Soạn Vật lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 trang 15→23 được biên soạn với các lời giải chi tiết, đầy đủ và chính xác bám sát chương trình sách giáo khoa. Soạn Vật lý 10 bài 3 là tài liệu cực kì hữu ích hỗ trợ các em học sinh lớp 10 trong quá trình giải bài tập. Đồng thời phụ huynh có thể sử dụng để hướng dẫn con em học tập và đổi mới phương pháp giải phù hợp hơn.
Vật lí 10 Bài 3: Đơn vị và sai số trong Vật lí
Câu hỏi Mở đầu Vật lý 10 Chân trời sáng tạo Bài 3
Khi tiến hành đo một đại lượng vật lí, ta cần quan tâm đến đơn vị. Vậy, có những loại đơn vị nào? Ngoài ra, không có phép đo nào có thể cho ta kết quả thực của đại lượng cần đo mà luôn có sai số. Ta có thể gặp phải những loại sai số nào và cách hạn chế chúng ra sao?
Gợi ý đáp án
- Các loại đơn vị đo:
+ Đơn vị đo độ dài: m, km, cm, …
+ Đơn vị đo vận tốc, tốc độ: m/s, km/h, …
+ Đơn vị đo thời gian: giây, giờ, phút, …
+ Đơn vị đo lực: Niuton (N)
…
- Các loại sai số có thể gặp:
+ Sai số ngẫu nhiên
+ Sai số hệ thống
- Cách hạn chế các loại sai số:
+ Khắc phục sai số ngẫu nhiên: thực hiện nhiều lần đo, lấy giá trị trung bình để hạn chế sự phân tán của số liệu đo.
+ Khắc phục sai số hệ thống: thường xuyên hiệu chỉnh dụng cụ đo, sử dụng thiết bị đo có độ chính xác cao.
Trả lời câu hỏi Vật lí 10 Bài 3 trang 15
Câu 1
Kể tên một số đại lượng vật lí và đơn vị của chúng mà các em đã được học trong môn Khoa học tự nhiên.
Gợi ý đáp án
Một số đại lượng vật lí và đơn vị của chúng:
+ Quãng đường: m
+ Thời gian: s
+ Nhiệt độ: K
+ Khối lượng chất: mol
+ Năng lượng: J
+ Khối lượng: kg
...
Câu 2
Phân biệt đơn vị và thứ nguyên trong Vật lí
Gợi ý đáp án
Thứ nguyên của một đại lượng là quy luật nêu lên sự phụ thuộc vào đơn vị đo đại lượng đó vào các đơn vị cơ bản.
Ví dụ: Tốc độ, vận tốc được biểu diễn bằng đơn vị m/s; km/h nhưng chỉ có một thứ nguyên là L.T-1
Câu 3
Phân tích thứ nguyên của khối lượng riêng ρ theo thứ nguyên của các đại lượng cơ bản. Từ đó cho biết đơn vị của ρ trong hệ SI.
Gợi ý đáp án
Ta có thứ nguyên của khối lượng m là M, thứ nguyên của thể tích V là L3
=> Thứ nguyên của khối lượng riêng ρ là M.L-3
=> Đơn vị của ρ trong hệ SI là kg/m3
Câu 4
Với các dụng cụ là bình chia độ (ca đong) (Hình 3.1a) và cân (Hình 3.1b), đề xuất phương án đo khối lượng riêng của một quả cân trong phòng thí nghiệm.
Bước 1: Đặt quả cân lên cân để xác định khối lượng của quả cân
Bước 2: Đo thể tích của quả cân bằng cách đổ nước vào bình chia độ đến một vạch xác định, ghi lại kết quả đó. Sau đó thả quả cân vào bình chia độ, ghi lại kết quả
Vquả cân = Vnước + quả cân – Vnước
Bước 3: Áp dụng công thức tính khối lượng riêng ρ=mV để tính khối lượng riêng của quả cân.
Câu 5
Quan sát Hình 3.2 và phân tích các nguyên nhân gây ra sai số của phép đo trong các trường hợp được nêu.
Nguyên nhân gây ra sai số là
+ Hình a: Đặt bút không đúng cách. Cần phải đặt bút song song với thước, một đầu của thước đặt vào vị trí số 0 của thước, đầu còn lại dừng ở vị trí nào của thước thì đó chính là số đo của thước
+ Hình b: Đặt mắt nhìn không đúng cách. Cần phải đặt mắt vuông góc với thước
+ Hình c: Cân điều chỉnh sai số. Cần điều chỉnh kim cân về vạch số 0 của cân.
Câu 6
Quan sát Hình 3.3, em hãy xác định sai số dụng cụ của hai thước đo.
Hình a có độ chia nhỏ nhất là 1 cm nên sai số dụng cụ của thước là 1 cm
Hình b có độ chia nhỏ nhất là 1 mm nên sai số dụng cụ của thước là 1 mm.
Câu 7
Đề xuất những phương án hạn chế sai số khi thực hiện phép đo.
Phương án hạn chế sai số khi thực hiện phép đo là: Thường xuyên hiệu chỉnh dụng cụ đo, sử dụng thiết bị đo có độ chính xác cao.
Giải bài tập Vật lí 10 bài 3 trang 23
Bài 1
Hãy phân tích thứ nguyên và thiết lập mối quan hệ giữa các đại lượng khối lượng riêng ρ, công suất P, áp suất p với đơn vị cơ bản.
Gợi ý đáp án
+ Biểu thức tính khối lượng riêng: ρ=mV
Ta có thứ nguyên của khối lượng m là M, thứ nguyên của thể tích V là L3
=> Thứ nguyên của khối lượng riêng ρ là M.L-3
=> Đơn vị của khối lượng riêng là kg/m3
+ Biểu thức tính công suất là: P=A/t=F.s/t
F = m.a => F có thứ nguyên là M.L.T-2
=> Thứ nguyên của công suất là:[M.L 2 .T -3 ]
=> Đơn vị của công suất là: kg.m2 /s3
+ Biểu thức tính áp suất: p=F/S ( F là lực tác dụng, S là diện tích tiếp xúc)
=> Thứ nguyên của áp suất là: [M.L -1 .T -2 ]
=> Đơn vị của áp suất là: kg.m/s2
Bài 2
Bảng 3P.1 thể hiện kết quả đo đường kính của một viên bi thép bằng thước kẹp có sai số dụng cụ là 0,02 mm. Tính sai số tuyệt đối và biểu diễn kết quả phép đo có kèm theo sai số.
Gợi ý đáp án
Giá trị trung bình của đường kính viên bi thép là:
Sai số tuyệt đối ứng với mỗi lần đo là:
Sai số tuyệt đối trung bình của phép đo:
Sai số tuyệt đối của phép đo là:
