Bài thực hành 1 vật lý 12

     
- Chọn bài xích -Bài 1: dao động điều hòaBài 2: con lắc lò xoBài 3: con lắc đơnBài 4: giao động tắt dần. Xê dịch cưỡng bứcBài 5: Tổng hòa hợp hai xê dịch điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp Fre-NenBài 6:Thực hành: khảo sát thực nghiệm các định luật xê dịch của bé lắc đơn

Xem cục bộ tài liệu Lớp 12: trên đây

Giải bài bác Tập thứ Lí 12 – bài 6:Thực hành: khảo sát điều tra thực nghiệm những định luật dao động của con lắc đối chọi giúp HS giải bài xích tập, cải thiện khả năng bốn duy trừu tượng, khái quát, tương tự như định lượng trong câu hỏi hình thành các khái niệm và định giải pháp vật lí:

I. Mục đích

+ khảo sát thực nghiệm để phát hiện tác động của biên độ, khối lượng, chiều dài của con lắc đơn đối với chu kì dao động T, từ kia tìm ra phương pháp tính chu kì

*
, và ứng dụng gia tốc trọng trường g tại khu vực làm thí nghiệm.

II. Chế độ thí nghiệm

Gồm:

+ Bộ tía quả nặng một số loại 50g

+ sợi dây mảnh ko giãn dài khoảng 1m

+ giá bán thí nghiệm cần sử dụng treo bé lắc đơn có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều nhiều năm của bé lắc đơn.

+ Đồng hồ nước bấm giây (sai số ± 0,2s) hoặc đồng hồ đeo tay hiện số tất cả cổng quang đãng điện.

+ Một thước đo chiều dài khoảng 500mm.

+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.

III. Triển khai thí nghiệm

1. Chu kì dao động T của bé lắc đơn dựa vào vào biên độ dao động như thế nào?

Tiến hành:

+ Quả nặng 50g, chiều dài nhỏ lắc đơn 50cm; kéo nhỏ lắc lệch ngoài vị trí cân đối biên độ A = 3cm.

+ Đo thời gian con lắc tiến hành 10 xê dịch toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo lặp lại 5 lần, rồi mang giá trung bình)

+ tiến hành phép đo bên trên với các giá trị khác nhau của biên độ A (A = 3, 6, 9, 18cm)

Ghi tác dụng vào bảng số liệu Bảng 6.1

Bảng 6.1: m = 50g, l = 50,0cm

A (cm) sinα = A/l Góc lệch α (o) Thời gian 10 dao động t (s) Chu kì T (s)
A1 = 3,0 0,06 3,44o t1 = 14,32 ± 0,32 T1 = 1,432 ± 0,032
A2 = 6,0 0,12 6,89o t2 = 14,12 ± 0,20 T2 = 1,412 ± 0,020
A3 = 9,0 0,18 10,37o t3 = 14,54 ± 0,24 T3 = 1,454 ± 0,024
A4 = 18 0,36 21,1o t4 = 15,84 ± 0,31 T4 = 1,584 ± 0,031

Từ bảng số liệu rút ra định khí cụ về chu kì của bé lắc đơn giao động với biên độ nhỏ.

Định luật: con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ tuổi (α o) thì coi là dao hễ điều hòa, chu kỳ của con lắc khi ấy không phụ thuộc vào vào biên độ dao động.


2. Chu kì dao động T của nhỏ lắc đơn nhờ vào vào trọng lượng m của nhỏ lắc như vậy nào?

+ Chiều dài nhỏ lắc đơn cố định 50cm, cân nặng của con lắc thứu tự là: 50; 100, 150g

+ Đo thời gian 10 giao động toàn phần để khẳng định chu kì T

Bảng 6.2: l = 50,0cm, A = 3cm

m (g) thời hạn 10 xê dịch t (s) Chu kì T(s)
50 tA = 14,16 ± 0,26 TA = 1,416 ± 0,026
100 tB = 14,22 ± 0,20 TB = 1,422 ± 0,020
150 tC = 14,36 ± 0,28 TC = 1,436 ± 0,028

Từ bảng số liệu: phát biểu định luật pháp về khối lượng của bé lắc đối chọi dao động bé dại (α o): chu kỳ luân hồi của con lắc solo dao động nhỏ tuổi (α > 10o) không phụ thuộc vào cân nặng của con lắc.

3. Chu kì dao động T của bé lắc đơn nhờ vào vào chiều nhiều năm của nhỏ lắc như vậy nào?

– Dùng nhỏ lắc solo có trọng lượng là 50g, chiều lâu năm là 50cm, Đo thời hạn 10 xê dịch để xác minh chu kì T1

– chuyển đổi chiều dài con lắc đơn, giữ nguyên khối lượng, đo thời hạn 10 xê dịch để tính chu kì T2 cùng T3

Bảng 6.3

Chiều dài l (cm) thời gian t = 10T (s) Chu kì T(s) T2 (s2) T2/l (s2/cm)
l1 = 50,0 ± 0,1 t1 = 14,29 ± 0,28 T1 = 1,429 ± 0,028 T12 = 2,0420 ± 0,0800 T12/l1 = 0,0408 ± 0,00168
l2 = 45,0 ± 0,1 t2 = 13,52 ± 0,24 T2 = 1,352 ± 0,024 T22 = 1,8279 ± 0,0649 T22/l1 = 0,0416 ± 0,00157
l3 = 60,0 ± 0,1 t3 = 15,78 ± 0,32 T3 = 1,578 ± 0,032 T32 = 2,4900 ± 0,1010 T32/l1 = 0,0415 ± 0,00175

– Vẽ đồ gia dụng thị màn trình diễn sự phụ thuộc vào của T vào l. Rút ra nhấn xét

– Vẽ thứ thị biểu diễn sự dựa vào của T2 vào l. Rút ra nhấn xét

– tuyên bố định giải pháp về chiều lâu năm của nhỏ lắc đơn.

4. Kết luận:

a) trường đoản cú các công dụng nhận được ở trên suy ra: Chu kỳ xấp xỉ của nhỏ lắc 1-1 với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không phụ thuộc vào vào khối lượng và biên độ dao động của bé lắc nhưng tỉ lệ với căn bậc hai chiều nhiều năm của con lắc theo công thức: T = a√l

Trong đó công dụng thí nghiệm đến ta cực hiếm a = 2,032

b) Theo công thức lí thuyết về chu kỳ dao động của bé lắc đơn giao động với biên độ nhỏ:

*

Trong kia

*
(với g lấy bởi 9,8m/s2)

So sánh tác dụng đo a cho biết thêm công thức (*) đã có nghiệm đúng.

c) Tính vận tốc trọng trường g tại khu vực làm thể nghiệm theo quý giá a chiếm được từ thực nghiệm.


*

Báo cáo thực hành

Khảo gần kề thực nghiệm những định luật xê dịch của bé lắc đơn

I. MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH

+ phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài nhỏ lắc đơn so với chu kỳ giao động T.

+ Từ đó tìm ra bí quyết

*
và áp dụng tính gia tốc trọng ngôi trường g tại khu vực làm thí nghiệm.

II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Trả lời các thắc mắc SGK

1.

Bạn đang xem: Bài thực hành 1 vật lý 12

con lắc 1-1 có cấu tạo gồm 1 vật nhỏ dại có cân nặng m được treo làm việc đầu của một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, dài l. Chiều dài 1 rất cao so với size quả cầu. Chiều nhiều năm của nhỏ lắc được xác định bằng cách đo khoảng cách từ điểm treo thắt chặt và cố định đến trọng tâm của quả nặng.

Chiều nhiều năm l của bé lắc solo được đo bởi thước đo của giá chỉ thí nghiệm dùng treo con lắc đơn có cơ cấu điều chỉnh chiều dài con lắc đơn.

2. Để phát hiện nay sự phụ thuộc của chu kì xấp xỉ T của nhỏ lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ dại vào biên độ dao động, ta xác minh các chu kì xấp xỉ của cùng một con lắc với chiều lâu năm 1 ko đổi, nhưng có biên độ A vậy đổi. Đo thời gian dao động có biên độ A khác nhau.

3. Để phát hiện nay sự nhờ vào chu kỳ giao động T của con lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ tuổi vào chiều dài con lắc đơn ta điều tra khảo sát chu kỳ xấp xỉ T của nhỏ lắc đơn với chiều nhiều năm tăng dần, bao gồm 3 trường hợp có thể xảy ra:

+ l tăng thì T bớt

+ l tăng thì T không đổi hay l không phụ thuộcT

+ l tăng thì T tăng

4. Để xác định chu kì T với không nên số ΔT = 0,02s khi dùng đồng hồ thời trang có kim giây. Ta đề nghị đo thời gian t của N dao động toàn phần.

Trong quá trình đo t của đồng hồ kim giây bao gồm sai số là 0,2s bao gồm sai số khinh suất khi bấm và sai số dụng cụ bắt buộc Δt = n.ΔT = 0,2 + 0,02 = 0,22s, cho nên vì vậy cần đo số dao động toàn phần N > 11 dao động.

III. KẾT QUẢ

1. Khảo sát ảnh hưởng của biên độ dao động so với chu kỳ T của nhỏ lắc đơn.

– chu kỳ T1 = t1/10 = 1,432s; T2 = t2/10 = 1,412s; T3 = t3/10 = 1,454s.


– phát biểu định cơ chế về chu kỳ của nhỏ lắc đơn giao động với biên độ nhỏ:

Con nhấp lên xuống đơn xê dịch với biên độ bé dại (α > 10o) thì xem như là dao động điều hòa, chu kỳ của bé lắc khi ấy không phụ thuộc vào biên độ dao động.

2.

Xem thêm: Phân Tích Bài Thơ Đàn Gà Con (Phạm Hổ), Bài Thơ Đàn Gà Con (Phạm Hổ)

Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng của bé lắc m so với chu kỳ xấp xỉ T.

+ bé lắc khối lượng mA có chu kỳ luân hồi TA = 1,416 ± 0,026

+ nhỏ lắc trọng lượng mB có chu kỳ TB = 1,422 ± 0,020

+ con lắc trọng lượng mC có chu kỳ TC = 1,436 ± 0,028

Phát biểu định điều khoản về trọng lượng của bé lắc đơn:

Chu kỳ của nhỏ lắc đối chọi dao động nhỏ dại (α > 10o) không phụ thuộc vào cân nặng của bé lắc.

3. Khảo sát ảnh hưởng của chiều dài nhỏ lắc đơn l so với chu kỳ dao động T

Căn cứ các công dụng đo với tính được theo bảng 6.3, vẽ vật thị màn trình diễn sự dựa vào của T vào l và đồ thị của T2 vào l:

*

*

Nhận xét:

a) Đường trình diễn T = f(l) tất cả dạng cong lên cho thấy thêm rằng: Chu kỳ xê dịch T phụ thuộc vào đồng đổi thay với độ dài bé lắc đơn.

Đường màn biểu diễn T2 = F(l) có dạng mặt đường thẳng qua cội tọa độ cho thấy rằng: Bình phương chu kỳ giao động T2 xác suất với độ dài con lắc đơn. T2 = k.l, suy ra T = a√l

– tuyên bố định phương tiện về chiều dài của nhỏ lắc đơn:

“Chu kỳ giao động của nhỏ lắc đơn với biên độ nhỏ, tại và một nơi, không dựa vào vào trọng lượng và biên độ xấp xỉ của nhỏ lắc nhưng tỉ lệ với căn bậc hai chiều dài của con lắc theo công thức: T = a√l cùng với a = √k trong các số đó a là thông số góc của đường màn biểu diễn T2 = F(l).

b) công thức lí thuyết về chu kỳ xê dịch của nhỏ lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:

*

Đã được nghiệm đúng, cùng với tỉ số

*

Từ đó tính được gia tốc trọng trường g tại chỗ làm thí nghiệm:


*

4. xác định công thức về chu kỳ dao động của con lắc đơn: trường đoản cú các tác dụng thực nghiệm suy ra: Chu kỳ xê dịch của con lắc đơn xê dịch điều hòa cùng với biên độ nhỏ tuổi không phụ thuộc vào vào khối lượng và biên độ xê dịch của nhỏ lắc cơ mà tỉ lệ với căn bậc nhị chiều lâu năm l của con lắc đơn và tỉ lệ nghịch cùng với căn bậc nhị của gia tốc rơi tự chính do nơi làm thí nghiệm, hệ số tỉ lệ bằng

*

Vậy

*

Bài 1 (trang 32 SGK đồ gia dụng Lý 12): dự kiến xem chu kì xấp xỉ T của một bé lắc đơn dựa vào vào đông đảo đại lượng đặc thù l, m, α của nó như thế nào? Làm cách nào để kiểm soát từng dự đoán đó bởi thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì T của bé lắc đơn dựa vào vào rất nhiều đại lượng đặc trưng chiều nhiều năm l, cân nặng vật nặng nề m, biên độ góc α0.

Để chất vấn từng dự đoán đó, ta cần thực hiện thí nghiệm chuyển đổi một đại lượng và giữ không đổi hai đại lượng còn lại.

Bài 2 (trang 32 SGK trang bị Lý 12): Chu kì xấp xỉ của nhỏ lắc đối chọi có phụ thuộc vào vào khu vực làm thí nghiệm hay không? Làm biện pháp nào để phát hiện điều này bằng thí nghiệm?

Lời giải:

Dự đoán chu kì dao động của bé lắc đơn phụ thuộc vào địa điểm làm thí nghiệm, nhằm kiểm chứng dự đoán đó, ta cần tiến hành thí nghiệm với nhỏ lắc gồm chiều dài không đổi tại hồ hết nơi không giống nhau.

Xem thêm: Hãy Lấy Một Vài Ví Dụ Về Ảnh Hưởng Của Đá Mẹ Đến Đặc Điểm Của Đất Mà Em Biết

Bài 3 (trang 32 SGK đồ gia dụng Lý 12): hoàn toàn có thể đo chu kì nhỏ lắc đối kháng có chiều nhiều năm l

Lời giải:

Không thể đo chu kì con lắc solo có chiều dài nhỏ tuổi hơn 10cm do khi đó kích thước của quả nặng trĩu là đáng chú ý so với chiều dài dây, do đó khó tạo nên dao đụng với biên độ bé dại dẫn đến cạnh tranh đo chu kì T.

Bài 4 (trang 32 SGK đồ dùng Lý 12): Dùng nhỏ lắc dài hay ngắn sẽ mang đến kết quả chính xác hơn khi khẳng định gia tốc rơi thoải mái g tại vị trí làm thí nghiệm?

Lời giải:

Dùng bé lắc dài để khẳng định gia tốc trọng ngôi trường g mang lại kết quả đúng đắn hơn khi sử dụng con nhấp lên xuống ngắn vày sai số tỉ đối