Tiêu đề CHỦ ĐỀ 6 - ĐO TỐC ĐỘ CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG - GV.Image.Marked.pdf ✅

Chủ đề 6 : ĐO TỐC ĐỘ CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG – YCCĐ: + Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án, đo được tốc độ bằng dụng cụ thực hành. + Mô tả được một vài phương pháp đo tốc độ thông dụng và đánh giá được ưu, nhược điểm của chúng. I – TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH Đo tốc đo chuyển động của vật chuyển động 2. CÁC PHƯƠNG ÁN ĐO TỐC ĐỘ 2.1. Phương án 1: Tạo một máng thẳng có độ chia các vạch trên máng, dùng đồng hồ bấm giây để đo thời gian Ưu điểm: Dễ thiết kế, ít tốn chi phí Nhược điểm: Sai số cao do phụ thuộc người đo 2.2. Phương án 2: Sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số có gắn cổng cảm biến. Ưu điểm: Sai số thấp, kết quả đo chính xác hơn phương án 1 Nhược điểm: Chi phí cao, cồng kềnh. 3. CÁC LOẠI TỐC ĐỘ 3.1. Tốc độ tức thời - Tốc độ tức thời là tốc độ ở một thời điểm bất kì trong quá trình chuyển động của vật mà ta xác định. - Đo trực tiếp bằng dụng cụ. - Dụng cụ đo trong thực tế: Tốc kế Ví dụ: + Phương án đo a. Phương án 1: - Đo gián tiếp qua công thức: t d v t  - Cách đo: Tạo một máng thẳng có độ chia các vạch trên máng, dùng đồng hồ bấm giây để đo thời gian. b. Phương án 2
- Đo gián tiếp qua công thức: t d v t  - Cách đo: Tạo một máng thẳng có độ chia các vạch trên máng, dùng đồng hồ đo thời gian hiện số có gắn cổng có thiết bị cảm biến (cổng quang điện). + Dụng cụ đo: - Đồng hồ đo thời gian hiện số, có sai số dụng cụ 0,001 s (1). - Cổng quang điện có vai trò mở/đóng đồng hồ đo (2): 2E mở, 2F đóng. - Nam châm điện và công tắc có vai trò giữ/thả viên bi thép (3). - Máng có giá đỡ bằng hợp kim nhôm, có gắn thước đo góc và dây rọi. Thước thẳng độ chia nhỏ nhất là 1 mm (4). - Viên bi thép (5). - Giá đỡ có đế ba chân, có vít chỉnh cân bằng và trụ thép (6). - Thước cặp đo đường kính viên bi thép (7). 3.2. Tốc độ trung bình - Tốc độ trung bình là đại lượng để xác định độ nhanh hay chậm của chuyển động, được xác định bằng quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian - Đo gián tiếp qua công thức: S v t  - Cách đo: Tạo một máng thẳng có độ chia các vạch trên máng, dùng đồng hồ đo thời gian hiện số có gắn cổng có thiết bị cảm biến (cổng quang điện). - Dụng cụ đo:
- Đồng hồ đo thời gian hiện số, có sai số dụng cụ 0,001 s (1). - Cổng quang điện có vai trò mở/đóng đồng hồ đo (2): 2E mở, 2F đóng. - Nam châm điện và công tắc có vai trò giữ/thả viên bi thép (3). - Máng có giá đỡ bằng hợp kim nhôm, có gắn thước đo góc và dây rọi. Thước thẳng độ chia nhỏ nhất là 1 mm (4). - Viên bi thép (5). - Giá đỡ có đế ba chân, có vít chỉnh cân bằng và trụ thép (6). 