khảo sát chuyển động thẳng đều của viên bi trên máng nghang
Thí nghiệm biểu diễn
Giáo viên thực hiện: Trần Viết Thắng
Trường THPT Chu Văn An Thái Nguyên
Chương trình lớp 10
khảo sát chuyển động thẳng đều
của viên bi trên máng ngang
Dụng cụ khảo sát chuyển động của viên bi trên mặt phẳng ngang
I. Mục đích thí nghiệm
1. Quan sát chuyển động thẳng đều của viên bi trên mặt phẳng ngang .
2. Xác định vận tốc viên bi.
II. Dụng cụ thí nghiệm
1. Mặt phẳng ngang P có máng lăn, gắn thước 1000mm.
2. Thước đo góc G có quả dọi
3. Gía đỡ ba chân hình sao có 3 chân vít điều chỉnh thăng bằng.
4. Một trụ thép ?10, một trụ thép ?8 và một khớp chữ thập đa năng.
5. Bi thép.
6. Đồng hồ đo thời gian hiện số MC-964.
7. Hai cổng quang điện E, F.
8. Chân chống C có vít điều chỉnh.
9. Nam châm điện N
10 Hộp công tắc nút nhấn kép để giữ và thả viên bi.
III. lắp ráp thí nghiệm
1. Đặt máng ngang lên giá đỡ, phối hợp điều chỉnh
các chân vít và dịch chuyển khớp nối đa năng đến vị
trí thích hợp để mặt phẳng P nằm ngang. Khi đó, dây
rọi song song với mặt phẳng thước đo góc và chỉ số 0.
4. Nam châm điện N giữ và thả bi được đặt cố định tại đỉnh của phần máng nghiêng (Hình 1), nối với ổ C của đồng hồ đo thời gian qua hộp công tắc kép kiểu nút nhấn.
3.Đặt hai cổng quang điện E, F cách nhau một đoạn s (ban đầu chọn s khoảng 30cm) và nối chúng với hai ổ A, B của đồng hồ đo thời gian hiện số MC-964.
IV Trỡnh tự thí nghiệm
A- Phương án 1 : Do vận tốc tức thời ở các vị trí khác nhau trên quỹ đạo : dồng hồ đo thời gian hiện số MC-964 đặt làm việc ở MODE A+B , thang đo 9,999s.
ấn nút RESET để số chỉ trên đồng hồ trở về 0.000.
Nhấn công-tắc ngắt điện vào nam châm điện để th? cho viên bi lan
xuống từ đỉnh H, chuyển động qua hai cổng quang điện E. F. Khi
viên bi đi qua cổng E, đồng hồ chỉ ?t1 là khoảng thời gian cổng
E bị viên bi chắn tia hồng ngoại Tiếp tục chuyển động,
viên bi đi qua cổng F trong khoảng thời gian ?t2 đồng hồ
chỉ thời gian ?t = ?t1+?t2 . N?u: ?t1 = ?t2 thì chuyển
động của viên bi trên máng ngang là thẳng đều.
Quan sát và ghi các khoảng thời gian tương ứng hiển thị trên đồng hồ vào bảng 1.

Gọi d là đường kính viên bi, vận tốc tức thời của viên bi tại vị trí đặt hai cổng quang điện E, F được tính bằng :
Nhận xét : Trên mặt phẳng ngang, vận tốc tức th?i của viên bi tại các cổng quang điện E, F đặt ở những vị trí khác nhau trên quĩ đạo có giá trị .....................................
Vậy chuyển động của viên bi trên máng ngang là chuyển động ......................
Bảng 1
B- Phương án 2 : Đo vận tốc trung bình của viên bi trên các quãng đường khác nhau : Đồng hồ đo thời gian hiện số MC-964 đặt làm việc ở MODE A?B , thang đo 9,999s.
1. Hai cổng quang điện đặt cách nhau một khoảng s =30cm
2. ấn nút RESET để số chỉ trên đồng hồ trở về 0.000.
3. Nhấn công-tắc ngắt điện vào nam châm điện để thả viên bi lăn xuống
chuyển động qua hai cổng quang điện E. F. Khi viên bi đi vào cổng E,
đồng hồ đo thời gian bắt đầu đếm. Khi viên bi đi đến cổng F, đồng hồ
dừng đếm. Khoảng thời gian t viên bi đi qua quãng đường giữa hai
cổng quang điện được hiển thị trên đồng hồ.
4. Quan sát và ghi thời gian t vào bảng 2.
5. Giữ nguyên vị trí cổng E. Dịch cổng F xa dần cổng E, mỗi lần thêm
5cm. Với mỗi giá trị của s, lặp lại các động tác 1, 2, 3 để đo thời gian t
tương ứng và ghi kết quả vào bảng 2.
V. Phân tích kết quả thí nghiệm
1. Lập thương số s/t ứng mỗi trường hợp để xem trung bình mỗi giây viên bi đi được bao nhiêu centimét.
Ghi kết quả vào bảng 2.
2. Đại lượng v = s/t gọi là vận tốc trung bình của viên bi trên quãng đường s.
V.Phân tích kết quả thí nghiệm
1. Lập thương số s/t ứng mỗi trường hợp để xem trung bình mỗi giây viên bi đi được bao nhiêu centimét.
Ghi kết quả vào bảng 2.
2. Đại lượng v = s/t gọi là vận tốc trung bình của viên bi trên quãng đường s.
Biểu diễn trên đồ thị "quãng đường-thời gian" s =s (t) và "vận tốc trung bỡnh- -thời gian" v = v(t).

Cho nhận xét và kết luận rút ra từ kết qu? tính v trong b?ng 2 và dạng đồ thị s, v thu được ?
Biểu diễn trên đồ thị "quãng đường-thời gian" s =s (t) và "vận tốc trung bỡnh- -thời gian" v = v(t).

Cho nhận xét và kết luận rút ra từ kết qu? tính v trong b?ng 2 và dạng đồ thị s, v thu được ?
s(m)
t(s)
s = s(t)