MỘT số PHƯƠNG án THÍ NGHIỆM vật lý THPT

1.Vật lý cơ bản là một môn khoa học thực nghiệm. Hầu hết các định luật vật lý được phát hiện và được kiểm nghiệm trong thực tế mới khẳng định tính đúng đắn của nó. Vì vậy, việc dạy và học lý thuyết vật lý luôn gắn liền với dạy và học môn thực hành. Việc kiểm tra, đánh giá kiến thức vật lý cũng phải gắn kết giữa lý thuyết và hệ thống bài tập thực hành như tinh thần đổi mới của Bộ Giáo Dục và Đào tạo. 2. Trong chương trình vật lý, với sự đầu tư tương đối lớn của nhà nước và sự cố gắng lớn của Bộ giáo dục nên các bài thực hành vật lý đã được chú ý nhiều ở tất cả các khối lớp, mỗi khối có từ 3 đến 4 bài thí nghiệm tực hành. Các bài toán thực hành có mục đích giúp học sinh không những củng cố các kiến thức đã học một cách sâu sắc, mà quan trong hơn giúp các em hình thành được các kỹ năng, thói quen nghiên cứu khoa học, phương pháp nghiên cứu và tư duy sáng tạo trong quá trình làm thực hành. Mục đích cơ bản của các thí nghiệm vật lý trong trường phổ thông là để học sinh có dịp kiểm nghiệm tính đúng đắn của các định luật vật lý, có dịp chứng kiến các hiện tượng vật lý mà sách giáo khoa mô tả. Cao hơn nữa là các em tiến hành nghiên cứu một hiện tượng vật lý, tiến hành đo đạc xác định các hằng số vật lý( như giá trị của điện tích nguyên tố, hằng Plăng, tốc độ ánh sáng,… . Trong quá trình làm thí nghiệm sẽ hình thành cho học sinh các thói quen, kỹ năng làm thí nghiệm, các phương pháp nghiên cứu vật lý và hứng thú cho học sinh khi nghiên cứu bộ môn. Mục đích cao cả hơn là làm cho các học sinh có thể tự làm việc độc lập, tự tin phát huy trí tuệ điều mà các lý thuyết sáo rỗng không thể làm được. Song do nhiều nguyên nhân, các thí nghiệm đồng loạt không được thực hiện. Điều nhức nhối nhất cho các nhà quản lý giáo dục và giáo viên dạy thực hành là chất lượng các bộ thí nghiệm và tính đồng bộ của nó thì rất thấp. Điều này làm ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng tiến hành các thí nghiệm đồng loạt. Ví dụ: thí nghiệm đo một hằng số vật lý nào đó( gia tốc rơi tự do, từ trường của Trái Đất) mà trị số của nó lệch chuẩn quá nhiều thì phản tác dụng Một bộ phận giáo viên đã đành phải chọn cách ít làm thí nghiệm vừa tránh được khó xử khi gặp kết quả đo bất lợi, vừa ít mất thời gian.

MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM A CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 1.Vật lý môn khoa học thực nghiệm Hầu hết định luật vật lý phát kiểm nghiệm thực tế khẳng định tính đắn Vì vậy, việc dạy học lý thuyết vật lý gắn liền với dạy học môn thực hành Việc kiểm tra, đánh giá kiến thức vật lý phải gắn kết lý thuyết hệ thống tập thực hành tinh thần đổi Bộ Giáo Dục Đào tạo Trong chương trình vật lý, với đầu tư tương đối lớn nhà nước cố gắng lớn Bộ giáo dục nên thực hành vật lý ý nhiều tất khối lớp, khối có từ đến thí nghiệm tực hành Các toán thực hành có mục đích giúp học sinh củng cố kiến thức học cách sâu sắc, mà quan giúp em hình thành kỹ năng, thói quen nghiên cứu khoa học, phương pháp nghiên cứu tư sáng tạo trình làm thực hành Mục đích thí nghiệm vật lý trường phổ thông để học sinh có dịp kiểm nghiệm tính đắn định luật vật lý, có dịp chứng kiến tượng vật lý mà sách giáo khoa mô tả Cao em tiến hành nghiên cứu tượng vật lý, tiến hành đo đạc xác định số vật lý( giá trị điện tích nguyên tố, Plăng, tốc độ ánh sáng,… Trong trình làm thí nghiệm hình thành cho học sinh thói quen, kỹ làm thí nghiệm, phương pháp nghiên cứu vật lý hứng thú cho học sinh nghiên cứu môn Mục đích cao làm cho học sinh tự làm việc độc lập, tự tin phát huy trí tuệ - điều mà lý thuyết sáo rỗng làm Song nhiều nguyên nhân, thí nghiệm đồng loạt không thực Điều nhức nhối cho nhà quản lý giáo dục giáo viên dạy thực hành chất lượng thí nghiệm tính đồng thấp Điều làm ảnh hưởng nhiều đến khả tiến hành thí nghiệm đồng loạt Ví dụ: thí nghiệm đo số vật lý đó( gia tốc rơi tự do, từ trường Trái Đất) mà trị số lệch chuẩn nhiều phản tác dụng! Một phận giáo viên đành phải chọn cách làm thí nghiệm vừa tránh khó xử gặp kết đo bất lợi, vừa thời gian 4.Thực tế đòi hỏi người thầy phải có niềm đam mê, có ý chí vượt khó phải biết hy sinh Tôi thường nói với đồng nghiêp: chuẩn bị thí nghiệm làm thí nghiệm công việc công phu, nghiêm túc Một người thầy tốt người thầy ham làm thí nghiệm; ý thức được: muốn có học sinh dự thi Olimpic Quốc tế phải đầu tư cho thí nghiệm Học sinh giỏi, thầy giỏi vật lý người làm thí nghiệm tốt.Trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Quốc gia, việc tiến hành thí nghiệm vật lý điều bắt buộc đề thi chọn học sinh giỏi Vì cớ giáo viên lãnh đội không hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm, cớ học sinh giỏi quốc gia sử dụng dụng cụ , thiết bị đo có phòng thí nghiệm phổ thông Như việc bồi dưỡng, chuẩn bị kiến thức, kỹ cho học sinh giỏi biết làm phương án thí nghiệm làm thí nghiệm điều bắt buộc quan trọng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Hiện nay, đề tài chuyên đề lý thuyết phong phú, đồng nghiệp tỉnh tham gia viết đề tài, hàng năm Hội thảo trường chuyên Đồng Bắc Bộ cho đời nhiều đề tài có chất lượng cao,nhưng đề tài viết vấn đề thực hành vật lý cho học sinh giỏi nhiều hạn chế Vì lý trên, mạnh dạn trình bầy số trao đổi vấn đề thực hành vật lý cho học sinh Có nhiều vấn đề cần trao đổi khuôn khổ viết đề cập đến vấn đề chính: cách giải toán phương án thực hành Phần làm quen giới thiệu dụng cụ, lý thuyết sai số xin không trình bầy Về toán phương án thực hành, có nhiều phương án nên có trọng phân tích số phương án nhiều kinh nghiệm xử lý phương án trình hướng dẫn, bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi thi Quốc gia Quốc tế B CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bài toán phương án thí nghiệm hiểu cách đơn giản nghĩ cách(phương án) đo đại lượng vật lý sở số dụng cụ có Tuy phương án học sinh cần phải hình dung cách bố trí dụng cụ thí nghiệm, bước làm thí nghiệm, xử lý số liệu, nhận xét độ xác, mức độ thực tế, tiện lợi phương án,…Cần ý toán có nhiều phương án, phương án có công thức khác xác định đại lượng cần tìm tùy mức độ xác, phức tạp hay đơn giản Bài toán phương án thí nghiệm có nhiều loại khác nhau, ví dụ như: phương án kiểm nghiệm định luật vật lý đó, phương án xử lý số liệu đo,… Để giải toán này, ta cần qua số bước sau đây: a Đọc kỹ đề để tìm hiểu ý đồ toán Cụ thể là: yêu cầu toán đo đại lượng vật lý nào; đề cho dụng cụ , thiết bị nào, để làm Trên sở phân tích tác dụng dụng cụ , thiết bị liên hệ chúng với tượng, định luật vật lý liên quan, tìm số phương án chọn phương án khả thi Đây bước quan trọng để giải toán b.Vẽ sơ đồ thí nghiệm với dụng cụ thiết bị toán Nếu gặp bế tắc khắc phục, nghĩ tới phương án khác c Sau lựa chọn phương án “tốt”(với mình), xây dựng công thức đo đại lượng vật lý d Các bước tiến hành thí nghiệm: lắp đặt dụng cụ trước, dụng cụ sau; làm trước, đo trước cho thật hợp lý e Xử lý kết đo phương pháp vật lý Thông thường hay dùng phương pháp tính giá trị trung bình, lập bảng, vẽ đồ thị,…Tính sai số phép đo(Xem “ lý thuyết sai số”[1]) C PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM(PATN) Chúng quan niệm rằng, để hình thành thói quen làm toán phương án thí nghiệm toán phức tạp, mà từ thí nghiệm đơn giản nhất, dụng cụ đơn giản phương án đơn giản Anhxtanh nói: “ Bất không thực nghiêm túc vấn đề nhỏ tin tưởng vấn đề lớn” Học sinh phải biết quan sát, có ý tưởng để đề phương án, làm thí nghiệm phải biết giải thích chúng dù thí nghiệm đơn giản chứa đựng nội dung vật lý sâu sắc Sau số thí dụ Có nhiều loại toán PATN từ đơn giản đến phức tạp, từ dụng cụ thô sơ đến dụng cụ đo xác, đại; Loại toán PATN toán định tính, toán hộp đen, toán nhiên cứu tượng, hiệu ứng vật lý, kiểm nghiệm lại định luật vật lý, toán xác định số vật lý,… Sau nêu vài ví dụ I LOẠI BÀI PATN VỚI CÁC DỤNG CỤ ĐƠN GIẢN, TỐI THIỂU Đây loại tập bồi dưỡng khiếu vật lý, khả quan sát, kiến thức thực tiễn khả vận dụng kiến thức, chuẩn bị cho tập lớn Không thể xem nhẹ loại tập Loại toán thường liên quan đến vài tượng vật lý Bài toán thuộc loại thường yêu cầu định tính tìm mối liên hệ số đại lượng Xin dẫn số tập cho “đơn giản” Bài I.1 Có cốc nhỏ, bình đựng nước tờ giấy Phải làm để lộn ngược cốc nước mà nước cốc không chảy ra? Hướng dẫn: Đây thực hành vật lý lớp 6( trước cải cách!) để lý giải cách làm phải đến lớp 10 Đổ đầy nước vào cốc, xé mẩu giấy có diện tích lớn diện tích miệng cốc đặt mẩu giấy trùm toàn lên miệng cốc Lộn nhanh cốc nước, nước cốc không chảy Vì sao? Bài I 2[5] Cho dụng cụ sau: cuộn chỉ, đồng hồ (đo thời gian ) Hãy trình bày giải thích phương án xác định diện tích lớp học Hướng dẫn: Xác định chu kỳ dao động lắc suy chiều dài lắc Lấy chiều dài làm đơn vị đo Bài I.3.[5] Có hai lắc đơn A B mà chu kỳ chúng gần Đã biết chu kỳ lắc A, trình bầy phương án xác định chu kỳ lắc B mà không cần dùng thêm dụng cụ Hướng dẫn: Dựa tượng phách Lúc đầu, cho lắc dao động pha Sau NA dao động lắc A mà lắc B lúc lại dao động pha NA.TA = (NA – 1).TB Từ suy TB ( Nếu TB > TA) Bài I.4.[5] Một bình có dạnh hình hộp chữ nhật chứa nước vật Chỉ dùng thước có chia độ, xác định khối lượng vật Bài I.5 Trong phòng học có thước kẻ (có chia độ đến milimet), thước mét Hãy tìm phương án xác định bước sóng đèn laze k =4 x + Đèn Laze Thước k =0 y d Hướng dẫn: Dựa tượng phản xạ tia laze chiếu vào thước kẻ( coi cách tử) đo góc tia phản xạ ( thông qua việc đo khoảng cách) ta tính bước sóng tia laze Khi cho chùm tia sáng song song, hẹp rọi vào cách tử phản xạ theo phương vuông góc với vạch cách tử ta thu tia phản xạ thỏa mãn a(cos α - cos β ) = k λ α góc hợp tia tới mặt cách tử, β góc hợp tia phản xạ mặt cách tử, a số cách tử k cho biết bậc tia phản xạ( k = 0, 1, 2, 3, … ứng với tia phản xạ bậc 0,1 2, 3,…) Bố trí thí nghiệm hình vẽ: chỉnh cho tia laze vuông góc với tường, là mặt thước( tia phản xạ rọi vị trí đèn) Đánh dấu vị trí Nghiêng thước góc nhỏ α tia phản xạ bậc hợp góc α cho vết sáng tường( thấp sáng nhất), tiếp đến tia phản xạ bậc cao thứ k Để tính góc ta có phương trình sau: tan(2 α ) = (y/d); tan( α + β k) = ( x/d) Bước sóng λ = cos α − cosβ k k Bài I.6 [Trích đề thi Đại học năm 2014] Lập phương án xác định số vòng dây N máy biến áp với dụng cụ sau: máy biến áp lý tưởng A B có cuộn dây với số vòng (là số nguyên) N1A, N2A; N1B, N2B Biết N2B = kN1A; N2B = 2kN1B (k >1); N1A + N2A + N1B + N2B = 3100 vòng bốn cuộn dây có hai cuộn dây có số vòng dây N Dùng kết hợp máy biến áp tăng điện áp hiệu dụng U thành 18U 2U Hướng dẫn: Có số phương án để tăng áp Để tăng điện áp lên 18 lần phải nghĩ đến phương án tăng áp lại tăng áp( kiểu khuếch đại điện áp) tăng lên lần kết hợp kiểu mắc “song song” “nối tiếp” cuộn dây theo sơ đồ sau B A N2A N1A N2A N1B N2B N2B B A N1A N1B Hình I.6b Hình I.6a Với sơ đồ hình I.6a, dễ dàng tìm k = 3, N = 600 N = 372 Với sơ đồ hình I.6b, chưa biết đặc điểm cấu tạo lõi thép hai máy, độ tự cảm cuộn dây nên số trường hợp xẩy tăng điện áp lên lần Bộ máy biến áp tương đương máy biến áp có k = Sau số ví dụ loại toán phương án với dụng cụ đơn giản Bài I.7 Để đo chiều cao nhà, người ta yêu cầu bạn dùng vỏ hộp sữa “ Ông Thọ” đồng hồ bấm giây Hãy nêu phương án đo Bài A.1.8 Quan sát dòng nước rỉ từ vòi nước khóa không chặt, Bạn Việt muốn bạn Nam làm để xác định gia tốc trọng trường tay bạn Nam có bình chứa dung tích biết, thước đồng hồ? Bài I.9 Có bóng đèn dây tóc bị cháy Hỏi phải làm để xác định áp suất bên bóng đèn có bình hình trụ chứa nước thước có chia độ? Bài I.10.[5] Lập phương án xác định hướng kinh tuyến từ với vật liệu sau: cốc, nhúm muối ăn, cuộn dây đồng, kẽm nhỏ nút chai rượu li-e( chất nhẹ) Bài I.11 Giả sử bạn có tôn cố định sàn nhà, gậy gỗ thước kẻ Hãy nêu phương pháp xác định hệ số ma sát gỗ tôn dùng dụng cụ Bài I.12.[4] Trong phòng thí nghiệm, người ta cần dịch chuyển chậm mũi kim khoảng hẹp cỡ micro mét theo phương Người làm thí nghiệm buộc phải đứng xa không trông thấy mũi kim Em đề xuất giải thích phương án đơn giản để làm việc với dụng cụ có phòng thí nghiệm II LOẠI BÀI XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Trong loại toán này, yêu cầu người làm toán tìm mối liên hệ định tính định lượng, ví dụ: cho bảng số liệu, hình vẽ thể biến đổi vài đối tượng, tìm mối liên hệ quy luật biến đổi chúng Một số thí dụ sau Bài II 1.[5] Trong thí nghiệm hạt, người ta thu (1) quỹ đạo hạt α electron phóng vào điện trường hình vẽ.(2) Hãy tìm xem hạt có động lớn giải thích cách làm Hướng dẫn: Từ hình vẽ ta thấy quỹ đạo y hạt α cong hạt electron Phương trình quỹ đạo hạt có dạng y = kx2 (1) So sánh giá trị y1 , y2 x O tọa độ x ta thấy tỷ số (2) y1 k1 = >1 y2 k + + + + + + + + + + + + + + + Áp dụng định lý động cho chuyển động hạt điện trường ta có ∆ Wđ1 = 2eEy1; ∆ Wđ2 ∆W 2y k d1 = eEy2 => ∆W = y = k > d2 Nhưng động biến thiên theo phương trục y nên từ hệ thức chứng tỏ Ky1 > Ky2 Ngoài vị trí x vx1 = vx2 Kx1 > Kx2 nên kết luận chung Wđ1 > Wđ2 Bài II.2 ( Đề thi HSG quốc gia 2012) Một hỗn hợp khí gồm khí Ar H2 có khối lượng 8,5 gam, chứa thể tích V0 = 10 dm3 áp suất 105 N/m2 Khi nén đoạn nhiệt hốn hợp khí trên, người ta thu cặp giá trị thể tích V áp suất p tương ứng theo bẳng số liệu sau V(dm3) P (10 N/m ) 9,00 8,20 7,40 6,70 6,10 1,17 1,35 1,57 1,83 2,11 Biết nguyên tử lượng Ar hyđrô 40 g/mol g/mol Giả thiết trình nén đoạn nhiệt, khí không bị phân ly Hãy xác định lượng khí Ả H2 hỗn hợp Hướng dẫn: Gọi hệ số đoạn nhiệt γ từ phương trình đoạn nhiệt pV γ = p0V0 γ => ln(p/p0) = γ ln(V/V0) Từ bảng số liệu thí nghiệm, tính thương số p/p V/V0, dựng đồ thị biểu diễn phụ thuộc ln(p/p0) vào ln(V/V0) ta thấy đồ thị có dạng đường thẳng Vậy γ hệ số góc đường thẳng Từ đồ thị tính γ ≈ 1,53 Ln(p/po) Lập phương trình liên quan: γ = Cp/CV => CV = 1,89 R; Rn1 + Rn2 = 1,89 R n1 + n2 = 2 O Ln(V/Vo) Từ tính n1 = 0,61, n2 = 0,39 Khối lượng mol hỗn hợp µ = 40n1 + 2n2 = 25,2 g/mol Vậy 8,5 gam hỗn hợp có 8,24 gam Ar 0,26 gam H2 ( Chú ý: đồ thị có tính chất minh họa) III BÀI TOÁN PATN CÓ NHIỀU PHƯƠNG ÁN Một đại lượng vật lý cần xác định có nhiều phương án xác định Thí dụ cho ta thấy để xác định gia tốc rơi tự có phương pháp trình bầy tài liệu nhiều phương pháp Bài III.1 Thành lập phương án xác định giá trị gia tốc rơi tự Để xác định giá trị gia tốc rơi tự có nhiều phương pháp tùy thuộc toán cho dụng cụ loại Sau số trường hợp Bài III.1.1 Thành lập phương án xác định giá trị gia tốc rơi tự với dụng cụ sau: + Giá thí nghiệm có gắn cổng quang điện thước đo độ dài chia đến milimet + Đồng hồ đo thời gian số( độ xác 0,01s đến 0,001s) + Nam châm điện( kết nối với đồng hồ đo thời gian) bi sắt có kích thước khác Hướng dẫn: xem Bài - Khảo sát chuyển động rơi tự Xác định gia tốc rơi tự do[5] Ở cần lưu ý: + Nguyên tắc đo g dựa tượng “rơi tự do” Đo quãng đường rơi s thời gian rơi t tính g theo công thức g = 2s t2 + Các phép đo s t phép đo trực tiếp Trong thí nghiệm dùng thiết bị đại đồng hồ điện tử cho phép đo khoảng thời gian xác đến 1/100(s) chí 1/1000(s) nên phép đo thời gian tin tưởng Phép đo chiều dài xác đến milimet Cả hai phép đo thực nên thí nghiệm tương đối xác, điến hình chương trình vật lý THPT Học sinh cần phải làm quen với thiết bị đo đại phòng thí nghiệm như: đồng hồ đo thời gian số, đồng hồ đo điện đa số, dao động ký điện tử Bài III.1.2 Thành lập phương án xác định giá trị gia tốc rơi tự với dụng cụ sau: + Một bình chứa nước; + Một đoạn ống dẫn nước có tiết diện nhỏ, mềm + Một giá thí nghiệm có kẹp cần thiết + Một khay đựng nước + Một đồng hồ bấm giây thước milimet Hướng dẫn: 10 Chu kỳ dao động nam châm A tác dụng BH suy từ phương trình chuyển động quay A( dao động nhỏ) Iϕ '' = − µ BH sin ϕ = −µ BH ϕ TA = 2π Tương tự với nam châm X TX = 2π I µ A BH I µ X BH (E.2.1) (E.2.2 ) Đặt trục lưỡng cực X nằm theo phương từ trường Trái Đấtrồi đặt A điểm nằm đó, cách tâm X khoảng R Chu kỳ dao động A T’A T ' A = 2π I µ A ( BH ± µ X kR −3 ) (E.2.3) Khi R = R0 chiều lưỡng cực từ A thích hợp Khi T’A  ∞ : lúc lưỡng cực A đổi chiều định hướng Lúc ta có BH = µ X kR0−3 (E.2.4) Từ phương trình ta suy µ A; µ X BH b Làm tương tự phần a thay nam châm X cụm nam châm Y phương trình (E.2.3) trở thành T '' A = 2π I µ A ( BH ± BY ) (E.2.5) Từ (E.2.5) biết BH đo chu kỳ T’’A ta suy BY cự ly khác Giá trị n suy từ đồ thị ln BY theo lnR: lnBy = -nln α - nlnR VIII PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM CHẾ TẠO CÁC DỤNG CỤ ĐO Bài VIII.1[4] Trong khoảng nhiệt độ từ 00C đến 1000C, điện trở cuộn dây bạch kim thay đổi nhiệt độ theo quy luật R = R0(1 +at) đó: t nhiệt độ bách phân(0C); R0 = 100 Ω ; a = 41.10-4(0C)-1 Người ta muốn dùng điện trở để làm nhiệt kế điện trở đo nhiệt độ từ 200C đến 400C với yêu cầu sau: + Nhiệt độ thị micrôampe kế, thang đo từ đến 10 µ A + Thang đo nhiệt độ chia + Vị trí đầu thang( dòng qua điện kế 0) ứng với 200C + Vị trí cuối thang( dòng qua điện kế 10 µ A) ứng với 400C + Nguốn điện dùng 3pin, pin có suất điện động 1,5 V 53 Hãy: - Đề xuất phương án chế tạo nhiệt kế - Viết biểu thức dòng điện qua điện kế theo nhiệt độ - Vẽ sơ đồ ước tính giá trị linh kiện dùng Hướng dẫn: Có nguyên tắc cần ý: + Khi nhiệt độ thay đổi điện trở cuộn bạch kim thay đổi nhỏ( a nhỏ), dẫn đến biến đổi dòng điện điện áp đoạn mạch có cuộn bạch kim nhỏ, bỏ qua + Để ghi nhận thay đổi nhỏ này, nghĩ đến sơ đồ điện hữu ính mạch cầu Từ nhận định để chọn phương án ước tính độ lớn đại lượng điện sơ đồ Ta nhận thấy để cuộn bạch kim nhánh cầu nhiệt độ thay đổi, cầu cân số điện kế cho biết độ nhiệt độ thay đổi Lắp sơ đồ cầu Wheattone hình vẽ Ở R RT A 200C, cần chọn điện trở R’ để cầu cân C bằng, điện trởDphụ R’ cần chọn G cho R’ R>> R( tạiRsao ?) Khi nhiệt độ B t > 200C RT = R + dR cuộn bạch kim cầu cânE Dòng qua nhánh AB nhỏ so với dòng qua nhánh cầu nên bỏ qua tính hiệu điện UAB Do RT thay đổi lượng dR hiệu điện UAB UAB = UAD –UDA ≈ IT(R + dR –R) ≈ E IdR = dR 4R Vì dR =aR0 ∆ t = aR0 (t – 20) (*) (**) Từ tính dòng qua điện kế IG = (UAB/R’) cho kết IG = EaR0 (t − 20) (***) RR ' Kết cho thấy IG tỷ lệ thuận với (t – 20) nên thang chia độ 54 (chú ý: giá trị R, R’ phải chọn tương đối lớn áp dụng phép tính gần trên) Bài VIII.2 Hãy đề xuất phương án xác định số điện môi chất lỏng với dụng cụ sau đây: + Một máy phát cao tần có tần số không đổi MHz mà điện áp điều chỉnh + Một vôn kế có thang chia độ + Một số tụ điện mẫu có tụ điện mà điện dung thay đổi + Một hộp đựng mẫu đo( hộp có hai điện cực phẳng song song đặt gần nhau) + Chất lỏng cần đo số điện môi + Bộ dây, đầu kết nối dây cần thiết ( ý làm để việc đo xác) Hướng dẫn: -Nguyên tắc đo số điện môi dựa so sánh điện dung tụ điện không khí với điện dung tụ có chứa chất lỏng thông qua thị kim điện kế - Để chế tạo máy đo số điện môi nghĩ đến sơ đồ cầu không cân giống G.1[4] với nhánh tụ điện Cầu gồm tụ Cd giống có điện dung tương đối lớn( Cd >> C0, C1) Để giảm điện dung ký sinh ( có chốt nối A, B) ta dùng tụ bù C3 có điện dung nhỏ Vì Cd >> C0, C1 nên UAC thay đổi mắc thêm tụ cần đo vào chốt A, B, dòng qua điện kế nhỏ bỏ qua Do ∼ U0 ;U DA + U AB = U Cd' U C = ' => U DA = (1 − x' ) Cd + C x 2Cd U DC = U DA U AB U AC = U DC − U DA ≈ C d1 C C d2 11 U0 Cx 4Cd' V D C C d3 55 A C d4 B Như hiệu điện hai đầu vôn kế tỷ lệ với điện dung cần đo, thỏa mãn yêu cầu toán - Cách làm: Đầu tiên mắc hộp đựng mẫu đo( chưa có chất lỏng) vào mạch điện điều chỉnh cho kim vôn kế số 1- số điện môi không khí Sau đổ chất lỏng vào, kin von kế số giá trị điện môi chất lỏng Chú ý: + “cầu đo” phận quan trọng nhiều thiết bị đo đại lượng vật lý đo điện trở, điện dung, độ tự cảm, suất điện động( Xem “ cầu đo xoay chiều”(Đề thi HSG quốc gia năm 2002)) + Người ta chế tạo cảm biến phát thay đổi nhỏ đại lượng vật lý, biến đổi, chuyển đổi biến đổi thành tín hiệu thích hợp, đủ lớn để quan sát, đo đạc D MỘT SỐ BÀI PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM( Tham khảo) Bài D.1 Xác định thành phần nằm ngang từ trường Trái Đất với dụng cụ sau: + La bàn tang + Biến áp nguồn + Bộ chiết áp điện tử +Đồng hồ mili- Ampe dây nối cần thiết Yêu cầu: Bố trí thí nghiệm tìm công thức xác định thành phần nằm ngang từ trường Trái Đất nơi làm thí nghiệm Hướng dẫn: Đây thí nghiệm thực hành đồng loạt cho học sinh lớp 11 Bài thí nghiệm này, dụng cụ đo chuẩn thí nghiệm hay chương trình vật lý THPT phép đo đơn giản có độ xác 56 cao Giáo viên cần ý đặt la bàn tang cho mặt phẳng khung dây nằm theo dọc theo kinh tuyến từ( hướng Bắc-Nam hay hướng kim nam châm) Về mặt kỹ cần điều chỉnh góc quay kim nam châm 450 phép đo sai số nhất( cách chỉnh chiết áp điện tử) Bài D.2 (Trích đề thi chọn HSG Quốc gia 2006) Một cốc có dạng hình trụ, đáy tròn, khối lượng M, thể tích bên V0 Trên thành cốc, theo phương thẳng đứng người ta khắc vạch chia để đo thể tích đo độ cao chất lỏng cốc Coi đáy cốc thành cốc dày nhau, bỏ qua dính ướt Được dùng chậu đựng nước Hãy lập phương án thí nghiệm để xác định độ dày d, diện tích đáy S khối lượng riêng ρC chất làm cốc Yêu cầu : 1.Nêu bước thí nghiệm Lập biểu bảng cần thiết Lập biểu thức để xác định d, S theo kết đo thí nghiệm(cho khối lượng riêng nước ρ 2.Lập biểu thức tính khối lượng riêng ρC chất làm cốc qua đại lượng S, d, M V0 3.Dùng phương pháp đồ thị để xác định diện tích đáy S, tìm độ dày d cốc Nêu bước tiến hành giải thích Hướng dẫn: Các bước thí nghiệm +Cho nước vào cốc tới thể tích V1 ; thả cốc vào chậu , xác định mực nước cốc hn1 (đọc vạch chia) + Tăng dần thể tích nước cốc : V2 ; V3 lại thả cốc vào chậu, xác định mực nước hn ; hn3 Khi đo phải chờ cho nước phẳng lặng Lập bảng số liệu : hn1 hn V1 V2 57 d S Các biểu thức Gọi hn mực nước cốc ; ρ khối lượng riêng nước, mt ; Vt tương ứng khối lượng thể tích nước cốc Phương trình cân cho cốc có nước sau thả vào chậu : ρ g (d+ hn ) S = (M + mt )g ρ (d+ hn ) S = M + Vt g (1) Hay Từ (1) ta thấy hn phụ thuộc tuyến tính vào V T Thay VT giá trị V1 ; V2 ; V3 ; đọc hn1 ; hn V2 − V1 Rút S : S = h − h n2 n1 Thay đổi giá trị V1 ; V2 ; hn1 ; hn nhiều lần để tính S Sau tính d : d = ( M + V1ρ ) ( hn − hn1 ) − h M + V1 ρ − hn1 = n1 ρS ρ (V2 − V1 ) Biểu thức tính ρb Gọi h độ cao cốc; h0 độ cao thành cốc, r bán kính trong, Rlà bán kính cốc; V thể tích chất làm cốc, s1 diện tích đáy cốc Ta có : h = h0 + d ; R=r+d= ρb = h0 = Vot Vot = St π r S S →r= −d π π M M = = V S (h0 + d ) − Vot M  S   ( Vot S −d π )  + d  − Vot   Phương pháp đồ thị hn hn hn1 Vì hn phụ thuộc tuyến tính vào Vt nên phương trình (1) viết dạng : a hn = a + b Vt 58 O V1 V2 Hình D.2 Vt M Với a = ρ S - d ; b= S * Vẽ đồ thị hn * Đồ thị hn đường thẳng có độ dốc h −h n2 n1 b = tan α = V − V = S V2 − V1 Suy S = h − h n2 n1 Giá trị a xác định cách ngoại suy từ đồ thị thực nghiệm; kéo dài đường thực nghiệm, cắt trục tung a (tương ứng với Vt = 0) Từ ta tính độ dày M d = ρS - a Bài D.3 Xác định nhiệt nóng chảy nước đá Cho dụng cụ sau: - Nhiệt lượng kế có nhiệt dung riêng c1 - Cân kĩ thuật - Nhiệt kế - Đồng hồ bấm giây - Nước đá - Giấy thấm nước - Nước cất có nhiệt dung riêng c2 a Cơ sở lý thuyết - Nếu truyền nhiệt lượng cho vật rắn kết tinh lượng dao động nhiệt hạt nút mạng tăng nhiệt độ vật rắn tăng Tuy nhiên, vật rắn bắt đầu nóng chảy nhiệt độ không tăng lên ta tiếp tục cung cấp nhiệt lượng Nhiệt lượng truyền cho vật lúc để phá vỡ mạng tinh thể Vậy, nhiệt lượng cần thiết để chuyển đơn vị khối lượng vật chất chuyển từ pha rắn sang pha lỏng nhiệt độ nóng chảy gọi nhiệt nóng chảy Ở nhiệt độ nóng chảy, vật chất đồng thời hai pha rắn lỏng 59 - Bỏ cục nước đá có khối lượng m nhiệt độ 0C vào nhiệt lượng kế đựng nước Nhiệt độ nước nhiệt lượng kế hạ từ t đến θ Nhiệt lượng tỏa nước nhiệt lượng kế làm tan nước đá từ 00C đến θ Nếu gọi m1 c1 khối lượng nhiệt dung riêng nhiệt lượng kế; m2 c2 khối lượng nhiệt dung riêng nước cất, ta có : + Nhiệt lượng nhiệt lượng kế nước cất tỏa : Q1 = (c1m1 + c2 m2 )(t1 − θ ) + Nhiệt lượng mà khối nước đá nhận làm nóng chảy hoàn toàn thành nước : Q2 = λ m + c2 m(θ − t0 ) Trong đó, λ nhiệt nóng chảy nước đá, t0 = 00 C Ta có : Từ biểu thức trên, ta tính : λ = Q1 = Q2 (c1m1 + c2 m2 )(t1 − θ ) − c2θ m Yêu cầu: Xác định nhiệt nóng chảy nước đá b Các bước thực hành - Xác định khối lượng nhiệt lượng kế que khuấy m 1, khối lượng nước cất m2 cân kĩ thuật Sau cho nước cất vào bình nhiệt lượng kế - Xác định khối lượng nước đá : không cân trực tiếp nước đá bị tan cân Khối lượng m nước đá độ tăng khối lượng nhiệt lượng kế nước cân trước sau làm thí nghiệm - Khuấy nước 10 phút, ghi nhiệt độ phút Lấy cục nước đá khoảng 20g dùng giấy hút nước thấm khô bỏ vào nhiệt lượng kế Khuấy cho nước đá tan sau 0,5 phút ghi nhiệt độ nước nhiệt lượng kế lần - Xác định t1 θ : t C A B + Nếu dùng trực tiếp nhiệt kế đo nhiệt độ thời điểm tt trước vàEMsau làm thí p nghiệm kết chưa xác nhiệt độ thấp nhiệt lượng kế nước nhận nhiệt từ môi trường bên Muốn xác định t1 θ xác ta D C F θ 60 T Hình D.3 phải hiệu đồ thị Vẽ đường biểu diễn t = f (T ) , t nhiệt độ T thời gian (gọi nhiệt độ phòng): + Quá trình thí nghiệm chia làm thời kỳ: Khi chưa bỏ nước đá vào nhiệt lượng kế, nhiệt độ tròng bình biến đổi Đồ thị biễu diễn đoạn AB Quá trình trao đổi nhiệt nước nước đá Nhiệt độ nhiệt lượng kế giảm nhanh Đồ thị biễu diễn đoạn BC Quá trình nước đá tan hết Nhiệt độ nhiệt lượng kế bắt đầu tăng lên hấp thụ nhiệt từ môi trường bên Đồ thị biễu diễn đoạn CD + Đoạn thẳng BC cắt đường M Từ M vẽ đường song song với trục tung cắt đoạn AB kéo dài E cắt đoạn CD kéo dài F Chiếu E, F xuống trục tung ta thu t1 θ Bài D.4 Xác định hệ số ma sát nhớt chất lỏng Cho công thức xác định lực ma sát nhớt tác dụng lên bi nhỏ: F = 6π η v.r Trong đó: η hệ số ma sát nhớt chất lỏng, v tốc độ chuyển động bi so với chất lỏng, r bán kính bi Cho dụng cụ thí nghiệm: + Một ống thủy tinh hình trụ dài + Một ống nhỏ giọt + Một cân + Một đồng hồ bấm giây + Một thước đo chiều dài + Chậu đựng nước có khối lượng riêng ρ biết + Chậu đựng dầu thực vật có khối lượng riêng ρd biết Trình bày sở lý huyết, cách bố trí, bước tiến hành thí nghiệm để xác định 61 hệ số ma sát nhớt dầu thực vật cho Bài giải Cơ sở lý thuyết Vật rơi môi trường chịu tác dụng lực cản tỷ lệ với tốc độ chuyển động vật Ban đầu vật rơi nhanh dần, nên tốc độ tăng dần, đến lực cản môi trường đủ lớn để cân với trọng lực lực đẩy Acsimet vật chuyển động Xét viên bi nhỏ bán kính r chuyển động dầu với tốc độ v: + Phân tích lực: trọng lực P , lực đẩy Acsimet F A , lực ma sát nhớt F + Viên bi chuyển động nên ta có: P + FA + F = ⇒ F = P – FA r ( ρ − ρ d ) g ⇒ 6πη.v.r = π r ( ρ − ρ d ).g ⇒ η = ⋅ v Nhận xét: Để đo η, ta cần đo bán kính r tốc độ chuyển động v viên bi Tiến hành thí nghiệm a Bố trí thí nghiệm Hình 6.4 b Tiến trình thí nghiệm: Bước 1: Thí nghiệm với ống nhỏ giọt - Dùng cân điện tử để cân khối lượng: ống nhỏ giọt,ống nhỏ giọt có chứa nước để xác định khối lượng m nước ống ống nhỏ giọt - Đếm số giọt nước N Bước 2: Cho giọt nước từ ống nhỏ giọt rơi vào dầu từ độ cao h xác định (để giọt nước có tốc độ ban đầu đủ lớn) Mỗi giọt nước chuyển Giọt nước CĐ động ống dầu, quan sát chuyển động giọt nước - Dùng thước đo quãng đường S (quan S thấy giọt nước chuyển động đều) nước 62 Hình D.4 - Dùng đồng hồ đo khoảng thời gian t chuyển động tương ứng Chú ý: Khi tiến hành bước nhiều lần mức chất lỏng nước ống dâng lên nên ta phải ý: điều chỉnh vị trí ống nhỏ giọt (để độ cao h không đổi); vị trí đo quãng đường S (do mức nước dâng lên) Xử lý số liệu a Xác định bán kính giọt nước: Đo m, đếm N - Khối lượng giọt nước: m0 = - Bán kính giọt nước: r = m N 3V 3.m =3 4π 4π ρ b Xác định tốc độ chuyển động giọt nước dầu: v= S t η= r ( ρ − ρ d ) g ⋅ v c Xác định hệ số nhớt dầu: Bài D.5 Phương án thực hành : Xác định độ từ thẩm μ chất sắt từ Cho linh kiện thiết bị sau: - 01 lõi sắt từ hình xuyến tiết diện tròn - Cuộn dây đồng (có điện trở suất ρ) sử dụng để quấn tạo ống dây - 01 điện kế xung kích dùng để đo điện tích chạy qua - 01 nguồn điện chiều - 01 ampe kế chiều - 01 biến trở - Thước đo chiều dài, panme, thước kẹp - Ngắt điện, dây nối cần thiết R2 I K Hãy nêu sở lý thuyết phương án thí nghiệm1 để đo hệ số từ thẩm µ lõi sắt A G từ N N2 Hướng dẫn: 63 R d Hình D.5 Cơ sở lý thuyết: Xét lõi sắt từ hình xuyến có hai cuộn dây có số vòng N1 N2 Khi cho dòng điện chạy qua cuộn thứ (N1) lòng lõi sắt xuất từ trường từ trường qua cuộn dây thứ hai (N2) Gọi d đường kính trung bình lõi hình xuyến Chu vi hình xuyến πd chiều dài mạch từ Khi dòng điện chạy qua cuộn thứ I cảm ứng từ chạy mạch từ B = µ0µ N1I1 πd φ = N BS = µ 0µ N1 N I1 S với S tiết diện mạch từ πd với µ = 4.10 -7 (H/m) Từ thông gửi qua cuộn thứ hai Khi vừa ngắt khoá K, dòng điện chạy qua cuộn thứ I giảm gây biến thiên từ thông chạy qua cuộn thứ hai (giảm từ φ → ) tổng điện tích chạy qua điện xung kích q Xét khoảng thời gian ∆t nhỏ, từ thông qua cuộn thứ hai giảm ∆φ tương ứng với điện lượng qua ∆q Ở cuộn thứ hai sinh suất điện động cảm ứng ξ dòng điện i2.Trong thời gian ∆t dòng điện tích qua điện kế là: ∆q = i ∆t = ξ ∆t ∆φ ∆t ∆φ = = (R2 điện trở cuộn dây N2) R ∆t R R Toàn điện tích qua cuộn q = ∑ ∆q = R Từ µ= qπdR N1 N 2µ I1S Các bước thí nghiệm: * Chuẩn bị: 64 ∑ ∆φ = R (φ − 0) = N1 N µ 0µI1S πdR - Đo đường kính lõi sắt từ hình xuyến d d2 → d= d1 + d 2 - Đo đường kính e sợi dây đồng panme - Cuốn hai cuộn dây với số vòng N1 N2 lên lõi sắt từ - Tính điện trở cuộn dây N2: R2 = ρ l2 N π(d − d ) N (d − d ) = ρ 2 = 4ρ 22 s e e π ÷ 2 * Thao tác: - Chỉnh biến trở để thay đổi dòng I1, mở khoá K, đọc giá trị q điện kế xung kích, ghi giá trị vào bảng Lần đo I1 I1 I2 I3 … … - Tính độ từ thẩm µ ứng với lần đo qπdR µ= = N1 N 2µ I1S điện lượng q Q1 Q2 Q3 … d1 + d N (d − d ) 4ρ 22 qπρ(d1 + d ) e =8 N1µo I1πe ( d − d1 ) d − d1 ) ( N1 N 2µ o I1π qπ Lặp lại thao tác tính giá trị µ Bài D Xác định bước sóng laze, chiết suất chất lỏng ( Trích đề thi chọn đội tuyển Olimpic vật lý Quốc tế 2012) Cho dụng cụ sau: -Bình thủy tinh hình trụ mỏng, hở, thành có khắc vạch chia độ dài; -Can đựng chất lỏng suốt cần xác định chiết suất; -Bàn xoay liên kết với động điện xoay chiều điều khiển tốc độ quay thông qua điều khiển điện áp cấp cho động Trên bàn xoay có gắn hệ thống mâm cặp để cố định bình hình trụ đặt -Nguồn điện xoay chiều 220 V, biến trở; -Dao động kí điện tử, pin quang điện, bút laze; 65 -Thước đo có độ chia phù hợp, cách tử truyền qua biết số cách tử N; -Miếng giấy bạc mỏng sử dụng làm mặt phản xạ, chiếu, thiết bị che chắn, giá đỡ, dây nối, ngắt điện, băng dính, bút đánh dấu cần thiết Yêu cầu: Trình bày cách bố trí thí nghiệm, bước tiến hành xử lí số liệu để xác định bước sóng bút laze chiết suất chất lỏng đựng can Hướng dẫn: a Xác định bước sóng laze: Bố trí hệ thí nghiệm hình vẽ D Chiếu tia laze qua cách tử, xác định vị trí cực đại nhiễu xạ bậc màn, đo khoảng α h cách từ cách tử đến khoảng cách hai vị trí cực đại nhiễu xạ Bút laze Cách tử Xác định bước sóng λ bút laze theo công thức: Màn chiếu λ = d sin α với d = h , sin α = N 4D + h Hình D.6 a b Xác định chiết suất chất lỏng n: Đổ chất lỏng từ bình vào cốc hình trụ Bố trí thí nghiệm hình vẽ Nhúng cách tử vào dung dịch chất lỏng,Bút laze đặt laze sát cạnh bình chiếu thẳng đến cách tử Xác định vị trí cực đại nhiễu xạ bậc 1, α1 Cách tử Nλ biết λ ta tìm chiết suất n theo công thức n = sin α Hình D.6b E KẾT LUẬN Với nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi gắn liền với nhiệm vụ dạy hưỡng dẫn học sinh giải toán phương án thí nghiệm làm thí nghiệm vật lý, thấy việc làm quan trọng thân học hỏi, nâng cao trình độ chuyên môn nhiều từ công tác Với toán phương án thí nghiệm, điều quan trọng làm cho em hình thành ý tưởng để nghĩ phương án có thể, sau lực chọn phương án phù hợp với dụng cụ Thiết bị cho toán; phải biết nhận định, đánh giá phương án khả thi, phương án cho sai số nhỏ nhất, cách khắc phục nhược điểm phương pháp đo, cách chế tạo dụng cụ đo Một toán có nhiều phương 66 án thí nghiệm Trong năm thi chọn học sinh giỏi Quốc gia có toán phương án thực hành gần có bổ xung thêm yêu cầu học sinh phải làm thí nghiệm Trong trình học tập, học sinh quan tâm đến thí nghiệm vật lý, biết tìm phương án đo đại lượng vật lý, biết quan sát, biết học hỏi, phần lớn học sinh giỏi Người thầy cần quan tâm nhiều đến học sinh học sinh học thật làm thật- Hãy truyền kinh nghiệm, đam mê cho em, dẫn dắt em tìm hiểu, khám phá Theo chiều ngược lại, học sinh làm nguồn động lực để người thầy tìm hiểu, nghiên cứu Do kinh nghiệm, kiến thức nhiều hạn chế nên đề tài không tránh khỏi khiếm khuyết, mong ủng hộ, góp ý đồng nghiệp học sinh Xin chân thành cám ơn Hà Nam, tháng năm 2014 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lý thuyết sai số- Trần Minh Thi- ĐHSP Hà Nội [2]Thí nghiệm vật lý đại cương- ĐHSP Hà Nội [3] Đề thi Vô định Liên bang Nga [4] Đề thi học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế năm [5] Sách giáo khoa vật lý( chương trình có nâng cao)- Nhà xuất Bộ giáo dục Đào tạo [6] Các thí nghiệm vật lý- Đặng Đình Tới- Đại học quốc gia Hà Nội 67 [...]