Thí nghiệm vật lí 11
Chọn một mô phỏng để xem hiện tượng diễn ra — kéo, thả, đổi điều kiện và quan sát kết quả thay đổi.
Thang sóng điện từ
Kéo tần số qua 17 bậc thang loga — bước sóng đổi ngược chiều còn tốc độ ánh sáng thì không, và dải nhìn thấy được hiện ra đúng bề rộng thật của nó trên thang.
Dao động điều hoà — li độ, biên độ, chu kì, tần số
Kéo A, T, φ trên con lắc lò xo đang dao động thật: vệt li độ mọc dần ra từ chính vật và một chu kì được đánh dấu, nên đổi A không làm đổi T và ngược lại.
Mô tả dao động điều hoà — pha và độ lệch pha
Chồng hai dao động cùng chu kì rồi bấm cùng pha / ngược pha / vuông pha — độ lệch pha Δφ và độ trễ thời gian tương ứng hiện ngay trên đồ thị.
Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hoà
Vector v⃗ và a⃗ vẽ ngay trên vật cùng ba đồ thị x–v–a chung trục thời gian: v cực đại ở vị trí cân bằng, a cực đại ở biên — không bao giờ cùng lúc.
Động năng. Thế năng. Sự chuyển hoá năng lượng
Cột Wđ/Wt luôn kín vì cơ năng bảo toàn; đồ thị năng lượng theo thời gian có chu kì T/2 còn theo li độ là parabol — nhảy tới x = 0 hoặc x = ±A để thấy hai cực trị.
Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng
Tăng lực cản để thấy biên độ co dần trong khi chu kì gần như không đổi; rồi quét tần số ngoại lực qua tần số riêng để dựng đường cộng hưởng — cản càng nhỏ, đỉnh càng cao và càng nhọn.
Mô tả sóng
Chuỗi hạt chỉ dao động tại chỗ trong khi hình dạng sóng truyền đi — đánh dấu một hạt để thấy nó không chạy theo sóng; đổi tần số thì bước sóng co lại mà tốc độ truyền không đổi.
Sóng ngang. Sóng dọc. Sự truyền năng lượng của sóng cơ
Cùng một li độ, hai cách nhìn cạnh nhau: sóng ngang dao động vuông góc phương truyền, sóng dọc dao động dọc theo nó và sinh ra vùng nén, dãn chạy đi.
Sóng dừng
Kéo tần số máy rung qua các giá trị cộng hưởng để nút và bụng khoá cố định trên dây; bật lớp sóng tới và sóng phản xạ để thấy sóng dừng sinh ra từ chồng chập.
Giao thoa sóng
Hai nguồn kết hợp cùng pha: kéo đầu dò trên mặt nước đọc Δd rồi đối chiếu với điều kiện kλ hay (k+½)λ, hoặc chuyển sang khe Young xem vân sáng/tối hiện dần theo i = λD/a.
Thực hành: Đo tần số của sóng âm
Gõ âm thoa, đọc chu kì trên dao động kí bằng số ô nhân thang thời gian rồi suy ra tần số — đổi thang thời gian thì số ô đổi nhưng tần số đo được thì không.
Thực hành: Đo tốc độ truyền âm
Kéo pit-tông tìm hai vị trí cộng hưởng liên tiếp của cột khí: hiệu hai vị trí đúng bằng λ/2 nên tốc độ truyền âm tính ra không phụ thuộc việc xác định gốc cột khí.
Định luật Coulomb
Kéo hai điện tích lại gần hoặc ra xa — hai vector lực đổi độ dài đúng theo 1/r² và luôn bằng nhau, ngược chiều, kể cả khi |q₁| ≠ |q₂|.
Đường sức điện và cường độ điện trường
Chọn cấu hình điện tích rồi kéo đầu dò khắp mặt phẳng — vector E⃗ tại đầu dò và hệ đường sức đều tính từ chồng chất vector thật, không vẽ sẵn.
Điện trường đều
Bắn hạt tích điện vào giữa hai bản — quỹ đạo parabol vẽ dần từ a = qE/m thật; đổi U, d, q, m thấy độ cong đổi theo.
Thế năng điện và công của lực điện
Kéo điện tích giữa hai điểm theo đường đi tuỳ ý, kể cả đường vòng — công của lực điện vẫn về cùng một giá trị; đi vuông góc đường sức thì công bằng 0.
Điện thế và mặt đẳng thế
Mặt đẳng thế dò ra vuông góc với đường sức tại từng điểm; kéo hai đầu dò đọc V_A, V_B và hiệu điện thế U_AB — V giảm theo 1/r trong khi E giảm theo 1/r².
Tụ điện
Đóng khoá cho tụ tích điện: chấm dòng chạy nhanh rồi thưa dần và dừng, đúng lúc điện tích bão hoà sau khoảng 5τ; kèm chế độ cấu tạo tụ phẳng và chế độ ghép tụ (ngược quy tắc ghép điện trở).
Cường độ dòng điện
Electron chạy ngược chiều dòng điện quy ước — thấy rõ cả hai chiều cùng lúc; điện lượng q = I·t tích luỹ dần trên đồng hồ đếm.
Điện trở và định luật Ohm
Đường đặc trưng vôn–ampe mọc dần thành đường thẳng qua gốc với độ dốc là R; so hai vật dẫn khác chất và xem R tăng khi dây nóng lên.
Nguồn điện — suất điện động và điện trở trong
Hạ R thì I tăng và U hai cực tụt xuống vì sụt thế trên r; mở khoá K thì I = 0 và U bật thẳng về đúng ξ.
Năng lượng và công suất điện
Thanh chia công suất nguồn = công suất mạch ngoài + phần toả trên r luôn kín; công suất mạch ngoài cực đại đúng khi R = r.
Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin
Đổi biến trở từng nấc, ghi (R, U, I) vào bảng rồi vẽ đồ thị U–I: ξ đọc ở giao trục tung, r suy từ độ dốc, so với giá trị thật của pin.