Tiêu đề CHỦ ĐỀ 3 - THỰC HÀNH TÍNH SAI SỐ TRONG PHÉP ĐO. GHI KẾT QUẢ ĐO - GV.docx ✅

Chủ đề 3 : THỰC HÀNH TÍNH SAI SỐ TRONG PHÉP ĐO. GHI KẾT QUẢ ĐO – YCCĐ: Một số loại sai số đơn giản hay gặp khi đo các đại lượng vật lí và cách khắc phục chúng I – TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Các loại sai số 1.1. Sai số hệ thống - Sự sai lệch do đặc điểm và cấu tạo của dụng cụ đo các đại lượng Vật lí gây ra gọi là sai số hệ thống. - Sai số hệ thống có tính quy luật và lặp lại ở tất cả các lần đo. - Nguyên nhân dẫn đến sai số hệ thống: Xuất phát từ dụng cụ đo Ví dụ: Vạch đo đầu không đúng số 0. Xuất phát từ độ chia nhỏ nhất của dụng cụ đo (gọi là sai số dụng cụ, thường được xác định bằng một nửa độ chia nhỏ nhất) - Đối với một số dụng cụ, sai số hệ thống thường xác định bằng một nửa độ chia nhỏ nhất hoặc bằng một độ chia nhỏ nhất. - Cách khắc phục: hiệu chỉnh dụng cụ trước khi đo, lựa chọn dụng cụ đo phù hợp, thao tác đo đúng cách. 1.2. Sai số ngẫu nhiên - Sai số xuất phát từ sai xót, phản xạ của người làm thí nghiệm hoặc từ nhũng yếu tố bên ngoài gọi là sai số ngẫu nhiên. - Sai số này thường có nguyên nhân không rõ ràng và dẫn đến sự phân tán của các kết quả đo xung quanh một giá trị trung bình. - Cách khắc phục: thực hiện phép đo nhiều lần và lấy giá trị trung bình để hạn chế sự phân tán của số liệu đo. 2. Cách xác định sai số phép đo Ví dụ : Góc quan sát khác nhau sẽ đọc giá trị đo khác nhau ở mỗi lần đo
 Giá trị trung bình của đại lượng cần đo khi tiến hành phép đo nhiều lần:  Sai số tuyệt đối ứng với mỗi lần đo:  Sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo được xác định theo công thức  Sai số tuyệt đối của phép đo: Trong đó sai số dụng cụ thường được xem có giá trị bằng một nữa độ chia nhỏ nhất với những dụng cụ đơn giản như thước kẻ, cân bàn, bình chia độ,…  Giá trị A của một đại lượng vật lí thường được ghi dưới dạng  Sai số tương đối (tỉ đối) được xác định bằng tỉ số giữa hai số tuyệt đối và giá trị trung bình của đại lượng cần đo theo công thức Sai số tương đối (tỉ đối) cho biết mức độ chính xác của phép đo 3. Cách xác định sai số trong phép đo gián tiếp  Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu bằng tổng sai số tuyệt đối của các số hạng: Nếu thì  Sai số tương đối của một tích hoặc thương bằng tổng sai số tuyệt đối của các thừa số: Nếu thì Nếu A thì 4. Cách ghi kết quả đo Kết quả đo đại lượng A được ghi dưới dạng một khoảng giá trị + : là sai số tuyệt đối thường được viết đến chữ số có nghĩa tới đơn vị của ĐCNN trên dụng cụ đo. + Giá trị trung bình được viết đến bậc thập phân tương ứng với .  Lưu ý:  Quy ước viết giá trị: Sai số tuyệt đối A thường được viết đến một hoặc hai chữ số có nghĩa. Còn giá trị trung bình được viết đến bậc thập phân tương ứng. Ví dụ: s = 1,52723 m; s = 0,002 m thì: s = (1,527  0,002) m.  Khi thực hiện các phép tính, phải đảm bảo rằng kết quả cuối cùng có cùng số chữ số có nghĩa với số có ít chữ số có nghĩa nhất được sử dụng trong phép tính. Ví dụ: Tích của các độ dài 12,5m; 16m và 15,88m phải được viết là 3,2.10 3 m 3 vì số chữ số có nghĩa của 16 là 2 chữ số có nghĩa. 5. Nguyên tắc đếm số chữ số có nghĩa - Nguyên tắc 1: Tất cả các số khác 0 là chữ số có nghĩa. Ví dụ: 1,12 có 3 chữ số có nghĩa; 299792459 có 9 chữ số có nghĩa. - Nguyên tắc 2: Các số 0 ở giữa các số khác 0 là số có nghĩa. Ví dụ: 1001 có 4 chữ số có nghĩa; 1,03 có 3 chữ số có nghĩa.
- Nguyên tắc 3: Các số 0 ở cuối của số thập phân là các số có nghĩa. Ví dụ: 1,30 có 3 chữ số có nghĩa; 12,400 có 5 chữ số có nghĩa. - Nguyên tắc 4: Các số 0 ở đầu là các số không có nghĩa. Ví dụ: 001 có 1 chữ số có nghĩa; 0,13 có 2 chữ số có nghĩa; 0,00005 có 1 chữ số có nghĩa. II – BÀI TẬP VÍ DỤ Ví dụ 1. Dùng một thước có ĐCNN là 1 mm và một đồng hồ đo thời gian có ĐCNN 0,01s để đo 5 lần thời gian chuyển động của chiếc xe đồ chơi chạy bằng pin từ điểm A (v A  = 0) đến điểm B. Các giá trị vào như bảng Lần đo 1 2 3 4 5 S (m) 0,649 0,651 0,654 0,653 0,650 t (s) 3,49 3,51 3,54 3,53 3,50 Tính: a) Giá trị trung bình của quãng đường và thời gian chuyển động của xe. b) Sai số tuyệt đối trung bình của quãng đường và thời gian chuyển động của xe. c) Sai số phép đo quãng đường và thời gian chuyển động của xe. d) Sai số tỉ đối của phép đo vận tốc là bao nhiêu? (Kết quả lấy đến 2 chữ số sau dấu phẩy thập phân). e) Viết kết quả đo được vận tốc chuyển động của xe. Hướng dẫn giải a) - Giái trị trung bình của quãng đường: - Giái trị trung bình của thời gian: b) - Sai số tuyệt đối mỗi lần đo quãng đường: - Sai số tuyệt đối trung bình của quãng đường - Sai số tuyệt đối mỗi lần đo thời gian: - Sai số tuyệt đối trung bình của thời gian c) - Sai số phép đo quãng đường:
- Sai số phép đo thời gian: d) Sai số tỉ đối của phép đo vận tốc: e) - Vận tốc trung bình: - Sai số phép đo vận tốc: m/s - Kết quả đo được vận tốc chuyển động của xe: Ví dụ 2. Một học sinh muốn xác định gia tốc trọng trường g bằng cách thả rơi một quả bóng từ độ cao s và dùng đồng hồ để bấm thời gian rơi t của quả bóng, thu được bảng số liệu sau: (Độ chia nhỏ nhất của đồng hồ là 0,001s) Lần đo Lần 1 Lần 2 Lần 3 Thời gian t (s) 0,398 0,399 0,408 Tính: a) Sai số tuyệt đố của phép đo thời gian. b) Giá trị trung bình của gia tốc trọng trường. Cho biết và . c ) Viết kết quả đo gia tốc trọng trường. Hướng dẫn giải a) Giá trị trung bình: Sai số mỗi lần đo: Kết quả của thời gian: b) Cho và . Giá trị trung bình của gia tốc trọng trường c) Kết quả của gia tốc trọng trường: Sai số tỉ đối: Kết quả phép đo gia tốc g: III – BÀI TẬP PHÂN DẠNG THEO MỨC ĐỘ 1. Câu trắc nhiệm nhiều phương án lựa chọn ( 4,5 điểm ) Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án. (Mỗi câu trả lời đúng thí sinh được 0,25điểm) A. MỨC ĐỘ BIẾT VÀ HIỂU