Giáo án và PPT Vật lí 10 chân trời Bài 6: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng

BÀI 6. THỰC HÀNH ĐO TỐC ĐỘ CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG THẲNG

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV chiếu hình ảnh và đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Kim đồng hồ ở phía bên trái đang cho ta biết điều gì? Nêu công dụng của nó?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Thí nghiệm đo tốc độ

GV đặt câu hỏi yêu cầu học sinh trao đổi: Dựa vào bộ dụng cụ thí nghiệm được gợi ý hãy thiết kế và thực hiện phương án xác định tốc độ tức thời của viên bi tại vị trí cổng quang điện A (hoặc B).

Sản phẩm dự kiến:

1. Thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ.

a. Dụng cụ thí nghiệm

- Thang đo: có 2 thang đo, có ghi giới hạn đo (GHĐ) và độ chia nhỏ nhất (ĐCNN) của đồng hồ tương ứng là: 9,999 s – 0,001 s và 99,99 s – 0,01 s.

- MODE: Núm này dùng để chọn chế độ làm việc của đồng hồ.

+ MODE A và B: để đo thời gian vật chắn cổng quang điện A hoặc cổng quang điện B

+ MODE A + B: để đo tổng thời gian vật chắn cổng quang điện A và cổng quang điện B

+ A ↔ B để đo khoảng thời gian từ lúc vật bắt đầu chắn cổng quang điện A đến thời điểm vật bắt đầu chắn cổng quang điện B.

+ MODE T: Trong chương trình THPT, ta không dùng đến chế độ này.

b. Tiến hành làm thí nghiệm

- Thiết kế phương án:

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như sau (theo gợi ý SGK).

Bước 2: Xác định được đường kính d của viên bi.

Bước 3: Chọn thang đo 9,999 s – 0,001 s.

Bước 4: Chọn chế dộ đo MODE A hoặc MODE B.

Bước 5: Đưa viên bi lại gần nam châm điện sao cho viên bi hút vào nam châm. Ngắt công tắc điện để viên bi bắt đầu chuyển động xuống đoạn dốc nghiêng và đi qua cổng quang điện cần đo thời gian.

Bước 6: Xác định được thời gian viên bi chuyển động qua cổng quang điện A hoặc cổng quang điện B.

Bước 7: Sử dụng công thức v= ta sẽ xác định được tốc độ tức thời  của viên bi.

Hoạt động 2: Một số phương pháp đo tốc độ

GV đặt câu hỏi yêu cầu học sinh thảo luận trả lời: Em hãy kể tên một số thiết bị dùng để đo tốc độ chuyển động của vật. Nêu ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng loại thiết bị đó.

Sản phẩm dự kiến:

Một số thiết bị thông dụng được sử dụng để đo tốc độ:

• Đồng hồ bấm giờ: Thường dùng để đo tốc độ trung bình của vật chuyển động. Được ứng dụng để đo tốc độ chạy trong lớp thể dục, đo tốc độ rơi tự do từ một độ cao xác định.

+ Ưu điểm: Nhanh, đơn giản, dễ thực hiện.

+ Nhược điểm: Kém chính xác do phụ thuộc vào phản xạ của người bấm đồng hồ.

• Cổng quang điện: Thường được dùng để đo tốc độ tức thời và tốc độ trung bình của vật chuyển động trong phòng thí nghiệm.

+ Ưu điểm: Kết quả chính xác hơn do không phụ thuộc vào người thực hiện.

+ Nhược điểm: Lắp đặt phức tạp, chỉ đo được cho các vật có kích thước phù hợp để có thể đi qua được cổng quang điện.

• Súng bắn tốc độ: Đo trực tiếp tốc độ tức thời của các phương tiện giao thông. Thường được Cảnh sát giao thông sử dụng trong việc kiểm soát tốc độ của các phương tiện giao thông khi di chuyển trên đường.

+ Ưu điểm: Đo trực tiếp tốc độ tức thời với độ chính xác cao.

+ Nhược điểm: Giá thành cao.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Khi sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số MC964, cần chọn thang đo thời gian với độ chia nhỏ nhất (ĐCNN) tương ứng là bao nhiêu giây?

A. 0,01 s

B. 0,1 s

C. 1 s

D. 10 s

Câu 2: Trong đồng hồ đo thời gian hiện số MC964, “MODE A + B” có tác dụng gì?

A. Đo thời gian vật chắn cổng quang điện nối với ổ A

B. Đo thời gian vật chắn cổng quang điện nối với ổ B

C. Đo tổng của hai khoảng thời gian vật chắn cổng quang điện nối với ổ A và vật chắn cổng quang điện nối với ổ B.

D. Đo thời gian vật chuyển động từ cổng quang điện nối với ổ A tới cổng quang điện nối với ổ B.

Câu 3: Khi cắm cổng quang điện vào ổ cắm A, B cần chú ý điều gì?

A. Điều chỉnh lại cổng quang điện

B. Reset lại đồng hồ

C. Xoay đúng khe định vị, cắm thẳng giắc cắm, không rung, lắc chân cắm

D. Kiểm tra lại thiết bị

Câu 4: Thí nghiệm đo tốc độ tức thời có mấy bước thực hiện?

A. 5

B. 6

C. 7

D. 8

Câu 5: Khi kết thúc thí nghiệm đo tốc độ tức thời, cần chú ý điều gì?

A. Tháo các dụng cụ thí nghiệm và sắp xếp ngăn nắp.

B. Cần tắt nguồn điện đồng hồ đo thời gian, tháo các dụng cụ thí nghiệm và sắp xếp ngăn nắp

C. Cần tắt nguồn điện đồng hồ đo thời gian

D. Reset lại đồng hồ đo thời gian rồi tắt nguồn điện.

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: A

Câu 2: A

Câu 3: C

Câu 4: D

Câu 5: B

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Trong bộ thí nghiệm đo tốc độ chuyển động của viên bi thép, cổng quang điện có vai trò giống như bộ phận nào?

Câu 2: Hãy tìm hiểu nguyên tắc đo tốc độ tức thời của tốc kế ô tô hoặc xe máy.