SKKN sáng kiến kinh ngiệm kinh nghiệm ôn thi học sinh giỏi và ôn thi đại học phần xác định giải bài toán nêu phương án thí nghiệm và xử lý kết quả thí nghiệm

M ỤC L ỤC
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lí do chọn đề tài……………………………………………………
II. Phạm vi đề tài và phƣơng pháp nghiên cứu……………………….
1. Phạm vi đề tài………………………………………………………
2. Phƣơng pháp nghiên cứu…………………………………………...
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

Trang
1
1
1
1
1
2

I. Cơ sở lí luận của phƣơng pháp giải các bài toán xác định phƣơng
án thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm……………………………

2

1. Phƣơng pháp giải các bài toán xác định phƣơng án thi nghiệm
2. Tính sai số và xử lí số liệu thu đƣợc từ thí nghiệm ........................
II. Thực trạng của việc dạy học bài toán xác định phƣơng án thí
nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm.....................................................
1. Thực trạng........................................................................................
2. Kết quả thực trạng............................................................................
III.Các bài toán xác định phƣơng án thí nghiệm và xử lí kết quả thí
nghiệm ..................................................................................................
1. Các bài toán xác định phƣơng án thí nghiệm..................................
2. Các bài toán xử lí kết quả thí nghiệm..............................................

IV. Những lƣu khi thực hiện...............................................................
1. Về phía giáo viên.............................................................................
2. Về phía học sinh..............................................................................
V. Kiểm nghiệm..................................................................................
C. KẾT LUẬN....................................................................................
I. Kết luận…………...........................................................................
II. Kiến nghị, đề xuất……..................................................................
Tài liệu tham khảo..............................................................................
Phụ lục……………………………………………………………….

2
2
4
4
5
6
6
14
17
17
17
17
19
19
19
20

Trang 0

A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Để đáp ứng yêu cầu của quá trình hội nhập, toàn cầu hóa, giáo dục Việt Nam
trong những năm qua đang tiến hành đổi mới căn bản, toàn diện. Nằm trong xu
hƣớng chung ấy, dạy học môn Vật lí từ truyền thụ một chiều chuyển sang chú
trọng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh. Trong phƣơng pháp
dạy học Vật lí hiện đại, bài tập thí nghiệm đóng vai trò vô cùng quan trọng.
Bài tập thí nghiệm vừa là bài tập, vừa là thí nghiệm nên sẽ phát huy đƣợc
năng lực tổng hợp bao gồ cả lí thuyết và thực hành cho học sinh. Trong phần bài
tập thí nghiệm có hai dạng bài khó là xác định phƣơng án thí nghiệm và xử lí kết
quả thí nghiệm.
Các dạng bài tập thí nghiệm này đòi hỏi học sinh phải vận dụng một cách
tổng hợp các kiến thức lí thuyết và thực nghiệm, các kĩ năng hoạt động trí óc và
chân tay, vốn hiểu biết và vật lí, kĩ thuật và thực tế đời sống để tự mình xây dựng
phƣơng án thí nghiệm, xác định và xử lí kết quả thí nghiệm. Có thể nói đây là bài
toán khó đối với không chỉ học sinh mà còn cả đối với giáo viên.
Mặt khác, trong đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh của nhiều tỉnh, thành phố
thƣờng có dạng bài tập nêu phƣơng án thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm.
Đồng thời trong đề thi minh họa kì thi quốc gia THPT của nhiều trƣờng THPT đã
xuất hiện các câu hỏi thuộc dạng bài toán xử lí kết quả thí nghiệm. Điều đó có
nghĩa là học sinh muốn đạt điểm cao trong các kì thi học sinh giỏi cấp tỉnh và thi
THPT quốc gia thì các em phải giải đƣợc các bài toán thí nghiệm.
Vậy làm thế nào để dạy học sinh một cách hiệu quả dạng bài tập xác định
phƣơng án thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm? Đó không chỉ là trăn trở của cá
nhân tôi mà là của nhiều giáo viên Vật lí đang trực tiếp giảng dạy môn Vật lí. Từ
kinh nghiệm thực tế ôn thi học sinh giỏi và ôn thi đại học của bản thân, tôi muốn
chia sẻ với đồng nghiệp “Kinh nghiệm dạy ôn thi học sinh giỏi và ôn thi đại học
phần xác định phương án thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm”.
II. PHẠM VI ĐỀ TÀI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
1. Phạm vi đề tài.

- Đối tƣợng là học sinh THPT đặc biệt là học sinh lớp 12.
- Chỉ chủ yếu đề cập đến cách giải quyết các bài toán nêu phƣơng án thí nghiệm
và xử lí kết quả thí nghiệm.
2. Phƣơng pháp nghiên cứu.
- Thống kê, phân tích, tổng hợp.

Trang 1


B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA PHƢƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN XÁC
ĐỊNH PHƢƠNG ÁN THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÍ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.
1. Phƣơng pháp giải các bài toán xác định phƣơng án thí nghiệm.
- Đây là loại bài tập yêu cầu học sinh xây dựng phƣơng án thí nghiệm để xác
định một đại lƣợng hoặc kiểm tra một quy luật, một hiện tƣợng hoặc một điều
kiện vật lý nào đó (Chỉ xây dựng phƣơng án, tính toán lập luận trên giấy, không
đo đạc, làm thí nghiệm thực)
- Bài tập xác định phƣơng án thí nghiệm tạo ra ở học sinh động cơ học tập, sự
hăng say tò mò khám phá xây dựng kiến thức mới, gây cho học sinh một sự hứng
thú, tự giác tƣ duy độc lập, tích cực sáng tạo.
- Thông qua bài tập thí nghiệm, học sinh sẽ có khả năng tổng hợp kiến thức lý
thuyết và thực nghiêm, các kỹ năng hoạt động trí óc và thực hành một cách khéo
léo, các vốn hiểu biết về vật lý, kĩ thuật và thực tế cuộc sống nhằm phát huy tốt
nhất khả năng suy luận và tu duy lô gíc
- Học sinh có thể đề xuất các phƣơng án thí nghiệm khác nhau gây ra không khí
tranh luận sôi nổi trong lớp
Các bƣớc giải bài toán xác định phƣơng án thí nghiệm:
+ Bƣớc 1: Đọc, hiểu đề bài
+ Bƣớc 2: Phân tích nội dung bài tập thí nghiệm.
- Học sinh nắm đƣợc cấu tạo, công dụng, cách sử dụng các dụng cụ thí nghiệm.

- Khi xác định một đại lƣợng cần tìm thì học sinh phải nắm đƣợc các công thức
vật lí có liên quan đến đại lƣợng cần tìm nhờ các dụng cụ thí nghiệm đề bài đã
cho.
+ Bƣớc 3: Xác định phƣơng án thí nghiệm.
2. Cách tính sai số và xử lí số liệu thu đƣợc từ thí nghiệm.
2.1. Để tính đƣợc sai số và xử lí số liệu giáo viên cần dạy cho học sinh các kỹ
năng sau :
Trang 2


- Biết cách tính giá trị trung bình và sai số của đại lƣợng vật lí đƣợc đo trực
tiếp.
- Vận dụng thành thạo các phƣơng pháp tính sai số của đại lƣợng đo gián tiếp.
- Từ bảng số liệu thực nghiệm, học sinh cần nắm vững phƣơng pháp xử lí số
liệu để tính giá trị trung bình và sai số của đại lƣợng đo gián tiếp.
- Nắm vững và thành thạo quy tắc làm tròn số và viết kết quả đo đại lƣợng vật
lí.
2.2. Phƣơng pháp xác định sai số của phép đo trực tiếp
Phƣơng pháp chung xác định giá trị trung bình và sai số ngẫu nhiên
- Giả sử đại lƣợng cần đo A đƣợc đo n lần. Kết quả đo lần lƣợt là A1, A2 ,...An . Đại
n

A  A  ....  An
lƣợng A  1 2

n

A
i 1

i

n

đƣợc gọi là giá trị trung bình của đại lƣợng A

trong n lần đo. Số lần đo càng lớn, giá trị trung bình A càng gần với giá trị thực A.
- Sai số tuyệt đối ứng với mỗi lần đo:
ΔA1 = A-A1 , ΔA2 = A-A2 , ...ΔAn = A-A

n

ΔA1 + ΔA 2 + ... +ΔA n
- Sai số tuyệt đối trung bình ứng với n lần đo: ΔA =
(sai số
n

ngẫu nhiên)
- Sai số tuyệt đối của phép đo là tổng của sai số ngẫu nhiên và sai số dụng cụ:
ΔA = ΔA + ΔA' ( sai số dụng cụ thƣờng lấy bằng nửa hoặc bằng
độ chia nhỏ nhất trên mỗi dụng cụ)
Kết quả đo lúc này đƣợc viết dƣới dạng: A = A  A
(Sai số tuyệt đối còn đƣợc tính nhƣ sau: ΔA =

A max - A min
)
2

- Ngoài sai số tuyệt đối, ngƣời ta còn sử dụng sai số tỉ đối đƣợc định nghĩa nhƣ
sau:

ΔA
.100 0 0
A
Kết quả đo đƣợc viết nhƣ sau: A = A ± δ 0 0

δ=

2.3. Công thức xác định sai số của phép đo gián tiếp
- Sai số của một tổng: Δ(a ± b) = Δa + Δb
- Sai số tỉ đối:
+ Của một tích:

Δ(ab)
Δa
Δb
=
+
ab
a
b

Trang 3


Δ(a/b)
Δa
Δb
=
+
a/b

a
b
n
Δ(a )
Δa
+ Của một lũy thừa: n = n
a
a
n
Δ( a )
1 Δa
+ Của một căn thức: n
=
n a
a

+ Của một thƣơng:

- Số chữ số có nghĩa của kết quả không đƣợc nhiều hơn số chữ số có nghĩa của dữ
kiện kém chính xác nhất.
2.4. Số chữ số có nghĩa (CSCN).
- Tất cả các chữ số từ trái sang phải, kể từ số khác không đầu tiên đều là chữ số có
nghĩa.
Ví dụ: Số 0,014030 có 5 CSCN.
Số 12,1 có 3 CSCN.
Số 1,50.103 có 3 CSCN.
- Quy tắc làm tròn số
- Nếu chữ số ở hàng bỏ đi có giá trị  5 thì chữ số bên trái nó vẫn giữ nguyên.
Ví dụ: 0,0731  0,07
- Nếu chữ số ở hàng bỏ đi có giá trị  5 thì chữ số bên trái nó tăng thêm một đơn

vị .
II. THỰC TRẠNG CỦA VIỆC DẠY HỌC BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH PHƢƠNG
ÁN THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÍ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Ở TRƢƠNG THPT.
1. Thực trạng.
1.1. Đối với dạng bài xác định phƣơng án thí nghiệm.
Trong sách giáo khoa không có bài nào trình bày cụ thể về cách xác định
phƣơng án thí nghiệm. Để làm đƣợc thì học sinh phải tổng hợp đƣợc tất cả các
kiến thức có liên quan đến đại lƣợng cần tìm.
Mặt khác vì dạng bài xác định phƣơng án thí nghiệm chỉ xuất hiện trong các
đề thi học sinh giỏi nên chỉ những giáo viên chuyên đứng đội tuyển mới nghiên
cứu còn giáo viên dạy, học sinh học ở các lớp cơ bản cũng không quan tâm đến.
Việc hƣớng dẫn học sinh giải đƣợc loại bài toán gặp rất nhiều khó khăn
1.2. Đối với bài toán xử lí kết quả thí nghiệm.
Trong chƣơng trình Vật lí 10 có bài “Sai số trong thí nghiệm thực hành” .
Tuy nhiên, đây lại là bài khá khó. Và trong quá trình học các bài thực hành Vật lí
ở trƣờng THPT việc áp dụng để xử lí kết quả thí nghiệm của học sinh còn rất lúng
túng.
Trang 4


Sang năm học 2014 – 2015 khi Bộ giáo dục và đào tạo có sự thay đổi về cấu
trúc đề thi nên trong rất nhiều đề thi thử của các trƣờng có uy tín ta thấy xuất hiện
các câu hỏi tƣơng đối khó về phần xử lí kết quả thí nghiệm. Thực tế ấy khiến học
sinh cần thiết phải đƣợc trang bị các kiến thức và kỹ năng cơ bản để giải quyết
các bài toán dạng này.
Qua khảo sát thực tế dạy học môn Vật lí ở các trƣờng THPT thuộc địa bàn
huyện Triệu Sơn tôi nhận thấy thực trạng của việc dạy học dạng bài toán xác định
phƣơng án thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm nhƣ sau:
- Đa phần các giáo viên có dạy nhƣng vì khó, năng lực học sinh hạn chế, thời
gian có hạn nên chỉ dừng lại dạy lí thuyết mà học sinh chƣa đƣợc thực hành

nhiều.
- Trong chƣơng trình ôn thi học sinh giỏi đa phần các giáo viên đứng đội
tuyển đều soạn giảng phần này thành một bài dạy cho học sinh. Và vì phần kiểm
tra chỉ trên lí thuyết nên giáo viên cũng chỉ dạy lí thuyết, học sinh ghi nhớ để làm
bài.
2. Kết quả của thực trạng
Thực trạng dạy học dạng bài xác định phƣơng án thí nghiệm và xử lí kết quả
thí nghiệm nhƣ trên đã dẫn tới kết quả là:
2.1. Về phía học sinh.
Đại đa số học sinh hiểu rất lơ mơ về dạng bài này. Qua khảo sát, tôi thấy
nhiều em không biết cách xác định phƣơng án thí nghiệm cho những thí nghiệm
rất quen thuộc và rất dễ. Tôi đã thử giao cho các em xử lí sai số kết quả thí
nghiệm nhƣng nhiều em rất lúng túng. Ngay cả các em là học sinh giỏi cũng cảm
thấy rất khó khăn khi học phần này. Có em còn xác định nếu gặp những câu dạng
này thì bỏ qua.
2.2. Về phía giáo viên.
Đây là dạng bài khó buộc giáo viên phải đầu tƣ nhiều thời gian công sức để
nghiên cứu và thực hành để có thể hƣớng dẫn cho học sinh học tốt. Trong quá
trình dạy học dạng bài này tôi thấy có những khó khăn sau:
Do các đồ dùng thí nghiệm và cơ sở vật chất của các nhà trƣờng còn hạn chế
nên giáo viên chƣa thể cho học sinh đƣợc thực hành đầy đủ các thí nghiệm trong
chƣơng trình học.Vì thế kỹ năng thực hành nói chung và kỹ năng xác định
phƣơng án thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm của học sinh còn yếu.

