các đèn LED phát sáng càng mạnh

4.2 Cách mắc mạch điện xoay chiều 3 pha

- Rút các đèn LED ra khỏi các cuộn dây của stato

- Dùng các thanh nhôm nối chung 3 điểm cuối A, C, B của 3 cuộn dây rồi dùng dây điện nối với điểm chung của bảng mạch điện hình sao (tạo thành dây trung hòa)

Hình 3.17.1 Bộ TN MPĐ xoay chiều 3 pha

- Nối 3 điểm đầu A, B, C của ba cuộn dây với 3 điểm A, B, C của bảng mạch điện hình sao (hình 3.17.2)

- Dùng tay quay roto, 3 đèn trên tải đều phát sáng (Điện áp hai đầu mỗi đèn LED bằng điện áp hai đầu mỗi cuộn dây stato, gọi là điện áp pha U p ; điện áp giữa hai đỉnh của hình sao của mạch tiêu thụ gọi là điện áp dây Ud)

- Có thể dùng đồng hồ đo điện áp dây, điện áp pha để chứng minh U d > Up

4.2.2 Mắc mạch hình tam giác

- Rút các đèn LED ra khỏi các cuộn dây của stato

- Trên bảng ráp mạch điện, dùng 3 lá nhôm nối các đầu dây tương ứng A - B;

B - C; C - A của 3 cuộn dây với nhau

- Dùng 3 dây dẫn nối lần lượt các điểm A, B, C với 3 đỉnh A, B, C trên sơ đồ tải tam giác (hình 3 17.3)

- Khi quay đều roto, 3 đèn LED trong mạch tiêu thụ lần lượt phát sáng Điện áp hai đầu mỗi đèn bằng điện áp hai đầu mỗi cuộn dây bằng điện áp hai đỉnh của tam giác (U d = Up)

2 Vai trò của thí nghiệm trong bài học?

- Bài 17, Máy phát điện xoay chiều - SGKVL 12 Chuẩn

- Mục 3, Bài 30, Máy phát điện xoay chiều 3 pha - SGKVL 12 NC

Hình 3.17.2 Sơ đồ mắc hình sao Hình 3.17.3 Sơ đồ mắc hình tam giác

THÍ NGHIỆM VỀ QUANG PHỔ

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 12 Chuẩn bài 24, 27 và SGK Vật lý 12 NC bài 35, 40 để trả lời các câu hỏi sau:

1 Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học?

2 Logic (phương pháp) dạy học hiện tượng tán sắc ánh sáng?

- Quan sát hiện tượng tán sắc ánh sáng

- Phát hiện ánh sáng đơn sắc

- Tổng hợp ánh sáng trắng

- Phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại

Bộ thí nghiệm như hình 3.18.1, gồm có:

1 Bảng thép, kích thước (450 mm  800 mm), có chân đế

3 Bộ 2 lăng kính tam giác đều, có đế nam châm

4 Màn chắn bằng vật liệu đảm bảo độ bền cơ học, có khe chắn hẹp, có đế nam châm

5 Màn quan sát bằng vật liệu đảm bảo độ bền cơ học, màu trắng đục, có đế nam châm

6 Dụng cụ phát hiện tia hồng ngoại, tia tử ngoại

8 Điện kế chứng minh (dùng chung)

4.1 Hiện tượng tán sắc ánh sáng

- Thí nghiệm được bố trí như trên hình 3.18.2

- Điều chỉnh để chùm sáng từ đèn chiếu vào mặt bên của lăng kính Dùng màn để hứng chùm ló ra khỏi lăng kính Trên màn sẽ quan sát được dải màu liên tục từ đỏ đến tím

- Thí nghiệm được bố trí như trên hình 3.18.3

- Điều chỉnh để chùm sáng từ đèn chiếu vào mặt bên của lăng kính Dùng màn chắn có khe hẹp để chắn ngang chùm ló, chỉ cho một tia sáng màu đi qua và chiếu vào mặt bên của lăng kính thứ hai Dùng màn để hứng tia ló ra khỏi lăng kính Trên màn sẽ quan sát được một vệt sáng màu Điều đó chứng tỏ ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi qua lăng kính

4.3 Tổng hợp ánh sáng trắng

Bỏ màn chắn ra, để hai thấu kính gần và ngược chiều nhau Điều chỉnh màn quan sát để hứng được một vệt sáng trắng Điều đó chứng tỏ dải sáng màu từ đỏ đến tím đã được tổng hợp lại thành ánh sáng trắng

4.4 Thí nghiệm phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại

- Thí nghiệm được bố trí như hình 3.18.1

- Cho chùm sáng đi qua lăng kính, dùng dụng cụ phát hiện tia hồng ngoại, tử

Hình 3.18.1 Bộ thí nghiệm về quang phổ Hình 3.18.2 TN tán sắc ánh sáng

Hình 3.18.4 TN tổng hợp ánh sáng trắng

Hình 3.18.3 TN ánh sáng đơn sắc ngoại hứng chùm tán sắc Dụng cụ trên được nối với điện kế G

