Giáo án Vật lý Lớp 12 - Chương I: Dao động cơ - Tiết 11+12, Bài 6: Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật của con lắc đơn

MỤC TIÊU
Tiết 11;12 :	Thực hành: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN
Kiến thức:
Nhận biết có 2 phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lí.
Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay một định luật đã biết để suy ra định luật mới rồi dùng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của nó.
Phương pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới.
Biết dùng phương pháp thực nghiệm để:
Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao động nhỏ, không phụ thuộc khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thí nghiệm.
Tìm ra bằng thí nghiệm T = a
, với hệ số a » 2, kết hợp với nhận xét tỉ số 2p » 2
l
g
với
g = 9,8m/s2, từ đó nghiệm lại công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn. Ứng dụng kết quả đo a để xác định gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm.
Kĩ năng:
Lựa chọn được các độ dài l của con lắc và cách đo đúng để xác định l với sai số nhỏ nhất cho phép.
Lựa chọn được các loại đồng hồ đo thời gian và dự tính hợp lí số lần dao động toàn phần cần thực hiện để xác định chu kì của con lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%.
Thái độ: Nghiêm túc, hứng thú trong học tập.
Năng lực hướng tới
a, Phẩm chất năng lực chung
Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng
Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán.
b, Năng lực chuyên biệt môn học
Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm
PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT
Phương pháp
PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập
Kĩ thuật dạy học
Kĩ thật dặt câu hỏi, kĩ thuật XYZ
CHUẨN BỊ
Giáo viên:
Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk.
Chọn bộ 3 quả cân có móc treo 50g.
Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01s, cộng thêm sai số chủ quan của người đo là 0,2s thì sai số của phép đo sẽ là Dt = 0,01s + 0,2s = 0,21s. Thí nghiệm với con lắc đơn có chu kì T » 1,0 s, nếu đo thời gian của n = 10 dao động là t » 10s, thì sai số phạm phải là:
Dt = DT » 0,21 » 2%. Thí nghiệm cho	DT » 1. 2
» 0, 02s . Kết quả này đủ chính
t	T	10	100
xác, có thể chấp nhận được. Trong TH dùng đồ hồ đo thời gian hiện số với cổng quang điện, có thể đo T với sai số £ 0,001s.
Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần:
Đọc kĩ bài thực hành để định rõ mục đích và quy trình thực hành.
Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hướng việc thực hành.
Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị và lập sẵn các bảng để ghi kết quả theo mẫu ở phần báo cáo thực hành trong Sgk.
CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
Tổ chức:
Kiểm tra bài cũ:
+ GV kiểm tra học sinh bằng các câu hỏi ở phần cơ sở lí thuyết ( báo cáo thực hành)
Bài mới:
Tiết 1
Hoạt động 1: Giới thiệu dụng cụ
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Yêu cầu hs các nhóm kiểm tra lại dụng cụ thí nghiệm theo sự giới thiệu của mình
Trình bày tác dụng của các loại dụng cụ trong bài thí nghiệm.
Hướng dẫn hs sử dụng các dụng cụ đo thời gian
Kiểm tra vài hs đại diện nhóm sử dụng đồng hồ hoặc đọc số trên đồng hồ hiện số.
Quan sát và nghe GV giới thiệu dụng cụ và kiểm tra.
Trả lời câu hỏi của GV khi được gọi
Tiếp thu
Đại diện nhóm sử dụng mẫu đồng hồ bấm giây hoặc đọc số trên đồng hồ điện tử
Hoạt động 2: Thí nghiệm 1: Khảo sát chu kì của con lắc đơn phụ thuộc vào biên độ
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Yêu cầu hs trình bày phương án thí nghiệm
Nhận xét phương án và sửa chữa
Cho hs tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu và xử lý kết quả.
Theo dõi quan sát các nhóm thí nghiệm, hướng dẫn khi cần thiết
Đánh giá quá trình thực hành của từng hs.
Cố định m, l của con lắc. Thực hiện dao động đo chu kì của con lắc với biên độ khác nhau. Làm lại nhiều lần. Sau đó rút ra mối quan hệ giữa T và A.
Tiến hành thí nghiệm có sự phân chia công việc hợp lí trong nhóm.
Lấy số liệu chính xác, khoa học
Xử lý số liệu độc lập
Ghi kết quả xử lí vào báo cáo thực hành
Hoạt động 3: Thí nghiệm 2: Khảo sát chu kì của con lắc đơn phụ thuộc vào khối lượng
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Yêu cầu hs trình bày phương án thí nghiệm
Nhận xét phương án và sửa chữa
Cho hs tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu và xử lý kết quả.
Theo dõi quan sát các nhóm thí nghiệm,
Cố định A, l của con lắc. Thực hiện dao động đo chu kì của con lắc với khối lượng khác nhau. Làm lại nhiều lần. Sau đó rút ra mối quan hệ giữa T và A.
Tiến hành thí nghiệm có sự phân chia công việc hợp lí trong nhóm.
Lấy số liệu chính xác, khoa học
Xử lý số liệu độc lập
hướng dẫn khi cần thiết
- Đánh giá quá trình thực hành của từng hs.
- Ghi kết quả xử lí vào báo cáo thực hành
Tiết 2
Hoạt động 4: Thí nghiệm 2: Khảo sát chu kì của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Yêu cầu hs trình bày phương án thí nghiệm
Nhận xét phương án và sửa chữa
Cho hs tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu và xử lý kết quả.
Theo dõi quan sát các nhóm thí nghiệm, hướng dẫn khi cần thiết
Đánh giá quá trình thực hành của từng hs.
Cố định A, m của con lắc. Thực hiện dao động đo chu kì của con lắc với chiều dài khác nhau. Làm lại nhiều lần. Sau đó rút ra mối quan hệ giữa T và A.
Tiến hành thí nghiệm có sự phân chia công việc hợp lí trong nhóm.
Lấy số liệu chính xác, khoa học
Xử lý số liệu độc lập, vẽ đồ thị để khảo sát chu kì lệ thuộc vào chiều dài l
Ghi kết quả xử lí vào báo cáo thực hành
Hoạt động 5: Kết luận
Hướng dẫn học sinh từ kết quả thí nghiệm đi đến kết luận về kết quả tìm được.
Tính gia tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm
Kết luận về chu kì dao động của con lắc đơn và so sánh với lí thuyết xem có nghiệm đúng hay không?
Tiến hành tìm gia tốc trọng trường dựa
vào kết quả của thí nghiệm 2 (A, m không đổi, l thay đổi)
Hoạt động 6: Hướng dẫn báo cáo thí nghiệm
Mỗi học sinh làm 1 bản báo cáo thí nghiệm ghi đầy đủ các mục SGK yêu cầu
Nhận xét kết quả
Độ sai số
Nguyên nhân
Cách khắc phục
Nội dung báo cáo
Họ và tên, lớp
Mục tiêu thí nghiệm
Cách tiến hành
Kết quả
GV nhận xét rút kinh nghiệm, đánh giá về nội dung, tổ chức thực hành
Củng cố:
GV nhận xét sự chẩn bị và thái độ làm thí nghiệm của học sinh
Hướng dẫn về nhà:
Xem lại các phương án thí nghiệm
-Chuẩn bị mẫu báo cáo thực hành giờ sau thực hành tiếp
Ôn tập lại toàn bộ chương I theo nội dung ôn tập chương
-Đọc trước bài 7 SGK/ 36