ĐỀ CƯƠNG bài GIẢNG các bài THÍ NGHIỆM vật lý PHỔ THÔNG

Giới thiệu về các bài thí nghiệmSố tiết: 02 Lí thuyết: 02 tiết; Thực hành: 0 A MỤC TIÊU - Biết được danh mục các thiết bị dạy học tối thiểu được sử dụng trong dạy học vật lí ở trường tru

Trang 1

ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM

VẬT LÝ PHỔ THÔNG

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

Bài mở đầu Giới thiệu về các bài thí nghiệm 1

Bài 1 Chuyển động cơ học 4

Bài 2 Khảo sát quy luật của chuyển động rơi tự do Đo hệ số ma sát 9

Bài 3 Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định 13

Bài 4 Giao thoa sóng Sóng dừng 15

Bài 5 Đo hệ số căng mặt ngoài của chất lỏng 19

Bài 6 Các định luật của khí lí tưởng 21

Bài 7 Đo suất điện động và điện trở trong của nguồn điện 24

Bài 8 Định luật Ôm 26

Bài 9 Từ trường 28

Bài 10 Cảm ứng điện từ 32

Bài 11 Máy phát điện xoay chiều ba pha 34

Bài 12 Các định luật quang hình học 36

Bài 13 Giao thoa ánh sáng 41

Bài 14 Hiện tượng quang điện ngoài 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

Trang 2

Bài mở đầu Giới thiệu về các bài thí nghiệm

Số tiết: 02 (Lí thuyết: 02 tiết; Thực hành: 0)

A) MỤC TIÊU

- Biết được danh mục các thiết bị dạy học tối thiểu được sử dụng trong dạy học vật lí ở

trường trung học phổ thông

- Hiểu quy trình của việc tiến hành thí nghiệm để sử dụng trong dạy học vật lí

- Phân loại được các thí nghiệm dùng trong chương trình vật lí phổ thông theo các chủ đềnội dung kiến thức

B) NỘI DUNG

1 Các thiết bị dạy học tối thiểu được sử dụng trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông:

1.1 Nguồn điện

- Biến thế nguồn (được sử dụng trong dạy học vật lí lớp 11, lớp 12)

- Máy Uyn – sớt (được sử dụng trong dạy học vật lí lớp 11)

1.2 Các dụng cụ đo điện:

- Đồng hồ đo thời gian hiện số (được sử dụng trong dạy học vật lí lớp 10, lớp 12)

- Điện kế chứng minh (được sử dụng trong dạy học vật lí lớp 11)

- Đồng hồ đo điện đa năng dùng trong mạch điện một chiều (được sử dụng trong dạy họcvật lí lớp 11)

- Đồng hồ đo điện đa năng dùng trong mạch điện xoay chiều (được sử dụng trong dạy họcvật lí lớp 12)

1.3 Các bộ thí nghiệm được cung cấp để sử dụng trong dạy học vật lí lớp 10

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu chuyển động cơ học: chuyển động thẳng đều vàchuyển động thẳng nhanh dần đều

- Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu chuyển động rơi tự do và xác định hệ số ma sát

- Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu hai quy tắc hợp lực

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu lực đàn hồi và quy tắc momen lực

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu lực hướng tâm

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu định luật Bôi lơ – Ma – ri - ốt và định luật Sác – lơđối với chất khí

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu hiện tượng mao dẫn

- Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu dòng điện không đổi

- Bộ thí nghiệm thực hành xác định thành phần nằm ngang của từ trường trái đất

- Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu quang hình

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu điện tích và điện trường

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu dòng điện trong các môi trường

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu lực từ và cảm ứng điện từ

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu hiện tượng tự cảm

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu quang hình

- Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu chu kì dao động của con lắc đơn và xác định gia tốctrọng trường

Trang 3

- Bộ thí nghiệm thực hành xác định tốc độ truyền âm trong không khí.

- Bộ thí nghiệm thực hành nghiên cứu đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp

- Bộ thí nghiệm thực hành xác định bước sóng ánh sáng laze

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu phương trình động lực học của vật rắn quay quanhmột trục cố định

- Bộ thí nghiệm biểu diễn ghi đồ thị dao động của con lắc đơn

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu hiện tượng giao thoa sóng nước

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu sóng dừng trên lò xo và trên dây

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu máy biến áp

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy phát điệnxoay chiều ba pha

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu sự tán sắc ánh sáng và phát hiện tia hồng ngoại, tia tử ngoại

- Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu hiện tượng quang điện ngoài

2 Phân loại và các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí

2.1 Phân loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí

a Thí nghiệm biểu diễn

- Là loại thí nghiệm do giáo viên tiến hành là chính, tuy có thể có sự tham gia của họcsinh Được tiến hành trên lớp, trong các giờ nghiên cứu kiến thức mới hoặc giờ củng cố kiếnthức của học sinh

- Đặc biệt cần thiết trong các trường hợp: thí nghiệm quá phức tạp, mất nhiều thời gian

bố trí, tiến hành thí nghiệm, khó đảm bảo an toàn trong quá trình học sinh làm thí nghiệm, không

đủ dụng cụ để đồng loạt học sinh làm thí nghiệm

Thí nghiệm biểu diễn gồm:

2.2 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí

- Là phương tiện để thu nhận tri thức mới, kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được

và vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn và là một bộ phận của phương pháp nhận thức vật lí

- Có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học

- Góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh

- Là phương tiện làm đơn giản hóa các hieenjtuwowngj, quá trình vật lí phức tạp xảy ratrong tự nhiên và kĩ thuật

3 Quy trình của việc tiến hành thí nghiệm để sử dụng trong dạy học vật lí

3.1 Xác định chính xác mục đích của thí nghiệm cần tiến hành: khả sát cái gì?kiểm nghiệm,

minh họa cái gì? Xác định đại lượng vật lí nào (đo trực tiếp hay gián tiếp)?

