Giáo án môn Vật lý 10 - Bài 16: Thực hành: Đo hệ số ma sát

Ngày soạn: 16/11/2008 Bài 16. Thực hành: ĐO HỆ SỐ MA SÁT Tiết ppct: 25 - 26 I. MỤC TIÊU: 1. Lí thuyết: - Từ các công thức và đưa ra phương án thực nghiệm đo hệ số ma sát trượt theo phương pháp động lực học. 2. Kĩ năng thực hành: - Rèn luyện kỹ năng thực hành: lắp ráp được thí nghiệm theo phương án đã chọn, biết sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số điều khiển bằng nam châm điện có công tắc, thao tác khéo léo để đo được chính xác quãng đường s và thời gian chuyển động. - Biết cách tính và viết đúng kết quả của phép đo với các chữ số có ý nghĩa cần thiết. II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: 12 bộ dụng cụ thí nghiệm. Mỗi bộ gồm có: - Máng nghiêng có gắn thước dài. - Thước đo góc và quả dọi. - Nam châm điện có hộp công tắc. - Thước đo góc ba chiều. - Trụ kim loại. - Đồng hồ đo thời gian hiện số có độ chính xác 0,001 s. - Cổng quang điện E. - Hộp đỡ vật trượt. - Giá đỡ máng nghiêng. - Đế 3 chân. 2. Học sinh: - Đọc kĩ bài thực hành. - Trả lời các câu hỏi trong bài báo cáo. III. TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Hoạt động 1: Cơ sở lí thuyết. - Ma sát trượt xuất hiện khi nào? - Chuyển động thẳng nhanh dần đều và v0 = 0 thì a = ? - Công thức tính hệ số ma sát trượt: - Phương án thí nghiệm? * Gợi ý: - Để tính μt ta cần có những đại lượng nào? - Làm sao đo được α? - Làm thế nào để a? - Xuất hiện khi một vật trượt trên một vật khác. - . - Phương án: + Đặt máng nghiêng một góc α để vật có thể trượt trên máng nghiêng. + Đo thời gian chuyển động ứng với những đoạn đường s khác nhau để tính a. + Có a và α ta tính được μt . Hoạt động 2: Tìm hiểu bộ dụng cụ. - Giới thiệu sơ lại công dụng của từng dụng cụ vì học sinh đã làm quen ở bài thực hành 8. + Giá đỡ có gắn thước chia độ đến 800 mm. + Vật trượt là trụ kim loại. + Nam châm điện có hộp công tắt đóng ngắt điện nối với đồng hồ hiện số để giữ vật rơi. Khi ngắt điện (bấm công tắt) vật trượt và đồng hồ bắt đầu tính thời gian đến cổng E thì đồng hồ dừng. + Thước đo góc 3 chiều dùng xác định đúng vị trí ban đầu của vật trượt. + Đồng hồ đo thời gian hiện số, độ chia nhỏ nhất 0,001s. + Hộp đỡ vật trượt. - Lắng nghe và quan sát. Hoạt động 3: Lắp ráp dụng cụ. - Hướng dẫn học sinh lắp ráp: + Đặt máng nghiêng có nam châm điện lên giá đỡ. + Ổ A của đồng hồ đo thời gian hiện số nối với hộp công tắt nhằm cấp điện cho nam châm. + Ổ B của đồng hồ đo thời gian nối với cổng quang E. + Lắp thước đo góc ở đầu máng nghiêng, + Hạ thấp khớp nối để giảm góc nghiêng α, sao cho đặt mặt dáy của trụ thép lên máng nghiêng trụ không thể tự trượt. + Điều chỉnh thăng bằng cho máng nghiêng để quả dọi song song với mặt phẳng của thước đo góc. - Lắp ráp theo hướng dẫn của GV. Hoạt đông 4: Tiến hành thí nghiệm. 1. Xác định góc nghiêng α0 để vật bắt đầu trượt: - Chưa cấp điện cho nam châm, đặt mặt đáy của trụ thép lên mặt phẳng nghiêng. Tăng dần góc nghiêng α. - Khi trụ thép bắt đầu trượt thì dừng lại, đọc và ghi giá trị của α0 vào bẳng số liệu. 2. Đo hệ số ma sát trượt: - Đưa khớp nối lên cao để tạo góc nghiêng α < α0. Đọc giá trị của α và ghi vào bảng số liệu. - Đồng hồ đo thời gian làm việc ở chế độ MODE và thang đo 9,999 s. Cấp điện cho nam châm để hút và giữ trụ thép. - Dùng thước đo góc 3 chiều để xác định vị trí ban đầu s0 của trụ thép. Ghi nhận giá trị của s0 vào bảng số liệu. - Di chuyển cổng quang E đến vị trí cách s0 một khoảng s = 400 mm. Cố định vị trí của cổng quang E và ghi giá trị của s vào bảng số liệu. (s: khoảng cách từ s0 đến cổng quang E). - Nhấn RESET trên đồng hồ đo thời gian để đưa chỉ thị về số 0,000. - Nhấn và nhr nhanh công tắt để thả cho vật trượt. - Đọc và ghi thời gian trượt t vào bảng số liệu. - Đặt lại trụ thép vào vị trí s0 và lặp lại thêm 4 lần phép đo thời gian t. Hoạt động 5: Xử lí số liệu, viết kết quả đo và nộp báo cáo. - Sai số: + + Hoạt động 6: Rút kinh nghiệm sau tiết dạy.