Giáo án và PPT Vật lí 10 kết nối Bài 11: Thực hành Đo gia tốc rơi tự do

BÀI 11: THỰC HÀNH: ĐO GIA TỐC RƠI TỰ DO

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV gợi nhớ kiến thức sẵn có của HS về sự rơi tự do để trả lời câu hỏi mở đầu bài học: “ Các vật rơi tự do thường chuyển động rất nhanh. Vậy thì làm thế nào để đo được gia tốc rơi tự do của vật?”

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Thiết kế phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do. 

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu cách thiết kế phương án thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do.

GV đặt câu hỏi: Như đã nói ở trên các vật rơi tự do thường chuyển động rất nhanh nên cần phải có các dụng cụ đo chính xác thời gian chuyển động. Vậy từ những bài thực hành trước thì theo em dụng cụ nào sẽ đo thời gian chuyển động chính xác nhất? 

GV chia lớp thành 4 nhóm rồi cho các nhóm trao đổi để trả lời Hoạt động 1: 

1. Xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép theo công thức nào?

2. Để xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép cần đo lại các đại lượng nào?

3. Làm thế nào để trụ thép rơi qua cổng quang điện?

4. Cần đặt chế độ đo của đồng hồ ở vị trí nào để đo được đại lượng cần đo?

Sản phẩm dự kiến:

- Theo em dụng cụ đo thời gian chuyển động chính xác nhất là đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện. Vì khi dùng đồng hồ đo thời gian hiện số, thời điểm đồng hồ bắt đầu tính chuyển động và kết thúc chuyển động là trùng khớp với thời điểm chuyển động của xe, không phụ thuộc vào yếu tố chủ quan của người bấm.

- Để xác định gia tốc rơi tự do, ta có thể dùng công thức: g =  hoặc .

Trả lời:

*Hoạt động:

1. Xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép theo công thức: g =  (m/s2).

2. Để xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép cần đo đại lượng:

- Quãng đường rơi của trụ thép.

- Thời gian rơi.

3. Cần chú ý điều chỉnh máng thẳng đứng (quan sát dây dọi), đồng thời điều chỉnh cổng quang điện để trụ thép rơi qua cổng quang điện. 

4. Cần đặt đồng hồ đo thời gian hiện số ở chế độ A

- HS dựa vào dụng cụ thí nghiệm mà 

GV cung cấp để thiết kế phương án làm thí nghiệm. 

+ HS có thể thiết kế phương án dựa vào gợi ý SGK. 

Hoạt động 2. Tiến hành thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do và xử lí kết quả thí nghiệm. 

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu cách tiến hành làm thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do và xử lí kết quả thí nghiệm. 

GV phân công nhiệm vụ cho mỗi nhóm và giao cho mỗi nhóm 1 bộ dụng cụ làm thí nghiệm.

+ Nhiệm vụ của mỗi nhóm: Thiết kế phương án và tiến hành làm thí nghiệm theo phương án: Xác định gia tốc rơi tự do theo công thức g = .

GV yêu cầu các nhóm trong khi thực hành đo thì ghi kết quả đo vào bảng 11.1 sau:

Rồi sau đó xử lí, tính toán số liệu bằng cách trả lời Hoạt động 2:  Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm.

Sản phẩm dự kiến:

*Hoạt động 2:

HS có thể tham khảo bảng kết quả sau:

Xử lí kết quả với phép đo quãng đường s=0,4m. 

(Các nhóm phân công nhiệm vụ cho các thành viên để xử lí kết quả với phép đo các quãng đường còn lại. Cách xử lí tương tự như đối với quãng đường 0,4m)

- Gia tốc trong các lần đo:

Áp dụng công thức tính gia tốc: g =  

+ Lần 1: (m/

+ Lần 2: (m/

+ Lần 3: (m/

+ Lần 4: (m/

+ Lần 5: (m/

=> Gia tốc trung bình: 

9,835 (m/

- Sai số tuyệt đối trong các lần đo:

=0,014

=0,055

=0,084

=0,014

=0,055

=> Sai số tuyệt đối trung bình: 

=0,044

Vậy kết quả là: g= 9,8350,044 m/

………………

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Chọn câu sai: Để đo gia tốc rơi tự do của vật, ta có thể:

A. Sử dụng công thức tính gia tốc của chuyển động nhanh dần đều. 

B. Sử dụng công thức g = .

C. Sử dụng công thức

D. Sử dụng công thức tính gia tốc của chuyển động chậm dần đều. 

Câu 2: Thao tác nào sai khi tiến hành thực hành đo gia tốc rơi tự do?

A. Đặt máng đứng lên giá đỡ

B. Đặt máng nghiêng lên giá đỡ 

C. Đặt trụ thép tại ví trí tiếp xúc với nam châm điện và bị giữ lại ở đó.

D. Cắm nam châm vào ổ A, và cổng quang vào ổ B ở mặt sau của đồng hồ đo thời gian hiện số.

Câu 3: Chọn câu sai:

A. Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa s và là một đường thẳng hướng lên.

B. s và có mối quan hệ tỉ lệ thuận

C. s và có mối quan hệ tỉ lệ nghịch. 

D. A và B đúng.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức đã học để bố trí đo gia tốc rơi tự do bằng camera của điện thoại thông minh.