Trang 4

3.2 Lập kế hoạch thí nghiệm (trả lời các câu hỏi: để đạt được mục đích thí nghiệm, cần sử dụng các dụng cụ nào, bố trí ra sao, cần tiến hành thí nghiệm theo các bước nào, cần quan sát, đo đạc cái gì?)

- Lựa chọn các dụng cụ cần sử dụng, tìm hiểu cách sử dụng từng dụng cụ, kiểm tra sự hoạtđộng của nó, thay thế các chi tiết hỏng hóc

- Vẽ so đồ bố trí các dụng cụ

- Vạch ra tiến trình thí nghiệm (bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lí kết quả thínghiệm), lập bảng ghi các số liệu đo (nếu tiến hành thí nghiệm định lượng)

3.3 Thực hiện tiến trình thí nghiệm

- Bố trí thí nghiệm: lắp ráp các dụng cụ theo sơ đồ đã vẽ sao cho hệ thống các dụng cụvững chắc, sáng sủa (đối với thí thí nghiệm biểu diễn: có thể bố trí các dụng cụ trên nhiều độ caokhác nhau, các dụng cụ chính ở mặt trước, không che khuất nhau, dùng vật chỉ thị như vật làmmốc, chất chỉ thị màu để làm nổi bật bộ phận chính, đánh dẫu sự diễn biến của hiện tượng cầntheo dõi), dễ kiểm tra sự hoạt động của hệ thống các dụng cụ, loại bỏ được tối đa các hiện tượngphụ không mong muốn, đảm bảo an toàn cho người và dụng cụ

- Sau khi làm thí nghiệm, tháo rời các dụng cụ đã lắp ráp, sắp xếp các dụng cụ gọn gàngnhư lúc đầu

C) TÀI LIỆU HỌC TẬP

1 Nguyễn Xuân Thành, Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm vật lí phổ thông, giáo trình điện tử của khoa Vật lí, trường đại học sư phạm Hà Nội.

2 Sách giáo khoa Vật lí lớp 10, 11, 12, NXB giáo dục.

3 Nguyễn Sỹ Đức (chủ biên) - Nguyễn Ngọc Hưng - Đặng Thị Oanh - Dương Tiến Sĩ, Lắp đặt, sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng các thiết bị dạy học ở trường THPT, tập 4, NXB Giáo dục

Việt Nam, Hà Nội, 2009

D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN

1 Hãy phân loại các thí nghiệm trong chương trình vật lí phổ thông theo các chủ đề nội dung:Thí nghiệm cơ học, nhiệt học điện học và quang học

2 Phân loại các thí nghiệm trong chương trình vật lí phổ thông theo các loại: thí nghiệm biểudiễn khảo sát và thí nghiệm biểu diễn minh hoạ

2 Chọn một thí nghiệm trong chương trình vật lí phổ thông và phân tích quy trình của việc tiếnhành thí nghiệm đó

Trang 5

Bài 1 Chuyển động cơ học

Số tiết: 3 tiết (Lí thuyết: 0; Thực hành: 3 tiết)

- Có kĩ năng soạn thảo tiến trình dạy học đoạn bài học có sử dụng thí nghiệm và kĩ năng

sử dụng phối hợp các phương pháp dạy học trong quá trình tập giảng đoạn bài học

B) NỘI DUNG

1 Thí nghiệm 1: Minh họa chuyển động thẳng đều của vật (viên bi) trên máng nằm ngang.

1.1 Mục đích của thí nghiệm

- Minh họa chuyển động thẳng đều của vật (viên bi) trên máng nằm ngang

- Xác định tốc độ chuyển động của vật (viên bi)

1000mm có giá đỡ (1), chân chống hình chữ U có vít vặn điều khiển độ nghiêng của máng

- Thước đo góc (từ 00 đến 900) có kèm dây dọi (2), nam châm điện (3) và hộp công tắc cónút ấn kép (4)

- Đồng hồ đo thời gian hiện số(5), viên bi thép mạ niken, đường kính 20mm (6) Khớpnối đa năng

- Hai cổng quang điện (7) và (8)

(1)(2)

Hình 1 Bộ thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu chuyển động thẳng đều và chuyển

động thẳng biến đổi đều

Trang 6

b tiến trình thí nghiệm

- Đặt máng lên giá đỡ, phối hợp điều chỉnh các chân vít và dịch chuyển khớp nối đa năngđến vị trí thích hợp để máng nằm ngang Khi đó, dây dọi sẽ song song với mặt phẳng thước đogóc và chỉ số 0

- Cố định nam châm điện tại đỉnh của phần máng nghiêng và nối nó qua hộp công tắc vào

ổ C ở mặt sau của đồng hồ đo thời gian

* Minh họa chuyển động thẳng đều của viên bi bằng cách đo các khoảng thời gian mà độ dời của viên bi đúng bằng đường kính của viên bi.

