KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

I. MỤC TIÊU TIẾT HỌC : Nhận biết được hai phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật+ Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay định luật đã biết để suy ra định luật mới rồi dùng thí nghiệm kiểm tra sự đúng đắn của nó.+ Phương pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới. Biết dùng phương pháp thực nghiệm để:+ Phát hiện ra sự ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài con lắc đơn đến chu kì T+ Tìm và kiểm tra công thức tính chu kì T=2π√(lg) từ đó ứng dụng đo gia tốc trọng trường tại điểm khảo sát.Vận dụng các kĩ năng thu thập và xử lý kết quả thí nghiệm: Lập bảng ghi kết quả đo kèm theo sai số. Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học

KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN GIÁO ÁN GIẢNG DẠY: I MỤC TIÊU TIẾT HỌC : - Nhận biết hai phương pháp dùng để phát định luật + Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào thuyết hay định luật biết để suy định luật dùng thí nghiệm kiểm tra đắn + Phương pháp thực nghiệm: Dùng hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số đại lượng có liên quan nhằm tìm định luật - Biết dùng phương pháp thực nghiệm để: + Phát ảnh hưởng biên độ, khối lượng, chiều dài lắc đơn đến chu kì T + Tìm kiểm tra cơng thức tính chu kì T từ ứng dụng đo gia tốc trọng trường điểm khảo sát -Vận dụng kĩ thu thập xử lý kết thí nghiệm: Lập bảng ghi kết đo kèm theo sai số - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II CHUẨN BỊ: Giáo viên: - Nhắc nhở hs chuẩn bị theo nội dung phần báo cáo thực hành SGK - dụng cụ thí nghiệm gồm: Ba nặng có móc treo 50g, sợi dây mảnh dài 1m, giá TN, đồng hồ bấm giây đồng hồ có cổng quang điện, thước 500 mm giấy kẻ ô Trong trường hợp khơng đủ dụng cụ thí nghiệm, chuẩn bị dụng cụ bao gồm: giá đỡ để treo lắc, cuộn chỉ, đồng hồ bấm giây, thước đo độ dài có độ chia đến mm, qủa nặng 5g, 50g - Làm trước thí nghiệm để nhận biết kết học sinh Học sinh: - Đọc kỹ thực hành để định rõ mục đích thực hành - Trả lời câu hỏi cuối để định hưỡng thực hành - Chuẩn bị báo cáo thực hành III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: Ổn định lớp: Kiểm tra chuẩn bị hs: Chia lớp nhóm định vị trí thí nghiệm nhóm Tiến hành thí nghiệm: Hoạt động 1: Giới thiệu dụng cụ Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Yêu cầu hs nhóm kiểm tra lại dụng cụ - Quan sát nghe GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm theo giới thiệu kiểm tra - Trình bày tác dụng loại dụng cụ - Trả lời câu hỏi GV gọi thí nghiệm - Tiếp thu - Hướng dẫn hs sử dụng dụng cụ đo thời gian - Đại diện nhóm sử dụng mẫu đồng hồ - Kiểm tra vài hs đại diện nhóm sử dụng bấm giây đọc số đồng hồ điện tử đồng hồ đọc số đồng hồ số Hoạt động 2: Thí nghiệm 1: Khảo sát chu kì lắc đơn phụ thuộc vào biên độ Hoạt động giáo viên - Yêu cầu hs trình bày phương án thí nghiệm - Nhận xét phương án sửa chữa Hoạt động học sinh - Cố định m, l lắc Thực dao động đo chu kì lắc với biên độ (góc hợp bở dây trục vng góc với mặt bàn) khác Làm lại nhiều lần Sau rút mối quan hệ T A - Cho hs tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu xử lý kết - Theo dõi quan sát nhóm thí nghiệm, hướng dẫn cần thiết - Đánh giá trình thực hành hs - Tiến hành thí nghiệm có phân chia cơng việc hợp lí nhóm - Lấy số liệu xác, khoa học - Xử lý số liệu độc lập - Ghi kết xử lí vào báo cáo thực hành Hoạt động 3: Thí nghiệm 2: Khảo sát chu kì lắc đơn phụ thuộc vào khối lượng Hoạt động giáo viên - u cầu hs trình bày phương án thí nghiệm Hoạt động học sinh - Cố định A, l lắc Thực dao động đo chu kì lắc với khối lượng khác Làm lại nhiều lần Sau rút mối quan hệ T A - Tiến hành thí nghiệm có phân chia cơng việc hợp lí nhóm - Lấy số liệu xác, khoa học - Xử lý số liệu độc lập - Ghi kết xử lí vào báo cáo thực hành - Nhận xét phương án sửa chữa - Cho hs tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu xử lý kết - Theo dõi quan sát nhóm thí nghiệm, hướng dẫn cần thiết - Đánh giá trình thực