[Sách mới] Soạn Vật lí 10 Bài 3 CTST: Đơn vị và sai số trong vật lí

Hướng dẫn Soạn Vật lí 10 Bài 3 CTST : Đơn vị và sai số trong vật lí ngắn gọn nhất bám sát nội dung SGK Vật lí 10 trang 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 bộ CTST theo chương trình sách mới.

Bài 3: Đơn vị và sai số trong vật lí Sách mới - Vật Lí 10 CTST 

Trả lời câu hỏi trang 15 Vật Lí 10: 

Mở đầu

Câu 1: Khi tiến hành đo một đại lượng vật lí, ta cần quan tâm đến đơn vị. Vậy, có những loại đơn vị nào? Ngoài ra, không có phép đo nào có thể cho ta kết quả thực của đại lượng cần đo mà luôn có sai số. Ta có thể gặp phải những loại sai số nào và cách hạn chế chúng ra sao?

Lời giải:

- Các loại đơn vị đo:

+ Đơn vị đo độ dài: m, km, cm, …

+ Đơn vị đo vận tốc, tốc độ: m/s, km/h, …

+ Đơn vị đo thời gian: giây, giờ, phút, …

+ Đơn vị đo lực: Niuton (N)

- Các loại sai số có thể gặp:

+ Sai số ngẫu nhiên

+ Sai số hệ thống

- Cách hạn chế các loại sai số:

+ Khắc phục sai số ngẫu nhiên: thực hiện nhiều lần đo, lấy giá trị trung bình để hạn chế sự phân tán của số liệu đo.

+ Khắc phục sai số hệ thống: thường xuyên hiệu chỉnh dụng cụ đo, sử dụng thiết bị đo có độ chính xác cao.

Câu 2: Kể tên một số đại lượng vật lí và đơn vị của chúng mà các em đã được học trong môn Khoa học tự nhiên.

Lời giải:

Một số đại lượng vật lí và đơn vị của chúng:

+ Quãng đường: m

+ Thời gian: s

+ Nhiệt độ: K

+ Khối lượng chất: mol

+ Năng lượng: J

+ Khối lượng: kg

Trả lời câu hỏi trang 16 Vật Lí 10: 

Câu 1: Phân biệt đơn vị và thứ nguyên trong Vật lí.

Lời giải:

Đơn vị

Thứ nguyên

- Đơn vị đo lường là đại lượng vật lý được xác định làm đơn vị chuẩn và được dùng thống nhất trong phạm vi cả nước theo quy định của pháp luật hiện hành để xác định trọng lượng, khối lượng, kích thước hay trạng thái… của một sự vật, hiện tượng. - Đơn vị đo lường bao gồm các đơn vị cơ bản, đơn vị dẫn xuất, đơn vị hợp pháp. Trong các đơn vị đo có một số đơn vị mà độ lớn được chọn độc lập với những đơn vị khác, đó là những đơn vị cơ bản như: mét, giây, kilogam… - Hệ thống đơn vị đo lường chính xác và được sử dụng phổ biến nhất là hệ thống đo lường quốc tế hay còn được gọi là hệ thống đo lường SI. Ví dụ: + Đơn vị của chiều dài là m, đơn vị thời gian là s. Đơn vị dẫn xuất tốc độ là m/s. + Đơn vị hợp pháp của tốc độ là m/s.

- Thứ nguyên của một đại lượng là quy luật nêu lên sự phụ thuộc của đơn vị đo đại lượng đó vào các đơn vị cơ bản. - Thứ nguyên của một đại lượng X được biểu diễn dưới dạng [X]. - Thứ nguyên là sự tổng quát hóa của đơn vị, trong đó ta không còn coi trọng đến sự thể hiện cụ thể của đơn vị nữa mà chỉ xét đến bản chất của đơn vị đó. Thí dụ như km, inch, μm, dặm, hải lý là các đơn vị khác nhau nhưng chúng có một bản chất chung, đó là khoảng cách hay chiều dài, như vậy các đơn vị này có cùng thứ nguyên. - [X] có thể được biểu diễn bằng một đơn thức lập bởi tích của các thứ nguyên cơ bản với số mũ nào đó. Các số mũ này có thể dương hay âm. Cách biểu diễn này được gọi là công thức thứ nguyên. Ví dụ: Gia tốc là sự biến đổi của vận tốc trong một đơn vị thời gian: [gia tốc] = [vận tốc] / [thời gian]=L.T−1 / T = L.T-2

Trả lời câu hỏi trang 17 Vật Lí 10: 

Câu 1: Phân tích thứ nguyên của khối lượng riêng ρ theo thứ nguyên của các đại lượng cơ bản. Từ đó cho biết đơn vị của ρ trong hệ SI

Lời giải:

Ta có thứ nguyên của khối lượng m là M, thứ nguyên của thể tích V là L³

=> Thứ nguyên của khối lượng riêng ρ là M.L^-3

=> Đơn vị của ρ trong hệ SI là kg/m³ 

Câu 2: Hiện nay có những đơn vị thường được dùng trong đời sống như picômét (pm), miliampe (mA) (ví dụ như kích thước của một hạt bụi là khoảng 2,5 pm; cường độ dòng điện dùng trong châm cứu là khoảng 2 mA). Hãy xác định các đơn vị cơ bản và các tiếp đầu ngữ của 2 đơn vị trên.

Lời giải:

- Đơn vị cơ bản của kích thước là mét (m).

2,5 pm = 2,5.10^-12 m.

- Đơn vị cơ bản của cường độ dòng điện là ampe (A).

2 mA = 2.10^-3 A.

- Các tiếp đầu ngữ của 2 đơn vị trên là

Câu 3: Lực cản không khí tác dụng lên vật phụ thuộc vào vận tốc chuyển động theo công thức F = -k.v² . Biết thứ nguyên của lực là M.L.T^-2 . Xác định thứ nguyên và đơn vị của k trong hệ SI.

Lời giải:

Vận tốc có thứ nguyên là L.T^-1 nên v² có thứ nguyên là L² .T^-2

=> Thứ nguyên của k là [M.L.T⁻² / L.T⁻²] = [M]

=> Đơn vị của k là kg.

Trả lời câu hỏi trang 18 Vật Lí 10: 

Câu 1: Với các dụng cụ là bình chia độ (ca đong) (Hình 3.1a) và cân (Hình 3.1b), đề xuất phương án đo khối lượng riêng của một quả cân trong phòng thí nghiệm.

- Ta có công thức tính khối lượng riêng: ρ=m/V. Vậy để đo được khối lượng riêng của một quả cân ta thực hiện phép đo gián tiếp thông qua công thức liên hệ với các đại lượng đo trực tiếp là khối lượng và thể tích của quả cân.

- Phương án đo khối lượng riêng của một quả cân trong phòng thí nghiệm như sau:

+ Bước 1: Đo khối lượng bằng cân, ta bấm ON/OFF để màn hình hiển thị, đặt quả cân lên, đọc số hiện trên màn là khối lượng của quả cân.

+ Bước 2: Đo thể tích của quả cân bằng bình chia độ, đổ nước vào bình chia độ đến một vạch xác định, ghi lại kết quả đó. Sau đó thả quả cân vào bình chia độ, ghi lại kết quả.

V_{quả cân} = V_nước + _{quả cân} - V_nước

+ Bước 3: Áp dụng công thức tính khối lượng riêng ρ=m/V để tính khối lượng riêng của quả cân.

Trả lời câu hỏi trang 19 Vật Lí 10: 

Câu 1: Quan sát Hình 3.2 và phân tích các nguyên nhân gây ra sai số của phép đo trong các trường hợp được nêu.

Lời giải:

Nguyên nhân gây ra sai số là

+ Hình a: Đặt bút không đúng cách. Cần phải đặt bút song song với thước, một đầu của thước đặt vào vị trí số 0 của thước, đầu còn lại dừng ở vị trí nào của thước thì đó chính là số đo của thước

+ Hình b: Đặt mắt nhìn không đúng cách. Cần phải đặt mắt vuông góc với thước

+ Hình c: Cân điều chỉnh sai số. Cần điều chỉnh kim cân về vạch số 0 của cân.

Câu 2: Quan sát Hình 3.3, em hãy xác định sai số dụng cụ của hai thước đo.

Lời giải:

Sai số dụng cụ được xác định bằng nửa độ chia nhỏ nhất.

a) ĐCNN của thước là 1 cm. Sai số dụng cụ là 0,5 cm.

b) ĐCNN của thước là 0,1 cm. Sai số dụng cụ là 0,05 cm.

Câu 3: Đề xuất những phương án hạn chế sai số khi thực hiện phép đo

Lời giải:

Phương án hạn chế sai số khi thực hiện phép đo là: Thường xuyên hiệu chỉnh dụng cụ đo, sử dụng thiết bị đo có độ chính xác cao.

Trả lời câu hỏi trang 20 Vật Lí 10: 

Câu 1: Để đo chiều dài của cây bút chì, em nên sử dụng loại thước nào trong Hình 3.3 để thu được kết quả chính xác hơn?

Để đo chiều dài của cây bút chì, em nên sử dụng loại thước trong hình 3.3b có ĐCNN là 1 mm vì khi dụng cụ đo có ĐCNN càng nhỏ thì độ chính xác của kết quả đo càng cao.

Câu 2: Một bạn chuẩn bị thực hiện đo khối lượng của một túi trái cây bằng cân như Hình 3.4. Hãy chỉ ra những sai số bạn có thể mắc phải. Từ đó, nêu cách hạn chế các sai số đó.

Lời giải:

Những sai số bạn có thể mắc phải:

+ Sai số hệ thống: cân chưa được hiệu chỉnh về vị trí số 0

+ Sai số ngẫu nhiên: do các yếu tố bên ngoài như gió, bui, hoặc có thể đặt mắt không đúng

Cách hạn chế những sai sót:

+ Hiệu chỉnh cân về vị trí số 0, đặt đĩa cân cho thăng bằng

+ Khi đọc kết quả, mắt hướng về phía mặt cân và vuông góc

Trả lời câu hỏi trang 22 Vật Lí 10: 

Câu 1: Giả sử chiều dài của hai đoạn thẳng có giá trị đo được lần lượt là a = 51 ± 1 cm và b = 49 ± 1 cm. Trong các đại lượng được tính theo các cách sau đây, đại lượng nào có sai số tương đối lớn nhất:

A. a + b

B. a – b

C. a x b

D. a/b

Lời giải:

Câu 2: Bảng 3.4 thể hiện kết quả đo khối lượng của một túi trái cây bằng cân đồng hồ. Em hãy xác định sai số tuyệt đối ứng với từng lần đo, sai số tương đối của phép đo. Biết sai số dụng cụ là 0,1 kg.

Lời giải:

Trả lời câu hỏi trang 22 Vật Lí 10: 

Câu 1: Hãy phân tích thứ nguyên và thiết lập mối quan hệ giữa các đại lượng khối lượng riêng ρ, công suất P, áp suất p với đơn vị cơ bản

Lời giải:

>>> 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 3: Đơn vị và sai số trong vật lí CTST 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!