PHÁP GIẢI.
Bài toán 1 : XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ CỦA ĐẠI LƢỢNG VẬT LÝ SỬ DỤNG PHÉP ĐO TRỰC TIẾP.
Đ bài: Dùng thước thẳng có giới hạn đo 60 cm, độ chia nhỏ nhất 1 mm
để đo chiều dài của con lắc đơn. Kết quả đo được sau 4 lần như sau:
Lần đo 1 2 3 4
L ( mm) 500 499 501 500
Kết quả của phép đo được ghi như thế nào ?
Lời giải:
* Giá trị trung bình của chu kỳ trong 4 lần đo:
* Sai số tuyệt đối trong mỗi lần đo:
* Sai số tuyệt đối trung bình của 4 lần được coi là sai số ngẫu nhiên:
* Sai số dụng cụ bằng 1 độ chia nhỏ nhất : Δl’ = 1 mm * Sai số của phép đo :
* K t quả : l = 500 2 ( mm ).
Bài 2: Đo ƣờng k nh bằng thƣớc P me:
Đ bài: Dùng thước Panme có độ chính xác (tức độ chia nhỏ nhất) là 0,01 mm để đo 4 lần đường kính D của một ống trụ kim loại, ta được giá trị ghi trong bảng đo dưới đây:
Lần o D (mm) ∆Di ( mm)
2 8,74
3 8,75
4 8,77
Trung bình
Hãy vi t k t quả củ phép o trên. Lời giải:
* Giá trị trung bình của đường kính viên bi là: = * Sai số tuyệt đối trung bình tính được là
= * Sai số dụng cụ bằng 1 độ chia nhỏ nhất : ΔD’ = 0,01 (mm) Lần o D (mm) ∆Di ( mm) 1 8,76 0,01 2 8,74 0,01 3 8,75 0,00 4 8,77 0,02 Trung bình 8,75 0,01
* Sai số của phép đo :
K t quả:
Bài 3 : Đo chu kỳ củ con lắc ơn :
Đ bài : Dùng đồ hồ đo thời gia hiển thị số để xác định chu kỳ dao động
nhỏ của một con lắc đơn. Sử dụng thang đo 9,999 , sau 5 lần đo được kết quả như sau.
Lần đo 1 2 3 4 5
Chu kỳ ( s) 1,435 1,428 1,427 1,421 1,412
* Giá trị trung bình của chu kỳ trong 5 lần đo
* Sai số tuyệt đối trong mỗi lần đo:
0,013 (s)
* Sai số tuyệt đối trung bình của n lần được coi là sai số ngẫu nhiên:
* Ở thang đo 9,999, sai số dụng cụ: ΔT’ = 0,001 (s) * Sai số của phép đo :
* K t quả o : T = 1,425 0,007 ( s) Bài 4 : Đo chu kỳ củ con lắc ơn:
Đ bài: Dùng đồng hồ bấm giây để đo chu kỳ dao động điều hòa T của một vật bằng cách đo thời gian mỗi dao động. Ba lần đo cho kết quả thời gian của mỗi dao động lần lượt là 2,01s; 2,12s; 1,99s. Thang chia nhỏ nhất của đồng hồ là 0,01s. Kết quả của phép đo chu kỳ được biểu diễn bằng
A. T = (6,12 0,05)s B. T = (2,04 0,05)s C. T = (6,12 0,06)s D. T = (2,04 0,06)s C. T = (6,12 0,06)s D. T = (2,04 0,06)s
Lời giải :
* Giá trị trung bình của chu kỳ trong 5 lần đo
* Sai số tuyệt đối trung bình của 3 lần được coi là sai số ngẫu nhiên:
* Ở thang đo 99,99, sai số dụng cụ: ΔT’ = 0,01 (s) * Sai số của phép đo :
* K t quả o : T = 2,04 0,06 ( s) Đáp án D.
Bài 3 và bài 4 đều dùng đồng hồ đo thời gian hiển thị số để đo chu kỳ của con lắc đơn nhưng ở hai thang đo khác nhau. Ta nhận thấy nếu chu kỳ dao động của con lắc là bé ( T < 10 s ) thì nên sử dụng thang đo 9,999 vì có độ chính xác cao hơn.
Trong các nội dung thực hành của lớp 12 các bài thực hành chủ yếu xác định các đại lượng nhờ phép đo gián tiếp. Vậy ta cần xử lý số liệu của phép đo như thế nào ? Dưới đây là cách giải quyết vấn đề đó.
Bài tốn 2 : XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ CỦA ĐẠI LƢỢNG VẬT LÝ SỬ DỤNG PHÉP ĐO GIÁN TIẾP.
Bài 1 : Xác ịnh gi tốc rơi tự do qu khảo sát d o ộng nhỏ củ con lắc ơn:
Đ bài : Trong bài tốn thực hành của chương trình vât lý 12 , bằng cách
sử dụng con lắc đơn để đo gia tốc rơi tự do là ( ∆g là sai số tuyệt đối trong phép đo ) . Bằng cách đo trực tiếp thì xác định được chu kỳ và chiều dài của con lắc đơn là T = 1,7951 ± 0,0001 (s) ; l = 0,8 ± 0,0002 ( m) . Gia tốc rơi tự do có giá trị là :
A. 9,801 ± 0,0035 (m/s2) C. 9,801 ± 0,0023 (m/s2)
B. 9,801 ± 0,0003 (m/s2) D. 9,801 ± 0,0004 (m/s2)
Chu kỳ của con lắc đơn là :
* Giá trị trung bình :
* Xác ịnh s i số:
Bước 1: Lấy lôga hai vế lng = ln(
Bước 2: lấy vi phân 2 vế:
Bước 3: Lấy giá trị tuyệt đối là giá trị dương của từng thành phần Bước 4: Xác định sai số ∆g :
* K t quả :
= 9,801 ± 0,0035 m/s2
Bài 2 : Đo bƣớc sóng củ ánh sáng ơn sắc bằng phƣơng pháp gi o tho : Đ bài: Một học sinh làm thí nghiệm đo bước song ánh sáng bằng thí nghiệm giao thoa qua khe Y- âng. Kết quả đo được ghi vào bảng số liệu sau:
Khoảng cách h i khe =0,15 0,01mm Lần o D(m) L(mm) 1 0,40 9,12 2 0,43 9,21 3 0,42 9,20 4 0,41 9,01 5 0,43 9,07 Trung bình
( L là khoảng cách 6 vân sáng liên tiếp)
Bỏ qua sai số dụng cụ. Kết quả đo bước sóng của học sinh đó là: