BÍ QUYẾT LUYỆN THI TRUNG học PHỔ THÔNG THPT QUỐC GIA môn vật lý CHƯƠNG 8 THÍ NGHIỆM và đồ THỊ năm 2015 pdf

các định luật, vá thuyết vật lí đểu hệ aye x “se được định | of oy là Cho nên việc đoXlưỡng.sức đại | hiểu được trong nghiên cửu vật lí Chu Văn Biên Thí nghiệm Vật H Đo lường mộ

CHU VAN BIEN

GV chương trình Bỗ trợ kiến thức Vật lý 12, Kênh VTV2- Đài truyền hình Việt Nam

BI QUYET LUYEN THI THPT QUOC GIA MON VAT LY CHUONG 8: THI NGHIEM VA BO THI

NHA XUAT BAN DAI HOC QUOC GIA HA NOI

Chủ đề 24 Thứ nghiệm Vật tí

Chủ đề 24: THÍ NGHIỆM VẶT LÍ I~ CÁC CHỮ SÓ CÓ NGHĨA VÀ QUY TAC LAM TRON SO

Với số 0.0087 = dó 2 chữ số cỏ nghĩa;

Với số 5.018 => có 4 chữ số có nghia (tỉnh cả chữ số 0 đẳng sau);

Với số 0,014030 = có 5 chữ số có nghĩa (tính cả.) chữ 3610 ding sau);

Qui tắc xúc ink số 9 cổ H, ghia: hà

Các số 23,4; 0,243; 615; 100 = dân có 3 số có nghĩa,

b) Những số “or xuất hiện ở giữa những sé tùng {

œ Những số ực xuất Ất hiện trước tẤt cả shone a

: tủy C.2 D.3

XWiuông dẫn tầng ïa => Chọn B

aN ếú Chữ sô tạ a cé gid tr] <5 thi chit sé bén trai né vin gitr nguyén

Ching nek 10,0852 — 0,08

Nel ehh g Màng bô đi có giá trị > 5 thì chữ số bên trải nó tăng thêm một đơn

vị Chẳng hạn: 3, E45 — 3.84,

11- DO LƯỜNG VAT Li

1, Đo trực tiếp và đo gián tiếp

Vật lÍ là một khoa học hye nghiém cho nén hầu hết các định luật, vá thuyết

vật lí đểu hệ aye x “se được

định | of oy là Cho nên

việc đoXlưỡng.sức đại | hiểu được

trong nghiên cửu vật lí

Chu Văn Biên Thí nghiệm Vật H

Đo lường một vật là so sánh vật cần đo với một vật chuẩn gọi là đơn vị Khí

cần ndo đệ dài của a mot cái bàn, ta so sánh nó với độ đài cây thước được quy ước là một

Đại đa số các đại lượng vật lí khác như khối lượng riêng, gia tốc xung lượng

thì không thể đo trực tiếp được mã phải thông qua tỉnh toán, chủng được gọi chung là các đại lượng đo gián tiếp

Đa một đại lượng vật lí nghĩa là so sah nd vei ¢ trớc chạn lam đơn vị 20Ì mù lạ 01) Công cụ dùng để thực hiện phép so sánh như vị

sảnh trực tiếp nói trên gọi là phép đo trực tiện Trong trường hợp, đại lượng vật li cần do-đ thức vật lí, chẳng hạn gia tốc rơi tự do g = 2S tiếp g, nhưng ta có thể thông qua hai phép đo t gian rơi t Phép đo như thế gọi là phép đo

2 Đơn vị đo

Thực ra mỗi đại lượng vật

đại lượng vật lí không thể đo tr we

qua các công thức, định luật, mang tính phổ biến và thông,

i l6 riêng nhưng vì có một số

¢ i lượng vật l{ đều liên hệ với nhau chil chọn một số đơn vị đo trực tiếp

bản để xây dựng các đơn vị đo đạc

Suy ra tir dan vị cơ bản qua cúc công thức của

we sd gia tốc là m/s”, đơn vị đo khối lượng riêng là fe Tầng TÀ

a số các nước trên thể giới hiện nay (Xem bằng)

Don vj do co ban trong hệ SĨ

Thời gian t (Time) giây § Khôi ler kilogam ; k

2035

Chit dé 24 Thí nghiệm hật tí

Để biếu diễn đơn vị dẫn xuất thông qua don vi co ban người ta dùng một công

thức chung gọi là công thức thứ nguyên có dạng như sau;

MI" Lal Tỷ (a)

Ký hiệu (Tên gọi}

Đại lượng Thứ nguyên

Ta luôn luôn mong đợi một kết quay ge

ta không thể nhận được giá trị thực của mange a KS còn được gid trị gan

hạn or Py có sai sỐ

đúng Có nghĩa | là gìn g giá a thực crag vn

Ne tước hết là do các công ¢ cụ ráo

kiếm soát được, chẳng hạn đám

nghiệm không én định &

nguyên nhân rõ :àng tàu

nguyên nhân nữa là

hà, + à = Ậ ^

Nhằệ ape do kém tin cậy, Cân kê đến một

= tiền lớn hơn hoặc luôn nhỏ hơn giá trị thực,

Ci râu bi léch di, do han chế của dụng cụ đo cộng,

ey ta lập lại phén đo nhiều lân Khi đo n lần cũng một đại

ge ác giá ui khac nau: Ay, Aa A, Trung binh sé hoe cila dai

Chủ Văn Biên Thị nghiệm Vật lí

Sai số tuyệt đối trung bình của n lần được coi là vai vĩ ngẫu nhiền:

fs \ ÔN b

i nh < Bt ta

không lẠ SI if đà al by Ae Ginter! ta: “ind-clion đ»t| cực đại

AAMax tr ong SỐ các giả trị sai số tuyệt đổi thu được lâm sai số ngẫu nhiên

Chẳng hạn: Dùng thước đo chiều dài có độ

9.5mm hoặc AA’ = Imm ,

Trong một số dụng cụ đo có cầu tug

hiện số, sai số dụng cụ được tinh theo một e

Chẳng hạn: Vên kế có cấp chính xác lễ

điện thể thì sai số mắc phải là AU" = 2%, ag

Néu kim chi thị vị trí 130 V VI hg

Khi đo các đại lượng điệu thang đo thích hợp

Nếu các con số hiển (con số cuỗi cùng bên pháѧhô phép đo có thể lấy eee s và

rdp (kí hiệu BẦU VIÊN 0 ào ha Hiện số), giá trị điện ¿ áp

cuối cúng không ỗn định (nhảy <6) 355 v 356 V 357 V 358 V.359 V (sd hang don

vị không ẳ định), Daal t y pid trị trụ " ce = 357 V, Sại số phép

đo cần ib His thu Tuấn! ) " Ge Aly By is

Chủ để 24 Thí nghiệm Vật lỉ

3.4 Sai số của phép đo

Sai số của phép,đo (AA) bằng tôn

Chủ §: Còn có sai vỗ hệ thằng do lech didn 0 be

thì phải hiệu chỉnh chính xác diém khang ban ddu cha dun

Chú ÿ Nếu tắt cả các lần do déu cùng được Ú giả trị như nhau thì sai số ngấu

nhiên bằng 0 và sai số pháp đo lật bằng sai số dụng cụ đo

2038

Chu Văn Biên Thí nghiệm Vật lí

Vi dụ 3.(CÐ — 2014) Dùng một thước có chia độ đến milimét do 5 lần khoảng cách d

giữa hai điểm A và và8 đều 1 cho cũng một g ố chia nhỏ, fi a ấ Âu để

A.d= (ie 3 Sâm

Sai số ngẫu nhiên: AZ = 0 2

Sai xố phấp đo 4A thu được từ Phép tỉnh s iất đến một

hoặc tỗi ẩa là 2 chữ sổ có nghĩa còn trị tring

tương ứng 3 Vidua du 4.Phép do độ dài quảng đường s cho,

h) Sai sổ ti ¢

nữ đo gián tiếp, còn X, Y, Z là những đại lượng đo trực tiếp

thì AF =AX +AV+AZ

1) Nếu trong công thức vật lí xác định đại lượng do gián tiểp có chứa các

hằng sổ (vÏ đụ: m, ) thì hằng số phải được lấy gẵn đúng đến số lẻ thập phần sao cha

vai số ti đổi do pip lay gan đúng gây tủ có thể bê qua, nghĩa là phải nhỏ hơn giả nị

110.86 hangs Vidu sie

nd’/4,

2039

Chui dé 24 Thứ nghiệm Mật If

Trong trường hợp này, phai lấy = 3,142 dé cho An < 0.049,

2) Trang trường hợp c ng thức xúc định đại lượng đo giản tiếp tương đổi

Bước 2 Tình giá trị trung bì

nghiệm để đo tốc độ truyền sóng trên sợi dây đán hồi I000Hz + 1Hz Đo khoảng cách giữa 3 nút sóng liên tiếp cho

em Kết qua đo vận tốc v là

1) Ding đồng hỗ bắm giấy đo chủ kỳ dao động của con lắc Đo thời giant etia n daw

động toàn phân (t=nT) là t=ĩ +At =T +eg=T ce ate %

Chij dé 24 Thứ nghiệm Vật tí

Bude 3: Tinh g giá trị t ung bình và sai số

b Nỗi một đầu day với máy phát tấn, cô định đầu còn lại

© Bật nguôn nối với máy phát tần vA chon tan sé 100 Hz

d Tinh gia ul tiung bình và sai số của tốc độ truyền sóng

=> Chon Cc

2 Trình tự thực hiện phép đo liên

b Cho hai đâu Š tủa hai ty do tếp xúc với hai đầu

đoạn mạch cẦn đo điện áp

c Vận đầu đánh đấu của núm xoay tới chấm có ghi 200,

Bước 5: Chờ cho các chữ s6 dn định đọc trị số của điện Ap

Bước 6; Kết thúc các thao tác đo nhấn nút ON OFF để tắt nguồn,

=> Chọn B

3 Xử lí số liệu và biễn diễn kết quả bằng đỗ thị Trong nhiều trường hợp kết quả thí nghiệm dur thuận lợi, vị đề thị có thể cho thấy sự phụ thuộc cũ nào đó một cách rõ nét nhất

Phương pháp đỗ thị thuận tiện để lấy t

Giả sử bằng các phép đo trực tiếp ta

2 Ax, &

yr Ay, Mudn biéu diễn hàm y

như sau: fe

- Hình chữ nhật có tâm là các điểm 4Œ, MỘ,

40) các cạnh tương ứng là (2Áx,2Ám),

wn (2Ax, hình chữ

đi qua hầu hết các hình chữ nhật và các điểm

Ay Ary, nằm trên hoặc phân bố về hai phía của đường cong (xem hình bên)

- Phương trình đường thắng y = ax+b

~ Phương trình đường bậc 2

2043

\ i dudé thye, Hin bahg agell’xdc dinh

các hệ số a,b n, Các hệ số này sẽ được tỉnh Rhi lâm khớp các phương trình này với

đường cong thực nghiệm (Các phương trình nây có thể chuyển thành phương trịnh

đường thẳng bằng cách đôi biến thích hợp (tuyến tỉnh hóa)

Chú ÿ: Ngoài hệ trục có t1 lệ xích chía đều, nyug

trục chía đều, một trục khác có thang chia theo logarit dé

logarit (y = Inxs y= a" .)

Từ sai số tuyệt đi Rt to Meath của lò xo = xác định kích thước ô sai số,

` nu đôi sai số tuyệt đối ửng với cạnh đó Buớc 4:

jÄut th eaten lý Ab durin he gh Tok Bo

Vẽ đồ thị, chủ thích kích thước ô sai số và bỗ sung tên của a thị

Bước 5: Phân tích đỗ thị

2045

đường rồi thay tọa độ vào phương trình liên hệ và từ đĩ

md bai odin yêu cầu

điện áp u = Uạeos t (Ủy khơng đổi, œ = 314

rad/s) vào hai đầu một đoạn mạch gồm tụ

điện cĩ điện dung C mắc nối tiếp với biển

A.l, B.2 G Câu 2 Kết quả sai số tuyệt đổi cúa một phép a

đụ bình tại một vị trí (khơng yêu cầu xác định saÏ

3on lắc đơn; giá treo; thước đo chiêu dài; đơng hỗ

a rarer sah tat amat vt tnt

e Sử dụng cơng thức g = 4z! la đề tính gia toc trạng trường trung bình tại một vị trí

a noi nguồn điện với bằng mạch

f Tinh Bid tri trung binh 7 và re

2047

Chủ để.24 Thứ nghiệm lật lí

b lắp điện trở, cuộn dây, tụ điện mắc nồi tiếp trên bảng mạch

c bật công tắc nguồn

Sắp xếp theo thử tự ou các bước trên

A a6 Gee he CFO dee ¬ D.bde ac ig

dao dong lần lượt là 2005, 3.055; 2,00s; 2 055 2,05s THe

hd 14 0,01s Két quả của phép đo chủ kỳ được biểu diễn bản

A.T=2,025 + 0.024 (5) 4

C T= 2,025 + 0,024 (s)

,Câu 9.Một học sinh làm thí nghiệm đo chủ kỷ dao:

hỗ bấm giây đo 5 lần thời gian 10 dao đ a

"lua sai số của số pi () Kết quả gia tốc trọng trường,

(m Kết quả gia tốc trọng trường

động, kết quả t = 2s + 1⁄4 Bỏ qua sai số của số pi (m) Sai số tương đổi của phép đo độ

vao It neu ì động: có tô

Người abi khoáng cách

d=002 (m) + 082% Tốc độ truyền sóng trên sợi đây AB lh

“Cân 15, Một học sinh xác định điện dung

của tụ điện bằng cách đặt điện -áp u =

Upcoswt (Un không đổi, & = 314 rad/s) vào t0uUšt:

hai đầu một đoạn mạch gồm tụ điện cỏ điện 0u44ã4-

dung € mắc nổi tiếp với biển wo R Bidt wanes}

t 2 2 I ve 4| mont

ae te es trong 6 dig U` Ủy UjœC” R yan wea")

ap U giita hai dau R được đo bằng đồng h

đo điện đa năng hiện số Dựa vào kết quả thực 1

nay tính được giá trị của Ủa là

A.50 V, B.524V

“Câu 16, Một học sinh làm thí nghiệm

khe Young Khoảng cách hai khe sang,

chứa hai khe đến màn đo được là

đo được là 10,80 + 0,14 anm), K:

A 0,60um + 6,37%,

€.0,54Hm + 6,37%

“Câu 17 Một học Sinh, lay khe Young, Khoản chứa hai khe đến mi

đo được là 10,80 A.9,600Hm

pAp AN

Câu 1.D i Câu 3,A Câu 4, C Câu 5, B Câu 6.B Câu 7.Đ Câu 8.Ð Câu 9,B Câu 10.C Câu 11C j Câu 12A Câu 13.C Câu 14.C Câu 15.D Câu 16.A Câu 17.A

2049

Chủ đề 25 Đỗ thị tật lí

Chủ đề 25: CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN DEN DO TH] VAT Li

Dạng I: BÀI TOÁN THUẬN

il a thiphu thưệc thàppian hoặc

phụ thước i an tu MÔ nh có trong

dé thi t ái lân ngivoc Chung ta Gh nghiên

Q2 et”

Phương pháp chype gom các bước SRU

Bước 1: Lập bằng số liệu (đối với hàm tuần hoàn thì tai thiểu là xét trong |

yt * ha Xu a

các điểm đỏ thành đồ thị

1, Đỗ thị cña đại lượng biến thiên điều hòa

1.1 Đỗ thị phụ thuộc thời gian của li độ, vận tốc VAG

Chu Van Bién Dé thi Var it

1.3 Đỗ thị phụ thuộc thôi gian của điện áp trên R, trên L„ trên C của mạch RLC

Chat dé 25 Dé thi Var tí Chu Văn Biên ĐỒ thị Vật tí

3.1, Đồ thị phụ thuộc R của công suất mạch tiêu thụ

Chủ để 35 ĐÃ thị Vật lí Cụ Văn Biêu ĐỂ thị Varn

*Khi @ thay đỗi (biến số œ); Uo =

1 6 TA2 4TA2 TTI :

Đổi với hàm tuần hoàn ta chỉ cần vẽ

trong một chủ kì, sau đó tịnh tiễn (xem hình

vẽ)

Nướng đẫm

200

2 === 0 Ụ Vu Tớ

của ENA ‘day hop voi Veeto cam ủng tí một góc Si va bóc đó có xu hiring dang

tăng Viết biểu thức xác định suất điện động e xuất hiện trong khung dây Vẽ đề thị

biểu diễn sự biển đổi của e theo thời gian

Chu Văn Biên Đã thị Vật tr

Dạng 2: BÀI TOÁN TOÁN NGƯỢC

1, Cho đồ thị đường sin thời gian một đại lượt g bié

ú re dal Ov

6 lớn nhất - Tung độ nhỏ nhất

“Biên độ: 4 ———-

Bước 2: Xác định chủ kì

*Chu ki bing khoảng thời gian hai lần liên tiếp đồ thị lập lạ

*Dựa vào khoảng thời gian đặc biệt trong dao động, điều hò Chủ ý : Nhớ lại trục phân bỏ thời gian

VI thời gian đi từ A/2 đến A lá T/6 và thời gian đi từ A về 0 là T/4 nên:

apr +TaS.10"(s)= 7 =2.10°(1)=>@=22 =10°n(rad /s)

2057

Chủ để 25 Đầ thị Vật tí

2,Con lắc lò xo dao động điều hoã với chủ kì T Đã

Vi du 3 Đề thị phụ thuộc thời giản của điện ấp

xoay chiều cho hình vẽ Đặt điện áp đỏ vào hai

đầu đoạn mạch gồm một cuộn dây thuẫn cảm L

điện trở thuẫn R, tụ điện C = 142m) mỸ

tiếp Biết hiệu điện thể hiệu dụng hai đ

đây L và hai đầu tụ điện bằng nhau va ban,

nữa trên điện trở l Công suất tiêu thụ trến

nảo sau đây là đẳng?

A Tại thời điểm tị, gia tốc cua vil có giá trị âm

B Tại thời ai i

Tại thời điểm ty vận tốc có giả trị đương và đang ting => Vật có lÏ độ âm (x <

0 => a> 0) va dang chuyển động về vị trí cân bằng

Tại thời điểm t¡ vận tốc v = 0 và đang có xu hướng nhận giá trị âm = VẬt có li

độ dương cực dai (x = +A) => Chọn D

Vidụ 5,Điểm sáng Á đặt trên Hục chỉnh của

một thấu kinh, cách thấu kính 27 em Chọn trục ‘tem Se

tọa độ Ox vuông góc với trục chính, gốc O nằm

trên trục chỉnh của thấu kinh Cho A dao động

điều hòa theo phương của trục Ox Biết phương,

trinh đao động của À và ảnh A’ cia nd qua thâu kinh được biểu diễn nhự hình vẽ Tính tiêu

của thấu kính,

A, 10 cm B -l0 em

sigh của điện tích ở một bản tụ điện

i Ính vẽ Phương trình dao động của

Thưởng dẫn

2061

Chủ đề 25 Đầ thị 1⁄4 l/

4, log 109!

= ar ate arccos—~ &—=> g=3 pe +

g = arecos = s1 cs : 3 (uC) = Chon B

phương trùng với trục của lò xo Biết đổ thị phy sp

thuộc thời gian vận tốc của vật như hình vẽ Lực

kéo về tại thời điểm 11⁄3 s là:

A.0123N B8.05N

C 10N, D.02N

Hướng dẫn Biên độ: vuạy = ÌŨw cm/s

Vì thời gian đi từ vuạy /2 đến vụ¿„ là } Về 0 là T/4 nên:

saa = 0,05 (1) = $(ci)

x=ta/v2 va

dang:

Luci = 0, Wy= ial và động năng đang tăng, tức là vậi

đang chuyên động về vị trí cân băng, Do đó, phương trình 8

đao động có dang: x= seos{ 2a ~= (om) => Chon B

Vidu 7.Hinh vé la đỗ thị biểu diễn Sự phụ Tập

mạch RC nối tiếp biển đổi điều hoà theo thời “Bi

duge mé ta bing để thị ở hình dưới đây

aidya vào thời gian: 2,5ms = T/8 Thời

tune đến bién duong la 1/8 => =-

2065

Chủ để 25 Đã thị Vật lí

2, Cho đồ thị đường sin thời gian nhiều đại lượng biến thiên điều hoa

Trước tiên từ để thị viết biểu thức phụ Ti thời Bạn của các đại lượng, sau

đó tũy vận, š gia về pha

độ cực "đại của chất điểm 1 là lồn” (em/s) Không kế thời

điểm t = 0, thời điểm hai chất điểm có cũng lí độ lẫn thứ o

Chu Văn Biên Đủ thị Vat

Thời điểm gặp nhau lần thử 5 nằm giữa hai thời điểm tụ = 0T//4 = 3.375 s và tụy

= 5T;/A = 3/75 s = Loại trừ 4 phương dn => Chọn D

Mido {La 2 ngs Ke Ì :

yx = ~I60zsn| 20m -5 tem s) Phương trình vận tốc của các vật:

Vị dụ 6.Một chất điểm thực hiện đồng thời

hai dao động điều hòa cùng phương cùng chủ

kì T mà đề thị xị và xạ phụ thuộc thời gian

biểu điễn trên hình vẽ

Biết x; = vịT, tốc độ cực đại của chất điểm là

53,4 cm/s Giá trị T gần giá trị nào nhất sau

A 2,56 s B 2,99 s

C 2,75 s D 2,64 s

Hướng dẫn

Dễ thấy xạ sớm pha hơn xị là rử2 &

Chọn lại mốc thời gian là lúc 1S 25%thi Xây

Ví dụ 9 Một chất điểm tham gia đồng thời hai đao động điều hòa cũng phương cũng,

tần số, đồ thị phụ thuộc li độ vào thời gian biểu — „sen diễn như trên hình vẽ Phương trình dao động

tổng hợp của 2 dao động là ah

A x= 6cos(Sat + 2/3) (em)

B x= Gcos(fOnt + 1/8) (em)

C x = Gcos(Sat + 1/4) (em) Ð.x= 6cos(10nt + z6) (cm)

Hiring dẫn Biên độ: Ái = Á¿ = 6 cm

Chu kì; T = 0,25 = 0 = 2n/T, Đường xạ cất trục tung tạ