TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA NĂNG LƯỢNG - BỘ MÔN VẬT LÝ
THÍ NGHIỆM
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG I NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ CÔNG NGHỆ
HÀ NỘI - 2009
1


trong quá trình biên soạn cuốn sách này.
Hà Nội, ngày 7 tháng 1 năm 2009
Các tác giả
Lương Duy Thành, Phan Văn Độ
3

4

MỤC LỤC
Lời mở đầu 3
Phần I. Lý thuyết sai số 7
I. Những nguyên nhân gây nên sai số trong các phép đo 7
II. Phân loại sai số 7
III. Định nghĩa sai số 8
IV. Sai số của những đại lượng đo trực tiếp 9
V. Sai số của những đại lượng đo gián tiếp 10
VI. Các chú ý quan trọng khi tính và viết sai số 11
VII. Biểu diễn kết quả bằng đồ thị 12
VIII. Bài tập và câu hỏi kiểm tra 12
Phần II. Làm quen với các dụng cụ đo 13
A. Panme và thước kẹp 13
I. Thước kẹp 13
II. Panme 14
B. Dụng cụ đo điện (đồng hồ vạn năng) 15
I. Mô tả 16
II. Cách sử dụng đồng hồ vạn năng 16
Phần III. Các bài thí nghiệm 19
Bài số 1: Xác định hệ số căng mặt ngoài của chất lỏng 19
I. Mục đích 19
II. Dụng cụ thí nghiệm 19

II. Cơ sở lý thuyết 38
III. Trình tự thí nghiệm 40
IV. Câu hỏi kiểm tra 41
Bài 7: Nghiệm lại định luật bảo toàn động lượng trên đệm không khí 42
I. Dụng cụ 42
II. Cơ sở lý thuyết 42
III. Trình tự thí nghiệm 44
IV. Câu hỏi kiểm tra 48
Bài 8: Khảo sát hiện tượng dãn nở nhiệt, đo hệ số nở dài của các vật rắn 49
I. Mục đích thí nghiệm 49
II. Dụng cụ thí nghiệm 49
III. Cơ sở lý thuyết 49
IV. Trình tự thí nghiệm. 49
V. Câu hỏi kiểm tra 50
Bài 9: Xác định hệ số nhớt của chất lỏng 51
I. Mục đích 51
II. Dụng cụ 51
II. Cơ sở lý thuyết 51
III. Trình tự thí nghiệm 52
V. Câu hỏi kiểm tra 53
Bài 10: Xác định khối lượng riêng 54
I. Mục đích 54
II. Dụng cụ 54
III. Cơ sở lý thuyết 54
IV. Trình tự thí nghiệm 55
V. Câu hỏi kiểm tra 56
Mẫu báo cáo thí nghiệm 58

6
Phần I. Lý thuyết sai số

Sai số nhất định là sai số do một nguyên nhân nhất định nào đó gây nên làm cho kết quả
của phép đo thay đổi theo một chiều nhất định (hoặc tăng lên hoặc giảm đi). Nguyên nhân của
sai số này thường do dụng cụ gây ra.
Ví dụ: Kim chỉ của Ampe không chỉ đúng vạch “0” khi không có dòng điện chạy qua. Độ
“0” của du xích không trùng với độ “0” của thước kẹp khi hai hàm của thước khít nhau.
7
THÍ NGHIỆM VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG I
Người làm thí nghiệm có nhiệm vụ tìm ra tất cả các nguyên nhân đó và xác định những số
hiệu chỉnh của dụng cụ trước khi tiến hành đo để hiệu chỉnh được kết quả đó.
Ví dụ: khi chưa có dòng điện chạy qua, kim của Ampe kế đã chỉ 0,1A thì phải coi giá trị
0,1 A là giá trị “0” của Ampe kế. Khi đọc cường độ mà Ampe kế chỉ là 0,8A thì thực tế dòng
điện trong phép đo đó là 0,7A (0,8 - 0,1 = 0,7A).
Vì vậy, khi dùng một dụng cụ nào phải thử dụng cụ đó theo đúng lời chỉ dẫn kèm theo
dụng cụ. Khi đã biết được số hiệu chỉnh và hiệu chỉnh kết quả đó rồi, thì sai số nhất định
không được kể là sai số nữa.
2. Sai sót
Sai sót là loại sai số sinh ra khi đo hay quan sát vội vàng, không cẩn thận, hoặc do hiện
tượng xảy ra quá nhanh không kịp quan sát. Ví dụ: đọc nhầm 17,5 thành 1,75; nghe nhầm 32
thành 22; cộng khối lượng các cân không để ý tới đơn vị.
Để tránh những sai sót này khi tiến hành thí nghiệm phải hết sức chú ý, thận trọng, đọc đi
đọc lại nhiều lần.
3. Sai số bất định
Sai số bất định là sai số không do một nguyên nhân cụ thể nào gây nên và làm cho kết
quả đo khi thì lớn hơn, khi thì nhỏ hơn giá trị đúng của đại lượng đo. Sai số bất định phần
lớn do giác quan của người làm thí nghiệm không được tốt gây ra. Ví dụ: mắt không phân
biệt được chỗ giao nhau của hai vạch chia trên thước, bấm đồng hồ giây không đúng lúc
hiện tượng xảy ra.
Sai số bất định một phần cũng do đại lượng phải đo thay đổi bất thường, do những
nguyên nhân không rõ ràng gây ra. Ví dụ: dòng điện thay đổi thất thường, quả cầu không tròn
đều…