- Đặt 2 cổng quang điện (7) và (8) cách nhau một đoạn s 30 cm và nối chúng vào 2 ổ A

và B của đồng hồ đo thời gian

- Ấn nút RESET để số chỉ trên đồng hồ (được đặt làm việc ở MODE A B , thang đo9,999s) trở về 0,000

- Ấn công tắc ngắt điện nam châm để thả cho viên bi lăn xuống từ đỉnh máng nghiêng vàchuyển động qua hai cổng quang điện Đọc khoảng thời gian t1 để viên bi đi qua cổng (7) vàkhoảng thời gian t để viên bi đi qua cả hai cổng quang điện

So sánh khoảng thời gian t2  t t1 để viên bi đi qua cổng (8) với thời gian t1 mà bi đi qua cổng 1

- Tính tốc độ của viên bi:

Tốc độ trung bình khi đi qua cổng 1: 1

1

dvt

 ;

Tốc độ trung bình khi đi qua cổng 2: 2

2

dvt

 ; (d là đường kính của viên bi)

* Minh họa chuyển động thẳng đều của viên bi bằng cách xác định tốc độ trung bình của viên bi trên các quãng đường khác nhau.

- Đặt 2 cổng quang điện 1 và 2 cách nhau một đoạn khoảng s1 30 cmvà nối chúng vào 2

ổ A và B của đồng hồ đo thời gian

- Ấn nút RESET để số chỉ trên đồng hồ (được đặt làm việc ở MODEAB, thang đo9,999s) trở về 0,000

- Ấn công tắc ngắt điện vào nam châm để thả viên bi lăn xuống, chuyển động qua hai cổngquang điện Khi viên bi đi vào cổng (7), đồng hồ đo thời gian bắt đầu đếm Khi viên bi đến cổng(8), đồng hồ dừng đếm Đọc trên đồng hồ khoảng thời gian t1 để viên bi đi hết quãng đường s1

- Giữ nguyên vị trí cổng (7), dịch cổng (8) ra xa dần cổng (7), mỗi lần thêm 5 cm Với mỗigiá trị của s, lặp lại các bước thí nghiệm trên để đọc thời gian t tương ứng Tính và so sánh tốc độtrung bình của viên bi trên từng quãng đường s

1.4 Nội dung báo cáo

THỰC HÀNH KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU

Họ và tên: Lớp: Nhóm: Ngày làm thực hành:

Trang 7

Lần đo Quãng đường (cm) Thời gian (s) – Tốc độ trung bình (cm/s)

Bảng 1.2 Tốc độ của viên bi trên quãng đường khác nhau

Lần đo Quãng đường s (cm) Thời gian (s) – Tốc độ trung bình (cm/s)

4 Trả lời câu hỏi: trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 (trang 8)

2 Thí nghiệm 2: Minh họa chuyển động thẳng nhanh dần đều của viên bi trên máng

Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều thì s t (nếu v2 0 = 0) và    (hiệu các độl a 2

dời của vật trong những khoảng thời gian  bằng nhau liên tiếp là hằng số)

2.3.Hướng dẫn thực hành

a Dụng cụ thí nghiệm

Dụng cụ của thí nghiệm: giống với dụng cụ sử dụng trong thí nghiệm 1

b.Tiến trình thí nghiệm

* Minh họa quy luật đường đi s t của chuyển động thẳng nhanh dần đều bằng cách đo2

các khoảng thời gian cần thiết để viên bi đi được những quãng đường định trước.

- Đặt máng lên giá đỡ, phối hợp điều chỉnh các chân vít và dịch chuyển khớp nối đa năng

đến vị trí thích hợp để mang nghiêng một góc khoảng từ 5đến 10

- Cố định nam châm điện tại một vị trí trên mặt phẳng nghiêng rồi nối nó qua hộp côngtắc đến ổ A của đồng hồ đo thời gian

- Cho đồng hồ đo thời gian làm việc ở MODE AB, cổng quang điện (7) nối với ổ B

- Lần lượt đo các khoảng thời gian t1, t2, t3 cần thiết để viên bi từ vị trí ban đầu đi đượccác quãng đường s1 = 5 cm, s2 = 20 cm, s3 = 80 cm Lập và so sánh tỉ số s1 : s2 : s3 và 2 2 2

t : t : t đểrút ra kết luận

- Tính gia tốc chuyển động của viên bi

- Lặp lại các bước thí nghiệm với chuyển động của viên bi ứng với các góc nghiêng kháccủa máng

* Minh họa quy luật    của chuyển động thẳng nhanh dần đều l a 2

- Đặt cổng quang điện (7) cách viên bi 5 cm và cổng quang điện (8) cách cổng quangđiện (7) một đoạn s115 cm rồi nối từng cổng quang điện với hai ổ A, B của đồng hồ đo thờigian

Trang 8

- Ngắt điện nam châm để thả cho viên bi lăn qua hai cổng quang điện Đọc thời gian 1

hiển thị trên đồng hồ để viên bi chuyển động giữa hai cổng quang điện

- Dịch cổng quang điện (7) đến vị trí đặt cổng quang điện (8) và dịch cổng (8) đến vị trícách vị trí mới của cổng (7) một khoảng 25 cm Cho viên bi chuyển động từ vị trí ban đầu và đọcthời gian 2 để viên bi đi hết quãng đường này

