• Không có kết quả nào được tìm thấy

Giải Vật Lí 10 Bài 6: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng | Giải Vật Lí học 10 Chân trời sáng tạo

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Chia sẻ "Giải Vật Lí 10 Bài 6: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng | Giải Vật Lí học 10 Chân trời sáng tạo"

Copied!
8
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Văn bản

(1)

Giải Vật Lí lớp 10 Bài 6: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng Mở đầu trang 36 Vật Lí 10: Muốn biết chuyển động của một vật là nhanh hay chậm tại một thời điểm nào đó, ta cần đo được tốc độ tức thời của chúng. Trong thực tiễn, có những phương pháp đo tốc độ tức thời thông dụng nào và ưu, nhược điểm của chúng ra sao?

Lời giải:

- Trong thực tiễn, có những phương pháp đo tốc độ tức thời thông dụng là:

+ Sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện.

+ Sử dụng đồng hồ bấm giây và thước đo.

+ Sử dụng súng bắn tốc độ - Ưu và nhược điểm

Đồng hồ đo thời gian hiện số

Đồng hồ bấm giây Súng bắn tốc độ

Ưu điểm Sai số dụng cụ ít, tính chính xác cao.

Nhanh, đơn giản, thao tác thực hiện dễ.

Đo trực tiếp tốc độ tức thời với độ chính xác cao.

Nhược điểm

Không gian thực hiện hạn chế vì chỉ thực hiện được trong phòng thí nghiệm.

Độ chính xác không cao do phụ thuộc vào yếu tố khách quan, thao tác bấm đồng hồ.

Chi phí đắt.

1. Thí nghiệm đo tốc độ

Câu hỏi 1 trang 36 Vật Lí 10: Tìm hiểu thang đo thời gian và chức năng của các chế độ đo (MODE) trên đồng hồ đo thời gian hiện số (Hình 6.1).

(2)

Lời giải:

- Thang đo: Bên nút thang đo có ghi giới hạn đo (GHĐ) và độ chia nhỏ nhất (ĐCNN) của đồng hồ là: 9,999 s – 0,001 s và 99,99 s – 0,01 s.

- MODE: Núm này dùng để chọn chế độ làm việc của đồng hồ.

+ Chế độ A: chỉ đo thời gian đồng hồ đi qua cổng quang điện A (chế độ 1 cổng).

+ Chế độ B: chỉ đo thời gian đồng hồ đi qua cổng quang điện B (chế độ 1 cổng).

+ Chế độ A + B: đo tổng thời gian vật đi qua cổng quang điện A và thời gian vật đi qua cổng quang điện B.

+ Chế độ làm việc A ↔ B để đo khoảng thời gian giữa hai cổng quang điện A và B.

Khi vật qua cổng quang điện A thì đồng hồ bắt đầu chạy, sau khi đi ra khỏi cổng quang điện B thì đồng hồ dừng đo.

Câu hỏi 2 trang 36 Vật Lí 10: Dựa vào bộ dụng cụ thí nghiệm được gợi ý, thiết kế và thực hiện phương án xác định tốc độ tức thời của viên bi tại vị trí cổng quang điện A (hoặc B).

Lời giải:

(3)

Để xác định tốc độ tức thời của viên bi tại vị trí cổng quang điện A (hoặc B) ta làm như sau:

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình trên.

Bước 2: Xác định được đường kính d của viên bi.

Bước 3: Chọn thang đo 9,999 s – 0,001 s.

Bước 4: Chọn chế dộ đo MODE A hoặc MODE B.

Bước 5: Đưa viên bi lại gần nam châm điện sao cho viên bi hút vào nam châm. Ngắt công tắc điện để viên bi bắt đầu chuyển động xuống đoạn dốc nghiêng và đi qua cổng quang điện cần đo thời gian.

Bước 6: Xác định được thời gian viên bi chuyển động qua cổng quang điện A hoặc cổng quang điện B.

Bước 7: Sử dụng công thức v=dt ta sẽ xác định được tốc độ tức thời của viên bi.

Báo cáo thí nghiệm trang 37 Vật Lí 10: Tính tốc độ tức thời của viên bi, ghi kết quả vào Bảng 6.2.

(4)

Lời giải:

Bảng 6.1. Bảng kết quả đo đường kính viên bi

Lần đo Đường kính trung

bình d ¯(cm)

Sai

số Δd (cm) Lần

1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5 Đường kính

d (cm)

2,02 2,01 2,01 2,01 2,02 2,014 0,0048

Đường kính trung bình: d¯=d1+d2+d3+d4+d55=2,014 cm

Sai số tuyệt đối trung bình trong 5 lần

đo: Δd¯=Δd1+Δd2+Δd3+Δd4+Δd55=0,0048 cm

Do đề bài không nói đến sai số hệ thống nên ta có thể bỏ qua.

Sai số tuyệt đối của phép đo: ∆d = 0,0048 cm

Bảng 6.2. Bảng số liệu thí nghiệm đo tốc độ tức thời

(5)

Lần đo Thời gian trung

bình t¯ (s)

Tốc độ tức thời

v=d¯t¯cm/s

Sai số

∆v (cm) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4

Thời gian t (s)

0,044 0,045 0,045 0,044 0,044 0,0444 45,36 cm/s 0,011

Thời gian trung bình:

t¯=t1+t2+t3+t4+t55=0,0444 s

Sai số tuyệt đối trung bình trong 5 lần đo:

Δt¯=Δt1+Δt2+Δt3+Δt4+Δt55=0,00048 cm Sai số dụng cụ đo thời gian là:

Δtdc=0,0012=0,0005(s)

Sai số tuyệt đối của phép đo thời gian là:

δv=δd+δt=Δdd¯.100%+Δtt¯.100%Δt=Δt¯+Δtdc=0,00048+0,0005=0,00098(s) Sai số tương đối của tốc độ tức thời là:

δv=δd+δt=Δdd¯.100%+Δtt¯.100%

=0,00482,014.100%+0,000980,0444.100%≈0,024%

Sai số tuyệt đối của phép đo tốc độ là:

δv=Δvv¯.100%⇒Δv=δv.v¯100%=0,024%.45,36100%=0,011

Luyện tập trang 37 Vật Lí 10: Dựa vào bộ dụng cụ thí nghiệm được gợi ý, thảo luận để thiết kế (và thực hiện) phương án tốt nhất để xác định tốc độ trung bình của viên bi khi viên bi di chuyển từ cổng quang điện A đến cổng quang điện B.

Lời giải:

(6)

Để xác định tốc độ trung bình của viên bi khi viên bi di chuyển từ cổng quang điện A đến cổng quang điện B, ta làm như sau:

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình trên

Bước 2: Xác định được đường kính d của viên bi.

Bước 3: Chọn thang đo 9,999s – 0,001 s.

Bước 4: Chọn chế độ MODE A ↔ B.

Bước 5: Đưa viên bi lại gần nam châm điện sao cho viên bi hút vào nam châm. Ngắt công tắc điện để viên bi bắt đầu chuyển động xuống đoạn dốc nghiêng và đi qua cổng quang điện. Xác định quãng đường chính là khoảng cách từ cổng quang điện A tới cổng quang điện B.

Bước 6: Xác định được thời gian viên bi chuyển động qua từ cổng quang điện A tới cổng quang điện B trên màn hình hiển thị.

Bước 7: Sử dụng công thức vtb=st ta sẽ xác định được tốc độ trung bình của viên bi.

Thực hiện thí nghiệm nhiều lần để có kết quả chính xác hơn.

2. Một số phương pháp đo tốc độ

Câu hỏi 3 trang 38 Vật Lí 10: Quan sát Hình 6.3, tìm hiểu và trình bày phương pháp đo tốc độ trung bình và tốc độ tức thời dựa vào những thiết bị trên. Đánh giá ưu và nhược điểm của mỗi phương pháp đo.

(7)

Lời giải:

Phương pháp đo của các thiết bị trên - Đồng hồ bấm giây:

+ Dùng thước đo độ dài của quãng đường s. Xác định vạch xuất phát và vạch đích.

+ Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian t từ khi vật bắt đầu chuyển động từ vạch xuất phát tới vạch đích.

+ Dùng công thức vtb=st để tính tốc độ trung bình và v=dt để tính tốc độ tức thời.

- Cổng quang điện

+ Đo quãng đường mà vật di chuyển theo mục đích đo (dùng 1 cổng quang điện hay dùng 2 cổng quang điện).

+ Khởi động thiết bị và cho vật đi qua cổng quang điện

+ Đọc kết quả thời gian hiên trên thiết bị và sử dụng công thức để tính tốc độ trung bình và tốc độ tức thời.

- Súng bắn tốc độ + Khởi động súng

+ Đưa súng hướng về phía vật chuyển động và thực hiện thao tác bấm + Thực hiện, trên máy sẽ hiện lên tốc độ

Ưu và nhược điểm của các thiết bị

(8)

Cổng quang điện Đồng hồ bấm giây Súng bắn tốc độ Ưu

điểm

Kết quả chính xác hơn do không phụ thuộc người thực hiện.

Nhanh, đơn giản, dễ thực hiện.

Đo trực tiếp tốc độ tức thời với độ chính xác cao.

Nhược điểm

Lắp đặt phức tạp, chỉ đo được cho các vật có kích thước phù hợp để có thể đi qua được cổng quang điện.

Kém chính xác do phụ thuộc vào phản xạ của người bấm đồng hồ.

Giá thành cao.

Vận dụng trang 39 Vật Lí 10: Hãy tìm hiểu nguyên tắc đo tốc độ tức thời của tốc kế ô tô hoặc xe máy (Hình 4.3).

Lời giải:

Khi khởi động xe, để tính được vận tốc của xe máy cần đo được tốc độ vòng quay của bánh xe hoặc hộp số thông qua cáp chủ động (gồm nhiều cuộn lò xo cuốn quanh trục tung tâm). Theo đó, khi trục trung tâm quay sẽ kết nối với hộp số và truyền dữ liệu về đồng hồ đo tốc độ.

Tài liệu tham khảo

Tài liệu liên quan

- Không được sử dụng người dưới 18 tuổi để vận hành các thiết bị bức xạ, làm việc với các nguồn phóng xạ, chăm sóc người bệnh được điều trị bằng các đồng vị phóng

- Đơn vị cơ bản của cường độ dòng điện là ampe (A).. Xác định thứ nguyên và đơn vị của k trong hệ SI.. Vậy để đo được khối lượng riêng của một quả cân ta thực hiện

Vận động viên bơi được quãng đường 2l, nhưng lúc bơi theo chiều dương, lúc bơi ngược chiều dương.. Câu hỏi 6 trang 27 Vật Lí 10: Xét hai xe máy cùng xuất phát tại bưu

Ví dụ 2: người phụ nữ đạp xe đạp, họ thấy đầu van xe đạp chuyển động có quỹ đạo tròn so với trục bánh xe nhưng người đứng bên đường thấy quỹ đạo đầu van xe đạp chuyển

- Chọn gốc tọa độ tại ngay vị trí viên bi bắt đầu chuyển động (nam châm lúc đầu được gắn với nam châm điện ngay sát chùm tia hồng ngoại của cổng quang điện A). - Chọn

Câu hỏi 1 trang 48 Vật Lí 10: Thực hiện thí nghiệm thả đồng thời một viên bi và một tờ giấy từ cùng một độ cao. a) Nhận xét về thời gian di chuyển từ khi bắt đầu thả

Câu hỏi 4 trang 52 Vật Lí 10: Khi quả tạ được ném từ độ cao h sao cho vận tốc ban đầu hợp với phương ngang một góc α, hãy dự đoán các yếu tố ảnh hưởng đến tầm xa quả tạ.

Vận tốc của một vật là không đổi nếu nó chuyển động với tốc độ không đổi theo một hướng xác định. Nếu vật di chuyển theo đường cong thì vận tốc của vật là thay