4. TIẾN HÀNH ĐO TỐC ĐỘ CHUYỂN ĐỘNG 4.1. Các bước tiến hành thí nghiệm a. Tốc độ tức thời - Bước 1: Lắp và bố thí thí nghiệm như Hình 1. - Bước 2: Sử dụng thước cặp đo đường kính của viên bi thép, sau đó ghi số liệu vào trong báo cáo thực hành. - Bước 3: Nới vít và đặt cổng quang điện E cách chân dốc của máng nghiêng, nới vít và đặt cổng quang F đến vị trí sao cho khoảng cách giữa 2 cổng quang điện E và F bằng đường kính D của viên bi thép. - Bước 4: Nối hai cổng quang điện E, F với hai ổ cắm A, B ở mặt sau đồng hồ đo thời gian. Đặt MODE ở A hoặc B. Bật công tắc để nam châm điện và đồng hồ hiện số hoạt động. - Bước 5: Đặt viên bi thép lên máng nghiêng tại vị trí tiếp xúc với nam châm điện (5) (viên bi bị giữ tại đây). - Bước 6: Nhấn nút RESET của đồng hồ để chuyển các số hiển thị về giá trị ban đầu 0,000. - Bước 7: Nhấn nút của hộp công tắc kép để ngắt điện vào nam châm, viên bi lăn xuống và chuyển động đi qua hai cổng quang điện E, F. - Bước 8: Ghi lại các giá trị thời gian hiển thị trên đồng hồ - Bước 9: Thực hiện lại các bước 5,6,7,8 ba lần và ghi vào trong báo cáo thực hành. b. Tốc độ trung bình - Bước 1: Lắp và bố thí thí nghiệm như Hình 2. - Bước 2: Nới vít cổng quang điện, dịch chuyển cổng quang điện E và F đến vị trí thích hợp và vặn chặt để định vị. Đo quãng đường EF và ghi vào bảng số liệu trong báo cáo thực hành. - Bước 3: Nối hai cổng quang điện E, F với hai ổ cắm A, B ở mặt sau đồng hồ đo thời gian. Đặt MODE ở A  B. Bật công tắc để nam châm điện và đồng hồ hiện số hoạt động. - Bước 4: Đặt viên bi thép lên máng nghiêng tại vị trí tiếp xúc với nam châm điện (5) (viên bi bị giữ tại đây). - Bước 5: Nhấn nút RESET của đồng hồ để chuyển các số hiển thị về giá trị ban đầu 0,000. - Bước 6: Nhấn nút của hộp công tắc kép để ngắt điện vào nam châm, viên bi lăn xuống và chuyển động đi qua hai cổng quang điện E, F. - Bước 7: Ghi lại các giá trị thời gian hiển thị trên đồng hồ - Bước 8: Thực hiện lại các bước 3,4,5,6 ba lần và ghi vào trong báo cáo thực hành. 4.2. Các bước xử lý kết quả đo thí nghiệm - Bước 1: Tính sai số phép đo đường tính d (quãng đường S) và thời gian t của viên bi thép. Trong đó: + Δd (S )bằng nửa ĐCNN của thước đo. + Δt theo công thức bảng dưới đây: Lần đo Lần 1 Lần 2 Lần 3 Giá trị TB Sai số tuyệt đối TB Sai số phép đo t
Thời gian t (s) t1 t2 t3 1 2 3 3 t t t t    1 2 3 3 t t t t t t t        t  t - Bước 2: Tính sai số phép đo tốc độ tức thời t v và tốc độ trung bình v của viên bi thép theo công thức bảng dưới đây và ghi vào báo cáo thực hành. Giá trị trung bình Sai số tỉ đối Sai số phép đo Tốc độ tức thời t d v t  t d t v d t d t          . t t t t t t tv d t v v v v v v d t                  Tốc độ trung bình S v t  S t v S t S t          . . v S t v v v v v v S t                  - Bước 3: Viết kết quả đo tốc độ tức thời t v và tốc độ trung bình v của viên bi thép vào báo cáo thực hành: ; 5. ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM MỘT SỐ THIẾT BỊ THÔNG DỤNG ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ ĐO TỐC ĐỘ 5.1. Đồng hồ bấm giấy kết hợp thước đo a. Ưu điểm - Nhanh, đơn giản, dễ thực hiện. - Dễ bố trí thí nghiệm. - Giá thành rẻ so với các dụng cụ khác. - Đo được tốc độ tức thời hoặc tốc độ trung bình của vật chuyển động. b. Nhược điểm - Phụ thuộc vào phản xạ của người bấm đồng hồ, đọc kết quả đo chiều dài dẫn đến kết quả đo không chính xác. 5.2. Cổng quang điện gắn với đồng hồ hiện số và giá đỡ có gắn thước. t t v  v  v v  v  v