Sáng kiến kinh nghiệm - Hướng Dẫn Học Sinh Giải Bài Tập Vật Lí
Cùng với tốc độ phát triển của nền Khoa học và công nghệ, sự nghiệp giáo dục cũng nhanh chóng đổi mới, nhằm đào tạo con người có đủ trình độ kiến thức phổ thông cơ bản và hiện đại theo kịp sự phát triển của cuộc cách mạng khoa học. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới chương trình: học hết chương trình THCS học sinh phải có kiến thức phổ thông cơ bản, tinh giản, thiết thực để có thể chiếm lĩnh những nội dung khác của KHXH và nhân văn, KHTN và công nghệ. Nắm được những kiến thức có ý nghĩa đối với cuộc sống của cá nhân, gia đình và cộng đồng. Có kỹ năng bước đầu vận dụng những kiến thức đã học và kinh nghiệm thu được của bản thân. Biết vận dụng và vận dụng có sáng tạo để giải quyết những vấn đề trong học tập và trong cuộc sống. Như vậy, ngay từ những năm học trong nhà trường cùng với việc học các kiến thức Khoa học, học sinh còn phải học cả phương pháp nhận thức các kiến thức đó và học cách vận dụng chúng trong mỗi trường hợp cụ thể. Chẳng hạn, vận dụng ngay vào cuối mỗi bài học: để làm bài tập, để giải thích các hiện tượng thực tế
Trong khi đó, với học sinh THCS, trình độ nhận thức hạn chế, đặc biệt khả năng vận dụng kiến thức còn ở mức độ thấp, kỹ năng giải bài tập chưa tốt dẫn đến việc giải bài tập của học sinh còn thụ động, chưa tự mình chiếm lĩnh được kiến thức cần tiếp thu. Vì vậy, việc dạy cho học sinh giải bài tập vật lí là một công việc khó khăn và ở đó bộc lộ rõ trình độ người giáo viên vật lí trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh. Về mặt hiệu quả của việc giảng dạy vật lí ở trường phổ thông, đặc biệt là việc rèn kĩ năng vận dụng kiến thức đã lĩnh hội được thì vai trò của bài tập vật lí hết sức quan trọng, có giá trị to lớn. Giải bài tập vật lí không chỉ là giúp cho học sinh củng cố kiến thức, luyện tập, áp dụng những định luật đã học mà quan trọng hơn còn là hình thành chính phong cách nghiên cứu. Phát triển tư duy học sinh trong quá trình giải bài tập, cũng như trong mọi hoạt động trí tuệ, đòi hỏi phải áp dụng các hình thức và phương pháp nhận thức khoa học. Bài tập vật lí là một phương tiện rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế. Đồng thời nó còn là một phương tiện rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh và sử dụng để ôn tập, củng cố kiến thức đã học một cách sinh động và có hiệu quả. Thông qua việc giải bài tập rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt như tính độc lập, cẩn thận, kiên trì Cũng qua đó, người giáo viên có thể kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh một cách chính xác.
g là r = 1,7.10-8 Wm, của nhôm là 2,8.10-8Wm. Nếu thay 1 dây tải điện bằng đồng, tiết diện 2 cm2 bằng dây nhôm thì dây nhôm phải có tiết diện bao nhiêu? Khối lượng đường dây giảm được bao nhiêu lần? Cho biết khối lượng riêng của đồng và nhôm lần lượt là 8,9.103 kg/m3 và 2,7.103kg/m3. Giải Chiều dài dây không đổi để điện trở của 2 dây bằng nhau thì tỉ số của 2 dây phải bằng nhau. => Khối lượng của dây giảm: (lần) Bài 2: Một cuộn dây dẫn bằng nikêlin, đường kính 2mm quấn đều vòng nọ sát vòng kia trên 1 ống sứ cách điện đường kính 4 cm, dài 20 cm. Cho biết điện trở suất của nikêlin là 0,4.10-6Wm. Tính điện trở của dây. Giải Số vòng dây là : N= 200: 2 = 100( vòng) Độ dài 1 vòng: l/ = (cm) Độ dài toàn phần của dây là : l = l/.100 = 400. (cm) = 4 (m) Tiết diện của dây : Điện trở của dây: Bài 3: Một cuộn dây đồng, đường kính dây1 mm có khối lượng( đã trừ lõi) là m=2kg. Tính điện trở của cuộn dây. Giải Thể tích của dây đồng: V = m/D Tiết diện dây: S = Độ dài dây: Điện trở của dây: Bài 4: Đường dây tải điện từ 1 máy phát điện đến nơi tiêu thụ ở cách đó 20 km, có điện trở toàn phần 34W. Tính đường kính và khối lượng của dây : a, Nếu dây bằng đồng. b, Nếu dây bằng nhôm. Giải a, Để dẫn điện từ nhà máy đến nơi tiêu thụ cần 2 dây nối với 2 cực của máy, đội dài toàn phần của đường dây tải là: l= 40 km = 4.104 m. Tiết diện của dây là: Đường kính của dây là: Khối lượng của dây bằng đồng là: m = V. D = 4.104.2.10-5.8,9.103 = 7,12(kg) = 7,12 tấn b, Nếu thay dây đồng bằng dây nhôm có cùng điện trở thì: R1 = R2 => => (lần) =>tiết diện của dây phải tăng 1,65 lần => đường kính dây phải tăng khoảng lần => đường kính dây bằng nhôm là: 5 x 1,3 = 6,5 (mm) Tỉ lệ về khối lượng 2 dây là: (lần) Bài 5: Cuộn dây của 1 nam châm điện dài 3 cm gồm nhiều lớp, đường kính trung bình của mỗi vòng dây là 3 cm. Dây bằng đồng, đường kính 0,2 mm và có điện trở 100W. Hãy tính xem cuộn dây có bao nhiêu lớp? Giải Tiết diện của dây: S = Độ dài của dây: l = Số vòng trong 1 lớp: n = 30: 0,2 =150 (vòng) Chiều dài mỗi vòng : Chiều dài dây mỗi lớp: l1 = Số lớp: (lớp) Bài 6 : Một dây nhôm có khối lượng M = 10 kg và điện trở 10,5W. Hãy tính độ dài và đường kính của dây. Giải Có: v = => => S = Đường kính dây: d = * Một số bài tập tham khảo : Bài 1 : Một dây nicrom, đường kính 0,4 mm có khối lượng 0,12 kg và điện trở 1150W. Tính điện trở suất của nicrom, biết KLR của nó là 7,9.103 kg/m3. Bài 2 : Mayso có điện trở suất r= 10-6Wm. Để làm một điện trở 20W bằng dây mayso có đường kính 0,5 mm phải dùng dây dài bao nhiêu? Bài 3 : Để làm các cuộn dây 1 000 (cho các hộp điện trở chuẩn), người ta dùng dây manganin, đường kính d= 0,1mm. a, Tính độ dài của dây. b, Nếu độ dài thực của dây kém giá trị vừa tính 1mm, thì điện trở thực của dây là bao nhiêu? Bài 4 : Một sợi dây manganin có tiết diện là 1 hình chữ nhật, kích thước 0,1x2mm. Để làm 1 điện trở 0,21, phải dùng 1 đoạn dây có độ dài bằng bao nhiêu ? Bài 5 : Một cuộn dây đồng, đường kính 0,5mm, quấn trên 1 cái lõi dài 10cm ; đường kính của lõi là 1cm và đường kính của 2 đĩa 2 đầu lõi là 5cm. Biết rằng các vòng được quấn đều và sát vào nhau trên suốt chiều dài của lõi và ra sát tận mép lõi. Hãy tính độ dài và điện trở của dây. Hệ thống bài tập phần Cơ học vật lí lớp 8 Hướng dẫn giải một số bài tập về phần áp suất 1. Bài tập về áp suất chất rắn Ví dụ 1: Một bình hoa có khối lượng 2kg đặt trên bàn. Biết đáy bình là mặt tròn bán kính 5cm. Hãy tính áp suất của bình lên mặt bàn ra đơn vị N/m2 và Pa. Giải Trọng lượng của bình hoa là: P = 10m = 10 . 2 = 20(N) = F Diện tích đáy bình là: S = r2 = 3,14 . 52 = 78,5(cm2) = 78,5 . 10-4 m2 áp suất của đáy bình tác dụng lên bàn là: Ví dụ 2: Dùng tay ấn 1 lực 40N vào chiếc đinh. Diện tích của mũ đinh là 0,5cm2, của đầu đinh là 0,1mm2. Hãy tính áp suất tác dụng lên mũ và của đầu đinh lên tường. Tóm tắt: F = 40N S1 = 0,5cm2 = 0,5 . 10-4m2 S2 = 0,1mm2 = 0,1 . 10-6m2 p1 = ? p2 = ? Giải áp suất tác dụng lên mũ đinh là: p1 = áp suất tác dụng của đầu đinh lên tường là: p2 = Ví dụ 3: Một vật hình hộp chữ nhật kích thước là: 20cmx10cmx5cm đặt trên mặt bàn nằm ngang. biết trọng lượng riêng của chất làm vật là: d= 18 400N/m3. Tính áp suất lớn nhất và nhỏ nhất lên mặt bàn. Giải Khi áp lực không đổi thì áp suất lớn nhất nếu S nhỏ nhất và ngược lại. Thể tích vật : V = 20. 10. 5 = 1000 (cm3) = 0,001m3 Trọng lượng của vật: P = d. V = 18400 . 0,001 = 18,4 (N) Mặt bàn nằm ngang nên áp lực đúng bằng trọng lượng của vật => F = 18,4N. Diện tích bị ép nhỏ nhất: S = 10 . 5 = 50 (cm2) áp suất lớn nhất tác dụng lên mặt bàn là: Diện tích bị ép lớn nhất: S = 10 . 20 = 200 (cm2) áp suất nhỏ nhất tác dụng lên mặt bàn là: Bài tập áp dụng Bài 1: Một chiếc tủ khối lượng 100kg tựa trên 4 chân, tiết diện ngang mỗi chân là hình vuông cạnh 2cm. Xem khối lượng của tủ phân bố đều. Tính áp lực và áp suất của mỗi chân lên nền nhà. Biết rằng nền nhà làm bằng đất mềm, chịu một áp suất tối đa 31,25N/cm2 mà không bị lún. Hãy tính diện tích nhỏ nhất của miếng gỗ phải chêm vào giữa chân tủ và nền để giữ cho mặt nền không bị hư hại. Giải m = 100kg => P = 1000N áp lực mỗi chân tủ tác dụng lên nền nhà là: F = 1/4P = 250N Diện tích mỗi chân tủ là: S = 2. 2 = 4 (cm2) áp suất của mỗi chân tủ lên nền nhà là: b, Diện tích nhỏ nhất của gỗ phải chêm để nền nhà không bị lún là: Bài 2: Một sàn nhà chịu được áp suất lớn nhất là 20N/cm2. Một vật có khối lượng 2 tấn phải có diện tích đế là bao nhiêu để khi đặt lên sàn nhà không làm lún sàn? Giải Để sàn nhà không bị lún thì p 20N/cm2. áp suất tác dụng lên nền nhà: => S Vậy vật phải có diện tích đế thoả mãn: S1000cm2 Bài 3: Một khối gang đặc mỗi cạnh 50cm đặt trên sàn nằm ngang. a, Tính áp suất của khối gang lên sàn nhà, biết khối lượng riêng của gang là 77g/cm3. b, áp suất này thay đổi như thế nào nếu khối gang đặc có cạnh tăng lên gấp 2 lần. Giải a, Trọng lượng của khối gang là: P = d. V = 10. D. V = 10. D. a3 Khối gang để trên mặt sàn nằm ngang => áp lực tác dụng lên sàn đúng bằng trọng lượng. áp suất tác dụng lên mặt sàn là: b, Thấy: p=10. D. a Vì D không đổi => khi cạnh a tăng gấp 2 lần thì áp suất cũng tăng gấp 2 và bằng: 385000 . 2 = 770000(N/m2) Bài 4: a, Một miếng gỗ hình hộp chữ nhật có kích thước là 0,5mx0,3mx2m, khối lượng riêng 5000kg/m3. Phải đặt như thế nào để áp suất miếng gỗ tác dụng lên nền nhà là nhỏ nhất và tính giá trị của áp suất này? b, Nếu tăng chiều dài của mỗi cạnh lên gấp đôi thì áp suất của khối gỗ lên nền nhà tăng bao nhiêu lần? Giải Cách 1: a, Thể tích của miếng gỗ là: V= 0,5. 0,3. 2 = 0,3(m3) Khối lượng miếng gỗ là: m = D. V = 5000. 0,3 = 1500 (kg) trọng lượng của miếng gỗ là: 15000N áp suất tác dụng lên nền nhà nhỏ nhất khi S lớn nhất. Smax = 0,5. 2 = 1(m2) => pmin = 15000N/m2 Cách 2: a, Ta có áp suất tác dụng lên nền nhà là: Muốn p nhỏ nhất thì h phải nhỏ nhất (vì D không đổi) => h = 0,3m p = 10.D. h = 10. 5000. 0,3 = 15000(N/m2) b, Ta có : p = 10.D. h Nếu tăng chiều dài mỗi cạnh lên gấp đôi tức là h tăng gấp đôi => p cũng tăng gấp đôi => p = 30000N/m2 2. Bài tập về áp suất chất lỏng Ví dụ 1: Nơi sâu nhất trong đại dương là 10900m. Cho biết khối lượng riêng của nước biển là 1030kg/m3. Tính áp suất của nước biển tác dụng lên điểm này? Giải D = 1030kg/m3 => d = 10300N/m3 áp suất tác dụng lên điểm đó là: p = d. h = 10300. 10900 = 19570000 (N/m2) Đáp số: 11227. 104 N/m2 Ví dụ 2: Một ống nghiệm chứa thuỷ ngân có độ cao h= 3cm. a, Biết khối lượng riêng của thuỷ ngân là 13600kg/m3. Hãy tính áp suất của thuỷ ngân lên đáy ống nghiệm. b, Nếu thay thuỷ ngân bằng nước thì cột nước phải cao bao nhiêu để tạo ra 1 áp suất như trên? Biết khối lượng riêng của nước là 10000N/m3. Giải D = 13600kg/m3 => d = 136000N/m3 a, áp suất của thuỷ ngân lên đáy ống nghiệm. p = d. h = 136000. 3. 10-2 = 4080N/m2 b, Chiều cao cột nước là: h = Ví dụ 3: Đường kính pít tông nhỏ của 1 máy ép dùng chất lỏng là 2,5cm. Hỏi diện tích tối thiểu của pít tông lớn là bao nhiêu để tác dụng 1 lực 100N lên pít tông nhỏ có thể nâng được 1 ôtô có trọng lượng 35000N? Giải Diện tích pittông nhỏ là: s= . = 3,14.. áp dụng công thức: => Diện tích tối thiểu của pittông lớn là: Ví dụ 4: Trong 1 máy ép dùng chất lỏng, mỗi lần pít tông nhỏ đi xuống 1 đoạn 0,4m thì píttông lớn được nâng lên 1 đoạn 0,02m. Tính lực tác dụng lên vật đặt trên píttông lớn nếu tác dụng vào pít tông nhỏ 1 lực f= 800N. Giải Vì thể tích chất lỏng giảm đi ở bình nhỏ chuyển sang hết bình lớn nên ta có: V = S. H = s. h ( S, s là diện tích pittông lớn, nhỏ) => (1) Mặt khác ta lại có: (2) Từ (1) và (2) => Lực đặt vào pittông lớn có độ lớn là: Ví dụ 5: Một bình chứa có diện tích đáy là 50cm2 chứa 1 lít nước. Tính áp suất do nước tác dụng lên đáy bình. Hướng dẫn: áp dụng công thức nào để tính áp suất chất lỏng? Theo công thức đó cần biết những đại lượng nào? Giải V = 1lít = 1dm3 = 1000cm3 Chiều cao cột nước là: V = S. h => áp suất do nước tác dụng lên đáy bình là: p = d. h = 10000. 0,2 = 2000(N/m2) Bài tập áp dụng Bài 1: Một bỡnh cú diện tớch đỏy 20cm2. Lỳc đầu, đổ 0,5 lớt nước vào bỡnh, sau đú đổ 0,5 lớt dầu cú khối lượng riờng dd = 850 kg/m3. Tớnh ỏp suất của khối chất lỏng tỏc dụng lờn: Một điểm nằm trờn mặt phõn cỏch của hai mụi trường? Một điểm tại đỏy bỡnh? Giải a, Dầu và nước đều có thể tích như nhau, khi đổ vào bình đều có độ cao như nhau: Tại điểm nằm trên mặt phân cách của 2 môi trường chỉ có lớp dầu gây ra áp suất bằng: pd= d. h = 8500. 0,25 = 2125(N/m2) b, áp suất tác dụng lên đáy bình là: 4625N/m2 Bài 2: Dưới đáy 1 thùng có lỗ hình tròn đường kính 2cm. Lỗ này được đậy kín bằng 1 nắp phẳng được ép từ ngoài vào bằng 1 lò xo tác dụng 1 lực ép 40N. Người ta đổ thuỷ ngân vào thùng. Hỏi độ cao cực đại của mực thuỷ ngân là bao nhiêu để nắp không bị bật ra? Biết khối lượng riêng của thuỷ ngân là 13600kg/m3. Giải Nắp không bị bật
File đính kèm:
sang kien kinh nghiem.doc
