Vật Lí 10 Kết nối tri thức Bài 6: Thực hành: Đo tốc độ của vật chuyển động

Với giải bài tập Vật Lí lớp 10 Bài 6: Thực hiện: Đo tốc độ của vật chuyển động sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học trò thuận tiện làm bài tập Vật Lí 10 Bài 6.

Giải Vật Lí 10 Kết nối tri thức Bài 6: Thực hiện: Đo tốc độ của vật chuyển động

Video Giải Vật lí 10 Bài 6: Thực hiện đo tốc độ của vật chuyển động - Kết nối tri thức - Cô Nguyễn Thị Minh Nguyệt (Thầy giáo VietJack)

Phát động trang 30 Vật Lí 10: Làm thế nào để đo được tốc độ chuyển động của vật bằng dụng cụ thí nghiệm thực hiện?

Lời giải:

Để đo được tốc độ chuyển động của vật bằng dụng cụ thí nghiệm thực hiện ta cần đo thời kì và quãng đường chuyển động của vật đó.

I. Cách đo tốc độ trong phòng thí nghiệm

Hoạt động trang 30 Vật Lí 10: Hãy thảo luận nhóm về những nội dung sau:

1. Tiêu dùng dụng cụ gì để đo quãng đường và thời kì chuyển động của vật?

2. Làm thế nào đo được quãng đường đi được của vật trong một khoảng thời kì và trái lại?

3. Thiết kế những phương án đo tốc độ và so sánh ưu, nhược điểm của những phương án đó.

Lời giải:

1.

- Để đo quãng đường: sử dụng những loại thước: thước thẳng, thước dây, thước cuộn, …

- Để đo thời kì: sử dụng đồng hồ bấm giờ, đồng hồ đo thời kì hiện số,..

2.

- Để đo được quãng đường đi được của vật chuyển động trong một khoảng thời kì, ta cho xe chuyển động trên một máng thẳng mang sẵn vạch chia, sau đó đo khoảng cách từ vựng trí vật xuất phát cho tới vị trí vật ngừng lại.

- Để đo thời kì di chuyển của vật trên một quãng đường, ta sử dụng đồng hồ bấm giây để đo từ thời khắc vật xuất phát tới thời khắc vật ngừng lại.

3.

a) Hai phương án để đo tốc độ:

Phương án 1: Tiêu dùng đồng hồ bấm giây.

- Tiêu dùng thước đo độ dài của quãng đường s. Xác định vạch xuất phát và vạch đích.

- Tiêu dùng đồng hồ bấm giây đo thời kì t từ lúc vật khởi đầu chuyển động từ vạch xuất phát tới lúc vượt qua vạch đích.

- Tiêu dùng công thức v = st để tính tốc độ.

Phương án 2: Tiêu dùng cổng quang quẻ điện và đồng hồ đo thời kì hiện số.

- Đo khoảng cách giữa Hai cổng quang quẻ điện (đọc trên thước đo gắn với giá đỡ). Khoảng cách này chính là quãng đường s mà vật chuyển động.

- Bấm công tắc để vật khởi đầu chuyển động.

- Lúc vật đi qua cổng quang quẻ điện thứ Một thì đồng hồ khởi đầu đo.

- Lúc vật đi qua cổng quang quẻ điện thứ Hai thì đồng hồ ngừng đo.

- Đọc số chỉ thời kì hiển thị trên đồng hồ đo thời kì hiện số chính là thời kì của vật chuyển động trên quãng đường.

- Tiêu dùng công thức v = st để tính tốc độ.

b) So sánh ưu, nhược điểm của hai phương án:

Ưu điểm

Nhược điểm

Phương án 1

 Dễ thiết kế, dễ thực hiện.

Sai số to do liên quan tới những yếu tố khách quan như thao tác bấm đồng hồ chưa khớp với thời khắc xuất phát hoặc kết thúc, sai số do dụng cụ...

Phương án 2

Kết quả đo chuẩn xác, sai số nhỏ.

Giá thành đắt, thiết bị cồng kềnh.

II. Giới thiệu dụng cụ đo thời kì

1. Đồng hồ đo thời kì hiện số và cổng quang quẻ điện

Nghi vấn trang 30 Vật Lí 10: Sử dụng đồng hồ đo thời kì hiện số và cổng quang quẻ điện để đo tốc độ chuyển động mang ưu điểm, nhược điểm gì?

Lời giải:

Sử dụng đồng hồ đo thời kì hiện số và cổng quang quẻ điện để đo tốc độ chuyển động mang:

- Ưu điểm: Kết quả đo mang độ chuẩn xác cao, mang thể đo thời kì chuẩn xác tới phần nghìn giây.

- Nhược điểm: Giá thành tìm thiết bị đắt, thiết bị đo cồng kềnh.

2. Thiết bị đo thời kì bằng cần rung (đồng hồ cần rung)

III. Thực hiện đo tốc độ chuyển động

1. Dụng cụ thí nghiệm

2. Thiết kế phương án thí nghiệm

Hoạt động trang 31 Vật Lí 10: Thả cho viên bi chuyển động đi qua cổng quang quẻ điện trên máng nhôm. Thảo luận nhóm để lập phương án đo tốc độ của viên bi theo những gợi ý sau:

1. Làm thế nào xác định được tốc độ trung bình của viên bi lúc đi từ cổng quang quẻ điện E tới cổng quang quẻ điện F?

2. Làm thế nào xác định được tốc độ tức thời của viên bi lúc đi qua cổng quang quẻ điện E hoặc cổng quang quẻ điện F?

3. Xác định những yếu tố mang thể gây sai số trong thí nghiệm và tìm cách để giảm sai số.

Lời giải:

1. Để xác định được tốc độ trung bình của viên bi lúc đi từ cổng quang quẻ điện E tới cổng quang quẻ điện F ta cần:

- Xác định độ dài quãng đường s (chính là khoảng cách giữa Hai cổng quang quẻ điện E và F).

- Chỉnh đồng hồ đo về chế độ đo thời kì vật đi qua hai cổng quang quẻ chọn MODE A↔B (tức là vật khởi đầu đi vào cổng quang quẻ E thì đồng hồ khởi đầu chạy, lúc vật đi qua cổng quang quẻ F thì đồng hồ ngừng lại).

- Đo thời kì viên bi chuyển động từ cổng quang quẻ điện E tới cổng quang quẻ điện F.

- Sử dụng công thức v = st ta sẽ xác định được tốc độ trung bình của viên bi.

2. Để xác định được tốc độ tức thời của viên bi lúc đi qua cổng quang quẻ điện E hoặc cổng quang quẻ điện F ta cần:

- Xác định được đường kính d của viên bi.

- Chỉnh chế độ đo thời kì của đồng hồ, chuyển về chế độ đo thời kì vật đi qua một cổng quang quẻ điện chọn MODE A hoặc MODE B (tức là vật khởi đầu đi vào cổng quang quẻ thì đồng hồ chạy số, sau lúc vật đi qua cổng quang quẻ đó thì đồng hồ ngừng lại).

- Xác định được thời kì viên bi chuyển động qua cổng quang quẻ điện E hoặc cổng quang quẻ điện F.

- Sử dụng công thức v = dt ta sẽ xác định được tốc độ tức thời của viên bi.

3. Những yếu tố mang thể gây sai số:

- Sai số của những dụng cụ đo.

- Thao tác bấm công tắc của người ko dứt khoát.

- Cách đo, đọc trị giá quãng đường, đường kính viên bi của người làm thực hiện chưa chuẩn xác.

- Những yếu tố khách quan như gió, …

Cách để làm giảm sai số

- Tiến hành đo nhiều lần và lấy trị giá trung bình của những lần đo.

- Tắt hết quạt, điều hòa lúc tiến hành thí nghiệm.

3. Tiến hành thí nghiệm

Hoạt động trang 32 Vật Lí 10: Đo tốc độ trung bình và tốc độ tức thời của viên bi thép chuyển động trên máng nghiêng.

Lời giải:

Học trò tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của thầy giáo.

4. Kết quả thí nghiệm

Hoạt động trang 33 Vật Lí 10: Xử lí kết quả thí nghiệm

1. Tính tốc độ trung bình và tốc độ tức thời của viên bi thép và điền kết quả vào Bảng 6.Một và Bảng 6.2

2. Tính sai số của phép đo s, t và phép đo tốc độ rồi điền vào Bảng 6.Một và Bảng 6.2. Trong đó

+ ∆s bằng nửa ĐCNN của thước đo.

+ ∆t theo công thức (3.1), (3.2) trang 18.

+ ∆v tính theo ví dụ trang 18.

3. Đề xuất một phương án thí nghiệm mang thể đo tốc độ tức thời của viên bi tại hai vị trí: cổng quang quẻ điện E và cổng quang quẻ điện F.

Lời giải:

1. Số liệu tham khảo:

Thước đo mang ĐCNN là Một mm.

