Giải bài bác Tập thứ Lý Lớp 12
Chương I: Dao Động Cơ
Bài 6: Thực Hành điều tra Thực Nghiệm các Định phép tắc Dao Động Của nhỏ Lắc Đơn
Nội dung bài học này các em sẽ được ôn lại tổng thể kiến thức lí thuyết về chu kì giao động của nhỏ lắc đơn. Lân cận đó, giúp những em phát hiển thị một định công cụ vật lí, và biết cách ứng dụng hiệu quả để đo vận tốc để xác minh gia tốc trọng trường tại địa điểm thí nghiệm. Qua bài xích học, các em sẽ tiến hành rèn luyện tài năng thực hành, luyện tập khéo léo các thao tác, trung thực, từ bỏ tin, đam mê tò mò khoa học.
Bạn đang xem: Vật lý 12 bài 6 thực hành
Tóm Tắt Lý Thyết
I. Mục đíchKhảo liền kề thực nghiệm để phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài của con lắc đơn so với chu kì xấp xỉ T, từ đó tìm ra phương pháp tính chu kì (T = 2πsqrtfraclg) với ứng dụng vận tốc trọng ngôi trường g tại khu vực làm thí nghiệm.
II. Vẻ ngoài thí nghiệmGồm:
Bộ tía quả nặng một số loại 50gSợi dây mảnh ko giãn dài khoảng tầm 1mGiá thí nghiệm sử dụng treo bé lắc 1-1 có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều dài của bé lắc đơn.Đồng hồ nước bấm giây (sai số ± 0,2s) hoặc đồng hồ thời trang hiện số tất cả cổng quang quẻ điện.Một thước đo chiều dài khoảng 500mm.Một tờ giấy kẻ ô milimet.III. Thực hiện thí nghiệm1. Chu kì dao động T của bé lắc đơn nhờ vào vào biên độ dao động như thế nào?Tiến hành:
– Quả nặng trĩu 50g, chiều dài nhỏ lắc đơn 50cm; kéo con lắc lệch khỏi vị trí thăng bằng biên độ A = 3cm.
– Đo thời gian con lắc thực hiện 10 xấp xỉ toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo tái diễn 5 lần, rồi mang giá trung bình)
– thực hiện phép đo trên với các giá trị khác nhau của biên độ A (A = 3, 6, 9, 18cm)
Ghi công dụng vào bảng số liệu Bảng 6.1
| A (cm) | (Sinα = fracAl) | Góc lệch (α(^0)) | Thời gian 10 dao động t(s) | Chu kì T(s) |
| (A_1 = 3,0) | 0,06 | (3,44^0) | (t_1 = 14,32 ± 0,32) | (T_1 = 1,432 ± 0,032) |
| (A_2 = 6,0) | 0,12 | (6,89^0) | (t_2 = 14,12 ± 0,20) | (T_2 = 1,412 ± 0,020) |
| (A_3 = 9,0) | 0,18 | (10,37^0) | (t_3 = 14,54 ± 0,24) | (T_3 = 1,454 ± 0,024) |
| (A_4 = 18) | 0,36 | (21,1^0) | (t_4 = 15,84 ± 0,31) | (T_4 = 1,584 ± 0,031) |
Từ bảng số liệu đúc rút định cơ chế về chu kì của nhỏ lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ.
Định luật: nhỏ lắc đơn dao động với biên độ nhỏ tuổi ((α
Từ bảng số liệu: tuyên bố định vẻ ngoài về cân nặng của bé lắc đối chọi dao động nhỏ tuổi ((α 10^0)) không dựa vào vào khối lượng của con lắc.
3. Chu kì xấp xỉ T của nhỏ lắc đơn dựa vào vào chiều nhiều năm của nhỏ lắc như vậy nào?
– Dùng bé lắc đối kháng có trọng lượng là 50g, chiều nhiều năm là 50cm, Đo thời hạn 10 xấp xỉ để xác minh chu kì (T_1)
– chuyển đổi chiều dài bé lắc đơn, giữ nguyên khối lượng, đo thời hạn 10 giao động để tính chu kì (T_2) cùng (T_3)
Bảng 6.3:
| Chiều nhiều năm l (cm) | Thời gian t = 10T (s) | Chu kì T(s) | (T^2 (s^2)) | (fracT^2l (s^2/cm)) |
| (l_1 = 50,0 ± 0,1) | (t_1 = 14,29 ± 0,28) | (T_1 = 1,429 ± 0,028) | (T^2 (s^2)) | (fracT_1^2l_1 = 0,0408 ± 0,00168) |
| (l_2 = 45,0 ± 0,1) | (t_2 = 13,52 ± 0,24) | (T_2 = 1,352 ± 0,024) | (T_2^2 = 1,8279 ± 0,0649) | (fracT_2^2l_1 = 0,0416 ± 0,00157) |
| (l_3 = 60,0 ± 0,1) | (t_3 = 15,78 ± 0,32) | (T_3 = 1,578 ± 0,032) | (T_3^2 = 2,4900 ± 0,1010) | (fracT_3^2l_1 = 0,0415 ± 0,00175) |
– Vẽ vật thị màn trình diễn sự nhờ vào của T vào l. Rút ra thừa nhận xét
– Vẽ đồ dùng thị biểu diễn sự phụ thuộc vào của (T_2) vào l. Rút ra nhận xét
– phát biểu định phương tiện về chiều lâu năm của con lắc đơn.
4. Kết luận:
a. Tự các tác dụng nhận được ở trên suy ra: Chu kỳ xê dịch của bé lắc đơn với biên độ nhỏ, tại và một nơi, không phụ thuộc vào trọng lượng và biên độ giao động của con lắc nhưng tỉ lệ với căn bậc hai chiều nhiều năm của nhỏ lắc theo công thức: (T = asqrtl)
Trong đó kết quả thí nghiệm mang lại ta quý giá a = 2,032
b. Theo công thức lí thuyết về chu kỳ giao động của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:
(T = 2πsqrtfraclg (*))
Trong đó (frac2πsqrtg ≈ 2) (với g lấy bằng (9,8m/s^2))
So sánh kết quả đo a cho biết công thức (*) đã làm được nghiệm đúng.
c. Tính gia tốc trọng trường g tại vị trí làm thử nghiệm theo quý hiếm a nhận được từ thực nghiệm.
(g = frac4π^2a^2 = frac4π^22,032^2 = 9,561m/s^2)
Báo Cáo Thực Hành Khảo liền kề Thực Nghiệm những Định luật pháp Dao Động Của con Lắc Đơn
I. Mục Đích Thực Hành
Phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều dài con lắc đơn so với chu kỳ giao động T. Từ kia tìm ra công thức ()(T = 2π sqrtfraclg) và ứng dụng tính tốc độ trọng trường g tại vị trí làm thí nghiệm.
II. đại lý Lý Thuyết
1. Bé lắc đối chọi có cấu trúc như cố nào? Chiều lâu năm l của bé lắc đối kháng được đo như vậy nào?
Trả lời: con lắc đơn có cấu tạo gồm 1 vật nhỏ tuổi có trọng lượng m được treo sinh sống đầu của một gai dây không dãn, khối lượng không xứng đáng kể, lâu năm l. Chiều nhiều năm 1 rất lớn so với kích cỡ quả cầu. Chiều nhiều năm của bé lắc được xác định bằng cách đo khoảng cách từ điểm treo cố định và thắt chặt đến trọng tâm của quả nặng.
Chiều dài l của bé lắc đối kháng được đo bằng thước đo của giá chỉ thí nghiệm cần sử dụng treo bé lắc đối chọi có cơ cấu điều chỉnh chiều dài nhỏ lắc đơn.
2. Cần làm cố gắng nào để phát hiện ra sự phụ thuộc của chu kì xấp xỉ T của bé lắc đơn giao động với biên độ nhỏ tuổi vào biên độ dao động?
Trả lời: biến hóa biên độ dao động giữ nguyên các yếu ớt tố không giống quan sát sự đổi khác chu kì T ( nếu không thay đổi thì chứng tỏ T không dựa vào vào A). Hoặc đề bài bác cho sự biến hóa của các đại lượng như chiều dài, độ cao, sức nóng độ… thì chu kì ráng đổi.
3. Để phát hiện sự nhờ vào chu kỳ xê dịch T của bé lắc đơn giao động với biên độ nhỏ vào chiều dài nhỏ lắc 1-1 ta khảo sát điều tra chu kỳ xê dịch T của nhỏ lắc đối kháng với chiều lâu năm tăng dần, tất cả 3 ngôi trường hợp có thể xảy ra:
+ l tăng thì T giảm+ l tăng thì T không thay đổi hay không dựa vào T+ l tăng thì T tăng
4. Làm biện pháp nào để khẳng định chu kì T với không nên số ΔT = 0,02s khi dùng đồng hồ có kim giây? cho thấy thêm sai số khi dùng đồng hồ thời trang này là ± 0,2s (gồm không nên số công ty quan lúc biết và không nên số dụng cụ).
Trả lời: ko đo thời gian của một chu kì nữa, nhưng hãy đo thời gian thực hiện nhiều chu kỳ, càng nhiều càng tốt. Lúc đó sai số của một chu kỳ sẽ giảm.
Với trường thích hợp của bạn, nếu bỏ qua những loại không nên số không giống (chỉ gồm sai số do quy định đo của bạn thôi) thì số chu kỳ luân hồi cần đo trong một lần là:
(n = fracT_đcT = 10) chu kỳ
Cách khác: Trong quá trình đo t của đồng hồ thời trang kim giây tất cả sai số là 0,2s bao gồm sai số chủ quan khi bấm cùng sai số dụng cụ bắt buộc (Δ_t = n.Δ_T = 0,2 + 0,02 = 0,22s), vì vậy 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 kì T của bé lắc đơn.
– Chu kì (T_1 = fract_110 = 1,432s ; T_2 = fract_210 = 1,412s; T_3 = fract_310 = 1,454s)
– tuyên bố định khí cụ về chu kì của nhỏ lắc đơn dao động với biện độ nhỏ:
Trả lời: bé lắc đơn giao động với biên độ nhỏ dại ((α > 10^0)) thì xem là dao động điều hòa, chu kỳ luân hồi của con lắc lúc đó không phụ thuộc vào vào biên độ dao động.
2. Khảo sát tác động của cân nặng m con lắc so với chu kỳ T
Với độ nhiều năm l = 45(cm) ko đổi:
– con lắc (m_1= 50g) có chu kỳ (T_1 = 1,31 ± 0.044)
– bé lắc (m_2= 20g) có chu kỳ (T_2 = 1.34 ± 0.00136)
Bảng kết quả: (m = 50g, m= 20g)
| m (gam) | Thời gian 5 xấp xỉ t (s) | Chu kỳ T (s) |
| 50g | 6,55 | (T_1 = 1,31 ± 0,244) |
| 20g | 6,7 | (T_2 = 1,34 ± 0,20136) |
Phát biểu định lý lẽ về khối lượng của nhỏ lắc đơn dao động với biên độ nhỏ:
Con nhấp lên xuống đơn xê dịch với biên độ nhỏ dại ((α
Căn cứ các công dụng đo và tính được theo bảng 6.3, vẽ vật dụng thị màn trình diễn sự nhờ vào của T và l với đồ thị phụ thuộc vào của (T^2) vào l.
Nhận xét:
a. Đường biểu diễn T = f(l) bao gồm dạng cong lên cho biết rằng: Chu kỳ xấp xỉ T phụ nằm trong đồng biến tỉ trọng với căn bậc nhì độ dài bé lắc đơn.
Đường màn biểu diễn (T^2 = f(l)) có dạng đường thẳng qua gốc tọa độ cho biết rằng: bình phương chu kỳ giao động (T^2) tỉ lệ với độ dài bé lắc 1-1 . (T^2 = kl), suy ra (T = asqrtl).
– phát biểu định luật pháp về chiều lâu năm của con lắc đơn.
“Chu kỳ giao động của nhỏ lắc đơn giao động với biên độ nhỏ tuổi , tại thuộc một vị trí ,không dựa vào vào khối lượng với biên độ xê dịch của bé lắc mà tỉ lệ thành phần với căn bậc hai của độ dài của bé lắc, theo công thức:
(T = asqrtl), với (a = sqrtk), trong các số đó a là hệ số góc của đường trình diễn (T^2 = f(l)).
b. Công thức lý thuyết về chu kì xấp xỉ của con lắc đơn xấp xỉ với biện độ (gốc lệch) nhỏ:
(T = 2πsqrtfraclg)
đã được nghiệm đúng, với tỉ số: (frac2πsqrtg = a ≈ 1,98)
Từ đó tính được tốc độ trong ngôi trường tại chỗ làm thí nghiệm:
(g = frac4π^2a^2 = 10 (m/s^2))
4. Xác minh công thức về chu kỳ xấp xỉ của bé lắc đơn
Từ các công dụng thực nghiệm suy ra: Chu kỳ xấp xỉ của con lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ tuổi không phụ thuộc vào khối lượng và biên độ giao động của con lắc cơ mà tỉ lệ với căn bậc hai của chiều nhiều năm l nhỏ lắc đối chọi và tỉ trọng nghịch với căn bậc hai của gia tốc rơi tự bởi vì nơi làm thí nghiệm, hệ số tỉ lệ bằng: (frac2πsqrtg)
Vậy (T = 2πsqrtfraclg)
Câu Hỏi Và bài bác Tập
Bài 1 (trang 32 SGK vật dụng Lý 12): dự đoán xem chu kì xấp xỉ T của một bé lắc đơn phụ thuộc vào mọi đại lượng đặc thù l, m, α của nó như vậy nào? Làm cách nào để khám nghiệm từng dự đoán đó bởi thí nghiệm?
Lời giải:
Dự đoán chu kì T của nhỏ lắc đơn nhờ vào vào hầu như đại lượng đặc trưng chiều nhiều năm l, cân nặng vật nặng trĩu m, biên độ góc (α_0).
Để đánh giá từng dự kiến đó, ta cần triển khai thí nghiệm thay đổi một đại lượng và giữ không thay đổi hai đại lượng còn lại.
Bài 2 (trang 32 SGK thứ Lý 12): Chu kì xê dịch của nhỏ lắc đơn có dựa vào vào địa điểm làm thí nghiệm hay không? Làm cách nào để phát hiện điều này bằng thí nghiệm?
Lời giải:
Dự đoán chu kì xê dịch của con lắc đơn nhờ vào vào khu vực làm thí nghiệm, để kiểm chứng dự kiến đó, ta cần tiến hành thí nghiệm với bé lắc gồm chiều lâu năm không thay đổi tại những nơi khác nhau.
Bài 3 (trang 32 SGK đồ dùng Lý 12): rất có thể đo chu kì con lắc đối chọi có chiều dài l phương pháp tính sai số bài xích 7 vật dụng Lý Lớp 10girbakalim.net
Lời kết
Qua nội dung bài xích thực hành điều tra khảo sát thực nghiệm những định luật dao động của con lắc 1-1 này, các em cần thâu tóm nôi dung sau đây:
– chũm thật vững các kiến thưc về xê dịch cơ học
– Hiểu giải pháp thí nghiệm và khẳng định chu kì của bé lắc 1-1 và con lắc xoắn ốc thẳng đứng
– tiếp nối tính gia tốc từ trường từ tác dụng thí nghiệm với con lắc đơn.
Xem thêm: Công Thức Vecto Pháp Tuyến, Vecto Pháp Tuyến Của Mặt Phẳng
Trong quá trình học và cũng gắng lại kỹ năng nếu gồm gì vướn đôi mắt xin mời những em comment ngay dưới đây nhé. girbakalim.net đã hộ trợ thân thiện và search hướng giải quyết cho các bạn. Lời cuối xin chúc các bạn ọc tốt vật lý 12 nhé.