... của một hạt Ví dụ: thời gian rơi của 100 giọt nước là 30 s thì thời gian rơi của một hạt là 0,3 s Đây có thể coi là sáng kiến lớn nhất của phương án này Như vậy chúng ta đã tạo ra một “đồng hồ hiện số để đo thời gian Trong quá trình hướng dẫn học sinh làm bài toán phương án thí nghiệm, tác giả luôn tâm đắc một điều: + Một đại lượng càng đo nhiều lần được càng chính xác + Nếu có thể tạo ra được một. .. toán là tìm một phương án xác định: bên trong hộp đen chứa phần tử nào, chúng được mắc hay liên hệ với nhau như thế nào và xác định các đại lượng vật lý đặc trưng cho mỗi phần tử Thường những bài toán hộp đen là những hộp điện hoặc quang Điển hình nhất của dạng toán này có thể có nhiều phương án, có nhiều trường hợp chỉ có một phương án duy nhất, một kết quả duy nhất, tuy nhiên có trường hợp bài toán... trường hợp bài toán đã cho có nhiều phương án và kết quả không phải là duy nhất Sau đây là một số thí dụ IV.1( Bài 143 kỳ thi học sinh giỏi vật lý toàn Liên xô1971 ) Người ta mắc vào một cái hộp có hai chốt một Ampe kế, một cái điện trở có trở kháng r = 4 Ω và một nguồn điện áp một chiều U1 = 5v ( hình vẽ 4.1) X A r U Hình 4.1 Ampe kế chỉ cường độ dòng điện I1 =1A Khi mắc một nguồn điện áp khác có U2 =... vô nghiệm + Nếu e > U1 =5v thì: I1 = (e -5): (R +r) = 1 ⇒e-R=9 (14) Giải hệ ta có R = 21 Ω và e = 30V Đây chính là một nghiệm nữa của bài toán! Kết luận: bài toán đã cho có tất cả 4 nghiệm ( 4 phương án )trong đó có 1 nghiệm đã có trong đáp án Kết luận: Vì vậy khi tiến hành giải một bài toán thực hành thì phải suy nghĩ các tình huống có thể xảy ra, không được bỏ sót nghiệm Bài IV.2 [5] Oát kế là một. .. theo chiều cao vật m (hay theo vận tốc ban đầu v2 của M) ta có thể xác định được α và β Cách làm này chính xác hơn bài toán I.2.1 2 Trình tự thí nghiệm: * Xác định khối lượng vật M (sử dụng thước làm cân đòn và vật m đã biết để tính M) * Bố trí thí nghiệm (như hình vẽ): - Vật M để hơi nhô khỏi mép bàn một chút - Chiều dài dây buộc vật m phải phù hợp - Kéo lệch vật m lên độ cao h và thả để vật m đến va... khi đã xác định rõ yêu cầu bài toán mới có thể đặt ra các phương án giải quyết 2 Nghiên cứu các dữ kiện bài toán, các thao tác cần thiết, các điều kiện bài toán, các dụng cụ thí nghiệm trong bài + Bài toán cho các dữ kiện có liên quan đến các loại linh kiện nào? liên quan đến hiện tượng vật lý nào? trong bài toán này có cho 2 nguồn điện, 1 điện trở, 1 Ampe + Các dữ kiện: số chỉ của Ampe kế khi lần lượt... chiều cao vật m và vẽ s đồ thị để xác định phụ thuộc của v 2 theo v2 ta có thể xác định được A, B từ đó 2 xác định được α và β b Trình tự thí nghiệm: Xác định khối lượng vật M (sử dụng thước làm cân đòn và vật m đã biết để tính M) Bố trí thí nghiệm (như hình vẽ I.2.1): - Vật M để hơi nhô khỏi mép bàn một chút - Chiều dài dây buộc vật m phải phù hợp - Kéo lệch vật m lên độ cao h và thả để vật m đến va... làm thí nghiệm là những nhà sáng tạo, đôi khi phải tự tạo ra các dụng cụ cần thiết để “cân, đong, đo, đếm” + Nên sử dụng, tận dụng cả những dụng cụ, vật liệu sẵn có xung quanh mình; bản thân mình cũng là các dụng cụ rất tốt Như vậy so với phương án đo trực tiếp thời gian của một giọt nước rơi, phương án này đã nâng độ chính xác lên nhiều Bài III.1.3 xác định gia tốc rơi tự nhờ con lắc đơn Trong một. .. chất lỏng, vật chuyển động “ chậm hơn” rất nhiều so với trong chân không ( hay không khí) do đó việc đo thời gian bằng đồng hồ bấm giây là hoàn toàn khả thi Bài III.1.6 Xác định gia tốc rơi tự do nhờ con lắc thuận nghịch ( Xem thí nghiệm vật lý đại cương[2]) Dụng cụ: + con lắc vật lý là một thanh đồng chất dài, có 2 trục quay đi qua O 1 và O2 nằm cách nhâu một khoảng L đã biết Hai trọng vật M1 và M2... chạm trong quá trình làm thí nghiệm (nếu có) là hoàn toàn đàn hồi Cho các dụng cụ sau: - Vật nhỏ có khối lượng m đã biết; - Thước đo có vạch chia đến milimét; - Các sợi dây mềm, mảnh, nhẹ; - Tấm nhựa phẳng hình chữ nhật; - Bàn thí nghiệm, giá đỡ, giá treo cần thiết Trình bày cách bố trí thí nghiệm, thu thập và xử lí số liệu để xác định các hệ số α và β Hướng dẫn: a Trình bày cơ sở lý thuyết và xây dựng