GA-PP-Ly-10-CTST-Bai-6-Thuc-hanh-do-toc-do-chuyen-dong-thang

Bài 6: Thực hành đo tốc độ chuyển động thẳng Khởi động Muốn biết chuyển động vật nhanh hay chậm thời điểm đó, ta cần đo tốc độ tức thời chúng Trong thực tế, có phương pháp đo tốc độ tức thời thông dụng ưu, nhược điểm chúng sao? Thí nghiệm đo tốc độ Mục đích: Đo tốc độ tức thời vật chuyển động Dụng cụ: - Đồng hồ đo thời gian số có sai số dụng cụ 0,001 s (1) - Máng định hướng thẳng dài khoảng m có đoạn dốc nghiêng (độ dốc không đổi) đoạn nằm ngang (2) - Viên bi thép (3) - Thước đo độ có gắn dây dọi (4) - Thước thẳng độ chia nhỏ mm (5) - Nam châm điện (6) - Hai cổng quang điện (7) - Công tắc điện (8) - Giá đỡ (9) - Thước kẹp Thảo luận Tìm hiểu thang đo thời gian chức chế độ đo (MODE) đồng hồ đo thời gian số MODE A B: để đo khoảng thời gian vật chắn cổng quang điện A cổng quang điện B MODE A + B: để đo tổng thời gian mà vật chắn cổng quang điện A cổng quang điện B MODE A  B: để đo khoảng thời gian từ lúc vật bắt đầu chắn cổng quang điện A đến thời điểm vật bắt đầu chắn cổng quang điện B MODE T: dùng với chắn sáng có dạng chữ U Ở THPT ta không sử dụng đến chế độ 1 Thí nghiệm đo tốc độ Tiến hành thí nghiệm: Bước 1: Điều chỉnh đoạn nằm ngang máng cho thước đo độ giá trị 0° Cố định nam châm điện cổng quang điện A (đặt cách đoạn chân dốc nghiêng máng khoảng 20 cm) Bước 2: Chọn MODE vị trí A (hoặc B) để đo thời gian viên bi chắn cổng quang điện mà ta muốn đo tốc độ tức thời viên bị vị trí tương ứng 1 Thí nghiệm đo tốc độ Tiến hành thí nghiệm: Bước 3: Sử dụng thước kẹp để đo đường kính viên bi Thực đo đường kính viên bi khoảng lần ghi kết vào Bảng Đường kính d(cm) Lần Bước 4: Đưa viên bị lại gần nam châm điện cho viên bi hút vào nam châm Ngắt công tắc điện để viên bị bắt đầu chuyển động xuống đoạn dốc nghiêng qua cổng quang điện cần đo thời gian Bảng kết đo đường kính viên bi Lần đo Đường kính trung bình Lần Lần Lần Lần (cm) Sai số d(cm) Thí nghiệm đo tốc độ Tiến hành thí nghiệm: Bước 5: Ghi nhận giá trị thời gian hiển thị đồng hồ đo vào bảng số liệu gợi ý Bảng Lưu ý: Nhấn nút RESET đồng hồ đo Thực lại bước thêm lần Bảng số liệu thí nghiệm đo tốc độ tức thời Độ dịch chuyển d(m) Thời gian t(s) Lần đo Lần Lần Lần Lần Lần Thời gian trung bình (s) Tốc độ tức thời v = (cm/s) Sai số v(cm/s) Luyện tập Dựa vào dụng cụ thí nghiệm gợi ý, thảo luận để thiết kế thực phương án tốt để xác định tốc độ trung bình viên bi viên bi di chuyển từ cổng quang điện A đến cổng quang điện B 2,5 70m Một số phương pháp đo tốc độ Giới thiệu đồng hồ đo số • Là loại dụng cụ đo thời gian với độ xác cao • Có hai thang đo 9,999s 99,99s ứng với độ chia nhỏ 0,001s 0,01 s • Nó hoạt động đồng hồ bấm giây điều khiển công tắc điện cổng quang điện Nút gạt để chọn thang đo: 9,999 s 99,99 s Núm vặn MODE dùng để chọn chế độ đo thời gian: A, B, A + B, A B T Ô hình “LED-Thời gian": hiển thị số đo thời gian Một nút nhấn RESET dùng để đưa số thời gian hình 0.000 Mặt sau có cơng tắc ON-OFF dùng đóng ngắt điện cấp cho đồng hồ ba ổ cắm A, B, C (Có thể mặt trước đồng hồ) 2 Một số phương pháp đo tốc độ Cổng quang điện • Cổng quang điện có tác dụng cơng tắc điện, dạng hình chữ U • Sử dụng cảm biến ánh sáng thường nối với đồng hồ đo thời gian số để xác định thời gian vận chuyển động • Khi vật chuyển động qua ta nói vật chắn cổng quang điện MODE A B: để đo khoảng thời gian vật chín cổng quang điện A Cổng quang điện B MODE A + B: để đo tổng thời gian mà vật chắn cổng quang điện A cổng quang điện B MODE A  B: để đo khoảng thời gian từ lúc vật bắt đầu chắn cổng quang điện A đến thời điểm vật bắt đầu chắn cổng quang điện B MODE T: dùng với chắn sáng có dạng chữ U (ở chương trình THPT khơng sử dụng đến chế độ này) Thảo luận Quan sát hình, tìm hiểu trình bày phương pháp đo tốc độ trung bình tốc độ tức thời dựa vào thiết bị Đánh giá ưu nhược điểm phương pháp đo Một số phương pháp đo tốc độ * Đồng hồ bấm giây kết hợp với thước Thường dùng để đo tốc độ trung bình vật chuyển động Được ứng dụng để đo tốc độ chạy lớp thể dục, đo tốc độ rơi độ trung bình tốc độ tức thời tự từ độ cao xác định • Ưu điểm: Nhanh, đơn giản, dễ thực • Nhược điểm: Kém xác phụ thuộc phản xạ người bấm Một số phương pháp đo tốc độ Cổng quang điện kết hợp với thước đồng hồ đo thời gian số: Thường dùng để đo tốc độ tức thời tốc độ trung bình vật chuyển động phịng thí nghiệm  Ưu điểm: Kết xác khơng phụ thuộc vào người thực  Nhược điểm: Lắp đặt phức tạp, đo cho vật có kích thước phù hợp để qua cổng quang điện 2 Một số phương pháp đo tốc độ * Súng bắn tốc độ: Đo trực tiếp tốc độ tức thời phương tiện giao thông Thường Cảnh sát giao thơng sử dụng việc kiểm sốt tốc độ phương tiện giao thông di chuyển đường • Ưu điểm: Đo trực tiếp tốc độ tức thời với độ xác cao • Nhược điểm: Giá thành cao Vận dụng Hãy tìm hiểu nguyên tắc đo tốc độ tức thời tốc kể ô tô xe máy Tốc kế ô tô Tốc kế xe máy