Trang 5


III. MỘT SỐ BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH PHƢƠNG ÁN THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÍ
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.
1. Các bài toán xác định phƣơng án thí nghiệm.

Bài 1: (Trích đề thi HSG Tỉnh Thanh Hóa năm học 2014 – 2015)
Cho các dụng cụ sau:
- Một máy biến áp
- Dây dẫn đủ dài có lớp cách điện
- Một vôn kế xoay chiều lí tƣởng có nhiều thang đo.
- Một nguồn điện xoay chiều ổn định.
Hãy trình bày một phƣơng án thí nghiệm để xác định số vòng của mỗi cuộn
dây của máy biến áp mà không phải tháo ra đếm số vòng?
Hƣớng dẫn
Vận dụng công thức của máy biến áp:

U1 N1
(1)
=
U2 N2

- Để hở mạch thứ cấp, mắc cuộn sơ cấp vào nguồn điện xoay chiều
- Dùng vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp U1 và cuộn thứ cấp U2.
- Quấn sợi dây nhỏ quanh lõi từ của máy biến áp khoảng 10 vòng
- Dùng vôn kế đo hiệu điện thế hai đầu cuộn dây vừa quấn, đo đƣợc giá trị U3.
- Ta sẽ có U3 ứng với N3 = 10 (vòng dây), từ đó áp dụng công thức (1) tính đƣợc
số vòng ứng với U1 và U2.
Bài 2: (Trích đề thi HSG Tỉnh Quảng Bình năm học 2012 – 2013)
Nêu một phƣơng án thực nghiệm xác định điện trở trong của một nguồn điện một
chiều. Dụng cụ gồm: một nguồn điện một chiều chƣa biết suất điện động và điện
trở trong, một ampe kế có điện trở không đáng kể, một điện trở R 0 đã biết giá trị,
một biến trở con chạy Rb có điện trở toàn phần lớn hơn R0, hai công tắc điện K1
và K2, một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không
_
đáng kể.

+ E
U
Chú ý: Không đƣợc mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn.
A
Hƣớng dẫn:
K1 R 0
- Bố trí mạch điện nhƣ hình vẽ (hoặc mô tả đúng cách mắc).
K2

- Bƣớc 1: Chỉ đóng K1: số chỉ ampe kế là I1.

Rb
Trang 6


Ta có: E = I1(r + R0)
- Bƣớc 1: Chỉ đóng K1: số chỉ ampe kế là I1.
Ta có: E = I1(r + R0)
(1)
- Bƣớc 2: Chỉ đóng K2 và dịch chuyển con chạy để
ampe kế chỉ I1. Khi đó phần biến trở tham gia vào
mạch điện có giá trị bằng R0
- Bƣớc 3: Giữ nguyên vị trí con chạy của biến trở ở bƣớc 2 rồi đóng cả K 1 và K2,
số chỉ ampe kế làI2. Ta có: E = I2(r + R0/2)
(2)
- Giải hệ phƣơng trình (1) và (2) ta tìm đƣợc:

r

(2 I1  I 2 ) R0

.
2( I 2  I1 )

Bài 3: Có một ampe kế có thể đo đƣợc dòng điện tối đa là I1 và một vôn kế có thể
đo đƣợc hiệu điện thế tối đa là U1. Làm thế nào để ampe kế trở thành một vôn kế
đo đƣợc hiệu điện thế tối đa là U2 và vôn kế trở thành ampe kế có thể đo đƣợc
dòng tối đa là I2 với các dụng cụ sau đây: Nguồn điện, biến trở, dây nối, một cuôn
dây nicrôm có điện trở suất  biết trƣớc, thƣớc đo có độ chia tới mm và một cái
bút chì?
Hƣớng dẫn :
- Lắp sơ đồ mạch điện nhƣ hình 1 để đọc số chỉ U và I của các dụng cụ và từ đó
có thể tính đƣợc điện trở của vôn kế:
RV 

U
.
I

- Sau đó, lắp mạch theo sơ đồ hình 2 sẽ
tính đƣợc điện trở của ampe kế qua số
chỉ của các dụng cụ: R A 

U'
.
I'

V
A

V

Hình 1

A
Hình 2

- Ampe kế đo đƣợc dòng tối đa là I1 nên hiệu điện thế tối đa mà nó chịu đƣợc là:
U1max = I1RA.
Để nó có thể đo đƣợc hiệu điện thế tối đa là U2 thì phải mở rộng thang đo n1
lần:
n1 

U2
U
 2 .
U1max I1 R A

Nhƣ vậy điện trở phụ cần mắc nối tiếp với nó là: R p  (n1 1) RA .
- Tƣơng tự đối với vôn kế:
Dòng điện tối đa mà nó đo đƣợc: I1max 

U1
.
RV

Trang 7


I2

Và cần mở rộng thang đo lên n2 lần: n2 

I1max



I 2 RV
.
U1

Nên điện trở shunt cần mắc song song với nó là: RS 

RV
.
n2  1

Theo các số liệu nhận đƣợc, cần làm các điện trở Rp và RS từ dây nicrôm
l
S

theo quan hệ R   .
- Đo S bằng cách cuốn nhiều vòng sát nhau lên cái bút chì và đo chiều dài đoạn
cuốn và suy ra đƣờng kính dây. Từ đó suy ra chiều dài của các điện trở tƣơng
ứng.
Bài 4: Dụng cụ: Một cái cốc (không trong suốt),


1 đồng xu, 1 cái thƣớc, giá và nƣớc. Hãy đề xuất cách

h

thực hiện thí nghiêm để đo chiết suất của nƣớc.