- Dịch chuyển đầu thu của dụng cụ, thấy khi chưa đến vùng sáng tím, kim điện kế đã bị lệch, chứng tỏ tồn tại vùng tử ngoại

- Tiếp tục di chuyển đến vùng đỏ, kim điện kế lệch mỗi lúc một nhiều Qua khỏi vùng đỏ, kim điện kế giảm từ từ nhưng vẫn khác 0, chứng tỏ tồn tại vùng hồng ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ

- Tiếp tục di chuyển, kim điện kế trả về 0

2 Vai trò của mỗi thí nghiệm trong mỗi bài học?

- Bài 24,Tán sắc ánh sáng - SGKVL 12 Chuẩn

- Mục I, Bài 27, Phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại - SGKVL 12 Chuẩn.

KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 12 Chuẩn bài 30 và SGK Vật lý 12 NC bài 43 để trả lời câu hỏi sau:

- Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học

- Khảo sát về hiện tượng quang điện và định luật về giới hạn quang điện

- Khảo sát định luật về cường độ dòng quang điện bão hòa

- Khảo sát định luật động năng ban đầu cực đại của quang electron Xác định hiệu điện thế hãm đối với các quang electron

II DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM

1 Tế bào quang điện (loại chân không, catốt phủ chất nhạy quang Sb - Ce)

2 Nguồn sáng (220 V – 32 W, có thể điều chỉnh cường độ)

3 Hộp chân đế (kích thước (280  100  44) mm có gắn biến thế nguồn, điện áp đầu vào 220 V, điện áp đầu ra tối đa 50 V/100 mA)

4 Kính lọc sắc (3 tấm: đỏ, lục, lam)

5 Điện kế chứng minh một chiều dựng thang đo 0 ữ 100 àA

7 Vôn kế chứng minh V một chiều, có hai thang đo 2,5 V và 10 V

4.1 Khảo sát hiện tượng quang điện

Khảo sát hiện tượng quang điện ngoài sử dụng tế bào quang điện (TBQĐ) chân không TBQĐ được lắp bên trong ở một hộp che sáng có nắp đậy kín sao cho A và

K đều hướng về phía cửa sổ dạng một lỗ tròn khoét ở mặt trước của hộp che sáng

- Mắc các dụng cụ theo sơ đồ trên hộp chân đế Trong đó:

+ àA là một điện kế chứng minh G cú thang đo 0 ữ 100 àA dựng để đo cường độ dũng một chiều qua TBQĐ Điều chỉnh để àA chỉ 0

+ Vôn kế chứng minh V có hai thang đo 2,5 V và 10 V dùng để đo điện áp giữa anôt A và catôt K của TBQĐ Điều chỉnh để V chỉ 0

+ Núm xoay N 1 điều chỉnh điện áp cấp cho đèn chiếu sáng Đ Núm xoay N 2 điều chỉnh điện áp U AK Vặn hai núm xoay trên về 0 (nằm ở tận cùng bên trái)

- Cấp điện 220 V vào hộp chân đế Gạt công tắc C về vị trí

“thuận” để nối A với cực dương và K với cực âm của nguồn điện U

- Cài miếng nhựa đen che kín cửa sổ hộp che sáng của TBQĐ Vặn núm xoay N 1 về tận cựng bờn phải để đốn Đ sỏng mạnh nhất Quan sỏt thấy kim àA vẫn chỉ 0; chứng tỏ không có dòng điện khi chưa có ánh sáng dọi vào K

- Rỳt miếng nhựa đen ra khỏi khe, quan sỏt thấy kim của àA bị dịch chuyển mạnh về bên phải, chứng tỏ có dòng điện chạy qua TBQĐ theo chiều từ A → K khi có ánh sáng rọi vào Đó là dòng quang điện

- Vặn N 1 để điều chỉnh độ sỏng đốn sao cho àA chỉ I0 = 20 àA Gạt cụng tắc C

Hình 3.19.2 TN về dòng quang điện

Hình 3.19.1 TN hiện tượng quang điện

4 về phía “Nghịch” để nối A với cực âm, K với cực dương của nguồn điện U Vặn núm

N 2 để tăng dần của điện ỏp UAK theo chiều õm Khi đú quan sỏt thấy kim àA bị dịch chuyển dần về 0, nghĩa là cường độ dòng quang điện bị triệt tiêu

- Ánh sáng chiếu vào TBQĐ làm bứt các hạt tải điện ra khỏi mặt kim loại và truyền cho nó động năng đủ lớn để có thể chuyển động từ K sang A để tạo thành dòng quang điện

- Bản chất dòng quang điện là dòng các electron bị ánh sáng bứt ra khỏi mặt kim loại làm catôt

4.2 Khảo sát định luật về giới hạn quang điện

- Giữ nguyờn hiệu điện thế U AK = 0 và độ sỏng đốn Đ ứng với I0 = 20 àA Gạt công tắc C về phía THUẬN

