Sách Giáo Khoa Vật Lý 12

6. thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật của con lắc đơn6. thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật của con lắc đơn6. thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật của con lắc đơn

6. thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật của con lắc đơn6. thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật của con lắc đơn6. thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật của con lắc đơn
6. thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật của con lắc đơn6. thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật của con lắc đơn6. thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật của con lắc đơn

Bài 6. thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật của con lắc đơn –

khảo sát thực nghiệm để phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài con lắc đơn đối với chu kì dao động t. từ đó tìm ra công thức tính chu kì t = và ứng dụng tính gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm. dụng cụ thí nghiệm: ba quả nặng có móc treo 50g; một sợi dây mảnh dài 1 m ; một giá thí nghiệm dùng treo con lắc đơn, có cơ cấu điều chỉnh chiều dài con lắc đơn: một đồng hồ bấm giây (sai số+0.2s) hoặc đồng hồ đo thời gian hiện số có cổng quang điện : một thước 500 mm : một tờ giấy kẻ ô milimét (hoặc giấy kẻ ô vuông).|| – tiên hanh thi nghiem1. chu kì dao động tcủa con lắc đơn phụ thuộc vào biên độ dao động như thế nào ?- chọn quả nặng có khối lượng m = 50 g, mắc vào đầu tự do của sợi dây mảnh không dãn treo trên giá thí nghiệm để tạo thành con lắc đơn. điều chỉnh chiều dài con lắc đơn (tính từ điểm treo cố định đến trọng tâm của quả nặng) đúng bằng 500 cm. kéo quả nặng lệch khỏi vị trí cân bằng một khoảng a = 3 cm cho dây treo con lắc nghiêng đi một góc a so với phương thẳng đứng rồi thả cho nó tự do dao động. đo thời gian i con lắc thực hiện 10 dao động toàn phần và ghi kết quả đo vào bảng 6.1.– thực hiện phép đo trên với các giá trị khác nhau của biên độ a (a = 3, 6, 9, 18 cm) rồi ghi tiếp các kết quả đo vào bảng 6.1.bảng 6.1 m=50g, i=500 cm a góc lệch thời gian 10 daoa (cm) sinor = α (ο) động t{5)a = 3.0 . . t1 ‐ ….. ± …..az = 6,0 | „ | „. t7 = ….. ± …..a = 9.0 ܨܹܐ = ….. ± …..a = 18 —– —– (a = ….. + …..tính các giá trị sino, o, i, t. theo bảng 6, 1, từ đó rút ra định luật về chu kì của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.2. chu kì dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào khối lượng m của con lắc như thế nào ?mắc thêm các quả nặng để thay đổi khối lượng của con lắc đơn (m = 50, 100, 150 g), đồng thời điều chỉnh độ dài dây treo để giữ cho độ dài 1 của con lắc đơn không thay đổi vẫn đúng bằng 500 cm (lưu ý rằng khi thay đổi hoặc thêm bớt quả nặng thì trọng tâm của m đương nhiên sẽ thay đổi). đo thời gian i con lắc thực hiện 10 dao động toàn phần với biên độ đủ nhỏ (xác định theo kết quả đo trên bảng 6.1) ứng với mỗi trường hợp, rồi ghi kết quả vào bảng 6.2.bảng 6.2 |=500 cm, a=….. cmthời gian 10ರಂ động chu kì t{5)50 エ(s) 100 (s)150 …(s)chu kli t(s) 28chiều dài | (cm)tính chu kì t theo bảng 6.2, so sánh ta với tb, và tc để rút ra định luật về khối lượng của con lắc đơn.phát biểu định luật về khối lượng của con lắc đơn dao động inho (or < 10°):3. chu kì dao động của con lắc đơn phụ thuộc chiều dài con lắc như thế nào ? - dùng con lắc đơn có m = 50 g, chiều dài 1) = 50.0 cm và đo thời gian 10 dao động toàn phần để xác định chu kì t1, ghi vào bảng 6.3. - thay con lắc đơn có chiều dài lần lượt là l, rồi lạ (thay đổi tuỳ chọn từ 40 cm đến 60 cm) để đo thời gian 10 dao động toàn phần và xác định chu kì t2 và tạ, - tính bình phương các chu kì tỉ. tả tả và các tỉ sốtio ti til " l- " la - ghi các kết quả đo và tính được vào bảng 6.3.bảng 6,3 thời gian chu ki 21-2 to na t = 1 ot(s) t(s) t (s2) it (s'/cm) s ssssssmssss 2. lt=...it 71 = ..... + ..... t. f. e. 元一 . ± .. t - - 2- 2 - (2= ..... + ،،،،، 72= ..... + ،،،،، 72 = ..... +..... 7- = ....± ... 2 t2 2- 3 - 「3=・キ t= ... t. t3=・土 1, = ..... ± .....– vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của t vào chiều dài 1 của con lắc đơn. rút ra nhận xét. – vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của t° vào chiều dài 1 của con : lắc đơn. rút ra nhận xét.- phát biểu định luật về chiều dài của con lắc đơn:4. kết luân a) từ các kết quả nhận được ở trên suy ra: chu kì dao động của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không phuthuoc vao ............................................ mà tỉ lệ với - - - - - - - - - - - - của con lắc theo công thức: t’ = avi, trong đó kết quả thí nghiệm cho ta giá trị a = ........... b) theo công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn dao động với biên độ (góc lệch) nhỏ:(*) g 27trong đó < 2 (với g lấy bằng 9,8 m/s°) gso sánh kết quả đo a cho thấy công thức (*) đã được (không được) nghiệm đúng. c) tính gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm theo giá trị a thu được từ thực nghiệm.29báo cáo thưc hanhkhảo sát thức nghiệm các đinh luât dao đông của con lấc đonhọ và tên : lόp : tó: ................. ngày làm thực hành :1 - muc. đích thưchanhii - cơ sở lí thuyêt: trả lời các câu hỏi sau. 1. con lắc đơn có cấu tạo như thế nào ? chiều dài 1 của con lắc đơn được đo như thế nào ? 2. cần làm thế nào để phát hiện ra sự phụ thuộc của chu kì dao động t của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ vào biên độ dao động ? 3. cần làm thế nào để phát hiện ra sự phụ thuộc của chu kì dao động t của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ vào chiều dài 1 của con lắc đơn ? 4. làm cách nào để xác định chu kì t với sai số at = 0,02 s khi dùng đồng hồ có kim giây ? cho biết sai số khi dùng đồng hồ này là + 0.2 s (gồm sai số chủ quan khi bấm và sai số dụng cụ).iii - kêt quả1. khảo sát ảnh hưởng của biên độ dao động đối với chu kì tcủa con lắc đơn r-1 - 7 = - - 7=구 =– chu kì ti = 0 = - - - - - t = 10 = ... ; ts 10 ------ phát biểu định luật về chu kì của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:302. khảo sát ảnh hưởng của khối lượng con lắc m đối với chu kì dao động tcon lắc khối lượng ma có chu kì ta = ... 土...(s) con lắc khối lượng ma có chu kì tb = . 土・ (s). con lắc khối lượng mo có chu kì tc = . 土...(s) phát biểu định luật về khối lượng của con lắc đơn : ...3. khảo sát ảnh hưởng của chiều dài con lắc đơn i đối với chu kì dao động tcăn cứ các kết quả đo và tính được theo bảng 6.3, vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của t vào 1 và đồ thị phụ thuộc của t° vào 1:1 (m) 1 (m)hình 6,1 hình 6,2 đô thị t= [[[] ðó thi t? = f() nhận xét a) đường biểu diễn t = f(1) có dạng ........... cho thấy rằng : chu kì dao động t s ss ss ss với độ dài con lắc đơn. đường biểu diễn t° = f(/) có dạng ................. cho thấy rằng: bình phương chu kì dao động t”....................... với độ dài con lắc đơn. t’ = kỉ, suy ra t = a.nĩ.- phát biểu định luật về chiều dài của con lắc đơn : “chu kì dao động của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không phụ thuộc vào mà tỉ lệ với ssssssssssss của độ dài con lắc, theo công thức: t’ = trong đó a là hệ số góc của đường biểu diễn t’ = f(i).31 b) công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn dao động với biên độ (góc lệch) nhỏ : i t=27 v; g2 đã được nghiệm đúng, với tỉ số: a ............... gtừ đó tính được gia tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm : 一±一 2 g ο αντι το (m/s)(không yêu cầu xác định sai số phép đo)4. xác định công thức về chu kì dao động của con lắc đơn từ các kết quả thực nghiệm suy ra: chu kì dao động của con lắc đơn dao độngvới biên độ nhỏ không phụ thuộc vào ... mà tỉ lệ- - - - - của chiều dài 1 con lắc đơn và tỉ lệ...... của gia tốc rơi tự do tại nơi làm thí nghiệm, t =câu hởi va bai tâp1. dự đoán xem chu kì dao động t của một con 3. có thể đo chu kì con lắc đơn có chiều dài lắc đơn phụ thuộc vào những đại lượng đặc | < 10 cm hay không? vì sao ? trưng!"), của nó như thế nào ? làm cách 4. dùng con lắc dài hay ngắn sẽ cho kết quả nào để kiếm ta từng dự đoán đó bằng chính xác hơn khi xác định gia tốc rơi tự do g thí nghiệm ? tại nơi làm thí nghiệm ?2. chu kì dao động của con lắc đơn có phụ thuộc vào nơi làm thí nghiệm hay không ? làm cách nào để phát hiện điều đó bằng thí nghiệm ?32 1. các đại lượng đặc trưng cho tính tuần hoàn của dao động điều hoàa) chu kì t b) tần số f c) tần số góc ()2. phương trình của dao động điều hoà. công thức của vận tốc và gia tốc a) phương trình của dao động điều hoà : a = acos(o + (p) (x là li độ của vật dao động) b) công thức của vận tốc: u = x' = -coa sin(cot + (p) c) công thức của gia tốc: α = υ, = -ω. εν3. con lắc lò xo a). lực kéo về: f = -k (\ là li độ của vật m)b) chu ki; t = 273 vảitj12-c-ac) cơ năng của con lắc w = 10 + k2 2 2 (mốc thế năng ở vị trí cân bằng)nếu bỏ qua mọi ma sát thì cơ năng của con lắc là hằng số. 4. con lắc đơn a) lực kéo về (khi biên độ góc nhỏ): sf - '8(s là li độ cong của vật m) b) chu kì (khi biên độ góc nhỏ):t = 2;"| 9.c) cơ năng (biên độ góc ơ có thể lớn đến 90°) : w = moش + mgl (1 — coscy)nếu bỏ qua mọi ma sát thì cơ năng của con lắc là hằng số. 5. dao động tắt dần. dao động cưỡng bức. cộng hưởng a) dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần. b) dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì. c) dao động gây ra bởi một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức.34d). hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng. điều kiện cộng hưởng :f=/0. 6, phương pháp giản đồ fre-nen a). mỗi dao động điều hoà được biểu diễn bằng một vectơ quay, vẽ tại thời điểm ban đầu. b). phép cộng đại số hai li độ của dao động điều hoà cùng phương cùng tần số được thay thế bằng phép tổng hợp hai vecto quay. c) vectơ tổng biểu diễn dao động tổng hợp. bằng các tính toán trên giản đồ fre-nen, ta tìm được biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp.3.vātl 12-c-b

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 2.5 / 5. Số lượt đánh giá: 11

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Print Friendly, PDF & Email