Giáo án giảng dạy môn Vật lý 10 - Tiết 12: Sai số của phép đo các đại lượng vật lý

Tiết 12 : SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức : Phát biểu được định nghĩa về phép đo các đại lượng vật lí. Phân biệt phép đo trực tiếp và phép đo gián tiếp. 2. Kỹ năng : Nắm được các khái niệm cơ bản về sai số của phép đo các đại lượng vật lí và cách xác định sai số của phép đo : Phát biểu được thế nào là sai số của phép đo các đại lượng vật lí. Nắm được hai loại sai số: sai số ngẫu nhiên, sai số hệ thống (chỉ xétsai số dụng cụ). Cách xác định sai số dụng cụ, sai số ngẫu nhiên. Tính sai số của phép đo trực tiếp. Tính sai số phép đo gián tiếp. Biết cách viết đúng kết quả phép đo, với số các chữ số có nghĩa cần thiết. II. CHUẨN BỊ Giáo viên : - Một số dụng cụ đo như thước, nhiệt kế. - Bài toán tính sai số để HS vận dụng. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động1 (15 phút) : Tìm hiểu các đại lượng của phép đo Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu hs trình bày các khái niệm. Hướng dẫn pháep đo trực tiếp và gián tiếp. Giới thiệu hệ đơn vị SI. Giới thiệu các đơn vị cơ bản trong hệ SI. Yêu cầu hs trả lời một số đơn vị dẫn suất trong hệ SI. Tìm hiểu và ghi nhớ các khái niệm : Phép đo, dụng cụ đo. Lấy ví dụ về phép đo trực tiếp, gián tiếp, so sánh. Ghi nhận hệ đơn vị SI và và các đơn vị cơ bản trong hệ SI. Nêu đơn vị của vận tốc, gia tốc, diện tích, thể tích trong hệ SI. I. Phép đo các đại lượng vật lí – Hệ đơn vị SI. 1. Phép đo các đại lượng vật lí. Phép đo một đại lượng vật lí là phép so sánh nó với đại lượng cùng loại được qui ước làm đơn vị. + Công cụ để so sánh gọi là dụng cụ đo. + Đo trực tiếp : So sánh trực tiếp qua dụng cụ. + Đo gián tiếp : Đo một số đại lượng trực tiếp rồi suy ra đại lượng cần đo thông qua công thức. 2. Ñôn vò ño. Heä ñôn vò ño thoâng duïng hieän nay laø heä SI. Heä SI qui ñònh 7 ñôn vò cô baûn : Ñoä daøi : meùt (m) ; thôøi gian : giaây (s) ; khoái löôïng : kiloâgam (kg) ; nhieät ñoä : kenvin (K) ; cöoøng ñoä doøng ñieän : ampe (A) ; cöôøng ñoä saùng : canñeâla (Cd) ; löôïng chaát : mol (mol). Hoaït ñoäng 2 (32 phuùt) : Tìm hieåu vaø xaùc ñònh sai soá cuûa pheùp ño Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân Hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh Noäi dung cô baûn Yêu cầu trả lời C1. Giới thiệu sai số dụng cụ và sai số hệ thống. Giới thiệu về sai số ngẫu nhiên. Giới thiệu cách tính giá trị gần đúng nhất với giá trị thực của một phép đo một đại lượng. Giới thiệu sai số tuyệt đối và sai số ngẫu nhiên. Giới thiệu cách tính sai số tuyệt đối của phép đo. Giới thiệu cách viết kết quả đo. Giới thiệu sai số tỉ đối. Giới thiệu qui tắc tính sai số của tổng và tích. Đưa ra bài toán xác định sai số của phép đo gián tiếp một đại lượng. Quan sát hình 7.1 và 7.2 và trả lời C1. Phân biệt sai số dụng cụ và sai số ngẫu nhiên. Xác định giá trị trung bình của đại lượng A trong n lần đo Tính sai số tuyệt đói của mỗi lần đo. Tính sai số ngẫu nhiên của của phép đo. Tính sai số tuyệt đối của phép đo. Viết kết quả đo một đại lượng. Tính sai số tỉ đối của phép đo Xác định sai số của phép đo gián tiếp. II. Sai số của phép đo. 1. Sai số hệ thống. Là sự sai lệch do phần lẻ không đọc được chính xác trên dụng cụ (gọi là sai số dụng cụ DA’) hoặc điểm 0 ban đầu bị lệch. Sai số dụng cụ DA’ thường lấy bằng nữa hoặc một độ chia trên dụng cụ. 2. Sai số ngẫu nhiên. Là sự sai lệch do hạn chế về khả năng giác quan của con người do chịu tác động của các yếu tố ngẫu nhiên bên ngoài. 3. Giá trị trung bình. 4. Cách xác định sai số của phép đo. Sai số tuyệt đối của mỗi lần đo : DA1 = ; DA1 = ; . Sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo : Sai số tuyệt đối của phép đo là tổng sai số tuyệt đối trung bình và sai số dụng cụ : 5. Cách viết kết quả đo. A = 6. Sai số tỉ đối. 7. Cách xác định sai số của phép đo gián tiếp. Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu thì bằng tổng các sai số tuyệt đối của các số hạng. Sai số tỉ đối của một tích hay thương thì bằng tổng các sai số tỉ đối của các thừa số. Nếu trong công thức vật lí xác định các đại lượng đo gián tiếp có chứa các hằng số thì hằng số phải lấy đến phần thập phân lẻ nhỏ hơn ttoång caùc sai soá coù maët trong cuøng coâng thöùc tính. Neáu coâng thöùc xaùc ñònh ñaïi löôïng ño giaùn tieáp töông ñoái phöùc taïp vaø caùc duïng cuï ño tröïc tieáp coù ñoä chính xaùc töông ñoái cao thì coù theå boû qua sai soá duïng cuï. Hoạt dộng 3 (5 phút ) : Củng cố và Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho hs traû lôøi caùc caâu hoûi 1 trang 44 Cho caâu hoûi, baøi taäp vaø nhöõng chuaån bò cho baøi sau. Traû lôøi caâu hoûi. Ghi nhöõng yeâu caàu cuûa thaày coâ. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY