1 CHUYEN DE 1 SAI SO THUC HANH THI NGHIEM VAT LI 10

BÀI TẬP SAI SỐ THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM Số chữ số có nghĩa Số chữ số có nghĩa " số chữ số" bao gồm chữ số khác 0, chữ số nằm hai chữ số khác không nằm bên phải dấu thập phân chữ số khác Ví dụ: + Số 171 có chữ số khác  Có chữ số có nghĩa + Số 2004 có chữ số khác ch ữ số nằm gi ữa hai s ố khác  Có chữ số có nghĩa + Số 1,2000 có chữ số khác ch ữ số nằm bên ph ải d ấu th ập phân m ột ch ữ s ố khác  Có chữ số có nghĩa + Số 17100 có chữ số khác  Có chữ số có nghĩa + Số 1,23.10-3 = 0,00123 có chữ số khác  Có chữ số có nghĩa Cách tính sai số phép đo a) Sai số phép đo trực tiếp: Gọi đại lượng cần đo x; thực n lần đo với kết đo : x 1, x2, x3, xn Bước 1: Tính giá trị trung bình: x x1  x2   xn n Bước 2: Tính sai số tuyệt đối lần đo riêng lẻ: lần thứ i Bước 3: Tính sai số tuyệt đối trung bình: x  xi  x  xi với xi giá trị đo x1  x2   xn n Bước 4: Tính sai số tuyệt đối phép đo: x  x  xdc Lưu ý: Sai số dụng cụ thường có giá trị nửa độ chia nhỏ đ ược cung c ấp nhà sản xuất x 100% x Bước 5: Tính sai số tương đối phép đo : Bước 6: Ghi kết phép đo: x  x  x x  x   x x b) Sai số phép đo gián tiếp: + Sai số tuyệt đối tổng hay hiệu tổng sai số tuyệt đối s ố h ạng Nếu F  x  y mz F  x  y  z số + Sai số tương đối tích thương tổng sai s ố tương đối th ừa Nếu F  xm yn z k  F  m. x  n. y  k  z Luyện tập trang 12 Vật Lí 10 (CD): Đo chiều dày sách, kết quả: 2,3 cm; 2,4 cm; 2,5 cm; 2,4 cm a) Tính giá trị trung bình chiều dày sách (ĐS: d  2, 40cm ) b) Sai số tuyệt đối trung bình phép đo bao nhiêu? (ĐS: d  0,05cm ) Vận dụng trang 13 Vật Lí 10 (CD): Bảng sau ghi thời gian vật rơi hai điểm cố định Lần 0,2027 Lần 0,2024 Thời gian rơi (s) Lần 0,2023 Lần 0,2023 Lần 0,2022 a) Tính giá trị trung bình thời gian rơi (ĐS: t  0, 2024 s ) 3 b) Tìm sai số tuyệt đối trung bình (ĐS:  t  0,1400.10 s ) Hoạt động trang 19 Vật Lí 10 (KNTT): Dùng thước có ĐCNN mm đồng hồ đo thời gian có ĐCNN 0,01 s để đo lần thời gian chuyển động xe đ ch chạy pin từ điểm A (v A = 0) đến điểm B (Hình 3.1) Ghi giá trị vào Bảng 3.1 tr ả lời câu hỏi Số liệu tham khảo: Bảng 3.1 n Trung bình s (m) 0,649 0,651 0,654 0,653 0,650 s  0,6514 m ∆s (m) 0,0024 0,0004 0,0026 0,0016 0,0014  s  0,00168m t (s) 3,49 3,51 3,54 3,53 3,50 t  3,514s ∆t (m) 0,024 0,004 0,026 0,016 0,014  t  0,0168s a) Nguyên nhân gây sai khác lần đo do: - Sai số hệ thống dụng cụ đo - Điều kiện làm thí nghiệm chưa chuẩn - Thao tác đo chưa xác b) Tính sai số tuyệt đối phép đo s, t điền vào Bảng 3.1 * Phép đo s - Giá trị trung bình quãng đường: s  0,6514 m - Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối lần đo: - Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối trung bình lần đo:  s  0,00168m - Sai số tuyệt đối phép đo quãng đường là: s  s  sdc  0,00168  0,0005  0,00218m * Phép đo t - Giá trị trung bình thời gian chuyển động: t  