Bài 6. Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng trang 36, 37, 38, 39 Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo

Muốn biết chuyển động của một vật 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. Tìm hiểu thang đo thời gian và chức năng của các chế độ đo (MODE) trên đồng hồ đo thời gian hiện số. 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)

Quảng cáo
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn

Câu hỏi tr 36

Mở đầu: Muốn biết chuyển động của một vật 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?

Phương pháp giải:

Liên hệ thực tế.

Lời giải chi tiết:

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

+ Sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số

+ Sử dụng đồng hồ bấm giây

+ 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, dễ thực hiện

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

Nhược điểm

Chỉ đo được tốc độ của các vật được thực hiện trong phòng thí nghiệm

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

Giá thành cao

1. 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)

Phương pháp giải:

Quan sát hình vẽ và vận dụng kiến thức đã học trong KHTN 7

Lời giải chi tiết:

- 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 làm việc A \( \leftrightarrow \) B để đo khoảng thời gian giữa hai điểm A và B. Tại thời điểm A, đồng hồ được cổng quang bật, tại thời điểm B, đồng hồ được cổng quang tắt. Trên mặt đồng hồ xuất hiện số đo thời gian Δt giữa hai thời điểm trên. Cổng C để kết nối với nam châm điện.

2. 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)

Phương pháp giải:

Quan sát hình và vận dụng kiến thức trong SGK trang 37

Lời giải chi tiết:

- Thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ.

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình 6.2. Điều chỉnh đoạn nằm ngang của máng sao cho thước đo độ chỉ 00 . Cố định nam châm điện và cổng quang điện A (đặt cách đoạn chân dốc nghiêng của máng một khoảng 20 cm).

Bước 2: Chọn MODE ở vị trí A (hoặc B) để đo thời gian viên bi chắn cổng quang điện mà ta muốn đo tốc độ tức thời của viên bi ở vị trí tương ứng.

Bước 3: Sử dụng thước kẹp để đo đường kính của viên bi. Thực hiện đo đường kính viên bi khoảng 5 lần và ghi kết quả.

Bước 4: 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 5: Ghi nhận giá trị thời gian hiển thị trên đồng hồ đo.

- Thực hiện phương án thí nghiệm

Học sinh tự thực hành.

Câu hỏi tr 37

Luyện tập: 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.

Phương pháp giải:

Vận dụng cách đo của câu trả lời thảo luận 2

Lời giải chi tiết:

Thiết kế và thực hiện phương án thí nghiệm như câu trả lời thảo luận 2, lấy kết quả thí nghiệm và áp dụng vào công thức tính tốc độ trung bình của viên bi: \({v_{tb}} = \frac{S}{t}\)

Câu hỏi tr 38

3. 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.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học và liên hệ thực tiễn

Lời giải chi tiết:

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 tời vạch đích.

+ Dùng công thức \(v = \frac{S}{t}\) để tính tốc độ trung bình và \(v = \frac{d}{t}\) để tính tốc độ tức thời

- Cổng quang điện

+ Lấy quãng đường trên thiết bị đo

+ Khởi động thiết bị và cho vật đi quan 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

+ Thực hiện, trên máy sẽ hiện lên tốc độ

Ưu và nhược điểm của các thiết bị

 

Đồng hồ bấm giây

Cổng quang điện

Súng bắn tốc độ

Ưu điểm

Nhanh, đơn giản, dễ thực hiện

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

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

Nhược điểm

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

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

Giá thành cao.

 

Câu hỏi tr 39

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

Phương pháp giải:

Tìm hiểu trên internet

Lời giải chi tiết:

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.

  • Bài 5. Chuyển động tổng hợp trang 32, 33, 34, 35 Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo

    Bạn C đứng yên trên sân ga vẫy tay tiễn bạn A và bạn B trên tàu hỏa. Khi tàu chuyển động, bạn C thấy bạn B đang chuyển động ra xa trong khi bạn A lại thấy bạn B đứng yên trên tàu (Hình 5.1). Tại sao. Quan sát Hình 5.2, mô tả chuyển động của: Bé trai (hình 5.2a) đối với mẹ trên thang cuộn và đối với bố cùng em gái đứng yên trên mặt đất.

  • Bài 4. Chuyển động thẳng trang 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo

    Hai bạn đều xuất phát từ cùng một vị trí để đi đến lớp học (Hình 4.1), một bạn đi bộ và một bạn đi xe đạp. Vị trí và tọa độ của một vật có phụ thuộc vào vật làm gốc không? Cho một ví dụ trong thực tiễn để minh họa cho câu trả lời của em.Một vận động viên bơi lội người Mỹ đã từng lập kỉ lục thế giới ở nội dung bơi bướm 100 m và 200 m với thời gian lần lượt là 49,82 s và 111,51 s.

Quảng cáo
close