Xem tổng thể tài liệu Lớp 12: trên đây
Giải bài bác Tập thứ Lí 12 – bài xích 6:Thực hành: điều tra khảo sát thực nghiệm các định luật xấp xỉ của nhỏ lắc 1-1 giúp HS giải bài tập, cải thiện khả năng bốn duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành những khái niệm với định khí cụ vật lí:
I. Mục đích
+ điều tra khảo sát thực nghiệm để phát hiện tác động của biên độ, khối lượng, chiều lâu năm của nhỏ lắc đơn đối với chu kì xấp xỉ T, từ đó tìm ra cách làm tính chu kì
II. Qui định thí nghiệm
Gồm:
+ Bộ tía quả nặng một số loại 50g
+ sợi dây mảnh không giãn dài khoảng chừng 1m
+ giá bán thí nghiệm dùng treo nhỏ lắc đối chọi có cơ cấu tổ chức điều chỉnh chiều lâu năm của bé lắc đơn.
+ Đồng hồ nước bấm giây (sai số ± 0,2s) hoặc đồng hồ đeo tay hiện số bao gồm cổng quang đãng điện.
+ Một thước đo chiều dài khoảng chừng 500mm.
+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.
III. Triển khai thí nghiệm
1. Chu kì dao động T của bé lắc đơn phụ thuộc vào vào biên độ dao động như vậy nào?
Tiến hành:
+ Quả nặng 50g, chiều dài bé lắc solo 50cm; kéo bé lắc lệch khỏi vị trí cân bằng biên độ A = 3cm.
+ Đo thời gian con lắc thực hiện 10 dao động toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo lặp lại 5 lần, rồi rước giá trung bình)
+ thực hiện phép đo bên trên với những giá trị không giống nhau của biên độ A (A = 3, 6, 9, 18cm)
Ghi hiệu quả 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 kết định biện pháp về chu kì của nhỏ lắc đơn giao động với biên độ nhỏ.
Định luật: nhỏ lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ (α o) thì coi là dao động điều hòa, chu kỳ của bé lắc lúc ấy không phụ thuộc vào biên độ dao động.
2. Chu kì dao động T của con lắc đơn dựa vào vào khối lượng m của bé lắc như thế nào?
+ Chiều dài bé lắc đơn cố định và thắt chặt 50cm, trọng lượng của bé lắc thứu tự là: 50; 100, 150g
+ Đo thời gian 10 xê dịch toàn phần để xác minh chu kì T
Bảng 6.2: l = 50,0cm, A = 3cm
| m (g) | thời gian 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: tuyên bố định chế độ về khối lượng của nhỏ lắc đối chọi dao động bé dại (α o): chu kỳ của con lắc đơn dao động bé dại (α > 10o) không nhờ vào vào khối lượng của bé lắc.
3. Chu kì dao động T của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều nhiều năm của con lắc như vậy nào?
– Dùng con lắc đối chọi có cân nặng là 50g, chiều dài là 50cm, Đo thời gian 10 dao động để khẳng định chu kì T1
– chuyển đổi chiều dài con lắc đơn, không thay đổi khối lượng, đo thời gian 10 xấp xỉ để tính chu kì T2 và T3
Bảng 6.3
| Chiều lâu năm l (cm) | thời hạn 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 thiết bị thị biểu diễn sự phụ thuộc vào của T vào l. Rút ra nhận xét
– Vẽ thiết bị thị màn biểu diễn sự dựa vào của T2 vào l. Rút ra dấn xét
– tuyên bố định công cụ về chiều dài của nhỏ lắc đơn.
4. Kết luận:
a) từ các kết quả nhận được sống trên suy ra: Chu kỳ xấp xỉ của con lắc đối kháng với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không phụ thuộc vào cân nặng và biên độ giao động của nhỏ lắc mà tỉ lệ với căn bậc nhị chiều nhiều năm của bé lắc theo công thức: T = a√l
Trong đó tác dụng thí nghiệm mang lại ta quý giá a = 2,032
b) Theo bí quyết lí thuyết về chu kỳ xê dịch của bé lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:
Trong đó
So sánh tác dụng đo a cho biết công thức (*) đã làm được nghiệm đúng.
c) Tính vận tốc trọng ngôi trường g tại địa điểm làm phân tách theo quý hiếm a thu được từ thực nghiệm.
Báo cáo thực hành
Khảo giáp thực nghiệm những định luật xê dịch của nhỏ lắc đơn
I. MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH
+ vạc hiện tác động của biên độ, khối lượng, chiều dài nhỏ lắc đơn đối với chu kỳ dao động T.
+ Từ đó tìm ra công thức
II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT
Trả lời các câu hỏi SGK
1.
Bạn đang xem: Lý 12 bài 6
nhỏ lắc 1-1 có cấu tạo bao gồm 1 vật nhỏ dại có khối lượng m được treo sinh sống đầu của một gai dây ko dãn, khối lượng không xứng đáng kể, dài l. Chiều nhiều năm 1 rất to lớn so với size quả cầu. Chiều nhiều năm của bé lắc được xác định bằng phương pháp đo khoảng cách từ điểm treo thắt chặt và cố định đến trọng tâm của trái nặng.
Chiều dài l của bé lắc 1-1 được đo bởi thước đo của giá bán thí nghiệm sử dụng treo nhỏ lắc đối kháng có cơ cấu điều chỉnh chiều dài con lắc đơn.
2. Để phát hiện nay sự phụ thuộc vào của chu kì xê dịch T của nhỏ lắc đơn giao động với biên độ nhỏ dại vào biên độ dao động, ta xác định các chu kì giao động của cùng một nhỏ lắc với chiều nhiều năm 1 không đổi, nhưng có biên độ A nuốm đổi. Đo thời hạn dao động bao gồm biên độ A khác nhau.
3. Để phát hiện sự phụ thuộc chu kỳ xê dịch T của con lắc đơn giao động với biên độ nhỏ dại vào chiều dài con lắc đơn ta khảo sát chu kỳ giao động T của nhỏ lắc đối kháng với chiều lâu năm tăng dần, bao gồm 3 trường hợp rất có thể xảy ra:
+ l tăng thì T bớt
+ l tăng thì T không thay đổi hay l không phụ thuộcT
+ l tăng thì T tăng
4. Để xác minh chu kì T với không đúng số ΔT = 0,02s lúc dùng đồng hồ có kim giây. Ta cần đo thời gian t của N dao động toàn phần.
Trong quy trình đo t của đồng hồ thời trang kim giây gồm sai số là 0,2s bao hàm sai số chủ quan khi bấm cùng sai số dụng cụ đề xuất Δt = n.ΔT = 0,2 + 0,02 = 0,22s, vì thế cần đo số giao 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 bé lắc đơn.
– chu kỳ T1 = t1/10 = 1,432s; T2 = t2/10 = 1,412s; T3 = t3/10 = 1,454s.
– tuyên bố định phép tắc về chu kỳ luân hồi của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:
Con nhấp lên xuống đơn giao động với biên độ nhỏ dại (α > 10o) thì coi là dao hễ điều hòa, chu kỳ luân hồi của nhỏ lắc lúc ấy không nhờ vào vào biên độ dao động.
2. Khảo sát tác động của khối lượng của bé lắc m so với chu kỳ giao động T.
+ nhỏ lắc khối lượng mA có chu kỳ TA = 1,416 ± 0,026
+ nhỏ lắc cân nặng mB có chu kỳ luân hồi TB = 1,422 ± 0,020
+ bé lắc cân nặng mC có chu kỳ luân hồi TC = 1,436 ± 0,028
Phát biểu định qui định về khối lượng của bé lắc đơn:
Chu kỳ của con lắc solo dao động nhỏ (α > 10o) không nhờ vào vào khối lượng của nhỏ lắc.
