Giáo án vật lý 12 học kì 1 tiết 10

Tuần: 5
Tiết: 10

 Giáo án Vật Lý 12 – Ban cơ bản

Trường THPT Phú Hữu

THỰC HÀNH
KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Nhận biết có 2 phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lí.
Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay một định luật để biết để suy ra định luật mới
rồi dùng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của nó.
Phương pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số giữa các
đại lượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới.
Biết dùng phương pháp thực nghiệm để xác định:
- Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao động nhỏ, không phụ thuộc
khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thí nghiệm.
- Tìm ra bằng thí nghiệm T = a l , với hệ số a ≈ 2, kết hợp với nhận xét tỉ số

2π
≈ 2 với g = 9,8 m/s2, từ đó
g

nghiệm lại công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn. Ứng dụng kết quả đo a để xác định gia tốc
trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm.
2. Kĩ năng
- Lựa chọn được các độ dài l của con lắc và cách đo đúng để xác định l với sai số nhỏ nhất cho phép.
- Lựa chọn được các loại đồng hồ đo thời gian và dự tính hợp lí số lần dao động toàn phần cần thực hiện để
xác định chu kì của con lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%.

- Kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm: Lập bảng ghi kết quả đo kèm sai số. Xử lí số liệu bằng cách lập
các tỉ số cần thiết và bằng cách vẽ đồ thị để xác định giá trị của a, từ đó suy ra công thức thực nghiệm về chu kì
dao động của con lắc đơn, kiểm chứng công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn, và vận dụng tính
gia tốc g tại nơi làm thí nghiệm.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk.
- Chọn bộ 3 quả cân có móc treo 50 g.
- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01 s, cộng thêm sai số chủ quan của người đo là 0,2 s
thì sai số của phép đo sẽ là ∆t = 0,01 s + 0,2 s = 0,21 s. Thí nghiệm với con lắc đơn có chu kì T ≈ 1,0 s, nếu đo
thời gian của n = 10 dao động là t ≈ 10 s, thì sai số phạm phải là:

∆t ∆T 0,21
2
=
≈
≈ 2% . Thí nghiệm cho ∆T ≈ 1.
≈ 0,02s . Kết quả này đủ chính xác, có thể chấp nhận
t
T
10
100

được. Trong trường hợp dùng đồng hồ đo thời gian hiện số với cổng quang điện, có thể đo T với sai số ≤ 0,001 s.
2. Học sinh
- Đọc kĩ bài thực hành để định ra mục đích và quy trình thực hành.
- Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hướng việc thực hành.
- Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị và lập sẵn các bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo
thực hành trong Sgk.
3. Dụng cụ:

Mỗi lớp 6 bộ dụng cụ, mỗi bộ gồm: 3 quả nặng 50 g, 100 g, 150 g. Một số sợi dy mảnh. Một giá thí nghiệm
chắc chắn. Một đồng hồ bấm giây. Một thước 300 mm. Giấy vẽ đồ thị hoặc giấy kẻ ô. Mẫu báo cáo thực hành.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu cơ sở lý thuyết liên quan đến bài thực hành.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi trong sgk.
Nêu cấu tạo của con lắc đơn.
Cho biết cách đo chiều dài của con lắc đơn.
Nêu cách làm thí nghiệm để phát hiện ra sự phụ thuộc
của chu kì dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ
vào biên độ dao động.
Nêu cách làm thí nghiệm để phát hiện ra sự phụ thuộc


 Giáo án Vật Lý 12 – Ban cơ bản

Trường THPT Phú Hữu

của chu kì dao động của con lắc đơn với biên độ nhỏ
vào chiều dài con lắc.
Nêu cách làm thí nghiệm để xác định chu kì T với sai
số ∆t = 0,02 s khi dùng đồng hồ bấm dây có sai số là
±0,2 s.
Hoạt động 2 (15 phút): Thí nghiệm tìm hiểu sự phụ thuộc của chu kỳ dao động của con lắc đơn vào biên độ.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Yêu cầu học sinh chọn con lắc với m = 50 g, l = 50
Chọn, lắp ráp con lắc đơn theo yêu cầu.
cm.

Với mỗi trường hợp cho con lắc đơn thực hiện 10 lần
Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao dao động, đo thời gian, tính toán và ghi kết quả vào
động của con lắc đơn với các biên độ khác nhau: A 1 = bảng 6.1.
3 cm, A2 = 6 cm, A3 = 9 cm, A4 = 18 cm.
Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và biên độ
Yêu cầu học sinh rút ra định luật về mối liên hệ giữa dao động của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.
chu kì và biên độ dao động của con lắc đơn dao động
với biên độ nhỏ.
Hoạt động 3 (15 phút): Thí nghiệm tìm hiểu sự phụ thuộc của chu kỳ dao động của con lắc đơn vào khối lượng.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Yêu cầu học sinh chọn con lắc với l = 50 cm và khối
Chọn, lắp ráp từng con lắc đơn theo yêu cầu.
lượng lần lượt là 50 g, 100 g và 150 g.
Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao
Với mỗi trường hợp cho con lắc đơn thực hiện 10 lần
động của các con lắc đơn có khối lượng khác nhau.
dao động, đo thời gian, tính toán và ghi kết quả vào
bảng 6.2.
Yêu cầu học sinh rút ra định luật về mối liên hệ giữa
Rút ra định luật về mối liên hệ giữa chu kì và khối
chu kì và khối lượng của vật nặng của con lắc đơn dao lượng của vật nặng của con lắc đơn dao động với biên
động với biên độ nhỏ.
độ nhỏ.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------BGH DUYỆT

TỔ DUYỆT

GIÁO VIÊN SOẠN

DANH HOÀNG KHẢI