- Lần lượt dùng các kính lọc sắc vào hộp khe chắn sáng, ghi lại các giá trị dòng quang điện vào bảng sau:

Kính màu lam Kính màu lục Kính màu lục

I0 = I0 = I0 ➢ Nhận xét và kết luận:

Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sang kích thích chiếu vào kim loại K có bước sóng  ≤ 0 nào đó  0 gọi là giới hạn quang điện của kim loại làm K

4.3 Khảo sát định luật về cường độ dòng quang điện bão hòa

- Mắc nối tiếp điện trở phụ R p = 220 k với thang đo 10 V của vôn kế để chuyển nó thành thang đo 50 V Công tắc cấp điện cho mạch ở vị trí THUẬN

- Đặt tấm chắn màu lam, điện áp U AK = 0, chỉnh độ sáng bóng đèn vừa phải để cú dũng quang điện (khoảng 6 àA) Tăng điện ỏp U AK lờn, mỗi lần khoảng 2V, ta thấy dòng quang điện tăng theo, nhưng đến trị số khoảng 15 - 20V dòng quang điện đạt tới giá trị không đổi I bh ứng với Ubh, Ta nói dòng quang điện đã bão hòa

- Ghi các giá trị U, I trong mỗi lần đo vào bảng số liệu dưới đây để vẽ đặc tuyến

V - A của TBQĐ và xác định I bh

- Giữ nguyên U AK , tăng cường độ chiếu sáng, thấy dòng quang điện bão hòa tăng theo

➢ Kết luận: Đối với mỗi ánh sáng thích hợp ( ≤  0 ), cường độ dòng quang điện bão hòa I bh tỉ lệ thuận với cường độ của chùm ánh sáng kích thích

2 Vai trò của thí nghiệm trong mỗi bài học?

- Mục I, II, bài 30 - Hiện tượng quang điện ngoài, thuyết lượng tử ánh sáng - SGKVL 12 Chuẩn

- Mục 1,2, bài 43 - Hiện tượng quang điện ngoài, các định luật quang điện - SGKVL 12NC.

MÔ MEN QUÁN TÍNH CỦA VẬT RẮN

I CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT Đọc SGK Vật lý 12 NC bài 2 để trả lời câu hỏi sau:

- Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong bài học

- Xác định mô men quán tính của vật rắn quay quanh một trục cố định

- Nghiệm lại công thức tính mômen quán tính của một số vật rắn có hình dạng đặc biệt

1 Giá thí nghiệm (gồm trụ đứng, ròng rọc 80 mm, ròng rọc 20 mm, nam châm điện, 2 cổng quang điện, hộp công tắc, vật rơi 30 g)

• Hình trụ đặc (3 cái: đường kính 40 mm - 500 g; Hình 3.20.1 TN mô men quán tính vật rắn

3 đường kính 40 mm - 250 g; đường kính 80 mm – 500 g)

• Hình trụ rỗng, Rtr = 30 mm, Rng = 40 mm, cao 10mm)

4 Đồng hồ đo thời gian

Bố trí thí nghiệm như trên hình 3.20.2

- Lắp giá thí nghiệm vào chân đế

- Các cổng quang điện được nối với đồng hồ đo thời gian (Gắn đầu nối cổng quang điện trên với lỗ cắm A, đầu nối cổng quang điện dưới với lỗ cắm B); hộp công tắc có một đầu nối với nam châm điện, đầu còn lại nối vào lỗ cắm C của đồng hồ đo thời gian

- Để đồng hồ ở chế độ A  B Bật công tắc điện

- Chỉnh các nút vặn của chân đế sao cho dây dọi đi ngang qua các chùm tia của

- Điều chỉnh cổng quang điện trên gần áp sát vào mặt dưới của nam châm điện, cổng quang điện dưới cách cổng quang điện trên khoảng 40 cm

- Xoay ròng rọc nằm ngang để cuộn sợi dây có treo vật nặng đến vị trí nam châm điện hút được vật nặng

Lưu ý: Mặt dưới của vật nặng gần sát với chùm tia của cổng quang điện trên Cuốn dây vào đĩa sao cho quả nặng treo ở đầu dây chạm vào nam châm

- Ấn nút công tắc và quan sát thời gian vật rơi từ cổng quang điện trên đến cổng quang điện dưới trên đồng hồ, lặp lại 3 lần, ghi số liệu; từ đó tính gia tốc của quả nặng rồi suy ra gia tốc góc; mô men quán tính của hệ vật rắn quay

4.1 Xác định mô men quán tính của vật rắn

Cách đo mô men quán tính của vật rắn bất kỳ được tiến hành như sau:

- Sử dụng gia trọng khối lượng m, không đặt vật nào trên đĩa để tiến hành thí nghiệm đo mô men quán tính ban đầu của hệ là I 0 , ta có: r

Hình 3.20.2 Sơ đồ thí nghiệm

- Đặt vật lên đĩa, lặp lại thí nghiệm, ta có: r

Khối lượng m của gia trọng, bán kính r của đĩa và gia tốc trọng trường g đã biết Từ thí nghiệm ta đo được a và a 0 , từ đó tính được I