hành hs Hoạt động 4: Thí nghiệm 2: Khảo sát chu kì lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài Hoạt động giáo viên - Yêu cầu hs trình bày phương án thí nghiệm - Nhận xét phương án sửa chữa - Cho hs tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu xử lý kết - Theo dõi quan sát nhóm thí nghiệm, hướng dẫn cần thiết - Đánh giá trình thực hành hs Hoạt động học sinh - Cố định A, m lắc Thực dao động đo chu kì lắc với chiều dài khác Làm lại nhiều lần Sau rút mối quan hệ T A - Tiến hành thí nghiệm có phân chia cơng việc hợp lí nhóm - Lấy số liệu xác, khoa học - Xử lý số liệu độc lập, vẽ đồ thị để khảo sát chu kì lệ thuộc vào chiều dài l - Ghi kết xử lí vào báo cáo thực hành Hoạt động 5: Kết luận - Hướng dẫn học sinh từ kết thí nghiệm đến kết luận kết tìm - Tính gia tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm - Kết luận chu kì dao động lắc đơn so sánh với lí thuyết xem có nghiệm hay khơng? - Tiến hành tìm gia tốc trọng trường dựa vào kết thí nghiệm (A, m không đổi, l thay đổi) Hoạt động 6: Hướng dẫn báo cáo thí nghiệm - Mỗi học sinh làm báo cáo thí Nội dung báo cáo nghiệm ghi đầy đủ mục SGK yêu cầu - Họ tên, lớp - Mục tiêu thí - Nhận xét kết - Độ sai số nghiệm - Nguyên nhân - Cách khắc - Cách tiến hành - Kết phục GV nhận xét rút kinh nghiệm, đánh giá nội dung, tổ chức thực hành IV CỦNG CỐ VÀ BTVN: Chuẩn bị tốt báo cáo thực hành BÁO CÁO THỰC HÀNH: 1.MỤC ĐÍCH: - Hiểu phương án thí nghiệm để xác định chu kì lắc đơn - Thực thí nghiệm xác định chu kì dao động lắc đơn - Tính gia tốc trọng trường từ kết thí nghiệm - Củng cố kiến thức dao động cơ, kĩ sử dụng thước đo độ dài đồng hồ đo thời gian 2.CƠ SỞ LÍ THUYẾT: - Khái niệm lắc đơn, dao động nhỏ - Các công thức dao động lắc đơn: s cos; ω - Chú ý đến tác dụng gia tốc trọng trường dao động lắc đơn 3.DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM: - Một giá đỡ để treo lắc - Một cuộn - Một đồng hồ bấm giây - Một thước đo độ dài có độ chia đến mm - Qủa nặng 5g, 50g 4.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM: - Tạo lắc đơn với độ dài dây treo 33,5cm nặng 5g, treo lên giá đỡ - Cho co lắc dao động với góc lệch ban đầu 10 độ Đo thời gian t để lắc dao động 20 chu kì Thay đổi góc lệch ban đầu để có giá trị t khác - Thay đổi chiều dài dây treo thành 70cm nặng 20g Đo thời gian lắc dao động 20 chu kì - Tính chu kì T lắc gia tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm 5.KẾT QUẢ THÍ NHGIỆM: l(cm) 33,5 33,5 33,5 33,5 33,5 33,5 70 70 70 70 70 70 m(g) 5 5 5 20 20 20 20 20 20 = = 1,1608(s) t(s) 10 23,09 10 23,20 10 23,36 15 23,51 15 23,00 15 23,20 33,71 33,65 33,82 10 34,05 10 34,12 10 34,16 Với l=33,5cm, m=5g, : = = 9,8151(m/) T=(s) 1,1545 1,1600 1,1680 1,1755 1,1500 1,1600 1,6855 1,6825 1,6910 1,7025 1,7060 1,7080 g=(m/ 9,9224 9,8285 9,6944 9,5710 10,0002 9,8285 9,7275 9,7622 9,6643 9,5342 9,4951 9,4729 = = 0,0068  = = 0,1140 T = 1,16080,0068(s)  g = 9,81510,1140(m/) Với l=33,5cm, m=5g, : = = 1,6863(s) = = 9,7999(m/) = = 0,0043  = = 0,2416  g = 9,79990,2416(m/) T = 1,68630,0043(s) Với l=70cm, m=20g, : = = 1,1618(s) = = 9,7180(m/) = = 0,0128  = = 0,0490 T = 1,16180,0128(s)  g = 9,71800,0490(m/) Với l=70cm, m=20g, : = = 1,7055(s) = = 9,5007(m/) = = 0,0028  = = 0,0307 T = 1,70550,0028(s)  g = 9,50070,0307(m/) 6.NHẬN XÉT: - Ưu điểm: dễ thực - Nhược điểm: phụ thuộc nhiều vào môi trường, dụng cụ đo người đo  ... - Khái niệm lắc đơn, dao động nhỏ - Các công thức dao động lắc đơn: s cos; ω - Chú ý đến tác dụng gia tốc trọng trường dao động lắc đơn 3.DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM: - Một giá đỡ để treo lắc - Một cuộn... Hiểu phương án thí nghiệm để xác định chu kì lắc đơn - Thực thí nghiệm xác định chu kì dao động lắc đơn - Tính gia tốc trọng trường từ kết thí nghiệm - Củng cố kiến thức dao động cơ, kĩ sử dụng... cáo thực hành Hoạt động 3: Thí nghiệm 2: Khảo sát chu kì lắc đơn phụ thuộc vào khối lượng Hoạt động giáo viên - Yêu cầu hs trình bày phương án thí nghiệm Hoạt động học sinh - Cố định A, l lắc Thực