Khảo sát chuyển động của viên bi trên mặt phẳng nằm ngang

Bài CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU CỦA VIÊN BI TRÊN MẶT PHẲNG NẰM NGANG I ĐO VẬN TỐC TỨC THỜI Ở CÁC VỊ TRÍ KHÁC NHAU TRÊN QUỸ ĐẠO A Mục đích : - Dựa vào dụng cụ thí nghiệm ta đo thời gian t từ xác định vận tốc tức thời vị trí khác quỹ đạo để chứng minh cho học sinh thấy chuyển động viên bi mặt phẳng nằm ngang chuyển động thẳng B Yêu cầu : - Biết lắp ráp , kết nối dụng cụ thí nghiệm, hiểu rõ phương án thi nghiệm, khắc phục trở ngại thí nghiệm kết xác C Nội dung thí nghiệm : Hoạt động – trò Hoạt động : giới thiệu nêu công dụng dụng cụ GV : để tiến hành thí nghiệm ta cần dùng dụng cụ sau mặt phẳng ngang p có rãnh lăn gắn thước 1.000mm.thước dùng để đo chiều dài cổng quang điện E , F điều chỉnh qua lại nhờ vít , họat động sau : có vật che chắn đồng hồ chạy , khơng che đồng hồ khơng chạy thước đo góc có dây dọi mục đích để chỉnh cho mặt phẳng p nằm ngang chân chống C có hai vít để điều chỉnh thăng để đỡ giá đỡ đế ba chân có ba vít điều chỉnh thăng , có Nội dung ghi bảng khớp nối chữ thập để đỡ đầu mặt phẳng p viên bi thép đồng hồ đo thời gian số có cửa sổ thị giá trị đo nam châm điện N cố định đỉnh phần nghiêng mặt phẳng P để giữ vật hộp công tắc kép cấp điện ngắt điện nối với nam châm điện để giữ thả viên bi Hoạt động : lắp rắp,kết nối thí nghiệm ta thấy mặt phẳng P cố định giá đỡ điều chỉnh chân vít dịch chuyển khớp nối chữ thập đến vị trí thích hợp để mặt phẳng P nằm ngang dây dọi song song với mặt phẳng thước đo góc số ta lấy nam châm điện N nối với ổ cắm C đồng hồ đo thời gian qua hộp công tắc kép đặt cổng quang điện E cách phần nghiêng mặt phẳng P khoảng 15cm đặt cổng E cách cổng F đoạn 30cm nối chúng với hai ổ cắm A,B đồng hồ đo thời gian số Hoạt động : tiến hành thí nghiệm Phương án : đo vận tốc tức thời vị trí khác quỹ đạo Bước : đồng hồ đo thời gian số MODE A+B , thang đo 9,999s ấn nút RESET để số đồng hồ trở 0,000 Bước : ấn công tắc kép để thả cho viên bi lăn xuống , chuyển động rãnh qua hai cổng quang điện E, F viên bi qua cổng E đông hồ giá trị ∆t1 , tiếp tục chuyển động viên bi qua cổng F đồng hồ thời gian ∆t ∆t tổng thời gian qua cổng E F gọi thời gian viên bi qua cổng F ∆t2 ∆t2 = ∆t - ∆t1 Nếu ∆t1 khác ∆t2 ta chỉnh khớp nối cữ thập lên hay xuống để mặp phăng p thật nằm ngang , để viên bi tiếp xúc với nam châm điện điểm ,làm nhiều lần lúc đo ∆t1= ∆t2 Lần ∆t1 ∆t2 ∆t Ve Vf đo 0.0 0,03 0,06 0,68 0,68 0,03 0,03 0,06 0,68 0,68 TB Kết luận : viên bi chuyển động thẳng Lần cô đọc ∆t2, ∆t , mặt phẳng nằm ngang E,F ∆t1 cô tiếp tục tiến hành tương tự lần 2,3,4,5 GV : mời em lên quan sát đọc giá trị hiển thị đồng hồ giúp HS : Dự đốn học sinh trả lời : ∆t1= ∆t2= 0,03s ∆t = 0,06s GV : sau lần đo thấy ∆t1= ∆t2 em có nhận xét ? HS : DĐHSTL ∆t1= ∆t2 chuyển động viên bi nên máng ngang chuyển động thẳng GV : ta gọi d đường kính viên bi , vận tốc tức thời viên bi vị trí đặt hai cổng quang điện E,F tính Ve = d/∆t1 ; Vf = d/ ∆t2 Mời em lên tính giúp Ve, Vf theo cơng thức biết d = 20,6 mm HS: dđhs tính Ve = Vf = 0,68 GV : em có nhận xét kết HS : vận tốc tức thời hai cổng E F GV: qua thí ngiệm kết luận chuyển động viên bi máng ngang chuyển động thẳng E,F II ĐO VẬN TỐC TRUNG BÌNH CỦA VIÊN BI TRÊN CÁC QUẢNG ĐƯỜNG KHÁC NHAU : - Mục đích thí nghiệm : Dựa vào dụng cụ thí nghiệm ta đo thời gian t từ tính tốn vận tốc trung bình viên bi quãng đường khác so sánh kết rút kết luận chuyển động thẳng chuyển động có vận tốc trung bình thời điểm - Để tiến hành thí nghiệm ta sử dụng dụng cụ sau : nêu dụng cụ giống dụng cụ phần đo vận tốc tức thời vị trí khác quỹ đạo - Bố trí thí nghiệm tương tự phần đo vận tốc tức thời vị trí khác quỹ đạo - Bây ta tiến hành thí nghiệm: Bước : đặt hai cổng quang điện cách khoảng 30cm sử dụng MODE A B , thang đo 9,9999s ấn nút RESET để số đồng hồ trở 0000 Bước : ấn nút công tắt kép , thả viên bi lăn xuống chuyển động rãnh qua hai cổng quang điện E,F viên bi vào cổng E đồng hồ bắt đầu đo thời gian viên bi đến cổng F đồng hồ dừng đo Khoảng thời gian viên bi qua hai cổng quang công thức tính vận tốc : s = v / t bảng số liệu : S(cm) 30 35 0,5 40 0,64 45 0,72 50 0,83 t (s) 0,5 0,64 0,72 0,83 v=s/t ∆v 0,5 0,64 0,72 0,83 ṫ 0,5 0,64 0,72 0,83 0,63 0,63 0,63 0,63 Kl : quãng đường khác có vận tốc trung bình chứng tỏ viên bi chuyển động thẳng mặt phẳng nằm ngang điện hiển thị dồng hồ ta làm tương tự ba lần tình t trung bình Quan sát ghi lại thời gian t Bước : giữ nguyên vị trí cổng E, dịch chuyển cổng F xa dần cổng E lần 5cm với giá trị s ,làm tương tự để đo thời gian t tương ứng Bây mời em lên quan sát đọc gíá trị t cho GV : mời em lên tính cho vận tốc trung bình từ bảng số liệu HS : hoàn thành bảng số liệu GV : dựa vào bảng số liệu em có nhận xét vận tốc trung bình ? Dự đốn hs trả lời : vận tốc trung bình có giá trị GV : dựa vào bảng số liệu ta thấy ứng với quãng đường khác có vận tốc trung bình Rút KL : chuyển động viên bi mặt phẳng nằm ngang chuyển động thẳng