Bảng 6.1. Quãng đường s = 0,5 m;

Lần đo

Trị giá

trung bình

Sai số

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Thời kì t (s)

0,777

0,780

0,776

0,778

v¯=st¯=0,50,778≈0,643 m/s

Bảng 6.2. Đường kính viên bi d = 0,02 m; 0,00002 m

Lần đo

Trị giá

trung bình

Sai số

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Thời kì t (s)

0,033

0,032

0,031

0,032

v¯t=dt¯=0,020,032=0,625 m/s

2. Phép đo tốc độ trung bình

Sai số của tốc độ trung bình:

Phép đo tốc độ tức thời

Sai số của tốc độ tức thời:

3. Để đo tốc độ tức thời của viên bi ở cả hai cổng quang quẻ điện E và F thì ta phải sử dụng hai đồng hồ đo hiện số.

- Xác định được đường kính d của viên bi.

- Kết nối đồng hồ đo hiện số thứ nhất với cổng quang quẻ điện E, đồng hồ thứ hai với cổng quang quẻ điện F. Chỉnh chế độ những đồng hồ về chế độ đo thời kì vật qua một cổng quang quẻ chọn MODE A hoặc MODE B.

- Lúc viên bi khởi đầu đi vào cổng quang quẻ điện E thì đồng hồ thứ nhất chạy số, sau lúc vật đi qua cổng quang quẻ E thì đồng hồ đó ngừng lại; viên bi tiếp tục đi qua cổng quang quẻ điện F thì đồng hồ đo số hai sẽ thực hiện đo thời kì.

- Xác định được thời kì viên bi chuyển động qua cổng quang quẻ điện E và cổng quang quẻ điện F.

- Sử dụng công thức v = dt ta sẽ xác định được tốc độ tức thời của viên bi tại hai cổng quang quẻ điện E và F.

Em mang thể Một trang 33 Vật Lí 10: Mô tả một số phương án đo tốc độ thông dụng và giám định ưu, nhược điểm của những phương án đó.

Lời giải:

Phương án 1: Tiêu dùng đồng hồ bấm giây.

- Tiêu dùng thước đo độ dài của quãng đường s. Xác định vạch xuất phát và vạch đích.

- Tiêu dùng đồng hồ bấm giây đo thời kì t từ lúc vật khởi đầu chuyển động từ vạch xuất phát tới lúc vượt qua vạch đích.

- Tiêu dùng công thức v = st để tính tốc độ.

Phương án 2: Tiêu dùng cổng quang quẻ điện và đồng hồ đo thời kì hiện số.

- Đo khoảng cách giữa Hai cổng quang quẻ điện (đọc trên thước đo gắn với giá đỡ). Khoảng cách này chính là quãng đường s mà vật chuyển động.

- Bấm công tắc để vật khởi đầu chuyển động.

- Lúc vật đi qua cổng quang quẻ điện thứ Một thì đồng hồ khởi đầu đo.

- Lúc vật đi qua cổng quang quẻ điện thứ Hai thì đồng hồ ngừng đo.

- Đọc số chỉ thời kì hiển thị trên đồng hồ đo thời kì hiện số chính là thời kì của vật chuyển động trên quãng đường.

- Tiêu dùng công thức v = st để tính tốc độ.

b) So sánh ưu, nhược điểm của hai phương án:

Ưu điểm

Nhược điểm

Phương án 1

 Dễ thiết kế, dễ thực hiện.

Sai số to do liên quan tới những yếu tố khách quan như thao tác bấm đồng hồ chưa khớp với thời khắc xuất phát hoặc kết thúc, sai số do dụng cụ...

Phương án 2

Kết quả đo chuẩn xác, sai số nhỏ.

Giá thành đắt, thiết bị cồng kềnh.

Em mang thể Hai trang 33 Vật Lí 10: Sử dụng điện thoại thông minh, quay video chuyển động của một vật rồi sử dụng phần mềm phân tích video để xác định tốc độ chuyển động của vật đó.

Lời giải:

Học trò tự thực hiện.

  • Bài 7: Đồ thị độ dịch chuyển – thời kì

  • Bài 8: Chuyển động biến đổi. Gia tốc

  • Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều

  • Bài 10: Sự rơi tự do

  • Bài 11: Thực hiện: Đo gia tốc rơi tự do

Nhà băng trắc nghiệm lớp 10 tại khoahoc.vietjack.com



--- Cập nhật: 24-01-2023 --- edu.dinhthienbao.com tìm được thêm bài viết Giải Vật lý lớp 10 Bài 6 SGK (Chính xác nhất) từ website tailieu.com cho từ khoá giải bài tập vật lí lớp 10 bài 6 sgk.

