zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Sáng kiến kinh nghiệm

Sáng kiến kinh nghiệm " ĐO GIA TỐC RƠI TỰ DO SỞ GD&ĐT QUẢNG NAM TRƯỜNG THPT LÝ TỰ TRỌNG ĐO GIA TỐC RƠI TỰ DO NHỜ SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

554
lượt xem 68
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong chương trình Vật lý 10, để xác định gia tốc rơi tự do một cách chính xác, điều cần thiết là đo chính xác thời gian rơi của vật và cổng quang điện là thiết bị được chọn trong chương trình Vật lý 10 để thực hiện điều này. Ở đây, tôi trình bày một phương án khác đo thời gian rơi của vật một cách chính xác và dễ thực hiện với sự trợ giúp của một máy tính. Một cách vắn tắt, trong phương án này tại các thời điểm bắt đầu rơi và thời điểm...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm " ĐO GIA TỐC RƠI TỰ DO SỞ GD&ĐT QUẢNG NAM TRƯỜNG THPT LÝ TỰ TRỌNG ĐO GIA TỐC RƠI TỰ DO NHỜ SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH "

ĐO GIA T ỐC RƠI TỰ DO SỞ GD&ĐT QUẢNG NAM TRƯỜNG THPT LÝ TỰ TRỌNG ĐO GIA TỐC RƠI TỰ DO NHỜ SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH Tác giả: Phan Công Thành I. Đặt vấn đề: Trong chương trình Vật lý 10, để xác định gia tốc rơi tự do một cách chính xác, điều cần thiết là đo chính xác thời gian rơi của vật và cổng quang điện là thiết bị được chọn trong chương trình Vật lý 10 để thực hiện điều này. Ở đ ây, tôi trình bày một phương án khác đo thời gian rơi của vật một cách chính xác và dễ thực hiện với sự trợ giúp của một máy tính. Một cách vắn tắt, trong phương án này tại các thời điểm bắt đầu rơi và thời điểm chạm đất của vật đồng thời có âm thanh phát ra. Các âm này được ghi lại trong một tập tin âm thanh. Dùng một phần mềm phân tích phổ âm thanh trên máy tính xác định các thời điểm t1 b ắt đầu rơi và thời điểm chạm đất t2 của vật. Gia tốc rơi tự do được tính bằng công thức: 2h (1) g t 2 trong đó, h là quãng đường rơi tự do của vật, t = t2 - t1 là thời gian rơi của vật, kết quả thu được của gia tốc rơi tự do khá chính xác trung b ình khoảng g = 10(m/s2). II. Nội dung chính: 1.Phương tiện cần chuẩn bị gồm: + Một máy tính được cài đ ặt phần mềm xử lý âm thanh Cool Edit Pro 2.0 (có thể download từ http://www.softpedia.com/get/Multimedia/Audio/Audio-Editors-Recorders/Cool-Edit- Pro.shtml ). + Một microphone đủ nhạy để ghi âm (chúng tôi sử dụng loại SOMIC SM-360) nếu không có micro ta có thể dùng máy nghe nhạc MP3 hay MP4 để ghi âm. + Loa kết nối với máy tính. DĐ:0976922758 – p cthanh77@gmail.com PHAN CÔNG THÀNH 1
