Làm thế nào để đo được tốc độ chuyển động của vật bằng dụng cụ thí nghiệm thực hành?
Âm thanh truyền trong một môi trường có tốc độ xác định, làm thế nào đo được tốc tốc độ truyền âm trong không khí bằng dụng cụ thí nghiệm?
Tham khảo:
Có nhiều cách để đo tốc độ truyền âm.
- Cách 1: Có thể thả rơi 1 vật xuống một giếng cạn, đo thời gian từ lúc thả rơi đến khi nghe thấy âm thanh từ dưới giếng phản xạ lại. Đo độ sâu của giếng và kết hợp với thời gian đo được (thời gian rơi + thời gian truyền âm) là sẽ tính được tốc độ truyền âm.
- Cách 2: Sử dụng dụng cụ thí nghiệm đo tốc độ truyền âm như hình dưới:
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. |
Thế nào là dụng cụ thí nghiệm? An toàn thí nghiệm, nêu các dụng cụ để đo các đại lượng của vật
Dụng cụ thí nghiệm là dụng cụ dùng để thí nghiệm
Chúc bạn học tốt !
Tại sao phải thực hiện các quy định an toàn trong phòng thực hành? Làm thế nào để đo được kích thước, khối lượng, nhiệt độ,… của một vật thể?
Muốn quan sát những vật có kích thước nhỏ và rất nhỏ, chúng ta dùng dụng cụ nào?
* Phải thực hiện các quy định an toàn vì khi mình thực hiện tốt sẽ đảm bảo được sự an toàn khi tham gia thực hành.
- Phòng thực hành là nơi toàn những hóa chất hóa học nếu không cẩn thận sẽ dễ gây cháy nổ nếu như thiếu sự hiểu biết và bất cẩn.
- Vừa đảm bảo được sự an toàn cho bản thân vừa giữ gìn được đồ dùng thực hành.
* - Để đo kích thước thì ta dùng các loại thước như thước thẳng, thước cuộn,.. tùy trường hợp vào các vật.
- Để đo khối lượng ta cùng cân.
- Để đo nhiệt độ thì ta dùng nhiệt kế để đo.
*Muốn quan sát những vật có kích thước nhỏ ta dùng kính lúp và rất nhỏ, chúng ta dùng dụng cụ kính hiển vi trong phòng thí nghiệm.
Câu 3. Một nhóm học sinh làm thực hành đo tốc độ trung bình được kết quả đo như sau: Đo quãng đường s = 0,5 m với thước đo có ĐCNN là 1 mm. Đo thời gian chuyển động bằng đồng hồ đo thời gian hiện số có sai số dụng cụ 0,001s Lần đo Giá trị trung bình Sai số Lần 1 Lần 2 Lần 3 Thời gian t (s) 0,777 0,780 0,776 Tìm kết quả đo tốc độ trung bình?
Câu 3. Một nhóm học sinh làm thực hành đo tốc độ trung bình được kết quả đo như sau: Đo quãng đường s = 0,5 m với thước đo có ĐCNN là 1 mm. Đo thời gian chuyển động bằng đồng hồ đo thời gian hiện số có sai số dụng cụ 0,001s Lần đo Giá trị trung bình Sai số Lần 1 Lần 2 Lần 3 Thời gian t (s) 0,777 0,780 0,776 Tìm kết quả đo tốc độ trung bình?
\(\overline{v}=\dfrac{s}{t}=\dfrac{0,5}{0,778}=\dfrac{250}{389}\approx0,643m/s\)
\(\overline{\Delta t}=\dfrac{\Delta t_1+\Delta t_2+\Delta t_3}{3}=\dfrac{\left|0,778-0,777\right|+\left|0,778-0,780\right|+\left|0,778-0,776\right|}{3}=\dfrac{1}{600}\)
\(\delta t=\dfrac{\overline{\Delta t}}{t}\cdot100\%;\delta s=\dfrac{\overline{\Delta s}}{s}\cdot100\%\)
\(\delta v=\delta s+\delta t=0,1\%\)
\(\Delta v=\delta v\cdot\overline{v}=0,1\%\cdot\dfrac{250}{389}\approx0,00064\)
Phép đo tốc độ trung bình là \(v=0,643\pm0,00064\)
Pin điện hoá khi sử dụng sau một thời gian thì suất điện động và điện trở trong giảm và đến một mức nào đó sẽ cần thay pin mới. Làm thế nào đo được suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá bằng dụng cụ thí nghiệm?
Tham khảo:
Áp dụng biểu thức hiệu điện thế của đoạn mạch chứa nguồn điện và định luật Ohm đối với toàn mạch để xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa.
Sử dụng các đồng hồ đo điện vạn năng để đo các đại lượng trong mạch điện (đo U và I).
Tiến hành thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí, một học sinh đo được bước sóng của sóng âm là (75 ± 1) (cm), tần số dao động của âm thoa là (440 ± 10) (Hz). Tốc độ truyền âm tại nơi làm thí nghiệm là
A. 330,0 ± 11,0 (m/s).
B. 330,0 ± 11,9 (cm/s).
C. 330,0 ± 11,0 (cm/s).
D. 330,0 ± 11,9 (m/s).
Tiến hành thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí , một học sinh đo được bước sóng của sóng âm là 75 ± 1 cm, tần số dao động của âm thoa là 440 ± 10 Hz. Tốc độ truyền âm tại nơi làm thí nghiệm là
A. 330,0 ± 11,9 m/s.
B. 330,0 ± 11,0 m/s.
C. 330,0 ± 11,0 cm/s.
D. 330,0 ± 11,9 cm/s