Trả lời những thắc mắc SGK Vật lý 10 Bài 6

C1. ( trang 35 sgk Vật Lý 10) Người ngồi trên xe sẽ thấy đầu van chuyển động theo quĩ đạo như thế nào quanh trục bánh xe?

Trả lời:

Người ngồi trên xe thấy đầu van xe đạp chuyển động tròn, do người đối với trục quay của xe là một mực, mà đầu van xe lại chuyển động tròn quay trục bánh xe.

C2.( trang 35 sgk Vật Lý 10) Nêu một ví dụ khác về tính tương đối của véc tơ vận tốc tức thời.

Trả lời:

Ví dụ:

- Một người ngồi yên trên một cano. Cano đang chuyển động đối với bờ sông, nên người chuyển động đối với bờ sông.

- Một người đứng yên trên mặt đất, nhưng đối với Mặt Trời thì người đó đang chuyển động...

C3.( trang 37 sgk Vật Lý 10) Một con thuyền chạy ngược dòng nước đi được 20 km trong Một giờ; nước chảy với véc tơ vận tốc tức thời Hai km/h. Tính véc tơ vận tốc tức thời của thuyền đối với nước.

Trả lời:

Ta quy ước như sau: thuyền - 1; nước - 2; bờ - 3

Véc tơ vận tốc tức thời của thuyền so với bờ mang độ to là: |v13| = S/t = 20/1 = 20 km/h

Véc tơ vận tốc tức thời của nước so với bờ mang độ to là: |v23| = Hai km/h

Ta mang: v12 = v13 + v32 hay v12 = v13 - v23

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của thuyền đối với dòng nước.

→ v13 hướng theo chiều dương và v23 ngược chiều dương

→ v13 = 20km/h, v23 = -2km/h

→ véc tơ vận tốc tức thời của thuyền đối với nước mang độ to là 22 km/h và hướng theo chiều dương.

Giải bài tập SGK Vật lý 10 Bài 6

Bài 1 (trang 37 SGK Vật Lý 10) : Nêu một ví dụ về tính tương đối của quỹ đạo của chuyển động.

Lời giải:

Trời ko mang gió, người đứng yên bên đường thấy giọt mưa rơi theo quĩ đạo là đường thẳng, người ngồi trên ô tô đang chuyển động thấy giọt mưa rơi theo phương xiên.

Bài 2 (trang 37 SGK Vật Lý 10) : Nêu một ví dụ về tính tương đối của véc tơ vận tốc tức thời của chuyển động.

Lời giải:

Ví dụ:

Một người ngồi yên trên một cano. Cano đang chuyển động đối với bờ sông, nên người chuyển động đối với bờ sông.

Một người đứng yên trên mặt đất, nhưng đối với Mặt Trời thì người đó đang chuyển động…

Bài 3 (trang 37 SGK Vật Lý 10) : Trình bày công thức cùng véc tơ vận tốc tức thời trong trường hợp những chuyển động cùng phương, cùng chiều ( cùng phương và ngược chiều).

Lời giải:

Công thức cùng véc tơ vận tốc tức thời trong trường hợp những chuyển động cùng phương, cùng chiều là:

Độ to: v13 = v12 + v23

Vecto v13: véc tơ vận tốc tức thời tuyệt đối;

Vecto v12: véc tơ vận tốc tức thời tương đối;

Vecto v23 : véc tơ vận tốc tức thời kéo theo…

Công thức cùng véc tơ vận tốc tức thời trong trường hợp những chuyển động cùng phương ngược chiều là: v13 = v12 + v23

Độ to: |v13| = |v12| - |v23|

Vecto v13: véc tơ vận tốc tức thời tuyệt đối;

Vecto v12: véc tơ vận tốc tức thời tương đối;

Vecto v23 : véc tơ vận tốc tức thời kéo theo…

Bài 4 (trang 37 SGK Vật Lý 10) : Chọn câu khẳng định đúng. Đứng ở Trái Đất, ta sẽ thấy

A. Mặt Trời đứng yên, Trái Đất quay quanh Mặt Trời, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất.

B. Mặt Trời và Trái Đất đứng yên, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất.

C. Mặt Trời đứng yên, Trái Đất và Mặt Trăng quay quanh Mặt Trời

D. Trái Đất đứng yên, Mặt Trời và Mặt Trăng quay quanh Trái Đất.

Lời giải:

Chọn D.

Vì lúc đứng ở Trái Đất ta đã lấy Trái Đất làm mốc nên ta sẽ quan sát thấy Mặt Trời và Mặt Trăng quay quanh Trái Đất.

Bài 5 (trang 38 SGK Vật Lý 10) : Một chiếc thuyền buồm chạy ngược dòng sông, sau Một giờ đi được 10km. Một khúc gỗ trôi theo dòng sông, sau Một phút trôi được 100/3 m. Véc tơ vận tốc tức thời của thuyền buồm so với nước bằng bao nhiêu?

A. 8 km/h

B. 10 km/h

C. 12 km/h

D. Một đáp án khác.

Lời giải:

Chọn C.

Đổi t1 = 1h = 3600s, S1 = 10km = 10000m, t2 = Một phút = 60s

Gọi thuyền: 1; nước 2; bờ: 3

Véc tơ vận tốc tức thời của thuyền so với bờ mang độ to là:

Véc tơ vận tốc tức thời của nước so với bờ mang độ to là:

Ứng dụng công thức cùng véc tơ vận tốc tức thời: v12 = v13 + v32 hay v12 = v13 - v23

Chọn chiều dương là chiều chảy của dòng nước. Vì thuyền chảy ngược dòng nước nên v13 hướng ngược chiều dương, v23 hướng theo chiều dương

Chứng tỏ véc tơ vận tốc tức thời của thuyền buồm so với nước mang độ to 12km/h và chuyển động ngược chiều dòng nước.

Bài 6 (trang 38 SGK Vật Lý 10) : Một hành khách ngồi trong toa tàu H, nhìn qua cửa sổ thấy toa tàu N kế bên và gạch lát sân ga đều chuyển động như nhau. Hỏi toa tàu nào chạy?

A. Tàu H đứng yên, tàu N chạy.

B. Tàu H chạy, tàu N đứng yên.

C. Cả hai tàu đều chạy.

D. Những câu A, B, C đều ko đúng.

Lời giải:

Chọn B.

Tàu H chạy, tàu N đứng yên. Vi ta thấy toa tàu N và gạch lát sân ga đều chuyển động như nhau mà gạch lát sân ga thì đứng yên nên tàu N sẽ đứng yên còn tàu H chuyển động.

Bài 7 (trang 38 SGK Vật Lý 10) : Một ô tô A chạy đều trên một đường thẳng với véc tơ vận tốc tức thời 40 km/h. Một ô tô B đuổi theo ô tô A với véc tơ vận tốc tức thời 60 km/h. Xác định véc tơ vận tốc tức thời của ô tô B đối với ô tô A và của ô tô A đối với ô tô B.

Lời giải:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của Hai xe

Vecto vAD: véc tơ vận tốc tức thời của xe A đối với đất

Vecto vBD: véc tơ vận tốc tức thời của xe B đối với đất

Vecto vBA: véc tơ vận tốc tức thời của xe B đối với xe A

Véc tơ vận tốc tức thời của xe A đối với xe B

Theo công thức cùng véc tơ vận tốc tức thời: vAB = vAD + vDB hay vAB = vAD - vBD

Do hai xe chuyển động cùng chiều nên: vAB = 40 – 60 = -20(km/h) → hướng ngược chiều dương.

⇒ VBA = 20(km/h) và vBA hướng theo chiều dương.

Bài 8 (trang 38 SGK Vật Lý 10) : A ngồi trên một toa tàu chuyển động với véc tơ vận tốc tức thời 15 km/h đang rời ga. B ngồi trên một toa tàu khác chuyển động với véc tơ vận tốc tức thời 10 km/h đang vào ga. Hai đường tàu song song với nhau. Tính véc tơ vận tốc tức thời của B đối với A.

Lời giải:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu A

Vecto vBD: véc tơ vận tốc tức thời của tàu B đối với đất, Vecto vBD ngược chiều dương nên vBD = -10 km/h

Vecto vAD: véc tơ vận tốc tức thời của tàu A đối với đất, Vecto vAD theo chiều dương nên vAD = 15 km/h

Vecto vBA: véc tơ vận tốc tức thời của tàu B đối với tàu A

Theo công thức cùng véc tơ vận tốc tức thời: vBA = vBD + vDA = vBD - vAD

→ vBA = vBD - vAD = -10 - 15 = -25 (km/h)

Chứng tỏ véc tơ vận tốc tức thời của tàu B so với tàu A mang độ to 25km/h và ngược chiều so với chiều chuyển động của tàu A.

►► CLICK NGAY vào đường dẫn dưới đây để TẢI VỀ lời giải sách giáo khoa Vật Lí Bài 6: Tính tương đối của chuyển động. Công thức cùng véc tơ vận tốc tức thời lớp 10, chi tiết, đầy đủ nhất file word, file pdf hoàn toàn miễn phí từ chúng tôi, tương trợ những em ôn luyện giải phản ảnh hiệu quả nhất.

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *