Thí nghiệm vật lý phổ thông

Thí nghiệm vật lý phổ thông
Biên tập bởi:
Nguyễn Xuân Thành
Thí nghiệm vật lý phổ thông
Biên tập bởi:
Nguyễn Xuân Thành
Các tác giả:
PGS.T.S Nguyễn Ngọc Hưng
Phiên bản trực tuyến:
/>MỤC LỤC
1. Vai trò của phương tiện dạy học
2. Vai trò của máy vi tính trong dạy học
3. Vai trò của máy vi tính trong dạy học vật lý
4. Vai trò của phần mềm mô phỏng
5. Máy vi tính hỗ trợ các thí nghiệm vật lí
6. Máy tính hỗ trợ phân tích video
7. Bộ thí nghiệm trên đệm không khí
8. Cách sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số
9. Thí nghiệm: quy luật đường đi của chuyển động nhanh dần đếu với bộ máng và
đồng hồ hiện số
10. Thí nghiệm: sự rơi tự do của các vật bộ máng và đồng hồ hiện số
11. Thí nghiệm: quy luật đường đi của chuyển động thẳng đếu với bộ đệm khí trung
quốc
12. Thí nghiệm: đo vận tốc trung bình của chuyển động nhanh dần đều với bộ đệm khí
trung quốc
13. Thí nghiệm: đo vận tốc tức thời của chuyển động nhanh dần đều với bộ đệm khí
trung quốc
14. Thí nghiệm: quy luật đường đi của chuyển động nhanh dần đếu với bộ đệm khí
trung quốc
15. Tài liệu tham khảo
Tham gia đóng góp

1/40
Vai trò của phương tiện dạy học
"Phương tiện dạy học là các phương tiện sư phạm đối tượng - vật chất do giáo viên hoặc
(và) học sinh sử dụng dưới sự chỉ đạo của giáo viên trong quá trình dạy học, tạo những
điều kiện cần thiết nhằm đạt được mục đích dạy học".
Chức năng chủ yếu của phương tiện dạy học là tạo điều kiện cho học sinh nắm
vững chính xác, sâu sắc kiến thức, phát triển năng lực nhận thức và hình thành nhân cách
của học sinh. Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng, phương
tiện dạy học đã chứng tỏ vai trò to lớn của mình ở tất cả các khâu: tạo động cơ, hứng thú
học tập của học sinh; cung cấp các cứ liệu thực nghiệm nhằm khái quát hoá hoặc kiểm
chứng các kiến thức về các khái niệm, định luật vật lý, mô phỏng các hiện tượng, quá
trình vật lý vi mô, đề cập các ứng dụng của các kiến thức vật lý trong đời sống và kỹ
thuật; sử dụng trong việc ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hoá kiến thức, kỹ năng của
học sinh; hỗ trợ việc kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng
Theo lý luận dạy học hiện đại, phương tiện dạy học hỗ trợ hoạt động của giáo viên và
học sinh ở tất cả các pha của tiến trình giải quyết nhiệm vụ nhận thức.
Ở pha chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức, phát biểu vấn đề, phương tiện
dạy học trước hết là công cụ hỗ trợ cho giáo viên xây dựng tình huống vấn đề, tạo hứng
thú nhận thức và động cơ hoạt động của học sinh. Khi đã nhận nhiệm vụ, phương tiện
dạy học lại là công cụ để học sinh hoạt động giải quyết nhiệm vụ được giao. Trong quá
trình giải quyết nhiệm vụ, nếu học sinh gặp trở ngại thì chính phương tiện dạy học lại có
tác dụng hỗ trợ để học sinh ý thức được vấn đề cần giải quyết. Chẳng hạn, giáo viên có
thể sử dụng các thiết bị quen thuộc giao cho học sinh tiến hành các thí nghiệm đơn giản,
có tính nghịch lý chỉ ra các hiện tượng, quá trình vật lý mới mẻ mà học sinh không thấy
trong cuộc sống hàng ngày để kích thích tính tò mò tự nhiên của học sinh. Các vật thật,
mô hình vật chất, tranh ảnh, các thí nghiệm định tính mở đầu mô tả một quá trình vật lý,
một hiện tượng vật lý nào đó trái với quan niệm ban đầu của học sinh có thể được giáo
viên thiết kế thành một nhiệm vụ nhận thức giao cho học sinh tiến hành nhằm tạo ra cho
học sinh nhu cầu tìm hiểu, giải thích
Sau khi học sinh đã ý thức được vấn đề, trong pha hành động độc lập, tự chủ,

phương tiện dạy học đóng vai trò quyết định đến sự thành công của học sinh trong hoạt
động tìm tòi giải quyết vấn đề đó. Trong quá trình hoạt động, học sinh sử dụng các
phương tiện truyền thống để lập phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ và bố trí thí
nghiệm, tiến hành đo đạc, thu thập, xử lý số liệu thực nghiệm nhằm xây dựng và kiểm
tra giả thuyết. Thông qua việc quan sát học sinh hoạt động tự chủ với các phương tiện
dạy học, giáo viên có thể phát hiện được những khó khăn trở ngại mà học sinh gặp phải
để động viên kịp thời và đưa ra những định hướng cần thiết giúp học sinh vượt qua. Khi
2/40
cần thiết, các phương tiện dạy học có tác dụng hỗ trợ để giáo viên đưa ra những định
hướng có hiệu quả cao. Đối với việc xây dựng những kiến thức không thể tiến hành thí
nghiệm thực, mô hình vật chất có vai trò rất quan trọng trong hoạt động nhận thức của
học sinh. Trong dạy học, giáo viên tổ chức cho học sinh xây dựng mô hình, thao tác với
mô hình để xây dựng và kiểm tra giả thuyết nhằm hình thành kiến thức mới.
Trong pha tranh luận, thể chế hóa và vận dụng tri thức mới, phương tiện dạy học
là công cụ để học sinh trình bày, tranh luận và bảo vệ kết quả hoạt động của mình hoặc
của nhóm. Đặc biệt là ở khâu vận dụng tri thức mới, phương tiện dạy học đóng một vai
trò quan trọng như trong các bài tập thí nghiệm, các bài thí nghiệm thực hành Cũng
trong quá trình vận dụng tri thức mới vừa xây dựng được với việc sử dụng các phương
tiện thực nghiệm sẽ tiếp tục làm nảy sinh vấn đề mới và đi đến một nhiệm vụ nhận thức
tiếp theo của tiến trình dạy học.
Tóm lại, ở tất cả các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề, các phương tiện dạy
học truyền thống đều đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ hoạt động nhận thức của
học sinh cũng như hoạt động của giáo viên. Tuy nhiên, theo lý luận dạy học hiện đại về
tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh thì các phương tiện truyền thống bộc lộ nhiều
nhược điểm:
Khi cần tái hiện lại một hiện tượng, quá trình vật lý phức tạp hoặc có diễn biến nhanh thì
các phương tiện truyền thống không thực hiện được. Ví dụ như khi nghiên cứu các dạng
chuyển động nhanh trong cơ học, chỉ bằng một thí nghiệm đơn giản về chuyển động rất
nhanh của một vật (như chuyển động rơi tự do, chuyển động ném ngang, ném xiên, va
chạm, sóng ) thì bằng mắt thường học sinh khó có thể quan sát được những biến đổi

tọa độ theo thời gian của chuyển động đó, vì vậy mà cũng không thể tạo được một động
cơ thích hợp cho hoạt động của học sinh. Để giúp học sinh trong việc quan sát các quá
trình có diễn biến nhanh như trên, các phương tiện nghe nhìn hiện đại như phim video
có một vai trò lớn. Nhờ các đoạn phim quay chậm quá trình rơi tự do của một vật, học
sinh có thể sơ bộ nhận thấy được sự chuyển động nhanh dần của nó, qua đó mới tạo cho
học sinh nhu cầu muốn nghiên cứu cụ thể quy luật chuyển động của nó, xem đó có phải
là chuyển động nhanh dần đều hay không. Cũng nhờ phim video quay chậm lại sự va
chạm giữa hai vật mà học sinh có thể thấy được sự biến đổi chuyển động của chúng sau
va chạm, nảy sinh động cơ nghiên cứu quy luật của sự biến đổi ấy Tuy nhiên, tác dụng
của đoạn phim quay chậm còn rất hạn chế và không có khả năng hỗ trợ để học sinh hoạt
động tự chủ khám phá quy luật đó.
- Với những quá trình cơ học biến đổi nhanh thì việc thiết kế và tiến hành thí
nghiệm với các dụng cụ truyền thống gặp nhiều khó khăn, nhiều khi không thực hiện
được. Đối với các quá trình có thể tiến hành thí nghiệm thì lại đòi hỏi nhiều thời gian
thu thập số liệu, tính toán, vẽ đồ thị và thời gian kiểm tra sự đúng đắn của các giả thuyết.
Trong thời gian của tiết học, học sinh không có đủ thời gian để tiến hành các hoạt động
tư duy như dự đoán, đề xuất giả thuyết Giải pháp sử dụng phim video quay chậm thì
3/40
học sinh chỉ chủ yếu được quan sát lại quá trình một cách định tính mà không được tham
gia vào quá trình hoạt động xây dựng kiến thức. Nhằm giải quyết những khó khăn đó,
hiện nay trong dạy học người ta đã sử dụng ngày càng nhiều hơn sự hỗ trợ của máy vi
tính và các phần mềm.
4/40
Vai trò của máy vi tính trong dạy học
Vai trò của máy vi tính trong dạy học
Do có những tính năng mới và ưu việt nên trong khoảng ba, bốn mươi năm gần đây,
máy vi tính đã được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của xã hội như: kinh tế,
quốc phòng, nghiên cứu khoa học Trong lĩnh vực giáo dục, người ta cũng đã và đang
nghiên cứu sử dụng máy vi tính trong dạy học.
Nhờ chức năng có thể tạo nên, lưu trữ và hiển thị lại một khối lượng thông tin vô cùng

lớn dưới dạng văn bản, hình ảnh và âm thanh nên máy vi tính được sử dụng để hỗ trợ
giáo viên trong việc minh hoạ các hiện tượng, quá trình tự nhiên cần nghiên cứu. Tất cả
các văn bản, hình ảnh hay âm thanh cần minh hoạ cho bài học đều có thể được chọn lọc,
sắp xếp trong máy vi tính và được trình bày nhanh chóng với chất lượng cao theo một
trình tự bất kỳ trong giờ học (không mất thời gian chép, vẽ lại). Máy vi tính thể hiện tính
ưu việt của nó hơn hẳn các phương tiện dạy học khác còn ở chỗ: Ngay tức khắc, theo
ý muốn của giáo viên, nó có thể phóng to, thu nhỏ, làm chậm, làm nhanh, dừng lại quá
trình đang xảy ra hay chuyển sang nghiên cứu quá trình khác.
Nhiều chương trình (phần mềm) đã xây dựng nhằm hỗ trợ cho việc tự học, tự ôn tập của
học sinh, trong đó các yếu tố kích thích hứng thú, phát huy tính tích cực, tự lực cũng như
trí lực của học sinh được hết sức chú trọng. Việc kiểm tra, đánh giá với sự hỗ trợ của
máy vi tính cũng đã và đang được thử nghiệm trong lĩnh vực dạy học, để đảm bảo được
tính khách quan, chính xác cao của công việc kiểm tra, đánh giá. Nhiều chương trình
(phần mềm) tự kiểm tra, đánh giá đã đảm bảo thực hiện các mối liên hệ ngược trong quá
trình dạy học.
Bên cạnh đó, máy vi tính còn sử dụng trong việc mô phỏng, mô hình hoá các hiện tượng,
quá trình cần nghiên cứu. Nhờ các phần mềm về đồ họa (như Turbo Pascal ) hay phần
mềm thiết kế ( trong Computer Aided Design, viết tắt là CAD) , ta có thể mô phỏng
các hiện tượng, quá trình nghiên cứu thông qua các dấu hiệu, mối quan hệ có tính bản
chất nhất của đối tượng đó để tạo điều kiện thuận lợi cho qúa trình nhận thức của học
sinh. Tương tự như thế, nhờ máy vi tính ta có thể xây dựng mô hình về các đối tượng
nghiên cứu, giúp cho việc nhận thức đối tượng đó thuận lợi hơn. Đặc biệt là nhờ máy vi
tính và các phần mềm, ta có thể xây dựng và quan sát mô hình tĩnh hay mô hình động ở
các góc độ khác nhau, trong không gian 1, 2 hay 3 chiều, với đủ loại màu sắc khác nhau
có trong tự nhiên
Do có khả năng tạo nên, lưu trữ, hiển thị, truy nhập cũng như trao đổi các nội dung bất
kỳ với khối lượng thông tin khổng lồ dưới dạng văn bản, hình ảnh và âm thanh nên máy
5/40
vi tính ngày nay được kết nối với mạng Internet và được sử dụng như một trong các
phương tiện dạy học trên mạng Internet.

