THỰC HÀNH: ĐO HỆ SỐ MA SÁT
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:
- Chứng minh được các công thức 16.2 trong SGK, từ đó nêu được
phương án thực nghiệm đo hệ số ma sát trượt theo phương pháp động lực
học (gián tiếp qua gia tốc a và góc nghiêng
).
2. Kỹ năng:
- Rèn luyện kỹ năng thực hành: Lắp ráp được thí nghiệm theo phương án
đã chọn, biết cách sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số điều khiển bằng
nam châm điện có công tắc và cổng quang điện để đo chính xác khoảng
thời gian chuyển động của vật.
- Tính và viết đúng kết quả phép đo, với các chữ số có nghĩa cần thiết.
3. Thái độ:
- Cẩn thận, chính xác khi làm thí nghiệm.
III. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên:
- GV chuẩn bị cho mỗi nhóm HS:
+ Mặt phẳng nghiêng có thước đo góc và quả dọi.
+ Nam châm điện có hộp công tắc đóng ngắt để giữ và thả vật.
+ Giá đỡ mặt phẳng nghiêng có thể thay đổi độ cao điểm kê nhờ khớp
nối.
+ Trụ kim loại đường kính 3cm, cao 3cm.
+ Đồng hồ đo thời gian hiện số, chính xác 0,001s, cổng quang điện E.
+ Thước kẻ vuông để xác định vị trí ban đầu của vật, thước thẳng 100m.
2. Học sinh:
- Ôn tập lại bài cũ.
- Giấy kẻ ô, báo cáo thí nghiệm.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY - HỌC:
1. Ổn định lớp: 1 phút
2. Kiểm tra bài cũ: 10 phút
- Nêu những đặc điểm của lực ma sát trượt, lực ma sát lăn, ma sát nghỉ.
Viết công thức của lực ma sát trượt.
- Trình bày phương án thực hiện đo hệ số ma sát trượt sử dụng mặt phẳng
nghiêng?
3. Bài mới:
Hoạt động của giáo
viên
Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1: Xây dựng
cơ sở lý thuyết:
- Nêu mục đích của bài
thực hành.
- Hướng dẫn xác định
các lực tác dụng lên một
vật trượt trên mặt phẳng
nghiêng.
- Hướng dẫn: Áp dụng
định luật II Niutơn cho
vật.
Hoạt động 2: Tìm hiểu
bộ dụng cụ:
- Giới thiệu các thiết bị
có trong bộ dụng cụ.
- Tìm công thức tính gia
tốc của vật trượt xuống
dọc theo mặt phẳng
nghiêng.
- Chứng minh công thức
tính hệ số ma sát trượt.
- Tìm hiểu các thiết bị có
trong bộ dụng cụ của
nhóm.
I. Mục đích:
- Vận dụng phương pháp động lực
học để nghiên cứu lực ma sát tác
dụng vào một vật chuyển động trên
mặt phẳng nghiêng.
- Đo hệ số ma sát trượt và so sánh
giá trị thu được với số liệu bảng
13.1 SGK.
II. Cở sở lý thuyết:
- Vật trượt từ trên mặt phẳng
nghiêng xuống với gia tốc:
)cossin(
t
ga
- Bằng cách đo a và α, xác định
được hệ số ma sát trượt:
cos
tan g
a
t
2
2
S
a
t
với: a được xác
định:
góc nghiêng α xác định ngay trên
- Hướng dẫn cách thay
đổi độ nghiêng và điều
chỉnh thăng bằng cho
máng nghiêng.
Hoạt động 3: Hoàn
chỉnh phương án thí
nghiệm:
- Gợi ý từ biểu thức tính
hệ số ma sát trượt.
- Hướng dẫn: Sử dụng
thước đo góc và quả dọi
có sẵn hoặc đo các kích
thước của mặt phẳng
nghiêng.
- Nhận xét và hoàn
chỉnh phương án thí
nghiệm của các nhóm.
Hoạt động 4: Tiến hành
thí nghiệm:
- Hướng dẫn các nhóm
- Xác định chế độ hoạt
động của đồng hồ hiện số
phù hợp với mục đích thí
nghiệm.
- Nhận biết các đại lượng
cần đo trong thí nghiệm.
- Tìm phương án đo góc
nghiêng
của mặt phẳng
nghiêng.
- Đại diện một nhóm
trình bày phương án đo
gia tốc. Các nhóm khác
nhận xét.
- Tiến hành thí nghiệm
thước đo góc có quả dọi, gắn vào
mặt phẳng nghiêng.
III. Dụng cụ thí nghiệm:
IV. Lắp ráp thí nghiệm:
V. Trình tự thí nghiệm:
1. Xác định góc nghiêng giới hạn
αo để vật bắt đầu trượt trên mặt
phẳng nghiêng:
- Đặt mặt đáy trụ thép lên mặt
phẳng nghiêng, tăng dần góc
nghiêng
- Khi vật bắt đầu trượt thì dừng lại,
đọc và ghi giá trị 0
2. Đo hệ số ma sát trượt:
- Đồng hồ đo thời gian làm việc ở
Mode A B, thang đo 9,999s.
- Xác định vị trí ban đầu s0 của trụ
thép và ghi giá trị s0 vào bảng 16.1.
- Dịch chuyển cổng quang điện E
(làm thí nghiệm).
- Theo dõi HS.
Hoạt động 5: Xử lý kết
quả:
- Gợi ý: Nhắc lại cách
tính sai số và viết kết
quả.
- Yêu cầu trả lời câu hỏi
2 trang 87 SGK.
theo nhóm.
- Ghi kết quả vào bảng
16.1.
- Hoàn thành bảng 16.1.
- Tính sai số của phép đo
và viết kết quả.
- Chỉ rõ loại sai số đã bỏ
qua trong khi lấy kết qủa.
đến vị trí cách s0 một khoảng s =
400mm.
- Nhấn nút RESET trên mặt đồng
hồ để đưa chỉ thị số về giá trị 0000.
- Ấn nút trên công tắc để thả cho
vật trượt.
- Đọc và ghi thời gian trượt t vào
bảng 16.1.
- Đặt lại trụ thép vào vị trí s0 và lặp
lại thêm 4 lần phép đo thời gian t.