Mời các em cùng nhau tìm hiểu nội dung của Bài 16: Thực hành Xác định hệ số ma sát
Nội dung bài học sẽ giúp các em ôn tập lại cơ sở lí thuyết , nắm vững các tính năng và nguyên tắc hoạt động của đồng hồ đo thời gian hiện số bằng nam châm điện, lắp ráp tốt bộ dụng cụ thí nghiệm. Qua đó, các em có thể rèn luyện kĩ năng thực hành, luyện tập thao tác khéo léo để tìm ra phương pháp đo góc nghiêng của mặt phẳng nghiêng, xác định đúng hệ số ma sát. Hình thành và phát triển kĩ năng làm việc khoa học , trung thực , tự tin, say mê tìm hiểu khoa học.
Dùng phương pháp động lực học để nghiên cứu lực ma sát tác dụng vào vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng.
Đo hệ số ma sát trượt, so sánh các giá trị thu được
Khi một vật nằm trên mặt phẳng nghiêng với góc \({\alpha _0}\) nhỏ so với phương nằm ngang.
Khi ta tăng dần độ nghiêng của mặt phẳng \(\alpha > {\alpha _0}\) thì vật chuyển động trượt với gia tốc a và \({\mu _t}\) – gọi là hệ số ma sát trượt :
\(a = g(sin\alpha - {\mu _t}cos{\rm{ }}\alpha )\)
Bằng cách đo a và \(\alpha \) ta tìm được hệ số ma sát trượt : \({\mu _t} = \tan \alpha - \frac{a}{{g\cos \alpha }}\)
Gia tốc a được xác định bằng công thức : \(a = \frac{{2s}}{{{t^2}}}\)
Mặt phẳng nghiêng ( xem như thước dài 1000 mm) có gắn thước đo góc và quả dọi.
Nam châm điện gắn ở một đầu Mp nghiêng, có hộp công tắc để giữ và thả vật
Giá đở để thay đổi độ cao của mặt phẳng nghiêng nhờ khớp nối.
Trụ kim loại.
Máy đo thời gian và 2 cổng quang điện E.
Thước ba chiều.
1. Đặt máng nghiêng có lắp nam châm điện N và cổng quang điện E lên giá đỡ. Nam châm điện N được lắp ở đầu A của máng nghiêng, nối qua hộp công tắc, và cắm vào ổ A của đồng hồ đo thời gian nhờ một phích cắm có 5 chân. Nếu đồng hồ đo thời gian được bật điện, ổ A sẽ cấp điện cho nam châm hoạt động. Cổng quang điện E nối vào ổ B của đồng hồ đo thời gian.
2. Hạ thấp khớp nối để giảm góc nghiêng \(\alpha \), sao cho khi đặt mặt đáy trụ thép lên máng, trụ không thể tự trượt. Điều chỉnh thăng bằng cho máng nghiêng nhờ các chân vít của giá đỡ, sao cho dây rọi song song với mặt phẳng thước đo góc.
3. Đặt mặt đáy trụ thép lên mặt phẳng nghiêng. Tăng dần góc nghiêng \(\alpha \) bằng cách đẩy từ từ đầu cao của nó, để trụ thép có thể trượt trên thanh ngang của giá đỡ. Chú ý giữ chắc giá đỡ.
4. Khi vật bắt đầu trượt thì dừng lại, đọc và ghi giá trị \({\alpha _0}\) vào bảng 1.
5. Đồng hồ đo thời gian làm việc ở MODE A« B, thang đo 9,999s. Nhấn khoá K để bật điện cho đồng hồ.
6. Xác định vị trí ban đầu s0 của trụ thép : Đặt vật trụ kim loại lên đầu A của máng nghiêng, sát với nam châm, mặt đáy tiếp xúc với mặt phẳng nghiêng. Dùng miếng ke áp sát mặt nghiêng, đẩy ke đến vị trí chạm vào trụ kim loại, để xác định vị trí đầu s0 của trụ trên thước đo. Ghi giá trị s0 vào bảng 1.
Nới lỏng vít để dịch chuyển cổng quang điện E đến vị trí cách s0 một khoảng s = 400mm, rồi vặn chặt vít, cố định vị trí cổng E trên máng nghiêng.
