Kế hoạch dạy vật lý lớp 10 BAI 3

KẾ HOẠCH BÀI DẠY Ngày soạn:…/…/… Ngày dạy:…/…/… TIẾT 4: BÀI : THỰC HÀNH TÍNH SAI SỐ TRONG PHÉP ĐO GHI KẾT QUẢ ĐO I MỤC TIÊU Về lực: 1.1 Năng lực vật lí: ● Nắm vững khái niệm phép đo gián tiếp, phép đo trực tiếp ● Biết áp dụng kiến thức sai số phép đo, tìm hiểu nguyên nhân để tìm cách khắc phục thực hành đo đạc đại lượng Biết thực phép tính ghi kết đo sai số phép đo 1.2 Năng lực chung: ● Năng lực tự học: Biết lựa chọn nguồn tài liệu học tập phù hợp để thực hành tính sai số phép đo ● Năng lực giải vấn đề: Biết phân biệt loại sai số , cách xác định cách ghi kết đo Về phẩm chất: ● Trung thực: đọc số liệu đo ● Trách nhiệm: hồn thành nhiệm vụ thầy giao phó ● Chăm chỉ: tự đọc sách, trả lời nhiệm vụ giao II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Đối với giáo viên: ● SGK, giáo án, giảng powerpoint ● Bộ dụng cụ cần thiết cho việc thực hành như: Xe đồ chơi chạy pin, thước, đồng hồ bấm giây ● Bảng ghi số liệu ví dụ kết thí nghiệm đo tốc độ ● Phiếu học tập Đối với học sinh: SGK, máy tính casio, tài liệu liên quan đến học theo yêu cầu GV 2 - Chuẩn bị theo nhóm: 01 xe đồ chơi chạy pin, thước, đồng hồ bấm giây - Phiếu học tập, giảng powerpoint III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (5 phút) a Mục tiêu: Từ việc cho HS trải nghiệm thực hành phép đo đặt vấn đề gợi mở cho Hs : + Tại có sai khác ? + Số đo xác phải ? + Cách ghi kết cho ? b Nội dung: - GV cung cấp dụng cụ làm thực hành cho HS yêu cầu HS đọc kết đo trả lời câu hỏi mà GV đưa c Sản phẩm học tập: Bước đầu HS biết cách thực phép đo nhận biết có sai khác kết lần đo d Tổ chức thực hiện: Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV mời bạn HS lên bảng đo chiều dài sách - GV cung cấp sách thước đo để HS thực hành yêu cầu HS đọc kết đo - GV hỏi thêm câu hỏi: Dựa vào kiến thức học lớp lớp 7, em nêu số trường hợp sai khác phép đo Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS thực yêu cầu GV Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo luận - HS đọc kết đo trước lớp trả lời câu hỏi GV Bước 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV mời HS chỗ nhận xét , đánh giá kết đo - GV nêu số trường hợp sai khác phép đo: Các em thời điểm, đứng lên cân khác số cân nặng khác chưa? 3 - GV dẫn dắt vào mới: Trên thực tế không phép đo cho ta giá trị đại lượng cần đo, phép đo có sai số Vậy làm để xác định sai số này? Nguyên nhân gây sai số cách khắc phục nào? Số đo xác phải bao nhiêu? Chúng ta tìm hiểu Bài Thực hành tính sai số phép đo Ghi kết đo B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động Phép đo trực tiếp phép đo gián tiếp ( 10 phút) a Mục tiêu: Qua phần HS nhận biết phân biệt khái niệm phép đo trực tiếp phép đo gián tiếp b Nội dung: - GV đưa dụng cụ cho HS yêu cầu HS lập phương án đo tốc độ chuyển động xe ô tô đồ chơi trả lời câu hỏi SGK - HS tiếp nhận dụng cụ, thảo luận để đưa phương án câu trả lời hợp lý cho câu hỏi c Sản phẩm học tập: Thông qua việc lên phương án đo tốc độ xe, HS biết phép đo có sử dụng dụng cụ đo phép đo tính từ kết đo dụng cụ, từ nhận biết phép đo trực tiếp, phép đo gián tiếp d Tổ chức hoạt động: HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập DỰ KIẾN SẢN PHẨM I PHÉP ĐO TRỰC TIẾP VÀ PHÉP - GV yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu phép ĐO GIÁN TIẾP đo trực tiếp gián tiếp Trả lời : - GV chia lớp thành nhóm + Tổ 1,2 : Nhóm 1: Trả lời câu hỏi a b Phương án thực hành : + Tổ 3,4 : Nhóm Trả lời câu hỏi c d Bước : Đánh dấu vạch xuất phát, cho ô - GV đưa cho nhóm HS bộ dụng cụ tơ bắt đầu chuyển động ( điểm A) gồm: ô tô đồ chơi, thước, đồng hồ bấm giây - GV hỏi “ Phương án đo tốc độ chuyển động xe ô tô đồ chơi với dụng cụ thước Bước : Đánh dấu điểm dừng ô tô Đo quãng đường ô tô từ vạch xuất 4 đồng hồ bấm giây gì?” định HS đứng dậy trả lời - Tiếp đến GV cho HS thảo luận câu hỏi SGK phát đến điểm dừng ( điểm B ) Bước 3: Dùng đồng hồ bấm giây để xác a) Để đo tốc độ chuyển động xe cần định thời gian từ lúc ô tô bắt đầu chuyển động đến lúc dừng lại đo đại lượng nào? b) Xác định tốc độ chuyển động xe theo => HS ghi lại kết đo công thức nào? c) Phép đo phép đo trực tiếp? Tại sao? d) Phép đo phép đo gián tiếp? Tại sao? Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - Tiếp nhận dụng cụ, thảo luận phương án để làm thực hành kết hợp với đọc sách để tìm đáp án cho câu hỏi mà GV đưa Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo luận - GV mời đại diện bạn : + Nhóm trình bày câu trả lời cho câu hỏi a b + Nhóm trình bày câu trả lời nhiệm vụ c d a) Để đo tốc độ chuyển động xe cần đo đại lượng : + Quãng đường di chuyển ô tô + Thời gian ô tô hết quãng đường b) Xác định tốc độ chuyển động xe theo công thức : v = s/t c) Phép đo trực tiếp phép đo thời gian (t) quãng đường (s) Vì chúng đo dụng cụ đo đồng hồ thước Kết phép đo đọc trực tiếp dụng cụ đo d) Phép đo gián tiếp phép đo tốc độ (v) Vì xác định thơng qua cơng thức liên hệ với đại lượng đo trực tiếp quãng đường thời gian Bước 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm => Kết luận: vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức + Phép đo trực tiếp là: phép đo đại lượng trực tiếp dụng cụ đo, kết 5 - GV chốt phương án đo tốc độ xe ô tô đồ chơi đo đọc trực tiếp dụng cụ đo => Nêu khái niệm phép đo trực tiếp, phép đo + Phép đo gián tiếp là: phép đo đại gián tiếp lượng không trực tiếp dụng cụ đo, mà thông qua công thức liên hệ với đại lượng đo trực tiếp Hoạt động Sai số phép đo ( 15 phút) a Mục tiêu: - Nhận biết nguyên nhân có sai khác kết đo Từ HS nhận biết dễ dàng sai số phép đo b Nội dung: - GV yêu cầu nhóm thực hành đo lần Sau đưa cho nhóm bảng mẫu để HS ghi số liệu đo - GV hướng dẫn HS thảo luận nguyên nhân sai số quãng đường, thời gian tìm cách khắc phục - GV yêu cầu HS tìm hiểu SGK để biết cách xác định sai số phép đo cách ghi kết đo c Sản phẩm học tập: Biết ghi vào loại sai số cách xác định sai số phép đo Từ hiểu biết nguyên nhân sai số để biết cách khắc phục lần đo đạc d Tổ chức hoạt động: HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập DỰ KIẾN SẢN PHẨM II SAI SỐ PHÉP ĐO Nhiệm vụ Tìm hiểu cách phân loại sai số Phân loại sai số nguyên nhân Trả lời: - GV dẫn dắt: Khi thực phép đo đại Theo em có loại sai số là: Sai số hệ lượng vật lý, ln có sai lệch kết thống sai số ngẫu nhiên - GV yêu cầu HS Tìm hiểu mục phần II - Sai số hệ thống : SGK đặt câu hỏi: “ Theo em có + Nguyên nhân đặc điểm cấu 6 loại sai số nào? Tìm hiểu nguyên nhân tạo dụng cụ gây có cách khắc phục? ” nguyên nhân chủ quan người đo + Cách khắc phục: Hiệu chỉnh dụng cụ trước thực đo người đo cần phải thao tác, quan sát chuẩn xác - Sai số ngẫu nhiên: Khi lặp lại phép đo, ta nhận giá trị khác + Ngun nhân: Sự sai lệch khơng có ngun nhân rõ ràng Có thể thao tác khơng chuẩn, hạn chế tầm nhìn + Cách khắc phục: Tiến hành thí nghiệm nhiều lần tính sai số Sai số gây dụng cụ đo thường lấy nửa độ chia nhỏ dụng cụ Hoặc nhà sản xuất ghi trực tiếp dụng cụ Nhiệm vụ : Tìm hiểu cách xác định sai số phép đo Cách xác định sai số phép đo - GV yêu cầu HS đọc SGK nghiên cứu a) Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối - >GV yêu cầu phần này, HS phải nắm - Khái niệm: Sai số ngẫu nhiên tuyệt được: đối lần đo trị tuyệt đối + Khái niệm sai số ngẫu nhiên tuyệt đối công thức xác định + Khái niệm sai số tỉ đối công thức xác định hiệu số giá trị trung bình lần đo giá trị lần đo phép đo trực tiếp - Công thức: + Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối 7 lần đo: - ; ; Trong đó: +) Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối trung bình n lần đo: => Sai số tuyệt đối phép đo tổng sai số ngẫu nhiên sai số dụng cụ + b) Sai số tỉ đối - Khái niệm: Sai số tỉ đối phép đo tỉ lệ phần trăm sai số tuyệt đối giá trị trung bình đại lượng đo, cho biết mức độ xác phép đo - Cơng thức: 100% Cách xác định sai số phép đo gián tiếp Trả lời: + Sai số tuyệt đối tổng hay hiệu: tổng sai số tuyệt đối Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu cách xác định sai số phép đo gián tiếp số hạng Công thức: A= B+ C 8 ⇨ - GV yêu cầu HS đọc SGK nghiên cứu - GV đưa câu hỏi: Qua tìm hiểu SGK, em nêu quy tắc để tính: + Sai số tuyệt đối tổng hay hiệu + Sai số tỉ đối tích hay thương + Từ sai số tỉ đối để tính sai số tuyệt đối Hãy lấy ví dụ minh họa VD: Gọi quãng đường từ A đến B từ B đến C ⇨ Sai số tuyệt đối quãng đường s từ A đến C là: + Sai số tỉ đối tích hay thương: tổng sai số tỉ sôis thừa số Công thức : A= B+ C ⇨ VD: Trong câu hỏi xác định tốc độ xe ô tô đồ chơi mà ta thực hành mục I, theo cơng thức: v= sai số phép đo là: 100% + 100% Đặc biệt: Nếu A= B ⇨ + Từ sai số tỉ đối để tính sai số tuyệt đối: dựa vào công thức 100% VD: Sử dụng liệu ví dụ sai số tuyệt đối phép đo vận tốc là: Cách ghi kết đo Trả lời: Nhiệm vụ : Tìm hiểu cách ghi kết đo - Kết đo đại lượng A ghi - GV yêu cầu HS nghiên cứu mục SGK dạng khoảng giá trị: 9 trả lời câu hỏi: Em cho biết cách ghi kết đo đại lượng A quy tắc làm tròn Hoặc : số? Trong đó: + Là sai số tuyệt đối thường viết đến chữ số có nghĩa tới đơn vị độ chia nhỏ dụng cụ đo +: giá trị trung bình viết đến bậc thập phân tương ứng với - Quy tắc làm tròn số: + Nếu chữ số hàng bỏ nhỏ chữ số bên trái giữ nguyên + Nếu chữ số hàng bỏ lớn chữ số bên trái tăng thêm đơn vị Trả lời: + HS tự thực hành theo nhóm, đo lần - GV phát cho nhóm biểu mẫu hình 3.1 đây: thời gian chuyển động quãng đường xe ô tô đồ chơi, từ điểm A đến điểm B ( HS tự xác định điểm A B coi A điểm xuất phát, B điểm dừng xe ô tô ) sau trả lời câu hỏi a) Nguyên nhân gây sai khác lần đo là: - Sai số hệ thống: dụng cụ đo: đồng - GV yêu cầu HS thực phép đo lần ghi kết đo vào bảng biểu - GV yêu cầu HS thảo luận câu hỏi phần thảo luận sách GK, trang 19 hồ lúc chạy nhanh lúc chạy chậm pin yếu - Sai số ngẫu nhiên: người đo đặt ô tô bị xê dịch so với điểm xuất phát điểm đích Do động tác bấm 10 10 đồng hồ khơng dứt khốt Do đặt thước để đo qng đường khơng thẳng b) Tính sai số tuyệt đối phép đo s, t điền vào Bảng 3.1 - HS tham khảo liệu sau: - Thực cách tính giá trị cần xác định dòng cuối bảng 3.1 => Sai số tuyệt đối phép đo quãng đường là: =0,00218 (s) 0,004 = 0,00168+ 11 11 0,014 => Sai số tuyệt đối phép đo thời gian = 0,0168+ (s) c) Viết kết đo: - Phép đo s: s = =0,6514 (m) - Phép đo t: t= d) => = = 0,955 = 0,177 (m/s) Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS tiếp nhận biểu mẫu Gv phát - HS đọc thông tin SGK, thực hành đo đại lượng trình xác định tốc độ xe ô tô đồ chơi ghi lại kết đo vào cột quãng đường (s) thời gian(t) - HS thảo luận tìm câu trả lời cho câu hỏi GV yêu cầu việc áp dụng cơng thức liên quan để tính tốn Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo 12 12 luận - Cuối tiết, HS hoàn thành biểu mẫu Gv phát nộp lại cho GV Bước 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, tổng kết chuyển sang nội dung tập vận dụng => Kết luận: - GV tổng kết lại loại sai số, nguyên nhân cách khắc phục - Nêu công thức xác định sai số phép đo - Hướng dẫn HS cách ghi kết đo cho C BÀI TẬP VẬN DỤNG ( 15 phút) a Mục tiêu: HS củng cố lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm b Nội dung: GV giao nhiệm vụ nhà cho HS việc yêu cầu HS hoàn thành trắc nghiệm c Sản phẩm học tập: HS nắm vững vận dụng kiến thức sai số phép đo biết cách ghi kết đo Tìm hiểu nguyên nhân gây sai số để biết cách khắc phục Từ áp dụng để làm tập làm thực hành thực tế d Tổ chức thực hiện: Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV in sẵn câu hỏi giấy phát cho HS tờ (hoặc gởi lên nhóm lớp) yêu cầu HS nhà hoàn thành, đầu tiết sau nộp lại - GV cho HS làm câu lớp Câu 1: Em chọn đáp án đúng: Đâu phép đo gián tiếp ? A Phép đo chiều dài hộp hình chữ nhật 13 13 B Phép đo chiều rộng hộp hình chữ nhật C Phép đo chiều cao hộp hình chữ nhật D Phép đo thể tích hộp hình chữ nhật Câu 2: Chọn đáp án Sai số phép đo bao gồm: A Sai số ngẫu nhiên sai số đơn vị B Sai số ngẫu nhiên sai số hệ thống C Sai số hệ thống sa số đơn vị D Sai số đơn vị sai số dụng cụ Câu 3: Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối lần đo là: A Trị tuyệt đối hiệu số giá trị trung bình lần đo giá trị lần đo phép đo trực tiếp B Tổng sai số ngẫu nhiên sai số dụng cụ C Tỉ lệ phần trăm sai số tuyệt đối giá trị trung bình đại lượng đo D Hiệu số giá trị trung bình lần đo giá trị lần đo phép đo trực tiếp Câu 4: Chọn đáp án sai: A Sai số tuyệt đối tổng hay hiệu tổng sai số tuyệt đối số hạng B Sai số tuyệt đối hiệu hiệu sai số tuyệt đối số hạng C Sai số tỉ đối thương tổng sai số tỉ đối thừa số D Sai số tỉ đối tích tổng sai số tỉ đối thừa số Câu 5: Tiến hành đo chuyển động viên bi bắn xa, ta thu số liệu bảng sau: 14 14 Em tính viên bi là: A 0,00287 B 0,00728 C 0,00782 D 0,00872 Bài tập tổng hợp: Giải thích để đo đại lượng xác, người ta cần phải lặp lại phép đo nhiều lần tính sai số Em tính viên bi câu Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS tiếp nhận câu hỏi, nhà nhớ lại kiến thức học, hoàn thành tập nhà để đầu tiết sau nộp lại cho GV Bước 3: HS báo cáo kết hoạt động - HS chọn đáp án cho câu hỏi 1,2 trả lời trước lớp - HS nộp tập nhà cho GV vào đầu tiết sau Bước 4: GV đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập buổi thực hành - HS nắm vững kiến thức hay chưa? - HS biết thực thao tác đúng, có nổ lúc thực hành hay chưa? => Buổi thực hành hơm có đạt hiệu hay chưa 15 15 *Hướng dẫn nhà ● Xem lại kiến thức học hoàn thành tập nhà ● Xem trước nội dung Bài Độ dịch chuyển quãng đường * Đáp án cho phần tập nhà a) Phần trắc nghiệm 1-D 2-B 3-A 4-B 5-D b) Bài tập tổng hợp: Để đo đại lượng xác, người ta cần phải lặp lại phép đo nhiều lần tính sai số Mục đích để làm giảm sai số ngẫu nhiên đến mức nhỏ tính sai số để xác định độ tin cậy phép đo Em tính viên bi câu => Sai số tuyệt đối phép đo quãng đường là: = 0,00872+ =0,00922 (s) 0,0018 0,0012 => Sai số tuyệt đối phép đo thời gian là: = 0,00104 + (s) 16 c) Viết kết đo: - Phép đo s: s = =0,1106 (m) - Phép đo t: t= d) => = = 0,36 = 1,88 (m/s) 16 ... - HS thực yêu cầu GV Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo luận - HS đọc kết đo trước lớp trả lời câu hỏi GV Bước 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV mời HS chỗ nhận xét , đánh giá kết... 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, tổng kết chuyển sang nội dung tập vận dụng => Kết luận: - GV tổng kết lại loại sai số, nguyên nhân cách khắc phục - Nêu công... nhiệm vụ học tập - GV mời bạn HS lên bảng đo chiều dài sách - GV cung cấp sách thước đo để HS thực hành yêu cầu HS đọc kết đo - GV hỏi thêm câu hỏi: Dựa vào kiến thức học lớp lớp 7, em nêu số