4.2 Nghiệm lại công thức tính mô men quán tính của một số vật rắn có hình dạng đặc biệt Để nghiệm lại công thức tính mô men quán tính của một vật rắn có hình dạng nào đó, trước hết ta tính mô men quán tính của vật đó bằng công thức I =  m r i i 2 , sau đó đo mô men quán tính của nó bằng thí nghiệm như trình bày ở trên Đối chiếu kết quả lý thuyết và thực nghiệm để khẳng định tính đúng đắn của công thức lý thuyết Sử dụng bộ thí nghiệm này có thể nghiệm lại công thức tính mô men quán tính đối với trục quay đối xứng của một số vật rắn có hình dạng đặc biệt như: hình trụ đặc, hình trụ rỗng, hình cầu, hình nón

I = + (R 1 và R 2 là bán kính trong và bán kính ngoài)

I = (R là bán kính của hình cầu)

2 Với thí nghiệm trên, cần bố trí hai cổng quang điện như thế nào để chứng tỏ quả nặng chuyển động là nhanh dần đều? Tại sao phải đặt cổng quang điện trên ở sát mặt dưới của nam châm điện? Nếu đặt vị trí khác có được không? Tại sao?

- Mục 2, Mô men quán tính Bài 2 - SGKVL12 NC

- Vai trò thí nghiệm trong đoạn bài học là gì ?

MỘT SỐ THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH

- Khảo sát hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng

- Đo hệ số căng bề mặt

II CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Mặt thoáng của chất lỏng luôn có các lực căng, theo phương tiếp tuyến với mặt thoáng Các lực căng này làm cho mặt thoáng của chất lỏng có khuynh hướng co lại đến diện tích nhỏ nhất Chúng được gọi là các lực căng bề mặt (hay còn gọi là lực căng mặt ngoài) của chất lỏng

Có nhiều phương pháp đo lực căng bề mặt, ở đây ta dùng một vòng nhôm được treo dưới một lực kế nhạy (loại có độ chia nhỏ nhất là 0,001 N)

Xét một vòng nhôm đang ngập một phần trong chất lỏng Kéo vòng lên từ từ Khi đáy vòng nhôm còn tiếp xúc với bề mặt chất lỏng thì sẽ có một màng chất lỏng bám quanh chu vi ngoài và chu vi trong của vòng, hình 3.1 Màng chất lỏng này tạo ra một lực FC kéo vòng nhôm vào trong lòng khối lỏng Lực Fc tác dụng vào vòng có giá trị đúng bằng tổng lực căng bề mặt của chất lỏng tác dụng lên chu vi ngoài và chu vi trong của vòng nhôm

Do ta xem vòng bị chất lỏng dính ướt hoàn toàn, nên khi kéo vòng lên khỏi mặt thoáng và có một màng chất lỏng bám giữa đáy vòng và mặt thoáng, thì lực căng Fc có cùng phương chiều với trọng lực P của vòng Giá trị lực F đo được trên lực kế bằng tổng của hai lực này

Giá trị lực căng bề mặt tác dụng lên một đơn vị dài của chu vi gọi là hệ số căng bề mặt  của chất lỏng Gọi D là đường kính ngoài và d là đường kính trong của chiếc vòng, ta tính được hệ số căng bề mặt của chất lỏng ở nhiệt độ nơi làm thí nghiệm ( D d )

Hình 4.1.1 Mô hình vòng nhôm đang được nâng lên khỏi mặt nước

Vòng nhôm dây treo màng nước f  f 

XÁC ĐỊNH HỆ SỐ CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

- Khảo sát hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng

- Đo hệ số căng bề mặt

II CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Mặt thoáng của chất lỏng luôn có các lực căng, theo phương tiếp tuyến với mặt thoáng Các lực căng này làm cho mặt thoáng của chất lỏng có khuynh hướng co lại đến diện tích nhỏ nhất Chúng được gọi là các lực căng bề mặt (hay còn gọi là lực căng mặt ngoài) của chất lỏng

Có nhiều phương pháp đo lực căng bề mặt, ở đây ta dùng một vòng nhôm được treo dưới một lực kế nhạy (loại có độ chia nhỏ nhất là 0,001 N)

Xét một vòng nhôm đang ngập một phần trong chất lỏng Kéo vòng lên từ từ Khi đáy vòng nhôm còn tiếp xúc với bề mặt chất lỏng thì sẽ có một màng chất lỏng bám quanh chu vi ngoài và chu vi trong của vòng, hình 3.1 Màng chất lỏng này tạo ra một lực FC kéo vòng nhôm vào trong lòng khối lỏng Lực Fc tác dụng vào vòng có giá trị đúng bằng tổng lực căng bề mặt của chất lỏng tác dụng lên chu vi ngoài và chu vi trong của vòng nhôm

Do ta xem vòng bị chất lỏng dính ướt hoàn toàn, nên khi kéo vòng lên khỏi mặt thoáng và có một màng chất lỏng bám giữa đáy vòng và mặt thoáng, thì lực căng Fc có cùng phương chiều với trọng lực P của vòng Giá trị lực F đo được trên lực kế bằng tổng của hai lực này

Giá trị lực căng bề mặt tác dụng lên một đơn vị dài của chu vi gọi là hệ số căng bề mặt  của chất lỏng Gọi D là đường kính ngoài và d là đường kính trong của chiếc vòng, ta tính được hệ số căng bề mặt của chất lỏng ở nhiệt độ nơi làm thí nghiệm ( D d )

Hình 4.1.1 Mô hình vòng nhôm đang được nâng lên khỏi mặt nước

Vòng nhôm dây treo màng nước f  f 

Hình 4.1.2 TN đo hệ số căng bề mặt của chất lỏng

III DỤNG CỤ VÀ LẮP ĐẶT

- Lực kế ống 0,1N, có độ chia nhỏ nhất 0,001N, có vỏ nhựa trong suốt

- Vòng nhôm hình trụ 52 mm, cao 9 mm, dày

0,7 mm, khoan 6 lỗ cách đều và có dây treo

- Hai cốc nhựa 80 mm, có vòi ở gần đáy, nối thông nhau b ằng một ống mềm dài 0,5 m

- Giá đỡ 10 mm, được gắn lên đế 3 chân

Dùng khớp đa năng để nối với giá nằm ngang

- Thước kẹp để đo đường kính ngoài và đường kính trong của vòng nhôm Độ chia nhỏ nhất của thước kẹp, tùy loại, có thể đạt tới 0,1 mm;

Sơ đồ thí nghiệm được trình bày trên hình 4.2

4.1 Đo đường kính ngoài và đường kính trong của vòng

- Dùng thước kẹp đo 5 lần đường kính ngoài D và đường kính trong d của vòng, ghi kết quả vào bảng 4.1

4.2 Đo lực căng F C a - Lau sạch vòng nhôm bằng giấy mềm, móc dây treo vào lực kế Treo lực kế lên giá nằm ngang b - Đặt hai cốc A, B có ống cao su nối thông với nhau lên mặt bàn Đổ chất lỏng cần đo hệ số căng bề mặt (nước cất) vào hai cốc Lượng nước cỡ 50% dung tích của cốc c - Hạ hệ thống lực kế, vòng nhôm vào trong cốc A, sao cho đáy của vòng chạm đều vào mặt nước d - Hạ cốc B xuống, để nước trong A chảy dần sang cốc B Quan sát vòng và lực kế Ta thấy khi mực nước trong A hạ dần, vòng nhôm bị kéo theo xuống, làm cho số chỉ trên lực kế tăng dần Giá trị F đo được là số chỉ của lực kế ngay trước khi màng nước bám vào vòng nhôm bị đứt

Lặp lại các bước c và d thêm 4 lần nữa, ghi kết quả vào bảng 3.2

- Để giảm bớt thời gian thực hiện, nên tiến hành đo thô lực căng bề mặt của chất lỏng, bằng cách hạ đáy vòng nhôm nhúng xuống nước, sau đó nâng giá của lực kế lên cao từ từ và theo dõi giá trị lực kế lúc màng chất lỏng bị đứt Với giá trị lực đó, ta điều chỉnh thô vị trí của giá để có giá trị lực thấp hơn một chút Sau đó mới điều chỉnh tinh mực nước hạ xuống bằng nguyên lí bình thông nhau (hạ rất chậm cốc đựng nước B) để đọc được giá trị lớn nhất của lực căng

- Vì giá trị lực căng nhỏ, nên tránh tác động của các rung động xung quanh, như va chạm vào giá, gió thổi…

- Giá trị của hệ số căng bề mặt của nước phụ thuộc nhiệt độ và độ tinh khiết của nước Khi nhiệt độ tăng thì  giảm

- Nếu đáy của chiếc vòng được vát mỏng sao cho D  d, thì tổng chu vi ngoài+ chu vi trong xấp xỉ 2D Như vậy chỉ cần đo đường kính ngoài D

- Khi đo đường kính trong, cần chú ý lúc đầu không kéo căng thước để ta có thể xoay nhẹ vòng nhôm Sau đó vừa nới căng thước, vừa xoay vòng nhôm cho đến khi không xoay được, thì giá trị đo mới là đường kính trong của vòng nhôm Nếu thực hiện không đúng kĩ thuật thì giá trị đo được có thể chỉ là của dây cung

VI CÂU HỎI MỞ RỘNG

1 Khi để chìm cả vòng nhôm trong chất lỏng rồi hạ dần mức chất lỏng trong bình A thì số chỉ lực kế sẽ lớn hơn hay nhỏ hơn so với khi để vòng nhôm chìm một phần sát đáy của nó trong chất lỏng rồi hạ dần mức chất lỏng trong bình A? Giải thích nguyên nhân

2 Cần lưu ý điều gì trong quá trình hạ đáy vòng nhôm ngập vào chất lỏng?

3 Tại sao áp suất phân tử trong chất lỏng lớn hơn áp suất phân tử trong chất khí hàng triệu lần mà khi nhúng tay vào một chậu nước ta không cảm nhận được áp suất này?