7. Lặp lại thí nghiệm 3 lần và ghi các giá trị đo được vào bảng 1.
8. Kết thúc thí nghiệm : Tắt điện đồng hồ đo thời gian
Lập bảng đo hệ số ma sát . Tính gia tốc a và hệ số ma sát trượt sau mỗi lần đo.
\({\alpha _0}\)= ……………….; \(\alpha \) = …………………. s0 = 0 mm ; s = …………………. | ||||
Lần đo | t | \(a = \frac{{2s}}{{{t^2}}}\) | \({\mu _t} = \tan \alpha - \frac{a}{{g\cos \alpha }}\) | \(\Delta {\mu _t}\) |
1 | ||||
2 | ||||
3 | ||||
Giá trị trung bình |
Số liệu tham khảo:
\({\alpha ^0}\) | \(\alpha \) (rad) | \(\tan \alpha \) | \(\cos \alpha \) | s |
20 | 0,349 | 0,364 | 0,94 | 0,6 |
n | t | \(a = \frac{{2s}}{{{t^2}}}\) | \({\mu _t} = \tan \alpha - \frac{a}{{g\cos \alpha }}\) | \(\Delta {\mu _t}\) |
1 | 1,014 | 1,167 | 0,237 | 0,004 |
2 | 1,02 | 1,153 | 0,239 | 0,002 |
3 | 1,043 | 1,103 | 0,244 | 0,003 |
4 | 1,038 | 1,114 | 0,243 | 0,002 |
5 | 1,044 | 1,101 | 0,241 | 0,003 |
Giá trị trung bình | 1,032 | 1,128 | 0,241 | 0,003 |
Qua bài giảng Thực hành: Xác định hệ số ma sát này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Nắm vững cơ sở lí thuyết xác định hệ số ma sát trượt bằng bộ thí nghiệm.
Biết nguyên tắc sử dụng các dụng cụ đo.
Lắp ráp được thí nghiệm theo phương án đã chọn.
Biết cách sử dụng đồng hồ đo thời gian hiệu số điều khiển bằng nam châm điện.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 16 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Một vật có khối lượng 5 tấn đang chuyển động trên đường nằm ngang có hệ số ma sát của xe là 0,2. Lấy g = 10 m/s2. Độ lớn của lực ma sát là
Một toa tàu có khối lượng 80 tấn chuyển động thẳng đều dưới tác dụng của lực kéo nằm ngang F = 6.104 N. Lấy g = 10 m/s2. Hệ số ma sát giữa tàu và đường ray là
Một người kéo một thùng hàng chuyển động, lực tác dụng vào người làm người đó chuyển động về phía trước là
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 10 DapAnHay
Một vật có khối lượng 5 tấn đang chuyển động trên đường nằm ngang có hệ số ma sát của xe là 0,2. Lấy g = 10 m/s2. Độ lớn của lực ma sát là
Một toa tàu có khối lượng 80 tấn chuyển động thẳng đều dưới tác dụng của lực kéo nằm ngang F = 6.104 N. Lấy g = 10 m/s2. Hệ số ma sát giữa tàu và đường ray là
Một người kéo một thùng hàng chuyển động, lực tác dụng vào người làm người đó chuyển động về phía trước là
Lực ma sát trượt
Một vật trượt trên một mặt phẳng, khi tốc độ của vật tăng thì hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng
Ở những đoạn đường vòng, mặt đường được nâng lên một bên. Việc làm này nhằm mục đích:
Quần áo đã là lâu bẩn hơn quần áo không là vì
Hệ số ma sát giữa hai mặt tiếp xúc sẽ thay đổi như thế nào nếu lực ép hai mặt đó tăng lên.
. Khi một con ngựa kéo xe, lực tác dụng vào con ngựa làm nó chuyển động về phía trước là lực nào ?
Một vật lúc đầu nằm trên một mặt phẳng nhám nằm ngang. Sau khi được truyền một vận tốc đầu, vật chuyển động chậm dần vì có:
Phân biệt các khái niệm: lực ma sát nghỉ, lực ma sát nghỉ cực đại, lực ma sát trượt. Hãy dùng các dụng cụ thí nghiệm trên để minh họa về lực ma sát nghỉ cực đại.
Có thể dùng thiết bị của phương án xác định hệ số ma sát nghỉ để đo hệ số ma sát trượt được không? Giải thích.
So sánh kết quả ứng với góc α1 và α2 ở phương án 1 và giải thích.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *