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: \(v_{TB}=\dfrac{s}{t}\)

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: \({v_{tb}} = \frac{S}{t}\)

* Kết quả thí nghiệm:

1. Tính giá trị trung bình và sai số tuyệt đối của phép đo gia tốc rơi tự do

- Lần 1: \({g_1} = \frac{{2{s_1}}}{{t_1^2}} = \frac{{2.0,4}}{{0,{{285}^2}}} = 9,849(m/{s^2})\)

- Lần 2: \({g_2} = \frac{{2{s_2}}}{{t_2^2}} = \frac{{2.0,4}}{{0,{{285}^2}}} = 9,849(m/{s^2})\)

- Lần 3: \({g_3} = \frac{{2{s_3}}}{{t_3^2}} = \frac{{2.0,4}}{{0,{{285}^2}}} = 9,919(m/{s^2})\)

- Lần 4: \({g_4} = \frac{{2{s_4}}}{{t_4^2}} = \frac{{2.0,4}}{{0,{{285}^2}}} = 9,849(m/{s^2})\)

- Lần 5: \({g_5} = \frac{{2{s_5}}}{{t_5^2}} = \frac{{2.0,4}}{{0,{{286}^2}}} = 9,780(m/{s^2})\)

Gia tốc trung bình là: \(\overline g  = \frac{{9,849 + 9,849 + 9,919 + 9,849 + 9,780}}{5} = 9,849(m/{s^2})\)

Sai số tuyệt đối của gia tốc trong các lần đo

\(\begin{array}{l}\Delta {g_1} = \left| {\overline g  - {g_1}} \right| = \left| {9,849 - 9,849} \right| = 0\\\Delta {g_2} = \left| {\overline g  - {g_2}} \right| = \left| {9,849 - 9,849} \right| = 0\\\Delta {g_3} = \left| {\overline g  - {g_3}} \right| = \left| {9,849 - 9,919} \right| = 0,07\\\Delta {g_4} = \left| {\overline g  - {g_4}} \right| = \left| {9,849 - 9,849} \right| = 0\\\Delta {g_5} = \left| {\overline g  - {g_5}} \right| = \left| {9,849 - 9,780} \right| = 0,069\end{array}\)

Sai số tuyệt đối trung bình là: \(\overline {\Delta g}  = \frac{{\Delta {g_1} + \Delta {g_2} + \Delta {g_3} + \Delta {g_4} + \Delta {g_5}}}{5} = 0,028\)

Suy ra kết quả: \(g = 9,849 \pm 0,028\)

2. Trong thí nghiệm người ta dùng trụ thép làm vật rơi nhằm mục đích khi ta thả vật rơi thì xác suất phương rơi của vật chắn tia hồng ngoại ở cổng quang điện cao, giúp ta thực hiện thí nghiệm dễ dàng hơn

- Có thể dùng vật thả rơi là viên bi thép, nhưng xác suất khi thả rơi viên bi có phương rơi không chắn được tia hồng ngoại cao hơn khi dùng trụ thép, nên khi làm thí nghiệm với viên bi ta cần căn chỉnh và thả theo đúng phương của dây rọi.

3. Xử lí số liệu và vẽ đồ thị:

- Các bước tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình 8.2

+ Lắp nam châm điện ở đầu trên của thanh nhôm, nối với cổng A của đồng hồ điện tử thông qua công tắc điện.

+ Cổng quang điện ở dưới, cách nam châm điện một đoạn d và được nối vào cổng B của đồng hồ.

Bước 2: Điều chỉnh cho giá đỡ thẳng đứng bằng các vít ở đế sao cho quả nặng của dây dọi sẽ nằm ở tâm lỗ tròn. Thiết lập đồng hồ thời gian hiện số chế độ A  B để đo thời gian từ lúc thả đến khi vật chắn cổng quang điện.

Bước 3: Đặt vật rơi vào vị trí nam châm điện, dùng êke vuông ba chiều để xác định vị trí ban đầu của vật. Ấn nút RESET trên mặt đồng hồ để đưa chỉ thị số về giá trị 0.000. Nhấn công tắc điện để kích thích vật rơi và khởi động đồng hồ đo thời gian hiện số.

Bước 4: Khi vật rơi và chắn các tia hồng ngoại của cổng quang điện, đồng hồ sẽ dừng. Đọc thời gian rơi trên đồng hồ và ghi số liệu vào bảng.

- Các em tự tiến hành thí nghiệm

Từ h = a t 2 /2 tính được a = 2h/ t 2

Từ 5 mg - T = 5ma và 4mg - T = -4ma

Suy ra giá trị của g = 18h/ t 2  = 18.1/ 1 , 4 2  ≈ 9,18 m/ s 2

Chọn đáp án C.

- 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.

- 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 1 chọn đáp án A