ĐO GIA T ỐC RƠI TỰ DO + Một thước đo chính xác tới mm. + Một nam châm điện điều khiển bằng công tắc sao cho khi bật tắt công tắc có phát ra âm thanh. + Vật nặng bằng thép. 2. Các bước tiến hành thí nghiệm: Bước 1: Treo vật nặng ở độ cao 1m  h  2m (các thao tác ở khoảng độ cao này dễ thực hiện, từ thực tế thí nghiệm chúng tôi nhận thấy với 1, 6m  h  2 m cho kết quả với độ chính xác cao h ơn). Đo cẩn thận độ cao h. Bước 2: Đặt microphone (đã kết nối với máy tính) ở độ cao h/2 (nhằm loại trừ sự trễ do â m thanh khi truyền trong không khí, làm giảm độ chính xác của phép đo). Bước 3: Khởi động máy tính, mở tiện ích ghi âm theo đường dẫn sau: Start\Programs\Accessories\Entertainment\Sound recorder Kích chu ột vào nút lệnh ghi âm trên tiện ích Sound recorder đ ể bắt đầu ghi âm. ( Ta cũng có thể ghi âm bằng Cool Edit Pro 2.0) Bước 4: Tại một thời điểm thích hợp (đủ yên lặng để các âm cần thu không bị nhiễu ), bật công tắc một cách dứt khoát, âm do công tắc phát ra đồng thời với lúc vật bắt đầu rơi t1(1). Khi vật chạm đất lúc t2, đồng thời cũng phát ra âm thanh. Mọi âm đều được ghi lại. Bước 5: Dừng tiến trình ghi âm. Lưu tập tin vừa tạo dưới tên giatoc chẳng hạn. Bước 6: Trên máy tính, mở chương trình Cool Edit Pro 2.0. Từ giao diện của Cool Edit Pro 2.0 , mở tập tin g iatoc đã lưu. Ta thấy phổ âm thanh của giatoc trên cửa sổ Cool Edit Pro 2.0 . Bước 7: Kích vào b iểu tượng để phát tập tin giatoc, chú ý lắng nghe để xác định vị trí các âm lúc bắt đầu rơi t1 và lúc vừa chạm đất t2. Để dễ định vị các thời điểm t1 và t2 trên phổ âm thanh, kích vào biểu tượng đ ể phóng đại phổ này. Dịch chuyển vạch chỉ thị đến vị trí các âm lúc bắt đầu rơi lúc t1 và lúc vừa chạm đất t2. Ghi lại các thời điểm này. Bước 8: Áp dụng công thức (1) để tính g. 3. Một số điểm cần lưu ý: DĐ:0976922758 – p cthanh77@gmail.com PHAN CÔNG THÀNH 2
ĐO GIA T ỐC RƠI TỰ DO + Phần mềm xử lý âm thanh chuyên dụng Cool Edit Pro 2.0 (CEP)) có khả năng phân giải phổ âm thanh chính xác đ ến 1‰ s. Kết quả thu đ ược có độ chính xác cao. Tuy nhiên, khi không có CEP, ta có thể sử dụng tiện ích Windows Movie Maker được tích hợp sẵn trên hệ điều hành Windows. Tuy nhiên, Windows Movie Maker chỉ xử lý thời gian chính xác đến 7% s, nên độ chính xác không cao (2). + Hiện nay, các phương tiện có hỗ trợ ghi âm kỹ thuật số như MP3, MP4 và một số loại điện thoại di động đã khá phổ biến. Nếu có, chúng ta có thể dùng chúng đ ể ghi các tập tin âm thanh cần thiết rồi xử lý tương tự thì quy trình ghi âm trở nên đơn giản hơn nhiều. III. Các kết quả thí nghiệm và đề xuất: Chúng tôi đ ã thực hiện một số thí nghiệm và dưới đây là b ảng ghi vài kết quả : g (m/s2) h(m) t1(s) t2(s) Ghi chú 1.448 6.73 7.27 9.93 * 1.448 6.777 7.319 9.85 ** 1.505 8.87 9.40 10.7 * 1.505 8.833 9.385 9.9 ** 1.852 5.809 6.425 9.76 ** (*) : Xử lý phổ bằng Movie Maker (**) : Xử lý phổ bằng CEP Các kết quả trên khá gần với kết quả chính thức đ ược công bố, có độ ổn định cao trong nhiều lần đo khác nhau, sai số phát sinh ở đây không phụ thuộc nhiều vào sai số của h, phụ thuộc rất đáng kể vào t1. DĐ:0976922758 – p cthanh77@gmail.com PHAN CÔNG THÀNH 3
ĐO GIA T ỐC RƠI TỰ DO Trong năm học 2006-2007, tại Thị trấn Hà Lam và trường THPT Lý Tự Trọng, một số em học sinh đã thực hiện nhiều lần đo và kết quả khá chính xác (có những kết quả g = 9,8 m/s2 hay 9,86 m/s2 ) và ổ n định của các phép đo khiến các em rất hứng thú . Trong năm học 2007-2008, chúng tôi tổ chức thực hiện thí nghiệm này tại các lớp 11B1, 11B2, 11C2, 11D3 trường THPT Lý Tự Trọng, kết quả đ ược ghi nhận có tần suất xuất hiện lớn nhất là g = 9,76m / s 2 (3) . So với việc đo gia tốc dùng cổng quang điện, thí nghiệm của chúng tôi có phần phức tạp hơn, độ chính xác lại không cao bằng, bù lại, nó tạo ra một không khí sinh động do sự hiện diện của công nghệ thông tin trong quá trình d ạy và học, sự tương tác giữa các quá trình bên ngoài và máy tính. Hơn nữa, các em có thể tự thực hiện ở nhà nếu ở nhà có máy vi tính và ghi âm. Chúng tôi hy vọng rằng, với sự hiện diện khá phổ biến của máy tí nh trong trường phổ thông hiện nay, thực hiện thí nghiệm gia tốc rơi tự do theo phương án này sẽ có lợi cho nhận thức của học sinh trên nhiều phương diện. Chú thích: (1) Thực ra, trong hệ thống của chúng tôi – xem video minh họa trong CD kèm theo - từ lúc dòng điện bị ngắt thì vật bắt đầu rơi đến lúc công tắc phát ra âm thanh lúc t1, chúng tôi có khảo sát thời gian trễ khoảng 0,01s có ảnh hưởng đến kết quả song chúng tôi bỏ qua để các em học sinh dễ theo dõi. Dưới đây là các địa chỉ download các file video minh họa: do gia toc roi tu do 1 (http://www.mediafire.com/?2umzyt1imgw) do gia toc roi tu do 2 (http://www.mediafire.com/?mn12cjo0dmk) (2) Các bước tiến hành khi thí nghiệm với Windows Movie Maker : Các bước từ 1 đến 5 tiến hành như làm với CEP: Bước 6: Mở tiện ích Movie maker theo đường dẫn: DĐ:0976922758 – p cthanh77@gmail.com PHAN CÔNG THÀNH 4
ĐO GIA T ỐC RƠI TỰ DO C:\Program Files\Movie Maker\moviemk Trong mục Capture video chọn import audio or music, rồi chọn mở tập tin g iatoc đã lưu. Tập tin giatoc hiện lên ở b ảng Collection. Bước 7: Kích vào biểu tượng của tập tin giatoc trên bảng Collection rồi thả vào rãnh Audio/Music bên dưới bảng Story, phổ âm thanh của tập tin g iatoc sẽ hiện ra, kích vào biểu tượng liên tục để phóng đ ại phổ này, kích vào biểu tượng đ ể phát tập tin g iatoc, chú ý lắng nghe để xác định vị trí các âm lúc bắt đầu rơi lúc t1 và lúc vừa chạm đất t2. Đưa con trỏ đến thước hiển thị thời gian b ên trên phổ âm thanh một vạch chỉ thị và thời gian được hiển thị trên một cửa sổ b ên cạnh. Dịch chuyển vạch chỉ thị đến vị trí các âm lúc bắt đầu rơi lúc t1 và lúc vừa chạm đất t2. Ghi lại các thời điểm này. Bước 8: Áp dụng công thức (1) để tính g. (3) Trong các tiết học trên, bằng cách thay đổi vị trí đặt máy ghi âm – xem b ước 2 ở trên, chúng tôi cũng đo được tốc độ truyền âm trong không khí kết quả thu đ ược biến thiên từ 300m/s đến 369m/s ( so với 330m/s được ghi trong SGK Vật Lý 12 CCGD) cũng khá thú vị với học sinh. Chúng tôi cũng đã hoàn thiện một phương pháp đo tốc độ âm thanh trong không khí dựa trên nguyên tắc tương tự với độ chính xác cao hơn, sẽ giới thiệu trong một bài khác. Tài liệu tham khảo: Sách Giáo khoa Vật lý 10. - DĐ:0976922758 – p cthanh77@gmail.com PHAN CÔNG THÀNH 5

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.