Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 15: Sai số trong thí nghiệm thực hành

SAI SOÁ TRONG THÍ NGHIEÄM THÖÏCHAØNH MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Thông qua hoạt động thí nghiệm thực hành (TNTH) nhằm củng cố, khắc sâu một cách bản chất hơn về một số kiến thức đã học. - Thông qua việc vận dụng sẽ ôn lại nhiều kiến thức có liên quan đến mỗi phương án thí nghiệm khi xử lí các hiện tượng phụ thường gặp trong thí nghiệm. - Biết thêm kiến thức về thí nghiệm Vật lí nói riêng và thí nghiệm khoa học nói chung như sai số, cơ sở Vật lí trong các nguyên lí hoạt động của một số dụng cụ thí nghiệm, thao tác tư duy hùng biện. 2. Kỹ năng: - Biết sử dụng một số dụng cụ thí nghiệm để đo độ dài, lực, thời gian, nhiệt độ, khối lượng. - Biết cách bố trí, lắp đặt, thao tác thu số liệu của các phép đo. Biết xử lí số liệu, tính sai số, phân tích số liệu, làm báo cáo, viết kết quả hợp lí. Biết nhận xét khái quát hoá, dự đoán quy luật. - Biết cách phân tích để hiểu nguyên li cơ bản của một số thiết bị thí nghiệm thô sơ và hiện đại. - Bước đầu làm quen với việc phân tích các phương án thí nghiệm, cách phán đoán và lựa chọn phương án thí nghiệm tạo tiền đề cho việc hình thành khả năng sáng tạo các phương án thí nghiệm khả thi. 3. Tình cảm, thái độ, tác phong: - Biết được đặc trưng của bộ môn Vật lí là môn khoa học thực nghiệm. Từ đó yêu thích bộ môn. - Rèn luyện tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ, quen quan sát, tôn trọng thực tế khách quan, trung thực trong học tập. - Tiếp tục quá trình hình thành và phát triển ý thức cộng đồng về hoạt động nhóm trong thí nghiệm. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Các câu hỏi, ví dụ về chuyển động cơ. - Biên soan câu hỏi 1-3 sgk dưới dạng trắc nghiệm. - Chuẩn bị bài tập trong sgk. - Tranh vẽ các ví dụ về tính tương đối của chuyển động cơ. 2. Học sinh: - Ôn tập về chuyển động cơ. C. PHÖÔNG PHAÙP - Dieãn giaûng, vaán ñaùp, - Giaûi quyeát vaán ñeà, thaûo luaän nhoùm D. TIEÁN TRÌNH LEÂN LÔÙP. 1. OÅn ñònh toå chöùc - OÅn ñònh lôùp, ñieåm danh 2. Kieåm tra baøi cuõ 3. Baøi môùi Hoaït ñoäng cuûa thaày vaø troø Noäi dung kieán thöùc Hoạt động 1: Tìm hiểu sai số trong đo lường GV: Yêu cầu hs đọc sgk. HS: Đọc sgk, tìm hiểu về sai số, các loại sai số, nguyên nhân và cách hạn chế sai số GV: Nguyên nhân gây ra sai số? HS: Nguyên nhân gây ra sai số của các phép đo có thể là do dụng cụ đo, quy trình đo, chủ quan của người đo GV: Hướng dẫn hs tìm hiểu về sai số, các loại sai số và cách hạn chế sai số. - Nhận xét câu trả lời. - Tổ chức hoạt động nhóm. GV: Yêu cầu hs đo và tính các loại sai số của đại lượng: chiều dài. + Sai số tuyệt đối? + sai số tương đối? + Kết quả ghi ntn? HS: Hoạt động nhóm: Thực hành đo và tính sai số của một đại lượng nào đó. - Trình bày cách đo và tính sai số. GV: Yêu cầu các nhóm trình bày kết quả. - Nhận xét kết quả hoạt động của HS. GV: Giới thiệu cách tính sai số của một tổng, tích, thương, lũy thừa, căn thức. - Làm thế nào để hạn chế sai số? HS: Trình bày cách hạn chế sai số: + Hạn chế sai số ngẫu nhiên trong thao tác. + Cần chọn thiết bị, phương án thực nghiệm để có