- Tiếp tục dịch cổng (7) đến vị trí đặt cổng quang điện (8) và dịch cổng (8) đến vị trí cách

vị trí mới của cổng (7) một khoảng 35 cm Cho viên bi chuyển động từ vị trí ban đầu và đọc thờigian 3 để viên bi đi hết quãng đường này

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

- Lặp lại các bước thí nghiệm trên với chuyển động của viên bi ứng với các góc nghiêngkhác của máng

THỰC HÀNH KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

1 Mục đích

2 Tóm tắt lí thuyết

3 Kết quả

Bảng 1.3 Sự phụ thuộc của quãng đường s vào thời gian chuyển động t

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

4 Trả lời câu hỏi: hoàn thành các câu hỏi 4, 5, 6, 7 (trang 8)

Trang 9

1 Tại sao thí nghiệm 1 cần tiến hành xác định trước các quãng đường và đo thời gian đi hết cácquãng đường đó? Tại sao lại không làm thí nghiệm xác định quãng đường đi được trong một thờigian bất kì?

2 Nêu các nguyên nhân gây ra sai số khi tiến hành thí nghiệm

3 Soạn giáo án đoạn bài học có sử dụng thí nghiệm trong bài: “Bài 3 Khảo sát thực nghiệmchuyển động thẳng” (SGK vật lí 10 nâng cao)

4 Hãy chỉ ra các dấu hiệu nhận biết một chuyển động thẳng nhanh dần đều?

5 Chứng minh rằng trong chuyển động thẳng nhanh dần đều hiệu những quãng đường đi đượcsau những khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau là như nhau

6 Tại sao thí nghiệm cần tiến hành xác định trước các quãng đường và đo thời gian đi hết cácquãng đường đó? Tại sao lại không làm thí nghiệm xác định quãng đường đi được trong một thờigian bất kì?

7 Soạn giáo án giảng dạy đoạn bài học có sử dụng thí nghiệm trong bài: “Bài 4 Chuyển độngthẳng biến đổi đều” (SGK vật lí 10 nâng cao) hoặc “Bài 3 Chuyển động thẳng biến đổi đều”(SGK vật lí 10 theo chương trình chuẩn)

Trang 10

Bài 2 Khảo sát quy luật của chuyển động rơi tự do Đo hệ số ma sát

Số tiết: 03 (Lí thuyết: 0; Thực hành:03 tiết)

A) MỤC TIÊU

- Sử dụng thành thạo các thiết bị thí nghiệm: đồng hồ đo thời gian hiện số, cổng quangđiện, nam châm điện, biết cách điều chỉnh giá thí nghiệm để vật rơi qua cổng quang điện sao chođồng hồ đo thời gian hoạt động đúng

- Tiến hành được các thí nghiệm về chuyển động rơi tự do và đo hệ số ma sát, xử lí cáckết quả đo để đưa ra kết luận phục vụ bài học

- Có kĩ năng hướng dẫn học sinh trong quá trình dạy học một bài thực hành thí nghiệmtrong phòng thí nghiệm ở trường phổ thông

B) NỘI DUNG

1 Thí nghiệm 1: Khảo sát quy luật của chuyển động rơi tự do

1.1 Mục đích thí nghiệm

- Khảo sát mối liên hệ giữa quãng đường và thời

gian rơi của vật để đi tới kết luận: chuyển động rơi tự do

thuộc loại chuyển động thẳng nhanh dần đều

- Giá thí nghiệm (1) bằng nhôm, có tiết

diện hình chữ H được gắn thước thẳng dài 850mm

chia đến mm

- Chân chống (2) có vít điều chỉnh Cổng

quang điện (3) Nam châm điện (4) được lắp trong

hộp bảo vệ, có vít vặn, dây dọi dài 1m Đồng hồ đo

thời gian hiện số (5), Hộp công tắc (6)

- Hộp linh kiện chứa vật rơi hình trụ có

đường kính 10mm, vật trượt hình trụ có đường

kính 30 mm, thước đo góc từ 0 đến  90 kèm

theo dây dọi, ke ba chiều để xác định vị trí ban đầu

của vật, hộp nhôm có gắn sáp để đỡ vật rơi, hộp

nhựa có xốp để đỡ vật rơi Các thanh inox, khớp

nối đa năng

b Tiến trình thí nghiệm

(1)

(2)(3)(4)

(5)(6)

Hình 2 Bộ thí nghiệm khảo sát chuyển động

rơi tự do

Trang 11

- Lắp nam châm điện (4) lên đỉnh của giá đỡ thẳng đứng (1) có chân chống (2) và có treodây dọi Nối nam châm điện qua hộp công tắc (6) vào ổ A của đồng hồ đo thời gian hiện số (5).

- Lắp cổng quang điện (3) lên giá đỡ, ở phía dưới nam châm điện và nối nó với ổ B của đồng

hồ đo thời gian Cho đồng hồ hoạt động ở chế độ MODE A B, với thang đo 9,999s (hình 2)

- Đặt hộp nhôm có gắn sáp nằm dưới lỗ tròn để đỡ vật rơi

- Điều chỉnh các vít ở chân giá đỡ sao cho quả dọi nằm đúng tâm của lỗ tròn phía dưới

- Cho nam châm hút giữ vật và dùng miến ke áp sát đáy vật để xác định vị trí ban đầu O của vật

- Dịch cổng quang điện về phía dưới, cách O một khoảng s1 = 50 mm Ấn RESET trênmặt đồng hồ để đưa số chỉ của đồng hồ về 0,000

- Ấn nút trên hộp công tắc để ngắt điện vào nam châm, thả vật rơi, rồi lập tức nhả ngaynút trước khi vật rơi đến cổng quang điện Đọc thời gian rơi t1 của vật

- Lần lượt dịch cổng quang điện xuống phía dưới cách O các khoảngs2  200 mm,0

3

s 45 mm, s4 800 mm Ứng với mỗi giá trị của s, thả vật rơi và đọc thời gian rơi t2, t3, t4

tương ứng

- Ấn khóa K, tắt điện đồng hồ đo thời gian Từ các cặp giá trị s – t thu được, rút ra kết

luận về quy luật chuyển động của sự rơi tự do và tính gia tốc rơi tự do g của vật

THỰC HÀNH KHẢO SÁT QUY LUẬT CỦA CHUYỂN ĐỘNG RƠI TỰ DO

Trang 12

- Khi  0, vật sẽ trượt nhanh dần đều với gia tốc a Độ lớn của a chỉ phụ thuộc vào .

- Hạ thấp khớp nối để giảm góc nghiêng  sao cho khi đặt mặt đáy của khối thép hìnhtrụ lên máng thì khối thép không thể tự trượt Điều chỉnh thăng bằng cho máng nghiêng nhờ cácvít của giá đỡ, sao cho dây dọi song song với mặt phẳng thước đo góc

*

Xác định hệ số ma sát nghỉ cực đại:

+ Đặt mặt đáy khối thép lên mặt phẳng nghiêng Giữ chắc giá đỡ, tăng dần góc nghiêng

bằng cách đẩy từ từ đầu dưới của máng để máng trượt trên thanh của giá đỡ Khi khối thép bắtđầu trượt thì dừng lại và đọc giá trị 0

+ Lặp lại các bước thí nghiệm hai lần, đọc các giá trị 0tương ứng

+ Tính các giá trị 0 tương ứng, 0và 0

* Xác định hệ số ma sát trượt:

+ Đưa khớp nối lên vị trí cao để tạo góc nghiêng   0 Đọc giá trị 

+ Cho đồng hồ đo thời gian làm việc ở MODE AB, thang đo 9,999 s Ấn khóa K đểbật điện cho đồng hồ Đặt khối trụ thép lên đầu trên của máng nghiêng, sát vào nam châm điện

và đáy của nó tiếp xúc với máng Dùng miến ke áp sát máng và đẩy ke chạm vào khối trụ để xácđịnh vị trí ban đầu s0 của khối trụ trên thước đo

+ Cố định trên máng cổng quang điện được đặt cách vị trí ban đầu của khối trụ thép mộtkhảng s = 400 mm Ấn nút RESET để số chỉ trên mặt đồng hồ là 0,000 rồi ấn nút trên hộp côngtắc để khối trụ trượt và nhả nhanh nút trước khi khối trụ đến cổng quang điện Đọc thời gian t đểkhối trụ trượt kết quãng đường s

+ Đặt khối trụ về vị trí ban đầu của nó và lặp lại hai lần phép đo thời gian t

Hình 3 Bố trí thí nghiệm đo hệ số ma sát

Trang 13

2 Sách giáo khoa Vật lí lớp 10, NXB giáo dục.

1 Khi tính g theo cách nêu trên, ta đã quan tâm chủ yếu đến loại sai số nào và bỏ qua không tínhđến loại sai số nào? Vì sao?

2 Hãy đề xuất một phương án khác dùng dụng cụ thí nghiệm trong bài để đo gia tốc rơi tự do với độ chính xác cao hơn

3 So sánh hệ số ma sát trượt xác định được bằng thực nghiệm với hệ số ma sát trượt cho trong bảng 13.1(SGK vật lí 10 theo chương trình chuẩn) hoặc bảng 1 trang 91 (SGK vật lí 10 nâng cao)

Trang 14

4 Trong phép đo này khi tính sai số phép đo, ta đã bỏ qua những loại sai số nào?

5 Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào? Từ đó cho biết phương pháp làm giảm sai

số trong quá trình làm thí nghiệm

Trang 15

Bài 3 Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định

Số tiết: 01(Lí thuyết: 0; Thực hành: 01 tiết)

- Có kĩ năng soạn thảo tiến trình dạy học đoạn bài học có sử dụng thí nghiệm và kĩ năng

sử dụng phối hợp các phương pháp dạy học trong quá trình tập giảng đoạn bài học “Bài 21.Chuyển động tịnh tiến của vật rắn Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định” (SGKvật lí 10 theo chương trình chuẩn) và “Bài 29 Momen của lực Điều kiện cân bằng của một vậtrắn có trục quay cố định” (SGK vật lí 10 nâng cao)

- Rèn kĩ năng sử dụng phối hợp các phương pháp dạy học trong quá trình tập giảng đoạnbài học

- Muốn cho một vật rắn có trục quay cố định nằm cân bằng thì tổng các momen lực cókhuynh hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các momen lực có khuynh hướnglàm vật quay ngược chiều kim đồng hồ

3 Hướng dẫn thực hành

a Dụng cụ thí nghiệm:

- Bảng thép (1) được lắp trên đế

- Đĩa nhựa tròn (2) có các lỗ nhỏ nằm trên những

đường tròn đồng tâm và có thể quay quanh một trục cố

định ở tâm đĩa

- Thước thẳng (3) gắn vào đĩa

- Ròng rọc (4) gắn trên đế nam châm

- Hộp đựng các gia trọng 50 g (5)

- Dây dọi (6), các dây treo có vít cắm ở một đầu (7)

- Lần lượt treo sợi dây có buộc một gia trọng vào

các điểm khác nhau trên đĩa (2) 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?

