Lần TN Trước va chạm Wtrước (J) Sau va chạm Wsau (J) 1 0,010 0,002 2 0,010 0,002 3 0,010 0,002
Kết luận: Cơ năng của hệ trước va chạmlớn hơn cơ năng của hệ sau va chạm
2.3.6. Thí nghiệm “Đo hệ số nhớt của chất lỏng bằng phương pháp Stockes”
a. Mục tiêu
- Nắm được các khái niệm : vận tốc, động lượng, năng lượng, quãng đường tự do trung bình của chất khí
- Biết phương pháp đo lực nội ma sát trong chất lỏng và chất khí - Biết đo hệ số nhớt của một chất lỏng thực bằng phương pháp Stockes - Biết đo hệ số nhớt của không khí theo lưu lượng chảy qua một ống nhỏ và quãng đường tự do trung bình của các phân tử không khí
b. Video hướng dẫn TN
Video 6.1 : Tìm hiểu về bộ TN, cách xác định đường kính viên bi Nội dung chủ yếu của video: video này trình bày về các dụng cụ TN, cách sử dụng panme để đo đường kính của các viên bi.
2.9. Bộ thí nghi
Video 6.2: Xác đ Nội dung chủ yế để xác định hệ số nhớt c c. Kết quả tham khảo - Xác định đường kính vi Bảng 2. 23 Lần TN Viên bi 1 1 6,32 2 6,32 3 6,32 TB 6,32 Sai số 0 Đường kính viên bi 1: Đường kính viên bi 2: Đường kính viên bi 3: - Xác định hệ số
thí nghiệm đo hệ số chất lỏng bằng phương pháp Stockes Video 6.2: Xác định hệ số nhớt của chất lỏng
ếu của video: video này trình bày về các bư t của dầu nhờn
ờng kính viên bi :
23. Kết quả đo đường kính của các viên bi
Viên bi 1 Viên bi 2 Viên bi 3
32 7,12 7,42 32 7,12 7,42 32 7,12 7,42 32 7,12 7,42 0 0 ên bi 1: ên bi 2: ên bi 3: ố nhớt của chất lỏng (dầu nhờn) ng phương pháp Stockes các bước tiến hành ên bi Viên bi 3
Bảng 2. 24. Kết quả đo thời gian mà viên bi đi qua quãng đường l
Lần TN Viên bi 1 Viên bi 2 Viên bi 3
t1 t2 t3
1 0,428 0,390 0,358 2 0,428 0,390 0,358 3 0,428 0,390 0,358 TB 0,428 0,390 0,358
- Giá trị trung bình của hệ số nhớt:
̅ = 1 18
−
̅ ̅ = 0,09 ( / )
- Sai số tương đối của hệ số nhớt :
= Δ ̅ ̅ =
∆
+ 2 ̅∆ +∆ +∆ = 0.006 ( / )
- Sai số tuyệt đối của hệ số nhớt :
Δ = ̅ = 0.0005 ( / )
- Kết quả của phép đo hệ số nhớt :
= ̅ ± ∆ = 0.0900 ± 0.0005( / )
2.3.7. Thí nghiệm “Xác định hệ số căng mặt ngoài của chất lỏng”
a. Mục tiêu
- Rèn kĩ năng sử dụng các thiết bị: Lực kế, thước kẹp
- Đo được hệ số căng mặt ngoài của chất lỏng, tính toán, xử lí số liệu b. Video hướng dẫn TN
Video 7.1: Xác định hệ số căng mặt ngoài của chất lỏng
Nội dung chủ yếu của video: Hướng dẫn về cách đo đường kínhngoài và trong của vòng nhôm bằng thước kẹp, cách đo trọng lượng của vòng nhôm bằng lực kế, đo lực bứt vòng nhôm ra khỏi bề mặt chất lỏng.
2.10. Bộ thí nghi c. Kết quả tham khảo
- Đường kính ngoài và trong c
Bảng 2. 25. Kết quả đo đLần đo D (mm) Lần đo D (mm) 1 51,84 2 51,82 3 51,84 Giá trị TB 51,83
- Sai số tuyệt đối của phép đo đ
Bảng 2. 26. Kết quả đo trọng l Lần đo 1 2 3 Giá trị Sai số
thí nghiệm xác định hệ số căng mặt ngoài của ch
ng kính ngoài và trong của vòng nhôm
ết quả đo đường kính ngoài và trong của vòng nhôm
D (mm) D (mm) d (mm)
84 0,01 50,02
82 0,01 50,02
84 0,01 50,02
83 0,01 50,02
ố tuyệt đối của phép đo đường kính trong, ngoài của v
ết quả đo trọng lượng của vòng nhôm và lực bứt v khỏi bề mặt chất lỏng n đo P (N) F (N) 0,044 0,065 0,045 0,065 0,044 0,064 ị TB 0,044 0,065 0,0003 0,0003 a chất lỏng òng nhôm d (mm) 0 0 0 0 ủa vòng nhôm ực bứt vòng nhôm ra
- Sai số tuyệt đối của phép đo trọng lượng của vòng nhôm, lực bứt vòng nhôm ra khỏi bề mặt chất lỏng:
∆ = ∆ ± (∆ ) = 0,0003 ± 0,001 = 0,0013 ( )
∆ = ∆ ± (∆ ) = 0,0003 ± 0,001 = 0,0013 ( )
- Kết quả:
Trọng lượng của vòng nhôm:
= ± ∆ = 0,0440 ± 0,0013 ( )
Lực bứt vòng nhôm ra khỏi bề mặt chất lỏng:
= ± ∆ = 0,0650 ± 0,0013 ( )
- Sai số tỉ đối của phép đo:
=Δ =∆ +∆ +∆ + ∆
+ ̅ = 0,015 ( / )
- Giá trị trung bình của hệ số căng bề mặt chất lỏng :
=
( + ̅) = 0,06 ( / )
- Sai số tuyệt đối của phép đo :
∆ = = 0,0009 ( / )
- Hệ số căng bề mặt của nước : = ± ∆ = 0,0600 ± 0,0009 ( / )
2.3.8. Thí nghiệm “Xác định nhiệt nóng chảy của nước đá”
a. Mục tiêu
- Nắm được các khái niệm quá trình chuyển pha, nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy, sự cân bằng pha và biến đổi pha
- Biết cách đo nhiệt nóng chảy của nước đá
- Hiểu phương pháp hiệu chỉnh nhiệt độ khi hệ vật không hoàn toàn cách nhiệt
b. Video hướng dẫn TN
Video 8.1:Giới thiệu về bộ TN xác định nhiệt nóng chảy của nước đá Nội dung chủ yếu của video: Video này trình bày về các dụng cụ TN, các chú ý khi dùng nhiệt lượng kế, các chú ý khi dùng cân.
2.11. Bộ
Video 8.2: Xácđ Nội dung chủ y xác định nhiệt nóng chả c. Kết quả tham khảo - Khi chưa cho đá
Bảng 2. 27- Khi cho đá - Khi cho đá Bảng 2. Thời gian (phút) 0 Nhiệt độ ( 63 Thời gian (phút) 17,02 Nhiệt độ ( 5
thí nghiệm xác định nhiệt nóng chảy của nư ácđịnh nhiệt nóng chảy của nước đá
yếu của video: Video này trình bày về cách ti ảy của nước đá, tính nhiệt nóng chảy của nư
27. Kết quả nhiệt độ của hệ khi chưa cho đá
ảng 2. 28. Kết quả nhiệt độ của hệ khi cho đá
2,03 5,02 7,70 10,20 63 62 61 60 59 17,02 24,60 26,82 29,03 31,67 9 10 11 12 a nước đá cách tiến hành a nước đá. ưa cho đá 10,20 14,24 52 34,07 13
Hình 2.12. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của nước - Ta tìm được giá trị = 45℃ à = 7℃ - Ta tìm được giá trị = 45℃ à = 7℃
- Nhiệt nóng chảy của nước đá:
= ( +
∗)( − )
− + = 312 ( / )
2.3.9. Thí nghiệm “Xác định nhiệt dung riêng của chất rắn”
a. Mục tiêu
- Nắm được các khái niệm nhiệt dung và nhiệt dung riêng
- Hiểu được các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt dung riêng của một chất - Biết cách xác định nhiệt dung riêng của chất rắn
b. Video hướng dẫn TN
Video 9.1: xác định nhiệt dung riêng của chất rắn bằng nhiệt lượng kế Nội dung chủ yếu của video: Video này trình bày về cách tiến hành xác định nhiệt dung riêng của bi đồng và bi thủy tinh, tính nhiệt dung riêng của bi đồng và bi thủy tinh.
0 10 20 30 40 50 60 70 0 5 10 15 20 25 30 35 40 N h i ệ t đ ộ ( ℃ ) Thời gian (phút)
2.13. Bộ thí nghi c. Kết quả tham khảo
- Bi đồng
Bảng 2. 29. Kết quả nhiệt độ xác định nhiệt dung ri
Lần TN 1 2 3 TB
Nhiệt độ ban đầu của h
Nhiệt độ ban đầu của vật rắn:
Nhiệt độ của hệ nhiệt l bằng:
Bảng 2. 30
Vật rắn Bi đồng
thí nghiệm xác định nhiệt dung riêng của chấ
ết quả nhiệt độ xác định nhiệt dung riêng của chất rắn
t1 t
24 70
24 70
24 70
24 70
hệ nhiệt lượng kế, que khuấy và nước:
ệt độ ban đầu của vật rắn:
ệt độ của hệ nhiệt lượng kế, que khuấy, nước và chất rắn ở trạng thái cân
30. Kết quả cân khối lượng vật rắn và nước
m2 (g) M 64,23 69 ất rắn ủa chất rắn ( 27 27 27 27 ất rắn ở trạng thái cân ớc M (g) 69,98
Khối lượng của vật rắn:
= 69,98 ± 0,01 (g)
Khối lượng của nước:
= 64,23 ± 0,01 (g)
- Giá trị trung bình của nhiệt dung riêng :
̅ = (20 + )( ̅ − ̅ )
( ̅ − ̅) = 351 ( / . )
- Sai số tương đối của nhiệt dung riêng:
=Δ ̅ = ∆ +∆ + ∆ − + ∆ +∆ + ∆ − = 0,7 ( / . )
- Kết quả của phép đo nhiệt dung riêng của bi đồng:
= ̅ ± ∆ = 351,0 ± 0,7 ( / . )
2.4. Đánh giá video hướng dẫn thí nghiệm
Từ hệ thống video hướng dẫn TN ở trên đã giúp đỡ phần nào về kĩ năng thực nghiệm cho SV ngành sư phạm vật lí, làm tài liệu hữu ích cho SV khóa dưới có thể tham khảo trong quá trình học tập. Hệ thống video TN được xây dựng có những ưu, nhược điểm sau:
- Hệ thống video hướng dẫn ngắn gọn, xúc tích, dễ hiểu hơn.
- Thời gian TN từ 2-5 phút, lời nói rõ ràng, truyền tải được nội dung kiến thức cần thiết ở mỗi bài TN và những lưu ý khi tiến hành.
- Qua video hướng dẫnTN thì SV có thể gây hứng thú hơn, tiến hành TN nhanh hơn và xử lí được kết quả trong một khoảng thời gian nhất định.
Bên cạnh những ưu điểm như vậy thì một số video vẫn còn tồn tại những nhược điểm dưới đây:
- Lời nói cần rõ ràng hơn, lưu loát hơn nữa, cần loại bỏ những âm thanh bên ngoài ảnh hưởng đến video.
- Cần sử dụng những phần mềm có chất lượng hơn nữa để hình ảnh video được sắc nét.
- Cần trình bày các thao tác TN rõ ràng hơn để từ đó SV có thể tiến hành TN thành công.
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2
Sau khi hoàn thành xong chương 2, tôi đã đưa được hệ thống hệ các bài TN Cơ – Nhiệt trong môn thực hành TN vật lí đại cương, đưa ra được các bài TN cần phải xây dựng có tại phòng TN vật lí của trường Đại học Hùng Vương. Dựa trên cơ sở lí thuyết như trên tôi đã tiến hành xây dựng thành công 20 video hướng dẫn TN của 9 bài TN thuộc học phần TN Cơ – Nhiệt, giúp đỡ phần nào cho SV trong quá trình học tập môn TN Cơ – Nhiệt.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Qua quá trình thực hiện khóa luận “Xây dựng hệ thống video hướng
dẫn thí nghiệm Vật lí đại cương phần Cơ – Nhiệt”, khóa luận đã đạt được
những kết quả sau:
- Tìm hiểu được đặc điểm, chức năng và phân loại được các loại thí nghiệm trong dạy học vật lí nhằm phục vụ cho sinh viên những kiến thức cần thiết khi học một đơn vị kiến thức vật lí.
- Đưa ra được hệ thống các kĩ năng thực hành thí nghiệm cần thiết.Xác định được hệ thống những điều kiện cần để xây dựng một video thí nghiệm vật lí.
- Hệ thống lại các bài thí nghiệm Vật lí đại cương phần Cơ – Nhiệt ở bộ môn Vật lí trường Đại học Hùng Vương. Xác định được các bài thí nghiệm còn hoạt động được, còn thiếu hay đã hỏng.
- Trên cơ sở các bài thí nghiệm thực hiện được, đề tài đã xây dựng hệ thống video hướng dẫn thí nghiệm phần Cơ – Nhiệt theo đúng các quy trình hướng dẫn được xây dựng trong đề cương chi tiết của học phần.
- Tiến hành thí nghiệm nhằm xác định kết quả chính xác đối với các bài thí nghiệm khi đặt các thông số theo đúng hướng dẫn.
Tuy đề tài đã thu được những kết quả nhất định, song do thời gian thực hiện đề tài chưa nhiều, video hướng dẫn chưa đưa vào áp dụng nên đề tài không thể tránh khỏi một số sai sót, hạn chế.
2. Kiến nghị
Để hệ thống video hướng dẫn TN có tác dụng tốt hơn trong việc dạy học học phần “TN Cơ – Nhiệt”, tôi đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo:
- Cần phải nghiên cứu kĩ hơn nữa các TN để đưa ra được những mấu chốt cần lưu ý trong bài TN.
- Nghiên cứu phối hợp giữa video TN với các phương tiện dạy học khác. - Xây dựng video TN chuyên nghiệp hơn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lương Duyên Bình (2004), Vật lí đại cương (tập 1), NXB Giáo dục, Hà Nội.
[2].Lê Thị Thanh Bình, Nguyễn Ngọc Long (2007), Thực tập Vật lí đại cương (tập 1), NXB ĐHQG, Hà Nội.
[3]. Hà Văn Hùng (2000), Các phương tiện dạy học Vật lí, ĐHSP Vinh.
[4]. Nguyễn Văn Khải, Nguyễn Duy Chiến, Phạm Thị Mai (2008), Lý luận dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Giáo dục, Hà Nội.
[5]. Nguyễn Duy Thắng (2000), Thực hành Vật lí đại cương, NXB Giáo dục, Hà Nội.
[6]. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2011),
Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB ĐH Sư Phạm, Hà Nội. [7]. Nguyễn Long Tuyên, Nguyễn Thanh Đình (2013), Đề cương bài giảng TN Cơ – Nhiệt, bộ môn Vật lí Trường Đại học Hùng Vương.