Thảo luận các tình huống cần đo tốc độ sau đây và nêu ý kiến của em về việc chọn dụng cụ đo nào là phù hợp.
a) Đo tốc độ của một người.
b) Đo tốc độ của viên bi chuyển động trên mặt bàn.
Hãy thảo luận nhóm về các nội dung sau:
1. Dùng dụng cụ gì để đo quãng đường và thời gian chuyển động của vật?
2. Làm thế nào đo được quãng đường đi được của vật trong một khoảng thời gian và ngược lại?
3. Thiết kế các phương án đo tốc độ và so sánh ưu, nhược điểm của các phương án đó.
1.
- Để đo quãng đường: dùng các loại thước: thước thẳng, thước dây, thước cuộn, …
- Để đo thời gian: dùng đồng hồ bấm giờ, đồng hồ đo thời gian hiện số,..
2.
- Để đo được quãng đường đi được của vật chuyển động trong một khoảng thời gian, ta cho xe chuyển động trên một máng thẳng có sẵn vạch chia, sau đó đo khoảng cách từ vị trí vật xuất phát cho đến vị trí vật dừng lại.
- Để đo thời gian di chuyển của vật trên một quãng đường, ta sử dụng đồng hồ bấm giây để đo từ thời điểm vật xuất phát đến thời điểm vật dừng lại.
3.
a) Hai phương án để đo tốc độ:
Phương án 1: Dùng 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 khi vượt qua vạch đích.
- Dùng công thức \(v=\dfrac{s}{t}\) để tính tốc độ.
Phương án 2: Dùng cổng quang điện và đồng hồ đo thời gian hiện số.
- Đo khoảng cách giữa 2 cổng quang điện (đọc trên thước đo gắn với giá đỡ). Khoảng cách này chính là quãng đường s mà vật chuyển động.
- Bấm công tắc để vật bắt đầu chuyển động.
- Khi vật đi qua cổng quang điện thứ 1 thì đồng hồ bắt đầu đo.
- Khi vật đi qua cổng quang điện thứ 2 thì đồng hồ ngừng đo.
- Đọc số chỉ thời gian hiển thị trên đồng hồ đo thời gian hiện số chính là thời gian của vật chuyển động trên quãng đường.
- Dùng công thức \(v=\dfrac{s}{t}\) để tính tốc độ.
b) So sánh ưu, nhược điểm của hai phương án:
| Ưu điểm | Nhược điểm |
Phương án 1 | Dễ thiết kế, dễ thực hiện. | Sai số lớn do liên quan đến các yếu tố khách quan như thao tác bấm đồng hồ chưa khớp với thời điểm xuất phát hoặc kết thúc, sai số do dụng cụ... |
Phương án 2 | Kết quả đo chính xác, sai số nhỏ. | Chi phí đắt, thiết bị cồng kềnh. |
Đo tốc độ trung bình và tốc độ tức thời của viên bi thép chuyển động trên máng nghiêng.
Học sinh tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên.
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?
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?
- 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 |
Theo em, để xác định tốc độ chuyển động người ta phải đo những đại lượng nào và dùng những dụng cụ nào để đo? Tại sao?
Để xác định tốc độ chuyển động, người ta phải đo quãng đường và thời gain chuyển động của vật
Dụng cụ:
+ Quãng đường: thước đo độ dài
+ Thời gian: sử dụng đồng hồ bấm giây
Làm thế nào để đo được tốc độ chuyển động của vật bằng dụng cụ thí nghiệm thực hành?
Để đo được tốc độ chuyển động của vật bằng dụng cụ thí nghiệm thực hành ta cần đo thời gian và quãng đường chuyển động của vật đó.
Em hãy lựa chọn các cụ đo phù hợp để đo thời gian cho mỗi hoạt động sau và giải thích chọn đó.
a) Một người đi xe điểm A đến điểm B.
b) Một viên bi sắt động trên máng nghiêng.
a) quãng đường đủ lớn nên ta sẽ chọn sử dụng đồng hồ bấm giây
b) quãng đường viên bi chuyển động không khá lớn nên ta sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số
Chỉ ra kết luận sai trong các kết luận sau :
A. Độ lớn của vận tốc cho biết sự nhanh, chậm của chuyện động.
B. Độ lớn của vận tốc được xác định bằng độ dài quãng đường đi được trong thời gian chuyển động.
C. Đơn vị hợp pháp của vận tốc là m/s và km/h.
D. Tốc kế là dụng cụ để đo độ lớn của vận tốc.
B.Độ lớn của vận tốc được xác định bằng độ dài quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian.
Để đo tốc độ chuyển động của quả bóng trên sàn nhà bằng đồng hồ đeo tay và bằng ứng dụng đo thời gian trên điện thoại di động. So sánh hai kết quả đo và nhận xét.
- Cố định quãng đường mà quả bóng di chuyển bằng cách đánh dấu các vị trí xuất phát và kết thúc, sau đó dùng thước đo có GHĐ phù hợp để đo quãng đường.
Giả sử đo được quãng đường là 5 m.
- Dùng đồng hồ và ứng dụng đo thời của quả bóng, từ đó tính được tốc độ.
- Em có thể tham khảo bảng kết quả sau
Lần đo | Đo bằng đồng hồ đeo tay | Đo bằng ứng dụng đo thời gian trên điện thoại di động | ||
Thời gian (s) | Tốc độ (m/s) | Thời gian (s) | Tốc độ (m/s) | |
1 | 11 | 0,45 | 11,56 | 0,43 |
2 | 12 | 0,42 | 12,01 | 0,42 |
3 | 10 | 0,50 | 11,50 | 0,43 |
Nhận xét: Kết quả đo trên hai thiết bị gần bằng nhau.
Sử dụng ứng dụng đo thời gian trên điện thoại di động có độ chính xác cao, sai số ít.