Vật lí 10 Bài 11: Thực hành Đo gia tốc rơi tự do Soạn Lý 10 trang 47 sách Kết nối tri thức

Bài trước

Mục lục

Bài sau

Giải Lý 10 Bài 11 Kết nối tri thức là tài liệu vô cùng hữu ích, giúp các em biết cách tiến hành thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do, từ đó sẽ trả lời toàn bộ các câu hỏi trang 47, 48 bài Thực hành Đo gia tốc rơi tự do.

Vật lí 10 Kết nối tri thức bài 11 với lời giải chi tiết, trình bày khoa học, được biên soạn dễ hiểu, giúp các em nâng cao kỹ năng giải bài tập từ đó học tốt môn Lý lớp 10 hơn. Đồng thời, cũng giúp thầy cô nhanh chóng soạn giáo án bài 11 Thực hành Đo gia tốc rơi tự do. Vậy mời thầy cô và các em cùng theo dõi bài viết dưới đây của Download.vn để xem toàn bộ câu trả lời nhé.

Vật lí 10 Bài 11: Thực hành Đo gia tốc rơi tự do

Hoạt động trang 47
Hoạt động trang 48
Em có thể trang 48

Hoạt động trang 47

Thảo luận về phương án thí nghiệm dựa trên hoạt động sau: Thả trụ thép rơi qua cổng quang điện trên máng đứng và trả lời câu hỏi.

1. Xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép theo công thức nào?

2. Để xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép cần đo lại các đại lượng nào?

3. Làm thế nào để trụ thép rơi qua cổng quang điện?

4. Cần đặt chế độ đo của đồng hồ ở vị trí nào để đo được đại lượng cần đo?

Gợi ý đáp án

1. Xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép theo công thức: $g\;=\;\frac{2s}{t^2}\;(m/s^2)$ $g\;=\;\frac{2s}{t^2}\;(m/s^2)$

2. Để xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép cần đo đại lượng:

- Quãng đường rơi của trụ thép.

- Thời gian rơi.

3. Để trụ thép rơi qua cổng quang điện cần đặt trụ thép tại vị trí tiếp xúc với nam châm điện điện và bị giữ lại ở đó. Nhấn nút của hộp công tắc kép để ngắt điện vào nam châm điện, khi đó trụ thép rơi xuống và chuyển động đi qua cổng quang điện.

4. Chọn chế độ đo MODE A ở đồng hồ đo thời gian hiện số để đo được đại lượng cần đo.

Hoạt động trang 48

Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm

1. Hãy tính giá trị trung bình và sai số tuyệt đối của phép đo gia tốc rơi tự do.

2. Tại sao lại dùng trụ thép làm vật rơi trong thí nghiệm? Có thể dùng viên bi thép được không? Giải thích tại sao.

3. Vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ s và t2 trên hệ tọa độ (s – t2).

4. Nhận xét chung về dạng của đồ thị mô tả mối quan hệ s và t2 rồi rút ra kết luận về tính chất của chuyển động rơi tự do.

5. Hãy đề xuất một phương án thí nghiệm khác để đo gia tốc rơi tự do của trụ thép.

Gợi ý đáp án

Tham khảo bảng kết quả dưới đây:

Quãng đường (m)	Lần đo thời gian (s)
Quãng đường (m)	Lần 1	Lần 2	Lần 3	Lần 4	Lần 5
0,4	0,285	0,286	0,284	0,285	0,286
0,6	0,349	0,351	0,348	0,349	0,350
0,8	0,404	0,405	0,403	0,404	0,403
1,0	0,451	0,452	0,452	0,451	0,450
1,2	0,494	0,495	0,494	0,494	0,493

Xử lí kết quả với phép đo khi chọn quãng đường s = 0,4 m

Quãng đường (m)	Lần đo thời gian (s)
Quãng đường (m)	Lần 1	Lần 2	Lần 3	Lần 4	Lần 5
0,4	0,285	0,286	0,284	0,285	0,286

Gia tốc trong lần đo 1: $g_1\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{2s}{t_1^2}\hspace{0.278em}=\frac{2\hspace{0.278em}.\hspace{0.278em}0,4}{0,285^2}\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}9,849\hspace{0.278em}m/s^2$ $g_1\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{2s}{t_1^2}\hspace{0.278em}=\frac{2\hspace{0.278em}.\hspace{0.278em}0,4}{0,285^2}\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}9,849\hspace{0.278em}m/s^2$

Gia tốc trong lần đo 2: $g_2\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{2s}{t_2^2}\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{2\hspace{0.278em}.\hspace{0.278em}0,4}{0,286^2}\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}9,780\hspace{0.278em}m/s^2$ $g_2\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{2s}{t_2^2}\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{2\hspace{0.278em}.\hspace{0.278em}0,4}{0,286^2}\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}9,780\hspace{0.278em}m/s^2$

Gia tốc trong lần đo 3: $g_3\;=\;\frac{2s}{t_3^2}\;=\;\frac{2\;.\;0,4}{0,284^2}\;=\;9,919\;m/s^2$ $g_3\;=\;\frac{2s}{t_3^2}\;=\;\frac{2\;.\;0,4}{0,284^2}\;=\;9,919\;m/s^2$

Gia tốc trong lần đo 4: $g_4\;=\;\frac{2s}{t_4^2}\;=\;\frac{2\;.\;0,4}{0,285^2}\;=\;9,849\;m/s^2$ $g_4\;=\;\frac{2s}{t_4^2}\;=\;\frac{2\;.\;0,4}{0,285^2}\;=\;9,849\;m/s^2$

Gia tốc trong lần đo 5: $g_5\;=\;\frac{2s}{t_5^2}\;=\;\frac{2\;.\;0,4}{0,286^2}\;=\;9,780\;m/s^2$ $g_5\;=\;\frac{2s}{t_5^2}\;=\;\frac{2\;.\;0,4}{0,286^2}\;=\;9,780\;m/s^2$

Gia tốc trung bình: $\overline g\;=\;\frac{9,849\;+\;9,780\;+\;9,919\;+\;9,849\;+\;9,780}5\;=\;9,835\;m/s^2$ $\overline g\;=\;\frac{9,849\;+\;9,780\;+\;9,919\;+\;9,849\;+\;9,780}5\;=\;9,835\;m/s^2$

Sai số tuyệt đối của gia tốc trong các lần đo:

Sai số tuyệt đối trung bình: $\overline{\triangle g}\;=\;\frac{\triangle g_1\;+\;\triangle g_2\;+\;\triangle g_3\;+\;\triangle g_4\;+\;\triangle g_5}5\;=\;0,044$ $\overline{\triangle g}\;=\;\frac{\triangle g_1\;+\;\triangle g_2\;+\;\triangle g_3\;+\;\triangle g_4\;+\;\triangle g_5}5\;=\;0,044$

Kết quả: g = 9,835 ± 0,044

Ứng với các quãng đường khác thực hiện phép tính tương tự.

- Trong thí nghiệm, người ta dùng trụ thép làm vật rơi nhằm mục đích khi thả vật rơi thì xác suất phương rơi của vật chắn tia hồng ngoại ở cổng quang điện cao, giúp ta thực hiện thí nghiệm dễ dàng hơn.

- Có thể dùng vật thả rơi là viên bi thép, nhưng xác suất khi thả rơi viên bi có phương rơi không chắn được tia hồng ngoại cao hơn khi dùng trụ thép, nên khi làm thí nghiệm với viên bi ta cần căn chỉnh và thả theo đúng phương của dây rọi.

3. Xử lí số liệu để vẽ đồ thị mô tả mối quan hệ s và t².

Quãng đường (m)	Lần đo thời gian (s)	t² (s²)
Quãng đường (m)	Lần 1	t² (s²)
0,4	0,285	0,081
0,6	0,349	0,122
0,8	0,404	0,163
1,0	0,451	0,203
1,2	0,494	0,244