Tài liệu giảng dạy môn Vật lý - Lý sinh (Phần thực hành)

Phụ lục TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN TÀI LIỆU GIẢNG DẠY MÔN VẬT LÝ LÝ SINH (PHẦN THỰC HÀNH) GV biên soạn: Trương Thị Ngọc Chinh Trà Vinh, … /20 Lưu hành nội MỤC LỤC Nội dung Trang BÀI MỞ ĐẦU BÀI SỬ DỤNG THƯỚC KẸP, PANME 12 BÀI SỬ DỤNG THƯỚC KẸP, PANME 13 BÀI ĐO SỨC CĂNG MẶT NGOÀI CHẤT LỎNG 19 BÀI ĐO ĐỘ NHỚT CHẤT LỎNG 24 BÀI KHẢO SÁT HIỆU ỨNG DOPPLER 29 BÀI XÁC ĐỊNH NGƯỠNG NGHE, NGƯỠNG PHÂN BIỆT TẦN SỐ CỦA NGƯỜI 39 BÀI ĐO ĐIỆN THẾ SINH VẬT 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO .51 Tài liệu giảng dạy Môn: Thực hành Vật lý – Lý sinh Page PHỊNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH -A AN TỒN PHỊNG THÍ NGHIỆM Nội quy phịng thí nghiệm đề để đảm bảo an toàn cho tất người làm việc Sinh viên cần giáo dục để nhận thức tầm quan trọng nội qui Mỗi sinh viên cần phải nắm vững nội qui trước bắt đầu thực hành phịng thí nghiệm có lịch làm việc cụ thể Sinh viên cần phải chuẩn bị trước thực tập thông qua việc đọc tài liệu trước nhà Nhờ vậy, biết trước việc phải làm, dụng cụ, thiết bị cần dùng Đồng thời, phải nắm vững nguyên lý làm việc thiết bị, dụng cụ để sử dụng cách (Sự chuẩn bị đƣợc kiểm tra thông qua sổ tay thực hành sinh viên) */* Khi làm việc phịng thí nghiệm, sinh viên: Khơng đƣợc ăn uống, hút thuốc phịng thí nghiệm Không đƣợc chạy nhảy, đùa nghịch sử dụng dụng cụ thí nghiệm sai mục đích Nếu làm đổ, vỡ vật phịng thí nghiệm phải thông báo cho giáo viên phụ trách có trách nhiệm thu dọn trường Giáo trình thực tập, sách cần phải gọn gàng, chỗ tránh xa hóa chất, bếp lửa Sau kết thúc thí nghiệm, sinh viên phải có trách nhiệm dọn vệ sinh nơi làm việc phân cơng lẫn để dọn vệ sinh nơi dùng chung tồn phịng thí nghiệm Tài liệu giảng dạy Mơn: Thực hành Vật lý – Lý sinh Page B GHI CHÉP THỰC TẬP Mục đích ghi chép để chuyển kết thí nghiệm tới người khác, nhờ mà người có hội thể lặp lại thí nghiệm sử dụng kinh nghiệm đạt Có nhiều loại ghi chép khác nhau, loại phục vụ cho mục tiêu riêng Sổ ghi chép thực tập - Ghi thông tin ngắn gọn, tối thiểu thực hành Kết thí nghiệm phải ln lưu lại thao tác, thực hành Báo cáo thực tập (chi tiết) - Miêu tả chi tiết thí nghiệm sở khoa học thí nghiệm Báo cáo thực tập (ngắn gọn) - Chỉ viết vấn đề quan trọng kết thí nghiệm Báo cáo lời - Sinh viên thảo luận với nội dung thực hành đề nghị giáo viên giải đáp thắc mắc nảy sinh làm thí nghiệm Những tóm tắt, tổng kết rút từ thí nghiệm trình bày giấy khổ lớn (bé khổ A3) treo tường Sinh viên thường sử dụng cách để tiến hành thảo luận lớp Tài liệu giảng dạy Môn: Thực hành Vật lý – Lý sinh Page C SỔ THEO DÕI THỰC TẬP */* Mục đích sổ theo dõi là: Ghi vào sổ theo dõi thực tập trình chuẩn bị thí nghiệm thao tác, bước tiến hành thí nghiệm Sự thơng thạo bước tiến hành tuân thủ lịch trình giúp ta kiểm sốt thí nghiệm thực nghiệm Sự đăng kí hay xếp tốt bước tiến hành quan trắc cẩn thận giúp ích việc làm báo cáo Chúng ta nhớ hết việc làm để viết báo cáo không ghi vào sổ theo dõi Cần phải ý nhiều đến thao tác quan trắc không đề cập sách hướng dẫn Sổ theo dõi phương tiện giao tiếp tốt Những điều ghi sổ theo dõi cần phải rõ ràng để người đọc Cần phải để ý đến sổ theo dõi Sau buổi thực tập nên kiểm tra lại sổ để xem điều ghi rõ ràng chưa Các hƣớng dẫn - Cần phải có nội dung tốt - Cần phải đánh số tất trang - Cần phải dùng bút bi để viết, không dùng bút chì - Số liệu ghi số liệu thơ, nghĩa số liệu chưa tính tốn - Các số liệu phải rõ ràng để đọc - Luôn ghi số liệu trang bên phải - Trang bên trái cịn lại dùng để mơ tả số liệu - Cần phải trình bày báo cáo theo qui định - Luôn ghi thời gian, ngày thực thí nghiệm - Ln ghi số thứ tự, tên thí nghiệm - Ghi tất ngoại lệ - Ghi lại tất thiết bị sử dụng (tên, số hiệu, loại, công suất….) - Ghi lại ngày kiểm tra thiết bị gần - Ghi lại mã số tất hóa chất sử dụng - Ghi lại biện pháp an toàn áp dụng Tất nội dung cần phải ghi vào sổ theo dõi Mỗi sinh viên phải có sổ theo dõi thí nghiệm riêng họ làm nhóm Tài liệu giảng dạy Môn: Thực hành Vật lý – Lý sinh Page D VIẾT TƢỜNG TRÌNH THỰC TẬP Viết hình thức trao đổi thơng tin quan trọng ngành khoa học Để viết cách khoa học trước tiên phải lập dàn ý chung cho toàn bài, để đảm bảo khơng qn nội dung tồn cơng việc Trong thí nghiệm, tồn số liệu phải ghi sổ theo dõi thực tập Tường trình thực tập phải chứa đủ tất thông tin liên quan đến thực hành Nó phải viết cho: Người đọc thu nhận thông tin nhanh rõ ràng Những người quan tâm lặp lại thí nghiệm từ thơng tin thu dược kể Ngày nay, tường trình thực tập thường viết máy tính Ưu điểm báo cáo viết máy tính là: + Rõ ràng, + Có thể thay đổi dễ dàng + Đồ thị, bảng biểu rõ ràng, đẹp Không phải tất chi tiết thí nghiệm điều phải đưa vào tường trình thực tập mà tùy thuộc vào cụ thể, chọn lọc thơng tin để thu tường trình tốt Thơng thường, thơng tin chi tiết viết tường trình thực tập sau: Tên làm thí nghiệm Các thơng tin thân người viết tường trình: họ tên, khóa, lớp, ngày, tháng, năm, Tóm tắt, miêu tả thí nghiệm kết (nếu báo cáo tóm tắt) Mở đầu: Giới thiệu mơn học, mục đích thí nghiệm, vấn đề mà thí nghiệm giải quyết, cách tiến hành Lý thuyết: miêu tả ngắn gọn sở lí thuyết thí nghiệm Phương pháp tiến hành vật liệu nghiên cứu: miêu tả nguyên vật liệu thí nghiệm sử dụng, phương pháp tiến hành Chủ yếu tên số thứ tự nhắc tới Ngoài ra, thay đổi thực ghi chép Kết quả: phần quan trọng báo cáo Tất số liệu cần viết ngắn gọn, rõ ràng khoa học (bảng số liệu, vẽ đồ thị, …) Thảo luận kết luận: Giải thích kết đạt được, kết luận đề nghị nêu phần Tài liệu tham khảo: danh mục sách thông tin thu từ nguồn khác tạp chí, băng đĩa, mạng điện tử… 10 Sinh viên viết tường trình theo mẫu sau: Tài liệu giảng dạy Môn: Thực hành Vật lý – Lý sinh Page Lớp: ……………… Nhóm: ……….; Tổ: ……… Họ tên: ………………………MSSV…… ………………………MSSV…… ………………………MSSV…… 4…………………… MSSV… BẢNG PHÚC TRÌNH Bài: …………… Ngày thực hành: ……………… I- MỤC ĐÍCH … II- TRẢ LỜI CÂU HỎI LÝ THUYẾT … III- KẾT QUẢ THỰC HÀNH Bảng 1: Bảng 2: Bảng 3: … (chú ý: bảng có yêu cầu tính độ ngờ () đại lượng phải trình bày cách tính đại diện đại lượng đó) Tài liệu giảng dạy Môn: Thực hành Vật lý – Lý sinh Page BÀI MỞ ĐẦU  Mục tiêu học tập: Sau học xong này, người học có thể: - Giúp sinh viên hiểu cách tổng quát tiến trình thực học thực hành - Cũng cố lại kiến thức phân biệt đại lượng đo trực tiếp, gián tiếp, cách đo lường đại lượng q trình thực hành - Biết cách tính giá trị trung bình, vẽ đồ thị, tính tốn sai số trình bày kết thực hành q trình thí nghiệm * Mục đích học mơn thực hành Vật lý đại cƣơng: - Giúp sinh viên củng cố, hiểu sâu phần lý thuyết Vật lý học - Biết cách đo lường, tính tốn sai số q trình ghi nhận kết thí nghiệm - Rèn luyện cho sinh viên kỹ thực hành, thí nghiệm; đức tính: chịu khó, kiên trì, nhẫn nại, trung thực, thẫm mỹ… I ĐO LƢỜNG Đo lường thao tác quan trọng thực hành Vật lý Ta phân thành loại sau: Đại lƣợng đo lƣờng trực tiếp Là so sánh trực tiếp đại lượng cần đo với đại lượng loại chọn làm đơn vị Thí dụ: + Đo chiều dài + Cân khối lượng Đại lƣợng đo lƣờng gián tiếp Là tính tốn đại lượng so sánh trực đại lượng biết thông qua công thức định luật, định lý Vật lý Thí dụ: + Tính khối lượng riêng: ρ = m /V + Tính tốc độ: v = S / t II VẤN ĐỀ SAI SỐ Khái niệm sai số Sai số khoảng sai lệch giá trị đo giá trị thực đại lượng đo 1.1 Sai số tuyệt đối Gọi: a: giá trị thực đại lƣợng a’: giá trị đo đƣợc Thì sai số tuyệt đối định nghĩa là: da = |a’- a| Sai số tuyệt đối không phản ảnh độ xác phép đo… 1.2 Sai số tương đối Là tỉ số sai số tuyệt đối giá trị thực đại lượng: da a 'a = a a Sai số tương đối nhỏ phép đo xác Phân loại sai số theo nguyên nhân làm sai số 2.1 Sai số hệ thống Là sai số gây thiếu sót dụng cụ đo Giá trị đo xảy theo chiều (hoặc a’ > a, a’ < a, lặp lại phép nhiều lần) Tài liệu giảng dạy Môn: Thực hành Vật lý – Lý sinh Page Để tránh sai số hệ thống, cần tiến hành kiểm tra cẩn thận dụng cụ đo 2.2 Sai số ngẫu nhiên Là sai số xảy theo nhiều nguyên nhân cách ngẫu nhiên: - Do chủ quan người đo như: đọc kết không quy cách, ghi kết sai… - Do thay đổi ngẫu nhiên tượng Chẳn hạn, đo đại lượng phụ thuộc vào thời tiết, ổn định dòng điện nguồn … - Do thay đổi ngẫu nhiên dụng cụ Chẳn hạn, dùng thước khác để đo chiều dài, dùng nhiệt kế khác để đo nhiệt độ… Ta khơng thể khử hồn tồn sai số ngẫu nhiên mà làm giảm bớt cách đo nhiều lần - Trong thực hành ta ý đến sai số ngẫu nhiên Giá trị trung bình 3.1 Đối với phép đo trực tiếp Để xác định giá trị trung bình, ta thực phép đo nhiều, sau tính trung bình cộng tất giá trị đo Gọi: a1, a2, …, an giá trị n lần đo đại lượng a Ta có giá trị trung bình a là: n a1  a2   an  i 1  a = n n - Trong thực hành, thời gian có hạn, nên ta thực phép đo từ đến lần 3.2 Đối với phép đo gián tiếp Dựa vào cơng thức tính theo giá trị trung bình đại lượng khác Thí dụ: ab ab x x  c c Độ ngờ (ký hiệu: ) - Qua việc phân loại sai số, ta thấy đo đại lượng (trực tiếp hay gián tiếp) phạm phải sai số Ta gọi chung sai số phạm phải độ ngờ: 4.1 Độ ngờ phép đo trực tiếp Giả sử ta đo đại lượng a, để tính độ ngờ, ta thực sau: - Tính gia trị trung bình ( a ) lần đo - Xác định giá trị biên: Gọi: amin: giá trị nhỏ giá trị đo amax: giá trị lớn giá trị đo amax, amin: gọi giá trị biên 4.1.1 Tính độ ngờ tuyệt đối (a) Nếu | a - amin | > | a - amax | thì: a = | a - amin | Nếu | a - amin | < | a - amax | thì: a = | a - amax | 4.1.2 Tính độ ngờ tương đối a Là tỷ số: a 4.2 Độ ngờ phép đo gián tiếp 4.2.1 Tính độ ngờ tuyệt đối phép đo gián tiếp Ta thực theo qui tắc sau đây: + Qui tắc Tài liệu giảng dạy Môn: Thực hành Vật lý – Lý sinh Page ... ĐIỆN THẾ SINH VẬT 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO .51 Tài liệu giảng dạy Môn: Thực hành Vật lý – Lý sinh Page PHỊNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH -A AN... Tài liệu giảng dạy Môn: Thực hành Vật lý – Lý sinh Page BÀI MỞ ĐẦU  Mục tiêu học tập: Sau học xong này, người học có thể: - Giúp sinh viên hiểu cách tổng quát tiến trình thực học thực hành -. .. phần Tài liệu tham khảo: danh mục sách thông tin thu từ nguồn khác tạp chí, băng đĩa, mạng điện tử… 10 Sinh viên viết tường trình theo mẫu sau: Tài liệu giảng dạy Môn: Thực hành Vật lý – Lý sinh