Bài 3 Thực hành tính sai số trong phép đo Ghi kết quả đo A/ Câu hỏi đầu bài Câu hỏi trang 17 SGK Vật Lí 10 Không một phép đo nào có thể cho ta giá trị đúng của đại lượng cần đo, mọi phép đo đều có sai[.]
Bài Thực hành tính sai số phép đo Ghi kết đo A/ Câu hỏi đầu Câu hỏi trang 17 SGK Vật Lí 10: Khơng phép đo cho ta giá trị đại lượng cần đo, phép đo có sai số Làm để xác định sai số này? Nguyên nhân gây sai số cách khắc phục nào? Trả lời: Để xác định sai số cần phải biết khái niệm, công thức loại sai số: - Sai số hệ thống - Sai số ngẫu nhiên - Sai số tỉ đối Nguyên nhân gây sai số: - Sai số dụng cụ đo - Sai số người đo sai cách - Sai số thao tác khơng chuẩn, điều kiện làm thí nghiệm không ổn định, hạn chế giác quan,… Cách khắc phục: Tiến hành thí nghiệm nhiều lần tính sai số B/ Câu hỏi I Phép đo trực tiếp phép đo gián tiếp Câu hỏi trang 17 SGK Vật Lí 10: Em lập phương án đo tốc độ chuyển động xe ô tô đồ chơi dùng thước; đồng hồ bấm giây trả lời câu hỏi sau: a) Để đo tốc độ chuyển động xe cần đo đại lượng nào? b) Xác định tốc độ chuyển động xe theo công thức nào? c) Phép đo phép đo trực tiếp? Tại sao? d) Phép đo phép đo gián tiếp? Tại sao? Trả lời: - Phương án đo: Cho ô tô xuất phát từ điểm A đồng thời bấm đồng hồ tính thời gian, Khi ô tô đến vị trí B (đánh dấu vị trí A, B) đọc giá trị đồng hồ Dùng thước đo AB Lặp lại thí nghiệm nhiều lần để đọc nhiều giá trị thời gian đồng hồ - Trả lời câu hỏi: a Để đo tốc độ chuyển động xe cần đo quãng đường s khoảng thời gian t đo thời gian t b Xác định tốc độ chuyển động xe theo công thức: v = s t c Phép đo s t phép đo trực tiếp hai đại lượng đo trực tiếp thước đồng hồ sau đọc kết dụng cụ d Phép đo tốc độ v phép đo gián tiếp tính thông qua công thức v = s t không đo trực tiếp dụng cụ đo II Sai số phép đo Phân loại sai số Cách xác định sai số phép đo Cách xác định sai số phép đo gián tiếp Cách ghi kết đo Hoạt động trang 19 SGK Vật Lí 10: Dùng thước có ĐCNN mm đồng hồ đo thời gian có ĐCNN 0,01 s để đo lần thời gian chuyển động xe đồ chơi chạy pin từ điểm A (vA = 0) đến điểm B (Hình 3.1) Ghi giá trị vào Bảng 3.1 trả lời câu hỏi a) Nguyên nhân gây sai khác lần đo? b) Tính sai số tuyệt đối phép đo s, t điền vào Bảng 3.1 c) Viết kết đo: s = ; t = d) Tính sai số tỉ đối: t = t s 100% = ; s = 100% = t s v = ; v = Trả lời: Số liệu tham khảo Bảng 3.1 n s (m) s (m) t (s) t (s) 0,549 0,002 3,31 0,008 0,551 0,000 3,35 0,032 0,554 0,003 3,29 0,028 0,553 0,002 3,28 0,038 0,548 0,003 3,36 0,042 Trung bình s = 0,551 s = 0,002 t = 3,318 t = 0,0296 a Nguyên nhân gây sai khác lần đo là: - Do đặc điểm cấu tạo dụng cụ đo - Do điều kiện làm thí nghiệm chưa chuẩn - Do thao tác đo b Dựa vào số liệu từ thí nghiệm tính sai số theo cơng thức: - Giá trị trung bình quãng đường: s= s1 + s + s3 + s + s5 0,549 + 