Hướng dẫn báo cáo môn Thực hành vật lý đại cương( cho
khoa ngoài) dành cho sinh viên Đại học Khoa học Tự nhiên.
Lưu ý các số liệu trong các bài có thể bị sai sót và tài liệu chỉ
mang tính chất tham khảo.
Họ và tên:
MSV:
Lớp:
BÁO CÁO THỰC HÀNH
BÀI 1: KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG VA CHẠM
1.Va chạm đàn hồi.
a) Va chạm đàn hồi với m1= m2= 0.1 kg
n
Vận tốc
(m/s)
Động lượng
Tổng động lượng
Năng lượng
Tổng năng lượng
v1
v2
v’1
v’2
p1
p2
p’1
p’2
p
p’
E1
E2
E ’1
E ’2
E
E’
Độ suy hao năng
lượng
1
0.432
-0.419
-0.404
0.422
43.2
-41.9
-40.4
42.2
1.3
1.8
8.33
8.77
8.17
8.92
18.10
17.09
2
0.436
-0.391
-0.374
0.43
43.6
-39.1
-37.4
43
4.6
5.6
9.51
7.63
6.99
9.24
17.14
16.23
3
0.705
-0.364
-0.348
0.682
70.5
-36.3
-34.8
68.2
34.2
33.4
24.86
6.61
6.06
23.24
31.47
29.3
4
0.816
-0.326
-0.313
0.795
81.6
-32.6
-31.3
79.5
49
48.2
33.32
5.33
4.89
31.61
38.65
36.50
5
0.599
-0.262
-0.25
0.563
59.9
-26.2
-25
58.3
33.7
33.3
17.95
3.43
3.13
17.01
21.38
20.14
5.6
5.3
6.9
5.6
5.8
3
0.562
4
0.39
5
0.6
b) Va chạm đàn hồi với m1=0.2 kg; m2=0.1 kg
n
Vận tốc
v1
1
0.516
2
0.896
(m/s)
Động lượng
Tổng động lượng
Năng lượng
Tổng năng lượng
v2
v’1
v’2
p1
p2
p’1
p’2
p
p’
E1
E2
E ’1
E ’2
E
E’
Độ suy hao năng
lượng
0
0.173
0.682
103
0
34.5
68.2
103.2
102.7
26.65
0
2.98
23.23
26.65
26.22
0
0.316
1.185
179.3
0
63.3
118.5
179.3
181.8
80.34
0
10.01
70.27
80.34
80.27
0
0.194
0.744
112.4
0
38.7
74.4
112.4
113.1
31.580
0
3.7
27.65
31.58
31.4
0
0.126
0.509
78
0
25.2
50.9
78
76.1
15.2
0
1.59
12.96
15.2
14.55
0
0.198
0.784
120
0
39.6
78.4
120
118
36.01
0
3.91
30.75
36.01
34.67
1.6
0.1
0.5
4.3
3.7
c) Va chạm đàn hồi với m1=0.1 kg; m2=0.2 kg
n
Vận tốc
(m/s)
Động lượng
Tổng động lượng
Năng lượng
Tổng năng lượng
Độ suy hao năng
lượng
2. Va chạm mềm.
v1
v2
v’1
v’2
p1
p2
p’1
p’2
p
p’
E1
E2
E ’1
E ’2
E
E’
1
0.529
0
-0.179
0.335
10.95
0
-17.9
66.9
52.9
49
13.99
0
1.6
11.2
13.99
12.8
2
0.645
0
-0.22
0.412
64.5
0
-22
82.4
64.5
60.4
20.8
0
2.42
16.97
20.8
19.4
3
0.776
0
-0.242
0.503
77.6
0
-24.2
100.7
77.6
76.5
30.14
0
2.93
25.35
30.14
28.28
4
0.485
0
-0.169
0.309
48.5
0
-16.9
61.7
48.5
44.8
11.76
0
1.43
9.52
11.76
10.95
5
0.67
0
-0.238
0.429
67
0
-23.8
85.8
67
62
22.47
0
2.82
18.39
22.47
21.21
8.5
6.7
6.2
6.8
5.6
Công thức tính độ suy hao năng lượng trong va chạm mềm là:
H= = x
a) Va chạm mềm với m1=m2=0.1kg
n
Vận tốc
(m/s)
Động lượng
Tổng động lượng
Năng lượng
Tổng năng lượng
Độ suy hao năng
lượng
(%)
v1
v2
v’1
v’2
p1
p2
p’1
p’2
p
p’
E1
E2
E’1
E’2
E
E’
Đo được
Tính theo
công thức
1
0.589
0
0.282
0.284
58.9
0
28.2
28.4
58.9
56.7
17.36
0
3.99
4.05
