Giáo án Vật lí 12 - Tiết 8+9, Bài 6: Thực hành Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn - Năm học 2019-2020 - Đoàn Thanh Ngọc

 Trường THPT Đức Thọ Giáo án Vật lý 12 – Năm học 2019-2020
Ngày soạn: 29/9/2019
Ngày dạy: 2/10/2019
Tiết: 8,9
 BÀI 6. THỰC HÀNH
 KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ 
a) Kiến thức
 - Nêu được cấu tạo của con lắc đơn.
 - Nêu được cách kiểm tra mối quan hệ giữa chu kì với chiều dài của con lắc đơn khi con lắc 
dao động với biên độ gĩc nhỏ.
b) Kĩ năng
- Biết cách sử dụng các dụng cụ và bố trí được thí nghiệm
 + Biết dùng thước đo chiều dài, thước đo gĩc, đồng hồ bấm giây hoặc đồng hồ đo thời gian 
hiện số.
 + Biết lắp ráp được các thiết bị thí nghiệm.
- Biết cách tiến hành thí nghiệm:
 + Thay đổi biên độ dao động, đo chu kì con lắc.
 + Thay đổi khối lượng con lắc, đo chu kì dao động.
 + Thay đổi chiều dài con lắc, đo chu kì dao động.
 + Ghi chép số liệu vào bảng.
- Biết tính tốn các số liệu thu được từ thí nghiệm để đưa ra kết quả.
 + Tính được T, T2, T2/l.
 + vẽ được đồ thị T(l) và đồ thị T2(l).
 + Xác định chu kì dao động của con lắc đơn bằng cách đo thời gian t 1 khi con lắc thực hiện n 1 
dao động tồn phần, Tính T1 = t1/n1; tương tự T2 = t2/n2 từ đĩ xác định giá trị trung bình của T.
 4 2
 + Đo chiều dài l của con lắc đơn và tính g theo cơng thức g .
 T 2
 + Từ đồ thị rút ra nhận xét.
c) Thái độ
 - Quan tâm đến các kiến thức liên quan đến chuyển động của con lắc đơn.
 - Hứng thú trong quá trình thực hành.
2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
 - Năng lực hợp tác nhĩm: làm thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thí nghiệm. 
 - Năng lực tính tốn, năng lực thực hành thí nghiệm: các thao tác và cách bố trí thí nghiệm.
II. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên.
- Phân lớp ra làm 8 nhĩm nhỏ, mỗi nhĩm cĩ một nhĩm trưởng, một nhĩm phĩ.
- Dặn dị các nhĩm phân cơng nhiệm vụ cho từng thành viên, chuẩn bị bài theo các nội dung ở 
phần báo cáo thực hành trong sgk.
- Chuẩn bị 8 bộ dụng cụ thí nghiệm. Mỗi bộ gồm cĩ:
 + Một giá đở cao 1m để treo con lắc, cĩ tấm chỉ thị nằm ngang cĩ các vạch chia đối xứng.
 + Một cuộn chỉ.
 + Một đồng hồ bấm giây ( hoặc đồng hồ đeo tay cĩ kim giây).
 + Một thước đo độ dài cĩ giới hạn đo khoảng 500mm.
 + Ba quả nặng 20g; 50g ; 100g cĩ mĩc treo.
2. Học sinh.
 Mỗi cá nhân HS
 + Đọc kĩ bài thực hành để xác định rõ mục đích và quy trình thực hành.
 GV: Đồn Thanh Ngọc Trường THPT Đức Thọ Giáo án Vật lý 12 – Năm học 2019-2020
 - GV giới thiệu bộ dụng cụ cĩ sẵn:
 + Một giá đở cao 1m để treo con lắc, cĩ tấm chỉ thị nằm ngang cĩ các vạch chia đối xứng.
 + Một cuộn chỉ.
 + Một đồng hồ bấm giây.
 + Một thước đo độ dài cĩ giới hạn đo khoảng 500mm.
 + Ba quả nặng 20g; 50g ; 100g cĩ mĩc treo.
d) Sản phẩm mong đợi: 
 Báo cáo kết quả hoạt động nhĩm (phương án thí nghiệm và dụng cụ cần cĩ) 
e) Đánh giá:
 - GV theo dõi cá nhân và các nhĩm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khĩ khăn của HS 
trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần).
 - GV cĩ thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thơng qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo 
kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hồn thành, ghi chép). 
 - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh 
giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
Hoạt động 3. Tiến hành thí nghiệm
a) Mục tiêu: 
 - Khảo sát ảnh hưởng của biên độ dao động đối với chu kì T của con lắc đơn.
 - Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng con lắc m đới với chu kì dao động T.
 - Khảo sát ảnh hưởng của chiều dài con lắc đơn đới với chu kì dao động T.
b) Nội dung: 
 - Dựa vào các dụng cụ và sự hướng dẫn của GV, các nhĩm tiến hành thí nghiệm
c) Tổ chức hoạt động: 
GV chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu nhĩm trưởng của mỗi nhĩm nhận dụng cụ TN cho nhĩm 
mình; kiểm tra dụng cụ và phân cơng nhiệm vụ cho từng thành viên trong nhĩm và thực hiện yêu 
cầu sau:
 - Khảo sát ảnh hưởng của biên độ dao động đối với chu kì T của con lắc đơn.
 - Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng con lắc m đới với chu kì dao động T.
 - Khảo sát ảnh hưởng của chiều dài con lắc đơn đới với chu kì dao động T.
Gợi ý tổ chức hoạt động:
 HOẠT ĐỘNG CỦA 
 HOẠT ĐỘNG CỦA GV NỘI DUNG CƠ BẢN
 NHĨM HS
 GV: Bước 1. Kiểm tra xem III. CÁC BƯỚC THỰC HÀNH.
 chu kỳ của con lắc đơn cĩ 1. Chu kì dao động T của con lắc 
 phụ thuộc vào biên độ hay đơn phụ thuộc vào biên độ dao 
 khơng? động như thế nào?
 - Để kiểm tra xem chu kì của - Chọn quả nặng m = 50g móc vào 
 con lắc đơn cĩ phụ thuộc đầu một dây khơng dãn cĩ chiều 
 vào biên độ dao động hay - Giữ cho khối lượng m dài l = 50cm.
 khơng thì ta thay đổi đại và chiều dài l của con lắc - Kéo quả nặng m ra khỏi VTCB 
 lượng nào và giữ cho những khơng đổi. Chỉ thay đổi một khoảng A = 3cm tương ứng 
 đại lượng nào khơng đổi? biên độ dao động của con với gĩc lệch thả dao động tự do
 - Thay đổi biên độ dao động lắc. - Đo thời gian con lắc thực hiện 10 
 của con lắc bằng cách nào? dao động tồn phần.
 GV trình bày cho học sinh - Kéo quả nặng m ra - Thực hiện lại thao tác trên với A 
 biết các bước làm tiếp theo khỏi = 6, 9, 18cm. 
 như sgk. VTCB một khoảng nào - Đo thời gian trong 10 dao động 
 đó. tồn phần. ghi kết quả vào bảng 6.1
 GV: Đồn Thanh Ngọc Trường THPT Đức Thọ Giáo án Vật lý 12 – Năm học 2019-2020
 - GV dặn dị các nhĩm HS xem lại và làm báo cáo
 - Học sinh làm việc cá nhân và làm việc nhĩm nội dụng GV yêu cầu. Từ đĩ mỗi cá nhân báo 
cáo kết quả
c) Sản phẩm mong đợi: 
 - Lần thực hành sau HS sẽ làm việc nhĩm tốt hơn
 - Kết quả của từng nhĩm
Hoạt động 5. Xử lí số liệu và báo cáo kết quả (Tiết 2)
a) Mục tiêu: 
- Giúp học sinh biết cách xử lí số liệu và vẽ đồ thị
- Biết rút ra nhận xét từ kết quả thí nghiệm, từ đĩ tính tốn được gia tốc trọng trường tại phịng thí 
nghiệm.
- Biết viết bài báo cáo thực hành.
b) Nội dung:
GV yêu cầu các nhĩm trao đổi, xử lí số liệu và nộp làm bản báo cáo như hướng dẫn sgk và nộp 
lại cho GV.
c) Tổ chức hoạt động:
- Các nhĩm thảo luận kết quả và trình bày trên bảng.
-GV hướng dẫn HS hồn thành theo yêu cầu sau:
 + Tính các giá trị sin α, α, t, T theo bảng từ đĩ rút ra kết luận chu kì con lắc đơn dao động với biên 
độ nhỏ.
 + Tính chu kì T theo bảng 6.2 rồi so sánh TA với TB và TC để rút ra định luật về khối lượng của 
con lắc đơn.
 + Phát biểu định luật về khối lượng của con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ (α < 100)
 2 2 2
 2 2 2 T1 T2 T3
 + Tính bình phương T1 , T2 , T3 và lập các tỉ số : , ,
 l1 l2 l3
 + Ghi kết quả vào bảng 6.3
 + Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T vào l rồi rút ra nhận xét.
 + Vẽ đồ thị rút ra nhận xét.
 + Phát biểu định luật về chiều dài của con lắc đơn:
- Kết luận về sự phụ thuộc của con lắc m,A,l.
e) Đánh giá:
 - GV theo dõi cá nhân và các nhĩm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khĩ khăn của HS 
trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần).
 - GV cĩ thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thơng qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo 
kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hồn thành, ghi chép). 
 - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS, đánh 
giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
c) Sản phẩm mong đợi: 
 - Bài báo cáo thực hành của nhĩm và cá nhân
Phiếu câu hỏi:
P1. Tại một nơi xác định, một con lắc đơn dao động điều hịa với chu kỳ T, khi chiều dài con lắc 
tăng 4 lần thì chu kỳ con lắc
A. khơng đổi. B. tăng 16 lần. C. tăng 2 lần. D. tăng 4 lần.
P2: Khi đưa một con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (coi chiều dài của con lắc khơng 
đổi) thì tần số dao động điều hồ của nĩ sẽ
 A. tăng vì chu kỳ dao động điều hồ của nĩ giảm.
 B. tăng vì tần số dao động điều hồ của nĩ tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường.
 C. giảm vì gia tốc trọng trường giảm theo độ cao.
 GV: Đồn Thanh Ngọc