Giáo án vật lý - Bài 13. thực hành: xác định chu kì dao động của con lắc đơn hoặc con lắc lò xo và gia tốc trọng trường

Bài 13. THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN HOẶC CON LẮC LÒ XO VÀ GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG I.Mục tiêu: 1) Kiến thức: - Củng cố kiến thức về dao động cơ học. - Hiểu phương án thí nghiệm xác định chu kì của con lắc đơn và con lắc lò xo thẳng đứng. - Tìm được gia tốc trong trường từ kết quả thí nghiệm với con lắc đơn. 2) Kĩ năng: - Rèn luyện các kĩ năng thí nghiệm, kĩ năng lắp ráp, bố trí dụng cụ thí nghiệm. - Tiến hành tốt thí nghiệm, thu thập số liệu, xử lí số liệu; rèn luyện kĩ năng hoạt động nhóm trong thực hành thí nghiệm. II.Chuẩn bị: 1)Giáo viên: - Chuẩn bị các dụng cụ theo nội dung của bài thực hành. - Tiến hành trước thí nghiệm. - Chuẩn bị mẫu báo cáo thí nghiệm cho HS. 2)Học sinh: - Ôn tập các khái niệm về con lắc đơn, con lắc lò xo, điều kiện về dao động nhỏ, các công thức về dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo. - Nghiên cứu trước bài thực hành để hiểu rõ cơ sở lí thuyết của các thí nghiệm. III.Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1. (5’) Kiểm tra: -GV nêu câu hỏi: Viết Biểu thức xác định chu kì dao động của con lắc đơn, con lắc lò xo. Khi nào có thể coi dao động của con lắc đơn là doa động điều hòa? -GV nêu vấn đề bài mới: + Gia tốc trọng trường thay đổi theo độ cao và vĩ độ. + Xác định chu kì của con lắc đơn để xác định gia tốc tại một vị trí được không? Hoạt động 2. (35’) Thiết kế phương án thí nghiệm: Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV yêu cầu HS thiết kế phương án thí nghiệm xác định chu kì dao động của con lắc đơn bằng những câu hỏi gợi ý: H1. Phải có những dụng cụ nào để tiến hành thí nghiệm? *Các nhóm thảo luận, trả lời câu hỏi của GV -Phải có các dụng cụ thí nghiệm: +Giả đỡ cao 1m để treo con lắc, có tấm chỉ thị nằm ngang với các vạch chia đối xứng. H2. Hãy thiết kế các bước tiến hành thí nghiệm? H3. Để con lắc dao động điều hòa, phải tiến hành kích thích dao động thế nào? H4. Xác định thời gian con lắc dao động bằng cách nào? + Một Câuộn chỉ. + Một đồng hồ bấm giây. + Một thước đo độ dài. + Hai quả nặng có móc treo. *Từ dụng cụ, các nhóm thảo luận đề ra các bước tiến hành thí nghiệm. Bước 1. Tạo môt con lắc đơn với độ dài dây treo cỡ 75cm và quả nặng cỡ 50g, treo vào giá đỡ sao cho dây treo gần sát với tấm chỉ thị. (theo hình 13.1 SGK) Bước 2. Cho con lắc dao động với góc lệch 0 vào khoảng 50 và điều chỉnh sao cho mp dao động song song với tấm chỉ thị. Đo thời gian t khi con lắc thực hiện 20 dao động, lập lại 2 lần để có giá trị t1, t2. Bước 3. Thay thế quả nặng 50g bằng quả nặng 20g, lập lại TÁN để đo t3, t4. So sánh với t1, t2. Bước 4. Thay đổi góc lệch của dây với 0 = 100, làm lại TÁN, đo t5, t6, so sánh t1, t2, t3, t4. Bước 5. Tính giá trị g với các giá trị ti đo được từ công thức: 2 lT g  với 20 itT  Hoạt động 3. (30’) Tiến hành thí nghiệm: -Chia lớp thành các nhóm thí nghiệm. -Quan sát, định hướng và hướng dẫn HS khi gặp khó khăn. -Nhóm trưởng các nhóm tiến hành TÁN, làm xong hướng dẫn cả nhóm thực hiện. -Các nhóm nhận mẫu bào cáo, ghi nhận số liệu TÁN. -Thực hiện xong, bàn giao dụng cụ TÁN cho GV. Hoạt động 4. (15’) Báo cáo kết quả thí nghiệm: Hướng dẫn HS xử lí số liệu thí nghiệm và viết báo cáo theo mẫu in sẵn. Cá nhân mỗi nhóm tính toán số liệu và ghi báo cáo TÁN. Hoạt động 5. (10’) Củng cố-Dặn dò: GV nêu câu hỏi củng cố bài: H1. Nếu làm TÁN xác định chu kì của CLLX ở chân núi và đỉnh núi khi cho con lắc dao động thẳng đứng, giá trị ở nơi nào lớn hơn? Vì sao? H2. Giải bài tập 1, 2, 3 SGK trang 65. H3. Ôn lại kiến thức về pt dđđh của CLLY, các đại lượng đặc trưng của chuyển động. -Cá nhân suy nghĩ, trả lời. -Ghi nhận những chuẩn bị ở nhà. IV. Rút kinh nghiệm. Bổ sung: