Thực hành:KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN I- MỤC TIÊU 1.. - Phương pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số giữa các
Trang 1Thực hành:
KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO
ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN
I- MỤC TIÊU
1 Về kiến thức
- Nhận biết có 2 phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lí
- Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay một định luật đã
biết để suy ra định luật mới rồi dùng thí nghiệm để 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:
- Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên
độ dao động nhỏ, không phụ thuộc khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thí nghiệm
- Tìm ra bằng thí nghiệm T a l , với hệ số a 2, kết hợp với nhận xét tỉ số
2 2
g
với g = 9,8m/s2, từ đó nghiệm lại công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn Ứng dụng kết quả đo a để xác định gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm
2 Về kỹ năng
- Lựa chọn được các độ dài l của con lắc và cách đo đúng để xác định l với sai
số nhỏ nhất cho phép
- Lựa chọn được các loại đồng hồ đo thời gian và dự tính hợp lí số lần dao động toàn phần cần thực hiện để xác định chu kì của con lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%
Trang 2- Kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm: Lập bảng ghi kết quả đo kèm sai số Xử lí số liệu bằng cách lập các tỉ số cần thiết và bằng cách vẽ đồ thị để xác định giá trị của a, từ đó suy ra công thức thực nghiệm về chu kì dao động của con lắc đơn, kiểm chứng công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn, và vận dụng tính gia tốc g tại nơi làm thí nghiệm
3 Về thái độ
- Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạnh và có tính tập thể
II- CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
- Giáo án, tài liệu tham khảo và đồ dùng dạy học cần thiết(Bộ thí nghiệm khảo sát dao động của con lắc đơn 04 bộ+ 04 đồng hồ điện tử đo thời gian)
2 Học sinh
- Sách, vở, đồ dùng học tập đúng quy định
III- Tiến trình dạy học
1 Kiểm tra bài cũ: “Không - kết hợp với bài giảng”
2 Bài giảng mới
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC
SINH
NỘI DUNG
Hoạt động 1: “Tìm hiểu về dụng cụ thí
nghiệm”
GV: Trình bày mục đích thí nghiệm như sgk
HS: Lắng nghe và ghi nhớ
GV: Yêu cầu hs đọc phần II và quan sát
hình vẽ dể nêu các dụng cụ cần thiết khi
I- MỤC ĐÍCH
Khảo sát thực nghiệm để phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài của con lắc đơn đối với chu kì dao động T, từ đó tìm ra công thức tính chu
kì, và ứng dụng gia tốc trọng trường g
Trang 3thực hành
HS: Thực hiện yêu cầu của gv
GV: Nhận xét và khái quát vấn đề
HS: Lắng nghe và ghi nhớ
Hoạt động 2: “ Tiến hành thí nghiệm”
GV: Hướng dẫn hs các thao tác tiến hành thí
nghiệm và cách sử lí số liệu theo bảng mẫu
HS: Lắng nghe và ghi nhớ
tại nơi làm thí nghiệm
II- DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM
Gồm: Bộ ba quả nặng loại 50g Sợi dây mảnh không giãn dài khoảng 1m
Giá thí nghiệm dùng treo con lắc đơn
có cơ cấu điều chỉnh chiều dài của con lắc đơn
Đồng hồ bấm giây hoặc đồng hồ hiện
số có cổng quang Một thước đo chiều dài khoảng 50cm Một tờ giấy kẻ ô milimet
II- TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1 Chu kì dao động T của con lắc đơn phụ thuộc vào biên độ dao động như thế nào?
Tiến hành:
Quả nặng 50g, chiều dài con lắc đơn 50cm; kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng biên độ
A = 3cm
Đo thời gian con lắc thực hiện 10 dao động toàn phần
Ghi kết quả vào bảng số liệu
Trang 4GV: Hướng dẫn hs các thao tác tiến hành thí
nghiệm và cách sử lí số liệu theo bảng mẫu
HS: Lắng nghe và ghi nhớ
A (cm)
Sin
l
A
G.lệch
T
gian
10 d đ
C.kì T
A1= 3
A2= 6
A3= 9
Từ bảng số liệu rút ra định luật về chu
kì của con lắc đơn dao động với biên độ nhở
2 Chu kì dao động T của con lắc đơn phụ thuộc vào khối lượng m của con lắc như thế nào?
Chiều dài con lắc đơn cố định 50cm, khối lượng của con lắc lần lượt là: 50; 100,150g
Đo thời gian 10 dao động toàn phần để
xđ chu kì T
m (g)
Thời gian
10 d động
Chu kì T
50 100 150
Trang 5GV: Hướng dẫn hs các thao tác tiến hành thí
nghiệm và cách sử lí số liệu theo bảng mẫu
HS: Lắng nghe và ghi nhớ
Từ bảng số liệu: Phát biểu định luật về khối lượng của con lắc đơn
3.Chu kì dao động T của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài của con lắc như thế nào?
Dùng con lắc đơn có khối lượng là 50g, chiều dài là 50cm, Đo thời gian 10 dđ
để xđ chu kì T Thay đổi chiều dài con lắc đơn, giữ nguyên khối lượng, Đo thời gian 10 dđ
để tính chu kì T C.dài
l (m)
T.gian T=
0T
C kìT
T2(s2) T2/l
(s2/ cm)
l1
l2
l3
Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T vào l Rút ra nhận xét
Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T2
vào l Rút ra nhận xét Phát biểu định luật về chiều dài của con lắc đơn
4 kết luận: (sgk)
3 Củng cố
Trang 6GV: Hệ thống nội dung bài.
HS: Lĩnh hội kiến thức
4 Hướng dẫn học bài ở nhà
GV: Nhắc nhở hs chuẩn bị tiến hành đo chu kì dao động của con lắc đơn Yêu cầu hs chuẩn bị giấy vẽ đồ thị, các đồ dùng học tập cần thiết
HS: Nhận nhiệm vụ học tập