- Treo đồng thời lên đĩa sợi dây có buộc một gia

trọng ở điểm A và sợi dây có buộc hai gia trọng lần lượt ở

điểm B (đĩa đứng yên), rồi các điểm C (đĩa quay), D (đĩa

(1)

(2)

(3)(4)

(5)

(6)(7)

Hình 4 Bộ thí nghiệm biểu diễn khảo sát điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định

Trang 16

đứng yên), E (đĩa đứng yên) và cuối cùng là điểm C nhưng qua một ròng rọc (đĩa đứng yên), đểrút ra kết luận về điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định (quy tắc momen lực)

và hình thành khái niệm momen lực (hình 4)

4 Nội dung báo cáo

KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH

1 Ròng rọc (4) trong thí nghiệm trên được sử dụng nhằm mục đích gì?

2 Khoảng cách từ trục quay tới giá của lực và khoảng cách từ điểm đặt của lực tới trục quay cóphải là một không? Tại sao?

3 Soạn giáo án đoạn bài học có sử dụng thí nghiệm trong bài: “Bài 21 Chuyển động tịnh tiếncủa vật rắn Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định” (SGK vật lí 10 theo chươngtrình chuẩn) hoặc “Bài 29 Momen của lực Điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cốđịnh” (SGK vật lí 10 nâng cao)

Trang 17

Bài 4 Giao thoa sóng Sóng dừng

Số tiết: 03 (Lí thuyết: 0; Thực hành: 03 tiết)

- Rèn kĩ năng soạn thảo tiến trình dạy học đoạn bài học sử dụng phối hợp các phươngpháp dạy học trong quá trình tập giảng đoạn bài học: “Bài 15 Phản xạ sóng Sóng dừng” và “Bài

16 Giao thoa sóng” (SGK vật lí 12 nâng cao) hoặc “Bài 9 Sóng dừng” và “Bài 8 Giao thoasóng”(SGK vật lí 12 theo chương trình chuẩn) có sử dụng thí nghiệm giao thoa sóng và sóng dừng

B) NỘI DUNG

1 Thí nghiệm 1: Khảo sát hiện tượng sóng dừng trên lò xo và trên dây đàn hồi

- Minh họa hiện tượng sóng dừng dọc trên lò xo, sóng dừng ngang trên sợi dây đàn hồi

- Xác định tốc độ truyền sóng trên lò xo và trên sợi dây đàn hồi

1.2 Cơ sở lí thuyết

- Sóng dừng là sóng có các nút và bụng cố định trong không gian Sớn dừng trên một sợidây đàn hồi được tạo nên do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ ở đầu dây

- Điều kiện để có sóng dừng:

+ Đối với sợi dây có hai đầu cố định (hai đầu là hai nút sóng): chiều dài l của dây bằng số

nguyên lần nửa bước sóng: n

2





l (n=1, 2, 3 ), n bằng số bụng quan sát được

+ Đối với sợi dây có một đầu cố định và một đầu tự do (đầu cố định là nút sóng, đầu tự

do là bụng sóng): chiều dài của dây bằng một số lẻ lần một phần tư bước sóng: m

4

l (m=1,3,5 )

- Nếu làm thay đổi lực căng dây (tức là thay đổi tốc độ truyền sóng) sao cho  thỏa mãnh

Trang 18

- Dây mảnh, dài 100cm (5);

* Khảo sát hiện tượng sóng dừng dọc trên lò xo có hai đầu cố định và đo tốc độ truyền sóng

- Treo lò xo lên giá thí nghiệm, đầu còn lại của lò xo được gắn vào đầu dao động của máy

tạo dao động nhờ một ốc vít Máy tạo dao động được nối với máy phát âm tần

- Thay đổi tần số trên máy phát âm tần ta sẽ quan sát thấy hiện tượng sóng dừng dọc trên

lò xo ứng với một tần số xác định

- Đo khoảng cách giữa các nút hoặc bụng liên tiếp Tính tốc độ truyền sóng trên lò xo

* Minh họa hiện tượng sóng dừng ngang trên dây có hai đầu cố định và xác định tốc độ truyền sóng trên dây.

- Cố định một đầu dây mảnh vào đầu dao động của máy tạo dao động, đầu kia của dâyđược luồn qua một ròng rọc cố định và buộc vào móc của một lực kế

- Cố định máy tạo dao động và lực kế lên giá thí nghiệm rồi nối máy tạo đao động vớimáy phát âm tần

- Thay đổi tần số dao động trên máy phát âm tần, quan sát thấy hiện tượng sóng dừngngang trên dây ứng với một tần số xác định

- Đo khoảng cách giữa các nút hoặc các bụng liên tiếp Tính tốc độ truyền sóng trên dây

- Cố định tần số dao động f = 100 Hz và thay đổi lực căng dây, ta sẽ quan sát được hiệntượng sóng dừng trên dây ứng với một số giá trị khác nhau của lực căng dây Từ đó, rút ra nhậnxét về sự phụ thuộc của tốc độ truyền sóng trên dây vào lực căng dây

12

53

Hình 6 Bộ thí nghiệm sóng dừng trên sợi dây đàn hồi có hai đầu cố định

Trang 19

KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG SÓNG DỪNG TRÊN LÒ XO VÀ TRÊN SỢI DÂY ĐÀN HỒI

- Nhận xét về sự phụ thuộc của tốc độ truyền sóng trên dây vào lực căng dây

4 Trả lời câu hỏi: Trả lời các câu hỏi và bài tập 1, 2, 3 (trang 18)

2.Thí nghiệm 2: Khảo sát hiện tượng giao thoa sóng nước

2.3 Hướng dẫn thực hành

a Dụng cụ thí nghiệm:

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

- Gương phẳng và màn hứng ảnh (2)

Trang 20

- Bộ rung (3) là nguồn tạo ra dao động.

- Lắp thanh tạo sóng vào nguồn dao động

và đổ nước vào khay Điều chỉnh thanh và các vít

ở chân đế của bộ thí nghiệm sao cho cả hai đầu

núm cao su của thanh chạm nhẹ vào mặt nước

trong khay

- Cho động cơ điện và đèn hoạt động,

điều chỉnh tốc độ quay của động cơ để quan sát được trên màn hình ảnh giao thoa của hai sóngnước tròn

Trả lời các câu hỏi và bài tập 4, 5, 6, 7 (trang 18)

C) TÀI LIỆU HỌC TẬP

1 Nguyễn Xuân Thành, Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm vật lí phổ thông, giáo trình điện tử của khoa Vật lí, trường đại học sư phạm Hà Nội.

1 Nguyên nhân gây sai số của phép đo là gì? Cách khắc phục?

2 Thiết lập biểu thức phụ thuộc của tốc độ truyền sóng vào lực căng dây

3 Soạn giáo án đoạn bài học có sử dụng thí nghiệm trên trong bài: “Bài 15 Phản xạ sóng Sóngdừng” hoặc “Bài 9 Sóng dừng” (SGK vật lí 12 theo chương trình chuẩn)

4 Giải thích hiện tượng tạo thành vân giao thoa trên mặt nước

5 Giải thích vì sao hai sóng nước xuất phát từ hai nguồn không kết hợp giao nhau lại không tạothành vân giao thoa

6 Mô tả hiện tượng giao thoa của hai sóng nước tròn quan sát được trong thí nghiệm

7 Soạn giáo án đoạn bài học có sử dụng thí nghiệm trên trong bài: “Bài 16 Giao thoa sóng”(SGK vật lí 12 nâng cao) hoặc “Bài 8 Giao thoa sóng”(SGK vật lí 12 theo chương trình chuẩn)

Hình 7 Bộ thí nghiệm giao thoa sóng nước

Trang 21

Bài 5 Đo hệ số căng mặt ngoài của chất lỏng

Số tiết: 01(Lí thuyết: 0 ; Thực hành: 01 tiết)

A) MỤC TIÊU

- Rèn kĩ năng sử dụng các thiết bị: lực kế, thước kẹp

- Tiến hành được thí nghiệm đo hệ số căng mặt ngoài của chất lỏng, tính toán, xử lí sốliệu, rút ra kết quả và so sánh với các kết quả đã được cung cấp trong SGK để tìm ra những yếu

tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm thực tế

- Vận dụng được những kiến thức đã học trong học phần Lí luận dạy học vật lí để xácđịnh được thí nghiệm cần tiến hành, hình thức và phương án tiến hành thí nghiệm

- Có kĩ năng hướng dẫn học sinh trong một giờ thực hành vật lí ở trường phổ thông

- Hệ số căng bề mặt của nước cất được xác định theo công thức:  F F P

- Dùng thước kẹp đo ba lần đường kính ngoài, đường kính trong của vòng nhôm rồi tính

chu vi ngoài l1, và chu vi trong l2 của đáy vòng và ghi vào bảng

số liệu các giá trị tính được Tính l l l l1; ;2 1; 2

- Treo lực kế vào thanh ngang của giá đỡ và móc nó vào

đầu dây treo vòng để xác định trọng lượng P của vòng

- Hạ lực kế xuống thấp dần sao cho đáy vòng nằm trên

mặt thoáng khối nước ở cốc A

- Hạ từ từ cốc ước B xuống dưới cho tới khi vòng bị

bứt ra khỏi mặt thoáng khối nước ở cốc A Đọc trên lực kế và

ghi vào bảng số liệu giá trị lực F1

- Nâng cốc nước ở B sao cho đáy vòng lại nằm trên mặt

thoáng khối nước ở cốc A

- Lặp lại các bước thí nghiệm trên thêm hai lần

- Tính và ghi vào bảng số liệu các giá trị lực căng bề

mặt F ; F ; F ; F ; F1 2 3   Tính ; 

1

Hình 8 Bộ thí nghiệm đo hệ số căng mặt ngoài của chất lỏng

Trang 22

4 Nội dung báo cáo

ĐO HỆ SỐ CĂNG MẶT NGOÀI CỦA CHẤT LỎNG

1 Có thể dùng lực kế nhạy để đo lực căng bề mặt và hệ số căng bề mặt của chất lỏng không dínhướt theo phương pháp trên được không?

2 Trong bài thí nghiệm này, tại sao khi mức nước trong bình A hạ thấp dần thì giá trị chỉ trênlực kế lại tăng dần?

3 So sánh giá trị của hệ số căng bề mặt xác định được trong thí nghiệm này với giá trị hệ số căng

bề mặt của nước cất trong bảng 37.1 (SGK vật lí 10 theo chương trình chuẩn) (hoặc bảng 1 trang

261, SGK vật lí 10 nâng cao)? Tại sao các kết quả lại có sự khác nhau như vậy?

4 Sai số của phép đo hệ số căng bề mặt trong bài thực hành chủ yếu do nguyên nhân nào gây ra?Cách khắc phục?

Trang 23

Bài 6 Các định luật của khí lí tưởng

Số tiết: 02 (Lí thuyết: 0; Thực hành: 02 tiết)

A) MỤC TIÊU

- Rèn kĩ năng sử dụng các thiết bị: áp kế, nhiệt kế

- Tiến hành được thí nghiệm khảo sát định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ, từkết quả thí nghiệm rút ra nội dung của các định luật

- Vận dụng được những kiến thức đã học trong học phần Lí luận dạy học vật lí để xácđịnh được thí nghiệm cần tiến hành, hình thức và phương án tiến hành thí nghiệm

- Có kĩ năng soạn thảo đoạn bài học có sử dụng thí nghiệm trên: “Bài 45 Định luật

Bôi-lơ – Ma-ri-ốt” và “Bài 46 Định luật Sác-Bôi-lơ Nhiệt độ tuyệt đối” (SGK vật lí 10 nâng cao) hoặc

“Bài 29 Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt” và “Bài 30 Quá trình đẳng tích.Định luật Sác-lơ” (SGK vật lí 10 theo chương trình chuẩn)

- Ống xilanh bằng thủy tinh (1)

có chia các vạch để đo thể tích, pitton

(2) Áp kế khí (3)

0,5 10 2,0 10 Pa được nối với 1

đầu của xi lanh Giá thí nghiệm

- Mở nút trên áp kế sau đó dùng

tay vặn piton đẩy hết khí trong xi lanh ra

ngoài, khi đó áp kế sẽ chỉ vạch số không

(cân bằng với áp suất khí quyển)

- Vặn piton theo hướng ngược

lại để hút một lượng khí xác định vào trong xi lanh, đóng nút của áp kế khí

- Vặn từ từ piton để thay đổi thể tích của khí chứa trong xi lanh, đọc số chỉ của áp suấtkhí trên áp kế và thể tích của khí trên vạch thước gắn với xi lanh

- Tính và so sánh tích số pV của khối khí ứng với mỗi lần đo để rút ra nội dung định luậtBôi-lơ – Ma-ri-ốt

KHẢO SÁT ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ – MA-RI-ỐT

12

3

Hình 9 Bộ thí nghiệm khảo sát định luật Bôi-lơ

– Ma-ri-ốt

Trang 24

1 Mục đích

2 Tóm tắt lí thuyết

3 Kết quả thí nghiệm

Bảng 6.1 Khảo sát định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

4 Trả lời câu hỏi: Trả lời các câu hỏi và bài tập 1, 2, 3, 4, 5 (trang 23)

2 Khảo sát định luật Sác-lơ

Khảo sát sự phụ thuộc của áp suất p của

lượng khí xác định vào nhiệt độ T của nó trong quá

trình biến đổi trạng thái đẳng tích để từ đó rút ra

định luật Sác-lơ

2.2 Cơ sở lí thuyết

Trong quá trình biến đổi trạng thái đẳng tích

của một lượng khí xác định, áp suất p của khối khí tỉ

lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối T của nó: p/T=const

2.3 Hướng dẫn thực hành

a Dụng cụ thí nghiệm

- Ống xilanh bằng thủy tinh (1) có piton (2)

- Áp kế khí (3) 0,5 10 52,0 10 Pa 5 được

nối với 1 đầu của xi lanh Nhiệt kế (4)

- Giá đỡ xi lanh có thước đo thể tích khí (5)

- Giá thí nghiệm có vít hãm và chân đế

ấm và đọc giá trị áp suất của khối khí trong xilanh trên áp kế

- Bật công tắc cho ấm đun nước hoạt động, rồi đọc các cặp giá trị p – T của khối khítrong xi lanh nhờ áp kế và nhiệt kế

- Từ kết quả thí nghiệm thu được rút ra nội dung của định luật Sác-lơ

Hình 10 Bộ thí nghiệm khảo sát định luật

Sác-lơ

1

23

45

6

Định dạng
Số trang	49
Dung lượng	3,06 MB

ĐỀ CƯƠNG bài GIẢNG các bài THÍ NGHIỆM vật lý PHỔ THÔNG

Bài 11. Máy phát điện xoay chiều ba pha

Bài 12. Các định luật quang hình học