Bài 8: Thực hành chuyển động rơi tự do, gia tốc RTD - Bài giảng điện tử Vật lý 10 - T.Đ.Lý

Chia sẻ: Trần đình Lý | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

989
lượt xem 34
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sau khi học xong bài giảng Thực hành: Khảo sát chuyển động rơi tự do. Xác định gia tốc rơi tự do học sinh cần nắm được tính năng và nguyên tắc hoạt động của đồng hồ đo thời gian hiện số sử dụng công tắc đóng ngắt và cổng quang điện. Khắc sâu kiến thức về chuyển động nhanh dần đều và sự rơi tự do.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài 8: Thực hành chuyển động rơi tự do, gia tốc RTD - Bài giảng điện tử Vật lý 10 - T.Đ.Lý

KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG RƠI TỰ DO XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO
Cơ sở lý thuyết: Thả một vật (trụ thép, viên bi,…) từ độ cao s trên mặt đất, vật sẽ rơi rất nhanh theo phương thẳng đứng (phương song song với dây dọi). Trong trường hợp này ảnh hưởng của không khí không đáng kể, vật chỉ chuyển động dưới tác dụng của 1 2 s= at 2 trọng lực, nên có thể coi là vật rơi tự do.
Khi một vật có vận tốc ban đầu bằng 0, chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc a, thỡ quãng đường đi được s sau khoảng thời gian t (tính từ lúc vật bắt đầu chuyển động) được xác định bởi công thức: 1 2 s = at 2 Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa s và t2 có dạng một đường thẳng đi qua gốc toạ độ và có hệ số góc tgα = a/2.
III. Dụng cụ cần thiết: 1, Giá đỡ thẳng đứng có dây dọi và ba chân vít điều chỉnh thăng bằng. 2, Trụ bằng sắt non làm vật rơi tự do. 3, Nam châm điện có hộp công tắc đóng ngắt điện để giữ và thả rơi vật. 4, Cổng quang điện E. 5, Đồng hồ thời gian hiện số, độ chia nhỏ nhất 0,001s. 6, Thước thẳng 800mm gắn chặt vào giá đỡ. 7, Ke ba chiều để xác định vị trí đầu của vật rơi.
IV. Lắp ráp thí nghiệm: 1, Nam châm điện N lắp trên đỉnh giá đỡ, được nối qua công tắc vào ổ A của đồng hồ đo thời gian. ổ A vừa cấp điện cho nam châm, vừa nhận tín hiệu từ công tắc chuyển về. Cổng E lắp ở dưới, được nối với ổ B. Sử dụng MODE đo A ↔ B, chọn thang đo 9,999s. 2, Quan sát quả dọi, phối hợp điều chỉnh các vít ở chân giá đỡ sao cho quả dọi nằm đúng tâm lỗ tròn T. Khi vật rơi qua lỗ tròn của cổng quang điện E, chúng cùng nằm trên một trục thẳng đứng. Khăn vải bông được đặt nằm dưới để đỡ vật rơi. 3, Cho nam châm hút giữ vật rơi. Dùng miếng ke áp sát đáy vật rơi để xác định vị trí đầu s0 của vật. Ghi giá trị s0 vào bảng 1.
V. Tiến hành thí nghiệm: 1. Khảo sát chuyển động rơi tự do: 1- Nới lỏng vít và dịch cổng quang điện E về phía dưới cách s0 một khoảng s = 50mm. Nhấn nút RESET trên mặt đồng hồ để đưa chỉ thị số về giá trị 0000. 2- ấn nút trên hộp công tắc để thả vật rơi, rồi nhả nhanh nút trước khi vật rơi đến cổng quang điện E (*). Ghi thời gian rơi của vật vào bảng 1. Lặp lại phép đo trên 3 lần ghi vào bảng 1. 3-Nới lỏng vít và dịch cổng quang điện E về phía dưới cách vị trí s0 một khoảng s = 200mm; 800mm. ứng với mỗi khoảng cách s, thả vật rơi và ghi thời gian tương ứng vào bảng 1, lặp lại 3 lần.
2. Đo gia tốc rơi tự do: 1-Nới lỏng vít và dịch cổng quang điện E về phía dưới cách vị trí s0 một khoảng s = 0,200m. Nhấn nút RESET trên mặt đồng hồ đẻ đưa chỉ thị số về giá trị 0000. 2- ấn nút trên hộp công tắc để thả vật rơi, rồi nhả nhanh nút trước khi vật rơi đến cổng quang điện E (*). Ghi thời gian rơi của vật vào bảng 1. Lặp lại phép đo trên 5 lần ghi vào bảng 1. 3-Nới lỏng vít và dịch cổng quang điện E về phía dưới cách vị trí s0 một khoảng s = 0,300; 0,400; 0,500; 0,600; 0,700; 0,800 m. ứng với mỗi khoảng cách s, thả vật rơi và ghi thời gian tương ứng vào bảng 1, lặp lại 5
4-Kết thúc thí nghiệm: Nhấn khoá K, tắt điện đồng hồ đo thời gian hiện số. Chú ý:  Cổng E chỉ hoạt động được khi nút nhấn trên hộp công tắc nhả.  Các thao tác không chuẩn xác cho k ết qu ả đo sai cần loại bỏ và thực hiện đo lại
Báo cáo thực hành Họ và tên:……………lớp:………..ngày…………. Tên bài thực hành:………………………………. I. Trả lời câu hỏi: Sự rơi tự do là gỡ? Đặc điểm của rơi tự do? Công thức tính gia tốc rơi tự do? …………………………………………………… …………………………………………………… ……………………………………………………
II. Kết qủa: Bảng 1: Khảo sát chuyển động rơi tự do Vị trí đầu của vật rơi: s0 = ……………. (mm) Lần đo Thời gian rơi t(s) 1 2 3 TB s(mm) 50 200 800
Nhận xét: s2 = 4s1 → t2 = 2t1 s3 = 16s1 → t3 = 4t1 Kết quả cho thấy: s ∼ t2. Kết luận: Chuyển động rơi tự do là một chuyển động………………………………….
Bảng 2: Xác định gia tốc rơi tự do: Vị trí đầu của vật rơi: s0 = ……………. (mm) Lần đo Thời gian rơi t(s) t t2 g = 2s / t 2 v = 2 s / t s(m) 1 2 3 4 5 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0.700 0.800
Theo bảng 2 2 Tính t ,t ứng với mỗi cặp giá trị (s,t) và ghi vào bảng 2. Vẽ đồ thị: s = s(t2) Đồ thị: v =v(t)
Đå thÞ s = s (t ) cã d¹ng m é t ®ê ng … … … … … ., nh vËy chuyÓn ®é ng cña vËt r¬i tù do lµ chuyÓn ®é ng… … … … … … … … … … … … … 2. Gia tè c r¬i tù do cã thÓ x¸c ®Þnh the o gãc nghiªng α cña ®å thÞ: g = 2 tg α = … … … … .. 3. Khi ®· x¸c ®Þnh ®îc chuyÓn ®é ng r¬i tù do lµ m é t chuyÓn ®é ng nhanh dÇn ®Òu, ta cã thÓ x¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ cña g the o c«ng thø c g = 2s /t2 vµ vËn tè c cña vËt r¬i t¹i cæ ng F the o c«ng thø c v =2s /t ø ng víi m çi lÇn ®o. H·y tÝ nh c¸c gi¸ trÞ trªn vµ ghi vµo b¶ng 1.
4. Vẽ đồ thị v = v(t) dựa trên các số liệu của bảng 1, để một lần vừa nghiệm lại tính chất của chuyển động rơi tự do: Đồ thị v = v(t) có dạng một đường………… tức là vận tốc rơi tự do………… theo thời gian. Vậy chuyển động của vật rơi tự do là chuyển động ……………………………
g + g +...+ g 5. Tớnh g = 1 25 5 Và ∆g1 = g − g1 .... ∆g +∆g +...+∆g Tớnh ∆g = 1 2 5 5 6. Viết kết quả: Gia tốc rơi tự do đo được là: g = g ± ∆g
  CÂU HỎI 1. EM HÃY SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH G THEO CÁC CÁCH Ở TRÊN, VÀ CHO Ý KIẾN NHẬN XÉT? KẾT QUẢ NÀO ĐÁNG TIN CẬY HƠN? 2. VỠ SAO SAU KHI NHẤN NÚT TRÊN HỘP CÔNG TẮC NGẮT ĐIỆN VÀO NAM CHÂM ĐỂ THẢ VẬT RƠI VÀ KHỞI ĐỘNG BỘ ĐẾM THỜI GIAN, TA LẠI PHẢI NHẢ NHANH NÚT TRƯỚC KHI VẬT RƠI ĐẾN CỔNG E? 3. EM CÓ THỂ ĐỀ XUẤT MỘT PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM KHÁC, VẪN DÙNG CÁC DỤNG CỤ NÊU TRÊN, ĐỂ ĐO G ĐẠT KẾT QUẢ CHÍNH XÁC HƠN?
Chúc các em thành công