Trắc nghiệm Thực hành: Đo tốc độ truyền âm lớp 11 (có đúng sai, trả lời ngắn)

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Trong thí nghiệm này, tốc độ truyền âm trong không khí có thể được đo thông qua hiện tượng sóng dừng.	Đ
b	Trong thí nghiệm này, loa được xem là một đầu cố định khi xảy ra hiện tượng sóng dừng.		S
c	Tốc độ truyền âm trong không khí được xác định thông qua biểu thức\[v = \Delta l.f\], với \[\Delta l\]là khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp và\[f\] là tần số âm.		S
d	Trong khi thực hiện thí nghiệm, âm thanh ở môi trường xung quanh không ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả thí nghiệm.		S

 

Hướng dẫn giải

a) Trong thí nghiệm này, tốc độ truyền âm trong không khí có thể được đo thông qua hiện tượng sóng dừng.

b) Loa chỉ có vai trò là nguồn âm, không phải một đầu cố định khi xảy ra sóng dừng.

c) Tốc độ truyền âm trong không khí được xác định thông qua biểu thức \[v = 2\Delta l.f\], với \[\Delta l\] là khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp và \[f\] là tần số âm.

d) Âm thanh ở môi trường xung quanh gây ảnh hưởng đến độ chính xác kết quả thí nghiệm.

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Sóng âm truyền trong không khí là sóng ngang.		S
b	Tốc độ truyền âm trong không khí được tính theo công thức \(v = \lambda f.\)	Đ
c	Không thể đo trực tiếp bước sóng để xác định tốc độ truyền âm.	Đ
d	Sai số tỉ đối của tốc độ truyền âm chính bằng sai số tỉ đối của bước sóng.		S

 

Hướng dẫn giải

a) Sóng âm truyền trong không khí là sóng dọc.

b) Tốc độ truyền âm trong không khí được tính theo công thức \(v = \lambda f.\)

c) Bước sóng không được đo trực tiếp. Thực hiện đo trực tiếp chiều cao cột khí tại hai vị trí liên tiếp mà pít-tông khi âm nghe được to nhất, từ đo suy ra bước sóng theo công thức \[{l_2} - {l_1} = \frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 2\left( {{l_2} - {l_1}} \right)\].

d) Sai số tỉ đối của tốc độ truyền âm phụ thuộc vào sai số tỉ đối của bước sóng và tần số theo công thức \(\frac{{\Delta v}}{{\bar v}} = \frac{{\Delta \lambda }}{{\bar \lambda }} + \frac{{\Delta f}}{{\bar f}}\).

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Khi thực hiện phép đo, cần điều chỉnh biên độ âm sao cho âm phát ra từ loa càng to thì càng dễ thực hiện thí nghiệm.		S
b	Bước sóng được xác định bằng biểu thức\(\lambda = 2\left( {{l_2} - {l_1}} \right)\).	Đ
c	Sai số tuyệt đối của bước sóng được tính bằng công thức \(\Delta \lambda = 2\left( {\Delta {l_2} - \Delta {l_1}} \right)\).		S
d	Có thể thực hiện thí nghiệm với nhiều giá trị tần số khác nhau để tăng độ chính xác của kết quả thí nghiệm.	Đ

 

Hướng dẫn giải

a) Khi thực hiện phép đo, cần biên độ âm sao cho âm phát ra từ loa vừa đủ nghe.

b) Bước sóng được xác định bằng biểu thức\(\lambda = 2\left( {{l_2} - {l_1}} \right)\).

c) Sai số tuyệt đối của bước sóng được tính bằng công thức \(\Delta \lambda = 2\left( {\Delta {l_2} + \Delta {l_1}} \right)\).

d) Có thể thực hiện thí nghiệm với nhiều giá trị tần số khác nhau để tăng độ chính xác của kết quả thí nghiệm.

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Giá trị trung bình của \({l_1}\) là 7,13 cm.	Đ
b	Sai số tuyệt đối của \({l_2}\) là 11, 7 mm	Đ
c	Sai số tỉ đối của phép đo bước sóng là 0,64%.		S
d	Kết quả thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí là \(\left( {343,9 \pm 6,1} \right){\rm{ m/s}}\).	Đ

 

Hướng dẫn giải

\[\overline {{l_1}} = \frac{{7,4 + 7,1 + 6,9}}{3} = 7,13{\rm{ cm}}\]

\(\overline {{l_2}} = \frac{{28,1 + 28,0 + 28,2}}{3} = 28,10{\rm{ cm}}\)

\[\bar \lambda = 2\left( {{{\bar l}_2} - {{\bar l}_1}} \right) = 2\left( {28,10 - 7,13} \right) = 41,94{\rm{ cm}}\].

\[\bar v = \bar \lambda \bar f = 41,94.820 = 34390,8{\rm{ cm/s}} \approx 343,9{\rm{ m/s}}\].

\(\overline {\Delta {l_1}} = \frac{{\left| {7,13 - 7,4} \right| + \left| {7,13 - 7,1} \right| + \left| {7,13 - 6,9} \right|}}{3} = 0,177{\rm{ cm}}\)

\[\overline {\Delta {l_2}} = \frac{{\left| {28,10 - 28,1} \right| + \left| {28,10 - 28,0} \right| + \left| {28,10 - 28,2} \right|}}{3} = 0,067{\rm{ cm}}\]

Sai số dụng cụ: \[\Delta {l_{{\rm{dc}}}} = 0,05{\rm{ cm}}\]\[ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\Delta {l_1} = \overline {\Delta {l_1}} + \Delta {l_{{\rm{dc}}}} = 0,177 + 0,05 = 0,227{\rm{ cm}}\\\Delta {l_2} = \overline {\Delta {l_2}} + \Delta {l_{{\rm{dc}}}} = 0,067 + 0,05 = 0,117{\rm{ cm}}\end{array} \right.\]

\(\Delta \lambda = 2\left( {\Delta {l_1} + \Delta {l_2}} \right) = 2\left( {0,227 + 0,117} \right) = 0,688{\rm{ cm}}\)

\(\frac{{\Delta \lambda }}{{\bar \lambda }} = \frac{{0,688}}{{41,940}} \approx 1,64\% \)

\(\frac{{\Delta v}}{{\bar v}} = \frac{{\Delta \lambda }}{{\bar \lambda }} + \frac{{\Delta f}}{{\bar f}} \Rightarrow \frac{{\Delta v}}{{343,9}} = \frac{{0,688}}{{41,940}} + \frac{1}{{820}} \Rightarrow \Delta v \approx 6,1{\rm{ m/s}}\)

Kết quả: \(v = \bar v + \Delta v = \left( {343,9 \pm 6,1} \right){\rm{ m/s}}\).

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Khi thực hiện thí nghiệm, cần đặt mắt thẳng và vuông góc với mặt thước đọc giá trị độ cao pít-tông.	Đ
b	Vị trí của pít-tông mà tại đó âm phát ra to nhất là nút sóng.		S
c	Sai số tuyệt đối của \({l_1}\) và \({l_2}\) hơn kém nhau 0,02 mm.	Đ
d	Sai số tỉ đối của phép đo tốc độ truyền âm nhỏ hơn 1,0 %.		S

 

Hướng dẫn giải

a) Khi thực hiện thí nghiệm, cần đặt mắt thẳng và vuông góc với mặt thước đọc giá trị độ cao pít-tông.

b) Vị trí của pít-tông mà tại đó âm phát ra to nhất là bụng sóng.

c)  \[\overline {{l_1}} = \frac{{6,8 + 6,6 + 6,5}}{3} = 6,63{\rm{ cm}}\]

\(\overline {{l_2}} = \frac{{25,9 + 26,1 + 26,0}}{3} = 26,00{\rm{ cm}}\)

\(\overline {\Delta {l_1}} = \frac{{\left| {6,63 - 6,8} \right| + \left| {6,63 - 6,6} \right| + \left| {6,63 - 6,5} \right|}}{3} = 0,110{\rm{ cm}}\)

\[\overline {\Delta {l_2}} = \frac{{\left| {26,00 - 25,9} \right| + \left| {26,00 - 26,1} \right| + \left| {26,00 - 26,0} \right|}}{3} = 0,067{\rm{ cm}}\]

Sai số dụng cụ: \[\Delta {l_{{\rm{dc}}}} = 0,05{\rm{ cm}}\]\[ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\Delta {l_1} = \overline {\Delta {l_1}} + \Delta {l_{{\rm{dc}}}} = 0,110 + 0,05 = 0,115{\rm{ cm}}\\\Delta {l_2} = \overline {\Delta {l_2}} + \Delta {l_{{\rm{dc}}}} = 0,067 + 0,05 = 0,117{\rm{ cm}}\end{array} \right.\]

Sai số tuyệt đối của \({l_1}\) và \({l_2}\) hơn kém nhau một lượng \(\left| {\Delta {l_1} - \Delta {l_2}} \right| = \left| {0,115 - 0,117} \right| = 0,002{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)

d)\[\bar \lambda = 2\left( {{{\bar l}_2} - {{\bar l}_1}} \right) = 2\left( {26,00 - 6,63} \right) = 38,74{\rm{ cm}}\].

\(\Delta \lambda = 2\left( {\Delta {l_1} + \Delta {l_2}} \right) = 2\left( {0,115 + 0,117} \right) = 0,464{\rm{ cm}}\)

Sai số tỉ đối của phép đo tốc độ truyền âm \(\frac{{\Delta v}}{{\bar v}} = \frac{{\Delta \lambda }}{{\bar \lambda }} + \frac{{\Delta f}}{{\bar f}} \Rightarrow \frac{{\Delta v}}{v} = \frac{{0,464}}{{38,74}} + \frac{1}{{900}} = 0,013 \approx 1,3\% \)

Đáp án:

3

,

3

0

Hướng dẫn giải

 Giá trị trung bình của chiều cao cột không khí \(\frac{{35 + 33 + 31}}{3} = 33,0{\rm{ mm}} = 3,30{\rm{ cm}}\)

Đáp án:

0

,

0

3

Hướng dẫn giải

\(\frac{{\Delta \lambda }}{{\bar \lambda }} = \frac{{\Delta v}}{v} + \frac{{\Delta f}}{{\bar f}} = 0,017 + 0,01 = 0,027 \approx 0,03\)

Đáp án:

0

,

0

3

Hướng dẫn giải

\[\frac{{\Delta v}}{{\bar v}} = \frac{{\Delta \lambda }}{{\bar \lambda }} + \frac{{\Delta f}}{{\bar f}} \Rightarrow \frac{{\Delta v}}{v} = \frac{{1,4}}{{45,7}} + \frac{1}{{750}} \approx 0,03\]

Đáp án:

3

3

9

Hướng dẫn giải

\[\bar v = \bar \lambda \bar f = 65,1.520 = 33852{\rm{ cm/s}} \approx 339{\rm{ m/s}}\]