[Sách mới] Soạn Vật lí 10 Bài 6 CTST: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động

Hướng dẫn Soạn Vật lí 10 Bài 6 CTST: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng ngắn gọn nhất bám sát nội dung SGK Vật lí 10 trang 36, 37, 38, 39 bộ CTST theo chương trình sách mới.

Bài 6: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng Vật Lí 10 CTST

Trả lời câu hỏi trang 36 Vật Lí 10: 

Mở đầu

Câu 1: Muốn biết chuyển động của một vật là 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?

Lời giải:

Trong thực tế, để đo tốc độ tức thời ta có thể dùng các cách sau:

- Dùng tốc kế (một thiết bị đo tốc độ giống thiết bị trên xe máy, ô tô....). Cách này tương đối chính xác nhưng phụ thuộc vào độ hiện đại của thiết bị đo.

- Viết phương trình chuyển động của vật, sau đó tính vận tốc và tốc độ dựa theo phương trình chuyển động đó. Cách này phụ thuộc vào việc có thiết lập chính xác được phương trình chuyển động của vật cần đo hay không. Chuyển động càng phức tạp thì phương trình chuyển động càng khó thiết lập.

- Đo quãng đường và thời gian chuyển động trong một khoảng rất nhỏ, sau đó xác định vận tốc tức thời chính là vận tốc trung bình trong khoảng thời gian rất nhỏ đó. Cách này có nhược điểm là phụ thuộc vào thiết bị đo.

Câu 2: Tìm hiểu thang đo thời gian và chức năng của các chế độ đo (MODE) trên đồng hồ đo thời gian hiện số (Hình 6.1).

Lời giải:

- Thang đo: Bên nút thang đo có ghi giới hạn đo (GHĐ) và độ chia nhỏ nhất (ĐCNN) của đồng hồ là: 9,999 s – 0,001 s và 99,99 s – 0,01 s.

- MODE: Núm này dùng để chọn chế độ làm việc của đồng hồ. Chế độ làm việc A ↔ B để đo khoảng thời gian giữa hai điểm A và B. Tại thời điểm A, đồng hồ được cổng quang bật, tại thời điểm B, đồng hồ được cổng quang tắt. Trên mặt đồng hồ xuất hiện số đo thời gian Δt giữa hai thời điểm trên. Cổng C để kết nối với nam châm điện.

Câu 3: Dựa vào bộ dụng cụ thí nghiệm được gợi ý, thiết kế và thực hiện phương án xác định tốc độ tức thời của viên bi tại vị trí cổng quang điện A (hoặc B).

Lời giải:

- Nguyên tắc đo:

Dựa vào việc đo quãng đường và thời gian chuyển động trong một khoảng thời gian nhỏ, sau đó xác định vận tốc tức thời chính là vận tốc trung bình trong khoảng thời gian nhỏ đó. Độ lớn của vận tốc tức thời là tốc độ tức thời.

- Nguyên tắc tiến hành: Đo kích thước của viên bi (thông thường đo đường kính của viên bi), sau đó cho viên bi đi qua cổng A hoặc B của máy đo. Đường kính của viên bi chính là quãng đường chuyển động, còn thời gian chuyển động được hiển thị trên đồng hồ đo. Cuối cùng dựa vào các dữ liệu tính toán được tốc độ tức thời trong các lần đo đó.

- Các bước tiến hành:

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 hoặc khối trụ. 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 tiến hành theo trình tự và điều kiện thí nghiệm của nhà trường.

Trả lời câu hỏi trang 37 Vật Lí 10: 

Câu 1: Dựa vào bộ dụng cụ thí nghiệm được gợi ý, thảo luận để thiết kế (và thực hiện) phương án tốt nhất để xác định tốc độ trung bình của viên bi khi viên bi di chuyển từ cổng quang điện A đến cổng quang điện B.

Lời giải:

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 = S/t

Trả lời câu hỏi trang 38 Vật Lí 10: 

Câu 1: Quan sát Hình 6.3, tìm hiểu và trình bày phương pháp đo tốc độ trung bình và tốc độ tức thời dựa vào những thiết bị trên. Đánh giá ưu và nhược điểm của mỗi phương pháp đo.

Lời giải:

- Phương án đo tốc độ dựa bằng đồng hồ bấm giây

Ưu điểm: Dễ thực hiện, có thể sử dụng để đo các khoảng thời gian linh hoạt từ nhỏ đến lớn. Thích hợp để đo tốc độ trung bình.

Nhược điểm: Độ chính xác không cao do người bấm đồng hồ. Khó đo tốc độ tức thời,

- Phương án dùng cổng quang điện:

Ưu điểm: Dễ thực hiện, độ chính xác cao, không phụ thuộc vào cảm giác của người. Thích hợp để đo tốc độ trung bình và tốc độ tức thời của các vật có kích thước trung bình tới nhỏ.

Nhược điểm: Khó đo chuyển động của các vật có kích thước lớn hoặc chuyển động với quãng đường dài.

- Phương án sử dụng súng bắn tốc độ

Ưu điểm: Độ chính xác rất cao do sử dụng sóng điện từ. Đo được vận tốc tức thời của các vật nhỏ đến lớn và cho kết quả nhanh.

Nhược điểm: Khó sử dụng để đo vận tốc trung bình trên quãng đường dài.

Trả lời câu hỏi trang 39 Vật Lí 10: 

Câu 1: Hãy tìm hiểu nguyên tắc đo tốc độ tức thời của tốc kế ô tô hoặc xe máy (Hình 4.3).

Lời giải:

Khi khởi động xe, để tính được vận tốc của xe máy cần đo được tốc độ vòng quay của bánh xe hoặc hộp số thông qua cáp chủ động (gồm nhiều cuộn lò xo cuốn quanh trục tung tâm). Theo đó, khi trục trung tâm quay sẽ kết nối với hộp số và truyền dữ liệu về đồng hồ đo tốc độ.

>>> Xem toàn bộ: Soạn Vật lý 10 Chân trời sáng tạo

-----------------------------

Trên đây Top lời giải đã cùng các bạn Soạn Vật lí 10 Bài 6 CTST: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng theo chương trình sách mới. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này. Top lời giải đã có đầy đủ các bài soạn cho các môn học trong các bộ sách mới Cánh Diều, Chân trời sáng tạo, Kết nối tri thức. Mời các bạn hãy click ngay vào trang chủ Top lời giải để tham khảo và chuẩn bị bài cho năm học mới nhé. Chúc các bạn học tốt