6/40
Vai trò của máy vi tính trong dạy học vật lý
Vai trò của máy vi tính trong dạy học vật lí
Bên cạnh các ứng dụng thường thấy trong các môn học khác như: học, ôn tập bằng
máy, kiểm tra, đánh giá bằng máy, xử lí và tính toán các kết quả bằng máy v v thì
máy vi tính còn có thể được ứng dụng chủ yếu trong dạy học vật lí ở các lĩnh vực quan
trọng sau:
- Mô phỏng các đối tượng vật lí cần nghiên cứu.
- Hỗ trợ các thí nghiệm vật lí.
- Hỗ trợ cho việc phân tích phim video ghi các quá trình vật lí thực.
Do máy vi tính là thiết bị đa phương tiện có thể ghép nối với các thiết bị hiện đại
khác trong nghiên cứu vật lí và có tính năng hết sức ưu việt trong việc thu thập dữ liệu,
xử lí dữ liệu cũng như trình bày các kết quả xử lí một cách tự động và cực kì nhanh
chóng, chính xác và đẹp đẽ nên nó đã được sử dụng rất thành công trong các lĩnh vực
nêu trên, góp phần giải quyết các khó khăn mà các phương tiện dạy học trước nó chưa
giải quyết được trọn vẹn. Với những tính năng đó, máy vi tính là phương tiện hỗ trợ rất
có hiệu quả trong việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lý.
Sau đây, chúng tôi chỉ đi sâu phân tích vai trò của máy vi tính về phương diện này.
7/40
Vai trò của phần mềm mô phỏng
Vai trò của phần mềm mô phỏng
Với các hiện tượng, quá trình vật lý vi mô, để tạo điều kiện cho học sinh có thể tham gia
vào hoạt động tự chủ chiếm lĩnh kiến thức thì không thể thiếu được sự hỗ trợ của các
phần mềm mô phỏng. Tùy vào mục đích sư phạm mà người ta có thể viết phần mềm mô
phỏng cho phù hợp với từng giai đoạn hoạt động của học sinh. Ở giai đoạn đầu, phần
mềm có thể cho chạy tự động để minh họa hiện tượng, tạo tình huống có vấn đề nhằm
chuyển giao nhiệm vụ cho học sinh. Với các quá trình có diễn biến nhanh và phức tạp
như các chuyển động cong, dao động, phần mềm mô phỏng giúp học sinh có được cái
nhìn sơ bộ về sự biến đổi của từng đại lượng để từ đó định hướng được cho những hành
động tiếp theo nhằm giải quyết vấn đề. Ví dụ trong chuyển động ném ngang, ném xiên,

để học sinh có thể tự xây dựng và vận dụng phương pháp tọa độ để giải quyết bài toán
thì phần mềm mô phỏng chuyển động này góp phần quan trọng trong việc tạo động cơ
hứng thú ban đầu. Sau khi học sinh đã ý thức được vấn đề, ở pha hoạt động tự chủ, tìm
tòi giải quyết vấn đề, phần mềm mô phỏng có thể được xây dựng để học sinh nghiên
cứu tương tự như tiến hành thí nghiệm thực và qua đó giúp học sinh đưa ra giả thuyết.
Các phần mềm mô phỏng như thế đồng thời cũng có tác dụng hỗ trợ học sinh trong việc
thiết kế các thí nghiệm trong thực tế nhằm kiểm tra giả thuyết.
8/40
Máy vi tính hỗ trợ các thí nghiệm vật lí
Máy vi tính hỗ trợ các thí nghiệm vật lí
Trong quá trình nhận thức vật lý, thí nghiệm vật lý là một khâu quan trọng không
thể thiếu được. Khi tiến hành thí nghiệm nhằm nghiên cứu một định luật, quá trình vật
lý nào đó thì đồ thị thực nghiệm biểu diễn mối quan hệ giữa các đại lượng trong định
luật, quá trình đó có vai trò hết sức quan trọng. Dựa vào đồ thị chúng ta không chỉ có thể
giải thích được diễn biến của hiện tượng, quá trình vật lý mà điều quan trọng hơn là khi
nhìn vào đồ thị chúng ta có thể dễ dàng phát hiện và dự đoán mối quan hệ có tính quy
luật giữa các đại lượng mà mối quan hệ này có thể được biểu diễn bởi các hàm số toán
học đã biết, trong nhiều trường hợp phát biểu thành định luật vật lý Để có thể vẽ được
đồ thị thực nghiệm thì đòi hỏi phải thu thập được một số lượng lớn dữ liệu từ việc đo
đạc, tính toán và đòi hỏi rất nhiều thời gian vì vậy mà cho dù có muốn thì cũng không
thể thực hiện được trên lớp trong giờ học chính khóa với các dụng cụ thí nghiệm truyền
thống. Vì vậy, để có thể tạo điều kiện tổ chức cho học sinh hoạt động hoạt động tự chủ
chiếm lĩnh kiến thức đòi hỏi phải có các phương tiện dạy học giúp học sinh có thể nhanh
chóng thu thập được dữ liệu thực nghiệm, vẽ được đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa
các đại lượng làm cơ sở cho hoạt động tư duy như phân tích, so sánh, khái quát hóa và
dự đoán xây dựng giả thuyết.
Một vai trò đặc biệt quan trọng của máy vi tính trong dạy học giải quyết vấn đề
là hỗ trợ các thí nghiệm vật lý. Các thí nghiệm ghép nối với máy tính giúp cho việc thu
thập số liệu và xử lý kết quả một cách nhanh chóng, tạo điều kiện về mặt thời gian để
tăng cường các hoạt động tư duy sáng tạo của học sinh như đề xuất dự đoán, xây dựng

giả thuyết. Chẳng hạn với bộ thí nghiệm cơ học trên đệm khí ghép nối với máy tính,
ngoài việc giúp đỡ học sinh trong việc thu thập số liệu, các phần mềm còn hỗ trợ học
sinh trong việc tính toán, vẽ đồ thị thực nghiệm. Căn cứ vào các đồ thị mà học sinh có
thể khái quát và đưa ra dự đoán về quy luật của chuyển động được khảo sát Ngoài ra,
với tính ưu việt của mình, máy vi tính và các phần mềm còn có vai trò to lớn trong giai
đoạn vận dụng kiến thức mới cũng như hỗ trợ đắc lực trong việc tự học, ôn tập, củng cố
kiến thức của học sinh. Ví dụ như các phần mềm để học sinh tự kiểm tra đánh giá kiến
thức có vai trò quan trọng trong quá trình củng cố, mở rộng, đào sâu, hệ thống hoá kiến
thức
9/40
Máy tính hỗ trợ phân tích video
Máy tính hỗ trợ phân tích video
Trong quá trình nhận thức vật lý, thí nghiệm vật lý là một khâu quan trọng không
thể thiếu được. Khi tiến hành thí nghiệm nhằm nghiên cứu một định luật, quá trình vật
lý nào đó thì đồ thị thực nghiệm biểu diễn mối quan hệ giữa các đại lượng trong định
luật, quá trình đó có vai trò hết sức quan trọng. Dựa vào đồ thị chúng ta không chỉ có thể
giải thích được diễn biến của hiện tượng, quá trình vật lý mà điều quan trọng hơn là khi
nhìn vào đồ thị chúng ta có thể dễ dàng phát hiện và dự đoán mối quan hệ có tính quy
luật giữa các đại lượng mà mối quan hệ này có thể được biểu diễn bởi các hàm số toán
học đã biết, trong nhiều trường hợp phát biểu thành định luật vật lý Để có thể vẽ được
đồ thị thực nghiệm thì đòi hỏi phải thu thập được một số lượng lớn dữ liệu từ việc đo
đạc, tính toán và đòi hỏi rất nhiều thời gian vì vậy mà cho dù có muốn thì cũng không
thể thực hiện được trên lớp trong giờ học chính khóa với các dụng cụ thí nghiệm truyền
thống. Vì vậy, để có thể tạo điều kiện tổ chức cho học sinh hoạt động hoạt động tự chủ
chiếm lĩnh kiến thức đòi hỏi phải có các phương tiện dạy học giúp học sinh có thể nhanh
chóng thu thập được dữ liệu thực nghiệm, vẽ được đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa
các đại lượng làm cơ sở cho hoạt động tư duy như phân tích, so sánh, khái quát hóa và
dự đoán xây dựng giả thuyết. Các phần mềm phân tích video đã giúp cho việc giải quyết
các vấn đề đó.
Với một phần mềm được xây dựng để thực hiện các chức năng đó, trong dạy học

chúng ta có thể sử dụng nó để hỗ trợ cho quá trình hoạt động nhận thức của học sinh
một cách có hiệu quả khi nghiên cứu các quá trình cơ học có diễn biến nhanh, nhất là
các chuyển động cong như chuyển động ném ngang, ném xiên và dao động cơ học.
10/40
Bộ thí nghiệm trên đệm không khí
BỘ THÍ NGHIỆM TRÊN ĐỆM KHÔNG KHÍ
Dụng cụ thí nghiệm:
- Đệm khí và bơm nén khí (220V - 250W)
- Xe trượt (2 chiếc)
- Bộ phận đo thời gian: Gồm đồng hồ, 2 cửa quang điện, 2 giá cửa quang điện, giắc cắm
và dây nối.
Đồng hồ có 4 chế độ đo:
+ Chế độ đo S
1
: Đo khoảng thời gian che sáng cửa quang điện của thanh cản quang.
+ Chế độ đo S
2
: Đo khoảng thời gian giữa hai lần che sáng cửa quang điện.
+ Chế độ đo J: Đếm số lần che sáng cửa quang điện.
+ Chế độ đo T: Đo khoảng thời gian giữa 3 lần che sáng.(Dùng để đo chu kỳ của vật dao
động)
Đồng hồ có 3 mức chính xác: 0,1ms; 1ms; 10ms.
Nút "Reset" khi ấn vào thì số chỉ thị trên đồng hồ về 0.
11/40
- Hộp phụ kiện: (Gồm nhiều dụng cụ).
+ Thanh cản quang, tấm cản quang.
+ Ròng rọc, phễu.
+ Đệm chân, đệm cao.
+ Gia trọng.
+ Ốc vít cố định gia trọng.

+ Đĩa va chạm, giá bắn.
+ Lò xo.
+ Dây nilon, dây cao su.
+ Ống dẫn dây.
+ Kim thép
12/40
Cách sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số
Cách sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số
Đồng hồ hiện số kí hiệu J0201- 4B Memory Time- Counter
Thông số kỹ thuật
- Màn hình số 4LED (0,8’’).
- Thời gian đo 0~999,9 giây.
- Thang đếm 0~9999.
- Điện áp sử dụng 220V±10%AC, tần số 50Hz.
Bảng điều khiển
Mặt trước
Hình 7. Mặt trước đồng hồ đo thời gian
- Màn hình LED 4 số
- Đơn vị đo thời gian
- Nút “Funtions/Reset”
- Hiển thị chế độ chọn
13/40
- Sự thay đổi chế độ làm việc
- Nút đóng ngắt nam châm điện
- Đèn hiển thị cho nút đóng ngắt của nam châm điện
Nút Funtion/Reset
Khi có tín hiệu ở cửa quang điện, ấn nút này hệ đo trở về 0.
Khi không có tín hiệu ở cửa quang điện, ấn nút này sẽ chuyển sang chế độ đo khác.
Nút Changeover
Khi sử dụng chế độ đo Timing I và Timing II

b. Mặt sau
Hình 8. Mặt sau đồng hồ đo thời gian
1. Ổ cắm dây cho nam châm điện.
2. Ổ cắm dây cho cửa quang điện P2.
3. Ổ cắm dây cho cửa quang điện P1.
4. Công tắc nguồn.
5. Dây nguồn.
Chức năng và cách sử dụng
- Timing I
Ghi thời gian che mỗi cửa quang điện
- Timing II
14/40
Ghi thời gian đi hết quãng đường từ cửa quang điện 1 đến cửa quang điện 2.
- Collision
Nó được dùng trong va chạm của các vật có khối lượng bằng nhau và không bằng nhau
+ Chế độ Collision: Đo khoảng thời gian va chạm.
+ Chế độ Acceleration: Đo gia tốc của vật chuyển động.
+ Chế độ Gravity Acceleration: Đo gia tốc rơi tự do.
+ Chế độ Cycles: Tính thời gian trung bình cho 10 chu kỳ quay (21 lần chắn cửa quang
điện).
+ Chế độ Count: Đếm số lần chắn cửa quang điện.
Khi dùng đồ hồ ở chế độ đo nào ta bấm nút Funtion để chuyển chế độ đo, đến chế độ đo
nào thì đèn báo ở chế độ đó sáng đồng thời là điều chỉnh về 0.
Khi đang dùng ở một chế độ ta muốn
Khi đo thời gian thì đơn vị tính là miligiây (ms), nếu vượt quá thang đo mili giây (ms)
thì đồng hồ tự động chuyển sang đơn vị tính là giây. Khi ở đơn vị nào thì đèn báo ở đơn
vị đó sẽ sáng.
15/40
Thí nghiệm: quy luật đường đi của chuyển
động nhanh dần đếu với bộ máng và đồng

hồ hiện số
Thí nghiệm: quy luật đường đi của chuyển động nhanh dần đếu với bộ
máng và đồng hồ hiện số
Mục đích của thí nghiệm trong bài là gì?
Với bộ đệm khí thì cần sử dụng những dụng cụ gì để tiến hành thí nghiệm này? Trình
bày cách bố trí thí nghiệm.
Hãy trình bày các bước tiến hành thí nghiệm và lập bảng ghi số liệu nếu cần.
Tiến hành thí nghiệm.
Thí nghiệm này được sử dụng trong bài học nào? Hãy soạn thảo tiến trình dạy học bài
có sử dụng thí nghiệm này.
Trả lời :
Mục đích thí nghiệm:
- Nghiệm lại quy luật đường đi của chuyển động nhanh dần đều:
+ Khi vận tốc ban đầu v
0
= 0, công thức đường đi là S = at
2
/2, nghiệm lại quy luật
đường đi là S ~ t
2
+ Khi vận tốc ban đầu v
0
≠ 0, nghiệm lại quy luật DS = l
2
- l
1
= l
3
- l
2

= = at
2
- Đo gia tốc của chuyển động nhanh dần đều.
16/40
Dụng cụ thí nghiệm: - Máng nghiêng và giá đỡ, - Viên
bi, - Đồng hồ hiện số với hai cổng quang điện,
Lắp ráp và bố trí thí nghiệm: + Nối 2 cửa quang điện được
gắn trên máng nghiêng vào đồng hồ hiện số. Bật công tắc
nguồn của đồng hồ.+ Đặt viên vi vào kẹp giữ bi ở đỉnh máng
nghiêng.+ Đặt đồng hồ ở chế độ đo S
2
, dùng 2 cửa quang
điện để đo thời gian xe chuyển động giữa hai cửa quang điện.
Phương án 1.
- Đánh dấu trên máng nhôm vị trí của viên bi O.
- Lần lượt đánh dấu trên thanh nhôm các vị trí A, B, C, của cửa quang điện 2 sao
cho OB = 4OA, OC = 9OA, OD = 16OA, thỏa mãn BC - AB = CD - BC. Chuyển động
cảu vật là nhanh dần đều nên thời gian vật đi hết các quãng đường AB, BC, CD bằng
nhau. Cần chọn các quãng đường này sao cho thuận tiện khi tính toán. (Ví dụ OA=5cm,
OB=20cm, OC=45cm, OD=80cm, …)
- Nối đồng hồ với nguồn điện 220V, bấm cồng tắc mở ở phía sau đồng hồ.
- Đặt cửa quang điện thứ 1 ở vị trí A, cửa quang điện thứ 2 ở vị trí B.
- Lắp bi vào khoá giữ bi K. Ấn nút Function ở mặt trước đồng hồ đặt ở chế độ Timing
II và để cho đồng hồ chỉ số 0. Ấn khoá giữ bi K để thả cho bi chuyển động. Thời gian
ghi được trên đồng hồ là thời gian bi chuyển động trên đoạn AB (t
1
).
- Dịch cửa quang điện 1 đến B, cửa quang điện 2 đến C và lặp lại như trên ta xác định
được thời gian bi chuyển động trong đoạn BC (t
2

).
- Dịch cửa quang điện 1 đến C, cửa quang điện 2 đến D và lặp lại như trên ta xác định
được thời gian bi chuyển động trong đoạn CD (t
3
).
17/40
- So sánh t
1
, t
2
, t
3
và rút ra kết luận về chuyển động của viên bi là nhanh dần đều.
- Tính gia tốc theo công thức:
DS=BC-AB= CD-BC = at
2
(Theo số liệu trên DS=10cm)
Phương án 2.
- Cửa quang điện 1 được lắp sát phía trên và nối với đồng hồ ở chốt cắm P1, cửa quang
điện 2 ở dưới và nối với đồng hồ ở chốt cắm P2.
- Đánh dấu trên máng nhôm vị trí của viên bi O.
- Lần lượt đánh dấu trên thanh nhôm các vị trí A, B, C, của cửa quang điện 2. Khoảng
cách giữa hai cửa quang điện (OA, OB, OC, …) chính là quãng đường viên bi sẽ chuyển
động trong khoảng thời gian tương ứng chỉ trên đồng hồ. Cần chọn các quãng đường
này sao cho thuận tiện khi tính toán. (Ví dụ OA=5cm, OB=20cm, OC=80cm, …)
- Nối đồng hồ với nguồn điện 220V, bấm cồng tắc mở ở phía sau đồng hồ.
- Lắp bi vào khoá giữ bi K. Ấn nút Function ở mặt trước đồng hồ đặt ở chế độ Timing
II và để cho đồng hồ chỉ số 0. Ấn khoá giữ bi K để thả cho bi chuyển động. Đọc thời
gian ghi được trên đồng hồ.
- Đặt cửa quang điện 2 vào các vị trí đã đánh dấu trên thanh nhôm. Lắp bi vào khoá giữ

bi K, ấn nút Function cho kim đồng hồ về 0, rồi lặp lại thí nghiệm tương tự trước.
- Tính các khoảng thời gian tương ứng. So sánh tỉ số 2s/t
2
. Rút ra kết luận về tính chất
của chuyển động.
- Đọc tỉ số 2s/t
2
ở các lần đo khác. Tính gia tốc của chuyển động.
Phương án một
18/40
Phương án hai
19/40
Thí nghiệm: sự rơi tự do của các vật bộ
máng và đồng hồ hiện số
Thí nghiệm: sự rơi tự do của các vật bộ máng và đồng hồ hiện số
Mục đích của thí nghiệm trong bài là gì?
Với bộ đệm khí thì cần sử dụng những dụng cụ gì để tiến hành thí nghiệm này? Trình
bày cách bố trí thí nghiệm.
Hãy trình bày các bước tiến hành thí nghiệm và lập bảng ghi số liệu nếu cần.
Tiến hành thí nghiệm.
Thí nghiệm này được sử dụng trong bài học nào? Hãy soạn thảo tiến trình dạy học bài
có sử dụng thí nghiệm này.
Trả lời :
Mục đích thí nghiệm:
- Nghiên cứu quy luật của chuyển động rơi tự do bằng 2 phương pháp:
+ Khi vận tốc ban đầu v
0
= 0, công thức đường đi là h = gt
2
/2, nghiệm lại quy luật

