Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động của một số dụng cụ đo (thước kẹp; vi kế, cân điện tử) | Tài liệu môn thí nghiệm vật lý 1

Cấu tạo của thước kẹp: 1. Hàm kẹp: 
Bao gồm hai hàm kẹp: hàm trên và hàm dưới, dùng để đo kích thước bên trong và bên ngoài của vật cần đo. 
Một trong hai hàm này di chuyển trong khi hàm còn lại được giữ cố định. 2. Thước chính: 
Mang mỏ đo cố định và có vạch chia độ theo milimet.
3. Thước phụ (thước Vernier): 
Mang mỏ đo di động và có vạch chia độ theo 0,05 mm. 
Trượt trên thước chính. 4. Vít giữ: 
Dùng để khóa chuyển động của con trượt.
5. Bộ phận di động: 
Bao gồm con trượt và thước phụ. 6. Thanh đo: 
Dùng để đo độ sâu của vật thể.
Nguyên lý hoạt động:
1. Đo kích thước ngoài: 
Kẹp vật cần đo giữa hai hàm kẹp. 
Di chuyển con trượt cho đến khi hai hàm kẹp vừa khít với vật cần đo. 
Đọc giá trị đo được trên thước chính và thước phụ.
2. Đo kích thước trong: 
Kẹp hai mép của vật cần đo vào hai hàm kẹp. 
Di chuyển con trượt cho đến khi hai hàm kẹp vừa khít với vật cần đo. 
Đọc giá trị đo được trên thước chính và thước phụ. 3. Đo độ sâu: 
Đặt thanh đo vào vị trí cần đo trên vật. 
Di chuyển con trượt cho đến khi thanh đo chạm vào đáy của vị trí cần đo. 
Đọc giá trị đo được trên thước chính và thước phụ. Lưu ý: 
Khi sử dụng thước kẹp, cần chú ý giữ cho thước kẹp luôn sạch sẽ và không bị gỉ sét. 
Cần sử dụng thước kẹp có kích thước phù hợp với vật cần đo. 
Cần đọc giá trị đo được trên thước kẹp một cách cẩn thận.
Nguyên tắc hoạt động của thước kẹp dựa trên sự kết
hợp giữa hai thang đo: 1. Thang đo chính:  Chia vạch theo milimet. 
Dùng để đo các kích thước có độ lớn từ 0 đến 150 mm.
2. Thang đo phụ (thước Vernier):  Chia vạch theo 0,05 mm. 
Dùng để đo các kích thước có độ lớn nhỏ hơn 1 mm.
Sự kết hợp giữa hai thang đo này cho phép thước kẹp có thể đo các kích thước
với độ chính xác cao. Ví dụ: 
Đo kích thước ngoài của một thanh thép bằng thước kẹp. 
Kẹp thanh thép giữa hai hàm kẹp. 
Di chuyển con trượt cho đến khi hai hàm kẹp vừa khít với thanh thép. 
Đọc giá trị đo được trên thước chính và thước phụ. 
Giá trị đo được trên thước chính là 10 mm. 
Giá trị đo được trên thước phụ là 0,25 mm. 
Vậy kích thước ngoài của thanh thép là 10,25 mm.
Cấu tạo của vi kế: 1. Thân vi kế: 
Là bộ phận chính của vi kế, được làm bằng kim loại cứng, có nhiệm vụ đỡ các bộ phận khác.
2. Ống kính vật kính: 
Có hai loại: vật kính tiêu cự ngắn và vật kính tiêu cự dài. 
Dùng để tạo ảnh ảo của vật cần quan sát.
3. Ống kính thị kính: 
Dùng để quan sát ảnh ảo của vật do vật kính tạo ra. 4. Bàn xoay: 
Dùng để đặt vật cần quan sát. 5. Chân đế:  Dùng để đỡ vi kế. 6. Kính lọc: 
Dùng để thay đổi màu sắc của ánh sáng chiếu vào vật cần quan sát.
7. Hệ thống điều chỉnh: 
Bao gồm các núm vặn để điều chỉnh độ cao của bàn xoay, độ nghiêng của ống kính thị
kính và độ sáng của ánh sáng.
Nguyên lý hoạt động của vi kế:
1. Tạo ảnh ảo của vật: 
Vật kính sẽ tạo ra ảnh ảo của vật cần quan sát.
2. Quan sát ảnh ảo: 
Ống kính thị kính sẽ phóng đại ảnh ảo của vật, giúp người quan sát có thể nhìn thấy vật
với kích thước lớn hơn.
3. Thay đổi độ phóng đại: 
Có thể thay đổi độ phóng đại của vi kế bằng cách thay đổi vật kính hoặc thị kính.
4. Điều chỉnh độ sáng: 
Có thể điều chỉnh độ sáng của ánh sáng chiếu vào vật cần quan sát bằng cách sử dụng
kính lọc hoặc điều chỉnh độ sáng của nguồn sáng.
5. Di chuyển vật cần quan sát: 
Có thể di chuyển vật cần quan sát bằng cách sử dụng bàn xoay.
Một số lưu ý khi sử dụng vi kế: 
Cần sử dụng vi kế một cách cẩn thận để tránh làm hỏng vật cần quan sát. 
Cần điều chỉnh độ sáng của ánh sáng phù hợp để tránh làm hại mắt. 
Cần giữ cho vi kế luôn sạch sẽ.
Quy trình sử dụng cân điện tử: 1. Chuẩn bị: 
Đặt cân điện tử trên một mặt phẳng, ổn định. 
Bật nguồn cân bằng cách nhấn nút "ON/OFF". 
Chờ cho cân hiển thị giá trị "0.00". 2. Cân vật: 
Đặt vật cần cân lên mặt bàn cân. 
Chờ cho cân hiển thị giá trị ổn định. 
Đọc giá trị hiển thị trên màn hình cân. 3. Trừ bì (tare): 
Nếu bạn muốn cân vật trong một vật chứa (như hộp, cốc,...), bạn cần thực hiện thao tác trừ bì. 
Đặt vật chứa lên mặt bàn cân.  Nhấn nút "TARE". 
Chờ cho cân hiển thị giá trị "0.00". 
Đặt vật cần cân vào vật chứa. 
Cân sẽ hiển thị giá trị trọng lượng của vật cần cân. 4. Tắt nguồn: 
Nhấn nút "ON/OFF" để tắt nguồn cân. Lưu ý: 
Không đặt vật quá tải trọng cho phép của cân. 
Không đặt vật nóng hoặc có hóa chất lên mặt bàn cân. 
Vệ sinh cân điện tử thường xuyên.
Ngoài ra, bạn có thể tham khảo thêm hướng dẫn sử dụng cụ thể của từng loại cân điện tử.
Một số chức năng thường gặp của cân điện tử: 
Chuyển đổi đơn vị (g, kg, lb, oz,...)  Đếm số lượng  Tính phần trăm  Lưu trữ dữ liệu
Nguyên lý đo khối lượng riêng theo phương pháp giũ
nguyên mực chất lỏng:
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc sự thay đổi mực chất lỏng khi cho một vật rắn vào bình chứa. Cách thực hiện: 1. Chuẩn bị: o
Bình chia độ có chứa chất lỏng. o
Vật rắn cần đo khối lượng riêng. o Nước cất.
2. Ghi lại mực nước ban đầu V1 trong bình chia độ.
3. Nhúng vật rắn vào bình chia độ, mực nước sẽ dâng lên đến V2.
4. Tính thể tích của vật rắn: V = V2 - V1.
5. Dùng cân để đo khối lượng của vật rắn: m.
6. Tính khối lượng riêng của vật rắn: D = m/V Giải thích: 
Khi cho vật rắn vào bình chia độ, thể tích của chất lỏng trong bình sẽ tăng lên. 
Thể tích tăng lên này bằng thể tích của vật rắn. 
Khối lượng riêng của vật rắn bằng khối lượng của vật rắn chia cho thể tích của vật rắn. Ưu điểm: 
Phương pháp đơn giản, dễ thực hiện.  Chi phí thấp.  Độ chính xác cao. Nhược điểm: 
Chỉ áp dụng cho các vật rắn không thấm nước. 
Cần có bình chia độ có độ chia nhỏ. Ví dụ: 
Đo khối lượng riêng của một viên đá. 
Đo khối lượng riêng của một quả cam. Lưu ý: 
Cần chọn bình chia độ có kích thước phù hợp với vật cần đo. 
Cần đọc chính xác mực nước trong bình chia độ. 
Cần cân vật rắn cẩn thận.
Giải thích phương pháp nguyên lý đo khối lượng
riêng theo phương pháp cân lực đẩy Archimedes:
Phương pháp cân lực đẩy Archimedes là phương pháp đo khối lượng
riêng của vật rắn dựa trên nguyên lý Archimedes. Nguyên lý Archimedes: 
Một vật nhúng chìm trong chất lỏng sẽ chịu tác dụng của một lực đẩy hướng
lên bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ. Cách thực hiện: 1. Chuẩn bị: o Cân. o
Bình chứa chất lỏng (nước). o Giá đỡ. o
Vật rắn cần đo khối lượng riêng. o Dây treo.
2. Treo vật rắn vào giá đỡ và cân, ghi lại giá trị m1.
3. Nhúng vật rắn vào bình chứa chất lỏng sao cho vật chìm hoàn toàn, ghi lại giá trị m2.
4. Tính lực đẩy Archimedes: Fa = m1 - m2.
5. Tính thể tích của vật rắn: V = Fa / d (d là khối lượng riêng của chất lỏng).
6. Tính khối lượng riêng của vật rắn: D = m1 / V. Giải thích: 
Khi nhúng vật rắn vào chất lỏng, vật chịu tác dụng của hai lực: trọng lượng P
và lực đẩy Archimedes Fa. 
Do vật chìm hoàn toàn trong chất lỏng nên P = Fa. 
Lực đẩy Archimedes bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ. 
Khối lượng riêng của vật rắn bằng khối lượng của vật rắn chia cho thể tích của vật rắn. Ưu điểm: 
Phương pháp đơn giản, dễ thực hiện.  Chi phí thấp. 
Áp dụng cho nhiều loại vật rắn. Nhược điểm: 
Độ chính xác không cao bằng phương pháp khác. 
Cần có giá đỡ và cân có độ chính xác cao. Ví dụ: 
Đo khối lượng riêng của một viên đá. 
Đo khối lượng riêng của một quả cam. Lưu ý: 
Cần chọn giá đỡ và cân có kích thước phù hợp với vật cần đo. 
Cần đọc chính xác giá trị m1 và m2. 
Cần sử dụng chất lỏng có khối lượng riêng đã biết.
Hy vọng những thông tin này hữu ích với bạn! share more_vert
tại sao lại không chính xác cao edit Hiện bản thảo                                       volume_up
Lý do phương pháp cân lực đẩy Archimedes không chính xác cao:
1. Sai số do dụng cụ: 
Cân có thể sai số do chưa được hiệu chỉnh hoặc do chất lượng cân không tốt. 
Giá đỡ có thể sai số do không cân bằng hoặc do chất lượng giá đỡ không tốt.
2. Sai số do thao tác: 
Khi đọc giá trị trên cân, có thể xảy ra sai số do mắt thường không thể đọc
chính xác đến chữ số thập phân thứ hai. 
Khi nhúng vật rắn vào chất lỏng, có thể xảy ra sai số do bọt khí bám vào vật rắn.
3. Sai số do tính toán: 
Có thể xảy ra sai số do tính toán sai hoặc do sử dụng sai công thức.
4. Sai số do ảnh hưởng của môi trường: 
Nhiệt độ môi trường có thể ảnh hưởng đến khối lượng riêng của chất lỏng,
dẫn đến sai số trong phép đo.
5. Sai số do tính chất của vật rắn: 
Nếu vật rắn thấm nước, một phần nước sẽ thấm vào vật rắn, dẫn đến sai số trong phép đo.
Để giảm thiểu sai số: 
Sử dụng cân và giá đỡ có chất lượng tốt. 
Thực hiện thao tác cẩn thận.  Tính toán kỹ lưỡng. 
Tiến hành phép đo nhiều lần để lấy giá trị trung bình.
Ngoài ra, có thể sử dụng các phương pháp khác để đo khối lượng riêng
với độ chính xác cao hơn, ví dụ như:  Phương pháp pycnometer. 
Phương pháp đo thể tích bằng phương pháp Archimedes.