0,551 + 0,554 + 0,553 + 0,548 = = 0,551(m) 5 - Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối lần đo: s1 = s − s1 = 0,551 − 0,549 = 0,002 s = s − s = 0,551 − 0,551 = 0,000 s3 = s − s3 = 0,551 − 0,554 = 0,003 s = s − s = 0,551 − 0,553 = 0,002 s5 = s − s5 = 0,551 − 0,548 = 0,003 - Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối trung bình lần đo: s = = s1 + s + s3 + s + s5 0,002 + 0,000 + 0,003 + 0,002 + 0,003 = 0,002 - Sai số tuyệt đối phép đo quãng đường là: s = s sdc = 0,002 + Phép đo t 0,001 = 0,0025(m) - Giá trị trung bình thời gian chuyển động t= t1 + t + t + t + t 3,31 + 3,35 + 3,29 + 3,28 + 3, 36 = = 3,318(s) 5 - Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối lần đo: t1 = t − t1 = 3,318 − 3,31 = 0,008 t = t − t = 3,318 − 3,35 = 0,032 t = t − t = 3,318 − 3,29 = 0,028 t = t − t = 3,318 − 3,28 = 0,038 t = t − t = 3,318 − 3,36 = 0,042 - Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối trung bình lần đo: t = = t1 + t + t + t + t 5 0,008 + 0,032 + 0,028 + 0,038 + 0,042 = 0,0296 - Sai số tuyệt đối phép đo thời gian là: t = t t dc = 0,0296 + 0,01 = 0,0346(s) c Viết kết đo: Phép đo quãng đường: s = s s = 0,5510 0,0025 ( m ) Phép đo thời gian: t = t t = 3,318 0,035 ( s ) d Tính sai số tỉ đối: t = t 0,035 100% = 100% = 1,055% 3,318 t s = s 0,0025 100% = 100% = 0,454% 0,5510 s v = s t 100% + 100% = 0,454 + 1,055 = 1,509% s t s 0,5510 v = v.v = v = 1,509% = 2,5.10−3 (m / s) 3,318 t Em trang 19 SGK Vật Lí 10: Giải thích để đo đại lượng xác người ta cần lặp lại phép đo nhiều lần tính sai số Trả lời: Để đo đại lượng xác người ta cần lặp lại phép đo nhiều lần có sai khác lần đo nguyên nhân chủ quan khách quan sau cần tính sai số đánh giá tính xác phép đo Em trang 19 SGK Vật Lí 10: Tính sai số tuyệt đối, sai số tỉ đối phép đo trực tiếp phép đo gián tiếp Trả lời: Ví dụ: kết đo quãng đường chuyển động viên bi từ A đến B cho bảng Lần đo Quãng đường s (m) 0,048 0,050 0,049 - Quãng đường trung bình: s = s1 + s + s3 = 0,049m - Sai số tuyệt đối lần đo: s1 = s − s1 = 0,049 − 0,048 = 0,001m s = s − s = 0,049 − 0,050 = 0,001m s3 = s − s3 = 0,049 − 0,049 = 0,000m - Sai số tuyệt đối trung bình phép đo: s = s1 + s + s3 = 1,667.10−3 m ... s 0,0025 100 % = 100 % = 0,454% 0,5 510 s v = s t 100 % + 100 % = 0,454 + 1,055 = 1,509% s t s 0,5 510 v = v.v = v = 1,509% = 2,5 .10? ??3 (m / s) 3,318 t Em trang 19 SGK Vật Lí 10: Giải thích... Cách xác định sai số phép đo Cách xác định sai số phép đo gián tiếp Cách ghi kết đo Hoạt động trang 19 SGK Vật Lí 10: Dùng thước có ĐCNN mm đồng hồ đo thời gian có ĐCNN 0,01 s để đo lần thời... sai số đánh giá tính xác phép đo Em trang 19 SGK Vật Lí 10: Tính sai số tuyệt đối, sai số tỉ đối phép đo trực tiếp phép đo gián tiếp Trả lời: Ví dụ: kết đo quãng đường chuyển động viên bi từ A