Giải SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

Mở đầu

Câu hỏi mở đầu SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9 (trang 49): Theo em để xác định tốc độ chuyển động người ta phải đo những đại lượng nào và dùng những dụng cụ nào để đo? Tại sao?

Trả lời:

- Để xác định tốc độ chuyển động người ta phải đo quãng đường đi được (s) và thời gian chuyển động (t).

- Để đo quãng đường: dùng các loại thước: thước thẳng, thước dây, thước cuộn, thước laze…

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

- Để đo thời gian: dùng đồng hồ bấm giờ, đồng hồ đo thời gian hiện số,..

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

- Vì tốc độ chuyển động của một vật ta không thể đo trực tiếp được, mà chỉ có thể đo gián tiếp bằng công thức v = s/t, nên để xác định được tốc độ ta cần phải đo được quãng đường đi được (s) và thời gian chuyển động (t).

I. Đo tốc độ dùng đồng hồ bấm giây

2. Cách đo

Câu hỏi SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9 (trang 49): Hãy mô tả cách tiến hành kiểm tra chạy cự li ngắn 60 m của các em trong môn Giáo dục thể chất. Cách tiến hành này có gì giống và khác với cách đo tốc độ ở trên?

Trả lời:

Cách tiến hành kiểm tra chạy cự li 60 m:

+ Đo khoảng cách từ điểm xuất phát đến điểm kết thúc là 60 m

+ Học sinh sẽ đứng ở đầu điểm xuất phát, giáo viên sẽ cầm đồng hồ bấm giây và hô xuất phát

+ Khi học sinh chạy đếm vạch đích thì giáo viên sẽ dừng đồng hồ bấm giây và xem kết quả đo thời gian

Cách tiến hành này có điểm giống và khác với cách đo trên là:

+ Giống nhau: đều là xác định quãng đường trước, đo thời gian sau

+ Khác nhau: cách đo ở trên là đo 3 lần rồi lấy kết quả trung bình, còn cách tiến hành này chỉ lấy kết quả 1 lần.

3. Ví dụ

Hoạt động SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9 (trang 50): Đo tốc độ của một ô tô đồ chơi chạy trên một mặt dốc.

Dụng cụ:

Một ô tô đồ chơi nhỏ, không có động cơ; một tấm gỗ phẳng, dài khoảng 80 cm; thước dài, bút dạ hoặc phấn; đồng hồ bấm giây cơ học hoặc điện tử; vài cuốn sách.

Tiến hành:

(1) Dùng tấm gỗ phẳng và vài cuốn sách hoặc giá đỡ thí nghiệm để tạo ra một mặt dốc (Hình 9.2). Dùng bút dạ hoặc phấn vẽ trên tấm gỗ vạch xuất phát và vạch đích cách nhau 50 cm hoặc 60 cm.

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

(2) Lập bảng ghi kết quả đo theo mẫu Bảng 9.1.

(3) Giữ ô tô trước vạch xuất phát. Thả ô tô đồng thời dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian ô tô chạy từ vạch xuất phát tới vạch đích. Thực hiện 3 lần phép đo trên.

(4) Ghi kết quả đo vào mẫu Bảng 9.1 và thực hiện các phép tính để điền vào chỗ trống của bảng.

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

Tính giá trị trung bình của s:

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ
từ đó xác định tốc độ v = s/t.

(5) Nhận xét kết quả đo

Trả lời:

(1) (2) (3) Thực hiện theo hướng dẫn.

(4)

Số liệu tham khảo

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

- Giá trị trung bình của s:

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

- Giá trị trung bình của t:

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

- Tốc độ:

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

(5) Nhận xét kết quả đo:

- Quãng đường, thời gian trong 3 lần đo có giá trị xấp xỉ bằng nhau, sai số không đáng kể.

- Giá trị trung bình thu được có độ chính xác cao hơn so với các kết quả đo trong các lần đo.

II. Dùng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện trong việc đo tốc độ

Hoạt động 1 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9 (trang 50): 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).

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

Trả lời:

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

Bước 1: Điều chỉnh đồng hồ đo thời gian về 0 s

Bước 2: Tính quãng đường từ cổng quang điện (3) đến cổng quang điện (4)

Bước 3: Bấm nút ở nam châm điện để viên bi bắt đầu chuyển động

Bước 4: Quan sát thời gian hiện số trên đồng hồ, từ đó tính được tốc độ chuyển động của viên bi.

Hoạt động 2 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9 (trang 50): Quan sát thí nghiệm biểu diễn trên lớp để kiểm tra mô tả của mình và tính tốc độ của viên bi.

Trả lời:

Số liệu tham khảo:

- Quãng đường đo được là: s = 50 cm = 0,5 m

- Thời gian chuyển động là t = 4 s

- Tốc độ của viên bi:

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

III. Thiết bị bắn tốc độ

Câu hỏi SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9 (trang 52): Camera của thiết bị bắn tốc độ ở Hình 9.4 ghi và tính được thời gian ô tô chạy từ vạch mốc 1 sang vạch mốc 2 cách nhau 5 m là 0,35 s.

a) Hỏi tốc độ của ô tô bằng bao nhiêu?

b) Nếu tốc độ giới hạn của cung đường là 60 km/h thì ô tô này có vượt quá tốc độ giới hạn không?

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

Trả lời:

a) Theo bài ta có:

+ Quãng đường ô tô đi được: s = 5 m.

+ Thời gian ô tô đi được: t = 0,35 s

Tốc độ chuyển động của ô tô là:

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

b) Đổi:

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

Tốc độ giới hạn của cung đường là 60 km/h nên ô tô không vượt quá tốc độ giới hạn.

Em có thể 1 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9 (trang 52): Sử dụng được thước, đồng hồ bấm giây để xác định tốc độ chạy cự li ngắn 60 m của mỗi thành viên trong tổ mình.

Trả lời:

Số liệu tham khảo:

+ Giả sử tổ em có 6 thành viên.

+ Quãng đường s = 60 m.

+ Sử dụng đồng hồ bấm giây đo thời gian chạy của các thành viên và điền vào bảng.

+ Sử dụng công thức v = s/t để tính tốc độ chạy của các thành viên và điền vào bảng.

Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

Em có thể 2 SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 9 (trang 52): Giải thích được sơ lược nguyên tắc làm việc của thiết bị “bắn tốc độ” đơn giản.

Trả lời:

Nguyên tắc làm việc của thiết bị “bắn tốc độ” đơn giản:

+ Thiết bị “bắn tốc độ đơn giản” có một camera theo dõi ô tô chạy trên đường, ghi lại biển số và tính thời gian ô tô chạy qua hai vạch mốc 1 và 2 trên mặt đường.

+ Máy tính nhỏ đặt trong camera tính tốc độ của ô tô khi chạy từ vạch mốc này sang vạch mốc kia, so sánh với tốc độ giới hạn của cung đường để phát hiện ô tô nào vượt qua tốc độ này.

+ Khi phát hiện ô tô vượt tốc độ giới hạn, camera tự động chụp số liệu về tốc độ kèm theo biển số của ô tô, gửi về các trạm kiểm soát giao thông để xử lí.