Báo cáo Thực hành con lắc đơn vật lí 12 docx

BÁO CÁO THỰC HÀNH:
1. MỤC ĐÍCH:
• Hiểu được phương án thí nghiệm để xác định chu kì của con lắc đơn.
• Thực hiện được thí nghiệm xác định chu kì dao động của con lắc đơn.
• Tính được gia tốc trọng trường từ kết quả thí nghiệm.
• Củng cố kiến thức về dao động cơ, kĩ năng sử dụng thước đo độ dài và đồng hồ
đo thời gian.
2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT
• Khái niệm về con lắc đơn, dao động nhỏ.
• Các công thức về dao động của con lắc đơn:
S = s
0
cos
ω
t;
ω
=
l
g
• Chú ý đến tác dụng của gia tốc trọng trường đối với dao động của con lắc đơn.
3. PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM:
a) Dụng cụ thí nghiệm:
 Một giá đỡ cao 1m để treo con lắc, có tấm chỉ thị nằm ngang với các vạch chia
đối xứng.
 Một cuộn chỉ.
 Một đồng hồ bấm giây.
 Một thước đo độ dài có độ chia tới mm.
 3 quả nặng 15g, 20g và 25g.
b) Tiến trình thí nghiệm:
 Bước 1: Tạo một con lắc đơn với độ dài dây treo 70cm và quả nặng 20g, treo lên
giá đỡ sao cho dây treo gần sát với tấm chỉ thị.

 Bước 2: Cho con lắc dao động với góc lệch ban đầu 5
0
và điều chỉnh sao cho mặt
phẳng dao động của con lắc song song với tấm chỉ thị. Sau đó, đo thời gian t để
con lắc thực hiện 20 chu kỳ. Lưu ý chọn thời điểm t
0
sao cho dễ quan sát. Thay
đổi góc lệch ban đầu để có các giá trị t khác nhau.
 Bước 3: Giữ nguyên dây treo 70 cm, góc lệch 5
0
, thay vật nặng bằng 2 vật nặng
có khối lượng lần lượt là 15g và 25g. Sau đó, đo thời gian t để con lắc thực hiện
20 chu kỳ.
 Bước 4: Giữ nguyên vật nặng 20g và góc lệch 5
0
, thay đổi chiều dài dây treo
thành 75cm và 80 cm. Sau đó, đo thời gian t để con lắc thực hiện 20 chu kỳ.
 Bước 5: Từ các giá trị t, nhận xét và tìm cách tính chu kì T của con lắc và tính gia
tốc trọng trường tại nơi đang làm thí nghiệm.
4. K ẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
Phần 1: Làm lần lượt 3 bước 2, 3, 4.
a) Giữ nguyên chiều dài dây treo và khối lượng vật nặng. Thay đổi góc lệch có 3 giá trị
khác nhau.
Hằng số: l = 0,700 (m) m = 0,020 (kg)
).(
0
α
t (s)
T =
20

t
(s)
g =
2
2
.4
T
l
π
(m/s
2
)
5,000 33,710 1,686 9,721
8,000 33,500 1,675 9,849
10,000 34,050 1,7025 9,534
)/(698,9
3
534,9849,9712,9
3
321
)(
2
scm
ggg
Ag =
++
=
++
=
)/(158,0

2
)(
2
minmax
scm
gg
Ag =
−
=∆
b) Giữ nguyên chiều dài dây treo và góc lệch, thay đổi để có 3 giá trị m.
Hằng số : l = 0,700 (m)
0
000,5=
α
m (kg) t (s)
T =
20
t
(s)
g =
2
2
.4
T
l
π
(m/s
2
)
0,020 33,700 1,685 9,733

0,015 33,580 1,679 9,803
0,025 33,920 1,696 9,607
)/(714,9
3
607,9803,9733,9
3
321
)(
2
scm
ggg
Bg =
++
=
++
=
)/(098,0
2
)(
2
minmax
scm
gg
Bg =
−
=∆
c) Giữ nguyên quả nặng và góc lệch, thay đổi l để có 3 giá trị.
Hằng số : m = 0,020 (kg)
0
000,5=

α
l (m) t (s)
T =
20
t
(s)
g =
2
2
.4
T
l
π
(m/s
2
)
0,700 33,660 1,683 9,756
0,750 34,910 1,746 9,713
0,800 36,040 1,802 9,726
)/(732,9
3
726,9713,9756,9
3
321
)(
2
scm
ggg
Cg =
++

=
++
=
)/(015,0
2
)(
2
minmax
scm
gg
Cg =
−
=∆
Phần 2: Tổng hợp kết quả 3 bước:
)/(217,0
3
015,0098,0158,0
3
2
sm
gCgBgA
g =
++
=
∆+∆+∆
=∆
)/(715,9
3
732,9714,9698,9
3

)()()(
2
sm
CgBgAg
g =
++
=
++
=
%234,2
715,9
217,0
==
∆
g
g
5. NHẬN XÉT ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHÉP ĐO.
Ưu điểm: Dễ thực hiện.
Nhược điểm: Bị phụ thuộc lớn vào môi trường, dụng cụ đo và người đo.
Câu hỏi cuối bài:
Có thể làm thí nghiệm về con lắc đơn với góc lệch tương tự như hình 7.1 được không?
Tại sao?
Trả lời:
Không thể làm thí nghiệm với con lắc đơn như hình 7.1 vì con lắc đơn này có góc lệch
35
0
nên có thể không xảy ra hiện tượng dao động điều hòa. Bài thực hành này chỉ thực
hiện với các con lắc có góc lệch bé hơn 10
0
.