3. Khảo sát tác động của chiều dài con lắc đơn l so với chu kỳ xê dịch T
Căn cứ các công dụng đo cùng tính được theo bảng 6.3, vẽ đồ vật thị biểu diễn sự dựa vào của T vào l với đồ thị của T2 vào l:
Nhận xét:
a) Đường màn trình diễn T = f(l) bao gồm dạng cong lên cho biết rằng: Chu kỳ xấp xỉ T phụ thuộc vào đồng trở thành với độ dài con lắc đơn.
Đường biểu diễn T2 = F(l) gồm dạng mặt đường thẳng qua cội tọa độ cho thấy rằng: Bình phương chu kỳ dao động T2 phần trăm với độ dài nhỏ lắc đơn. T2 = k.l, suy ra T = a√l
– phát biểu định điều khoản về chiều lâu năm của con lắc đơn:
“Chu kỳ giao động của bé lắc đối chọi với biên độ nhỏ, tại và một nơi, không phụ thuộc vào vào khối lượng và biên độ xê dịch của bé lắc mà tỉ lệ cùng với căn bậc nhị chiều dài của nhỏ lắc theo công thức: T = a√l cùng với a = √k trong các số ấy a là hệ số góc của đường trình diễn T2 = F(l).
b) công thức lí thuyết về chu kỳ dao động của nhỏ lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:
Đã được nghiệm đúng, với tỉ số
Từ kia tính được tốc độ trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm:
4. khẳng định công thức về chu kỳ xê dịch của bé lắc đơn: từ các kết quả thực nghiệm suy ra: Chu kỳ giao động của nhỏ lắc đơn dao động điều hòa cùng với biên độ bé dại không phụ thuộc vào vào cân nặng và biên độ xê dịch của bé lắc nhưng tỉ lệ với căn bậc nhì chiều lâu năm l của nhỏ lắc đối chọi và tỉ lệ thành phần nghịch cùng với căn bậc nhị của tốc độ rơi tự chính bởi nơi làm thí nghiệm, thông số tỉ lệ bởi
Vậy
Lời giải:
Dự đoán chu kì T của bé lắc đơn nhờ vào vào hầu như đại lượng đặc trưng chiều dài l, cân nặng vật nặng trĩu m, biên độ góc α0.
Để soát sổ từng dự kiến đó, ta cần thực hiện thí nghiệm đổi khác một đại lượng cùng giữ không thay đổi hai đại lượng còn lại.
Bài 2 (trang 32 SGK đồ dùng Lý 12): Chu kì xê dịch của bé lắc 1-1 có dựa vào vào nơi làm thí nghiệm tốt không? Làm cách nào để phát hiện điều này bằng thí nghiệm?Lời giải:
Dự đoán chu kì dao động của bé lắc đơn phụ thuộc vào vào địa điểm làm thí nghiệm, nhằm kiểm chứng dự đoán đó, ta cần tiến hành thí nghiệm với nhỏ lắc bao gồm chiều nhiều năm không đổi tại rất nhiều nơi khác nhau.
Xem thêm: Tạp Chí Văn Học Và Tuổi Trẻ, Tạp Chí Văn Học & Tuổi Trẻ, Văn Tuổi Thơ
Lời giải:
Không thể đo chu kì bé lắc đối kháng có chiều dài nhỏ tuổi hơn 10cm do khi đó form size của quả nặng nề là đáng chú ý so với chiều nhiều năm dây, do đó khó tạo ra dao đụng với biên độ nhỏ tuổi dẫn đến khó khăn đo chu kì T.
Bài 4 (trang 32 SGK thiết bị Lý 12): Dùng nhỏ lắc dài hay ngắn sẽ mang đến kết quả đúng đắn hơn khi xác minh gia tốc rơi tự do g tại địa điểm làm thí nghiệm?Lời giải:
Dùng bé lắc dài để khẳng định gia tốc trọng trường g mang lại kết quả đúng chuẩn hơn khi sử dụng con lắc ngắn do sai số tỉ đối