Xem toàn bộ tài liệu Lớp 12: trên đây
Giải bài bác Tập đồ gia dụng Lí 12 – bài 6:Thực hành: khảo sát thực nghiệm những định luật dao động của bé lắc solo giúp HS giải bài xích tập, nâng cấp khả năng tứ duy trừu tượng, khái quát, cũng giống như định lượng trong việc hình thành các khái niệm với định luật pháp vật lí:
I. Mục đích
+ điều tra thực nghiệm để phát hiện ảnh hưởng của biên độ, khối lượng, chiều lâu năm của con lắc đơn so với chu kì xê dịch T, từ kia tìm ra cách làm tính chu kì
II. Dụng cụ thí nghiệm
Gồm:
+ Bộ tía quả nặng loại 50g
+ tua dây mảnh ko giãn dài khoảng chừng 1m
+ giá chỉ thí nghiệm sử dụng treo nhỏ lắc đối chọi có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều lâu năm của bé lắc đơn.
+ Đồng hồ bấm giây (sai số ± 0,2s) hoặc đồng hồ đeo tay hiện số tất cả cổng quang điện.
+ Một thước đo chiều dài khoảng 500mm.
+ Một tờ giấy kẻ ô milimet.
III. Triển khai thí nghiệm
1. Chu kì xê dịch T của bé lắc đơn nhờ vào vào biên độ dao động như thế nào?
Tiến hành:
+ Quả nặng nề 50g, chiều dài nhỏ lắc đơn 50cm; kéo con lắc lệch ngoài vị trí thăng bằng biên độ A = 3cm.
+ Đo thời hạn con lắc thực hiện 10 xấp xỉ toàn phần (mỗi lần đo thời gian, ta đo lặp lại 5 lần, rồi lấy giá trung bình)
+ tiến hành phép đo trên với những giá trị không giống nhau của biên độ A (A = 3, 6, 9, 18cm)
Ghi công 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 xê dịch 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 công cụ về chu kì của bé lắc đơn xấp xỉ với biên độ nhỏ.
Định luật: bé lắc đơn xấp xỉ với biên độ bé dại (α o) thì coi là dao đụng điều hòa, chu kỳ luân hồi của con lắc khi ấy không dựa vào vào biên độ dao động.
2. Chu kì giao động T của con lắc đơn nhờ vào vào trọng lượng m của bé lắc như thế nào?
+ Chiều dài con lắc đơn thắt chặt và cố định 50cm, khối lượng của con lắc theo lần lượt là: 50; 100, 150g
+ Đo thời hạn 10 xấp xỉ toàn phần để xác định 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 dụng cụ về trọng lượng của bé lắc đơn dao động nhỏ tuổi (α o): chu kỳ luân hồi của con lắc solo dao động nhỏ (α > 10o) không dựa vào vào trọng lượng của nhỏ lắc.
3. Chu kì xê dịch T của bé lắc đơn phụ thuộc vào chiều lâu năm của nhỏ lắc như vậy nào?
– Dùng bé lắc đối chọi có trọng lượng là 50g, chiều lâu năm là 50cm, Đo thời hạn 10 giao động để xác định chu kì T1
– đổi khác chiều dài con lắc đơn, giữ nguyên 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 đồ vật thị màn trình diễn sự nhờ vào của T vào l. Rút ra nhấn xét
– Vẽ vật dụng thị trình diễn sự phụ thuộc vào của T2 vào l. Rút ra dìm xét
– tuyên bố định biện pháp về chiều nhiều năm của bé lắc đơn.
4. Kết luận:
a) tự các hiệu quả nhận được sống trên suy ra: Chu kỳ giao động của bé lắc 1-1 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 nhì chiều nhiều năm của nhỏ lắc theo công thức: T = a√l
Trong đó hiệu quả thí nghiệm mang đến ta cực hiếm a = 2,032
b) Theo phương pháp lí thuyết về chu kỳ giao động của bé lắc đơn giao động với biên độ nhỏ:
Trong đó
So sánh công dụng đo a cho biết công thức (*) đã được nghiệm đúng.
c) Tính vận tốc trọng trường g tại chỗ làm xem sét theo quý giá a chiếm được từ thực nghiệm.
Báo cáo thực hành
Khảo gần cạnh thực nghiệm những định luật giao động của con lắc đơn
I. MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH
+ vạc hiện tác động của biên độ, khối lượng, chiều dài con lắc đơn so với chu kỳ giao động T.
+ Từ đó tìm ra công thức
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
bé lắc solo có cấu tạo gồm 1 vật nhỏ dại có trọng lượng m được treo làm việc đầu của một sợi dây ko dãn, khối lượng không xứng đáng kể, nhiều năm l. Chiều lâu năm 1 rất cao so với form size quả cầu. Chiều lâu năm của con 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 solo được đo bằng thước đo của giá bán thí nghiệm cần sử dụng treo con lắc đơn có tổ chức cơ cấu điều chỉnh chiều dài bé lắc đơn.
2. Để phát hiện nay sự nhờ vào của chu kì xê dịch T của con lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ vào biên độ dao động, ta xác định các chu kì xấp xỉ của cùng một nhỏ lắc cùng với chiều dài 1 không đổi, nhưng bao gồm biên độ A nắm đổi. Đo thời gian dao động bao gồm biên độ A không giống nhau.
