Xác định sai số của phép đo trực tiếp lớp 10 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Xác định sai số của phép đo trực tiếp lớp 10 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Xác định sai số của phép đo trực tiếp.

Xác định sai số của phép đo trực tiếp lớp 10 (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

Sử dụng các công thức dưới đây để áp dụng vào các bài tập:

+ Giá trị trung bình: $\overline{\text{A}}=\frac{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{+A}}_{\text{2}}\text{+}\mathrm{......}{\text{+ A}}_{\text{n}}}{\text{n}}$

+ Sai số ngẫu nhiên tuyệt đối trung bình của n lần đo được tính theo công thức:

$\overline{\text{ΔA}}=\frac{{\text{ΔA}}_{\text{1}}{\text{+ΔA}}_{\text{2}}\text{+}\mathrm{......}{\text{+ ΔA}}_{\text{n}}}{\text{n}}$

Trong đó ${\text{ΔA}}_{\text{1}}\text{=}\left|\overline{\text{A}}{\text{ - A}}_{\text{1}}\right|;$${\mathrm{\Delta A}}_2\text{=}\left|\overline{\text{A}}{\text{ - A}}_2\right|;\mathrm{....};$${\text{ΔA}}_n\text{=}\left|\overline{\text{A}}{\text{ - A}}_n\right|$

+ Sai số tuyệt đối của phép đo là tổng sai số ngẫu nhiên và sai số dụng cụ

$\text{ΔA=}\overline{\text{ΔA}}{\text{+ ΔA}}_{\text{dc}}$

- Kết quả phép đo có thể viết dưới dạng: $A=\overline{A}\pm \Delta A$

2. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Hình vẽ thể hiện nhiệt kế đo nhiệt độ t₁(⁰C) và t₂(⁰C) của một dung dịch trước và sau khi đun. Hãy xác định và ghi kết quả độ tăng nhiệt độ t của dung dịch này.

A. $t=44,0\pm 1,0°C$.

B. $t=44,0+1,0°C$.

C. $t=44,0-1,0°C$.

D. $t=44,0°C$.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là A

Độ chia nhỏ nhất của dụng cụ đo là 1^oC nên sai số hệ thống là 0,5^oC.

Từ hình vẽ, ta đọc được $t_1=24,0\pm 0,5°C$ và $t_2=68,0\pm 0,5°C$.

Suy ra: $\overline{t}=\overline{t_2}-\overline{t_1}=68,0-24,0=44,0°C$

Sai số tuyệt đối: $\Delta t=\Delta t_2+\Delta t_1$$=0,5+0,5=1,0°C$

Vậy độ tăng nhiệt độ của dung dịch là: $t=\overline{t}\pm \Delta t=44,0\pm 1,0°C$

Ví dụ 2: Bảng ghi thời gian rơi của một vật giữa hai điểm cố định

Thời gian rơi
Lần 1	Lần 2	Lần 3	Lần 4
0,345	0,346	0,342	0,343

Sai số tuyệt đối trung bình của thời gian rơi là bao nhiêu?

A. 0,015.

B. 0,0015.

C. 0,006.

D. 0,024.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Giá trị trung bình: $\overline{t}=\frac{t_1+t_2+t_3+t_4}{4}=0,344$

Sai số tuyệt đối trung bình: $\overline{\Delta t}=\frac{\Delta t_1+\Delta t_2+\Delta t_3+\Delta t_4}{4}$

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Chọn câu đúng. Phép đo trực tiếp là:

A. phép đo mà giá trị của đại lượng cần đo được đọc trực tiếp trên dụng cụ đo.

B. phép so sánh đại lượng vật lí cần đo với đại lượng cùng loại trực tiếp thông qua dụng cụ đo.

C. phép đo mà giá trị của đại lượng cần đo được xác định thông qua các đại lượng đo trực tiếp.

D. cả A và B.

Đáp án đúng là: D.

A - đúng.

B - đúng.

C - sai.

Bài 2: Chọn đáp án đúng?

A. Sai số hệ thống là sai số có tính qui luật và được lặp lại ở tất cả các lần đo làm cho giá trị đo tăng hoặc giảm một lượng nhất định só với giá trị thực.

B. Sai số ngẫu nhiên là sai số xuất phát từ sai sót, phản xạ của người làm thí nghiệm hoặc từ những yếu tố ngẫu nhiên bên ngoài, thường có nguyên nhân không rõ ràng và dẫn đến sự phân tán của các kết quả đo xung quanh một giá trị trung bình.

C. Sai số hệ thống thường xuất phát từ dụng cụ đo, ngoài ra sai số hệ thống còn xuất phát từ độ chia nhỏ nhất của dụng cụ đo.

D. Cả A, B, C đều đúng.

Đáp án đúng là: D.

A - đúng.

B - đúng.

C - đúng.

Bài 3: Cách ghi kết quả đo của một đại lượng vật lí

A. $x=\overline{x}\pm \Delta x$.

B. $x=\frac{x_1+x_2+\mathrm{...}+x_n}{n}$.

C. $x=\frac{\Delta x}{\overline{x}}$.

D. $x=\Delta x.\overline{x}$.

Đáp án đúng là: A.

Khi tiến hành đo đạc giá trị x của một đại lượng vật lí thường được ghi dưới dạng: $x=\overline{x}\pm \Delta x$ trong đó $\Delta x$ là sai số tuyệt đối của phép đo, $\overline{x}$ là giá trị trung bình của đại lượng cần đo khi tiến hành phép đo nhiều lần.

Bài 4. Phép đo trực tiếp là:

A. Phép đo một đại lượng trực tiếp bằng dụng cụ đo, kết quả đo được đọc trực tiếp trên dụng cụ đo đó.

B. Phép đo một đại lượng thông qua công thức liên hệ với các đại lượng được đo trực tiếp.

C. Phép đo sử dụng các công thức vật lí.

D. Phép đo có độ chính xác thấp.

Đáp án đúng là: A

Phép đo trực tiếp là phép đo một đại lượng trực tiếp bằng dụng cụ đo, kết quả đo được đọc trực tiếp trên dụng cụ đo đó.

Bài 5. Vì sao có sai số hệ thống?

A. Do sai số của dụng cụ đo.

B. Do người đọc kết quả đo không chính xác.

C. Do ảnh hưởng của thời tiết.

D. Do thao tác thực hiện khi đo.

Đáp án đúng là: A

Sai số hệ thống là sai số do dụng cụ đo.

Bài 6. Một chiếc thước kẻ có giới hạn đo là 30 cm và độ chia nhỏ nhất là 1 mm thì sai số dụng cụ của nó là:

A. 30 cm.

B. 1 mm.

C. 0,5 mm.

D. không xác định.

Đáp án đúng là: C

Sai số dụng cụ được tính bằng nửa độ chia nhỏ nhất hoặc được nhà sản xuất ghi trên dụng cụ đo.

Độ chia nhỏ nhất là 1 mm thì sai số dụng cụ là 0,5 mm.

Một học sinh tính vận tốc của một chiếc xe đồ chơi khi cho nó chạy từ điểm A đến điểm B thông qua một thước đo có ĐCNN là 1 mm và một đồng hồ bấm giây có ĐCNN là 0,01 s. Giá trị qua 5 lần đo được cho ở bảng bên dưới. Sử dụng các dữ liệu để trả lời các bài 7, 8.

n	s (m)	∆s (m)	t (s)	∆t (s)
1	2,000	0,002	3,00	0,10
2	2,020	0,022	3,20	0,10
3	2,000	0,002	2,80	0,30
4	1,980	0,018	3,50	0,40
5	1,990	0,008	3,00	0,10
Trung bình	1,998	0,0109	3,10	0,20

Bài 7. Giá trị trung bình của quãng đường là:

A. 1,999 m.

B. 1,998 m.

C. 1,98 m.

D. 1,988 m.

Đáp án đúng là: B

Giá trị trung bình của quãng đường là:

$\frac{2,000+2,020+2,000+1,980+1,990}{5}=1,998m$

Bài 8. Sai số tuyệt đối của thời gian là:

A. 3,10 s.

B. 0,305 s.

C. 0,205 s.

D. 0,200 s.

Đáp án đúng là: C

Sai số tuyệt đối của thời gian là: 0,205 s.

Với $\overline{t}=\frac{t_1+t_2+\mathrm{...}+t_5^{}}{5}$ = 3,1 (s)

∆t = ∆$\overline{t}$+ ∆t_dc$= \frac{\left|\overline{t}-t_1\right|+\left|\overline{t}-t_2\right|+\left|\overline{t}-t_3\right|+\left|\overline{t}-t_4\right|+\left|\overline{t}-t_5\right|}{5}+0,005$ = 0,205 (s)

Bài 9. Một học sinh đo cường độ dòng điện đi qua các đèn Đ₁ và Đ₂ (hình 1) được các giá trị lần lượt là

$I_1=\left(2,0\pm 0,1\right)A$

$I_2=\left(1,5\pm 0,2\right)A$

Cường độ dòng điện I trong mạch chính được cho bởi: I = I₁ + I₂.

Tính giá trị và viết kết quả của I.

A. $I=\left(3,5+0,3\right)A$.

B. $I=\left(3,5-0,3\right)A$.

C. $I=\left(3,5.0,3\right)A$.

D. $I=\left(3,5\pm 0,3\right)A$.

Đáp án đúng là D

Giá trị của cường độ dòng điện trung bình trong mạch chính là

$\overline{I}=\overline{I_1}+\overline{I_2}=2,0A+1,5A=3,5A$

Sử dụng (1) ta có: $\Delta I=\Delta I_1+\Delta I_2=0,1A+0,2A=0,3A$

Do đó, kết quả là: $I=\left(3,5\pm 0,3\right)A$

Bài 10. Hãy xác định số đo chiều dài của cây bút chì trong hình dưới đây:

A. $x=6,0-0,3cm$.

B. $x=6,0+0,3cm$.

C. $x=6,0\pm 0,3cm$.

D. $x=6,0.0,3cm$.

Đáp án đúng là C

Sai số dụng cụ bằng nửa độ chia nhỏ nhất: $\Delta x=\Delta x_{dc}=\frac{0,5}{2}=0,25\approx 0,3cm$

Kết quả đo: $x=\overline{x}+\Delta x=6,0\pm 0,3cm$.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 10 hay, chi tiết khác:

• Các quy tắc an toàn trong phòng thực hành Vật lí
• Xác định sai số của phép đo gián tiếp
• Xác định độ dịch chuyển, độ dịch chuyển tổng hợp của vật
• So sánh độ dịch chuyển và quãng đường trong chuyển động
• Tốc độ trung bình và vận tốc trung bình
• Bài toán vận tốc tổng hợp

Để học tốt lớp 10 các môn học sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---