3,514 s - Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối lần đo: - Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối trung bình lần đo:  t  0,0168s - Sai số tuyệt đối phép đo thời gian là: t   t  tdc  0,0168  0,005  0,0218s c) Viết kết đo - Phép đo s: s  s  s  0,6514  0,0022(m) - Phép đo t: t  t  t  3,514  0,022(s) d) Tính sai số tỉ đối: t 0,0218  t  100%  100%  0,620% t 3,514 s 0,00218  s  100%  100%  0,335% s 6,514   v   s  t  0,335%  0,620%  0,955% s 0,6514   0,1854(m/ s) t 3,514 v  v  100% v  v  0,1771( m / s) v Vận dụng trang 22 Vật Lí 10 (CTST): Bảng số liệu thể kết đo khối lượng túi trái cân đồng hồ Em xác định sai s ố ệt đ ối ứng v ới t ừng l ần đo, sai số tuyệt đối sai số tương đối phép đo Biết sai số dụng cụ 0,1 kg Lần đo Trung bình m (kg) 4,2 4,4 4,4 4,2 m =? m(kg) m = ? Giá trị trung bình phép đo: m  4,3kg Sai số tuyệt đối trung bình n lần đo: m  0,1kg Sai số tuyệt đối phép đo: m  m  mdc  0,1  0,1  0, 2kg Sai số tương đối phép đo: m  m 100%  4,65% m Kết phép đo: m  m  m  4,3  0, 2(kg ) Bài trang 23 Vật Lí 10 (CTST): Bảng số liệu thể kết đo đường kính viên bi thép thước kẹp có sai s ố dụng cụ 0,02 mm Tính sai s ố ệt đ ối, sai s ố tương đối biểu diễn kết phép đo có kèm theo sai số Lần đo Trung bình d(mm) d = ? d (mm) 6,32 6,32 6,32 6,32 6,34 6,34 6,32 6,34 6,32 d =? Giá trị trung bình phép đo: d  6,33mm Sai số tuyệt đối trung bình phép đo: d  0,01mm Sai số tuyệt đối phép đo: d = 0,01 + 0,02 = 0,03 mm d d  100%  0, 474% d Sai số tương đối phép đo: Kết phép đo: d = 6,33 ± 0,33 (mm) Bài 1: Trong thực hành, học sinh đo chu kì dao động lắc đơn đồng hồ bấm giây Kết lần đo cho bảng sau: Lần đo Chu kì T (s) 2,01 2,11 2,05 2,03 2,00 Cho biết thang chia nhỏ đồng hồ 0,02s a) Tính giá trị trung bình chu kì dao động ? b) Tính sai số tuyệt đối sai số tương đối phép đo ? c) Biểu diễn kết đo kèm sai số ? Hướng dẫn giải a) Giá trị trung bình chu kì dao động: T T1  T2  T3  T4  T5 2, 01  2,11  2, 05  2, 03  2, 00   2, 04 s 5 b) Sai số tuyệt đối lần đo: T1  T  T1  2, 04  2, 01  0, 03 s T2  T  T2  2, 04  2,11  0, 07 s T3  T  T3  2, 04  2, 05  0, 01 s T4  T  T4  2, 04  2, 03  0, 01 s T5  T  T5  2,04  2, 00  0, 04 s - Sai số tuyệt đối trung bình phép đo: T  d1  d   d 0, 03  0, 07  0, 01  0, 01  0, 04   0, 03 s 5 - Sai số tuyệt đối phép đo: T  T  Tdc  0, 03  0, 02  0, 05 s - Sai số tương đối của phép đo:  T 0, 05 100%  100%  2, 45% 2, 04 T T  T  T  2, 04  0, 05  s  c) Kết đo chu kì: Bài 2: Hai người đo chiều dài cánh cửa sổ, kết thu đ ược sau: - Người thứ nhất: d  120  cm - Người thứ hai: d  120  cm Trong hai người, người đo xác ? Vì ? Hướng dẫn giải - Sai số tương đối phép đo người thứ nhất: 1  d1 100%  100%  0,83% 120 d1 - Sai số tương đối phép đo người thứ hai: 2  d 2 100%  100%  1, 67% 120 d2 - Do 1   nên người thứ đo xác người thứ hai Bài 3: Dùng đồng hồ đo thời gian có độ chia nhỏ 0,001 s để đo thời gian rơi tự vật Kết đo cho bảng sau: Lần đo Trung bình t (s) 0,399 0,399 0,408 0,410 0,406 0,405 0,402 - t(s) - Hãy tính thời gian rơi trung bình, sai số tuyệt đối sai số tương đối phép đo Biểu diễn kết đo Hướng dẫn giải t  t1  t2   t7  0, 404  s  - Thời gian rơi trung bình: - Sai số tuyệt đối ứng với lần đo: t1  t  t1  0, 404  0,399  0, 005  s  t2  t  t2  0, 404  0,399  0, 005  s  t3  t  t3  0, 404  0, 408  0, 004  s  t4  t  t4  0, 404  0, 410  0, 006  s  t5  t  t5  0, 404  0, 406  0, 002  s  t6  t  t6  0, 404  0, 405  0, 001 s  t7  t  t7  0, 404  0, 402  0, 002  s  - Sai số tuyệt đối trung bình: t  t1  t2   t7 ; 0, 004 - Sai số tuyệt đối phép đo: t  t  tdc  0, 005  s  - Sai số tương đối phép đo:  t 0, 005 100%  100% ; 1, 23% t 0, 404 - Kết phép đo: t  t  t  4, 404  0, 005 Bài 4: Một học sinh dùng thước có ĐCNN mm đồng hồ đo thời gian có ĐCNN 0,01 v  0 s để đo lần thời gian chuyển động xe đồ chơi chạy pin từ điểm A  A đến điểm B Kết đo cho bảng sau t (s) Lần đo s (m) s(m) t(s) 0,546 2,47 0,554 2,51 0,549 2,42 0,560 2,52 0,551 2,48 Trung bình a) Nên nguyên nhân gây sai khác lần đo ? b) Tính sai số tuyệt đối sai số tương đối phép đo s, t c) Biểu diễn kết đo s t d) Tính sai sối tỉ đối  v sai số tuyệt đối v Biểu diễn kết tính v Hướng dẫn giải a) Nguyên nhân gây sai khác lần đo: Do cấu tạo dụng cụ thí nghiệm, thao tác đo chưa chuẩn xác b) Giá trị trung bình phép đo s t: s s1  s2  s3  s4  s5  0,552  m  t  t1  t2  t3  t4  t5  2, 48  s  - Sai số tuyệt đối lần đo s1  s  s1  0,552  0,546  0, 006  m  s2  s  s2  0,552  0,544  0, 008  m  s3  s  s3  0,552  0,549  0, 003  m  s4  s  s4  0,552  0,560  0, 008  m  s5  s  s5  0,552  0,551  0, 001 m  t1  t  t1  2, 48  2, 47  0, 01 s  t2  t  t2  2, 48  2,51  0, 03  s  t3  t  t3  2, 48  2, 42  0, 06  s  t4  t  t4  2, 48  2,52  0, 04  s  t5  t  t5  2, 48  2, 48  0, 00  s  - Sai số tuyệt đối trung bình: s1  s2  s3  s4  s5  0, 005  m  t  t  t3  t4  t5 t   0, 03  s  s  - Sai sô dụng cụ đo: sdc  0, 0005 , tdc  0, 005  s  - Sai số tuyệt đối phép đo: s  s  sdc  0, 005  0, 0005  0, 0055  m  t  t  tdc  0, 03  0, 005  0, 035  s  - Sai số tương đối phép đo: s 0, 0055 100%  100% ; 1% s 0,552 t 0, 035  t  100%  100%  1, 41% t 2, 48 s  - Kết phép đo: s  0, 5520  0, 0055  m  t  2, 480  0, 035  s  c) Ta có cơng thức tính vận tốc: v s  0, 2225 m/s t - Sai số tỉ đối  v   s   t ; 2, 41% - Sai số tuyệt đối phép đo: v  v   v.v  0, 2225.2, 41%  0, 0053 m/s v - Kết tính: v  0, 2225  0,0053m/s v  Câu hỏi trang 12 Vật Lí 10 (CD): Tìm chữ số có nghĩa số: 215; 0,56; 0,002; 3,8.104 Lời giải: Số 215 có chữ số có nghĩa chữ số 2, 1, Số 0,56 có chữ số có nghĩa chữ số 5, Số 0,002 có chữ số có nghĩa chữ số Số 3,8.104 có chữ số có nghĩa chữ số 3, 8 VD: Số 159 có chữ số có nghĩa (các chữ số khác 0) Số 105 có chữ số có nghĩa (các chữ số hai chữ số khác 0) Số 1,80 có chữ số có nghĩa (chữ số bên phải dấu thập phân chữ số khác 0) SBT Vật lí 10 (CTST) Câu 3.7 (VD): Một bánh xe có bán kính R = 10,0 ± 0,5 cm Sai số tương đối chu vi bánh xe R  R 0,5   5% R 10,0 Sai số tương đổi bán kính Chu vi hình trịn p = 2.π.R Suy ra: δp = δR = 5% Bài 3.4 (H): Hình 3.1 thể nhiệt kế đo nhiệt độ t1 (°C) t2 (°C) dung d ịch trước sau đun Hãy xác định ghi kết độ tăng nhiệt độ t dung dịch a) b) Hình 3.1 Nhiệt kế: a) trước; b) sau đun dung dịch Từ hình vẽ, ta đọc t1 = 24,0 ± 0,5°C t2 = 68,0 ± 0,5°C Suy t  t2  t1 = 68,0 - 24,0 = 44,0°C Sai số tuyệt đối: Δt = Δt2 + Δt1 = 0,5 + 0,5 = 1,0°C Vậy độ tăng nhiệt độ dung đạch t  t  t = 44,0 ± 1,0°C Bài 3.5 (H): Hãy xác định số CSCN số sau đây: 123,45; 1,990; 3,110 10-9; 1907,21; 0,002099; 12768000 123,45 - CSCN; 1,990 - CSCN; 3,110.10-9 - CSCN; 1907,21 - CSCN; 0,002099 – CSCN; 12768000 - CSCN Bài 3.7 (H): Một vật có khối lượng m thể tích V, có khối lượng riêng ρ xác định  m V Biết sai số tương đối m V 12% 5% Hãy xác công thức định sai số tương đối ρ  m V nên δρ = δm + δV = 12% + 5% = 17% Vì Bài 3.10 (VD): Hãy xác định số đo chiều dài bút chì trường hợp đây: Trường hợp 1: Trường hợp 2: - Trường hợp 1: Sai số dụng cụ nửa độ chia nhỏ 0,5  0,3 cm x  x   x Kết đo: = 6,0 ± 0,3 cm x  xdc  - Trường hợp 2: Sai số dụng cụ nửa độ chia nhỏ 10 0,1  0,05 cm Kết đo: x  x  x = 6,20 ± 0,05 cm x  xdc  SBT Cánh diều Bài M3 trang sách tập Vật lí 10 (CD): Một bìa hình chữ nhật có chiều dài (21,3 ± 0,2) cm chiều rộng (9,8 ± 0,1) cm Tính diện tích S bìa Bài M4 trang sách tập Vật lí 10 (CD): Một học sinh đo cường độ dòng điện qua đèn Đ1 Đ2 (hình 1) giá trị I1 = (2,0 ± 0,1) A I2 = (1,5 ± 0,2) A Cường độ dòng điện I mạch cho I = I1 + I2 Tính giá trị viết kết I Bài M5 trang sách tập Vật lí 10 (CD): Một nhóm học sinh đo hiệu điện hai đầu điện trở (10,0 ± 0,3) V cường độ dòng điện qua điện trở (1,3 ± 0,2) A Viết kết tính giá trị điện trở Bài M6 trang sách tập Vật lí 10 (CD): Trong thí nghiệm, nhiệt độ lượng chất lỏng thay đổi từ (20,0 ± 0,2)°C đến (21,5 ± 0,5) °C a Tìm giá trị viết kết độ thay đổi nhiệt độ chất lỏng b Nhận xét kết thu Bài M7 trang sách tập Vật lí 10 (CD): Giá trị gia tốc rơi tự g xác định cách đo chu kì dao động lắc đơn có chi ều dài l Mối quan hệ g, T  l  g  4   T  l là: Trong thí nghiệm, đo được: l = (0,55 ± 0,02) m ; T = (1,50 ± 0,02) s Tìm giá trị viết kết g 11 ... số CSCN số sau đây: 12 3,45; 1, 990; 3 ,11 0 10 -9; 19 07, 21; 0,002099; 12 768000 12 3,45 - CSCN; 1, 990 - CSCN; 3 ,11 0 .10 -9 - CSCN; 19 07, 21 - CSCN; 0,002099 – CSCN; 12 768000 - CSCN Bài 3.7 (H): Một vật... 3, 514  0,022(s) d) Tính sai số tỉ đối: t 0,0 218  t  10 0%  10 0%  0,620% t 3, 514 s 0,00 218  s  10 0%  10 0%  0,335% s 6, 514   v   s  t  0,335%  0,620%  0,955% s 0,6 514   0 ,18 54(m/... t  t  tdc  0, 03  0, 005  0, 035  s  - Sai số tương đối phép đo: s 0, 0055 10 0%  10 0% ; 1% s 0,552 t 0, 035  t  10 0%  10 0%  1, 41% t 2, 48 s  - Kết phép đo: s  0, 5520  0,