3. Để phát hiện tại sự dựa vào chu kỳ xê dịch T của bé lắc đơn dao động với biên độ nhỏ vào chiều dài nhỏ lắc đơn ta điều tra chu kỳ xê dịch T của nhỏ lắc solo với chiều lâu năm tăng dần, có 3 ngôi trường hợp có thể xảy ra:
+ l tăng thì T bớt
+ l tăng thì T không đổi hay l không 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 đề nghị đo thời hạn t của N xấp xỉ toàn phần.
Trong quy trình đo t của đồng hồ thời trang kim giây bao gồm sai số là 0,2s bao hàm sai số khinh suất khi bấm với sai số dụng cụ cần Δt = n.ΔT = 0,2 + 0,02 = 0,22s, do đó cần đo số xê dịch toàn phần N > 11 dao động.
III. KẾT QUẢ
1. Khảo sát tác động 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 giải pháp về chu kỳ luân hồi của con lắc đơn xê dịch với biên độ nhỏ:
Con lắc đơn xấp xỉ với biên độ bé dại (α > 10o) thì xem là dao cồn điều hòa, chu kỳ của nhỏ lắc khi đó không phụ thuộc vào biên độ dao động.
2. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng của nhỏ lắc m đối với chu kỳ xê dịch T.
+ bé lắc cân nặng mA có chu kỳ TA = 1,416 ± 0,026
+ bé lắc khối lượng mB có chu kỳ TB = 1,422 ± 0,020
+ nhỏ lắc khối lượng mC có chu kỳ luân hồi TC = 1,436 ± 0,028
Phát biểu định hiện tượng về trọng lượng của bé lắc đơn:
Chu kỳ của con lắc đối chọi dao động nhỏ (α > 10o) không nhờ vào vào trọng lượng của nhỏ lắc.
3. Khảo sát tác động của chiều dài bé lắc 1-1 l so với chu kỳ xấp xỉ T
Căn cứ các hiệu quả đo và tính được theo bảng 6.3, vẽ thiết bị thị màn biểu diễn sự phụ thuộc của T vào l và đồ thị của T2 vào l:
Nhận xét:
a) Đường màn biểu diễn T = f(l) bao gồm dạng cong lên cho biết thêm rằng: Chu kỳ xê dịch T nhờ vào đồng trở thành với độ dài con lắc đơn.
Đường màn trình diễn T2 = F(l) có dạng đường thẳng qua nơi bắt đầu tọa độ cho biết thêm rằng: Bình phương chu kỳ xấp xỉ T2 phần trăm với độ dài nhỏ lắc đơn. T2 = k.l, suy ra T = a√l
– tuyên bố định lao lý về chiều lâu năm của con lắc đơn:
“Chu kỳ dao động của con lắc 1-1 với biên độ nhỏ, tại và một nơi, không dựa vào vào trọng lượng và biên độ xê dịch của con lắc mà lại tỉ lệ với căn bậc hai chiều nhiều năm của con lắc theo công thức: T = a√l với a = √k trong các số đó a là thông số góc của đường màn biểu diễn T2 = F(l).
b) phương pháp lí thuyết về chu kỳ xê dịch của nhỏ lắc đơn giao động với biên độ nhỏ:
Đã được nghiệm đúng, cùng với tỉ số
Từ kia tính được tốc độ trọng trường g tại khu vực làm thí nghiệm:
4. xác minh công thức về chu kỳ dao động của bé lắc đơn: từ bỏ các hiệu quả thực nghiệm suy ra: Chu kỳ dao động của nhỏ lắc đơn dao động điều hòa với biên độ nhỏ không phụ thuộc vào vào khối lượng và biên độ xê dịch của bé lắc nhưng tỉ lệ với căn bậc nhị chiều dài l của con lắc solo và tỉ lệ nghịch cùng với căn bậc nhì của vận tốc rơi tự bởi vì nơi làm cho thí nghiệm, thông số tỉ lệ bằng
Vậy
Lời giải:
Dự đoán chu kì T của con lắc đơn phụ thuộc vào vào phần lớn đại lượng đặc trưng chiều lâu năm l, khối lượng vật nặng trĩu m, biên độ góc α0.
Để đánh giá từng dự kiến đó, ta cần thực hiện thí nghiệm biến đổi một đại lượng với giữ không đổi hai đại lượng còn lại.
Bài 2 (trang 32 SGK thiết bị Lý 12): Chu kì giao động của con lắc đối kháng có phụ thuộc vào vào khu vực làm thí nghiệm tốt không? Làm giải pháp nào để phát hiện điều ấy bằng thí nghiệm?Lời giải:
Dự đoán chu kì xấp xỉ của nhỏ lắc đơn nhờ vào vào nơi làm thí nghiệm, nhằm kiểm chứng dự đoán đó, ta cần thực hiện thí nghiệm với con lắc gồm chiều dài không đổi tại hầu hết nơi khác nhau.
Xem thêm: Các Bài Toán Giải Phương Trình Lớp 10 Phải Biết, Account Suspended
Lời giải:
Không thể đo chu kì bé lắc đối chọi có chiều dài bé dại hơn 10cm vì chưng khi đó size của quả nặng là đáng kể so cùng với chiều nhiều năm dây, vì vậy khó tạo ra dao hễ với biên độ nhỏ dại dẫn đến khó đo chu kì T.
Bài 4 (trang 32 SGK đồ Lý 12): Dùng con lắc nhiều năm hay ngắn sẽ mang lại kết quả đúng mực hơn khi khẳng định gia tốc rơi tự do thoải mái g tại khu vực làm thí nghiệm?Lời giải:
Dùng nhỏ lắc dài để xác minh gia tốc trọng ngôi trường g mang đến kết quả đúng đắn hơn khi dùng con lắc ngắn vị sai số tỉ đối