17.36
8.03
53.7
50
2
0.572
0
0.295
0.296
57.2
0
29.5
29.6
57.2
59.1
16.38
0
4.34
4.39
16.38
8.74
46.7
(sai)
3
0.607
0
0.301
0.302
60.7
0
30.1
30.2
60.7
60.4
18.44
0
4.54
4.57
18.44
9.11
4
0.904
0
0.443
0.444
90.4
0
44.3
44.4
90.4
88.7
40.82
0
9.82
9.85
40.82
19.67
5
0.583
0
0.287
0.289
58.3
0
28.7
28.9
58.3
57.6
17.01
0
4.11
4.17
17.01
8.28
50.6
51.8
51.3
50
50
50
50
2
0.393
0
0.251
0.253
78.6
0
50.2
25.3
78.6
75.5
15.43
3
0.537
0
0.351
0.351
107.4
0
70.2
35.1
107.4
105.3
28.86
4
0.537
0
0.348
0.35
104.6
0
69.7
35
104.6
104.7
27.37
5
0.215
0
0.131
0.135
43.1
0
26.2
13.5
43.1
39.7
4.63
b) Va chạm mềm với m1=0.2 kg, m2=0.1 kg
n
Vận tốc
(m/s)
Động lượng
Tổng động lượng
Năng lượng
v1
v2
v’1
v’2
p1
p2
p’1
p’2
p
p’
E1
1
0.418
0
0.269
0.272
83.7
0
53.9
27.2
83.7
81.1
17.51
Tổng năng lượng
Độ suy hao năng
lượng
(%)
E2
E’1
E’2
E
E’
Đo được
Tính theo
công thức
0
7.26
3.7
17.51
10.96
0
6.29
3.21
15.43
9.51
0
12.31
6.16
28.86
18.47
0
12.14
6.12
27.37
18.26
0
1.72
0.92
4.63
2.63
37.4
38.4
36
33.3
43.2
33.3
33.3
33.3
33.3
33.3
1
0.783
0
0.251
0.254
73.8
0
25.1
50.8
73.8
75.9
27.23
0
3.14
6.46
27.23
9.6
64.7
(sai)
2
0.761
0
0.241
0.243
76,1
0
24.1
48.6
76.1
72.7
28.95
0
2.9
5.91
28.95
8.81
3
1,019
0
0.324
0.324
101.9
0
32,4
64.8
101.9
97.2
51,94
0
5.25
10.49
51.94
15,74
4
1.019
0
0.203
0.205
66.4
0
20.3
41
66.4
61.3
22.02
0
2.06
4.2
20.02
6.26
69.6
69.7
71.6
5
0.648
0
0.226
0.227
64.8
0
22.6
45.4
64.8
67.9
20.96
0
2.54
5.15
20.96
7 .69
63.3
(sai)
66.7
66.7
66.7
66.7
c) Va chạm mềm với m1=0.1 kg, m2=0.2 kg
n
Vận tốc
(m/s)
Động lượng
Tổng động lượng
Năng lượng
Tổng năng lượng
Độ suy hao năng
lượng
(%)
v1
v2
v’1
v’2
p1
p2
p’1
p’2
p
p’
E1
E2
E’1
E’2
E
E’
Đo được
Tính theo
công thức
66.7
Phân biệt va chạm đàn hồi và va chạm mềm:
- Va chạm đàn hồi là va chạm các vật tách rời nhau, động lượng của hệ và động năng của
hệ được bảo toàn. Sau va chạm 2 vật chuyển động với vận tốc riêng biệt v1’;v2’.
- Va chạm mềm là va chạm không đàn hồi, động lượng của hệ được bảo toàn, động năng
của hệ không bảo toàn. Sau va chạm 2 vật dính vào nhau và chuyển động với cùng vận
tốc.
Định luật bảo toàn động lượng không có nghiệm đúng vì trong các thí nghiệm trên hệ
không kín, không lý tưởng.
Định luật bảo toàn năng lượng không được nghiệm đúng vì khi va chạm sẽ mất đi một
phần năng lượng triệt tiêu nhau để vật đổi chiều chuyển động. Khối lượng xe đứng yên
càng lớn thì năng lượng tiêu hao đi càng lớn.
Các kết quả tính toán lại cho thấy kết quả gần chính xác với kết quả thực nghiệm vì: hệ
không kín, do sai số thiết bị, do thao tác thực hành chưa chuẩn xác.
***
BÁO CÁO THỰC HÀNH
BÀI 2: NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG QUA MỘT KHE VÀ QUA NHIỀU KHE HẸP
1. Nhiễu xạ qua một khe hẹp với các độ rộng khe khác nhau
*Kết quả thực nghiệm:
Khoảng cách giữa 2 vân cực tiểu bậc 1 (mm)
Độ rộng khe
a (mm)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
TB
0.16
8
8
8
8
0.04
32
32
32
32
0.08
16
16
16
16
Ta có công thức: a.sin = m.λ
Với góc rất nhỏ ta có: sin tan = x/2d
λ = a Với
d = 93cm = 930mm
a, Với a = 0.16 => λ = 0.16 x
= 6.88 x 10-4 mm = 688 nm
b, Với a = 0.04 => λ = 0.04 x
= 6.88 x 10-4 mm = 688 nm
c, Với a = 0.08 => λ = 0.08 x
= 6.88 x 10-4 mm = 688 nm
Nhận xét: Ta thấy bước sóng thực tế λ = 688 nm > bước sóng lí thuyết λ = 632.8 nm
Qua các anh nhiễu xạ ta thấy khi độ rộng khe giảm góc nhiễu xạ tăng, từ trung tâm thoải
dần về hai phía và chiếm toàn bộ màn quan sát.
a) a = 0,16
b) a = 0,04
c) Với a = 0,08
2. Nhiễu xạ nhiều khe hẹp
a) Nhiễu xạ qua hai khe hẹp với các độ rộng a và khoảng cách giữa các khe d khác
nhau
*Kết quả thực nghiệm:
Khoảng cách giữa 2 vân cực đại
bậc 1 (mm)
Khoảng cách giữa 2 vân cực đại
bậc 2 (mm)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
TB
Lần 1
Lần 2
Lần 3
TB
a = 0,04 mm
d = 0,25 mm
5
5
5
5
10
10
10
10
a = 0,04 mm
d = 0,5 mm
3
3
3
3
5
5
5
5
a = 0,08 mm
d = 0,25 mm
5
5
5
5
10
10
10
10
a = 0,08 mm
d = 0,5 mm
2
2
2
2
5
5
5
5
a) Với a = 0,04 ; d = 0,25
b) a = 0,04 ; d = 0,5
c) a = 0,08 ; d = 0,25
d) a = 0,08 ; d = 0,5
*Nhận xét: Quan sát đồ thị và qua bảng số liệu ta rút ra được: Với cùng một khoảng cách
d trên cùng đồ thị, độ rộng a càng nhỏ thì các vân sáng (hoặc tối) càng gần nhau (hay
khoảng cách giữa hai vân sáng càng nhỏ)
b)Nhiễu xạ qua nhiều khe hẹp với các độ rộng a và khoảng cách giữa các khe d giống
nhau.
* Nhiễu xạ hệ gồm 3 khe:
*Nhiễu xạ hệ gồm 4 khe:
*Nhiễu xạ hệ gồm 5 khe:
*Nhận xét:
Sự khác nhau giữa các phổ nhiễu xạ qua 3,4 và 5 khe trên cùng 1 đồ thị có phù hợp
với lý thuyết. Theo lý thuyết giữa hai cực đại chính liên tiếp có (N-2) cực đại phụ và (N1) cực tiểu phụ. Trên thực tế đồ thị với N = 3 có giữa hai cực đại chính có đúng 1 cực đại
phụ và 2 cực tiểu phụ.
Tương tự với N = 4 và N = 5 cũng đúng với lý thuyết.
***
BÁO CÁO THỰC HÀNH
BÀI 3: GIAO THOA KẾ MICHELSON
I, Xác định bước sóng của ánh sáng laze:
1, Bảng số liệu biểu thị số vân giao thoa Z và quãng đường dịch chuyển tương ứng của
gương M1:
Z
Lần 1
30
11
40
15
50
18
60
21
70
24
Qua bảng số liệu tính được:
λ30 = 0,73.10-6 m
()
Lần 2
11
15
18
21
24
Lần 3
10
13
17
21
24
λ60 = 0,7.10-6 m
(tb)
()
11
14
18
21
24
λ40 = 0,7.10-6 m
λ50 = 0,72.10-6 m
λ70 = 0,69.10-6 m
λTB = 0,7.10-6 m
2, Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của số vân giao thoa Z vào quãng đường dịch chuyển :
Đồ thị mô tả sự phụ thuộc của số vân giao thoa dịch chuyển Z vào quãng đường dịch chuyển ∆S
80
70
60
f(x) = 3.02x - 3.19
R² = 1
Z
50
40
30
20
10
0
10
12
14
16
18
20
22
24
26
∆S (µm)
Nhận xét:
Ta thấy: λ=2 Z=
Giá trị của chính bằng giá trị hệ số góc của đường thẳng trên.
= 3.022 λ= 0.662 = 0.662 10-6 m
II, Xác định chiết suất của không khí:
1, Bảng biểu diễn giá trị số vân giao thoa dịch chuyển phụ thuộc vào áp suất trong bình
khí:
Z
1
2
3
4
5
6
7
8
P(inHg)
Lần 1
Lần 2
Lần 3
P(tb)
(inHg)
1.5
2.5
4
5.5
7
8.5
10
11.5
1.5
3.5
4.7
6
7.9
9.1
10.4
12
2
4
5
6.4
7.7
9.4
10.5
12
1.67
3.33
4.57
5.97
7.53
9
10.3
11.83
P(tb)
(cmHg)
4.24
8.46
11.61
15.16
19.13
22.86
26.16
30.05
Áp suất thực tế
trong bình(P=PKQ Pđo được)
71.76
67.54
64.39
60.84
56.87
53.14
49.84
45.95
n
1.0000044
1.0000041
1.0000039
1.0000037
1.0000035
1.0000033
1.0000031
1.0000028
9
10
11
12
13
14
15
16
17
13
14
15.5
17
18
19.5
21
22
23
-
13.2
15
16.4
17.5
18.9
20.4
21.8
22.9
24
13.6
15
16.4
17.6
18.5
20
22
23.1
24.4
13.27
14.67
16.1
17.37
18.47
19.97
21.6
22.67
23.8
33.71
37.26
40.89
44.12
46.91
50.72
54.86
57.58
60.45
42.29
38.74
35.11
31.88
29.09
25.28
21.14
18.42
15.55
1.0000026
1.0000024
1.0000021
1.0000020
1.0000018
1.0000015
1.0000013
1.0000011
1.0000010
Đổi đơn vị: 1 cmHg = 0.393702 inHg ; 1 inHg = 2.53999 cmHg
Đổi số liệu: PKQ = 76cmHg
Ta có: n(p) = n(P = 0) + với n(P = 0) = 1, P = PKQ - Pđo được
Và ta cũng có: với s = 3cm, = 0.662 10-6 m
2, Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của số vân giao thoa dịch chuyển vào áp suất trong bình
khí:
ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC CỦA SỐ VÂN GIAO THOA VÀO ÁP SUẤT TRONG BÌNH
18
16
f(x) = - 0.28x + 21.04
R² = 1
14
12
Z
10
8
6
4
2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
P (cmHg)
Nhận xét: Từ đồ thị ta thấy giá trị của chính bằng giá trị hệ số góc của đồ thị.
= - 0.282 = 0.282 = 6.22 10-8
n(P) = 1+ 6.22 10-8P
3, Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của chiết suất váo áp suất không khí trong bình:
n
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của chiết suất vào áp suất không khí
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
10
f(x) = 0x + 1
R² = 1
20
30
40
50
60
70
80
P (cmHg)
Nhận xét:
Đường đồ thị này cho ta thấy rằng cứ với 1 giá trị P thì sẽ có 1 giá trị chiết suất n tương
ứng. Khi P giảm thì giá trị chiết suất n giảm và ngược lại.
III, Xác định chiết suất tấm thủy tinh:
1, Bảng số liệu:
Z
80
100
120
Lần 1
9.2
10.4
11.4
Lần 2
9.4
10.4
11.4
Lần 3
9.1
10.1
11.1
(tb)
ntt
9.2
10.3
11.3
1.691
1.686
1.681
Ta có: ntt =
với t là độ dày của tấm thủy tinh.
= 0.662 x 10-6 m ; t = 5mm.
***
BÁO CÁO THỰC HÀNH
BÀI 4: KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG PHÂN CỰC ÁNH SÁNG
1. Phân biệt ánh sáng tự nhiên và ánh sáng phân cực
Ánh sáng tự nhiên:
+ Là ánh sáng có vector cường độ điện trường (vector sóng sáng) dao động đều đặn theo
mọi phương vuông góc với tia sáng
+ Khi một ánh sáng tự nhiên đi qua 1 môi trường bất đẳng hướng về mặt quang học thì tác
dụng của môi trường lên ánh sáng tự nhiên có thể làm cho vector cường độ điện trường chỉ
còn dao động theo một hướng nhất định.
+ Anh sáng tự nhiên có thể coi là tập hợp của vô số ánh sáng phân cực toàn phần.
Tia sáng phân cực:
+ Ánh sáng phân cực toàn phần (ánh sáng phân cực thẳng): ánh sáng có vector cường độ
điện trường dao động chỉ theo một phương xác định.
+ Ánh sáng phân cực một phần: ánh sáng có vector cường độ điện trường dao động theo
mọi phương vuông góc với tia sáng nhưng có phương dao động mạnh và có phương dao động
yếu.
2. Vẽ đồ thị
a) Đồ thị mô tả sự phụ thuộc của cường độ ánh sáng I sau khi đi qua kính phân tích vào vị trí
góc x (góc tạo bởi hai trục quang T1 và T2)
*Nhận xét:
Từ đồ thị ta thấy cường độ I của tia ló giảm khi góc x tăng
+ Giá trị I = 0 khi góc x = 900 (khi 2 quang trục của 2 kính vuông góc với nhau).
+ Giá trị I sau đó tăng dần đến giá trị cực đại khi góc x = 1800.
+ Sau đó giá trị I lại giảm khi x = 2700, nó đạt giá trị cực đại khi góc x = 3600.
b) Đồ thị mô tả sự phụ thuộc của cường độ ánh sáng I sau khi đi qua kính phân tích vào cosx
*Nhận xét:
- Định luật Malus: I = I0.cos2x được nghiệm đúng
- Đồ thị mô tả sự phụ thuộc của cường độ ánh sáng I sau khi đi qua kính phân tích vào cosx
là một đường cong Parabol.
c) Đồ thị mô tả sự phụ thuộc của cường độ ánh sáng I sau khi đi qua kính phân tích vào
cos2x
*Nhận xét: Đồ thị mô tả sự phụ thuộc của cường độ ánh sáng I sau khi đi qua kính phân tích
vào cos2x là một đường thẳng
Định luật Malus được nghiệm đúng. Vì cường độ ánh sáng I sau khi đi qua kính phân tích
phụ thuộc tuyến tính vào cos2x.
***
BÁO CÁO THỰC HÀNH
BÀI 6: ĐỘNG CƠ NHIỆT STIRLING
Lý thuyết
- Động cơ nhiệt thực hiện công trong thời gian T và điện áp đốt U là W
+ tần số quay:
f = 1/T
+ công suất :
P = W/T = W.f
Đổi 104 hPa*cm3 = 1J => 1 hPa*cm3 = 10-4J
Giản đồ pV với các điện áp đốt khác nhau:
a) Với điện áp : U = 10V, T = 0.34s thì W = 1.3320 (J)
b) Với điện áp U = 12V, T = 0.28s thì W = 1.5190 (J)
c) Với điện áp U = 14V, T = 0.25s thì W = 1.7390 (J)
d) Với điện áp U = 16V , T = 0.21s thì W = 2.0010 (J)
Nhận xét: từ hình ảnh giản đồ pV cho thấy kết quả thực nghiệm khác với lý thuyết.
Hai quá trình đẳng tích theo lí thuyết sẽ là 2 đường thẳng song song với nhau và vuông
góc với trục V, nhưng trên thực tế khác.
Giải thích:
+ Do sự hoạt động của piston động cơ chuyển động hình sin nên trạng thái đẳng tích
không như trường hợp lí tưởng.
+ Một phần nhiệt lượng tỏa ra môi trường và làm nóng động cơ.
Bảng 2: Công cơ học W (J) của một vòng, tần số quay và công suất theo điện áp đốt:
Điện áp đốt U(V)
Công cơ học W(J)
Tần số quay f(Hz)
Công suất P(W)
10
1,332
1/0,34
3,918
12
1,519
1/0,28
5,425
14
1,739
1/0,25
6,956
16
2,001
1/0,21
9,529
***
BÁO CÁO THỰC HÀNH
BÀI 7: ĐỊNH LUẬT ÔM (OHM)
1. Khảo sát sự phụ thuộc của dòng điện vào hiệu điện thế của các dây dẫn có tiết
diện khác nhau.
Bảng 1: Các giá trị tương ứng giữa U và I của các dây constantan có cùng chiều dài l =
1 m với các đường kính khác nhau.
d = 1 mm
A = 0,8 mm2
U(V)
I(A)
0,1
0,158
0,2
0,312
0,3
0,471
0,4
0,625
0,5
0,788
0,6
0,945
0,7
1,097
0,8
1,258
0,9
1,409
1,0
1,568
1,1
1,726
1,2
1,884
d = 0,7 mm
A = 0,4 mm2
U(V)
I(A)
0,2
0,152
0,4
0,303
0,6
0,457
0,8
0,607
1,0
0,759
1,2
0,912
1,4
1,064
1,6
1,216
1,8
1,370
2,0
1,518
2,2
1,672
d = 0,5 mm
A = 0,2 mm2
U(V)
I(A)
0,4
0,158
0,8
0,317
1,2
0,476
1,6
0,634
2,0
0,794
2,4
0,952
2,8
1,112
3,2
1,271
3,6
1,430
d = 0,35 mm
A = 0,1 mm2
U(V)
I(A)
0,8
0,156
1,6
0,314
2,4
0,471
3,2
0,629
4,0
0,787
Đồ thị U(I) theo các dây dẫn có tiết diện khác nhau
4 .5
4
3.5
U(V)
3
f(x) = 5.07x + 0.01
R² = 1
f(x) = 2.52x + 0
R² = 1
d=1mm, A=0.8mm2
Linear (d=1mm,
A=0.8mm2)
d=0.7mm, A=0.4mm2
Linear (d=0.7mm,
A=0.4mm2)
d=0.5mm, A=0.2mm
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
f(x) = 1.32x + 0
R² = 1
f(x) = 0.64 x - 0
R² = 1
0.2
0.4
0.6
0.8
1
I(A)
1.2
1.4
1.6
1.8
2
Nhận xét: A càng lớn thì giá trị của I tăng càng chậm khi mà tăng U.
Các đồ thị U, I là những đường thẳng có hệ số góc chính bằng giá trị của điển trở R ứng
với các trường hợp (theo định luật Ôm: U = R.I). Ta có bảng sau:
A(mm2)
R(Ω)
1/A( mm-2)
Nhận xét: Độ lớn tiết diện
0.1
5.1
10
0.2
2.5
5
của dây dẫn tỉ lệ nghịch với
0.4
1.3
2.5
giá trị điện trở của dây.
0.8
0.6
1.25
Bảng 2: Các giá trị điện trở tương ứng với các tiết diện khác nhau của dây Constantan có
l =1m. Từ bảng trên ta có đồ thị:
R(Ω)
Đ ồ t h ị mô t ả s ự ph ụ t hu ộc c ủa R vào 1/A
6
5
4
3
2
1
0
0
f(x) = 0.5x + 0.02
R² = 1
2
4
6
8
10
12
1/A (mm-2)
Hệ số góc của đường thẳng R (1/A) chính bằng l.ρ vì R = l.ρ.
l(mm).ρ(Ω.mm) = 0.5046 (Ω.mm2) = 0.5046x10-6(Ω.m2)
ρ = 0.5046x10-6(Ω.m)
Điện trở suất của dây constantan đã được công bố là: 0.5x10 -6 (Ω.m).
Như vậy, kết quả thu được từ thí nghiệm phù hợp.
2. Khảo sát sự phụ thuộc của dòng điện vào hiệu điện thế của các dây dẫn có chiều
dài khác nhau.
Bảng 3: Các giá trị tương ứng của U và I với các dây dẫn có chiều dài khác nhau.
l=1m
U(V)
I(A)
0.2
0,152
0.4
0,303
0.6
0,457
0.8
0,607
1.0
0,759
1.2
0,912
1.4
1,064
1.8
1,370
2.0
1,518
2.2
1,672
l=2m
U(V)
I(A)
0.4
0.150
0.8
0.298
1.2
0.448
1.6
0.598
2.0
0.746
2.4
0.896
2.8
1.045
3.3
1.232
3.6
1.344
4.0
1.495
4.4
1.645
f(x)
5=
R² = 0
4 .5
f(x) = 2.68x + 0
R² = 1
4
d=0.7mm,
A=0.4 mm2
, l=1m
Linear
(d=0.7mm,
A=0.4 mm2
, l=1m)
d=0.7mm,
A=0.4 mm2
, l=2m
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
Nhận xét: khi U tăng thì I cũng tăng.
Đồ thị U(I) là những đường thẳng có hệ số góc chính bằng giá trị của điển trở R ứng
với các trường hợp (theo định luật Ohm: U=R.I).
Từ đồ thị ta có bảng sau:
l (m)
R (Ω)
1
1,3157
2
2,6759
Nhận xét: chiều dài của dây dẫn tỉ lệ
thuận với giá trị điện trở của dây
3. Khảo sát sự phụ thuộc của dòng điện vào hiệu điện thế của các dây dẫn có điện
trở suất khác nhau.
Bảng 4: Kết quả đo U, I phụ thuộc vào vật liệu dây dẫn.
d = 0,5 mm
Đồng thau
U(V)
I(A)
d = 0,5 mm
Constantan
U(V)
I(A)
0.1
0.277
0.4
0.158
0.2
0.554
0.8
0.317
0.3
0.830
1.2
0.476
0.4
1.111
1.6
0.634
0.5
1.382
2.0
0.794
0.6
1.652
2.4
0.952
0.7
1.923
2.8
1.112
3.2
1.271
3.6
1.430
f(x) =
R² =thị
0 U,I phụ thuộc vào các vật liệu dây dẫn khác nhau (d = 0.5 mm)
Đồ
3.6
f(x) = 2.52x + 0
R² = 1
3.2
2.8
U (V)
2.4
2
1.6
Linear ()
dây đồng thau
1.2
0.8
0.4
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
I (A)
Nhận xét: Cùng với giá trị của I xấp xỉ nhau, nhưng do độ chênh lệch điện trở suất giữa
dây đồng thau và dây Constantan thì giá trị U chênh lệch nhau rất lớn.
Đồ thị U(I) là những đường thẳng có hệ số góc chính bằng giá trị của điển trở R ứng với
các trường hợp (theo định luật Ohm: U=R.I).
Từ đồ thị ta có bảng sau:
Vật liệu
Đồng
thau
Constanta
n
R (Ω)
0,3958
2,514
***
BÁO CÁO THỰC HÀNH
BÀI 8: VẬN TỐC CHUYỀN SÓNG TRÊN DÂY
I/ Thí nghiệm 1: Khảo sát sự phụ thuộc của vận tốc truyền sóng trên dây vào sức
căng của sợi dây (sợi dây màu vàng).
1. Sự phụ thuộc của tần số vào số bụng sóng với m1=100g, L=2.5m.
n
f
Lần 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
4,9
10,2
15,5
20,5
25,4
30,4
35,5
40,7
47,2
51,1
Lần 2
5,1
10,1
15,3
20,4
25,5
30,4
35,5
40,8
47,2
51,2
Lần 3
5,1
10,1
15,4
20,6
25,4
30,3
35,4
40,7
47,1
51,1
TB
5,0
10,1
15,4
20,5
25,4
30,4
35,5
40,7
47,2
51,1
2. Sự phụ thuộc của tần số vào số bụng sóng với m2=200g, L=2.5m.
n
f
Lần 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
7,2
14,2
21,4
28,5
35,7
42,7
49,8
57,1
64,6
71,6
Lần 2
7,0
14,2
21,5
28,5
35,7
42,8
50,1
57,2
64,6
71,7
Lần 3
7,1
14,3
21,4
28,6
35,8
42,9
50,1
57,3
64,7
71,6
TB
7,1
14,2
21,4
28,5
35,7
42,8
50,0
57,2
64,6
71,6
3. Sự phụ thuộc của tần số vào số bụng sóng với m3=300g, L=2.5m
n
f
Lần 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8,6
17,4
26,1
34,8
44,5
52,4
61,2
69,2
78,9
86,3
Lần 2
8,3
17,5
26,2
34,9
44,4
52,4
61,3
70,0
78,8
87,1
Lần 3
8,4
17,4
26,2
34,8
44,4
52,5
61,4
69,8
78,8
86,9
TB
8,4
17,4
26,2
34,8
44,4
52,4
61,3
69,7
78,8
86,8
4. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tần số vào số bụng sóng trên dây với 3 trường hợp
m1=100g, m2=200g, m3=300g với L=2.5m.
Đồ thị f phụ thuộc vào n với sức căng khác nhau
m=100g
100
90
f(x) = 8.73x + 0.01
R² = 1
80
70
60
f(x) = 7.18x - 0.15
R² = 1
f(x) = 5.16x - 0.24
R² = 1
50
40
30
20
10
0
0
2
4
6
8
10
12
5. Xử lí số liệu:
Theo lý thuyết đàn hồi, vận tốc truyền song được tính bằng công thức: v=
(4)
với F = m.P = m.g là lực căng của dây
Ta có hệ số góc của đồ thị chính bằng:
+ Với m1 = 100g thì = 5,1582 => v = 2 . 2,5 . 5,1582 = 25,8 (m/s)
Theo CT (4) ta có: v= = 25,3 (m/s)
+ Với m2 = 200g thì = 7,175 => v = 2 . 2,5 . 7,175 = 35,9 (m/s)
Theo CT (4) ta có: v= = 35,8 (m/s)
+ Với m1 = 100g thì = 8,7297 => v = 2 . 2,5 . 8,7297 = 43,6 (m/s)
Theo CT (4) ta có: v= = 43,8 (m/s)
Ta thấy kết quả thực nghiệm và lý thuyết có sự sai số không đáng kể. Nguyên nhân sai
số có thể do thao tác đo chiều dài dây chưa chính xác với yêu cầu bài và chưa chỉnh tần
số đến điểm biên độ đạt cực đại.
Kết luận: Vận tốc sóng đứng truyền trên sợi dây tỉ lệ thuận với vật nặng treo vào dây
(hay lực căng dây). Lực căng dây càng lớn thì vận tốc càng lớn và ngược lại.
II. Thí nghiệm 2: Khảo sát sự phụ thuộc của vận tốc truyền sóng trên dây vào chiều
dài của dây.
1. Sự phụ thuộc của tần số vào số bụng sóng với m=m1=200g, L=2.2m.
n
f
Lần 1
Lần 2
Lần 3
TB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8,1
8,3
8,2
8,2
16,2
16,3
16,2
16,2
23,8
23,7
23,6
23,7
32,1
32,5
32,4
32,3
40,7
40,8
40,7
40,7
48,5
48,7
48,6
48,6
56,7
56,6
56,7
56,7
64,6
64,5
64,4
64,5
72,7
72,6
72,6
72,6
81,9
81,8
82,0
81,9
2. Sự phụ thuộc của tần số vào số bụng sóng với m=m1=200g, L=1.9m.
n
f
Lần 1
Lần 2
Lần 3
TB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8,9
9,0
8,9
8,9
18,9
18,8
18,8
18,8
28,3
28,4
28,4
28,4
37,2
37,3
37,3
37,3
46,7
46,6
46,6
46,6
56,3
56,4
56,5
56,4
65,8
65,9
65,7
65,8
76.0
76,0
76,0
76,0
85,8
85,8
85,7
85,8
95,3
95,4
95,3
95,3
3.Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tần số vào số bụng sóng trên dây với 2 trường hợp
m=200g với L=2.5m, L=2.2m và L=1.9m.
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tần số f vào số bụng sóng n với các dây có chiều dài khác nhau
L=2.5
Linear (L=2.2)
Linear (L=2.5)
L=1.9
L=2.2
Linear (L=1.9)
120
100
f(x) = 9.57x - 0.74
R² = 1
f(x) = 8.14 x - 0.23
R² ==17.18x - 0.15
f(x)
R² = 1
80
60
40
20
0
0
2
4
6
8
10
12
4. Xử lí số liệu:
Theo CT (4) ta có: v= = = 35,8 (m/s)
Ta có hệ số góc của đồ thị chính bằng:
+ Với L = 2,5m thì = 7,1752 => v = 2 . 2,5 . 7,1752 = 35,9 (m/s)
+ Với L = 2,2m thì = 8,1406 => v = 2 . 2,2 . 8,1406 = 35,8 (m/s)
+ Với L = 1,9m thì = 9,5709=> v = 2 . 1,9 . 9,5709 = 36,4 (m/s)
Nguyên nhân sai số có thể do thao tác đo chiều dài dây chưa chính xác với yêu cầu bài
và chưa chỉnh tần số đến điểm biên độ đạt cực đại.
Lực căng dây và bản chất của dây không đổi thì với các chiều dài dây khác nhau thì
vận tốc truyền sóng trên dây gần như không đổi.
Kết luận: Vận tốc sóng đứng truyền trên sợi dây không phụ thuộc vào chiều dài sợi
dây.
III. Thí nghiệm 3: Khảo sát sự phụ thuộc của vận tốc truyền sóng trên dây vào bản
chất của sợi dây.
1. Sự phụ thuộc của tần số vào số bụng sóng với m=m 1=200g, L=2.5m ( sợi dây màu
trắng).
n
f
Lần 1
Lần 2
Lần 3
TB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
16,1
16,0
16,1
16,1
29,0
29,2
29,1
29,1
45,1
45,1
45,2
45,1
60,0
59,9
60,0
60,0
75,2
75,2
75,1
75,2
90,2
90,1
90,1
90,1
105,3
105,2
105,3
105,3
120
120,1
120
120
135,5
135,6
135,5
135,5
149
149,1
149
149