Đồ Án cảm biến lực và ứng dụng của nó trong các bài thí nghiệm vật lý

MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU-- 4
1. Lý do chọn đề tài 4
2. Mục đích nghiên cứu- 5
3. Đối Tượng Nghiên Cứu- 5
4. Phương pháp nghiên cứu- 5
PHẦN NỘI DUNG-- 6
I. Khái niệm-- 6
1. Các khái niệm cơ bản- 6
2. Nguyên lý đo lực- 6
II. Phân loại: 7
III. Cảm biến áp điện. 7
1. Hiệu ứng áp điện : 7
a. Cơ chế áp điện- 7
b. Cấu tạo cảm biến : 8
2. Nguyên lý hoạt động. 9
3. Cảm biến thạch anh kiểu vòng đệm-- 11
4. Cảm biến thạch anh nhiều thành phần. 12
5. Sơ đồ mạch đo- 13
a. Sơ đồ tương đương của cảm biến- 13
b. Sơ đồ khuếch đại điện áp- 14
c. Sơ đồ khuếch đại điện tích- 14
IV. Cảm biến từ giảo- 15
1. Hiệu ứng từ giảo- 15
2. Cảm biến từ thẩm biến thiên- 17
3. Cảm biến từ dư biến thiên- 18
VI. Cảm biến xúc giác- 19
VII. Ứng dụng- 20
1. Thí nghiệm khảo sát định luật Hooke- 20
a. Mục đích thí nghiệm-- 20
b. Dụng cụ thí nghiệm-- 20
c. Cơ sở lý thuyết 20
d. Tiến trình thí nghiệm-- 20
2. Kiểm chứng định luật 3 newton- 20
a. Mục đích thí nghiệm-- 21
b. Dụng cụ thí nghiệm-- 21
c. Cơ sở lý thuyết 21
d. Tiến trình thí nghiệm-- 21
3. Khảo sát điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định- 22
a. Mục đích thí nghiệm-- 22
b. Cơ sở lý thuyết 22
c. Tiến trình thí nghiệm-- 22
4. Khảo sát lực đàn hồi 23
a. Mục đích thí nghiệm-- 23
b. Dụng cụ thí nghiệm-- 23
c. Cơ sở lý thuyết 23
d. Tiến trình thí nghiệm-- 23
5. Đo trọng lượng và khối lượng- 24
a. Mục đích thí nghiệm-- 24
b. Dụng cụ thí nghiệm-- 25
c. Cơ sở lý thuyết 25
d. Tiến trình thí nghiệm-- 25
6. Khảo sát chuyển động tròn- 26
a. Mục đích thí nghiệm: 26
b. Dụng cụ thí nghiệm: 26
c. Thí nghiệm 1. Bố trí thí nghiệm và tìm hiểu về phương pháp thiết 27
d. Thí nghiệm 2. Xác minh mối liên hệ giữa lực hướng tâm và vận tốc, tìm hiểu về chuyển động tròn- 30
PHẦN KẾT LUẬN-- 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO-- 34


PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong xã hội văn minh và phát triển như hiện nay, mỗi sinh viên trong các trường đại học cần không ngừng nghiên cứu khoa học và nghiên cứu những kiến thức thông tin đã và đang được cập nhật trên hệ thống công nghệ thông tin. Nghiên cứu khoa học của sinh viên góp phần không nhỏ cho sinh viên bước tiếp trên con đường chiếm lĩnh tri thức khoa học kĩ thuật của thời đại. Các nghiên cứu khoa học của sinh viên bao gồm các phạm vi và nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong đó khoa học tự nhiên đang được nghiên cứu dưới nhiều hình thức. Nhiều đề tài đã được công bố và công nhận. Một trong những lĩnh vực nghiên cứu của sinh viên đó là lĩnh vực vật lý. Trong ngành vật lý, với sự phát triển của khoa học công nghệ như hiện nay cũng đòi hỏi phải có sự phát triển về các mặt của nó để ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống. Một trong những ứng dụng của khoa học vào ngành vật lý đó là cảm biến lực. Hiện nay cảm biến lực được sử dụng nhiều trong các phòng thí nghiệm khoa học cũng như trong các phòng thí nghiệm ở các trường đại học, cao đẳng và các trường trung học phổ thông với mục đích là thí nghiệm và nghiên cứu khoa học.
Nhưng cũng ít người nghiên cứu cụ thể và hiểu tổng quát về những nguyên lý, nguyên tắc đo lực, các loại cảm biến hoạt động như thế nào và nó được ứng dụng trong các bài thí nghiệm ra sao. Vì vậy mà chúng tôi chọn đề tài cảm biến lực và ứng dụng của nó trong các bài thí nghiệm vật lý làm đề tài nghiên cứu của mình.
Với đề tài mà chúng tôi nghiên cứu sẽ giúp cho các sinh viên, các thí nghiệm viên biết một cách tổng thể về cảm biến lực, biết về nguyên lý, các loại cảm biến và cấu tạo của chúng và ứng dụng của chúng trong các bài thí nghiệm ở phổ thông. Đồng thời đây là tài liệu cơ sở quan trọng cho người quan tâm về cảm biến lực và cho công tác nghiên cứu sâu hơn về nó, ứng dụng của nó trong đời sống thực tiễn.
2. Mục đích nghiên cứu
- Tìm hiểu nguyên tắc đo lực, nguyên lý cấu tạo của cảm biến lực
- Các loại cảm biến lực cơ bản và nguyên tắc hoạt động của các loại cảm biến lực
- Các ứng dụng của cảm biến lực trong các bài thí nghiệm chứng minh các định luật có liên quan đến sự đo lực.
3. Đối Tượng Nghiên Cứu
Các cơ sở lý thuyết của cảm biến lực.
Phân loại và các ứng dụng của cảm biến lực trong các bài thí nghiệm phổ thông cơ bản.
4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp phân tích – tổng hợp
Phương pháp quan sát