Hướng dẫn sử dụng thiết bị Vật Lý 12

THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH
VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Nghiệm lại sự phụ thuộc của cảm kháng và dung kháng vào tần số của dòng điện
xoay chiều.
- Khảo sát hiện tượng cộng hưởng trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp.
- Xác định hệ số tự cảm của cuộn dây.
II. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM
Bộ thí nghiệm như trên hình 1, gồm:
- Hộp gỗ kích thước (230x320x125)mm, trong có
khay xốp để chứa các linh kiện.
- Bảng lắp ráp mạch điện
- Điện trở 10Ω - 20W
- Tụ điện 1µF (2 cái), 2µF (2 cái)
- Cuộn dây có lõi thép chữ I, dây quấn bằng đồng
- Đồng hồ đo điện đa năng
- Máy phát âm tần
- Dây nối
III. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1. Sự phụ thuộc của dung kháng vào tần số của dòng
điện xoay chiều
- Mắc mạch điện như hình 2.
- Chọn tần số của máy phát âm tần là f
1
, đọc số chỉ
của vônkế và ampekế, từ đó tính được Z
1
của tụ điện.
- Thay đổi tần số của máy phát âm tần đến f
2
, đọc số

chỉ của vônkế và ampe kế, từ đó tính được Z
2
của tụ điện.
- Nếu f
2
= 2f
1
thì Z
1
=2Z
2
. Khi tần số tăng gấp đôi thì
dung kháng giảm đi một nửa.
2. Sự phụ thuộc của cảm kháng vào tần số của dòng điện xoay chiều
- Mắc mạch điện như hình 3.
- Chọn tần số của máy phát âm tần là f
1
, đọc số chỉ của
vônkế và ampekế, từ đó tính được Z
1
của cuộn dây.
- Thay đổi tần số của máy phát âm tần đến f
2
, đọc số
chỉ của vônkế và ampe kế, từ đó tính được Z
2
của cuộn dây.
- Nếu f
2
> f

1
thì Z
2
> Z
1
. Khi tần số tăng thì cảm kháng
tăng và ngược lại.
- Áp dụng công thức tổng trở, ta có:
( )
( )
2
2 2
1 1
2
2 2
2 2
Z r 2 f L
Z r 2 f L
= + π
= + π
1
Hình 1: Bộ thí nghiệm thực
hành về dòng điện xoay chiều
A
V
~
Hình 3: Xác định tổng
trở của cuộn dây
A
V

~
Hình 2: Xác định dung
kháng của tụ điện
Từ hệ phương trình trên, biết f
1
, f
2
, Z
1
, Z
2
ta tính được r và L của cuộn dây.
3. Khảo sát hiện tượng cộng hưởng điện. Xác định L của cuộn dây.
- Mắc mạch như hình 4.
- Giữ nguyên hiệu điện thế giữa hai đầu
mạch điện khoảng 3V. Thay đổi tần số dần dần
từ thấp lên cao. Ghi lại giá trị của cường độ
dòng điện ở mỗi tần số vào bảng số liệu.
- Vẽ đồ thị I theo f và nhận xét dạng đồ
thị, từ đó xác định tần số cộng hưởng (Tần số
tại đó cường độ dòng điện đạt cực đại.
- Khi xảy ra cộng hưởng,
1
2 fL
2 fC
π =
π
. Biết f, C ta tính được L của cuộn dây. So sánh
giá trị này với giá trị tính được ở phần 2.
THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH

XÁC ĐỊNH BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG LAZE
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Quan sát hiện tượng giao thoa ánh sáng qua khe I-âng
- Đo bước sóng Laze.
II. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM
Bộ thí nghiệm như trên hình5,
bao gồm:
- Giá thí nghiệm bằng nhôm dài
(25x32x1200)mm, có chân đế.
- Nguồn sáng Laze.
- Khe I-âng gồm 2 bản có giá đỡ:
a = 0,10 mm và a = 0,15 mm
- Màn quan sát bằng kim loại sơn màu trắng có giá đỡ, chia độ đến mm.
- Nguồn điện 1 chiều.
- Dây nối.
III. BỐ TRÍ VÀ TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
Bố trí thí nghiệm như trên hình 5. Điều chỉnh cho chùm sáng chiếu vào một trong hai
khe I-âng ta sẽ quan sát được hệ vân giao thoa trên màn. Khoảng vân trên màn được tính
theo công thức
D
i
a
λ
=
. Xác định D, đo được i, ta sẽ tính được bước sóng theo công thức
ia
D
λ =
. Chúng ta sẽ tiến hành lần lượt các thí nghiệm như sau:
2

A
V
~
Hình 4: Khảo sát hiện tượng cộng
hưởng trong mạch RLC nối tiếp
Hình 5: Bộ thí nghiệm giao thoa ánh sáng
bằng khe I-âng
- Chọn D = 1m, a = 0,10 mm. Xác định khoảng cách giữa 3 hoặc 5 vân sáng trên
màn, từ đó suy ra i và tính được
λ
.
- Chọn D = 1m, a = 0,15 mm. Xác định khoảng cách giữa 3 hoặc 5 vân sáng trên
màn, từ đó suy ra i và tính được
λ
.
- Chọn D = 0,5 m, a = 0,10 mm. Xác định khoảng cách giữa 3 hoặc 5 vân sáng trên
màn, từ đó suy ra i và tính được
λ
.
So sánh kết quả đo trong 3 lần thí nghiệm.
BỘ THÍ NGHIỆM
MÔ MEN QUÁN TÍNH CỦA VẬT RẮN
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Xác định mô men quán tính của vật rắn quay quanh một trục cố định.
- Nghiệm lại công thức tính mômen quán tính
của một số vật rắn có hình dạng đặc biệt.
II. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM
Bộ thí nghiệm như trên hình 6, gồm có:
- Giá thí nghiệm thẳng đứng, trên có gắn các cổng
quang điện, đĩa nằm ngang có trục quay cố định,

ròng rọc và nam châm điện.
- Các vật rắn hình trụ đặc, hình trụ rỗng, hình cầu,
hình nón.
- Đồng hồ đo thời gian hiện số.
- Biến thế nguồn.
III. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
Bố trí thí nghiệm như trên hình 6:
- Các cổng quang điện được nối với đồng hồ đo
thời gian, nam châm điện được nối vào đồng hồ qua hộp công tắc. Dùng gia trọng để tạo ra
mô men lực và đo gia tốc của quả nặng để suy ra gia tóc góc và mô men quán tính của hệ.
- Cuốn dây vào đĩa sao cho quả nặng treo ở đầu dây chạm vào nam châm.
- Để đồng hồ ở chế độ A ↔ B. Đặt cổng quang điện 1 ở vị trí 5 cm, cổng quang điện 2
ở vị trí 20 cm. Ấn công tắc cho quả nặng chuyển động xuống, đổng hồ chỉ thời gian chuyển
động qua hai cổng quang điện τ
1
.
- Đặt cổng quang điện 1 ở vị trí 20 cm, cổng quang điện 2 ở vị trí 45 cm. Ấn công tắc
cho quả nặng chuyển động xuống, đồng hồ chỉ thời gian chuyển động qua hai cổng quang
điện τ
2
. Ta có τ
1 =
τ
2
nên có thể khẳng định quả nặng chuyển động nhanh dần đều.
- Tính gia tốc của quả nặng rồi suy ra gia tốc góc của vật rắn quay.
1. Xác định mô men quán tính của vật rắn.
3
Hình 6: Bộ thí nghiệm mô men
quán tính của vật rắn

Cách đo mô men quán tính của vật rắn bất kỳ được tiến hành như sau:
- Sử dụng gia trọng khối lượng m, không đặt vật nào trên đĩa để tiến hành thí nghiệm
đo mô men quán tính ban đầu của hệ là I
0
, ta có:

0
0 0 0 0 0
2
0
0
a
M T .r (mg ma )r I I
r
g
I mr ( 1)
a
= = − = γ =
⇒ = −
- Đặt vật lên đĩa, lặp lại thí nghiệm, ta có:
0 0
2
0
a
M T.r (mg ma)r (I I ) (I I )
r
g
I I mr ( 1)
a
= = − = + γ = +

⇒ + = −
2
0
g g
I mr ( )
a a
⇒ = −
Khối lượng m của gia trọng, bán kính r của đĩa và gia tốc trọng trường g đã biết. Từ
thí nghiệm ta đo được a và a
0
, từ đó tính được I.
2. Nghiệm lại công thức tính mô men quán tính của một số vật rắn có hình dạng đặc
biệt.
Để nghiệm lại công thức tính mô men quán tính của một vật rắn có hình dạng nào
đó, trước hết ta tính mô men quán tính của vật đó bằng công thức, sau đó đo mô men quán
tính của nó bằng thí nghiệm như trình bày ở trên. Đối chiếu kết quả lý thuyết và thực nghiệm
để khẳng định tính đúng đắn của công thức lý thuyết. Sử dụng bộ thí nghiệm này chúng ta
có thể nghiệm lại công thức tính mô men quán tính đối với trục quay đối xứng của một số
vật rắn có hình dạng đặc biệt: hình trụ đặc, hình trụ rỗng, hình cầu, hình nón.
- Vật hình trụ đặc:
2
1
I= MR
2
(R là bán kính đáy)
- Hình trụ rỗng:
2 2
1 2
1
I= M(R R )

2
+
(R
1
và R
2
là bán kính trong và bán kính ngoài)
- Hình cầu đặc:
2
2
I= MR
5
(R là bán kính của hình cầu)
- Hình nón đặc:
2
3
I= MR
10
(R là bán kính đáy)
BỘ THÍ NGHIỆM
GHI ĐỒ THỊ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
4
Ghi đồ thị dao động của con lắc đơn.
II. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM
Bộ thí nghiệm như trên hình 7, gồm:
- Hộp gỗ kích thước (500x300x60)mm, có gắn
động cơ một chiều, ổ cắm, công tắc điện, con
lăn.
- Giá thí nghiệm.

- Nam châm điện sử dụng điện áp 6V – 12V.
- Quả nặng bằng thép, gắn bút lông
- Tấm ghi đồ thị
- Mực
- Biến thế nguồn
- Dây nối
III. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
- Treo quả nặng lên giá lắp thẳng đứng trên hộp gỗ.
- Cung cấp nguồn vào cho động cơ và nam châm hoạt động thông qua 2 chốt trên hộp
gỗ.
- Nhỏ mực vào đầu bút lông.
- Đặt quả nặng vào vị trí nam châm điện
- Đặt tấm nhựa vào vị trí con lăn của động cơ
- Ngắt công tắc điện của nam châm để cho quả nặng dao động
- Bật công tắc của động cơ. Khi đó đầu bút dạ sẽ ghi lại hình dạng của đồ thị dao động
của con lắc đơn.
- Thao tác lại một vài lần với tốc độ của động cơ khác nhau rồi quan sát đồ thị.
BỘ THÍ NGHIỆM
PHẢN XẠ, NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA SÓNG NƯỚC
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Quan sát các hiện tượng phản xạ, nhiễu xạ và
giao thoa sóng trên mặt nước.
II. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM
Bộ thí nghiệm như trên hình 8, gồm có:
- Giá thí nghiệm
- Gương phẳng
- Bộ rung
- Cần tạo sóng
- Thanh chắn sóng
5

Hình 7: Bộ thí nghiệm ghi đồ
thị dao động của con lắc đơn
Hình 8: Bộ thí nghiệm về sóng
trên mặt nước