Giải Khoa Học Tự nhiên 7 trang 51

Hai trang này thuộc Bài 9 – Đo tốc độ (Khoa học tự nhiên 7, bộ Kết nối tri thức). Nội dung gồm phần ví dụ thực hành đo tốc độ, cách đo bằng cổng quang điện và giới thiệu thiết bị bắn tốc độ. Mình tóm tắt lý thuyết rồi giải các câu hỏi có trong bài nhé.

Tóm tắt lý thuyết

Cách 1 – Đo tốc độ dùng đồng hồ bấm giây

• Tạo một mặt dốc bằng tấm gỗ kê lên vài cuốn sách, vẽ vạch xuất phát và vạch đích cách nhau một quãng đường s đã biết (50 cm hoặc 60 cm).
• Thả ô tô đồ chơi cho chạy, dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian t đi từ vạch xuất phát tới vạch đích. Đo 3 lần để lấy giá trị trung bình.
• Tính tốc độ theo công thức:

$$v = \frac{s}{t}$$

với

$$s = \frac{s_1 + s_2 + s_3}{3}, \qquad t = \frac{t_1 + t_2 + t_3}{3}$$

Cách 2 – Đo tốc độ dùng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện

• Chỉ khác cách 1 ở chỗ dùng cổng quang điện và đồng hồ hiện số để đo thời gian chính xác hơn (thay cho đồng hồ bấm giây phụ thuộc phản xạ tay người).

Thiết bị bắn tốc độ

• Là thiết bị dùng camera ghi lại biển số và thời gian xe chạy qua hai vạch mốc cách nhau 5–10 m, từ đó máy tính ra tốc độ và so với tốc độ giới hạn để phát hiện xe vượt tốc độ.

Câu 1: Mô tả cách đo tốc độ dùng cổng quang điện

Đề: Hãy dựa vào Hình 9.3 để mô tả sơ lược cách đo tốc độ dùng cổng quang điện và đồng hồ đo thời gian hiện số khi viên bi chuyển động từ cổng quang điện (3) đến cổng quang điện (4).

Lời giải:

Các bước đo dựa theo Hình 9.3 như sau:

1. Bố trí thí nghiệm: Dùng nam châm điện (1) giữ viên bi sắt (2) ở đầu máng nghiêng. Lắp hai cổng quang điện (3) và (4) trên máng, đo trước quãng đường s là khoảng cách giữa hai cổng. Đồng hồ đo thời gian hiện số (6) được chọn ở chế độ A ↔ B.
2. Thả viên bi: Ngắt công tắc (5) để nam châm điện nhả viên bi, viên bi lăn xuống máng nghiêng.
3. Đo thời gian: Khi viên bi đi qua cổng quang điện thứ nhất (3) thì đồng hồ bắt đầu đo; khi viên bi đi qua cổng quang điện thứ hai (4) thì đồng hồ ngừng đo. Số chỉ trên đồng hồ chính là thời gian t viên bi đi hết quãng đường giữa hai cổng.
4. Tính tốc độ: Áp dụng công thức $v = \dfrac{s}{t}$, với s là khoảng cách giữa hai cổng quang điện và t là số chỉ thời gian trên đồng hồ.

Vì sao đo theo cách này: Cổng quang điện tự động bật/tắt đồng hồ ngay khi viên bi che chùm tia, nên phép đo thời gian rất chính xác, không bị sai số do phản xạ chậm của tay người như khi dùng đồng hồ bấm giây.

Câu 2: Tính tốc độ của viên bi

Đề: Quan sát thí nghiệm biểu diễn trên lớp để kiểm tra mô tả của mình và tính tốc độ của viên bi.

Lời giải:

Đây là câu thực hành phải đo trực tiếp tại lớp, kết quả phụ thuộc vào số liệu thí nghiệm thực tế. Cách tính như sau:

• Ghi lại quãng đường s (khoảng cách giữa hai cổng quang điện) và thời gian t đọc trên đồng hồ hiện số.
• Tính tốc độ: $v = \dfrac{s}{t}$.

Ví dụ minh họa: Nếu đo được s = 0,4 m và đồng hồ hiện t = 0,5 s thì:

$$v = \frac{s}{t} = \frac{0,4}{0,5} = 0,8 \text{ m/s}$$

Em hãy thay số liệu đo thực tế của lớp vào công thức để có kết quả của mình nhé. Nhớ đổi đơn vị quãng đường về mét (m) và thời gian về giây (s) trước khi tính.

Nếu em muốn, mình có thể hướng dẫn thêm cách lập bảng ghi kết quả 3 lần đo và tính trung bình giống Bảng 9.1 ở trang trước.