Nội Dung
Hướng dẫn giải Bài 7. Sai số của phép đo các đại lượng vật lí sgk Vật Lí 10. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 trang 44 sgk Vật Lí 10 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, câu hỏi và bài tập, đi kèm công thức, định lí, chuyên đề có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn vật lý 10, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.
LÍ THUYẾT
SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÍ
I. Phép đo các đại lượng vật lí. Hệ đơn vị SI
1. Phép đo các đại lượng vật lí
– Phép đo một đại lượng vật lí là phép so sánh nó với đại lượng cùng loại được quy ước làm đơn vị.
– Phép so sánh trực tiếp thông qua dụng cụ đo gọi là phép đo trực tiếp.
– Phép xác định một đại lượng vật lí thông qua một công thức liên hệ với các đại lượng đo trực tiếp gọi là phép đo gián tiếp.
2. Đơn vị đo
– Đơn vị đo thường được dùng trong hệ đơn vị SI.
– Hệ đơn vị SI là hệ thống các đơn vị đo các đại lượng vật lí đã được quy định thống nhất áp dụng tại nhiều nước trên thế giới.
– Hệ SI quy định 7 đơn vị cơ bản:
+ Độ dài: mét (m)
+ Nhiệt độ: kenvin (K)
+ Thời gian: giây (s)
+ Cường độ dòng điện: ampe (A)
+ Khối lượng: kilôgam (kg)
+ Cường độ sáng: canđêla (Cd)
+ Lượng chất: mol (mol)
II. Sai số phép đo
1. Các loại sai số
a) Sai số hệ thống
Là sự sai lệch do phần lẻ không đọc được sự chính xác trên dụng cụ (gọi là sai số dụng cụ ΔA’) hoặc điểm 0 ban đầu bị lệch.
Sai số dụng cụ ΔA’ thường lấy bằng nửa hoặc một độ chia trên dụng cụ.
b) Sai số ngẫu nhiên
Là sự sai lệch do hạn chế về khả năng giác quan của con người do chịu tác động của các yếu tố ngẫu nhiên bên ngoài.
2. Giá trị trung bình
Giá trị trung bình khi đo nhiều lần nột đại lượng A được tính:
\( \bar{A}=\dfrac{A_{1}+A_{2}+…+ A_{n}}{n}\)
Đây là giá trị gần đúng nhất với giá trị thực của đại lượng A.
3. Cách xác định sai số của phép đo
– Sai số tuyệt đối ứng với mỗi lần đo là trị tuyệt đối của hiệu giữa giá trị trung bình và giá trị của mỗi lần đo
\(∆A_1 = | \bar{A} – A_1|\); \(∆A_2= | \bar{A} – A_2|\); \(∆A_3 = |\bar{A} – A_3|\) …
– Sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo gọi là sai số ngẫu nhiên và được tính:
\( \bar{\Delta A}=\dfrac{\Delta A_{1}+ \Delta A_{2}+…+\Delta A_{_{n}}}{n}\)
– Sai số tuyệt đối của phép đo là tổng sai số ngẫu nhiên và sai số dụng cụ:
\(∆A =\bar{\Delta A} + ∆A’\)
Trong đó sai số dụng cụ \(∆A’\) có thể lấy bằng nửa hoặc một độ chia nhỏ nhất trên dụng cụ.
4. Cách viết kết quả đo
Kết quả đo đại lượng A được viết dưới dạng \(A = \bar{A} ± ∆A\), trong đó \(∆A\) được lấy tối đa đến hai chữ số có nghĩa còn \( \bar{A}\) được viết đến bậc thập phân tương ứng.
5. Sai số tỉ đối
Sai số tỉ đối δA của phép đo là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị trung bình của đại lượng đo, tính bằng phần trăm δA = \( \dfrac{\Delta A}{\bar{A}}\). 100%
6. Cách xác định sai số của phép đo gián tiếp
– Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu thì bằng tổng các sai số tuyệt đối của các số hạng.
– Sai số tỉ đối của một tích hay thương thì bằng tổng sai số tỉ đối của các thừa số.
– Nếu trong công thức vật lí xác định các đại lượng đo gián tiếp có chứa các hằng số thì hằng số phải lấy đến phần thập phân lẻ nhỏ hơn 1/10 tổng các sai số có mặt trong cùng công thức tính.
– Nếu công thức xác định đại lượng đo gián tiếp tương đối phức tạp và các dụng cụ đo trực tiếp có độ chính xác tương đối cao thì có thể bỏ qua sai số dụng cụ.
CÂU HỎI (C)
Trả lời câu hỏi C1 trang 40 Vật Lý 10
Em hãy cho biết giá trị nhiệt độ chỉ trên nhiệt kế ở Hình 7.1 bằng bao nhiêu?
Trả lời:
Từ hình, ta thấy trong khoảng 10 độ được chia thành 10 vạch ⇒ mỗi vạch chỉ \(1^0\)
⇒ Giá trị nhiệt độ chỉ trên nhiệt kế ở Hình 7.1 là \(33^0\)
Chú ý: Nhiệt kế trên có sai số là 1 độ do vậy ta chỉ có thể xác định được nhiệt độ cần đọc trong khoảng từ 32 độ đến 33 độ, còn phần lẻ không thể đọc được, nhưng do vạch chỉ thị gần sát vạch 33 độ hơn, nên kết quả đọc và ghi ra là 33 độ.
BÀI TẬP
Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 trang 44 sgk Vật Lí 10 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải (câu trả lời) các câu hỏi và bài tập các bạn xem sau đây:
?
Dùng một đồng hồ đo thời gian có độ chia nhỏ nhất 0.001 s để đo n lần thời gian rơi tự do của một vật bắt đầu từ điểm A (vA = 0) đến điểm B, kết quả cho trong Bảng 7.1.
1. Giải bài 1 trang 44 Vật Lý 10
Hãy tính thời gian rơi trung bình, sai số ngẫu nhiên, sai số dụng cụ và sai số phép đo thời gian: Phép đo này trực tiếp hay gián tiếp? Nếu chỉ đo 3 lần (n = 3) thì kết quả đo bằng bao nhiêu?
Bài giải:
| n | t | ∆ti | ∆t’ |
| 1 | 0,398 | 0,006 | 0,001 |
| 2 | 0,399 | 0,005 | 0,001 |
| 3 | 0,408 | 0,004 | 0,001 |
| 4 | 0,410 | 0,006 | 0,001 |
| 5 | 0,406 | 0,002 | 0,001 |
| 6 | 0,405 | 0,001 | 0,001 |
| 7 | 0,402 | 0,002 | 0,001 |
| Trung bình | 0,404 | 0,004 | 0,001 |
Thời gian rơi trung bình: \( \bar{t}=\dfrac{t_1+t_2+t_3+t_4+t_5+t_6+t7}{7}= 0,404s\)
Sai số ngẫu nhiên: \(\bar{∆t} = 0,004 s\)
Sai số dụng cụ: \(∆t’ = 0,001s\)
Sai số tuyệt đối của phép đo: \(\Delta t=\bar{\Delta t} +\Delta t’=0,004+0,001=0,005s\)
Kết quả: \( t=\bar{t} + ∆t = 0,404 ± 0,005 s\)
Đây là phép đo trực tiếp.
Nếu chỉ đo 3 lần (n=3) thì sai số ngẫu nhiên không được tính theo cách lấy trung bình mà lấy giá trị lớn nhất \({\left( {\Delta t} \right)_{\max }}\) trong 3 lần đo. Từ bảng số liệu ta lấy \(\overline {\Delta t} = {\left( {\Delta t} \right)_{\max }} = 0,006\)
Khi đó, sai số phép đo thời gian: \(\Delta t = \overline {\Delta t} + \Delta t’ = 0,006 + 0,001\\ = 0,007(s)\)
Kết quả đo sẽ được như sau: \(t = \overline t \pm \Delta t = 0,404 \pm 0,007(s)\)
2. Giải bài 2 trang 44 Vật Lý 10
Dùng một thước milimet đo 5 lần khoảng cách s giữa hai điểm A,B đều cho một giá trị như nhau bằng 798mm. Tính sai số phép đo này và viết kết quả đo.
Bài giải:
Lập bảng giá trị, ta được:
| Lần đo | \({s_i}\) (mm) | \(\Delta {s_i}\) (mm) | \(\Delta s’\)(mm) |
| 1 | 798 | 0 | |
| 2 | 798 | 0 | |
| 3 | 798 | 0 | |
| 4 | 798 | 0 | |
| 5 | 798 | 0 | |
| Trung bình | 798 | 0 | 1 |
Ta có: \(\overline s = \dfrac{{{s_1} + {s_2} + … + {s_5}}}{5} = 798mm\)
Sai số ngẫu nhiên: \(\overline {\Delta s} = 0mm\)
Sai số dụng cụ: \(\Delta s’ = 1mm\)
⇒ Sai số của phép đo: \(\Delta s = \overline {\Delta s} + \Delta s’ = 0 + 1 = 1mm\)
Kết quả đo: \(s = \overline s \pm \Delta s = 798 \pm 1\left( {mm} \right)\)
3. Giải bài 3 trang 44 Vật Lý 10
Cho công thức tính vận tốc tại B: \( v =\dfrac{2s}{t}\) và gia tốc rơi tự do: \( g =\dfrac{2s}{t^{2}}\).
Dựa vào các kết quả đo ở trên và các quy tắc tính sai số đại lượng đo gián tiếp, hãy tính v, g, ∆v, ∆g, δv, δg và viết các kết quả cuối cùng.
Bài giải:
Áp dụng công thức tính sai số tỉ đối:
\(δv=\dfrac{\Delta v}{\bar{v}}= \dfrac{\Delta S}{\bar{S}}+ \dfrac{\Delta t}{\bar{t}}= \dfrac{1}{798}+\dfrac{0,005}{0,404}\\= 0,014\)
\(δg = \dfrac{\Delta g}{\bar{g}}=\dfrac{\Delta S}{S}+\dfrac{2\Delta t}{\bar{t}}=\dfrac{1}{798}+ 2. \dfrac{0,005}{0,404} \\= 0,026\)
\( \bar{v}=\dfrac{2\bar{S}}{\bar{t}}= 2. \dfrac{0,798}{0,404}= 3,95 m/s\)
\(∆v =\bar{v}.δv = 3,95 . 0,014 = 0,06 m/s\)
\(v = \bar{v}± ∆v = 3,95 ± 0,06 m/s\)
mà \( \bar{g}= \dfrac{2\bar{S}}{\bar{t}^{2}}= \dfrac{2.0,798}{(0,404)^{2}}= 9,78 m/s^2\)
\(∆g = \bar{g}.δg = 9,78.0,026 = 0,25 m/s^2\)
\(g = \bar{g}± ∆g = 9,78 ± 0,25 m/s^2\)
Bài trước:
Bài tiếp theo:
Xem thêm:
- Để học tốt môn Toán 10
- Để học tốt môn Vật Lí 10
- Để học tốt môn Hóa Học 10
- Để học tốt môn Sinh Học 10
- Để học tốt môn Ngữ Văn 10
- Để học tốt môn Lịch Sử 10
- Để học tốt môn Địa Lí 10
- Để học tốt môn Tiếng Anh 10
- Để học tốt môn Tiếng Anh 10 (Sách Học Sinh)
- Để học tốt môn Tin Học 10
- Để học tốt môn GDCD 10
Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 trang 44 sgk Vật Lí 10 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn Vật lý 10 tốt nhất!
“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com“