Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1

Phân loại các sai số theo nguyên nhân làm sai số

2.1. Sai số hệ thống

Là sai số gây ra do thiếu sót của dụng cụ đo. Giá trị đo được luôn xảy ra theo

một chiều (hoặc a’ > a, hoặc a’ < a, khi lặp lại phép do nhiều lần)

Để tránh sai số hệ thống, cần tiến hành kiểm tra cẩn thận dụng cụ đo.

2.2. Sai số ngẫu nhiên

Là sai số xảy ra theo nhiều nguyên nhân một cách ngẫu nhiên:

- Do chủ quan người đo như: đọc kết quả không đúng quy cách, ghi kết

quả sai

- Do sự thay đổi ngẫu nhiên của hiện tượng. Chẳn hạn, khi đo các đại lượng

phụ thuộc vào thời tiết, sự ổn định của dòng điện ở nguồn

- Do sự thay đổi ngẫu nhiên của dụng cụ. Chẳn hạn, dùng các thước khác

nhau để đo một chiều dài, dùng các nhiệt kế khác nhau để đo một nhiệt độ

Ta không thể khử được hoàn toàn sai số ngẫu nhiên mà chỉ có thể làm giảm

bớt bằng cách đo nhiều lần.

- Trong bài thực hành ta chỉ chú ý đến sai số ngẫu nhiên.

Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1 trang 1

Trang 1

Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1 trang 2

Trang 2

Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1 trang 3

Trang 3

Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1 trang 4

Trang 4

Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1 trang 5

Trang 5

Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1 trang 6

Trang 6

Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1 trang 7

Trang 7

Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1 trang 8

Trang 8

Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1 trang 9

Trang 9

Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1 trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 50 trang baonam 13880
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1

Giáo trình Thực hành vật lý đại cương A1
 Phụ lục 5 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH 
 KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN 
 TÀI LIỆU GIẢNG DẠY 
 THỰC HÀNH 
VẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG A1 
 GV biên soạn: Đặng Diệp Minh Tân 
 Trà Vinh,  /201 
 Lƣu hành nội bộ 
Tài liệu giảng dạy thực hành Vật lý đại cương A1. 
 MỤC LỤC 
Nội dung 
Trang 
BÀI MỞ ĐẦU: ..................................................................................................................... 6 
- Hiểu và sử dụng an toàn phòng thí nghiệm 
- Hiểu và tính toán được các thông số đo lường, các sai số. 
BÀI 1: Thực hành sử dụng thước Kẹp và Panme ..................................................................... 13 
BÀI 2: Xác định gia tốc trọng trường bằng con lắc toán học và con lắc thuận nghịch ...... 20 
BÀI 3: Đo gia tốc và hệ số ma sát của vật trên mặt phẳng nghiêng ................................... 29 
BÀI 4: Xác định tỉ trọng của chất lỏng ............................................................................... 34 
BÀI 5: Xác định nhiệt dung riêng của vật rắn .................................................................... 41 
BÀI 6: Nhiệt nóng chảy của nước đá .................................................................................. 44 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 47 
Tài liệu giảng dạy thực hành Vật lý đại cương A1. 
 PHÒNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG 
 TRƢỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH 
 -------------- 
 A. AN TOÀN PHÒNG THÍ NGHIỆM 
 ------------- 
 Nội quy phòng thí nghiệm được đề ra để đảm bảo an toàn cho tất cả mọi 
người khi làm việc. 
 Sinh viên cần được giáo dục để nhận thức được tầm quan trọng của nội qui 
này. Mỗi sinh viên cần phải nắm vững những nội qui này trước khi bắt đầu các bài 
thực hành của mình trong phòng thí nghiệm và có lịch làm việc cụ thể. 
 Sinh viên cần phải chuẩn bị trước bài thực tập thông qua việc đọc tài liệu 
trước ở nhà. Nhờ vậy, có thể biết trước những việc phải làm, những dụng cụ, những 
thiết bị sẽ cần dùng. Đồng thời, phải nắm vững nguyên lý làm việc của từng thiết 
bị, dụng cụ để sử dụng đúng cách. 
(Sự chuẩn bị này sẽ đƣợc kiểm tra thông qua sổ tay thực hành của sinh viên). 
*/* Khi làm việc trong phòng thí nghiệm, sinh viên: 
 1. Không đƣợc ăn uống, hút thuốc trong phòng thí nghiệm. 
 2. Không đƣợc chạy nhảy, đùa nghịch hoặc sử dụng dụng cụ thí nghiệm sai 
mục đích. 
 3. Nếu làm đổ, vỡ bất kỳ vật gì trong phòng thí nghiệm thì phải thông báo 
ngay cho giáo viên phụ trách và có trách nhiệm thu dọn hiện trường. 
 4. Giáo trình thực tập, sách vở cần phải gọn gàng, đúng chỗ tránh xa hóa 
chất, bếp lửa. 
 5. Sau khi kết thúc thí nghiệm, sinh viên phải có trách nhiệm dọn vệ sinh nơi 
mình làm việc và phân công lẫn nhau để dọn vệ sinh những nơi dùng chung và toàn 
phòng thí nghiệm. 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 1 
 B. GHI CHÉP THỰC TẬP 
 Mục đích của ghi chép là để chuyển những kết quả của thí nghiệm tới người 
khác, nhờ vậy mà những người này có cơ hội thể lặp lại thí nghiệm hoặc sử dụng 
những kinh nghiệm đã đạt được. 
 Có rất nhiều loại ghi chép khác nhau, mỗi loại phục vụ cho mục tiêu riêng. 
 1. Sổ ghi chép thực tập 
 - Ghi những thông tin ngắn gọn, tối thiểu về bài thực hành. Kết quả của từng 
thí nghiệm phải luôn được lưu lại trong khi thao tác, thực hành. 
 2. Báo cáo thực tập (chi tiết) 
 - Miêu tả chi tiết thí nghiệm và cả cơ sở khoa học của thí nghiệm 
 3. Báo cáo thực tập (ngắn gọn) 
 - Chỉ viết những vấn đề quan trọng và kết quả thí nghiệm. 
 4. Báo cáo bằng lời 
 - Sinh viên thảo luận với nhau về nội dung bài thực hành và đề nghị giáo 
viên giải đáp những thắc mắc nảy sinh trong khi làm thí nghiệm. 
 Những tóm tắt, tổng kết rút ra từ thí nghiệm được trình bày trên giấy khổ lớn 
(bé nhất là khổ A3) và được treo trên tường. Sinh viên thường sử dụng cách này để 
tiến hành thảo luận trên lớp. 
 ------------------------------ 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 2 
 C. SỔ THEO DÕI THỰC TẬP 
*/* Mục đích chính của sổ theo dõi là: 
 1. Ghi vào trong sổ theo dõi thực tập quá trình chuẩn bị thí nghiệm cũng 
như các thao tác, các bước tiến hành thí nghiệm. Sự thông thạo các bước tiến hành 
hoặc sự tuân thủ lịch trình sẽ giúp ta kiểm soát được các thí nghiệm hoặc thực 
nghiệm. 
 2. Sự đăng kí hay sắp xếp tốt các bước tiến hành và quan trắc cẩn thận sẽ 
giúp ích trong việc làm báo cáo. 
 Chúng ta không thể nhớ hết các việc đã làm để viết báo cáo nếu chúng ta 
không ghi vào sổ theo dõi. 
 Cần phải chú ý nhiều hơn đến các thao tác và các sự quan trắc không được 
đề cập trong sách hướng dẫn. 
 3. Sổ theo dõi là phương tiện giao tiếp tốt nhất. Những điều ghi trong sổ 
theo dõi cần phải rõ ràng để mọi người đều có thể đọc được. 
 Cần phải để ý đến sổ theo dõi. Sau mỗi buổi thực tập nên kiểm tra lại sổ để 
xem mọi điều ghi được đã rõ ràng chưa. 
 4. Các hƣớng dẫn 
 - Cần phải có nội dung tốt. 
 - Cần phải đánh số tất cả các trang. 
 - Cần phải dùng bút bi  ...  bằng thể tích V của quả kim loại 
 m : khối lượng nước có thể tích bằng thể tích V của quả kim loại 
 + So sánh (7) với (5); (8) với (6), ta có: 
 m m2 m1 
 m m3 m1 
 - Theo công thức (1), ta có công thức tỉ trọng chất lỏng là : 
 m m m
 r 2 1 (9) 
 m m3 m1
 - Công thức (9) cho phép tính tỉ trọng biểu kiến của chất lỏng. Biểu kiến vì 
trong đó chưa hiệu chỉnh lực đẩy Archiméde của không khí. Nếu ta để ý đến yếu tố 
này sẽ tính được : 
 m m e e
 r 2 1 . 1 
 m3 m1 d d
 - Trong điều kiện phòng thí nghiệm, ta không hiệu chỉnh lực đẩy Archiméde 
của không khí vì cân Roberval có độ nhạy 0,1g. Do đó sai số dụng cụ trong trường 
hợp này lớn hơn phần hiệu chỉnh Archiméde của không khí nằm trong sai số của 
phép đo. 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 36 
 3.2. Đo tỉ trọng của chất lỏng bằng phƣơng pháp 2 
 Thực hiện phương pháp cân lặp như sau: 
 3.2.1. Phép cân 1 
 - Đặt bì trên đĩa trái, lọ không và các quả cân m1 bên đĩa phải sao cho có 
cân bằng. Ta có: 
 Bì = lọ + m1 (10) 
 (Chú ý: ta có thể lấy quả cân 500 g làm bì) 
 3.2.2. Phép cân 2 
 - Giữ nguyên bì, lấy lọ ra và đổ chất lỏng vào lọ sao cho chất lỏng dâng lên 
đến vạch 200 ml của lọ thủy tinh trong phòng thí nghiệm. 
 - Sau đó, đặt lọ vào đĩa cân và thay các quả cân m1 bởi các quả cân m2 để có 
cân bằng. Ta có: 
 Bì = lọ + chất lỏng (M) + m2 (11) 
 3.2.3. Phép cân 3 
 - Giữ nguyên bì, thay lọ chất lỏng bằng lọ nước, chú ý cho nước vào lọ bằng 
đúng 200 ml của lọ như phép cân 2. 
 - Sau đó, đặt lọ nước vào đĩa cân và thay các quả cân m2 bởi các quả cân m3 
để có cân bằng. Ta có: 
 Bì = lọ + nước (M’) + m3 (12) 
 - Từ (10), (11), (12). Ta rút ra các giá trị của M (của chất lỏng) và M’ 
của nước. 
 M = m1 – m2 
 M’ = m1 – m3 
 - Từ đó, suy ra tỷ trọng x của chất lỏng: 
 M
 m1 m2
 r ' (13) 
 M m1 m3
 3.3. Đo tỷ trọng của chất rắn 
 - Ta cũng thực hiện 3 lần cân bằng: 
 3.3.1. Phép cân 1 
 - Đặt bì trên đĩa trái, trên đĩa phải ta đặt lọ nước (nước ở vạch 200 ml) và 
các quả cân m3 để có cân bằng. Ta có 
 Bì = lọ + nước (M’) + m3 (14) 
 Ta có thể sử dụng kết quả của công thức (11). 
 3.3.2. Phép cân 2 
 - Giữ nguyên bì và lọ nước trên đĩa cân, ta thêm vật rắn vào đĩa cân chứa lọ 
nước và sử dụng các quả cân m4 để có cân bằng. Ta có: 
 Bì = lọ + nước (M’) + vật rắn M + m4 (15) 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 37 
 (Chú ý: Sử dụng tối đa vật rắn do phòng cung cấp nếu có thể được). 
 3.3.3. Phép cân 3 
 - Giữ nguyên bì, lấy lọ nước và vật rắn ra khỏi đĩa cân. Sau đó, ta bỏ vật rắn 
vào trong lọ, nước sẽ dâng lên. 
 - Khi đó, ta đổ nước trong lọ ra bên ngoài, sao cho mực nước vẫn ở vạch 
200 ml, xong đặt trở lại đĩa cân và thay đổi quả cân để có cân bằng. 
 Bì = lọ + Vật rắn M trong lọ + nước – Khối lượng M’’ của một thể 
 tích nước đổ ra bằng thể tích vật + m5 (16) 
 Từ (14), (15), (16), ta rút ra: 
 M = m3 – m4 
 M’’= m5 – m4 
 - Suy ra, tỷ trọng y của vật rắn: 
 M m3 m4
 y '' (17) 
 M m5 m4
III. THỰC HÀNH 
 1. Dụng cụ thí nghiệm 
 - Gồm một cân Roberval. 
 - Một hộp cân. 
 - Một cốc đựng chất lỏng cần tính tỉ trọng. 
 - Một cốc đựng nước. 
 - Một quả kim loại có móc. 
 2. Thực hiện các phép cân 
 2.1. Đo tỉ trọng chất lỏng bằng phƣơng pháp 1 
 - Bƣớc 1: Sử dụng quả cân 500g làm bì trên đĩa cân B. Lần lượt thực hiện 
theo thứ tự 3 phép cân nêu trên, mỗi phép cân, ta cân 3 lần. Ghi các kết quả vào 
bảng 1. 
 Bảng 1 
 Khối lượng Lần 1 Lần 2 Lần 3 m m m m m 
 các quả cân 
 m1 g 
 m2 g 
 m3 g 
 - Bƣớc 2 : Dựa vào công thức (9) tính giá trị trung bình của tỉ trọng r và 
sai số r . Lập bảng 2 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 38 
 Bảng 2 
 m m r r r r 
 r 2 1 
 m3 m1
 2.2. Đo tỉ trọng chất lỏng bằng phƣơng pháp 2 
 - Bƣớc 1 : Sử dụng quả cân 500g làm bì trên đĩa cân B. Lần lượt thực hiện 
theo thứ tự 3 phép cân trên, mỗi phép cân, ta cân 3 lần. Ghi các kết quả vào 
bảng 3. 
 Bảng 3 
 Khối lượng Lần 1 Lần 2 Lần 3 m m m m m 
 các quả cân 
 m1 g 
 m2 g 
 m3 g 
 - Bƣớc 2 : Dựa vào công thức (9) tính giá trị trung bình của tỉ trọng r và 
sai số r . Lập bảng 4 
 Bảng 4 
 2.3. Đo tỉ trọng của vật rắn M 
 - Bƣớc 1 : Sử dụng quả cân 500g làm bì trên đĩa cân B. Lần lượt thực hiện 
theo thứ tự 3 phép cân trên, mỗi phép cân, ta cân 3 lần. Ghi các kết quả vào 
bảng 5. 
 Bảng 5 
 Khối lượng Lần 1 Lần 2 Lần 3 
 các quả cân 
 m3 g 
 m4 g 
 m5 g 
 - Bƣớc 2 : Dựa vào công thức (9) tính giá trị trung bình của tỉ trọng và 
sai số . Lập bảng 6 
 Bảng 6 
 M m3 m4 y y y y 
 y '' 
 M m5 m4
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 39 
 Câu hỏi (bài tập) củng cố: 
 1. Lập công thức định nghĩa tỉ trọng của chất lỏng. 
 2. Từ công thức (9) và (13) tính độ ngờ r . 
 3. Tại sao khi thực hiện thí nghiệm ta nên sử dụng quả cân 500g làm bì mà 
 không dùng các quả cân nhỏ hơn. 
 4. Với dụng cụ của bài thực hành, hãy trình bày cách xác định thể tích của quả 
 kim loại treo dưới đĩa cân C. 
 5. Hãy cho biết độ chính xác của cân Roberval sử dụng trong thí nghiệm là 
 bao nhiêu? 
 6. Trình bày các bước chuẩn bị cân Roberval trước khi thực hành. 
 7. Với dụng cụ là lọ thủy tinh của bài thực hành trong phòng thí nghiệm. Ta có 
 thể chọn mức nước lớn hơn hay nhỏ hơn 200ml được không? Tại sao? 
 8. Từ kết quả của thí nghiệm ta có nhận xét gì về khối lượng riêng của chất 
 lỏng và nước? 
 9. Hãy cho biết khi nào mới sử dụng đến thước phụ của cân Roberval. 
 10. Khi thực hiện phép cân 2 và 3 người thực hiện thí nghiệm cần chú ý những 
 gì để không xãy ra sai số? (tại sao thực hiện phép cân này quả kim loại phải 
 ngập hoàn toàn vào trong nước) 
 -------------------------------- 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 40 
 BÀI 5: XÁC ĐỊNH NHIỆT DUNG RIÊNG CỦA VẬT RẮN 
 Mục tiêu học tập: Sau khi học xong bài này, người học có thể: 
Giúp sinh viên hiểu được khái niệm về nhiệt dung riêng và vận dụng để xác định được 
phương pháp xác định nhiệt dung riêng của vật rắn. 
I. NHỮNG CƠ SỞ ĐỂ LÀM BÀI THỰC HÀNH 
 1. Nguyên tắc 
 Nhiệt dung riêng của một chất là một đại lượng vât lý có giá trị bằng nhiệt 
lượng cần truyền cho một đơn vị khối lượng chất đó để làm tăng nhiệt độ lên 1 độ 
bách phân. 
 Giả sử vật rắn có khối lượng M, nhiệt độ T, nhiệt dung riêng x 
 Cho vật rắn vào nhiệt lượng kế (có que khuấy) chứa nước ở nhiệt độ T1 
 Gọi: 
 m1: khối lượng của nhệt lượng kế và que khuấy. 
 C1 = 0,22 cal/gđộ: nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế và 
que khuấy. 
 m2: Khối lượng nước chứa trong nhiệt lượng kế. 
 Nếu T > T1 thì vật rắn tỏa ra năng lượng Q và nhiệt độ vật giảm từ T xuống 
T2 (nhiệt độ cân bằng của hệ). 
 Q1 = M (T– T2) 
 Đồng thời nhiệt lượng kế que khuấy và nước nhận số nhiệt lượng ấy để tăng 
nhiệt độ từ T1 đến T2. 
 Q2 = (m1C1 + m2C2).(T2 – T1) 
 Khi hệ cô lập đạt trạng thái cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 
 m C m C T T 
  x 1 1 2 2 2 1 (*) 
 M T T2 
 2. Thiết bị thí nghiệm Nhiệt kế 
 Đũa khuấy 
 Nắp đậy 
 Nƣớc đá 
 Bình thủy 
 Hình 5.1 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 41 
 - Một nhiệt lượng kế dùng đựng nước và que khuấy (hình 5.1). 
 - Một bình nhôm có 2 lớp vỏ A và B (hình 5.2). Đỗ nước vào giữa 2 lớp vỏ 
đến gần đầy. Mặt đáy vỏ trong A nghiêng và có ống G nghiêng, thông ra ngoài. 
Đầu ống G nghiêng có một nấp đậy có thể mở được bằng cách kéo lên cao. 
 - Một nhiệt kế hiện số, chia tới 0,1độ để đo nhiệt độ của nước trong nhiệt 
lượng kế. Một nhiệt kế dài chia tới một độ để đo nhiệt độ của vật rắn. 
 - Một bếp điện để đun. 
 - Một cân Roberval và hộp quả cân. 
 Nhiệt kế 
 B A 
 Nắp 
 Hình 5.2 
 G 
 Bếp đun và bình 2 vỏ 
II. Thực hành: 
 - Đỗ nước vào giữa 2 lớp vỏ (hình 5.2) đến gần đầy rồi đun bằng bếp điện 
(bếp dầu, bếp than, ...) trong khi chờ đội nước sôi ta tiến hành các phép cân. 
Dùng cân Roberval để cân khối lượng vật rắn, khối lượng nhiệt kế và que khuấy, 
khối lượng nước bằng phương pháp cân Mendeleev. 
 Phép cân 1: Bì (500g) cân bằng với các quả cân M1. 
 Phép cân 2: Bì (500g) cân bằng với các quả cân M2 + vật (khối lượng M). 
 Phép cân 3: Bì (500g) cân bằng với các quả cân M3 + nhiệt lượng kế và que 
khuấy (khối lượng m1). 
 Phép cân 4: Bì (500g) cân bằng với các quả cân M4 + nhiệt lượng kế và que 
khuấy chứa nước (khối lượng nước m2). (4) 
 Kết hợp (Phép cân 1) và (Phép cân 2) suy ra: M = M1 - M2 
 Kết hợp (Phép cân 1) và (Phép cân 3) suy ra: m1 = M1 – M3 
 Kết hợp (Phép cân 3) và (Phép cân 4) suy ra: m2 = M3 - M4 
Ghi kết quả vào bảng ở cuối bài: 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 42 
 - Sau khi cân xong, bỏ vật vào bình A, nắp của ống G đậy kín. Cắm nhiệt kế 
dài sao cho đầu nhiệt kế tiếp xúc với vật. 
 - Dùng que khuấy khuấy đều nước trong nhiệt lượng kế. Cắm nhiệt kế hiện số 
vào nhiệt lượng kế và đọc nhiệt độ T1 của nước và nhiệt lượng kế. 
 - Theo dõi nhiệt độ trong bình hai vỏ, khi nhiệt độ lên tới khoảng 96 – 980 và 
không thay đổi, đọc nhiệt độ T của vật. Đưa nhiệt lượng kế vào sát ống G, mở nắp 
thả vật thật nhanh vào nhiệt lượng kế, khuấy đều nước, theo dõi nhiệt độ của nước 
bằng nhiệt kế vẫn cắm trong nhiệt lượng kế. khi nhiệt độ thay đổi, đọc nhiệt độ T2. 
Sai số của phép đo là sai số trên dụng cụ. Ghi giá trị T, T1, T2 vào bảng. 
Chú ý: 
 - Đổ nước vào nhiệt lượng kế với một lượng vừa phải (gấp 4, 5 lần thể tích 
tổng các viên bi). 
 - Cho vật vào nhiệt lượng kế thật nhanh để vật khỏi bị hạ nhiệt độ. Song 
cần hết sức cẩn thận tránh gãy nhiệt kế dài. 
Các đại lượng cần đo Thí nghiệm lần 1 Thí nghiệm lần 2 Thí nghiệm lần 3 
 (g) 
 (g) 
 (g) 
 0
 T T C 
 0C 
 0C 
 (cal/g) 
Trong công thức: giá trị tình bằng công thức lí thuyết 
Trình bày kết quả (cal/g) 
 Câu hỏi (bài tập) củng cố: 
1. Định nghĩa nhiệt dung riêng của vật rắn, lập công thức tính nhiệt dung riêng của 
 vật rắn. 
2. Trình bày phương pháp đo nhiệt dung riêng của vật rắn. 
3. Tính từ công thức (*). 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 43 
 BÀI 6: NHIỆT NÓNG CHẢY CỦA NƢỚC ĐÁ 
 Mục tiêu học tập: Sau khi học xong bài này, người học có thể: 
Giúp sinh viên hiểu được khái niệm về nhiệt nóng chảy của nước đá và vận dụng 
để xác định được nhiệt nóng chảy (L) của nước đá. 
I. NHỮNG CƠ SỞ ĐỂ LÀM BÀI THỰC HÀNH 
1. Nguyên tắc: 
 Nhệt nóng chảy của nước đá là nhiệt lượng cần thiết phải cung cấp 1g nước 
đá ở 00C tan thành nước ở thể lỏng cũng ở 00C. 
 Để xác định nhiệt nóng chảy của nước đá ta dựa vào cơ sở sau: 
 - Nếu đặt tiếp xúc hai vật có nhiệt độ khác nhau thì ta sẽ có một quá trình 
truyền từ vật nóng sang vật lạnh. Quá trình này sẽ chấm dứt khi trạng thái cân bằng 
giữa hai vật được thực hiện. 
 - Trong hệ cô lập gồm 2 vật trao đổi nhiệt, khi đạt trạng thái cân bằng nhiệt, 
nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia hấp thu vào. 
Thực hiện thí nghiệm: 
 Giả sử lượng nước đá có khối lượng M hòa tan cho một khối lượng nước 
chứa trong một nhiệt lượng kế ở nhiệt độ Ti. 
 Nước đá nhận nhiệt của lượng kế và nước đá tan ra, cuối cùng cả hệ cân 
bằng ở nhiệt độ Tf. 
 Gọi: 
 m1: khối lượng của nhiệt lượng kế và que khuấy. 
 C1= 0,22 cal/gđộ: nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế và 
que khuấy. 
 m2: khối lượng nước chứa trong nhiệt lượng kế. 
 Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước tỏa ra là: 
 Q1 = (m1C1 + m2C2)(Ti – Tj) 
 Nhiệt lượng do M (g) nước đá thu vào để tan thành nước ở thể lỏng 00C và 
cuối cùng tăng nhiệt độ Tf là: Q2 = ML + MC2Tf. 
 Khi hệ cô lập đạt trạng thái cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 
 m C m C
  L 1 1 2 2 T T C .T (*) 
 M i f 2 f
Thiết bị thí nghiệm 
- Một bình nhôm dung làm nhiệt lượng kế 
- Một đua khuấy bằng nhôm 
- Một nhiệt kế 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 44 
- Một cân Robreval và hộp quả cân 
 Nhiệt kế Que khuấy 
 ngắn 
 Vỏ 
 cách 
 nhiệt 
 Nhiệt lƣợng kế 
III. Thực hành: 
Ta dùng cân xác định m1, m2, M và dùng nhiệt lượng kế xác định Ti, Tf. 
- Xác định m1, m2. Lần lƣợt thực hiện các phép cân: 
 Phép cân 1: Bì (500g) cân bằng với các quả cân M1. 
 Phép cân 2: Bì (500g) cân bằng với các quả cân M2 + nhiệt lượng kế và que 
khuấy (khối lượng m1). 
 Phép cân 3: Bì (500g) cân bằng với các quả cân M3 + nhiệt lượng kế và que 
khuấy chứa nước (khối lượng nước m2). 
 Kết hợp (Phép cân 1) và (Phép cân 2) suy ra: m1 = M1 - M2 
 Kết hợp (Phép cân 2) và (Phép cân 3) suy ra: m2 = M2 - M3 
- Xác định Ti, Tf 
 Đặt nhiệt kế vào nhiệt lượng kế (đặt tất cả trong bình thủy tinh), ta khuấy 
nhẹ. Khi nhiệt độ nhiệt kế đứng yên, ghi nhiệt độ Ti vào bảng ở cuối bài. 
 Lấy 1 khối nước đá (đủ bỏ không tràn trong nhiệt lượng kế có đũa khuấy và 
nước), lau nhanh thả vào trong nhiệt lượng kế. Tay khuấy nhẹ đều khi nhiệt độ 
không giảm, ghi nhiệt độ Tf vào bảng ở cuối bài. 
- Xác định M 
 Sau khi nhiệt độ Tf mang nhiệt lượng kế cân lại và giữ nguyên bì như 
lần trước. 
 Phép cân 4: Bì (500g) cân bằng với các quả cân M4 + nhiệt lượng kế và que 
khuấy chứa nước (khối lượng nước và nước đá đã hòa tan M). 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 45 
 Kết hợp (Phép cân 3) và (Phép cân 4) suy ra: M = M3 - M4 
Chú ý: 
 - Khối nước đá bỏ vào nhiệt lượng kế phải đủ nhỏ để có thế tan thành nước. 
 - Lau khối nước bám quanh bên ngoài nhiệt lượng kế và que khuấy trước 
khi cân. 
 Tiến hành mỗi phép cân nhiều lần. Mỗi lần tính giá trị trung bình từng đại 
lượng rồi tính độ ngờ và ghi vào bảng sau: 
 Các đại lượng 
 Thí nghiệm lần 1 Thí nghiệm lần 2 Thí nghiệm lần 3 
 cần đo 
 (g) 
 (g) 
 (g) 
 0C 
 0C 
 0
Ti - Tf C 
 (cal/g) 
Trong công thức: giá trị được tính bằng công thức lí thuyết. 
Trình bày kết quả: (cal/g). 
 Câu hỏi (bài tập) củng cố: 
 1. Tại sao phải khuấy nhẹ tay khi làm thí nghiệm? 
 2. Tại sao phải lau nước đá trước khi bỏ vào nhiệt lượng kế? 
 3. Trị số L xác định được lớn hơn hay nhỏ hơn trị số lí thuyết? Tại sao? 
 4. Nếu dung khối nước đá quá nhỏ chỉ đủ giảm 1 hay 20C thì có bất lợi gì? 
 5. Tại sao không cân khối nước đá trước. 
 6. Tính từ công thức (*) của bài. 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 46 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO ĐỂ BIÊN SOẠN NỘI DUNG MÔN HỌC: 
- Đặng Diệp Minh Tân – Bài giảng Vật lý đại cương A1 (Cơ, Nhiệt đại cương) - 
Trường đại học Trà Vinh. 
- Bài giảng môn học Thực hành Vật lý đại cương (lưu hành nội bộ) - Bộ môn Vật 
lý – khoa Khoa học Cơ bản - trường Đại học Trà Vinh. 
- Giáo trình thực hành thí nghiệm Vật lý phổ thông – Bộ môn Vật lý – Khoa Sư 
Phạm – trường Đại học Cần Thơ. 
- Giáo trình thực tập Cơ Nhiệt – Bộ môn Vật lý – Khoa Sư Phạm – trường Đại học 
Cần Thơ. 
- Giáo trình thực hành Cơ Nhiệt đại cương– Bộ môn Vật lý – Khoa Khoa học – 
trường Đại học Cần Thơ. 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO ĐỀ NGHỊ CHO HỌC VIÊN: 
- Đặng Diệp Minh Tân - Vật lý đại cương A1 (Cơ, Nhiệt) - Trường Đại học 
Trà Vinh. 
- Bài giảng môn học Thực hành Vật lý đại cương (lưu hành nội bộ) - Bộ môn Vật 
lý – khoa Khoa học Cơ bản - trường Đại học Trà Vinh. 
Tài liệu giảng dạy Thực hành Vật lý đại cương A1 47 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_thuc_hanh_vat_ly_dai_cuong_a1.pdf