VII BÁO CÁO THỰC HÀNH

THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH HỆ SỐ CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

Họ và tên: Lớp: Nhóm:

Viết báo cáo theo các nội dung sau:

Thế nào là lực căng bề mặt?

Tóm tắt cách đo lực căng bề mặt trong bài thực hành

3 Kết quả a Đường kính ngoài và đường kính trong của vòng nhôm

Bảng 4.1 Độ chia nhỏ nhất của thước kẹp là:……

Lần đo D(mm) D(mm) d(mm) d(mm)

Giá trị trung bình b Đo lực căng bề mặt

Bảng 4.2 Độ chia nhỏ nhất của lực kế là:………

- Tính giá trị trung bình, sai số tuyệt đối và sai số tuyệt đối trung bình của các lực P, F, đường kính D, d và ghi vào bảng 3 1 và bảng 3 2

- Tính giá trị trung bình của hệ số căng bề mặt của nước:

- Tính sai số tỉ đối của phép đo:

 là sai số dụng cụ của lực kế, lấy bằng một nửa độ chia nhỏ nhất của lực kế d d d D

(∆D / và ∆d / là sai số dụng cụ của thước kẹp, lấy bằng một độ chia nhỏ nhất của thước kẹp)

- Tính sai số tuyệt đối của phép đo:  =   = .

- Viết kết quả của phép đo:

Chú ý: Giá trị của  phụ thuộc nhiệt độ và độ tinh khiết của nước Với nước cất ở

THÍ NGHIỆM ĐO THÀNH PHẦN NẰM NGANG CỦA TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT

Khảo sát thành phần nằm ngang của từ trường trái đất

- Biến thế nguồn (dùng chung )

- Đồng hồ đo điện đa năng (dùng chung)

III TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM a) Tiến hành thí nghiệm với cuộn dây N = 200 vòng

- Đặt nguồn điện ở vị trí 6 – 12V DC hoặc AC, sử dụng cuộn dây 200 vòng, đường kính 160 mm

- Đặt mA ở chế độ đo 200 mA

- Khi chưa có dòng điện, điều chỉnh kim la bàn nằm trong mặt phẳng cuộn dây

- Bật công tắc nguồn cung cấp điện cho cho chiết áp điện tử và tăng dần điện thế ra cho đến khi kim chỉ thị của la bàn lệch góc  = 45 0 Ghi giá trị I’ đọc được trên đồng hồ đo điện; sau đó giảm điện áp U về giá trị 0

- Đổi chiều dòng điện của cuộn dây, lặp lại thí nghiệm như trên Ghi giá trị I’’ đọc được trên đồng hồ đo

- Tính giá trị trung bình của cường độ dòng điện I 1(I I )

- Tính thành phần nằm ngang của từ trường trái đất theo công thức:

Trong đó: N là số vòng của cuộn dây

I là cường độ dòng điện trung bình qua cuộn dây tính theo (4.2.1) d là đường kính cuộn dây

 là góc quay của kim nam châm so với vị trí ban đầu chưa có dòng điện b) Tiến hành thí nghiệm với cuộn dây N = 100 vòng và 300 vòng

Hình 4.2.1 TN đo thnàh phần nằm ngang từ trường Trái đất

THỰC HÀNH VỀ DAO ĐỘNG CƠ HỌC

- Khảo sát chu kì dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo

- Khảo sát dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng

6 Lò xo (2 cái - đường kính dây 0,75 mm và 1 mm)

8 Bi sắt (3 viên - đường kính 15 mm, 20 mm, 25 mm)

12 Đồng hồ đo thời gian (dùng chung)

III TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

3.1 Thí nghiệm về dao động của con lắc đơn

- Gắn trụ đứng vào đế 3 chân N ới lỏng ốc vặn để di chuyển hệ ròng rọc lên phía đỉnh trụ đứng sao cho khe giữ dây dọi ngang vạch O của thước Sử dụng ròng rọc để điều chỉnh độ dài con lắc Điều chỉnh ốc vặn chân đế để dây rọi thẳng đứng (như hình 4.3.2)

- Chỉnh vị trí khe để đưa quả nặng treo trên dây nằm giữa 2 nhánh của cổng quang điện Nới lỏng ốc cánh én để chỉnh cần gắn cổng quang điện lệch một góc khoảng 10 0 so với trụ đứng

- Điều chỉnh vị trí cổng quang điện sao cho quả nặng phải chắn chùm tia sáng khi cổng

Hình 4.3.1 Bộ TN dao động cơ học

Hình 4.3.2 Dao động con lắc đơn quang hoạt động

- Gắn dây nối cổng quang vào ổ A của đồng hồ đo Chọn Mode T trên đồng hồ và độ chính xác là 1/100 s

- Bật công tắc của máy đo thời gian, đưa con lắc đến vị trí chắn chùm sáng của cổng quang, nhấn nút RESET trên đồng hồ đo thời gian Buông con lắc và quan sát giá trị chu kì đo được trên đồng hồ

- Lần lượt thay đổi quả nặng, chiều dài con lắc, biên độ; xác định chu kì dao động con lắc Nhận xét về kết quả

- Từ đó rút ra công thức: g

3.2 Thí nghiệm về dao động của con lắc lò xo

- Treo lò xo vào thanh ngang, treo 02 quả nặng vào lò xo Chỉnh cổng quang sao cho quả nặng vừa đủ chắn chùm tia (hình 4.3.3)

- Kéo quả nặng xuống phía đáy cổng quang điện rồi buông tay Xác định chu kì của con lắc thu được trên đồng hồ đo

- Thêm quả nặng thứ 3 rồi chỉnh cổng quang đến vị trí mới Tiến hành thí nghiệm tương tự So sánh kết quả thu được từ 2 lần đo Nhận xét sự phụ thuộc của chu kì T vào khối lượng m? Từ đó, chứng tỏ: T m

Chú ý: Phải treo từ 2 quả nặng trở lên khi tiến hành thí nghiệm

3.3 Thí nghiệm về hiện tượng cộng hưởng

Hình 4.3.3 Dao động con lắc lò xo Hình 4.3.4 Hiện tượng cộng hưởng

- Bố trí thí nghiệm như hình 4.3.4

- Tháo thanh ngang dùng để móc lò xo ra và gắn hệ con lắc đơn vào giá

- Xoay ngang trục treo các con lắc và gắn thanh treo quả nặng vào lỗ trên trục Gắn quả nặng vào thanh treo để tạo thành một con lắc mới

- Trượt quả nặng gắn trên thanh treo đến vị trí bằng chiều dài một trong ba con lắc Cho quả nặng dao động, quan sát và nhận xét hệ con lắc

- Lần lượt trượt quả nặng đến vị trí có chiều dài bằng con lắc thứ 2, thứ 3 và tiến hành thí nghiệm tương tự Từ đó rút ra kết luận về hiện tượng cộng hưởng

IV BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Tiến hành báo cáo kết quả thí nghiệm theo mẫu, gồm:

- Kết quả và xử lý kết quả thí nghiệm

THỰC HÀNH ĐO VẬN TỐC TRUYỀN ÂM TRONG KHÔNG KHÍ

- Khảo sát hiện tượng sóng dừng trong không khí

- Xác định vận tốc âm trong không khí

4 Ròng rọc (đường kính 40 mm)

7 Bộ âm thoa (2 cái: 440Hz v à

Hình 4.4.1 TN đo vận tốc truyền âm trong không khí

10 Loa điện động (công suất tối thiểu 3 W, điện trở phụ 10  - 5 W)

3.1 Thí nghiệm với máy phát tần số

- Lắp thanh trụ vào chân đế

- Gắn loa vào chân đế tròn Di chuyển hệ ống thủy tinh sao cho loa áp sát vào đầu cuối của ống thủy tinh

- Cắm hai dây điện vào 2 lỗ trên loa và nối hai đầu ra của dây với máy phát tần số Chọn dải tần số 100 Hz - 1 KHz, biên độ khoảng 2 - 3 V

- Bật công tắc máy phát tần số, điều chỉnh tần số phát là 400 Hz qua các nút tăng, giảm

- Kéo dần pittông lên, nghe âm thanh phát ra Ghi vị trí pittông khi âm thanh đạt cường độ lớn nhất; đó là vị trí của nút sóng đầu tiên

- Tiếp tục kéo pittông lên và xác định vị trí thứ 2 của pittông có âm thanh to nhất, tương ứng với vị trí nút sóng thứ 2 Ghi các vị trí l1 và l2 của pittông trên thước trong hai lần đo Khi đó bước sóng là: l 1 l 2

− =  Lặp lại các lần đo, ghi giá trị vào bảng:

Hình 4.4.2 TN với máy phát tần số Hình 4.4.3 TN với âm thoa

Lần đo f = 400  1 (Hz) l1 (mm) l2(mm) (m)  (m)

 = max - Căn cứ vào bảng số liệu, tính giá trị trung bình của bước sóng, sai số tuyệt đối cực đại ( max )

- Tính vận tốc truyền âm trong không khí theo công thức: v= .f (m/s)

- Lặp lại thí nghiệm với các tần số 600, 700, 800 Hz

3.2 Thí nghiệm với âm thoa

- Thay máy phát tần số bằng một âm thoa như hình 4.2.3

- Dùng búa gõ vào âm thoa để phát ra âm thanh với tần số 440 Hz

- Thực hiện thí nghiệm tương tự như với máy phát tần số

- Thay âm thoa tần số 512 Hz, tiến hành thí nghiệm, từ đó tính vận tốc Nhận xét giá trị vận tốc trong 2 trường hợp trên?

THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

- Xác định dung kháng và cảm kháng trong mạch điện xoay chiều

- Khảo sát hiện tượng cộng hưởng điện

2 Bảng lắp ráp mạch điện

4 Tụ điện (4 cỏi: 1àF, 2àF, 3àF, 4àF)

5 Tụ điện có vỏ bọc

6 Cuộn dây (có lõi thép chữ I, hệ số tự cảm khi chưa có lõi sắt từ 0,02 H đến 0,05 H)

7 Cuộn dây quấn trên lõi thép

8 Đồng hồ đo điện đa năng (dùng chung)

3.1 Khảo sát sự phụ thuộc của dung kháng vào tần số

- Mắc mạch điện như sơ đồ:

- Chọn tần số f1 Đọc giá trị đo được trên vôn kế và Ampe kế Tính giá trị Z 1 của tụ điện

- Thay đổi tần số của máy phát, làm thí nghiệm tương tự để tính Z, từ đó rút ra kết luận về sự phụ thuộc của dung kháng vào tần số

3.2 Sự phụ thuộc của cảm kháng vào tần số

- Mắc mạch điện như sơ đồ hình 4.3.2 Sử dụng cuộn dây không có lõi sắt non

- Chọn tần số f 1 Đọc giá trị đo được trên vôn kế và ampekế Tính giá trị Z1 của cuộn dây

- Thay đổi tần số của máy phát f 2 = 2f1, làm thí nghiệm tương tự để tính Z 2 , nếu f 2 > f1 thì Z2 > Z1 Khi tần số tăng thì cảm kháng tăng và ngược lại

- Giải hệ phương trình, tính L và r của cuộn dây

Hình 4.5.1 TN mạch điện xoay chiều

Hình 4.5.2 Sơ đồ mắc mạch

3.3 Khảo sát hiện tượng cộng hưởng điện

- Mắc mạch điện như sơ đồ hình 4.3.3

- Sử dụng cuộn dõy khụng cú lừi sắt non, điện trở R = 10 ; tụ điện 1 àF

- Đưa điện áp 3V xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch qua máy phát tần số Thay đổi tần số máy phát từ thấp lên cao, ghi lại giá trị cường độ dòng điện tương ứng

- Vẽ đồ thị cường độ dòng điện theo tần số, từ đó xác định tần số cộng hưởng Tính L khi xảy ra cộng hưởng theo C, f So sánh giá trị này với giá trị tính được ở thí nghiệm trên

Lưu ý: Có thể dùng bóng đèn thay cho điện trở 10 , cuộn dây quấn trên lõi sắt non thay cho cuộn dõy khụng lừi sắt, tụ điện gắn trong hộp kớn thay cho tụ àF để quan sát cộng hưởng Khi đó, bóng đèn sáng nhất

THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG

- Xác định bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa;

Hình 4.5.3 Hiện tượng cộng hưởng

2 Nguồn sáng (đèn laze bán dẫn, công suất 5 mW)

3 Khe Iâng (2 bản, a = 0,10 mm và 0,15 mm)

4 Màn quan sát (chia độ đến mm)

- Bố trí thí nghiệm như trên hình 4.4.2

- Xoay cho chân đế vuông góc với giá thí nghiệm rồi siết chặt ốc vặn Kéo cần có thước đo ra rồi gắn màn quan sát vào khe thước Gắn nguồn sáng vào đầu còn lại của giá thí nghiệm, vặn chặt ốc để cố định nguồn sáng

- Bật nguồn sáng, gắn giá có 3 khe Iâng vào khe trượt và điều chỉnh chùm sáng chiếu vào khe Quan sát số vân sáng hứng được trên màn

- Khoảng vân trên màn được tính theo công thức: a i = D

- Xác định D, đo được i, ta sẽ tính được bước sóng Chúng ta sẽ tiến hành lần lượt các thí nghiệm như sau:

+ Chọn D = 1 m, a = 0,10 mm Xác định khoảng cách giữa 3 hoặc 5 vân sáng trên màn, từ đó suy ra i và tính được 

+ Chọn D = 1 m, a = 0,15 mm Xác định khoảng cách giữa 3 hoặc 5 vân sáng trên màn, từ đó suy ra i và tính được 

+ Chọn D = 0,5 m, a = 0,10 mm Xác định khoảng cách giữa 3 hoặc 5 vân sáng trên màn, từ đó suy ra i và tính được 

- So sánh kết quả đo trong 3 lần thí nghiệm

Hình 4.6.1 TN đo bước sóng ánh sáng

Hình 4.6.2 Sơ đồ lắp đặt

Tiêu đề	Bài giảng Thí nghiệm Vật lý THPT
Tác giả	Phùng Việt Hải
Người hướng dẫn	GS.TS. Đỗ Hương Trà, Khoa Vật lý, Trường đại học Sư phạm Hà Nội
Trường học	Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng
Chuyên ngành	Sư phạm Vật lý
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	79
Dung lượng	2,4 MB