Bài 7. Sai số của phép đo các đại lượng vật lí

Bài 7. Sai số của phép đo các đại lượng vật lí tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về t...

I PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÍ HỆ ĐƠN VỊ SI:

1.Phép đo các đại lượng vật lí:

- Thực hiện phép đo chiều dài của quyển

sách và phép cân khối lượng của quyển sách

- Vì sao ta thu được kết quả đó?

- Phép đo các đại lựơng vật lí là gì?

Phép đo một đại lượng vật lí là phép so sánh nó với đại

lượng cùng loại được qui ước làm đơn vị

- Hãy so sánh phép đo chiều dài và phép đo diện tích?

- Xác định dien tích của quyển sách?

Thế nào là phép đo trực tiếp và phép đo gián tiếp? Cho ví dụ

* Phép so sánh trực tiếp nhờ dụng cụ đo gọi là phép

đo trực tiếp.

* Phép xác định một đại lượng vật lí thông qua một

công thức liên hệ với các đại lượng trực tiếp gọi là

phép đo gián tiếp.

• Ví dụ:

Trong trường hợp, đại lượng vật lí cần đo được xác định thông qua một công thức vật lí, chẳng

hạn gia tốc rơi tự do g = 2s/t 2

Tuy không có sẵn dụng cụ để đo trực tiếp g,

nhưng ta có thể thông qua hai phép đo trực

tiếp: chiều dài quãng đường s và thời gian rơi

t Phép đo như thế gọi là phép đo gián tiếp

• Vì mỗi nước dùng những đơn vị đo khác nhau gây khó khăn cho việc trao đổi những thông tin khoa học nên từ năm 1960, các nhà khoa

học đã thống nhất sử dụng một hệ thống đơn

vị đo lường cơ bản, viết tắt là SI

• Ðây là một hệ thống đơn vị đo lường quốc tế

hợp pháp ở đa số các nước trên thế giới hiện nay

• Trong các đại lượng vật lí đã học ,đại lượng nào có đơn vị theo hệ SI?

2.Đơn vị đo:

Hệ SI qui định 7 đơn vị cơ

bản ,đó là:

+ Đơn vị độ dài: m (mét)

+ Đơn vị thời gian : (s) giây

+Đơn vị khối lượng : kg

+Đơn vị nhiệt độ :kenvin ( K)

+Đơn vị cđdđ : A (ampe)

+Đơn vị cường độ sáng: Cd

(canđêla)

+đơn vị lượng chất: mol

Mẫu 1 mét chuẩn

Biểu mẫu 1kg ở - Pháp

Ðơn vị dẫn xuất là đơn vị được suy ra từ đơn vị cơ bản qua các công thức của định luật hoặc định lý.

công thức của định luật hoặc định lý

• Diện tích: m2 ,

• Thể tích: m3

• Vận tốc: v: m/s

• Gia tốc a: m/s2

• Ta luôn luôn mong đợi một kết quả đo chính xác, tuy

nhiên trong mọi phép đo, ta không thể nhận được giá

trị thực của đại lượng đo, mà chỉ nhận được giá trị

gần đúng Có nghĩa là giữa giá trị thực và giá trị cho bởi công cụ có

bởi công cụ có sai sai số.

Nguyên nhân nào gây ra sai số khi đo

các đai lương vât lý?

• Sai số do dụng cụ đo.

Dụng cụ đo không chính xác Mỗi dụng cụ chỉ có độ chia nhỏ nhất nhất định.

Vạch số không ban đầu chưa được hiệu chỉnh.

• Những nguyên nhân trên làm cho kết quả đo luôn lớn

hơn hoặc nhỏ hơn giá trị thật Sai số trên gọi là Sai số

hệ thống.

1.Sai số hệ thống : Do đặc điểm cấu tạo của

dụng cụ và sự hiệu chỉnh ban đầu

II SAI SỐ PHÉP ĐO

- Sai số hệ thống là loại sai số có tính quy luật ổn định VD: dùng thước có độ chia nhỏ nhất là 1 mm thì sẽ có sai số dụng cụ

là 0,5 mm (vì nếu đo một vật có độ dài thực là 12,7 mm chẳn hạn thì sẽ không thể đọc được phần lẻ trên thước đo)

C1: em hãy cho biết giá trị nhiệt độ trên nhiệt kế hình 7.1 bằng bao nhiêu?

Để hạn chế sai số hệ thống ta

phải làm gì?

- Ta chọn dụng cụ đo chính xác có

độ chia nhỏ nhất và giới hạn đo phù hợp.

- Trước khi đo phải hiệu chỉnh lại

dụng cụ.

- Sai số ngẫu nhiên là loại sai số do các tác động ngẫu nhiên gây nên

VD: người bấm đồng hồ để đo thời gian sớm hay muộn một chut sẽ gây nên sai số

2.Sai số ngẫu nhiên: là sai số không rõ

nguyên nhân.

O A t B

t1 t2

Lấy đồng hồ bấm giây có độ chính xác 0,01s để đo thời gian t quả cầu chạy từ

A đến B mất bao lâu?

Khi đo n lần cùng một đại lượng A,ta nhận được các giá trị khác nhau : A1,A2,A3 An.

Vậy giá trị trung bình được tính :

n

A A

A

A    n

3.Giá trị trung bình:

• Sai số tuyệt đối ứng với mỗi lần đo:

• Sai số tuyệt đối trung bình (sai số ngẫu nhiên):

4 Cách xác định sai số của phép đo:

1

 A2  A  A2

Sai số tuyệt đối được xác định bằng:

'

A A

A    



1 2 n

A

n

Giá trị còn gọi là sai số ngẫu nhiên A

Nếu n < 5 thì

Trong đó sai số dụng cụ thông thường có thể lấy bằng

nửa hoặc độ chia nhỏ nhất trên dụng cụ.

5 Cách viết kết qủa đo

Chú ý: Sai số tuyệt đối của phép đo thu được từ phép tính sai số thường chỉ được viết đến một hoặc tối đa là hai chữ số có nghĩa,còn giá trị được viết đến bật thập

phân tương ứng.các chữ số có nghĩa là tất cả các chữ

số có trong con số,tính từ trái sang phải ,kể từ chữ số khác không đầu tiên

A A

• Ví dụ :Phép đo thời gian đi hết quảng đường S cho giá trị trung bình t = 2,2458s,với sai số

phép đo tính được là Δt = 0,00256s.Hãy viết kết qủa phép đo trong các trường hợp này:

a, Δt lấy một chữ số có nghĩa

b, Δt lấy hai chữ số có nghĩa

Kết qủa:

• a t = (2,2458 ± 0,002)s

• b t = (2,2458 ± 0,0025)s

6 Sai số tỉ đối:

Là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị TB

%

100

A

A



Sai số tỉ đối càng nhỏ thì phép đo

càng chính xác.

z y

x

z y

x

F      





z y

x

F z

y x

* Sai số tuyệt đối của một tổng hay một

hiệu thì bằng tổng các sai số tuyệt đối của

7 Cách xác định sai số của phép đo gián tiếp

* Sai số tỉ đối của một tích hay một

thương thì bằng tổng các sai số tỉ

đối của các thừa số