Bài tập thực hành thí nghiệm vật lý

Thứ ba - 09/11/2021 06:31

Bài 1: Cho các dụng cụ sau:
+ Hai khối trụ đồng chất hình dạng bên ngoài giống hệt nhau, có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của nước. Một khối đặc. Một khối rỗng ở giữa ( kín hai đầu), lỗ rỗng hình trụ có trục trùng với trục của khối, chiều dài của lỗ bằng chiều dài của khối.
+ Một thước đo thẳng;
+ Một bình nước. Cho khối lượng riêng của nước là D.
Hãy trình bày và giải thích một phương án thực nghiệm để xác định:
a) Khối lượng riêng của chất cấu tạo nên các khối trên.
b) Bán kính lỗ rỗng của khối trụ rỗng.

Bài 2. Truyện kể rằng, do nhà vua nghi ngờ người thợ kim hoàn đã trộn lẫn bạc vào trong chiếc vương miện bằng vàng nên ông đã ra lệnh cho Ác-si-met phải tìm ra sự thật. Nếu người thợ kim hoàn trộn lẫn bạc vào trong vương miện thì Ác-si-mét phải tìm ra xem trong vương miện có bao nhiêu phần trăm khối lượng vàng. Đặt mình vào hoàn cảnh của Ác-si-mét, em được cấp các dụng cụ sau:
+ Một chiếc vương miện;
+ Một khối vàng nguyên chất có cùng khối lượng với chiếc vương miện;
+ Một thanh nhựa cứng và thẳng, khối lượng không đáng kể;
+ Một chậu nước:
+ Một đĩa có móc treo có khối lượng chưa biết:
+ Nhiều quả nặng lớn nhỏ khác nhau đã biết trước khối lượng.
+ Các sợi dây mảnh, nhẹ, giá treo.
Yêu cầu nêu cơ sở lí thuyết, trình tự tiến hành làm thí nghiệm để xác định tỉ lệ phần trăm khối lượng vàng trong chiếc vương miện mà không làm hỏng chiếc vương miện.

Hướng dẫn
Cơ sở lí thuyết
Kí hiệu: V_m; m_olà thể tích, khối lượng của vương miện
V_v: Thể tích khối vàng
D_n: Khối lượng riêng của nước
+ Xét sự cân bằng của khối vàng (hoặc vương miện) có khối lượng m_o và vật m khi treo ở hai đầu thanh cứng.

Bài 3: Bằng các dụng cụ sau: Một biến trở con chạy có điện trở phân bố đều theo chiều dài, một điện trở R₀ đã biết trị số, một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế thích hợp, một vôn kế có điện trở xác định, một thước thẳng có độ chia nhỏ nhất đến milimet, hai bóng đèn Đ₁; Đ₂ (điện trở không thay đổi theo nhiệt độ) bị mất hết nhãn hiệu, bảng điện và dây nối đủ dùng. Em hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định điện trở của các bóng đèn trên và với số lần đo ít nhất.
Hướng dẫn

+ Mắc lần lượt các bóng đèn Đ₁, Đ₂, điện trở R₀, biến trở R và vôn kế V vào nguồn điện có hiệu điện thế không đổi như sơ đồ mạch điện (hình vẽ)
+ Di chuyển con chạy C của biến trở R, khi vôn kế V chỉ giá trị không thì dừng lại. Khi đó ta có mạch cầu cân bằng.
+ Dùng thước milimet để đo chiều dài của các đoạn : AC=l₁,

Bài 4. Cho một thanh gỗ thẳng dài có thể quay quanh trong một trục lắp cố định ở một giá thí nghiệm, một thước chia tới milimét, một bình hình trụ lớn đựng nước (đã biết khối lượng riêng của nước), một bình hình trụ lớn đựng dầu hoả, một lọ nhỏ rỗng, một lọ nhỏ chứa đầy cát có nút đậy kín, hai sợi dây. Hãy trình bày một phương án xác định khối lượng riêng của dầu hoả.
Hướng dẫn
Hướng dẫn

Bài 5:Có các điện trở giống nhau, mỗi điện trở có giá trị R₀ = 6Ω và chịu được công suất tối đa là 5W.
a) Cần ít nhất bao nhiêu điện trở R₀, mắc như thế nào để tạo ra đoạn mạch có điện trở tương đương là 10Ω.
b) Cần ít nhất bao nhiêu điện trở R₀, mắc như thế nào để tạo ra đoạn mạch có điện trở tương đương là 10Ω và khi mắc đoạn mạch vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 15V thì không có điện trở nào bị hỏng ?

Hướng dẫn

Bài 6: Xác định khối lượng riêng của khối kim loại nằm bên trong một trong hai cục bột dẻo . Biết rằng khối lượng bột dẻo ở hai cục đó bằng nhau. Không được phép tách kim loại ra khỏi cục bột dẻo. Dụng cụ: Cân có bộ quả cân, bình nước (khối lượng riêng của nước là D_n) , giá thí nghiệm, dây buộc.
Hướng dẫn
1. Cơ sở lý thuyết:
+ Áp dụng công thức tính lực đẩy Acsimet: F_A = d.V.

+ Áp dụng tính chất của cân đòn.
2. Tiến hành thí nghiệm:
+ Đặt cục bột dẻo lên đĩa cân bên trái, đặt lên đĩa cân bên phải các quả cân để cân thăng bằng.
+ Khi đó tổng khối lượng của các quả cân m₁: P₁ = 10.m₁.
(với P₁ là trọng lượng của cục bột dẻo, m₁ là tổng khối lượng các quả cân đặt ở đĩa cân bên phải).

Bài 7: Cho các đung cụ sau:
+ Một thước có độ chia nhỏ nhất.
+ Một quả bóp bằng cao su
+ Một cân và bộ quả cân của phòng thí nghiệm
+ Một lọ chứa thủy ngân
Từ các dụng cụ trên, hãy nêu cơ sở lý thuyết và phương án tiến hành thí nghiệm để xác định biểu thức tính đường kính của một ống thủy tinh nhỏ có một dầu kín.
Hướng dẫn

* Phương án tiến hành thí nghiệm:
+ Dùng cân xác đinh khối lượng của ống thủy tinh khi chưa bơm thủy ngân là m₁.
+ Dùng bóp cao su để hút thủy ngân và bơm vào ống.
+ Dùng cân xác định khối lượng của ống thủy tinh có chứa thủy ngân là m₂. Suy ra được khối lượng của thủy ngân trong ống là m = m₂ – m₁.
+ Dùng thước đo chiều dài cột thủy ngân trong ống là l
Thay m; l và khối lượng riêng của thủy ngân vào (*) suy ra d