sai số hệ thống phù hợp. GV: Giới thiệu: mỗi giá trị có được từ thực nghiệm (gọi là giá trị thực nghiệm) đều có sai số, ví dụ: xi ± x, yi ± y - Biểu diễn các giá trị thực nghiệm ntn? HS: Mỗi giá trị được biểu diễn bằng một điểm nằm giữa một ô chữ nhật có cạnh là và . GV: Đường biểu diễn mối liên hệ giữa các đại lượng được vẽ ntn? HS: Đường biểu diễn mối quan hệ giữa các đại lượng là một đường cong trơn đi qua gần nhất các điểm thực nghiệm. GV: Giới thiệu H11.1 và 11.2. Hoạt động 2: Tìm hiểu hệ đơn vị đo lường quốc tế SI. GV: Yêu cầu hs xem sgk. HS: Đọc phần 3 sgk GV: Hệ đơn vị là gì? HS: Hệ đơn vị là tập hợp các đơn vị có liên quan dùng trong đo lường. GV: Hệ đơn vị đo lường hợp pháp của Việt Nam là gì? HS: Hệ đơn vị đo lường hợp pháp của Việt Nam là Hệ đơn vị quốc tế SI. GV: Hệ SI có bao nhiêu đơn vị cơ bản, đó là những đơn vị nào? HS: Nêu các đơn vị cơ bản trong hệ SI Hoạt động 3: Tìm hiểu một số dụng cụ đo đơn giản. GV: Giới thiệu hs một số dụng cụ đo (thước dài, đồng hồ bấm giây, nhiệt kế, bộ rung đo thời gian). Sơ bộ về cấu tạo, nguyên lí hoạt động, cách đo và một số chú ý trong quá trình sử dụng. Làm thử, đo mẫu... - Tổ chức hoạt động nhóm. Yêu cầu các nhóm lần lượt làm quen với các dụng cụ đo và đo thử. - Quan sát các nhóm làm việc. - Nhận xét và đánh giá kết quả của các nhóm. 1. Sai số trong đo lường. a) Phép đo và sai số: b) Các loại sai số thường dùng: + Sai số tuyệt đối: + Sai số tỉ đối: (%) c) Phân loại sai số theo nguyên nhân: + Sai số hệ thống: là loại sai số có tính quy luật ổn định. + Sai số ngẫu nhiên: là loại sai số do các tác động ngẫu nhiên gây nên. d) Số chữ số có nghĩa (CSCN): + Là tất cả các chữ số tính từ trái sang phải kể từ chữ số khác 0 đầu tiên. + Số CSCN càng nhiều cho biết kết quả có sai số càng nhỏ (độ chính xác càng cao). đ) Tính sai số và ghi kết quả đo lường: + Sai số của một tổng: + Sai số tỉ đối của: tích: thương: luỹ thừa: căn thức: + Ghi kết quả: số CSCN của kết quả không được nhiều hơn số CSCN của dữ kiện kém chính xác nhất. e) Hạn chế sai số: 2. Biểu diễn sai số trong đồ thị: O xi x yi y 2∆yi 2∆xi + Mỗi giá trị được biểu diễn bằng một điểm nằm giữa một ô chữ nhật có cạnh là và . x O y A + Đường biểu diễn mối quan hệ giữa các đại lượng là một đường cong trơn đi qua gần nhất các điểm thực nghiệm. 3. Hệ đơn vị. Hệ SI. + Hệ đơn vị: + Hệ SI có 7 đơn vị cơ bản và nhiều đơn vị dẫn xuất. 7 đơn vị cơ bản là: - Độ dài: mét (m). - Cường độ dòng điện: ampe (A). - Thời gian: giây (s). - Cường độ sáng: canđela (cd). - Khối lượng: kilôgam (kg). - Lượng chất: mol (mol). - Nhiệt độ: kenvin (K). 4. Cuûng coá vaø luyeän taäp. GV: Yêu cầu: hs kể tên một số dụng đo trong thực tế. - Nhận xét câu trả lời của các nhóm. - Nêu câu hỏi trắc nghiệm về nội dung bài. - Yêu cầu hs ghi tóm tắt các kiến thứ trọng tâm của bài. HS: - Kể tên một số dụng đo trong đời sống thực tế. - Trình bày câu trả lời. Ghi tóm tắt các kiến thức cơ bản: sai số, các loại sai số. 5. Höôùng daãn hoïc sinh töï hoïc ôû nhaø - Về nhà làm BT sgk và BT 1.43, 1.44 SBTVL 10 Nâng cao. - Chuaån bò baøi môùi: “Thực hành” + Ôn lại các kiến thức về sự rơi tự do. + Cách biểu diễn đồ thị