Giải Lý 10 Bài 6: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng CTST

Giải Vật lý 10 sách Chân trời sáng tạo

Giải Lý 10 Bài 6 CTST

Mở đầu trang 36 SGK Vật lý 10 CTST
1. Thí nghiệm đo tốc độ
2. Một số phương pháp đo tốc độ

Giải Lý 10 Bài 6: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng CTST được VnDoc.com tổng hợp và xin gửi tới bạn đọc cùng tham khảo. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài viết dưới đây nhé.

Mở đầu trang 36 SGK Vật lý 10 CTST

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 SGK Vật lý 10 CTST: 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).

Giải Lý 10 Bài 6

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 SGK Vật lý 10 CTST: 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

Giải Lý 10 Bài 6

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 $v\;=\;\frac dt$ $v\;=\;\frac dt$ ta sẽ xác định được tốc độ tức thời của viên bi.

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

Giải Lý 10 Bài 6

Lời giải

Bảng 6.1. Bảng kết quả đo đường kính viên bi

	Lần đo					Đường kính trung bình $\overline d$ $\overline d$ (cm)	Sai số Δd (cm)
	Lần 1	Lần 2	Lần 3	Lần 4	Lần 5		Sai số Δd (cm)
Đường kính d (cm)	2,02	2,01	2,01	2,01	2,02	2,014	0,0048

Đường kính trung bình: $\overline d\;=\;\frac{d_1\;+\;d_2\;+\;d_3\;+\;d_4\;+\;d_5}5\;=\;2,014\;cm$ $\overline d\;=\;\frac{d_1\;+\;d_2\;+\;d_3\;+\;d_4\;+\;d_5}5\;=\;2,014\;cm$

Sai số tuyệt đối trung bình trong 5 lần đo: $\overline{\triangle d}\;=\;\frac{\triangle d_1\;+\;\triangle d_2\;+\;\triangle d_3\;+\;\triangle d_4\;+\;\triangle d_5}5\;=\;0,0048\;cm$ $\overline{\triangle d}\;=\;\frac{\triangle d_1\;+\;\triangle d_2\;+\;\triangle d_3\;+\;\triangle d_4\;+\;\triangle d_5}5\;=\;0,0048\;cm$

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

	Lần đo					Thời gian trung bình $\overline t$ $\overline t$ (s)	Tốc độ tức thời $v\;=\;\frac{\overline d}{\overline t}\;(cm/s)$ $v\;=\;\frac{\overline d}{\overline t}\;(cm/s)$	Sai số ∆v (cm)
	Lần 1	Lần 2	Lần 3	Lần 4	Lần 5	Thời gian trung bình $\overline t$ $\overline t$ (s)		Sai số ∆v (cm)
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:

$\overline t\;=\;\frac{t_1\;+\;t_2\;+\;t_3\;+\;t_4\;+\;t_5}5\;=\;0,0444s$ $\overline t\;=\;\frac{t_1\;+\;t_2\;+\;t_3\;+\;t_4\;+\;t_5}5\;=\;0,0444s$

Sai số tuyệt đối trung bình trong 5 lần đo:

$\overline{\triangle t}\;=\;\frac{\triangle t_1\;+\;\triangle t_2\;+\;\triangle t_3\;+\;\triangle t_4\;+\;\triangle t_5}5\;=\;0,00048\;cm$ $\overline{\triangle t}\;=\;\frac{\triangle t_1\;+\;\triangle t_2\;+\;\triangle t_3\;+\;\triangle t_4\;+\;\triangle t_5}5\;=\;0,00048\;cm$

Giải Lý 10 Bài 6

Luyện tập trang 37 SGK Vật lý 10 CTST: 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

Giải Lý 10 Bài 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 $v_{tb}\;=\;\frac st$ $v_{tb}\;=\;\frac st$ 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 SGK Vật lý 10 CTST: 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.

Giải Lý 10 Bài 6

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 $v_{tb}\;=\;\frac st$ $v_{tb}\;=\;\frac st$ để tính tốc độ trung bình và $v\;=\;\frac dt$ $v\;=\;\frac dt$ 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

	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 SGK Vật lý 10 CTST: 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.

Trên đây VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Giải Lý 10 Bài 6: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng CTST. Chắc hẳn qua bài viết bạn đọc đã nắm được những ý chính cũng như trau dồi được nội dung kiến thức của bài viết rồi đúng không ạ? Bài viết đã hướng dẫn cho bạn đọc trả lời các câu hỏi trong SGK Vật lý 10 CTST. Mời các bạn cùng tham khảo thêm tài liệu học tập các môn Hóa học 10 CTST, Toán 10 CTST...

Chia sẻ, đánh giá bài viết

1

1.116

Bài trước

Bài sau