33
aaa −=∆
= 0,2 (cm)
Như vậy, sai số tuyệt đối cho ta biết đại lượng đo bị lệch so với giá trị thực là bao nhiêu.
2. Sai số tuơng đối
Sai số tương đối của phép đo đại lượng a là tỷ số giữa sai số tuyệt đối của phép đo và trị
số đúng của đại lượng phải đo.
a
a
a
∆
=
δ
hay
aaa .
δ
=∆

Sai số tương đối cho ta biết mức độ chính xác của phép đo. Tức là phép đo sai số bao
nhiêu phần trăm.
Ví dụ: khi đo hai đại lượng a, b ta được các kết quả:
a = 1 (m) và
a∆
= 0,01 (m)
b = 10 (m) và
b∆
=0,01 (m)
hai phép đo này có sai số tuyệt đối bằng nhau nhưng sai số tương đối khác nhau
%
101,

n
+++
+
=

321
(3)
Lý thuyết và thực nghiệm đã chứng minh rằng nếu số lần đo càng lớn thì giá trị trung bình
a
càng gần giá trị thực a.
Sai số tuyệt đối tương ứng của phép đo sẽ là
ii
aaa −=∆
, sai số tuyệt đối của phép đo
bây giờ là sai số tuyệt đối trung bình:
n
aaaa
a
n
∆
++
∆+∆+∆
=
∆

321
(4)
và kết quả cuối cùng của phép đo được viết:
aaa
∆±=

tính sai số
V∆
ta dựa vào các định lý mà không chứng minh.
1. Định lý 1
Sai số tuyệt đối của một tổng hay một hiệu bằng tổng các sai số tuyệt đối của các số hạng.
cb
ax
−+=
thì
cbax ∆+∆+∆=∆

2. Định lý 2
Sai số tương đối của một tích hay một thương thì bằng tổng các sai số tương đối của các
thừa số.
c
ba
x
.
=
thì
c
c
b
b
a
a
x
x ∆
+
∆

a
a
n
x
x
dc
ba
x
sr
mn
∆
+
∆
+
∆
+
∆
=
∆
⇒=

4. Áp dụng phép tính vi phân
Nếu đại lượng y phụ thuộc vào đại lượng x theo hàm số
( )
xfy =
thì sai số tuyệt đối
y∆

tính theo
x∆

=
∆ u
u
f
z
z
f
x
x
f
y

Như vậy, muốn tính sai số tuyệt đối của đại lượng đo gián tiếp, hoặc ta áp dụng định lý 1
và tính sai số theo phép tính vi phân hoặc tính sai số tương đối theo định lý 2 rồi suy ra sai số
tuyệt đối.
VI. CÁC CHÚ Ý QUAN TRỌNG KHI TÍNH VÀ VIẾT SAI SỐ
1. Trong trường hợp đại lượng đo gián tiếp y = f(x, z, u,…) ta có thể tính
y
như sau:
, )u,z,x(fy =

2. Khi tính sai số, nếu gặp một tổng của nhiều sai số tương đối, trong đó có những số
hạng nhỏ hơn 1/10 số hạng khác thì ta có thể bỏ qua số hạng nhỏ đó. Khi không cần tính
chính xác lắm, chúng ta được phép làm tròn các con số để tính cho nhanh, miễn sao đừng làm
giảm sai số (tăng tử số và bớt mẫu số đi một chút).
Ví dụ:
71,3
08,0
23,2
02,0

02,0.
10
1
001,0 <

a∆
= 0,0358 chỉ lấy
a
∆
= 0,035
vì
03,0.
10
1
005,0 >

4. Kết quả thí nghiệm cũng chỉ lấy số lẻ bằng số lẻ của sai số thôi, vì vậy khi tính kết quả
nên tính sai số tương đối trước để qua đó mà lấy số lẻ ở các con số cho phù hợp.
Ví dụ: a =1,384;
a∆
= 0,12.
Ta thấy sai số lấy đến phần trăm nên trong kết quả a con số 8 là chưa chắc chắn nên con
số 4 là thừa.
Vậy ta viết: a = 1,38 ± 0,12.
5. Ví dụ:
Tính thể tích hình trụ rỗng
hrRV )(
22
−=
π

m
3
.
VII. BIỂU DIỄN KẾT QUẢ BẰNG ĐỒ THỊ
Giả sử đại lượng y và đại lượng x phụ
thuộc nhau theo một mối tương quan y =
f(x) nào đó mà chỉ có thể suy ra từ đồ thị.
Làm thí nghiệm nhiều lần, cứ mỗi giá trị
của x ta có một giá trị y tương ứng. Trên
đồ thị Oxy, ứng với mỗi cặp điểm (x
i
, y
i
)
ta được một điểm A
i
. Tuy nhiên, do mỗi
lần đo x
i
, y
i
ta mắc một sai số
∆
x
i
,
∆
y
i


i
±
∆
x
i
, y
i
±
∆
y
i
) cho phép ta vẽ được đường cong biểu diễn hàm y = f(x).
Khi vẽ phải chú ý sao cho:
a) Đường cong phải rõ nét không gẫy khúc (vì các đại lượng vật lý biến thiên liên tục).
b) Đường cong đi qua các tâm A
i
thì càng tốt nếu không thì phải cắt tất cả các hình chữ
nhật sao cho tâm của các hình chữ nhật phân bố đều hai bên đường cong.
c) Trường hợp có một vài hình chữ nhật nằm tách hẳn ra ngoài tập hợp các hình khác
(chẳng hạn A
5
) thì phải loại bỏ hình đó đi và coi kết quả thí nghiệm ứng với hình đó là có
sai sót.
d) Đồ thị phải vẽ trên giấy kẻ ô vuông, dùng tỷ lệ thích hợp để sao cho đường biểu diễn
nằm gọn trong giấy, gốc toạ độ không nhất thiết phải là số “0”.
VIII. BÀI TẬP VÀ CÂU HỎI KIỂM TRA
1. Hãy tính sai số và kết quả của y. Biết:
a)
c
ba

’
(gọi là du xích) có thể
trượt dọc theo thân thước chính T.
Hai hàm 1 và 1’ gắn liền với thân thước, hai hàm 2 và 2’ di động cùng theo du xích T
’
.
Khi 1 và 2 trùng khít nhau thì điểm “0” của du xích trùng với điểm “0” của thước.
Khi khoảng cách giữa hai hàm 1 và 2 là D thì khoảng cách giữa hai điểm “0” của du xích
và thước cũng cách nhau là D. Muốn đo chiều dài của vật ta kẹp vật bởi hai hàm 1 và 2, vặn
chốt 3 rồi đọc kết quả. Nếu muốn đo đường kính trong của vật ta dùng hai hàm 1
’
và 2
’
.
2. Nguyên tắc hoạt động của du xích và cách đọc
Những thước thường dùng chỉ chia đến 10
-3
m hay 10
-4
m nên ta chỉ đo được kích thước
chính xác tới 5.10
-4
m. Nhờ du xích ta có thể xác định được chính xác tới 1.10
-5
m.
Du xích là bộ phận quan trọng của thước kẹp. Số vạch chia trên du xích sẽ cho phép ta
xác định được cấp chính xác của thước. Thông thường người ta tạo ra trên du xích khoảng 20
– 50 vạch chia, khi đó cấp chính xác của
thước được xác định bằng giá trị một vạch
chia của thước chính trên tổng số vạch của

Độ dài của vật sẽ là d với 8mm < D < 9mm. Khi
đó phần nguyên của D là 8mm =8.10
-3
m. Muốn đọc
phải dùng du xích, ta tìm xem vạch nào của thước và
du xích trùng nhau nhất. Chẳng hạn trên hình vẽ thấy
vạch số 5 của du xích trùng với vạch bất kỳ của
thước thường thì phần lẻ của D sẽ là:
MN = 5
×
5.10
-5
= 25.10
-5
m
(MN = MP – PN = 5 mm – 5
×
19/20 mm =
6
×
1/20 mm = 5
×
5.10
-5
m)
Vậy độ dài của vật là:
D = 8.10
-3
+ 25.10
-5

đầu B dịch chuyển đi một khoảng 0,5 mm. Du xích được chia thành 50 khoảng đánh số từ 0
đến 50. Như vậy, khi vặn V sao cho 1 vạch trên du xích đi qua gốc, thì B dịch chuyển đi một
khoảng:
∆d = 0,5: 50 = 0,01 mm = 10
-5
m
Trên thân R, người ta đã chia
độ chính xác đến 0,5 mm. Do đó
phần nguyên đọc trên vạch gốc, còn
phần lẻ đọc trên du xích.
Chú ý: Khi A, B đã gần sát vật,
thì phải vặn núm C để tránh làm
biến dạng vật do kẹp quá chặt.
2. Cách đo và đọc kết quả
a) Hiệu chỉnh số 0
Đáng lẽ khi A, B khít nhau thì vạch 0 của du xích phải trùng với vạch 0 trên thước R.
Nhưng do dụng cụ cũ nên thông thường lúc mép của A trùng với mép B thì vạch gốc 0 lại
không trùng với vạch gốc, khi đó phải chú ý xem vạch gốc của thước trùng với vạch nào của
du xích và xem đó là vạch 0 mới và hiệu chỉnh kết quả bằng cách cộng trừ số vạch lệch ứng
với mỗi lần đọc kết quả.
b. Cách đo và đọc kết quả
Giả sử khi mép của A và B đã kẹp vào
vật cần đo, các vị trí số của thước và du xích
nằm ở vị trí như hình 4. Qua hình vẽ ta thấy
chiều dài vật là:
d = ab + bc - hiệu chỉnh “O”
Trong đó:
+ ab được đọc ngay trên thước là 2,5
mm
+ bc được xác định thông qua du xích như trên hình 4b. Ta thấy vạch gốc trùng với vạch

II. CÁCH SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG
- Tuỳ theo đại lượng đo mà chọn thang đo và các lỗ cắm thích hợp
- Các đồng hồ vạn năng khác nhau thì cách sử dụng có đôi chỗ khác nhau về chức năng
nhưng về cơ bản cách sử dụng là giống nhau. Sau đây là nguyên tắc chung để đo một số đại
lượng thông thường:
1. Đo điện trở

(a) (b)
Hình 1. Sơ đồ đo điện trở bằng đồng hồ vạn năng hiện số
Xoay núm chuyển mạch về thang đo điện trở (Ω) và hai đầu que đo vào hai lỗ cắm COM
và VΩ như hình 1a. Sau đó đưa đầu 2 que đo vào điện trở cần đo như hình 1b, chú ý không
được chạm tay vào chân linh kiện vì đồng hồ sẽ không chính xác khi đo cả điện trở của tay
người. Cũng không nên đo điện trở của linh kiện khi nó đang mắc trong mạch bởi điện trở có
thể là của linh kiện khác trong mạch.
16
Phần II. Làm quen với các dụng cụ thí nghiệm
2. Đo cường độ dòng điện.
a) Đo cường độ dòng điện
một chiều A – DC:
Xoay núm chuyển mạch của
đồng hồ về thang đo dòng điện
một chiều ADC (Việc chọn thang
đo tuỳ thuộc vào dòng cần đo).
Mắc nối tiếp đồng hồ với thiết bị
cần đo. Đọc số chỉ trên màn hình.
b) Đo cường độ dòng điện
xoay chiều A – AC:
Xoay núm chuyển mạch của
đồng hồ về thang đo dòng điện
xoay chiều (AC - A). Mắc nối tiếp đồng hồ với thiết bị cần đo. Đọc số chỉ trên màn hình.

17
THÍ NGHIỆM VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG I
b) Không áp đặt điện áp, dòng điện vượt quá giá trị thang đo. Trường hợp đại lượng đo
chưa biết, thì hãy đo thăm dò bằng thang đo lớn nhất, rồi rút điện ra để chọn thang thích hợp.
c) Để đo cường độ dòng điện nhỏ chạy trong đoạn mạch, ta dùng hai dây đo cắm vào hai
lỗ “COM” (lỗ chung) và “mA hoặc A” trên đồng hồ. Hai đầu còn lại của dây đo được mắc
nối tiếp với đoạn mạch. Núm chọn thang đo được vặn về các vị trí thuộc giải đo DCA để đo
dòng điện một chiều, ACA để đo dòng điện xoay chiều. Sau lỗ “A” bên trong đồng hồ có cầu
chì bảo vệ, nếu dòng điện đo vượt quá giá trị thang đo, lập tức cầu chì bị thiêu cháy, tất cả các
thang đo dòng điện nhỏ ngừng hoạt động cho đến khi một cầu chì mới được thay. Điều tai hại
tương tự cũng xảy ra nếu chúng ta mắc Ampe kế song song với hai đầu đoạn mạch có hiệu
điện thế.
Hãy rất thận trọng khi sử dụng các thang đo dòng, không để cháy cầu chì!
d) Để đo cường độ dòng điện lớn 0 ÷ 10A, ta dùng hai dây đo cắm vào hai lỗ “COM” (lỗ
chung) và lỗ “10A” (hoặc 20A) trên đồng hồ. Hai đầu cốt còn lại của dây đo được mắc nối
tiếp với đoạn mạch. Chuyển mạch chọn thang đo được vặn về các vị trí DCA-10A để đo dòng
điện một chiều, ACA-10A để đo dòng điện xoay chiều. Sau lỗ 10A (hoặc 20A), bên trong
đồng hồ không có cầu chì bảo vệ, nếu bị đoản mạch thường gây cháy, nổ ở mạch điện hoặc ở
nguồn điện.
e) Để đo hiệu điện thế một chiều, xoay chiều hoặc đo điện trở, ta dùng hai dây đo cắm
vào hai lỗ “COM” (lỗ chung) và lỗ “VΩ” trên mặt đồng hồ. Hai đầu còn lại của dây đo được
mắc song song với đoạn mạch. Chuyển mạch chọn thang đo được vặn về các vị trí thuộc giải
đo DCA để đo hiệu điện thế một chiều, ACV để đo hiệu điện thế xoay chiều, và Ω để đo điện
trở.
Tóm lại: chọn thang đo đúng, và không nhầm lẫn khi thao tác đo thế và dòng là hai yếu tố
quyết định bảo vệ an toàn cho đồng hồ.


trong lòng chất lỏng chịu các lực hút cân bằng về mọi phía của các phân tử bao quanh nó
trong phạm vi hình cầu có bán kính r
0
, hình cầu này được gọi là hình cầu bảo vệ. Đối với các
phân tử nằm cách mặt thoáng của chất một khoảng
nhỏ hơn r
0
, hình cầu bảo vệ của nó chỉ nằm một
phần trong chất lỏng, phần còn lại trong chất khí.
Hơn nữa, số phân tử chất khí rất nhỏ so với số
phân tử chất lỏng nằm trong hình cầu bảo vệ nên
lực hút của các phân tử khác tác dụng lên phân tử
đó không bù trừ nhau hoàn toàn (hình 1). Kết quả
là các phân tử nằm gần mặt thoáng của chất lỏng
chịu tác dụng của lực tổng hợp hướng vào trong
chất lỏng và vuông góc với mặt thoáng của chất
lỏng. Dưới tác dụng của lực hút tổng hợp này, các
phân tử bị hút vào trong lòng chất lỏng.
Do chuyển động nhiệt, một số phân tử phía trong lại chuyển ra phía mặt ngoài của chất
lỏng. Trong mỗi đơn vị thời gian, số lượng phân tử bị hút vào phía trong chất lỏng lớn hơn rất

Hình 1. Hình cầu bảo vệ của các phân tử
chất lỏng.
19
THÍ NGHIỆM VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG I
nhiều so với số phân tử chuyển ra mặt ngoài, do đó số phân tử ở mặt ngoài liên tục giảm và
mặt ngoài của chất lỏng liên tục bị co lại cho tới khi trạng thái cân bằng động được thiết lập,
nghĩa là khi số phân tử bị hút vào trong bằng số phân tử chuyển ra mặt ngoài của chất lỏng
trong mỗi đơn vị thời gian. Như vậy khi không có ngoại lực tác dụng thì một khối chất lỏng
có thể tích cho trước sẽ bị co về trạng thái sao cho diện tích mặt ngoài nhỏ nhất. Như đã biết,

của σ là N/m. Trị số của σ phụ thuộc vào bản chất và trạng thái của chất lỏng, đồng thời phụ
thuộc vào bản chất và trạng thái của môi trường chất khí nằm tiếp xúc phía trên chất lỏng.
Trong khoảng nhiệt độ không quá lớn, σ giảm tuyến tính theo sự tăng của nhiệt độ.

Hình 2. Lực căng mặt ngoài tác
dụng lên dây BC.
20
Phần III. Các bài thí nghiệm
Từ công thức (4), chúng ta có thể xác định hệ số
căng mặt ngoài bằng cách đo lực kéo F tác dụng vuông
góc với mặt thoáng chất lỏng để kéo các vật rắn bứt ra
khoải mặt thoáng. Vì vật rắn bị chất lỏng làm dính ướt
nên khi vật bị kéo ra khỏi chất lỏng thì đồng thời cũng
có một phần chất lỏng bị kéo lên theo, nghĩa là diện tích
mặt thoáng của chất lỏng tăng lên. Nhưng do mặt
thoáng của chất lỏng luôn có xu hướng co lại do tác
dụng của lực căng mặt ngoài nên có một lực căng tác
dụng lên vật hướng vào chất lỏng.
Nếu vật rắn tiếp xúc với mặt chất lỏng chịu tác
dụng của một lực đúng bằng lực căng thì vật sẽ bị bứt
ra khỏi mặt chất lỏng. Xét một vòng kim loại có đường kính ngoài D, đường kính trong d nằm
tiếp xúc với mặt nước. Khi tác dụng lên vòng kim loại một lực F để nâng nó lên (hình 3), một
màng nước giữa vòng và mặt nước sẽ được tạo thành. Mặt ngoài của màng nước kéo vòng
xuống với môt lực F
1
= σπD, mặt trong kéo vòng xuống với một lực F
2
= σπd. Khi vòng kim
loại vừa bị bứt ra khỏi mặt nước thì lực kéo F có trị số đúng bằng lực căng tổng hợp kéo vòng
kim loại xuống (không tính đến trọng lực của vòng kim loại vì nó đã được bù trù bởi hệ thống

lực căng thì vòng kim loại bị bứt khỏi
mặt nước.
21
THÍ NGHIỆM VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG I
Vị trí cân bằng của cân được kiểm tra
bằng vạch chuẩn trên màn hình. Khi cân
chúng ta sẽ thấy xuất hiện trên màn hình một
thước động, ở chính giữa là số 0, bên trái có
hàng số từ số + 1 đến + 10, bên phải có hàng
số từ số - 1 đến - 10, mỗi trị số ứng với 0,1
mg. Bình thường, khi không sử dụng thì toàn
bộ đòn cân và dao O được đặt tựa trên ba giá
đỡ nhỏ. Ở vị trí này đòn cân và dao O sẽ
không tựa trên gối đỡ mã não - gọi là “trạng
thái nghỉ” của cân, khi đó đèn tắt và màn
hình không được chiếu sáng.
Dưới bàn đá của cân có một núm xoay
Q. Khi xoay núm Q theo chiều kim đồng hồ,
trụ cân đẩy gối đỡ lên, toàn bộ đòn cân chỉ
tựa trên cạnh của dao O, do đó đòn cân có
thể dao động quanh cạnh này: cân ở “trạng
thái làm việc”, đồng thời màn hình được bật
sáng. Khi xoay núm Q theo chiều ngược lại,
trụ cân lại được hạ xuống và đòn cân lại tựa lên ba giá đỡ, cân trở về “trạng thái nghỉ”.
b. Đo lực kéo F bứt vòng kim loại khỏi mặt nước
- Treo ống kim loại vào chiếc móc của đòn cân bên phải, đặt các núm 1, 2, 3 ở vị trí số 0.
- Kiểm tra sự cân bằng của cân bằng cách vặn núm Q để đưa cân về trạng thái “làm việc”,
khi đó cân phải trong trạng thái cân bằng, vạch 0 của thước động phải trùng với vạch chuẩn
của màn hình. Nếu cân chưa cân bằng, hãy đưa cân về trạng thái nghỉ rồi nhẹ nhàng xoay các
đối trọng M để điều chỉnh cân cho tới khi đạt trạng thái cân bằng. (chú ý: việc chỉnh cân phải

dD
P
+
=
+
=
ππ
σ
(7)
Bảng số liệu – Đo hệ số lực căng mặt ngoài của chất lỏng
Lần đo D (mm) ∆D (mm) d (mm) ∆d (mm) m (g) ∆m (g)
1

2

3

4

5

Trung bình

- Thực hiện phép đo này 5 lần. Đọc và ghi kết quả m (tổng khối lượng các quả cân) ứng
với mỗi lần đo vào bảng số liệu .
- Khi làm xong thí nghiệm thì: dẫn nước ra khỏi bình, khoá van, đưa núm quả cân về
vị trí 0, tắt cân, lau sạch bàn.
V. CÂU HỎI KIỂM TRA
1. Giải thích nguyên nhân gây ra lực căng mặt ngoài của chất lỏng. Nêu rõ phương chiều
và độ lớn của lực căng mặt ngoài.

1
. Do sự
chênh lệch nhiệt độ giữa mẫu vật và nước nên trong bình diễn ra sự trao đổi nhiệt khi chúng
tiếp xúc nhau. Quá trình trao đổi nhiệt diễn ra tới khi hệ đạt trạng thái cân bằng nhiệt, hỗn hợp
có nhiệt độ chung là t
3
.
Ta dùng các ký hiệu sau:
m
x
: khối lượng của mẫu vật cần xác định nhiệt dung riêng.
t
2
: nhiệt độ của mẫu vật khi đã được nung nóng (tới nhiệt độ sôi của nước).
C
x
: nhiệt dung riêng của mẫu vật rắn.
t
3
: nhiệt độ sau cùng cùng của mẫu vật rắn (khi đã đạt trạng thái cân bằng nhiệt).
m
1
: khối lượng nước trong bình trao đổi nhiệt.
C
1
: nhiệt dung riêng của nước, C
1
= 4186 (J/kg.K)
t
1

1
(t
3
– t
1
)
24
Phần III. Các bài thí nghiệm
Nhiệt lượng mà bình trao đổi nhiệt đã hấp thụ là
Q
2
= m
2
C
2
(t
3
– t
1
)
Theo định luật bảo toàn năng lượng, tổng nhiệt lượng toả ra bằng tổng nhiệt lượng thu
vào nên chúng ta có
Q
x
= Q
1
+ Q
2
hay Q
x

( )
( )
(
)
32
132211
ttm
tt
Cm
C
m
C
x
x
−
−+
=

III. TRÌNH TỰ LÀM THÍ NGHIỆM
1. Chuẩn bị thí nghiệm
- Chuẩn bị đầy đủ các dụng
cụ thí nghiệm như hình 1.
- Đổ nước vào thiết bị nung
nóng sao cho lượng nước chiếm
khoảng 2/3 dung tích của bình,
sau đó đậy nắp lại (xoay nắp theo
chiều kim đồng hồ một nửa vòng
để đóng chặt nắp với bình).
- Lấy khoảng 250 ÷ 300 ml
nước sạch rồi cân khối lượng m

1
(
0
C) t
2
(
0
C) t
3
(
0
C)

- Thả mẫu đồng đã được gia nhiệt vào bình trao đổi nhiệt (thao tác này cần thực hiện
nhanh để tránh mất nhiệt), lắc nhẹ bình trao đổi nhiệt để nhiệt độ của toàn hệ được đồng nhất.

Hình 1. Thiết bị thí nghiệm xác định nhiệt dung riêng
của vật rắn.
1
2
3
4
5
6

25