đường đi là h ~ t
2
+ Khi vận tốc ban đầu v
0
≠ 0, nghiệm lại quy luật Dh = l
2
- l
1
= l
3
- l
2
= = gt
2
- Đo gia tốc rơi tự do.
20/40
Dụng cụ thí nghiệm: - Máng đặt thẳng đứng và giá đỡ, -
Viên bi, - Đồng hồ hiện số với hai cổng quang điện,
Lắp ráp và bố trí thí nghiệm: + Nối 2 cửa quang điện được
gắn trên máng nghiêng vào đồng hồ hiện số. Bật công tắc
nguồn của đồng hồ.+ Đặt viên vi vào kẹp giữ bi ở đỉnh máng
thẳng đứng.+ Đặt đồng hồ ở chế độ đo S
2
, dùng 2 cửa quang
điện để đo thời gian xe chuyển động giữa hai cửa quang điện.
Phương án 1 Bố trí dụng cụ thí nghiệm như trên. - Dùng
dây dọi kiểm tra phương thẳng đứng của máng nhôm. Sao
cho khi bi rơi đúng vào lọ đựng bông ở dưới Đánh dấu trên
máng nhôm vị trí của viên bi O Lần lượt đánh dấu trên
thanh nhôm các vị trí A, B, C, của cửa quang điện 2 sao

cho OB = 4OA, OC = 9OA, OD = 16OA, thỏa mãn BC - AB
= CD - BC. Chuyển động rơi là nhanh dần đều nên thời gian
vật đi hết các quãng đường AB, BC, CD bằng nhau. Cần
chọn các quãng đường này sao cho thuận tiện khi tính toán.
(Ví dụ OA=5cm, OB=20cm, OC=45cm, OD=80cm, …)-
Nối đồng hồ với nguồn điện 220V, bấm cồng tắc mở ở phía
sau đồng hồ Đặt cửa quang điện thứ 1 ở vị trí A, cửa quang
điện thứ 2 ở vị trí B Lắp bi vào khoá giữ bi K. Ấn nút
Function ở mặt trước đồng hồ đặt ở chế độ Timing II và để
cho đồng hồ chỉ số 0. Ấn khoá giữ bi K để thả cho bi rơi.
Thời gian ghi được trên đồng hồ là thời gian bi rơi trên đoạn
AB (t1) Dịch cửa quang điện 1 đến B, cửa quang điện 2 đến
C và lặp lại như trên ta xác định được thời gian bi rơi trong
đoạn BC (t2). - Dịch cửa quang điện 1 đến C, cửa quang điện
2 đến D và lặp lại như trên ta xác định được thời gian bi rơi
trong đoạn CD (t3). - So sánh t1, t2, t3 và rút ra kết luận về
chuyển động rơi tự do của viên bi là nhanh dần đều Tính gia
tốc rơi tự do theo công thức:DS=BC-AB= CD-BC = gt2
21/40
(Theo số liệu trên DS=10cm)Phương án 2 Bố trí dụng cụ thí
nghiệm như trên. Cửa quang điện 1 được lắp sát phía trên và
nối với đồng hồ ở chốt cắm P1, cửa quang điện 2 ở dưới và
nối với đồng hồ ở chốt cắm P2. - Dùng dây dọi kiểm tra
phương thẳng đứng của máng nhôm. Sao cho khi bi rơi đúng
vào lọ đựng bông ở dưới Đánh dấu trên máng nhôm vị trí
của viên bi O Lần lượt đánh dấu trên thanh nhôm các vị trí
A, B, C, của cửa quang điện 2. Khoảng cách giữa hai cửa
quang điện (OA, OB, OC, …) chính là quãng đường viên bi
sẽ rơi trong khoảng thời gian tương ứng chỉ trên đồng hồ.
Cần chọn các quãng đường này sao cho thuận tiện khi tính

toán. (Ví dụ OA=5cm, OB=20cm, OC=80cm, …)- Nối đồng
hồ với nguồn điện 220V, bấm cồng tắc mở ở phía sau đồng
hồ Lắp bi vào khoá giữ bi K. Ấn nút Function ở mặt trước
đồng hồ đặt ở chế dộ Timing II và để cho đồng hồ chỉ số 0.
Ấn khoá giữ bi K để thả cho bi rơi. Đọc thời gian ghi được
trên đồng hồ Đặt cửa quang điện 2 vào các vị trí đã đánh
dấu trên thanh nhôm. Lắp bi vào khoá giữ bi K, ấn nút
Function cho kim đồng hồ về 0, rồi lặp lại thí nghiệm tương
tự trước. - Tính các khoảng thời gian tương ứng. So sánh tỉ số
2h/t2. Rút ra kết luận về tính chất của chuyển động rơi Đọc
tỉ số 2h/t2 ở các lần đo khác. Tính gia tốc rơi tự do.
22/40
23/40