Giáo án Vật lý 12 bài 6: Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

GIÁO ÁN VẬY LÝ 12

Thực hành:
KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO
ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

I- MỤC TIÊU
1. Về 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 đã
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:
- 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

g = 9,8m/s 2, từ đó 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. Về kỹ 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%.


GIÁO ÁN VẬY LÝ 12
- 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.
3. Về thái độ
- Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong
lành mạnh và có tính tập thể.
II- CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Giáo án, tài liệu tham khảo và đồ dùng dạy học cần thiết(Bộ thí nghiệm
khảo sát dao động của con lắc đơn 04 bộ+ 04 đồng hồ điện tử đo thời gian)
2. Học sinh
- Sách, vở, đồ dùng học tập đúng quy định.
III- Tiến trình dạy học
1. Kiểm tra bài cũ: “Không - kết hợp với bài giảng”
2. Bài giảng mới
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC NỘI DUNG
SINH


GIÁO ÁN VẬY LÝ 12
Hoạt động 1: “Tìm hiểu về dụng cụ thí
nghiệm”

I- MỤC ĐÍCH

GV: Trình bày mục đích thí nghiệm như sgk

Khảo sát thực nghiệm để phát hiện ảnh
HS: Lắng nghe và ghi nhớ
hưởng của biên độ, khối lượng, chiều
dài của con lắc đơn đối với chu kì dao
GV: Yêu cầu hs đọc phần II và quan sát
động T, từ đó tìm ra công thức tính chu
hình vẽ dể nêu các dụng cụ cần thiết khi
kì, và ứng dụng gia tốc trọng trường g
thực hành
tại nơi làm thí nghiệm
HS: Thực hiện yêu cầu của gv
II- DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM
GV: Nhận xét và khái quát vấn đề
Gồm: Bộ ba quả nặng loại 50g
HS: Lắng nghe và ghi nhớ
Sợi dây mảnh không giãn dài khoảng
1m
Giá thí nghiệm dùng treo con lắc đơn
có cơ cấu điều chỉnh chiều dài của con
lắc đơn
Đồng hồ bấm giây hoặc đồng hồ hiện
số có cổng quang
Một thước đo chiều dài khoảng 50cm
Một tờ giấy kẻ ô milimet

II- TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

Hoạt động 2: “ Tiến hành thí nghiệm”

1. Chu kì dao động T của con lắc đơn
phụ thuộc vào biên độ dao động như
thế nào?
Tiến hành:
Quả nặng 50g, chiều dài con lắc đơn
50cm; kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân


GIÁO ÁN VẬY LÝ 12
bằng biên độ
GV: Hướng dẫn hs các thao tác tiến hành thí A = 3cm.
nghiệm và cách sử lí số liệu theo bảng mẫu
Đo thời gian con lắc thực hiện 10 dao
HS: Lắng nghe và ghi nhớ
động toàn phần
Ghi kết quả vào bảng số liệu
A

Sin

(cm)

α=

A
l

G.lệch T.

C.kì
gian
α
T
10 d đ

A1= 3
A2= 6
A3= 9

Từ bảng số liệu rút ra định luật về chu
kì của con lắc đơn dao động với biên độ
nhở.
2. Chu kì dao động T của con lắc đơn
phụ thuộc vào khối lượng m của con
lắc như thế nào?
Chiều dài con lắc đơn cố định 50cm,
GV: Hướng dẫn hs các thao tác tiến hành thí
khối lượng của con lắc lần lượt là: 50;
nghiệm và cách sử lí số liệu theo bảng mẫu
100,150g
HS: Lắng nghe và ghi nhớ
Đo thời gian 10 dao động toàn phần để
xđ chu kì T

m

Thời gian Chu kì T

GIÁO ÁN VẬY LÝ 12
(g)

10 d động

50
100
150

Từ bảng số liệu: Phát biểu định luật về
khối lượng của con lắc đơn
3.Chu kì dao động T của con lắc đơn
phụ thuộc vào chiều dài của con lắc
như thế nào?
GV: Hướng dẫn hs các thao tác tiến hành thí Dùng con lắc đơn có khối lượng là 50g,
nghiệm và cách sử lí số liệu theo bảng mẫu chiều dài là 50cm, Đo thời gian 10 dđ
để xđ chu kì T
HS: Lắng nghe và ghi nhớ
Thay đổi chiều dài con lắc đơn, giữ
nguyên khối lượng, Đo thời gian 10 dđ
để tính chu kì T
C.dài T.gian 0T
l (m)

T=

C. kìT

T2(s2)

T2/l
(s2/cm
)

l1
l2
l3
Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T
vào l. Rút ra nhận xét
Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T 2
vào l. Rút ra nhận xét


GIÁO ÁN VẬY LÝ 12
Phát biểu định luật về chiều dài của con
lắc đơn.
4. kết luận: (sgk)

3. Củng cố
GV: Hệ thống nội dung bài.
HS: Lĩnh hội kiến thức.

4. Hướng dẫn học bài ở nhà
GV: Nhắc nhở hs chuẩn bị tiến hành đo chu kì dao động của con lắc đơn.
Yêu cầu hs chuẩn bị giấy vẽ đồ thị, các đồ dùng học tập cần thiết.
HS: Nhận nhiệm vụ học tập.