Xem toàn cục tài liệu Lớp 12: tại đây
Giải bài Tập đồ gia dụng Lí 12 – bài 6:Thực hành: khảo sát điều tra thực nghiệm những định luật xấp xỉ của nhỏ lắc đơn giúp HS giải bài tập, nâng cấp khả năng bốn duy trừu tượng, khái quát, cũng giống như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định biện pháp vật lí:
I. Mục đích
+ điều tra khảo sát thực nghiệm nhằm phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều nhiều năm của con lắc đơn đối với chu kì xê dịch T, từ đó tìm ra công thức tính chu kì
II. Công cụ thí nghiệm
Gồm:
+ Bộ ba quả nặng các loại 50g
+ sợi dây mảnh ko giãn dài khoảng tầm 1m
+ giá thí nghiệm sử dụng treo bé lắc solo có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều dài của con lắc đơn.
+ Đồng hồ nước bấm giây (sai số ± 0,2s) hoặc đồng hồ đeo tay hiện số có cổng quang điện.
+ Một thước đo chiều dài khoảng 500mm.
+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.
III. Tiến hành thí nghiệm
1. Chu kì dao động T của bé lắc đơn nhờ vào vào biên độ dao động như vậy nào?
Tiến hành:
+ Quả nặng trĩu 50g, chiều dài con lắc 1-1 50cm; kéo con lắc lệch khỏi vị trí thăng bằng biên độ A = 3cm.
+ Đo thời hạn con lắc triển khai 10 xấp xỉ toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo tái diễn 5 lần, rồi đem giá trung bình)
+ tiến hành phép đo bên trên với những 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 đúc rút định dụng cụ về chu kì của nhỏ lắc đơn dao động với biên độ nhỏ.
Định luật: con lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ dại (α o) thì xem là dao rượu cồn điều hòa, chu kỳ của con lắc lúc đó không dựa vào vào biên độ dao động.
2. Chu kì xấp xỉ T của bé lắc đơn dựa vào vào cân nặng m của bé lắc như vậy nào?
+ Chiều dài bé lắc đơn cố định và thắt chặt 50cm, cân nặng của bé lắc theo thứ tự là: 50; 100, 150g
+ Đo thời gian 10 xấp xỉ toàn phần để khẳng định chu kì T
Bảng 6.2: l = 50,0cm, A = 3cm
| m (g) | thời hạn 10 xấp xỉ 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: tuyên bố định phương pháp về trọng lượng của con lắc đối kháng dao động nhỏ tuổi (α o): chu kỳ của bé lắc đơn dao động nhỏ tuổi (α > 10o) không dựa vào vào khối lượng của con lắc.
3. Chu kì xê dịch T của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài của bé lắc như vậy nào?
– Dùng bé lắc đơn có trọng lượng là 50g, chiều dài là 50cm, Đo thời hạn 10 giao động để xác minh chu kì T1
– thay đổi chiều dài bé lắc đơn, không thay đổi khối lượng, đo thời gian 10 giao động để tính chu kì T2 với T3
Bảng 6.3
| Chiều lâu năm 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 vật thị màn trình diễn sự dựa vào của T vào l. Rút ra nhận xét
– Vẽ đồ vật thị màn trình diễn sự phụ thuộc của T2 vào l. Rút ra dìm xét
– tuyên bố định chế độ về chiều nhiều năm của con lắc đơn.
4. Kết luận:
a) từ bỏ các tác dụng nhận được ngơi nghỉ trên suy ra: Chu kỳ giao động của bé lắc 1-1 với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không phụ thuộc vào trọng lượng và biên độ xấp xỉ của bé lắc mà lại tỉ lệ với căn bậc nhì chiều lâu năm của nhỏ lắc theo công thức: T = a√l
Trong đó tác dụng thí nghiệm mang lại ta quý giá a = 2,032
b) Theo phương pháp lí thuyết về chu kỳ dao động của bé lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:
Trong kia
So sánh kết quả đo a cho thấy thêm công thức (*) đã được nghiệm đúng.
c) Tính vận tốc trọng trường g tại chỗ làm thử nghiệm theo quý giá a nhận được từ thực nghiệm.
Báo cáo thực hành
Khảo ngay cạnh thực nghiệm những định luật giao động của nhỏ lắc đơn
I. MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH
+ phân phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài bé lắc đơn đối với chu kỳ xấp xỉ T.
+ Từ đó tìm ra bí quyết
II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT
Trả lời các thắc mắc SGK
1.
Bạn đang xem: Đáp án báo cáo thực hành khảo sát thực nghiệm con lắc đơn
con lắc đơn có cấu tạo gồm 1 vật nhỏ có khối lượng m được treo ngơi nghỉ đầu của một tua dây không dãn, trọng lượng không xứng đáng kể, lâu năm l. Chiều lâu năm 1 rất cao so với kích cỡ quả cầu. Chiều nhiều năm của nhỏ lắc được xác định bằng phương pháp đo khoảng cách từ điểm treo cố định và thắt chặt đến trọng tâm của trái nặng.
Chiều dài l của bé lắc solo được đo bằng thước đo của giá thí nghiệm cần sử dụng treo bé lắc đối kháng có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều dài bé lắc đơn.
2. Để phát hiện nay sự nhờ vào của chu kì giao động T của con lắc đơn giao động với biên độ nhỏ dại vào biên độ dao động, ta xác minh các chu kì giao động của cùng một bé lắc cùng với chiều lâu năm 1 ko đổi, nhưng tất cả biên độ A nạm đổi. Đo thời hạn dao động có biên độ A không giống nhau.
3. Để phát hiện tại sự nhờ vào chu kỳ xê dịch T của bé lắc đơn dao động với biên độ nhỏ dại vào chiều dài nhỏ lắc đơn ta khảo sát điều tra chu kỳ dao động T của bé lắc solo với chiều dài tăng dần, có 3 trường hợp rất có thể xảy ra:
+ l tăng thì T bớt
+ l tăng thì T không thay đổi hay l ko phụ thuộcT
+ l tăng thì T tăng
4. Để khẳng định chu kì T với không đúng số ΔT = 0,02s khi dùng đồng hồ thời trang có kim giây. Ta nên đo thời gian t của N xấp xỉ toàn phần.
Trong quá trình đo t của đồng hồ kim giây gồm sai số là 0,2s bao gồm sai số chủ quan khi bấm với sai số dụng cụ buộc phải Δt = n.ΔT = 0,2 + 0,02 = 0,22s, cho nên cần đo số xấp xỉ toàn phần N > 11 dao động.
III. KẾT QUẢ
1. Khảo sát ảnh hưởng của biên độ dao động đối với chu kỳ T của bé lắc đơn.
– chu kỳ luân hồi T1 = t1/10 = 1,432s; T2 = t2/10 = 1,412s; T3 = t3/10 = 1,454s.
– tuyên bố định dụng cụ về chu kỳ luân hồi của nhỏ lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ:
Con lắc đơn giao động với biên độ nhỏ dại (α > 10o) thì xem là dao đụng điều hòa, chu kỳ của nhỏ lắc lúc đó không phụ thuộc vào biên độ dao động.
2. Khảo sát ảnh hưởng của trọng lượng của bé lắc m so với chu kỳ giao động T.
+ bé lắc trọng lượng mA có chu kỳ luân hồi TA = 1,416 ± 0,026
+ con lắc trọng lượng mB có chu kỳ luân hồi TB = 1,422 ± 0,020
+ bé lắc trọng lượng mC có chu kỳ luân hồi TC = 1,436 ± 0,028
Phát biểu định dụng cụ về khối lượng của nhỏ lắc đơn:
Chu kỳ của nhỏ lắc đơn dao động nhỏ tuổi (α > 10o) không dựa vào vào cân nặng của bé lắc.
3. Khảo sát ảnh hưởng của chiều dài bé lắc đối kháng l đối với chu kỳ giao động T
Căn cứ các kết quả đo với tính được theo bảng 6.3, vẽ đồ gia dụng thị trình diễn sự nhờ vào của T vào l với đồ thị của T2 vào l:
Nhận xét:
a) Đường trình diễn T = f(l) tất cả dạng cong lên cho thấy rằng: Chu kỳ giao động T phụ thuộc vào đồng biến hóa với độ dài con lắc đơn.
Đường màn trình diễn T2 = F(l) có dạng con đường thẳng qua gốc tọa độ cho thấy rằng: Bình phương chu kỳ xê dịch T2 phần trăm với độ dài con lắc đơn. T2 = k.l, suy ra T = a√l
– phát biểu định chế độ về chiều nhiều năm của nhỏ lắc đơn:
“Chu kỳ xê dịch của nhỏ lắc đối kháng với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không nhờ vào vào trọng lượng và biên độ dao động của nhỏ lắc cơ mà tỉ lệ với căn bậc hai chiều lâu năm của nhỏ lắc theo công thức: T = a√l với a = √k trong những số đó a là thông số góc của đường trình diễn T2 = F(l).
b) bí quyết lí thuyết về chu kỳ xê dịch của nhỏ lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ:
Đã được nghiệm đúng, cùng với tỉ số
Từ kia tính được gia tốc trọng ngôi trường g tại địa điểm làm thí nghiệm:
4. xác định công thức về chu kỳ dao động của nhỏ lắc đơn: từ bỏ các công dụng thực nghiệm suy ra: Chu kỳ giao động của con lắc đơn xấp xỉ điều hòa với biên độ nhỏ dại không phụ thuộc vào khối lượng và biên độ xấp xỉ của nhỏ lắc mà lại tỉ lệ cùng với căn bậc hai chiều lâu năm l của nhỏ lắc đối chọi và tỉ lệ thành phần nghịch với căn bậc nhị của vận tốc rơi tự do tại nơi làm thí nghiệm, hệ số tỉ lệ bởi
Vậy
Lời giải:
Dự đoán chu kì T của bé lắc đơn nhờ vào vào hồ hết đại lượng đặc thù chiều lâu năm l, cân nặng vật nặng nề m, biên độ góc α0.
Để soát sổ từng dự đoán đó, ta cần tiến hành thí nghiệm biến hóa một đại lượng với giữ không thay đổi hai đại lượng còn lại.
Bài 2 (trang 32 SGK vật dụng Lý 12): Chu kì giao động của bé lắc solo có phụ thuộc vào vào chỗ làm thí nghiệm xuất xắc không? Làm giải pháp nào nhằm phát hiện điều đó bằng thí nghiệm?Lời giải:
Dự đoán chu kì giao động của bé lắc đơn dựa vào vào khu vực làm thí nghiệm, nhằm kiểm chứng dự kiến đó, ta cần tiến hành thí nghiệm với bé lắc có chiều nhiều năm không thay đổi tại rất nhiều nơi khác nhau.
Xem thêm: Top 7 Mẫu Phát Biểu Cảm Nghĩ Về Bài Rằm Tháng Giêng Hay Nhất
Lời giải:
Không thể đo chu kì con lắc solo có chiều dài nhỏ hơn 10cm vì khi đó kích thước của quả nặng nề là đáng kể so với chiều lâu năm dây, cho nên vì thế khó tạo ra dao hễ với biên độ bé dại dẫn đến cạnh tranh đo chu kì T.
Bài 4 (trang 32 SGK vật dụng Lý 12): Dùng bé lắc lâu năm hay ngắn sẽ đến kết quả chính xác hơn khi khẳng định gia tốc rơi tự do thoải mái g tại chỗ làm thí nghiệm?Lời giải:
Dùng nhỏ lắc dài để xác minh gia tốc trọng ngôi trường g mang đến kết quả đúng mực hơn khi sử dụng con nhấp lên xuống ngắn vị sai số tỉ đối