Hƣớng dẫn:
Đặt đồng xu vào tâm cốc và nghiêng dần góc nhìn
r x
R
cho đến khi mép cốc bắt đầu che khuất đồng xu.
Sau đó nhẹ nhàng rót nƣớc vào cốc (tốt nhất là
giữ cho đồng xu nằm yên). Nƣớc cần đƣợc rót
cho đến khi thấy đƣợc hoàn toàn đồng xu.
Gọi  là góc tạo bởi đƣờng thẳng kéo từ mép ngoài
của đồng xu đến mép cốc (cũng chính là phƣơng
nhìn của mắt khi chƣa đổ nƣớc mà khi đó mép
cốc bắt đầu che khuất đồng xu),  là góc tia sáng từ mép trong của đồng xu
đến mặt nƣớc và khúc xạ đến mắt (khi đổ nƣớc để mắt vừa đủ thây hoàn toàn ảnh
của đồng xu).
2

n

Trong đó: tg 

Rr
h2

Đối với góc : tg 

sin 
sin 

   arctg

(1)

Rr
h2

(2)

x
.
h1

Ngoài ra ta có thể tính tg theo hệ thức khác để có thể xác định x:
tg 

x  2r
h1



x  h1tg  2r.

Thay kết quả này vào biểu thức của tg để xác định :

Trang 8

h
1

tg 

h1tg  2r
h1

   arctg

h1tg  2r
h ( R  r )  2h2 r
 arctg 1
.
h1
h1h2

Thay các biểu thức của  và  vào (1), ta xác định đƣợc chiết suất của nƣớc:

Rr

sin  arctg
h2 

n
.

h1 ( R  r )  2h2 r 

sin  arctg
h1h2




Nhƣ vậy, để xác định n, ta cần dùng thƣớc để đo R, r, h1 và h2.
Bài 5: Cho một nguồn điện, một tụ điện cần đo điện dung, một điện trở có độ lớn
đã biết rất lớn và một micrôampe kế, dây nối, đồng hồ bấm giây và giấy kẻ ô tới
mm. Hãy đề xuất phƣơng án thí nghiệm để đo điện dung của tụ điện.
Hƣớng dẫn :
1. Mắc mạch điện nhƣ hình vẽ (Hình 1).
2. Đóng mạch để nạp điện cho tụ đến một hiệu
điện thế nào đó.
3. Ngắt công tắc và đọc độ lớn của dòng điện
phóng qua micrôampe kế cứ sau những khoảng thời
gian bằng nhau (chẳng hạn là cứ 10 giây ghi 1 lần). Ghi
kết quả vào bảng sau:
t(s)
0
10
20
30
40
50
I(A)
Lni/i0
4. Vẽ đồ thị phụ thuộc
của cƣờng độ dòng điện
theo thời gian nhƣ hình 2.
5. Cách xử lý: Điện
dung của tụ đƣợc xác định:
C

q
.
U

i(A
i0 )

R

t(s)

A

C

Hình 1

60

 ln


q

K

70

80

i
i0

t(s)

t

Trong đó q là điện
Hình 3
Hình2
tích mà tụ phóng qua R
trong thời gian t, đƣợc xác định bằng diện tích của hình thang cong nằm dƣới đồ
Trang 9


thị. Còn U=i1R-i2R là độ biến thiên của hiệu điện thế
trên hai bản tụ với i1 và i2 là cƣờng độ dòng điện qua
R vào thời điểm ban đầu và cuối khoảng thời gian t.
Nhƣ vậy để xác định C, cần tính diện tích của
phần đƣợc gạch chéo và đo các dòng i0 và i sau
khoảng thời gian t.

F
F2
F1
0

x1

x2

x3

x4 x

Hình 4

Bài 6 : Dụng cụ: Cho hai chiếc bình trong suốt đƣợc làm bằng cùng một vật liệu
(thủy tinh), một xô đựng nƣớc, và một cái bình đong. Hãy nêu phƣơng án thí
nghiệm để xác định tỷ số khối lƣợng giữa hai chiếc bình (khi để rỗng)
Hƣớng dẫn :
- Dùng bình đong rót nƣớc từ từ vào một trong hai bình sao cho khi thả bình này
vào xô nƣớc thì nó ngập tới miệng bình (nhƣng không bị chìm). Điều kiện nổi của
bình khi đó:
P1  d 0V0  d 0V0  d 0V1  d 0Vtt .

Trong đó: P1 là trọng lƣợng bình; d0 là trọng lƣợng riêng của nƣớc; V0 là thể
tích nƣớc trong bình; V1 là thể tích phần bình không có nƣớc; Vtt là thể tích của
thủy tinh làm ra bình. Gọi d1 là trọng lƣợng riêng của thủy tinh. Từ


đó: P1  d 0 (V1  Vtt )  d 0 V1 


P1 
 
d1 

P1 

V1
1
1

d 0 d1

.

- Xác định V1 bằng cách dùng bình đong rót thêm nƣớc cho đến khi nƣớc đầy
bình.
- Làm thí nghiệm tƣơng tự với bình thứ hai, ta nhận đƣợc: P2 
Do đó, tỷ số khối lƣợng giữa các bình:

V2
1 1

d 0 d1

.

m1 P1 V1

 .
m2 P2 V2

Trong đó V1 và V2 đƣợc xác định bằng bình đong qua hai lần thí nghiệm.
Bài 7: (Trích đề dự bị thi HSG Tỉnh Thanh Hóa năm học 2005 – 2006)
Hãy trình bày một tƣởng đo vận tốc đầu của đạn bắn ra từ một khẩu súng bằng
phƣơng pháp va chạm.
Hƣớng dẫn :

- Bắn trực tiếp vào một con lắc cát đủ dày.

Trang 10


- Coi va chạm là mềm thì.


mu0 = (M + m)V
(M + m)V2/2 = (M + m)gl(1 - cos)
- Ta có: u 0 

l

M m
2 gl(1  cos )
m

Biểu thức này cho phép thực hiện và đo đạc để tính vận

tốc ban đầu u0 của đạn.
u
m

0

M
Bài 8: (Trích đề thi HSG Tỉnh Thừa Thiên Huế năm học 2007 – 2008)
Cho các dụng cụ : một ăcquy chƣa biết suất điện động và điện trở trong của
nó, một ampe kế, một điện trở R0 đã biết giá trị, một điện trở Rx chƣa biết giá trị,

các dây dẫn. Bỏ qua điện trở của ampe kế và của dây dẫn. Trình bày một phƣơng
án xác định giá trị của điện trở Rx.
Hƣớng dẫn :
- Gọi E, r lần lƣợt là suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.
- Lần thứ nhất, mắc mạch điện nối tiếp gồm ăcquy, ampe kế và điện trở R0.
Dòng điện chạy qua mạch là I1 :

I1 =

E
R0 + r

(1)

- Lần thứ hai, thay điện trở Rx vào vị trí R0 ở mạch điện trên. Dòng điện qua
mạch trong trƣờng hợp này là :

I2 =

E
Rx + r

(2)

- Để xác định 3 đại lƣợng E, r, Rx ta cần ít nhất ba phƣơng trình. Do đó cần phải
có thêm một phƣơng trình nữa. Lần thứ ba, ta mắc R0 và Rx nối tiếp vào mạch
điện trên rồi đo cƣờng độ dòng điện I3 trong mạch : I3 =
- Giải hệ 3 phƣơng trình (1), (2) và (3) ta có : R x =

E

R0 + Rx + r

(3)

I2 (I3 - I1 )
R0 .
I1 (I3 - I 2 )

Chú ý: Học sinh có thể trình bày cách mắc R0 // Rx rồi mắc vào mạch trên ở lần
mắc thứ ba. Khi đó, cƣờng độ dòng điện trong mạch chính là :
I4 =

E
R 0R x
+r
R0 + Rx

- Giải hệ pt (1), (2) và (3‟) ta có: R x =

(3‟)

I1 (I 4 - I2 )
R0 .
I 2 (I 4 - I1 )

Trang 11


Bài 9: Cho các dụng cụ sau
- Một điện trở mẫu R0 đã biết giá trị.

- Một điện trở Rx giá trị cần tìm.
- Một nguồn điện không đổi (E, r).
- Một điện kế G có số 0 ở chính giữa.
- Một thƣớc đo chiều dài và một số dây dẫn.
- Một biến trở là một dây AB đồng chất hình trụ có con chạy C ở giữa.
Với các dụng cụ cho trên. Hãy trình bày một phƣơng án thí nghiệm để tìm giá trị
của điện trở Rx.

Hƣớng dẫn:
E, r

Mắc mạch điện nhƣ hình vẽ, điều chỉnh cho
điện kế chỉ số 0.
Mạch cầu cân bằng, đo chiều dài l1, l2 ta có:
R0 l1
Rl
 =>Rx= 0 2
Rx l2
l1

R0

A

l1

G
C

Rx

l2

B

Bài 10: (Trích đề thi HSG Tỉnh Thanh Hóa năm học 2013 – 2014)
Có hai hộp kín, biết bên trong một hộp chứa điện trở thuần R, một hộp
chứa tụ C. Hãy lập một phƣơng án thí nghiệm đơn giản ( có giải thích ) để chỉ ra
hộp nào chứa R, hộp nào chứa C với các dụng cụ sau: một vôn kế nhiệt có điện
trở rất lớn, một ống dây thuần cảm có độ tự cảm L (ZL ≠ ZC), một nguồn điện
xoay chiều u = U 2 cos2πft (V) (U, f không thay đổi).
Hƣớng dẫn:
- Dùng vôn kế đo điện áp hiệu dụng ở 2 đầu đoạn mạch đƣợc U.
- Mắc nối tiếp 1 hộp X bất kỳ trong 2 hộp với ống dây L rồi mắc vào mạch xoay
chiều.
- Dùng vôn kế đo điện áp hiệu dụng 2 đầu ống dây và 2 đầu hộp X đƣợc UL và UX
- Nếu 1 trong 2 số chỉ này UL hoặc UX > U  Hộp X chứa tụ C
- Nếu cả 2 số chỉ này UL ; UX < U  Hộp X chứa R



- Nếu hộp X chứa tụ C  U = U L + U C Hay U = | UL - UC |
Vậy:
Hoặc U = UL - UC  UL = U + UC > U
Trang 12


Hoặc U = UC – UL  UC = U + UL > U




* Nếu hộp X chứa R  U = U L + U R Hay U2 = UL2 + UR2 .
Vậy : UR ; UL < U
Bài 11: Làm thế nào xác định hệ số ma sát trƣợt của một thanh trên một mặt
phẳng nghiêng mà chỉ dùng một lực kế (hình vẽ)? Biết độ nghiêng của mặt phẳng
là không đổi và không đủ lớn để cho thanh bị trƣợt.
Hƣớng dẫn:
Để thanh chuyển động lên đều:
FL =  Pcos  + Psin  (1).
Để thanh chuyển động xuống đều:
FX =  Pcos  - Psin  (2).
FL  FX
F  FX
2
2
; cos  = L
 sin  + cos  = 1.
2P
2P
F  FX 2
F  FX 2
) +( L
) =1
 ( L
2P
2P
FL  FX
 =
2
4 P 2  FL  FX 

(1) và (2)  sin  =

Đo FL, FX, P bằng lực kế và sử dụng công thức trên để suy ra 
Bài 12: (Trích đề thi HSG Tỉnh Đắc Lắc năm học 2007 – 2008)
Xác định suất điện động của một nguồn điện bằng hai vôn kế khác nhau có điện
trở trong chƣa biết và không lớn lắm. Dụng cụ : Hai vôn kế, nguồn điện, các dây
nối. Hãy trình bày phƣơng án tiến hành thí nghiệm, vẽ sơ đồ các mạch điện, lập
công thức để xác định suất điện động của nguồn điện.
Hƣớng dẫn:
- Phƣơng án :
Lập các sơ đồ mạch điện, mắc và đọc các số chỉ trong mỗi sơ đồ: U1, U2, U1‟, U2‟.
- Vẽ 3 sơ đồ mạch điện. Gọi E là suất điện động của nguồn điện;
RV1 , RV2 là điện trở của hai vôn kế
- Lập công thức : Theo định luật Om cho mạch kín, ta có :
I1 

U1
R v1

;

I2 

E = U1  r.I1  U1  r.

U2
R v2
U1

R v1

(1)
(2)

Trang 13


E = U 2  r.I 2  U 2  r.

U2

(3)

R v2

Sơ đồ thứ 3 , hai vôn kế mắc nối tiếp ta có :
U '2
U1'



R v2

(4)

R v1

Khử r trong (2) và (3) kết hợp với (4) ta đƣợc :
U1

R v1
U '2

hay :

U1'

/
.

U1
R v1
U1
U2




E - U1
E - U2



U1 R v2

.

U 2 R v1



E - U1
E - U2

E - U1

(6)

E - U2

Ta tìm đƣợc suất điện động :

(5)

E

U1.U 2 (U '2 - U1' )
U1 U '2 - U 2 U1'

(7)

Kết luận : Dùng 3 sơ đồ mạch điện đƣợc khảo sát và đọc các số chỉ trên hai vôn kế
ta tìm đƣợc suất điện động của một nguồn điện.
2. Các bài toán xử lí kết quả thí nghiệm.
Bài 1: (Trích đề thi thử Đại học môn Vật lí) Bố trí một thí nghiệm dùng con
lắc đơn để xác định gia tốc trọng trƣờng. Các số liệu đo đƣợc nhƣ
sau:
Lần
Đo

Chiều dài dây
treo

Chu kỳ dao
động

1

1,2

2,19

2

0,9

1,90

3

1,3

2,29

Gia tốc trong trƣờng

Kết quả: Gia tốc trọng trƣờng là
A. g = 9,86 m/s2  0,045 m/s2.
B. g = 9,79 m/s2  0,0576 m/s2.
C. g = 9,76 m/s2  0,056 m/s2.

