DẠNG TRẮC NGHIỆM SAI SỐ TRONG THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH

DẠNG TRẮC NGHIỆM SAI SỐ TRONG THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH Phần 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÉP ĐO Đo đại lượng so sánh với đại lượng loại quy ước làm đơn vị ̶ Công cụ dùng để thực việc so sánh gọi dụng cụ đo Phép so sánh trực tiếp qua ̶ dụng cụ đo gọi phép đo trực tiếp ̶ Phép đo trực tiếp Dụng cụ đo Đo chiều dài Thước dài Đo thời gian Đồng hồ Một số đại lượng đo trực tiếp mà xác định thông qua công thức liên hệ với đại lượng đo trực tiếp Phép đo gọi phép đo gián tiếp Phép đo gián tiếp Phép đo trực tiếp Đo gia tốc rơi tự Đo chiều dài dây treo lắc đơn Đo thời gian thực dao động (chu kì dao động) l l T = 2π → g = 4π2 g T CÁC LOẠI SAI SỐ a Sai số hệ thống Sai số hệ thống sai số có tính quy luật, ổn định ̶ Dụng cụ đo Thước dài Đồng hồ Nguyên nhân ̶ + đặc điểm cấu tạo dụng cụ gọi sai số dụng cụ Ví dụ Vật có chiều dài thực 10,7 mm Nhưng dùng thước đo chiều dài có độ chia nhỏ mm khơng thể đo xác chiều dài mà đo 10 mm 11 mm + không hiệu chỉnh dụng cụ đo mốc nên số liệu thu lần đo ln tăng lên giảm Khắc phục sai số hệ thống ̶ + Sai số dụng cụ không khắc phục mà thường lấy độ chia nhỏ độ chia nhỏ (tùy theo yêu cầu đề) + Sai số hệ thống lệch mức khắc phục cách hiệu chỉnh xác điểm dụng cụ b Sai số ngẫu nhiên ̶ Sai số ngẫu nhiên sai số khơng có ngun nhân rõ ràng ̶ Ngun nhân sai số hạn chế giác quan người đo, thao tác không chuẩn, điều kiện làm thí nghiệm khơng ổn định, tác động bên ngồi … ̶ Để khắc phục sai số ngẫu nhiên người ta đo nhiều lần tính giá trị trung bình coi giá trị gần với giá trị thực ̶ Nếu lần đo mà có nghi ngờ sai sót thu số liệu khác xa với giá trị thực cần đo lại loại bỏ số liệu nghi sai sót CÁCH TÍNH GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH VÀ SAI SỐ TRỰC TIẾP _ A + A + + A n Giá trị trung bình: A = ̶ n ̶ _ _ Sai số tuyệt đối lần đo: ∆A = A_ − A ; ∆A = A − A ; ; ∆A n = A − A n 1 ̶  _ ∆A1 + ∆A + + ∆A n ∆A = (n ≥ 5) Sai số tuyệt đối trung bình:  (VL 10 CB) n  _  ∆ A = ∆A (nδ = δa + δD + δi = Vì i = ∆a ∆D ∆i ∆a ∆D ∆L + + = + + a D i a D L L ∆L ∆i ∆L ∆i = - = 10 10 i L Câu 24: Một học sinh dùng cân đồng hồ đếm giây để đo độ cứng lò xo Dùng cân để cân vật nặng khối lượng m = 100g ± 2% Gắn vật vào lò xo kích thích cho lắc dao động dùng đồng hồ đếm giây đo thời gian dao động cho kết T = 2s ± 1% Bỏ qua sai số π (coi 0) Sai số tương đối phép đo là: A 1% B 3% C 2% D 4% Giải: Bài toán yêu cầu đo độ cứng lò xo cách dùng cân để đo khối lượng m dùng đồng hồ để đo chu kỳ T nên phép đo k phép đo gián tiếp Sai số phép đo k phụ thuộc sai số phép đo trực tiếp khối lượng m chu kỳ T Theo ta có sai số phép đo trực tiếp m T ∆m ∆T = 2% = 1% Ta thấy: m T A = XY Z  ∆A = ∆X + ∆Y + ∆Z A X Y Z ; Từ công thức T = 2π m k  Ở bỏ qua sai số π nên k = 4π2 B= X Y Z2 m T2  ∆B = ∆X +3 ∆Y +2 ∆Z B X Y Z  ∆k ∆π ∆ m ∆T =2 + +2 k π m T ∆k ∆m ∆T = +2 = 4% Đáp án D k m T 0,03 0,05 0,16 + + = 0,7625 = 7,63 % Đáp số B 1,2 1,6 Câu 25: Trong thực hành học sinh dùng vơn kế lí tưởng đo điện áp đầu R tụ C đoạn mạch R, C nối tiếp Kết đo : UR = 14 ± 1,0 (V); UC = 48 ± 1,0 (V) Điện áp hai đầu đoạn mạch A U = 50 ± 2,0 (V) B U = 50 ± 1,0 (V) C U = 50 ± 1,2 (V); D U = 50 ± 1,4 (V) >δ = Giải: Ta có: U2 = UR2 + UC2  U = U R2 + U C2 = 50 (V) 2U.∆U = 2UR.∆UR + 2UC.∆UC  ∆U = U 14 48 UR ∆UR + C ∆UC = 1,0 + 1,0 = 1,24 = 1,2 50 50 U U Do U = 50 ± 1,2 (V) Đáp án C VD5: Một học sinh làm thí nghiệm đo bước song ánh sáng thí nghiệm giao thoa qua khe Iâng Kết đo ghi vào bảng số liệu sau: Khoảngcáchhaikhe a=0,15 ± 0,01mm Lầnđo D(m) L(mm) (Khoảngcách vânsángliêntiếp) 0,40 9,12 0,43 9,21 0,42 9,20 0,41 9,01 0,43 9,07 Trungbình - Bỏ qua sai số dụng cụ Kết đo bước sóng học sinh là: A.0,68 ± 0,05 (µm) B.0,65 ± 0,06 (µm) C.0,68 ± 0,06 (µm) D.0,65 ± 0,05 (µm) Giải: Ápdụngcơngthức: λ = aL L = (i= ) D 5D ∆λ ∆a ∆D ∆L ∆a ∆D ∆i = + + = + + λ a D L a D i Khoảngcáchhaikhe a = 0,15 ± 0,01mm Lầnđo D (m) ∆D (m) L (mm) ∆L (mm) i ∆i λ ∆λ (mm) (mm) (µm) (µm) 0,40 0,018 9,12 0,002 1,824 0,004 0,684 0,43 0,012 9,21 0,088 1,842 0,0176 0,643 0,42 9,20 0,078 1,84 0,0156 0,657 0,41 0,008 9,01 0,112 1,802 0,0244 0,659 0,43 0,012 9,07 0,052 1,814 0,0104 0,633 Trungbình 0,418 0,010 9,122 0,0664 1,8244 0,014 0,654 0,064 ∆Dn = | Dtb – Dn| 0,01 0,01 0,0144 ∆λ ∆a ∆D ∆L ∆a ∆D ∆i = + + = + + = + + = 0,0984 0,15 0,418 1,8244 λ a D L a D i ∆λ = ∆λ λ = 0,0984.0,6546 = 0,0644 λ Do vậy: λ = 0,65± 0,06 (µm) Chọnđápán B Câu 26: Một học sinh dùng đồng hồ bấm giây để đo chu kỳ dao động điều hòa T vật cách đo thời gian dao động Ba lần đo cho kết thời gian dao động 2,01s; 2,12s; 1,99s Thang chia nhỏ đồng hồ 0,01s Kết phép đo chu kỳ biểu diễn A T = (6,12 ± 0,05)s 0,06)s B T = (2,04 ± 0,05)s C T = (6,12 ± 0,06)s D T = (2,04 ± T1 + T2 + T3 = 2,04s ∆T1 = T1 − T = 0,03 T= ∆T2 = T2 − T = 0,08 Chúng ta lấy sai số làm tròn đến 1% ∆T3 = T3 − T = 0,05 ∆T = ∆T1 + ∆T2 + ∆T3 = 0,05333 ~ 0,05 Vì sai số có đóng góp sai số ngẫu nhiên ∆T cộng với sai số hệ thống (chính sai số dụng cụ = 0,01) sai số gặp phải là: lúc kết T = (2,04 ± 0,06)s Câu 27: Một học sinh làm thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng thí nghiệm giao thoa qua khe Yâng Kết đo khoảng cách hai khe a = (0,15 ± 0,01) mm, khoảng cách từ hai khe tới D = (0,418 ± 0,0124) m khoảng vân i = (1,5203 ± 0,0111) mm Bước sóng dùng thí nghiệm A.λ = 0,55 ± 0,06 µm B λ = 0,65 ± 0,06 µm C λ = 0,55 ± 0,02 µm D λ = 0,65 ± 0,02 µm Giải:Ta có: ∆λ ∆a ∆i ∆D a.i = + + ⇒ ∆λ ≈ 0,06 (µm) ⇒ λ = λ ± ∆λ = 0,55± 0,06 (µm) λ= = 0,55 (µm) λ a i D D Đáp ánA Câu 28: Một người dùng sạc điện USB Power Adapter A1385 lấy điện từ mạng điện sinh hoạt để sạc điện cho Smartphone Iphone Plus Thông số kỹ thuật A1385 pin Iphone Plus mô tả bảng sau: USB Power Adapter A1385 Pin Smartphone Iphone Plus Input: 100 V – 240 V; ~50/60 Hz; 0,15 A Dung lượng Pin: 2915 mAh Ouput: V; A Loại Pin: Pin chuẩn Li-Ion Khi sạc pin cho Iphone từ 0% đến 100% tổng dung lượng hao phí dung lượng mát máy chạy chương trình 25% Xem dung lượng nạp bỏ qua thời gian nhồi pin Thời gian sạc pin từ 0% đến 100% khoảng Giải A 55 phút B 26 phút C 53 phút D 11 phút Dung lượng pin cần cung cấp để pin đầy P1 = 2,915/0,75 = 3,887Ah Dung lượng mà xạc cần cung cấp P2 = I.t = 1.t Ta có P1 = P2 → t = 3,887h = 53 phút Câu 29: Đặt điện áp u = U cos ωt (V) vào bốn đoạn mạch khác có RLC nối tiếp (cuộn dây cảm) ta kết Đoạn mạch Điện trở R (Ω ) Hệ số công suất 50 0,6 100 0,8 80 0,7 120 0,9 Đoạn mạch tiêu thụ công suất lớn A B C D Giải: Mạch có R thay đổi Khi Pmax hệ số cơng suất ~ 0,7 Câu 30: Vệ tinh viễn thông địa tĩnh Vinasat-1 Việt Nam nằm quỹ đạo địa tĩnh (là quỹ đạo tròn phía xích đạo Trái Đất (vĩ độ 00 ), cách bề mặt Trái Đất 35000 km có kinh độ 1320Đ Một sóng vơ tuyến phát từ Đài truyền hình Hà Nội tọa độ (210 01’B, 1050 48’Đ) truyền lên vệ tinh, tức truyền đến Đài truyền hình Nghệ An tọa độ (180 39’B, 1050 48’Đ) Cho bán kính Trái Đất 6400 km tốc độ truyền sóng trung bình 8.108/3 m/s Bỏ qua độ cao anten phát anten thu Đài truyền hình so với bán kính Trái Đất Thời gian từ lúc truyền sóng đến lúc nhận sóng A 0,460 ms B 0,46 s C 0,269 ms D 0,269 s Giải: Gọi A D giao đường xích đạo kinh tuyến qua kinh độ 105048’Đ 1320Đ H N vị trí Hà Nội Nghệ An 1320Đ 105048’Đ V vị trí Vinasat-1 nằm mặt phẳng Xích đạo mặt phẳng H• qua kinh tuyến 1320Đ • N AV nằm mặt phẳn xích đạo O Nên vng góc với mặt phẳng A D qua kinh tuyến 105 48’Đ Do tam giác HAV NAV tam giác vng A Thời⋅ gian từ lúc truyền sóng đến lúc nhận sóng HV + NV t= v với v = 8.108/3 m/s = 8.105/3 km/s Ta có cung AD = 1320 – 105,80 = 26,20 > AV2 = OA2 + OV2 – 2.OA.OVcos26,20 Với OA = R = 6400km, OV = 6400 + 35000 = 41400km -> AV = 35770 km AH2 = 2R2 – 2R2cos21001’ > AH = 2333 km; AN2 = 2R2 – 2R2cos18039’ > AN = 2074 km; HV = AV + AH = 35846 km V NV = AV + NA2 = 35830 km 35846 + 35061 HV + CV t= = = 26,87.10-2s = 0,269s Đáp án D 10 v ... o Sai số kết không nhỏ sai số của dụng cụ đo xác o Số chữ số có nghĩa kết khơng nhiều số chữ số có nghĩa kiện xác Số chữ số có nghĩa tất số tính từ trái qua phải kể từ chữ số khác không ̶ Số. .. lấy sai số làm tròn đến 1% ∆T3 = T3 − T = 0,05 ∆T = ∆T1 + ∆T2 + ∆T3 = 0,05333 ~ 0,05 Vì sai số có đóng góp sai số ngẫu nhiên ∆T cộng với sai số hệ thống (chính sai số dụng cụ = 0,01) sai số gặp... lấy sai số tuyệt đối CSCN: g = g ± ∆g = 9, 786 ± 0, 025 (m / s ) ̶ CÁCH TÍNH SAI SỐ GIÁN TIẾP Sai số gián tiếp tổng hiệu tổng sai số tuyệt đối số hạng ̶ Ví dụ: F=X + Y – Z ∆F = ∆X + ∆Y + ∆Z Sai