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

Giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 Bài 9: Đo tốc độ

A/ Câu hỏi đầu bài

Mở đầu trang 49 Bài 9 Khoa học tự nhiên 7: 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?

Lời giải:

- Để xác định tốc độ chuyển động, người ta phải đo 2 đại lượng:

+ Quãng đường vật chuyển động.

+ Thời gian đi quãng đường đó.

- Những dụng cụ cần để đo:

+ Quãng đượng vật chuyển động: Thước đo độ dài.

+ Thời gian đi quãng đường đó: Đồng hồ bấm giây.

Các dụng cụ này chi phí rẻ, sẵn có và dễ sử dụng.

B/ Câu hỏi giữa bài

I. Đo tốc độ dùng đồng hồ bấm giây

Giải KHTN 7 trang 49

Câu hỏi 1 trang 49 Khoa học tự nhiên 7: 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?

Lời giải:

+ Mô tả cách tiến hành kiểm tra chạy cự li ngắn 60m của các em trong môn Giáo dục thể chất:

Bước 1: Đo khoảng cách từ điểm xuất phát đến điểm kết thúc là 60m, kẻ vạch xuất phát và vạch kết thúc.

Bước 2: Các học sinh sẽ đứng ở điểm xuất phát. Giáo viên hô xuất phát và bấm đồng hồ bấm giây.

Bước 3: Khi học sinh chạy đến vạch đích, giáo viên bấm 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: Hai cách đều xác định quãng đường trước và đo thời gian sau.

Khác nhau: Cách đo ở trên sẽ đo 3 lần rồi tính kết quả trung bình của 3 lần đo, cách đo này lấy kết quả của một lần đo.

Giải KHTN 7 trang 50

Hoạt động 1 trang 50 Khoa học tự nhiên 7: 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.

(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.

Tính giá trị trung bình của s: $s=\frac{s_1+s_2+s_3}{3}$ và của t: $t=\frac{t_1+t_2+t_3}{3}$ từ đó xác định tốc độ $v=\frac{s}{t}$.

Lời giải:

Giá trị trung bình của s:

$s=\frac{s_1+s_2+s_3}{3}=\frac{60+60+60}{3}$=60cm

Giá trị trung bình của t:

$t=\frac{t_1+t_2+t_3}{3}=\frac{1,8+1,7+1,8}{3}\approx 1,77s$

Tốc độ của vật:

Đổi 60cm = 0,6m

$v=\frac{s}{t}=\frac{0,6}{1,77}=0,34m/s$

(5) Nhận xét kết quả đo:

+ Thời gian trung bình để vật đi quãng đường 60 cm là 1,77 s.

+ Tốc độ của vật là 0,34 m/s.

Kết quả thu được là các giá trị trung bình nên có độ tin cậy cao.

II. Đo tốc độ dùng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện

Giải KHTN 7 trang 51

Hoạt động 1 trang 51 Khoa học tự nhiên 7: 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:

Mô tả sơ lược cách đo tốc độ dùng cổng quang điện và đồng hồ hiện số:

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

Bước 2: Đo quãng đường vật dịch chuyển từ cổng quang điện (3) đến cổng quang điện (4).

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

Bước 4: Đọc số chỉ thời gian hiện trên đồng hồ từ đó tính được tốc độ chuyển động của viên bi với công thức: $v=\frac{s}{t}$.

Hoạt động 2 trang 51 Khoa học tự nhiên 7:Quan sát thí nghiệm biểu diễn trên lớp để kiểm tra mô tả của mình và tính tốc độ của viên bi.

Lời giải:

Học sinh thực hành thí nghiệm lấy số liệu s, t và tính tốc độ của viên bi sắt theo công thức.

III. Thiết bị bắn tốc độ

Giải KHTN 7 trang 52

Câu hỏi 1 trang 52 Khoa học tự nhiên 7: 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?

Lời giải:

a, Tốc độ của ô tô là:

$v=\frac{s}{t}=\frac{5}{0,35}=\frac{100}{7}m/s=\frac{100}{7}.3,6km/h\simeq 51,43km/h$

b, Ta có 51,43 km/h < 60 km/h

Vậy tốc độ của ô tô không vượt quá tốc độ giới hạn của cung đường.

Em có thể 1 trang 52 Khoa học tự nhiên 7: Đo được tốc độ bằng cách dùng đồng hồ bấm giây.

Lời giải:

Có thể đo được tốc độ bằng cách dùng đồng hồ bấm giây như sau:

Cố định quãng đường chuyển động của vật, sau đó dùng đồng hồ bấm giây tính thời gian vật đi hết quãng đường đó. Vật nào có thời gian đi càng ít thì tốc độ của vật càng lớn và ngược lại.

Em có thể 2 trang 52 Khoa học tự nhiên 7: 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.

Lời giải:

Cách tiến hành:

+ Đánh dấu vạch xuất phát và kết thúc.

+ Lớp trưởng hô chạy và bắt đầu bấm đồng hồ bấm giây. Khi tới vạch kết thúc, lớp trưởng bấm dừng đồng hồ bấm giây và đọc thời gian chạy.

+ Từ công thức: $v=\frac{s}{t}$

Tổ trưởng tính tốc độ chạy của mỗi thành viên trong tổ theo công thức đã biết.

Em có thể 3 trang 52 Khoa học tự nhiên 7: Giải thích được sơ lược nguyên tắc làm việc của thiết bị “bắn tốc độ" đơn giản.

Lời giải:

Thiết bị bắn tốc độ đơn giản chỉ có một camera theo dõi ô tô chạy trên đường, ghi và tính thời gian ô tô chạy qua hai vạch mốc trên đường, cách nhau một khoảng từ 5m đến 10m tùy theo cung đường.

Lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 Bài 9: Đo tốc độ

I. Đo tốc độ dùng đồng hồ bấm giây

1. Dụng cụ đo

Gồm đồng hồ bấm giây đo thời gian chuyển động t và thước để đo độ dài quãng đường đi được s.

2. Cách đo

Có hai cách đo:

- Cách 1: Chọn quãng đường s trước, đo thời gian t sau.

- Cách 2: Chọn thời gian t trước, đo quãng đường s sau.

3. Ví dụ

Đo tốc độ của một bạn học sinh chạy quãng đường 60 m.

- Dụng cụ: thước dây, phấn, đồng hồ bấm giây.

- Tiến hành:

+ Dùng phấn vẽ vạch xuất phát và vạch đích, sử dụng thước dây để đo khoảng cách giữa hai vạch cách nhau 60 m.

+ Bạn học sinh đứng trước vạch xuất phát, khi bạn xuất phát đồng thời bấm đồng hồ bắt đầu đo thời gian học sinh đó chạy từ vạch xuất phát tới vạch đích.

- Xử lý kết quả: Sử dụng công thức $v=\frac{s}{t}$ để tính tốc độ của bạn học sinh.

II. Đo tốc độ dùng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện

1. Dụng cụ đo

Gồm đồng hồ đo thời gian hiện số, cổng quang điện để đo thời gian chuyển động và thước đo quãng đường chuyển động (trên máng chạy thường có gắn kèm thước đo).

2. Cách đo

Ví dụ: Đo tốc độ của viên bi sắt chuyển động.

- Xác định quãng đường s cần đo trên thước kim loại, rồi gắn các cổng quang vào điểm đầu và điểm cuối của quãng đường.

- Bật đồng hồ đo thời gian hiện số (được chọn ở chế độ A ↔ B để đo khoảng thời gian vật chuyển động từ cổng quang thứ nhất đến cổng quang thứ hai).

- Ngắt công tắc để bi sắt chuyển động qua các cổng quang. Đọc kết quả thời gian t hiển thị trên đồng hồ.

- Dùng công thức $v=\frac{s}{t}$ để tính tốc độ.

III. Thiết bị bắn tốc độ

Thiết bị bắn tốc độ đơn giản chỉ có một camera theo dõi ô tô chạy trên đường, ghi và tính thời gian ô tô chạy qua hai vạch mốc trên mặt đường, cách nhau khoảng từ 5 m đến 10 m tùy theo cung đường. Khi phát hiện ô tô vượt tốc độ giới hạn, camera tự động chụp số liệu về tốc độ kèm theo biển số ô tô, gửi về các trạm kiểm soát giao thông để xử lí.

Sơ đồ tư duy bài học