TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
BỘ MÔN VẬT LÝ
BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG
Hà Nội, 6/2021
1
PHẦN I: CƠ HỌC
BÀI 1: KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG SÓNG DỪNG TRÊN DÂY
I.
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
A. Khảo sát quan hệ bước sóng-tần số cộng hưởng khi lực căng khơng đổi.
Bảng 2: Khi lực căng F = 1N; L = OB = 0,8 (m).
Số
bụng
sóng
Tần số fn (Hz)
Bước sóng n (m)
Vận tốc truyền sóng
vn = n.fn (m/s)
2
………………
………………
………………
3
………………
………………
………………
4
………………
………………
………………
5
………………
………………
………………
6
………………
………………
………………
B. Khảo sát quan hệ giữa lực căng dây với tần số cộng hưởng, vận tốc truyền sóng (khi bước
sóng khơng đổi).
Bảng 3: Khi lực căng F thay đổi, L = 0,8 (m); = L = 0,8 (m).
Số bụng
sóng
Lực căng F
(N)
Tần số fn
(Hz)
Vận tốc truyền sóng
vn = n.fn (m/s)
2
1
………………
………………
2
2
………………
………………
2
3
………………
………………
2
4
………………
………………
2
5
………………
………………
2
II.
XỬ LÝ SỐ LIỆU
VẼ ĐỒ THỊ
A – Theo kết quả bảng 2.
v (m/s)
𝜆(m)
B – Theo kết quả bảng 3.
f (Hz)
f (Hz)
f (Hz)
v (m/s)
𝐹( 𝑁)
𝐹( 𝑁)
Nhận xét:
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
3
BÀI 2 : KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN
I. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Bảng 2: Thời gian đo tấm chắn sáng đi qua cổng quang học.
Mơmen
qn tính
Lần đo
t1(s)
t2(s)
1(rad/s)
2(rad/s)
(rad/s2)
1
2
I1 = I0
(Đĩa nhựa)
3
4
5
1
2
I2 = 2I0
(Đĩa nhựa
+1 đĩa sắt)
3
4
5
1
2
I3 = 3I0
(Đĩa nhựa
+2 đĩa sắt)
3
4
5
4
II.
XỬ LÝ SỐ LIỆU
2.1 Tính các giá trị gia tốc góc trung bình:
1
2
3
11 12 13 14 15
5
................................................(
21 22 23 24 25
5
31 32 33 34 35
5
rad
)
s2
rad
)
s2
rad
............................................( 2 )
s
............................................(
2.2 Sai số tuyệt đối của gia tốc góc:
1
2
3
1 11 1 12 1 13 1 14 1 15
2 21 2 22
3 31 3 32
rad
...............................( 2 )
5
s
2 23 2 24 2 25
rad
..........................( 2 )
5
s
3 33 3 34 3 35
rad
............................( 2 )
5
s
1 1 1 ......................... .......................(
rad
)
s2
rad
)
s2
rad
3 3 3 ......................... .........................( 2 )
s
I
2.3 Vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc 0 :
I
2 2 2 .................... .....................(
𝑟𝑎𝑑
( 𝑠2 )
0
5
BÀI 3: XÁC ĐỊNH GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG BẰNG
CON LẮC THUẬN NGHỊCH
I.
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Bảng 2: Thời gian của 50 chu kỳ dao động.
Vị trí gia trọng C
x0 = 0 (mm)
x0+40 = 40 (mm)
50T1 (s)
50T2 (s)
Lần 1
Lần 2
50T1
Lần 1
Lần 2
50T2
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
Vẽ đồ thị xác định vị trí x1.
Cột thời gian (s)
Cột thời gian (s)
85
85
84
84
83
83
Vị trí
gia trọng C
0
10
20
30
40
(mm)
6
Bảng 3: Tại vị trí tốt nhất x1 con lắc vật lý trở thành thuận nghịch
T1 = T2 = T.
Vị trí tốt nhất x1 = ……………… (mm) để có T1 = T2 = T
Lần đo
(50T1) (s)
50T1 (s)
50T2 (s)
(50T2) (s)
1
2
3
……………….
GTTB
……………….
……………….
……………….
II. XỬ LÝ SỐ LIỆU
Xác định chu kỳ dao động của con lắc thuận nghịch:
T
1 (50T1 50T2 )
.
.......................................................................( s)
50
2
T
1 (50T1 ) (50T2 )
.
..........................................................(s)
50
2
Tính gia tốc trọng trường
̅
̅̅̅̅
............................................. ................................................. ( )
............................................. ................................................ ( )
Nhận xét:
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
7
BÀI 4: NGHIỆM LẠI ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
TRÊN ĐỆM KHƠNG KHÍ
I. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Bảng 2: Bảng số liệu va chạm đàn hồi.
Trước va chạm
Lần
đo
v2 = 0
(m/s)
t1
(s)
v1
(m/s)
Sau va chạm
t
(s)
t’1= t- t1
(s)
v’1
(m/s)
t’2
(s)
v’2
(m/s)
1
2
3
4
5
Bảng 3: Bảng số liệu va chạm mềm.
Lần
đo
Trước va chạm
v2 = 0
(m/s)
t
(s)
Sau va chạm
v1
(m/s)
t’
(s)
v’1= v’2=v’
(m/s)
1
2
3
4
5
8
II.
XỬ LÝ SỐ LIỆU
2.1 Va chạm đàn hồi.
Trước va chạm
Lần đo
Kt (kg.m/s)
Sau va chạm
Ks (kg.m/s)
Sai số tỷ đối
K K s K t
Kt
Kt
1
2
3
4
5
=................%
GTTB
Kết luận: Trong va chạm đàn hồi, định luật bảo toàn động lượng được nghiệm với độ sai lệch tỷ
đối =.................%.
2.2 Va chạm mềm.
Trước va chạm
Sai số tỷ đối
Sau va chạm
Lần đo
Kt (kg.m/s)
Ks(kg.m/s)
Ks Kt
K
Kt
Kt
1
2
3
4
5
GTTB
=.....................%
Kết luận: Trong va chạm đàn hồi, định luật bảo toàn động lượng được nghiệm với độ sai lệch tỷ
đối =.................%.
9
PHẦN 2: ĐIỆN – QUANG
BÀI 1: ĐO ĐIỆN TRỞ BẰNG CẦU WHEASTON
I. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Bảng 2.
R1()
Rv()
Rx()
Rv()
Ry()
Rv()
Rnt()
Rv()
Rss()
100
200
300
II. XỬ LÝ SỐ LIỆU
2.1 Tính Rx .
̅̅̅̅
̅̅̅̅̅
.................................................
|̅̅̅̅
|
̅̅̅̅̅
̅̅̅̅
|̅̅̅̅
|
|̅̅̅̅
|
̅̅̅̅̅
...................(
......................
...................... ......................
̅̅̅̅
........................(
......................
...................... (
......................
2.2 Tính Ry .
̅̅̅̅
̅̅̅̅̅
...................... ..............................
|̅̅̅̅
|
|̅̅̅̅
|
|̅̅̅̅
|
....................(
.................. (
......................
̅̅̅̅̅
̅̅̅̅
...................... ......................
̅̅̅̅
̅̅̅̅̅
......................
......................
...................... (
10
2.3 Tính Rnt .
̅̅̅̅̅
...................... ......................
|̅̅̅̅̅
̅̅̅̅̅̅
̅̅̅̅̅̅
̅̅̅̅̅
|̅̅̅̅̅
|
|
|̅̅̅̅̅
|
...................... ......................
̅̅̅̅̅
̅̅̅̅̅̅
...................... (
...................
..............(
......................
......................
...................... (
2.4 Tính Rss .
̅̅̅̅
...................... ......................
̅̅̅̅̅̅
|̅̅̅̅
̅̅̅̅̅̅
̅̅̅̅
|
|̅̅̅̅
|
|
...................... ......................
̅̅̅̅̅
3
|̅̅̅̅
̅̅̅̅̅̅
...................... (
......................
.........(
......................
......................
...................... (
Tính Rnt và Rss theo cơng thức lý thuyết.
Rnt = RX + RY =.....................()
R R
Rss X Y =....................()
R X RY
Nhận xét:
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
..........................................................................................................
11
BÀI 2: NGHIÊN CỨU ĐẶC TUYẾN CỦA TRANSITOR
I. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Bảng 2 : Cường độ dịng điện IC tương ứng với IB .
IB ( A )
IC (mA)
IC / I B
20
40
60
80
100
120
140
160
180
II.
XỬ LÝ SỐ LIỆU
2.1 Tính các sai số tuyệt đối.
I B K1 500(A) =................. ( A ) với K1 =..............%.
I C K 2 30(mA) =....................(mA) với K2 =...............%.
2.2 Vẽ đường đặc tuyến.
Trục hoành là IB( A ), trục tung là IC (mA).
Đánh dấu các điểm đo được.
Tạo các hình dấu cộng (+) sai số.
Vẽ đồ thị đi qua các dấu cộng, thành đường không gãy khúc.
IC (mA)
0
12
IB (A)
BÀI 3: KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI
XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ PLANCK
I. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Bảng 2: Cường độ dòng điện Ibh.
UAK(V)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Ia1( A)
Ia2( A)
Bảng 3: Cường độ dòng điện của tấm kính xanh lục 1 0,505 (m)
UKA(V)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0,8
0,9
1,0
I1( A)
Bảng 4: Cường độ dịng điện của tấm kính xanh lam 2 0,450 (m)
UKA(V)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
I2( A)
II. XỬ LÝ SỐ LIỆU
2.1. Vẽ đặc tuyến Vôn - Ampe của tế bào quang điện.
Ia(
)
0
UAK (V)
13
2.2 Xác định hằng số Planck.
c
c
Xác định các tần số: f1
....................(Hz); f 2
..................(Hz)
1
2
I(
)
a
UKA(V)
0
Xác định UC1; UC2 từ đồ thị:
Từ đồ thị xác định:
UC1 = .................(V)
UC2 =..................(V)
Tính hằng số Planck: h e
U C1 U C 2
.........................= ....................(J.s)
f1 f 2
Nhận xét:
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
14
BÀI 4: KHẢO SÁT GIAO THOA QUA KHE YOUNG VÀ XÁC ĐỊNH
BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG CỦA CHÙM TIA LASER
I. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Bảng 2:
I0 = .......................
(V);
Panme P vặn theo chiều kim đồng hồ
X0 = ..................... (mm)
Panme P vặn ngược chiều kim đồng hồ
Đỉnh
I (V)
X (mm)
Đỉnh
I (V)
X (mm)
k=-1
....................
....................
k =1
....................
....................
k=-2
....................
....................
k =2
....................
....................
k=-3
....................
....................
k =3
...................
....................
Vẽ đồ thị biểu diễn sự phân bố cường độ sáng giao thoa của chùm tia Laser.
I (V)
0
X0
X(mm)
15
II. XỬ LÝ SỐ LIỆU
Xác định khoảng cách giữa các cực đại sáng cùng bậc:
L1 x1 x 1 = .................... (m);
L2 x 2 x 2 =.....................(m);
L3 x3 x 3 =......................(m);
Suy ra khoảng cách giữa các vân sáng liên tiếp là:
L
i1 1 =............................(m);
2
L
i2 2 .............................(m);
4
L
i3 3 =.............................(m);
6
i i i
Tính các giá trị: i 1 2 3 = .......................... = .................. (m)
3
i1 i i1 = ............................... = ...................... (m)
i2 i i2 = ................................ = .................... (m)
i3 i i3 = ................................ = ..................... (m)
i i2 i3
Khi đó: i 1
= ............................... = ..................... (m)
3
a i
Tính bước sóng:
= ................................ = ..................... (m)
D
(
(
Với ̅
̅
D 1,00 mm ; a 0,01(mm)
i a D
= .............................. = .........................%
i
a
D
. = ............................................. = ................................ (m)
Kết quả:
̅
̅̅̅̅
...................... ....................
................. (
Nhận xét:
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
16