D. g = 9,84 m/s2  0,045 m/s2.
Hƣớng dẫn:
4 2l
- Áp dụng công thức: g =
, thay số tính đƣợc g1 = 9,8776 m/s2, g2 = 9,8423
2
T
2
2
m/s , g3 = 9,7866 m/s .
g1 + g 2 + g3
= 9.8355 = 9.84 m/s 2 .
3
g -g
- Sai số tuyệt đối: Δg = max min = 0.045
2

- Giá trị trung bình: g =

Trang 14


- Kết quả: g = g ± Δg = 9,84 m/s2  0,045 m/s2.
Bài 2: Một học sinh làm thí nghiệm đo chu kì dao động của con lắc đơn. Dùng
đồng hồ bấm giây đo 5 lần thời gian 10 dao động toàn phần lần lƣợt là : 15,45s ;
15,10s ; 15,86s ; 15,25s ; 15,50s. Bỏ qua sai số dụng cụ. Viết kết quả của phép đo
(theo sai số tỉ đối).
Hƣớng dẫn:
+ Ta có : T =

T1 + T2 + ... + T5
= 1,54 s
5

+ ΔT = ΔT + ΔTdc = ΔT , ΔTdc = 0 .
+ Tính sai số tuyệt đối sau mỗi lần đo : ΔTi = T - Ti .
+ Tính sai số tuyệt đối trung bình : ΔT =
+ Sai số tỉ đối :

ΔT1 + ΔT2 + ... + ΔT5
.
5

ΔT
 1,34%
T

+ Kết quả phép đo : T = 1,54 + 1,34%.
Bài 3: (Trích đề thi casio HSG Tỉnh Thanh Hóa năm học 2013- 2014)
Trong một giờ thực hành Vật lý 10, một nhóm học sinh sử dụng bộ thí nghiệm
thực hành "xác định gia tốc rơi tự do" với cổng quang điện để đo gia tốc trọng
trƣờng, bằng cách dùng thƣớc đo quãng đƣờng rơi và dùng đồng hồ MCA-964 đo
thời gian rơi tƣơng ứng. Số liệu ghi nhận đƣợc từ một thí nghiệm với 5 lần tiến
hành nhƣ sau: kết quả đo quãng đƣờng trung bình là 0,596m với sai số tỉ đối
0,332%, thời gian trung bình là 0,349s với sai số tỉ đối 0,287%. Theo kết quả của
nhóm bạn học sinh đo đƣợc nhƣ trên, em hãy tính toán và cho biết gia tốc trọng
trƣờng là bao nhiêu, sai số tỉ đối của phép đo gia tốc trọng trƣờng trong thí
nghiệm đó bằng bao nhiêu.
Hƣớng dẫn:
- Áp dụng phƣơng trình : s = vo t +

g =

2s
t2



1 2
2s
at , cho vật rơi tự do vo = 0, a = g  g = 2 .
2
t

2.0,596
 9,8765( m / s 2 ) .
2
0,349

- Lấy logarit cơ số e hai vế biểu thức trên rồi lấy vi phân toàn phần hai vế.


Δg
Δs
Δt
=
+ 2  0,332%  2.0, 287%  0,9060%
g
s
t

Bài 4: (Trích đề thi thử Đại học môn Vật lí) Một học sinh tiến hành thí nghiệm
đo bƣớc sóng ánh sáng bằng phƣơng pháp giao thoa khe Yâng. Học sinh đó đo
Trang 15


đƣợc khoảng cách hai khe a=1,20 ± 0,03 (mm); khoảng cách từ hai khe đến màn
D =1,60 ±0,05 (m) và độ rộng của 10 khoảng vân L = 8,00 ± 0,16 (mm). Sai số
tƣơng đối của phép đo là
A. 1,60%
B. δ = 7,63%
C. 0,96%
D. 5,83%
Hƣớng dẫn giải:
Ta có bƣớc sóng i 

D
ai

a
D

Sai số tỉ đối (tƣơng đối)
0,16
 i D a
0, 05 0, 03
 

 10 

 0, 07625  7, 63%

8
1, 6
1, 2

i
D
a
10
1
2

Bài 5: Một vật ném xiên góc  có độ cao h  v0 sin t  gt 2
Trong đó:

v0  39,2  0,2m / s

  30  10
t  2,0  0,2s
g  9,8m / s 2

Xác định kết quả của phép đo.
Hƣớng dẫn:
22
 19,6m
2
dh  v0 sin  .dt  v0 cos .d  sin  .t.dv0  g.t.dt

Ta có: h  39,2.sin 30 0.2  9,8.

 v0. sin   gt .dt  v0 .t cos .d  sin  .t.dv0

h = v 0 .sin - gt . t  v 0 .t.cos. .   sin  .t . v0

= 39,2.sin 300  9.8.2 .0,2  39,2.2. cos300 .

2
 sin 30 0.2 .0,2  1,38m
360

Kết quả: h  19,6  1,4m
Bài 6: Đo đƣờng kính viên bi 4 lần, ta có kết quả sau:
d1  8,75mm d1  0,00 mm
d 2  8,76 mm d 2  0,01mm

d3  8,74mm d3  0,01mm
d 4  8,77 mm d 4  0,02 mm

Xác định kết quả của phép đo.
Hƣớng dẫn:
Giá trị trung bình của đƣờng kính viên bi là:

Trang 16


d =

8,75  8,76  8,74  8,77
 8,75mm
4

Sai số tuyệt đối trung bình tính đƣợc là
d =

0,00  0,01  0,01  0,02
 0,01mm
4
Kết quả:
d  8,75  0,01mm

IV. NHỮNG LƢU Ý KHI THỰC HIỆN.
Trên đây là một số bài tập tôi đã sử dụng để dạy học sinh trong quá trình ôn
thi học sinh giỏi và ôn thi đại học. Trong quá trình thực hiện tôi thấy cần phải lƣu
một số điểm sau:
1. Về phía giáo viên.
- Phải hiểu sâu sắc và dạy thật kĩ cho học sinh bài‟‟Sai số của phép đo các đại
lƣợng Vật lí‟‟ (Chƣơng trình Vật lí 10 – THPT). Bài này giúp các em học sinh
biết các tính các loại sai số và viết kết quả phép đo các đại lƣợng Vật lí.
- Trong quá trình dạy các bài thực hành Vật lí THPT phải làm cho học sinh nắm
vững mục đích thí nghiệm, cơ sở lí thuyết, các dụng cụ đo, cách tiến hành thí
nghiệm và cách xử lí kết quả thí nghiệm.
2. Về phía học sinh.
- Đọc kĩ, hiểu, phân tích nội dung đề bài.
- Học sinh nắm đƣợc cấu tạo, công dụng, cách sử dụng các dụng cụ thí nghiệm.
- Phải nắm đƣợc các công thức vật lí có liên quan đến đại lƣợng cần tìm nhờ các
dụng cụ thí nghiệm đề bài đã cho.
- Nắm đƣợc các công thứ tính sai số và cách viết kết quả của phép đo.
V. KIỂM NGHIỆM.
- Từ năm học 2007 – 2008 đến nay tôi đƣợc Ban giám hiệu nhà trƣờng phân công
làm Tổ phó chuyên môn phụ trách việc dạy đội tuyến học sinh giỏi văn hóa và
học sinh giỏi giải toán bằng máy tính cầm tay môn Vật lí. Tôi luôn không ngừng

học hỏi tìm tòi các phƣơng pháp dạy học sinh làm tốt không chỉ các bài tập tính
toán mà còn rất tự tin khi gặp các bài toán phần xác định phƣơng án thí nghiệm và
xử lí kết quả thí nghiệm.
- Đội tuyển học sinh giỏi Vật lí trƣờng THPT Triệu Sơn 2 luôn đạt kết quả rất cao
trong các kì thi học sinh giỏi do Sở GD và ĐT tổ chức.
Cụ thể: Năm học 2008-2009 có 04 giải Casio và 08 giải văn hoá (1 nhất; 1 nhì, 3
ba, 3KK), 1 giải KK Casio Quốc gia. Năm học 2009 -2010 đạt 04 giải Casio; 05
giải văn hoá. Năm học 2010-2011 có 05 giải Casio, xếp thứ 6 toàn tỉnh; 09 giải
Trang 17


văn hoá (2 nhì, 4 ba, 3 KK), xếp thứ 7 toàn tỉnh. Năm học 2011-2012 đạt 05 giải
Casio; 08 giải văn hoá (1 nhất, 1 nhì, 2 ba, 4 KK). Năm học 2012 -2013 đạt 03
giải Casio, 12 giải văn hoá, xếp thứ 03 toàn tỉnh. Năm học 2013 – 2014 đạt 5 giải
Casio(1 Nhì, 3 Ba, 1 KK) xếp thứ 3 toàn tỉnh: 05 giải văn hóa(2 Nhì, 2 Ba, 1 KK)
xếp thứ 7 toàn tỉnh. Năm học 2014- 2015 đạt 03 giải Casio(1 Nhất, 2 KK), 01 giải
Ba casio quốc gia; 05 giải văn hóa(1 Nhì, 2 Ba, 2 KK) xếp thứ 10 toàn tỉnh.

Trang 18


C. KẾT LUẬN
I. KẾT LUẬN
Vật lí không chỉ là môn khoa học lí thuyết mà còn là môn khoa học thực
hành. Chính vì thế dạy học Vật lí ở các nhà trƣờng THPT không chỉ trang bị cho
học sinh các kiến thức khoa học lí thuyết mà còn phải hình thành cho học sinh
những kỹ năng để các em có thể vận dụng thực hành. Phần bài tập thí nghiệm
trong chƣơng trình Vật lí THPT cần phải đƣợc coi trọng nhiều hơn.Với đề tài
„„Kinh nghiệm dạy ôn thi học sinh giỏi và ôn thi đại học phần xác định phương
án thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm‟‟ tôi muốn chia sẻ với đồng nghiệp

kinh nghiệm của mình để góp phần nâng cao chất lƣợng giờ dạy học Vật lí ở dạng
bài tập khó này.
II. KIẾN NGHỊ, ĐỀ XUẤT
Để nâng cao kỹ năng vận dụng thực hành cho học sinh trong giờ dạy học
Vật lí giúp các em có kinh nghiệm thực tế giúp học tốt dạng bài tập xác định
phƣơng án thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm, tôi đề nghị với các cơ quan
giáo dục và các trƣờng THPT nhƣ sau:
- Tăng cƣờng đầu tƣ, trang bị các thiết bị thí nghiệm, các phòng học bộ môn,
phòng thực hành để tất cả học sinh đều đƣợc làm thí nghiệm.
- Tổ chức các hội thảo khoa học SKKN để giáo viên trao đổi học tập kinh
nghiệm.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƢỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 20 tháng 05 năm 2015
CAM KẾT KHÔNG COPY
Tác giả

Hồ Sỹ Phúc

Trang 19


THƢ MỤC THAM KHẢO
1. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vật lí 10, NXBGD,H,2009.
2. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vật lí 10 Nâng cao, NXBGD,H,2009.
3. Lƣơng Duyên Bình ( Tổng chủ biên), Vật lí 11, NXBGD,H,2010.
4. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vật lí 11 Nâng cao, NXBGD,H,2010.
5. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vật lí 12, NXBGD,H,2010.
6. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vật lí 12 Nâng cao, NXBGD,H,2010.
7. Nhiều tác giả, Chuẩn kiến thức, kĩ năng môn Vật lí 10, Bộ GD&ĐT, 2010.

8. Nhiều tác giả, Chuẩn kiến thức, kĩ năng môn Vật lí 11, Bộ GD&ĐT,2010.
9. Nhiều tác giả, Chuẩn kiến thức, kĩ năng môn Vật lí 12, Bộ GD&ĐT,2010.
10. Nguồn từ Internet.

Trang 20


PHỤ LỤC
Cơ sở lí thuyết của các bài thí nghiệm thực hành trong chƣơng trình Vật lí
THPT
Bài 1: KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG RƠI TỰ DO. XÁC ĐỊNH GIA TỐC
RƠI TỰ DO.
- Khi một vật chuyển động nhanh dần đều không vận tốc đầu, thì
s

1 2
2s
at  khi vật rơi tự do thì ta có g  2
2
t

Đo đƣợc s, t ta sẽ tìm đƣợc gia tốc g ( khoảng từ 9 – 10 m/s2)
- Đồ thị s ~ t2 có dạng là một đƣờng thẳng đi qua gốc tọa độ với hệ số góc là
tan  

a
2

Bài 2: ĐO HỆ SỐ MA SÁT
- Khi một vật nằm trên mặt phẳng nghiêng với góc α 0 nhỏ so với phƣơng

nằm ngang.
- Khi ta tăng dần độ nghiêng của mặt phẳng α  α0 thì vật chuyển động trƣợt
với gia tốc a và t – gọi là hệ số ma sát trƣợt :
a = g (sin α - tcos α )
Bằng cách đo a và α ta tìm đƣợc hệ số ma sát trƣợt :
Gia tốc a đƣợc xác định bằng công thức a 

 t  tan  

a
g cos

2s
t2

Bài 3: TỔNG HỢP HAI LỰC
1. Tổng hợp hai lực đồng quy :
Để tổng hợp hai lực đồng quy ta sử dụng quy tắc hình bình hành. Trong
thí nghiệm, ta cho hai lực cùng tác dụng vào một điểm của vật ( ta tính toán
bằng lý thuyết và và kiểm chứng bằng thực nghiệm). Chúng ta sẽ dùng trường
hợp đặc biệt: hai lực hợp nhau một góc 900.
2. Tổng hợp hai lực song song cùng chiều :
Hợp lực của hai lực P1 và P2 song song, cùng chiều, tác dụng vào một vật
rắn, là một lực P song song, cùng chiều với hai lực, có độ lớn bằng tổng độ
lớn của hai lực đó.

P=P1+P2. Điểm đặt của lực R đƣợc xác định

F1 l 2 GB
 

Trong bài này, ta cho hai lực P1 và P2 cùng tác dụng vào một vật
F2 l1 AG

( thƣớc thẳng) rồi dùng các công thức trên xác định bằng lý thuyết, sau đó
chúng ta kiểm chứng bằng thực nghiệm.
Trang 21


Bài 4 : ĐO HỆ SỐ CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG
- Mặt thoáng của chất lỏng luôn có lực căng, theo phƣơng tiếp tuyến với mặt
thoáng. Những lực căng này làm cho mặt thoáng chất lỏng tại nơi tiếp xúc có xu
hƣớng co lại đến diện tích nhỏ nhất ( lực căng này cũng là một nguyên nhân giải
thích tại sao nhền nhện nƣớc lại có thể đi trên mặt nƣớc và một vài hiện tƣợng
khác …). Nhìn chung, lực căng này rất nhỏ N<<1N
- Có nhiều cách để xác định lực căng bề mặt này. Trong bài này, ta dùng một
lực kế nhạy ( loại 0,1 N), treo một chiếc vòng bằng nhôm có tính dính ƣớt hoàn
toàn đối với chất lỏng cần đo.
- Cho chiếc vòng này chạm mặt nƣớc, sau đó ta kéo từ từ chiếc vòng này
lên. Khi đó, sẽ xuất hiện một lực căng FC của chất lỏng, lực này có cùng phƣơng
chiều với trọng lực P của chiếc vòng, hai lực này hƣớng xuống. Giá trị cực đại
lực F đo đƣợc trên lực kế sẽ bằng tổng của hai lực đó :
F = FC + P
- Giá trị lực căng bề mặt tác dụng lên một đơn vị dài của chu vi chiếc vòng
gọi là hệ số căng bề mặt  của chất lỏng.
- Gọi D, d lần lƣợt là đƣờng kính ngoài và đƣờng kính trong của chiếc vòng.
Ta có :



FC

FP

 (D  d )  (D  d )

Đo F, P, D, d ta sẽ xác định đƣợc 

Bài 5 : XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA MỘT
PIN ĐIỆN HÓA
ĐL Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện:
U = E – I(R0 + r).
Mặc khác : U = I( R+RA)
Suy ra :
E
I  IA 

R  RA  R0  r

Với RA, R là điện trở của ampe kế và của biến trở. Biến trở dùng để điều
chỉnh điện áp và dòng điện
Trong thí nghiệm ta chọn RO khoảng 20Ω để cƣờng độ dòng điện qua pin
không quá 100 mA
Ta đo RA bằng cách dùng đồng hồ vạn năng ở thang đo DC; đo hiệu điện
thế giữa hai cực của Ampe kế và cƣờng độ dòng điện qua mạch  RA . Tiến
hành đo RO tƣơng tự.
Trang 22


a. Thực hiện đo các giá trị U và I tƣơng ứng khi thay đổi R, ta vẽ đồ thị mô
tả mối quan hệ đó, tức U = f(I)
U = E – I(R0 + r)

b. Ta xác định UO và Im là các điểm mà tại đó đƣờng kéo dài của đồ thị U =
f(I) cắt trục tung và trục hoành:
 I  0  U  U0  E

U  E  I ( R0  r )  
E  E, r
U  0  I  I m  R  r
0


Bài 6 : KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƢU CỦA DIODE BÁN DẪN VÀ
ĐẶC TÍNH KHUẾCH ĐẠI CỦA TRANSISTOR
1. Diode bán dẫn :
Diode là một linh kiện bán dẫn đƣợc cấu tạo bởi hai lớp bán dẫn p, n 
hình thành lớp chuyển tiếp p – n. Điện cực nối với miền p gọi là Anốt A; điện
cực nối với miền n gọi là Katôt K.
Do tác dụng của lớp chuyển tiếp p – n nên Diode có đặc tính chỉnh lƣu dòng điện,
tức là cho dòng điện chạy qua nó theo một chiều thuận từ p sang n.
Trong thí nghiệm ta khảo sát đặc tính này bằng cách dùng đồng hồ đo điện
đa năng. Bằng cách đo dòng điện phân cực thuận Ith , dòng điện phân cực
ngƣợc Ing , và hiệu điện thế.
2. Transistor :
Transistor cũng là một linh kiên bán dẫn nhƣng có hai lớp chuyển tiếp p – n.
Cấu tạo của TransistoCực E gọi là cực phát ( Emister); cực B gọi là cực gốc (
Base); cực C gọi là cực góp ( colector).
Trong bài ta khảo sát transistor npn bằng cách dùng các đồng hồ đo điện đa
năng đo các giá trị của dòng điện trong ba cực E, B, C và tìm hệ số khuếch đại
transisitor dựa vào biểu thức:


IC
IB

Bài 7 : XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN NẰM NGANG CỦA TỪ TRƢỜNG
TRÁI ĐẤT
- Nếu đặt một kim nam châm vào trong lòng một cuộn dây mang dòng điện,
thì kim nam châm sẽ chịu tác dụng đồng thời của từ trƣờng trái đất B T và từ
trƣờng cuộn dây BC.

Trang 23


- Kim nam châm sẽ định hƣớng theo chiều của từ trƣờng tổng hợp của hai từ
trƣờng trên.
- Để xác định thành phần nằm ngang của từ trƣờng trái đất B T ta có thể dùng
la bàn tang
Hình bên mô tả cấu tạo và họat động của la bàn tang, gồm :
1 - dòng điện trong cuộn dây.
2 – kim nam châm.
3 – thƣớc đo góc.
4 – kim chỉ thị ( gắn vuông góc với 2).
BT - thành phần nằm ngang của từ trƣờng trái đất.
BC - từ trƣờng của cuộn dây khi có dòng điện.
Khi đặt mặt phẳng cuộn dây trùng với mặt phẳng kinh tuyến từ ( đó là vị
trí mà kim nam châm trùng với mặt phẳng cuộn dây khi không có dòng
điện ). Lúc đó, ta xác định BT theo công thức :
BT 

BC
N .I

 4 .10 7
tan 
d . tan 

Với :

N – số vòng cuộn dây ( 100, 200, 300 vòng).
I – Cƣờng độ dòng điện qua cuộn dây (mA).
d – đƣờng kính của cuộn dây ( khoảng 160 mm).
Bài 8 : XÁC ĐỊNH TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH PHÂN KỲ
Chúng ta biết tính chất ảnh của
TKPK, đó là qua TKPK vật thật cho
ảnh ảo, cùng chiều vật. Và ta không
xác định đƣợc vị trí của ảnh ảo này.
Để khắc phục khó khăn này,
ngƣời ta đã tiến hành phƣơng pháp
sau::
a. Đặt vật AB ở vị trí (1) trƣớc
TKHT LO để thu đƣợc ảnh thật
A‟B‟ rõ nét trên màn M. Ta cố
định vị trí của TKHT LO và màn
M này.
b. Ghép THPK L đồng trục với
TKHT LO (đặt THPK trƣớc TKHT). Di chuyển vật AB ra xa TKPK đến ví
trị khác sao cho, trên màn ta quan sát thấy ảnh A2‟B2‟ hiện ra rõ nét trên

Trang 24