Hướng Dẫn Giải Bài Tập Vật Lý 9 Bài 1 / TOP 4 # Xem Nhiều Nhất & Mới Nhất 3/2023 # Top View

HD Giải Bài Ôn tập Vật lý 7 ( PHẦN QUANG HỌC ) Bài 1: Nhận biêt ánh sáng – nguồn sáng Câu 1 Trong những trường hợp mắt ta nhận biết được ánh sáng, có điều kiện gì giống nhau? Hướng dẫn giải: Trong những trường hợp mắt ta nhận biết được ánh sáng, có điều kiện giống nhau là có ánh sáng truyền vào mắt. Thí dụ:  Vậy mắt ta nhận biết được ánh sáng khi có ánh sáng truyền vào mắt ta. Câu 3. Trong thí nghiệm khi ta nhìn thấy mảnh giấy trắng và dây tóc bóng đèn phát sáng vì từ hai vật đó đều có ánh sang đến mắt ta. Vật nào tự phát ra ánh sáng, vật nào hắt lại ánh sáng do vật khác chiếu tới. Hướng dẫn giải: + Dây tóc bóng đèn tự nó phát ta ánh sáng còn mảnh giấy trắng hắt lại ánh sáng do vật khác chiếu vào nó + Vậy dây tóc bóng đèn gọi là nguồn sáng. Dây tóc bóng đèn và mảnh giấy trắng gọi chung là vật sáng. Câu 5:. Trong thí nghiệm, nếu ta thắp một nắm hương để cho khói bay lên ở phía trước đèn pin, ta sẽ nhìn thấy một vệt sáng từ đèn phát ra xuyên qua khói. Giải thích vì sao? Biết rằng khói gồm các hạt nhỏ li ti bay lơ lửng. 1 Hướng dẫn giải: Khói gồm nhiều hạt nhỏ li ti, các hạt khói được đèn pin chiếu sáng thành các vật sáng. Các vật sáng nhỏ li ti xếp gần nhau tạo thành một vệt sáng mà ta nhìn thấy được. Bài 2 Sự truyền thẳng ánh sáng Câu 1. Ánh sáng từ dây tóc bóng đèn truyền trực tiếp đến mắt ta theo ống thẳng hay ống cong? Hướng dẫn giải: Ánh sáng từ dây tóc bóng đèn truyền trực tiếp vào mắt ta theo ống thẳng. Câu 2. Hãy bố trí thí nghiệm để kiểm tra xem khi không dùng ống thì ánh sáng có truyền đi theo đường thẳng hay không? Đặt ba tấm bìa đục lỗ (hình 2.2) sao cho mắt nhìn thấy dây tóc bóng đèn pin đang sáng qua cả ba lỗ A, B, C Kiểm tra xem ba lỗ A, B, C trên ba tấm bìa và bóng đèn có nằm trên cùng một đường thẳng không? Hướng dẫn giải: C1: Dùng một dây chỉ luồn qua ba lỗ A, B, C rồi căng thẳng dây. C2: Luồn một que nhỏ thẳng qua ba lỗ để xác nhận ba lỗ thẳng hàng. Vậy đường truyền của ánh sáng trong không khí là đường thẳng. 2 Câu 3. Hãy quan sát và nêu đặc điểm của mỗi loại chùm sáng. a) Chùm sáng song song gồm các tia sáng…..trên đường truyền của chúng. b) Chùm sáng hội tụ gồm các tia sáng …. trên đường truyền của chúng. c) Chùm sáng phân kì gồm các tia sáng…. trên đường truyền của chúng. + Giao nhau; không giao nhau; loe rộng ra. Hướng dẫn giải: a) Chùm sáng song song gồm các tia sáng không giao nhau trên đường truyền của chúng. b) Chùm sáng hội tụ gồm các tia sáng giao nhau trên đường truyền của chúng. c) Chùm sáng phân kì gồm các tia sáng loe rộng ra trên đường truyền của chúng. Câu 5. Cho ba cái kim. Hãy cắm ba cái kim thẳng đứng trên mặt một tờ giấy để trên mặt bàn. Dùng mắt ngắm để điều chỉnh cho chúng đứng thẳng hàng (không được dùng thước thẳng). Nói rõ ngắm như thế nào là được và giải thích vì sao lại làm như thế? Hướng dẫn giải: B1: Cắm hai cái kim thẳng đứng trên một tờ giấy. Dùng mắt ngắm sao cho cái kim thứ nhất che khuất cái kim thứ hai. b2: Di chuyển cái kim thứ ba đến vị trí kim thứ nhất che khuất. Ánh sáng truyền đi theo đường thẳng nên nếu kim thứ nhất nằm trên đường thẳng nối kim thứ hai và kim thứ ba và mắt thì ánh sáng từ kim thứ hai và thứ ba không đến được mắt, hai kim này bị kim thứ nhất che khuất. 3 Bài 3: Định luật truyền thăng ánh sáng Câu 1. Hãy chỉ ra trên màn chắn vùng sáng , vùng tối. Giải thích vì sao các vùng đó lại tối hoặc sáng ? Hướng dẫn giải: Trên màn chắn (hình vẽ) phần màu đen hoàn toàn không nhận được ánh sáng là vùng tối, vùng còn lại trên màn chắn là vùng sáng. Có vùng tối là vì ánh sáng truyền đi theo đường thẳng bị miếng bìa chặn lại, còn vùng sáng là do ánh sáng truyền thẳng trong không khí đến được màn. Vậy khi dùng nguồn sáng nhỏ thì trên màn chắn đặt phía sau vật cản có một vùng không nhận được ánh sáng từ nguồn tới gọi là bóng tối. Câu 2. Hãy chỉ ra trên màn chắn (hình bên) Nếu chiếu bằng bóng đèn dài thì vùng nào là bóng tối, vùng nào được chiếu sáng đầy đủ. Nhận xét độ sáng của vùng còn lại so với hai vùng trên và giải thích vì sao có sự khác nhau đó? Hướng dẫn giải: Trên màn chắn vùng 1 không nhận được ánh sáng là vùng tối, vùng 3 được chiếu sáng đày đủ (nhận được ánh sáng từ tất cả các phần của nguồn sáng) là vùng sáng, vùng 2 chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng nên không sáng bằng vùng 3 gọi là bóng nửa tối. Vậy trên màn chắn ở phía sau vật cản có vùng chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng tới gọi là bóng nửa tối. Câu 3. Giải thích vì sao đứng ở nơi có nhật thực toàn phần ta lại không nhìn 4 thấy Mặt Trời và thấy trời tối lại? Hướng dẫn giải: Nơi có nhật thực toàn phần nằm trong vùng bóng nửa tối của Mặt Trăng. Mặt Trăng che khuất không cho ánh sáng Mặt Trời chiếu đến, vì thế đứng ở đó ta không nhìn thấy Mặt Trời. Câu 5. Làm lại thí nghiệm ở hình câu 2. Di chuyển miếng bìa từ từ lại gần màn chắn. Quan sát bóng tối và bóng nửa tối trên màn, xem chúng thay đổi như thế nào? Hướng dẫn giải: Khi miếng bìa lại gần màn chắn hơn thì bóng tối và bóng mưa tối đều thu hẹp lại hơn. Khi miếng bìa gần sát màn chắn thì hầu như không còn bóng nửa tối nữa, chỉ còn bóng tối rõ rệt. Câu 6. Ban đêm, dùng một quyển vở che kín bóng đèn dây tóc bóng đèn đang sáng, trên bàn sẽ tối, có khi không thể đọc sách được. Nhưng nếu dùng quyển vở che đèn ống thì ta vẫn đọc sách được. giải thích sao lại có sự khác nhau đó. Hướng dẫn giải: Khi quyển vở che kín bóng đèn dây tóc đang sáng, bàn nằm trong vùng bóng tối sau quyển vở, không nhận được ánh sáng từ đèn truyền tới nên ta không thể đọc được sách. Quyển vở không che kín được đèn ống bàn nằm trong vùng bóng tối sau quyển vở, nhận được một phần ánh sáng của đèn truyền tới nên vẫn đọc được sách. 5 Bài 4.- Định luật phản xạ ánh sáng Câu 1. Em hãy chỉ ra một số vật có bề mặt phẳng, nhẵn bóng có thể dùng để soi ảnh của mình như một gương phẳng. Hướng dẫn giải: Một số vật có tác dụng tương tự như gương phẳng: – Mặt nước yên lặng; – Mặt kính cửa sổ; – Tấm kim loại phẳng bóng; – Mặt đá ốp lát phẳng bóng; – Mặt tường ốp gạch men phẳng bóng. Câu 2. Cho tia tới SI đi là là trên mặt tờ giấy. Mặt phẳng tờ giấy chứa tia SI và pháp tuyến (đường thẳng vuông góc với mặt gương) IN của mặt gương tại I. Hãy quan sát và cho biết tia phản xạ IR nằm trong mặt phẳng nào? Hướng dẫn giải: Tia phản xạ IR nằm trong mặt phẳng tờ giấy chứa tia tới. Vậy tia phản xạ nằm trong cùng mặt phẳng với tia tới và pháp tuyến tại điểm tới. Câu 4. Trên hình bên vẽ một tia tới SI chiếu lên một gương phẳng M. a) Vẽ tia phản xạ. b) Giữ nguyên tia tới SI, muốn thu được một tia phản xạ có hướng thẳng đứng từ dưới lên trên thì phải đặt gương như thế nào? Vẽ hình? Hướng dẫn giải: 6 a) B1: Vẽ pháp tuyến IN B2: Vẽ tia phản xạ IR sao cho góc phản xạ i’ bằng góc tới i. b) B1: Vẽ tia tới SI và tia phản xạ IR. B2: Vẽ đường phân giác của góc . Đường phân giác IN này chính là pháp tuyến của gương. B3: Vẽ mặt gương vuông góc với IN. PHH sưu tầm chỉnh lí và bổ sung MH 10/2015 Nguồn TK chính: loigiâihay 7

HUONG DẪN GIÃI CẮC BÀI TẬP Bổ SUNG CHƯƠNG I Bài 1 la. Đối với vật mốc là hàng cây bên đường và bến xe, thì vị trí của ôtô thay đổi, nên ôtô được xem là chuyển động ; Đối với người lái xe, vị trí của ôtô không thay đổi nên êtô được xem là đứng yên. lb. Nếu chọn vật mốc là sân ga thì đầu tàu này đang đứng yên ; Nếu chọn vật mốc là một đoàn tàu khác đang rời ga thì đầu tàu này đang chuyển động. lc. Xe tải đứng yên so với hàng hoá, chuyển động so với đường và hàng cây. Hàng hoá đứng uyên so với xe tải, chuyển động so với đường và hàng cây. Đường đứng yên so với hàng cây, chuyển động so với xe tải và hàng hoá. Hàng đứng yên so với đường, chuyển động so với xe tải và hàng hoá. Bài 2 2a. Vui và An đề xuất cách so sánh chưa chính xác. Cách so sánh của Bình đúng, vì cùng quãng đường như nhau, nếu bạn nào chạy ít thời gian hơn thì vận tốc của bạn ấy lớn hơn tức là bạn ấy sẽ chạy nhanh hơn. 2b. Gọi Sj, s2 lần lượt là quãng đường đi được trong 35 giây của hai người, c là vị trí hai người gặp nhau (Hình 2.1G). Nguờil Người 1 Hình 2.1 G Gọi V], v2 lần lượt là vận tốc của người đi từ A và từ B. Do đó ta có : Sj = V[.t; s2 = v2.t. Khi hai vật gặp nhau : S] + s2 = AB = 630 m. AB = 18m/s. 35 Từ đó ta tính được vận tốc của người đi từ B : v2 = 18 - 13 = 5 m/s. Vị trí hai người gặp nhau cách A một đoạn là : AC = v,.t = 13.35 = 455 m 2c. Gọi Sị, s2 lần lượt là quãng đường đi được của môi xe ; V[, v2 lần lượt là vận tốc của mỗi xe. Do đó ta có : Sj = Vpt; s2 = v2.t. Xe 1 a) Q Xe 2 Q Si S2 Xe 1 b) n Xe 2 Q=* Q Si s2 Hình 2.2G - Khi hai xe đi ngược chiều (Hình 2.2Ga), độ giảm khoảng cách của hai xe bằng : Sj + s2 = 12 m. Suy ra : Sj + s2 = (Vj + v2).t = 12 = 1,2 (1) t 10 - Khi hai xe đi cùng chiều (Hình 2.2Gb), độ giảm khoảng cách của hai xe bằng : Sj - s2 = 5 m. Suy ra S]-s2 = (Vj - v2).t = 5 , _s,-s2 5 __ t 10 Từ (1) và (2) ta tìm được v2 = 0,35 m/s. (2) Bài 3 3a. a) Thời gian vật đi nửa đoạn đường đau là : tị = -- = -- = 24 s. 2v, AB 2.5 240 Thời gian vật đi nửa đoạn đường sau là : t2 = 7- = -7-7 = 40 s. 2v, 2.3 t = tị + t2 - 24 + 40 = 64 s. Thời gian vật đi cả đoạn đường sau là : Vậy sau 64 s vật đến B. b) Vận tốc trung bình của vật trên cả đoạn đường AB : ' AB _ 240_-„- , t 64 3b. Gọi độ dài quãng đường AB là s. , 1 X s Thời gian để đi A đoạn đường đầu tiên là : tị - --. ' 3vt ,1 , s Thời gian đê đi A đoạn đường tiếp theo là : . t2 = . 3 3v2 >1 s Thời gian để đi A đoạn đường cuối cùng là : t3 = --. 3 ' 3v3 - Thời gian tổng cộng để đi cả quãng đường AB là : t - ti + tọ +13 = _2ì-I-L 3Vj 3v2 Sv^ 3 <111 -- + - + - yvl v2 v 37 Vận tốc trung bình trên cả đoạn đường AB là : 3vjV2v3 111 - + - + - Thay số vào ta được : V = ' v37 3.14.16.8 VjV2 + V2V3 + v,v3 14.16+ 16.8+ 14.8 = 11,59 km/h. 3c. a) Vận tốc của vật sau 5 giây là : V - 2.5 - 10 m/s. b) Thời gian chuyển động động của vật cho tới khi đạt vận tốc 56 m/s là V 56 t = A - A7 - -28 s. 2 2 Bài 4 4a. B. Hình b biểu diễn lực F có phương hợp với phương ngang một góc 30°, chiều từ trái sang phải, hướng từ dưới lên, tác dụng vào vật. 4b. - Lực Fị tác dụng lên vật A có : phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên, độ lớn Fj = 12 N. Lực F2 tác dụng lên vật B có : phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải, độ lớn F2 - 18 N. Lực F3 từ dưới lên, độ lớn F3 = 12 N. * Bài 5 5a, Cuốn sách chịu tác dụng của trọng lực P hướng thẳng đứng xuống dưới có độ lớn : p= 10.m = 10.0,025 - 0,25 N Do có trọng lượng, nên cuốn sách tác dụng một áp lực F xuống mặt bàn, áp lực này có độ lớn F = p. Mặt bàn xuất hiện lực đàn hồi chống lại sự biến dạng của mặt bàn (gọi là phản lực N ). Độ lớn của lực đàn hồi bằng đúng độ lớn của áp lực và trọng lực. 5b. Trọng lực P và phản lực N là cặp lực cân bằng nhau vì chúng cùng tác dụng vào vật (là cuốn sách), cùng phương (thẳng đứng), ngược chiều và có cùng độ lớn. Vì vật chuyển động thẳng đều nên các lực Fj và F2 là hai lực cân bằng. Do đó chúng có độ lớn bằng nhau Fị = F2 = 12 N. Khi lực Fj mất đi, dưới tác dụng của lực F2 vật sẽ thay đổi vận tốc. Có thể xảy ra hai trường hợp sau : - Nếu lực F2 cùng hướng với chuyển động ban đầu thì vận tốc của vật sẽ tăng dần. - Nếu lực F2 ngược hướng với chuyển động ban đầu thì vận tốc của vật sẽ giảm dần. 5c. Động tác quay tạ của vận động viên làm cho quả tạ chuyển động nhanh với vận tốc lớn, khi thả dây xích do có quán tính lớn mà quả tạ có thể văng ra rất xa. Bài 6 Rnsn F ' Xxxxx/ Hình 6.1 G 6a. a) Khi kéo thùng bằng lực kéo F, giữa thùng và mặt sàn xuất hiện lực ma sát nghỉ. Chính lực ma sát nghỉ đã cân bằng với kéo F làm cho thùng vẫn đứng yên. b) Lực ma sát nghỉ được biểu diễn trên hình 6.1G. Độ lớn của lực ma sát nghỉ đúng bằng lực kéo : F_„_ = F = 25 N. 1 msn 1 6b. a) Khi hộp gỗ vẫn đứng yên, giữa mặt bàn và hộp gỗ xuất hiện lực ma sát nghỉ cân bằng với lực kéo. Lực ma sát nghỉ tác dụng lên hộp gỗ ở mặt tiếp xúc, ngược chiều với lực kéo và có độ lớn bằng đúng số chỉ của lực kê'Fmsn = 4N. b) Khi hộp gỗ chuyển động thẳng đều, giữa mật bàn và hộp gỗ xuất hiện lực ma sát trượt cân bằng với lựcỵ kéo. Lực ma sát trượt tác dụng lên hộp gỗ ở mặt tiếp xúc, ngược chiều với lực kéo và có độ lớn bằng đúng sô' chỉ của lực kê' Fmst = 10 N. Bài 7 F 7a. a) Từ công thức p = -7- ta suy ra áp lực F = p.s = 520.0,4 = 208 N. s Mặt khác khi mặt bàn nằm ngang, áp lực bằng đúng trọng lượng của hộp. Do đó ta có : F = p =10 m. Suy ra khối lượng của hộp gỗ là : m = -L = = 2,08 kg. 10 10 b) Khi nghiêng mặt bàn đi một chút so với phương ngang, diện tích mặt tiếp xúc không đổi nhưng áp lực do hộp gỗ tác dụng xuống mặt bàn giảm đi, do đó áp suất giảm theo. 7b. Diện tích tiếp xúc tổng cộng của các bánh xe lên mặt đường là : s = 6.7,5 = 45 cm2 = 0,0045 m2 Áp lực do xe tác dụng xuống mặt đường bằng trọng lượng của xe : F = p = lO.m = 10/8 000 = 80 000 N Áp suất tác dụng lên mặt đường là : F _ 80000 s - 0,0045 " 17,8.105 N/m2 7c. Diện tích đáy của bức tường là : s = 10.0,22 = 2,2 m3 Áp lực tối đa đất chịu được là : F = p.s = 100 000.2,2 = 220 000 N Từ đó ta tính được thể tích tối đa của tường là : w F 220000 3 V = - = " = 17,6 nr d 12500 Vậy chiều cao tối đa của tường là : h = x = lù = 8m. s 22,2 Bài 8 8a. Áp suất tác dụng lên mặt ngoài của thân tàu ở độ sâu hị = 200 m là : p, = h,.d = 200.10 300 = 2 060 000 N/m2 Độ tăng áp suất tác dụng lên mặt ngoài của thân tàu khi cho tàu lặn sâu thêm 20 m nữa là : Ap = Ah.d = 20.10 300 = 206 000 N/m2 Áp suất tác dụng lên mặt ngoài của thân tàu ở độ sâu h2 = 220 m là : p2 = h2.d = 220.10 300 = 2 266 000 N/m2 8b. Gọi Ah là độ chênh lệch mực thuỷ ngân ở hai nhánh A và B (Hình 8.1G). Tại điểm M ở mức ngang với mặt thuỷ ngân bên nhánh A có áp suất là : Pl =h,.dn = chúng tôi + Ah.dtn Ah = h2-dd Suy ra độ chênh lệch mực thuỷ ngân ở hai nhánh A, Blà: í0,019m. 0,3.10000 - 0,05.8000 136000 8c. Vì lực tác dụng lên pit-tông nhỏ cân bằng với lực tác dụng lên pit-tông lớn nên ta có thể áp dụng công thức về máy dùng chất lỏng cho trường hợp này. Bài 9 9a. Gọi Pj và p2 lần lượt là áp suất ở chân và đỉnh toà nhà. Do đó độ chênh lệch áp suất ở chân và đỉnh toà nhà là : P2 - Pi = 750 - 732 = 18 mmHg Áp suất ứng với độ cao của cột thuỷ ngân này là : Ap = chúng tôi = 0,018.136 000 = 2 448 N/m2 Độ cao của cột không khí tương ứng (từ chân đến đỉnh toà nhà) là : *h= y- = " 188,3m. dkk 13 9b. Khi hộp sắt nổi, lực ép lên đáy bình là : Fi = dn.s.ho. Khi hộp sắt chìm trong nước thì lực ép là : F2 = dn.s.h + Fhộp Trọng lượng của nước và hộp sắt không thay đổi khi. chìm hoặc khi nổi, do đó : Fj = F2 chúng tôi = dn.s.h + Fhộp. 9c. Xét điểm N ở miệng ống hình trụ (Hình 9.1G). Áp suất tại điểm N : Áp suất do khí quyển và nước gây ra (hướng lên trên): pN = p0 + dn.h0 (1) Hình 9.1 G Áp suất do dầu trong ống gây ra (hướng xuống dưới): PN = PM + dd-h (2) Từ (1) và (2) ta suy ra : Po + dn.h0 = PM + dd.h Áp suất tại điểm M : Pm = Po + dn.h0 - dd.h Thay số ta được : pM = 100 000 + 10.1000.2,4 - 10.800.0,6 = 119 200 N/m2. Bàl 10 10a. a) Ta biết, thể tích của nước dâng lên trong bình bằng đúng thể tích của vật chiếm chỗ trong nước : v= 150 cm3 = 0,00015 m3. Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật: F = dn.v = 10 000. 0,00015 = 1,5 N b) Số chỉ của lực kế đúng bằng trọng lượng của vật: p = 11,7 N. 11.7 , ' = 78000 N/m2. Do đó trọng lượng riêng của vật là : p V 0,00015 Vậy khối khối lượng riêng của vật là : D = 2- = 22222 = 7800 kg/m3. 10 10 10b. a) - Khi treo vật trong không khí, các lực tác dụng lên vật gồm trọng lực p hướng xuống dưới và lực đàn hồi F của lò xo lực kế hướng lên trên. Vật cân bằng nên : p = Fo (1) - Khi treo vật trong nước, các lực tác dụng lên vật gồm trọng lực P hướng xuống, lực đẩy Ác-si-mét FA hướng lên và lực đàn hồi của lò xo lực kế F hướng lên. Từ (1) và (2) ta thấy độ chênh lệch về số chỉ của lực kế bằng đúng lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật. b) Khi hệ thống đật trong không khí ta có : P = F0 = 14,8 N Suy ra khối lượng của vật là : p _ 14'8 -1 m = -7- = -7- = 1,48 kg. 10 10 Khi nhúng vật trong nước ta có : ' Fa = P- F = 14,8-9,3 = 5,5 N. Mặt khác lực đẩy Ác-si-mét được tính bằng công thức : FA = d.V = 10D.V Từ đó ta tính được thể tích của vật: = 0,00055m3. 10.1000 V = Fạ _ 10D 14,8 -■ 2700 kg/m3. 0.00055 Khối lượng riêng của vật là : 10c. Từ công thức tính khối lượng riêng D= -ụ-, ta thấy để xác định khối lượng riêng của vật ta cần biết khối lượng m và thể tích V của nó. Dùng lực kế ta sẽ xác định được trọng lượng Pj của vật trong không khí và P2 trong nước. Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật trong nước bằng hiệu hai trọng lượng này : FA = Pj - P2. 10Dn 10Dn (với dn là trọng lượng riêng của nước, Dn là khối lượng riêng của nước). Khối lượng riêng của vật: Dv = - = Pl = Pl = Pl p v V 10V 1O(Pị- p2) Pl-P2 n 10Dn VậyDv=-Pỉ-Dn. Pi- p2 Bài 12 12a. Gọi Dv là khối lượng riêng của chất làm vật. Do đó trọng lượng của vật được tính : p= lODy.V. - , . _ V Lực đấy Ac^si-mét tác dụng lên vât là : 10Dn.y. , V Khi vật nổi ta có : p = F hay 10Dv.V = 10Dn. y. Từ đó ta suy ra khối lượng riêng của vật là : D _ 1OOO _ 3 Dv - - = -Ị- = 333,3 kg/m 12b. Trọng lượng của quả cầu : p = lO.m. Phần thể tích của quả cầu chiếm chỗ trong nước là : V = s.2h. Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật là : FA = v.d = s.2h.d. Trong đó h là độ cao mực nước dâng lên trong mỗi ống, d là trọng lượng riêng của nước. Vì vật nổi nên : p = FA ; với d = 10.D. 2h.D I ' , . , 1 . „ m 40 ,, 2 Thay số ta tính được tiết diện của ống : s = ■ _ = --" 66,67 cm . 2h.D 2.0,3.1 12c. Gọi v2 và v3 lần lượt là thể tích của phần quả cầu ngập trong dầu và trong nước. Ta có: Vj=v2 + v3 (1) Vì quả cầu nằm cân bằng trong dầu và trong nước nên trọng lượng của quả cầu cân bằng với lực đẩy Ác-si-mét của nước và dầu tác dụng lên quả cầu : v1.dc = chúng tôi + v3.dn (2) Từ (1) và (2) ta có : Vp dc = V,. dd + v3(dn - dd). c w _ (d - dd)V, _ (8200 - 7000).100 _ ,n 3 3 dn - dd 10000 - 7000 ' Bài 13 13a. Lực đã thực hiện công làm vật rơi là trọng lực. Công của trọng lực là : A = p.s = lO.m.s = 10.5.3 = 150 J. 13b. Vì ôtô chuyểri động đều nên lực kéo F bằng lực cản Fc : F = 90 N. Vậy công của lực kéo của động cơ là : A = F.S = 90.7 000 = 63 000 J. 13c. Muốn kéo thang máy lên thì lực căng F tối thiểu của thang máy phải bằng trọng lượng của thang máy : Fmin = p = lO.m = 10.600 = 6 000 N. Cồng nhỏ nhất để thực hiện việc đó là : Amin = Fmin.s = 6 000.150 = 900 000 J = 900 kJ Bài 14 14a. a) Công nâng vật lên : Aj = p.h = lO.m.h = 10.20.1,8 = 360 J. Công kéo vật lên theo mặt phảng nghiêng : A2 = F.S = 32.12 = 384 J. , Công tổng cộng : A = Aj + A2 = 360 + 384 = 744 J. b) Công có ích là : Aci = Aj = 360 J ; công toàn phần là : Atp = A2 = 384 J. Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là : H = ^-.100% = " 49%. Atp 744 14b. Dùng ròng rọc động cho ta lợi hai lần về lực. Do vậy ta có thể dùng hệ ròng rọc động (Hình 14.1G) để kéo vật. Hình 14.1 G Gọi F] và S] là lực kéo và quãng đường đi của vật khi ta kéo vật trực tiếp. Ta có : Fj = p Công Aị = chúng tôi = P.S). p A2 = F2.s2= y.2sj Gọi F2 và s2 là lực ta tác dụng vào đầu dây để kéo vật và quãng đường đi của vật khi kéo vật thông qua hệ thống ròng rọc. Công Vậy Aj = A2. 14c. Để nâng xô vữa thì người thợ xây phải dùng một lực là 140 N. Để đưa vật lên mà chỉ bằng lực 70 N thì ta phải dùng một ròng rọc động. Khi dùng một ròng rọc động, nếu ta bị thiệt hai lần về đường đi thì sẽ được lợi hai lần về lực. Tức là chiều dài đoạn dây phải kéo là 8 m. Bài 15 15a. a) Áp dụng công thức : =- . Ta suy ra: A = ẩ® .t = 600.36 = 21 600 J. b) Công có ích : Aci = p.s = lO.m.s = 10.90.10 = 9 000 J. Hiệu suất của máy là : A . A 9000 H = -^-.100% = ^si.100% = ^3- " 41,66%. Atp A 21600 15b. Coi khối lượng của 1 ỉ nước là 1 kg. Vậy khối lượng của 60 l nước là : m = 60 kg. Công thực hiện để đưa 60 I nước lên cao 7 m là : A = 10.m.h= 10.60.7 = 4 200 J Công toàn phần : AIp .t = 9 500. 1 = 9 500 ì Hiệu suất của máy bơm : 4^.100% = -.100% = 444 = 44,21%. Atp Atp 9500 Bài 16 lóa. Khi vật ở độ cao h (lúc chưa rơi), quả bóng chỉ có thế năng hấp dẫn. Trong quá trình rơi, độ cao giảm dần do đó thế năng hấp dẫn cũng giảm dần. Mặt khác, vận tốc của bóng mỗi lúc một tăng do đó động năng của bóng tăng dần. 16b. Hành khách ngồi trên xe chuyển động cùng với xe nên có động năng, đồng thời ở độ cao h so với mặt đất nên có thế năng hấp dẫn. Bài 17 17a. Nhà máy thuỷ điện đã sử dụng năng lượng của nước, năng lượng này dưới dạng thê' năng hấp dẫn của nước ở trên cao. Khi nước đập vào tua bin làm cho tua bin quay : thế năng hấp dẫn của nước đã chuyển hoá thành động nãng của tua bin. 17b. Khi ném quả bóng lên cao, bóng chuyển động theo hai giai đoạn : Giai đoạn 1 : Bóng đi lên chậm dần cho đến khi vận tốc bằng 0. Trong giai đoạn này động năng giảm dần (vì vận tốc giảm dần), thế năng hấp dẫn tăng dần vì độ cao của bóng tăng dần. Đến khi vận tốc của bóng bằng 0, động năng giảm đến giá trị 0 còn thế năng đạt giá trị lớn nhất (vì khi đó quả bóng ở cao nhất). Giai đoạn 2 : Bóng đi xuống nhanh dần cho đến khi chạm đất. Trong giai đoạn này động năng tăng dần (vì vận tốc tăng dần), thế năng hấp dẫn giảm dần vì độ cao của bóng giảm dần. Đến khi chạm đất vận tốc của bóng bằng là lớn nhất, động năng tăng đến giá trị lớn nhất còn thế năng giảm đến giá trị nhỏ nhất (nếu chọn mặt đất là gốc để tính thế năng thì thế năng tại mặt đất bằng không). CHƯƠNG II Bàl 19 * 19a. a) Khối lượng hỗn hợp (rượu + nước) là : m = mj + m2 là đúng vì lượng chất (rượu và nước) trước khi trộn và sau khi trộn là không thay đổi. ♦ b) Thể tích hỗn hợp (rượu + nước) là : V = V! + v2 là sai vì khi trộn rượu vào nước, các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên rượu và nước hoà trộn vào nhau, chúng xen vào giữa khoảng cách giữa các hạt làm cho thể tích chung của hỗn hợp nhỏ hơn tổng thể tích của các chất ban đầu. 19b, Nói các phân tử nước ở trạng thái lạnh nhỏ hơn ở trạng thái nóng nên lọt qua các phân tử thuỷ tinh đế ra ngoài là không đúng. Các giọt nước bám bên ngoài cốc ta phải giải thích bằng sự ngưng tụ. Bầỉ 20 20a. Các phân tử khí cũng như các phân tử khác luôn luồn chuyển động hỗn loạn với vân tốc hàng trăm m/s. Vì các phân tử khí ở rất xa nhau nên lực hút giữa chúng yếu, các phân tử khí ít va chạm với nhau hơn so với phân tử chất lỏng và chất rắn. Do đó, các phân tử khí chuyển động tự do xa hơn, nghĩa là chất khí chiếm hết bình chứa. 20b. Khi nhiệt độ tăng, các phân tử xà phòng có vận tốc càng cao, nên khi va chạm với các phân tử của chất bẩn sẽ dễ dàng đẩy các phân tử này ra khỏi quần áo hơn. Ngoài ra nhiệt độ cao cũng khiến các phản ứng hoá học xảy ra nhanh hơn. 20c. Trời càng nắng to, nhiệt độ càng cao các phân tử chất lỏng chuyển động càng nhanh hơn nên dễ dàng thoát ra khỏi quần áo làm quần áo mau khô hơn. Bài 21 21a. Nhiệt năng của thỏi sắt giảm còn nhiệt năng của thỏi sắt trong cốc tăng. Nguyên nhân của sự thay đổi nhiệt năng là do sự truyền nhiệt. 21b. Khi đóng đinh, búa đập nhiều lần vào đầu đinh tức là đã thực hiện công làm nhiệt năng của đinh tăng lên. Kết quả là chiếc đinh bị nóng dần (nhiệt độ của đinh tăng). 21c. a) Cốc nước nóng có nhiệt năng lớn hơn. Vì cốc nước nóng có nhiệt độ lớn hơn so với cốc nước lạnh, các phân tử nước trong cốc nước nóng chuyển động nhanh hơn nên động năng của các phân tử trong cốc nước này lớn hơn. Chính vì lí do này mà nhiệt năng của cốc nước nóng lớn hơn so với nhiệt năng của cốc nước lạnh. b) Khi trộn chung hai cốc nước, nhiệt năng của cốc nước nóng hơn sẽ giảm đi và trong cốc nước lạnh hơn sẽ tăng lên. Bài 22 22a. Mặc nhiều áo mỏng ta có cảm giác ấm hơn so với mặc một áo dày. Vì nếu mặc nhiều áo mỏng, không khí giữa các lớp áo dẫn nhiệt rất kém nên nhiệt lượng khó truyền từ cơ thể ra môi trường ngoài hơn. 22b. Dẫn nhiệt là sự truyền động năng của phân tử, nguyên tử khi chúng va chạm nhau. Do khoảng cách giữa các phân tử của chất khí lớn hơn rất nhiều so với khoảng cách giữa các phân tử của chất lỏng và chất rắn nên khả nãng xảy ra va chạm ít hơn, khả năng truyền động năng giữa các phân tử khí ít hơn. Do đó chất khí dẫn nhiệt kém. Bài 23 23a. Việc xây dựng những ống khói rất cao trong các nhà máy có hai tác dụng cơ bản sau : Thứ nhất, ống khói cao có tác dụng tạo ra sự đối lưu tốt, làm khói thoát ra được nhanh chóng. Thứ hai, ống khói cao có tác dụng làm cho khói thải ra bay lên cao, chống ô nhiễm môi trường. 23b. Để nhận biết được bình chứa khí ta có thể làm như sau : Lấy nến gắn vào bình. Dùng một loại bếp để đun nóng hai bình, cây nến ở bình nào rơi trước thì bình đó chứa khí. Ở bình chứa khí, nhiệt năng truyền từ bếp bằng dẫn nhiệt ở bình thuỷ tinh và đối lưu ở khí trong bình nên truyền nhiệt nhanh hơn bình kia. Bầi 24 24a. - Nhiệt lượng do ấm nhôm thu vào là : Q, = chúng tôi - tj) = 0,4.880.(100 - 20) = 28 160 J Nhiệt lượng do 1 lít (1 kg) nước trong ấm thu vào là : Q2 = m2.c2.(t2 - tj) = 1.4 200.(100 - 20) = 336 000 J Vậy nhiệt lượng tối thiểu cần cung cấp cho nước sôi là : Q = Qj + Q2 = 28 160 + 336 000 = 364 160 J 24b. Gọi khối lượng của chì trong hợp kim là mc, khối lượng của đồng là : mđ = (0,l -mc). Nhiệt độ tăng thêm của hợp kim là : 300°C - 100°C = 200°C. Theo đề bài: Q = 6 100 = {130.mc + 380.(0,1 - mc).200}. Từ đó ta tính được : mc = 0,03 kg, suy ra mđ = 0,07 kg. Bài 25 25a. Gọi t là nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp. Nhiệt lượng do 300 g nước sôi toả ra là : Q! = mj.c/tj - t). Nhiệt lượng do 500 g nước sôi toả ra là : Q2 = m2.c.(t - t2). Vì nhiệt lượng toả ra bằng nhiệt lượng thu vào nên : Qj = Q2. m, + m2 , x 0,3.100 + 0,5.20 Thay sô ta được : t = -7- 7- _ = 50 c. 0,3+ 0,5 25b. Để tạo ra một lượng nước có nhiệt độ 55°c ta có thể làm như sau : Đổ tất cả nước ở 100°C và 60°C vào bình rỗng ta được nước ở 80°C. Đổ tất cả nước ở 30°C vào bình to ta sẽ được nước ở 55°c. Ta cũng có thể dùng phương trình cân bằng nhiệt để có kết quả trên. Bài 26 26a. a) Nhiệt lượng cần cung cấp cho thỏi thép là : Q = chúng tôi = 5.460.(200 - 20) = 460 000 J b) Từ công thức Q = m' .q, ta suy ra lượng nhiên liệu cần cung cấp là : 26b. Nhiệt lượng cần cung cấp để đưa 85 l (85 kg) nước từ 20°C sôi là : Qị = chúng tôi = 85.4 200.(100 - 20) = 28 560 000 J Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 6 kg củi khô là : Q2 = m' .q = 107.6 = 60 000 000 J Nhiệt lượng có ích của bếp là : Qci = h.Q2 = 20%.60 000 000 = 12 000 000 J Như vậy Qci < Qj nên ta không thể dùng 6 kg củi khô để đun sôi 85 / nước được. Bài 27 27a. Khi cưa thép, cơ năng đã chuyển hoá thành nhiệt năng làm cho lưỡi cua và miếng thép nóng lên. Dòng nước chảy vào chỗ cưa để làm nguội lưỡi cưa và miếng thép, Khi đó nhiệt lượng truyền từ lưỡi cưa và miếng thép sang nước. 27b. a) Khi vật rơi từ đỉnh tháp tới mặt đất cơ năng giảm : AQ = 300 - 270 = 30 J Cơ năng giảm là do quả cầu sinh công để thắng sức cản của không khí, công này biến thành nhiệt năng của quả cầu và không khí. Vậy độ tăng nhiệt nâng của quả cầu và không khí là : 30 J. b) Độ tăng nhiệt năng của quả cầu là : Mặt khác nhiệt Pãng làm tâng nhiệt độ của quả cầu được tính bằng công thức : Q = m.c.At. Từ đó ta suy ra : At = = - = 0,043°C. m.c 1,5.460 Bài 28 28a. Công động cơ ôtô thực hiện là : A = F.S = 700. 100 000 = 70 000 000 J Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 5 / (0,005 m3) xăng là : Q = q.m = 4,6.107.0,005.700 = 161 000 000 J Hiệu suất của động cơ ôtô là : H = Ặ:ioo% = 7^7^7^-100% "43,5% Q 161000000 28b. Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 4 / (0,004 m3) xăng là : Q = q.m = q.D.V = 4,6.107.0,004.700= 128 800 000 J Công động cơ xe máy thực hiện là : A = Q.H = 128 800 000.0,3 = 38 640 000 J = 24 150 s. A A _ 38640000 5 t VP 1600 Vậy quãng đường mà xe đi được là : s = v.t = 10.24150 = 241 500 = 241,5 km

PHÒNGGIÁODỤCVÀĐÀOTẠOHUYỆN KIM BÔITRƯỜNGTIỂU HỌC VÀ TRUNG HỌC CƠ SỞLẬPCHIỆNG

HƯỚNG DẪN HỌC SINHGIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 8

Tác giả:BÙI VĂN NHUẬNTrình độ chuyên môn:Đại học Sư phạm Vật lýChức vụ:Giáo viênĐơn vị công tác:Trường TH&THCS Lập Chiệng

Kim Bôi, năm học 2006 – 2017MỤC LỤC

32. Phương pháp tiếp cận sáng kiến1

54. Lịch sử của vấn đề nghiên cứu2

6Chương II : Mô tả sáng kiến3

82. Các giải pháp thực hiện của sáng kiến8

93. Khả năng áp dụng nhân rộng của sáng kiến18

10Chương III: Kết luận chung và đề xuất19

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

2Tiểu học và trung học cơ sởTH&THCS

3Trung học phổ thôngTHPT

CHƯƠNG ITỔNG QUANMôn Vật lý có nhiệm vụ thực hiện nhiệm vụ chung của giáo dục THCS là giúp HS củng cố và phát triển những kết quả giáo dục tiểu học, có trình độ học vấn phổ thông cơ sở và những hiểu biết ban đầu về kỹ thuật và hướng nghiệp để tiếp tục học THPT, trung học chuyên nghiệp, học nghề hoặc đi vào cuộc sống lao động.Chương trình Vật lý 8 thuộc giai đoạn hai của chương trình Vật lý THCS. Chương trình Vật lý 8 có vị trí đặc biệt quan trọng vì lớp 8 là lớp kết thúc phần cơ học và nhiệt học ở cấp học này và do đó, nó có nhiệm vụ thực hiện trọn vẹn các mục tiêu đã được quy định chính thức trong chương trình môn Vật lý cấp THCS.Giải bài tập là một trong những hoạt động tự lực quan trọng của HS trong học tập môn Vật lý. Trong hệ thống bài tập vật lý ở trường THCS hiện nay, chủ yếu yêu cầu HS vận dụng những kiến thức đã học để giải thích, dự đoán một số hiện tượng trong thực tế hay tính toán một số đại lượng trong các trường hợp cụ thể. Nhưng những hiện tượng cụ thể đó thì rất nhiều, HS không thể nhớ hết được, điều quan trọng cần đạt được là HS phải biết cách lập luận, suy luận một cách chặt chẽ, chính xác, đúng quy tắc để có thể suy từ những kiến thức khái quát đã thu nhận được trong bài học lí thuyết để giải quyết các nhiệm vụ nêu ra trong bài tập, giáo viêncần hướng dẫn HS suy nghĩ, lập luận để tự tìm ra lời giải.Chính vì những lý do như trên, nên tôi xây dựng sáng kiến “Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lý 8″để cùng các đồng chí, đồng nghiệp bàn về cách hướng dẫn học sinh suy nghĩ, lập luận để tìm ra lời giải cho mỗi dạng bài tập. Sáng kiến chú trọng đến một số bài tập điển hình thường gặp theo chương trình, chứ không có ý tuyển chọn những bài khó, lạ yêu cầu cao đối với HS.CHƯƠNG IIMÔ TẢ SÁNG KIẾN

1. Nêu vấn đề của Sáng kiếnMôn vật lý là bộ môn khoa học tự nhiên trong nhà trường THCS. Nhiệm vụ chủ yếu của nó là nghiên cứu các hiện tượng vật lý tìm ra nguyên nhân, khám phá ra các định luật vật lý và từđó vận dụng các công thức định luật đóđể giải quyết các bài tập vật lý nhằm phục vụ lợi ích cho con người.Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật cũng như sựchuyển biến mạnh mẽ của kinh tế, xã hội,đối với ngành giáo dục để học sinh có một tri thức vững vàng,đòi hỏi người thầy phải sáng tạo tìm tòi ra những phương pháp dạy học sao cho học sinh tiếp thu một cách phù hợp nhất với từng địa phương cụ, thểđể học sinh tiếp thu được những thành tựu khoa học của thời đại.Song thực tế hiện nay không cóít khó khăn trong việc giảng dạy bộ môn vật lý,đó làđồ dùng thí nghiệm còn chưa đầy đủ

Trong việc nâng cao chất lư¬ợng giáo dục nói chung và chất lư¬ợng bộ môn nói riêng. Việc cải tiến ph¬ương pháp dạy học là một nhân tố quan trọng, bên cạnh việc bồi dư¬ỡng kiến thức chuyên môn, việc phát huy tính tích cực của học sinh có ý nghĩa hết sức quan trọng. Bởi vì xét cho cùng công việc giáo dục phải đ¬ược tiến hành trên cơ sở tự nhận thức, tự hành động, việc khơi dậy phát triển ý thức năng lực tư¬ duy, bồi dư¬ỡng phương pháp tự học là con đ¬ường phát triển tối ư¬u của giáo dục. Cũng nh¬ư trong học tập các bộ môn khác, học Vật lí lại càng cần phát triển năng lực tích cực, năng lực tư¬ duy của học sinh để không phải chỉ biết mà còn phải hiểu để giải thích hiện tư¬ợng Vật lí cũng nh¬ư áp dụng kiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sống gia đình và cộng đồng.

Trong khuôn khổ nhà trư¬ờng phổ thông, bài tập Vật lí thư¬ờng là những vấn đề không quá phức tạp, có thể giải đư¬ợc bằng những suy luận lô gíc, bằng tính toán hoặc thực nghiệm dựa trên cơ sở những quy tắc Vật lí, phư¬ơng pháp Vật lí đã quy định trong ch¬ương trình học. Như¬ng bài tập Vật lí lại là một khâu quan trọng trong quá trình dạy và học Vật lí .

Việc giải bài tập Vật lí giúp củng cố đào sâu, mở rộng những kiến thức cơ bản của bài giảng, xây dựng củng cố kỹ năng kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, là biện pháp quý báu để phát triển năng lực tư¬ duy của học sinh, có tác dụng sâu sắc về mặt giáo dục t¬ư tư¬ởng, đạo đức. Vì thế trong việc giải bài tập Vật lí mục đích cơ bản cuối cùng không phải chỉ tìm ra đáp số, tuy điều này cũng quan trọng và cần thiết, mục đích chính của việc giải là ở chỗ ngư¬ời làm bài tập hiểu đư¬ợc sâu sắc hơn các khái niệm, định luật Vật lí, vận dụng chúng vào những vấn đề thực tế trong cuộc sống, trong lao động.

Qua thực tế giảng dạy Vật lí ở tr¬ường THCS Vân Nham nói chung và Vật lí 9 nói riêng, tôi nhận thấy học sinh còn gặp rất nhiều khó khăn lúng túng khi giải các bài tập Vật lí, điều này ít nhiều ảnh h¬ưởng đến chất l¬ượng dạy và học.

i tập vật lí. þ Hai phương pháp suy luận để giải các bài tập vật lí. þ Áp dụng phương pháp giải bài tập vật lí vào một số bài tập cơ bản. 2.3.2.1. Trình tự giải một bài tập vật lí. - Phương pháp giải một bài tập Vật lí phụ thuộc nhiều yếu tố: mục đích yêu cầu của bài tập, nội dung bài tập, trình độ của các em, v.v... Tuy nhiên trong cách giải phần lớn các bài tập Vật lí cũng có những điểm chung. - Thông thường khi giải một bài tập vật lí cần thực hiện theo trình tự sau đây: 2.3.2.1.1. Hiểu kỹ đầu bài. - Đọc kỹ dầu bài: bài tập nói gì? cái gì là dữ kiện? cái gì phải tìm? -Tóm tắt đầu bài bằng cách dùng các ký hiệu chữ đã qui ước để viết các dữ kiện và ẩn số, đổi đơn vị các dữ kiện cho thống nhất(nếu cần thiết ). 2.3.2.1.2. Phân tích nội dung bài tập, lập kế hoạch giải. - Tìm sự liên hệ giữa những cái chưa biết (ẩn) và những cái đã biết (dữ kiện) - Nếu chưa tìm được trực tiếp các mối liên hệ ấy thì có thể phải xét một số bài tập phụ để gián tiếp tìm ra mối liên hệ ấy. - Phải xây dựng được một dự kiến về kế hoạch giải. 2.3.2.1.3. Thực hiện kế hoạch giải. - Tôn trọng trình tự phải theo để thực hiện các chi tiết của dự kiến, nhất là khi gặp một bài tập phức tạp. - Thực hiện một cách cẩn thận các phép tính số học, đại số hoặc hình học. Nên hướng dẫn học sinh làm quen dần với cách giải bằng chữ và chỉ thay giá trị bằng số của các đại lượng trong biểu thức cuối cùng. - Khi tính toán bằng số, phải chú ý đảm bảo những trị số của kết quả đều có ý nghĩa. 2.3.2.1.4. Kiểm tra đánh giá kết quả. - Kiểm tra lại trị số của kết quả: Có đúng không? Vì sao? Có phù hợp với thực tế không? - Kiểm tra lại các phép tính: có thể dùng các phép tính nhẩm và dùng cách làm tròn số để tính cho nhanh nếu chỉ cần xét độ lớn của kết quả trong phép tính. - Nếu có điều kiện, nên phân tích, tìm một cách giải khác, đi đến cùng một kết quả đó. Kiểm tra xem còn con đường nào ngắn hơn không. Việc đưa ra cho học sinh trình tự giải bài tập như vậy sẽ giúp cho học sinh biết được các bước giải từ đó học sinh sẽ giải nhanh hơn vì không phải lúng túng xem mình làm công việc gì trước công việc gì sau có khi còn thực hiện thiếu bước. 2.3.2.2. Hai phương pháp suy luận để giải các bài tập vật lí. Xét về tính chất thao tác của tư duy, khi giải các bài tập vật lí, người ta thường dùng phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp. 2.3.2.2.1. Giải bài tập bằng phương pháp phân tích. những đại lượng đã biết thì bài toán đã được giải xong. Như vậy cũng có thể nói theo phương pháp này, ta mới phân tích một bài tập phức tạp thành những bài tập đơn giản hơn rồi dựa vào những quy tắc tìm lời giải mà lần lượt giải các bài tập đơn giản này. Từ đó tìm dần ra lời giải của các bài tập phức tạp nói trên. v Thí dụ ta hãy dùng phương pháp phân tích để giải bài tập sau: w Đề bài:" Người ta dùng một loại dây hợp kim đồng có tiết diện 10 mm2 và có điện trở suất là 0,4.10-4m để làm một lò sưởi điện sưởi ấm một gian phòng. Hỏi cần phải lấy chiều dài của dây dẫn này là bao nhiêu để duy trì nhiệt độ của phòng luôn luôn không đổi nếu mỗi giờ gian phòng này bị mất một nhiệt lượng bằng 2 970 000J qua các cửa sổ và các bức tường. Biết nguồn điện cung cấp cho lò sưởi có điện áp là 220V". w Hướng dẫn giải: - Đại lượng cần tìm ở đây là chiều dài của dây hợp kim. Ta tìm mối liên hệ giữa chiều dài của dây dẫn với các đại lượng khác trong bài. - Ta biết rằng muốn nhiệt độ của phòng luôn luôn không đổi thì trong mỗi giờ nhiệt lượng lò sưởi cung cấp phải bằng nhiệt lượng mà phòng mất đi. Nhiệt lượng do lò sưởi cung cấp tương đương với điện năng mà lò sưởi tiêu thụ. Điện năng lại phụ thuộc điện trở của dây hợp kim đồng. Điện trở này lại do chiều dài của dây qui định. a. Nếu gọi chiều dài của dây là l, điện trở của dây là R, điện trở suất của nó là và tiết diện của nó là S, thì chiều dài của dây dẫn liên hệ với điện trở của nó bằng công thức: = Do dó: (1) b. Trong biểu thức của chiều dài có một đại lượng mới chưa biết đó là điện trở R của dây. Điện trở này đo bằng tỉ số của hiệu điện thế U với cường độ dòng điện I qua dây: (2) c. Đại lượng mới chưa biết là cường độ dòng điện I thì liên hệ với các đại lượng khác bằng định luật Ôm và bằng công thức biểu diễn năng lượng A do dòng điện toả ra. Ta đã dùng định luật Ôm trong (2). Vậy mối liên hệ giữa I và A là: A = I.U.t trong đó t là thời gian dòng điện chạy qua dây; từ đó suy ra: (3) d. Trong công thức trên, điện năng tính ra Jun. Điện năng này tương đương với nhiệt lượng Q mà dòng điện cung cấp (và với nhiệt lượng mà gian phòng mất đi) trong thời gian t theo biểu thức: Q =A (4) ở vế phải của biểu thức (4), tất cả các đại lượng đều đã biết. Bây giờ cần thay thế biểu thức sau vào biểu thức trước và cứ thế đi dần từ biểu thức cuối lên biểu thức đầu: - Thay (4) vào (3) được: (3)' - Thay (3)' vào (2) được: (2)' - Thay (2)' vào (1) được (1)' -Thay các đại lượng trên bằng các trị số của chúng vào (1)' +Với:U = 220 V t = 1h = 3600s S = 10 mm2 = 10.10-4 m2 Q = 2 970 000 J = 0,4.10-4 m + Ta được: - Vậy chiều dài dây hợp kim đồng là 220m. 2.3.2.2.2. Giải bài tập bằng phương pháp tổng hợp. Theo phương pháp này, suy luận không bắt đầu từ các đại lượng cần tìm mà bắt đầu từ các đại lượng đã biết có nêu trong bài. Dùng công thức liên hệ các đại lượng này với các đại lượng chưa biết, ta đi dần đến công thức cuối cùng trong đó chỉ có một đại lượng chưa biết là đại lượng cần tìm. vTheo phương pháp tổng hợp, bài tập nêu trong ví dụ trên có thể giải như sau: a. Muốn nhiệt độ trong phòng luôn luôn không đổi thì nhiệt lượng do dòng điện qua lò sưởi toả ra trong một thời gian t nào đó (ở đây là 1giờ) phải bằng nhiệt lượng Q mà gian phòng mất đi trong thời gian đó. Theo định luật Jun - Len xơ thì. Q = I2.R.t (1) trong đó R là điện trở của dây dẫn của lò sưởi, I là cường độ dòng điện qua lò sưởi. b. Theo định luật Ôm, ta có: (2) c. Nhưng điện trở của dây dẫn lại phụ thuộc kích thước và bản chất của dây dẫn theo công thức: (3) trong đó là điện trở suất, là chiều dài của dây dẫn, S là tiết diện của dây dẫn. d. Thay các biểu thức (2) và (3) vào biểu thức (1), ta được: (4) - Từ đó rút ra: (1)' - Thay các đại lượng trên bằng trị số của chúng, ta được: - Vậy chiều dài dây hợp kim đồng là 220m. Như vậy dùng phương pháp tổng hợp, ta cũng tìm được chiều dài của dây lò sưởi như khi dùng phương pháp phân tích. Nhìn chung, khi giải bất kỳ một bài toán vật lí nào ta đều phải dùng cả hai phương pháp: phân tích và tổng hợp. Phép giải bắt đầu bằng cách phân tích các điều kiện của bài tập để hiểu được đề bài. Phải có một sự tổng hợp kèm theo ngay để kiểm tra lại mức độ đúng đắn của sự phân tích các điều kiện ấy. Muốn lập được kế hoạch giải, phải đi sâu vào phân tích nội dung vật lí của bài tập. Tổng hợp những dữ kiện đã cho với những quy luật vật lí đã biết, ta mới xây dựng được lời giải và kết quả cuối cùng. Như vậy ta có thể nói là trong quá trình giải bài tập vật lí ta đã dùng phương pháp phân tích - tổng hợp. Học sinh nắm vững hai phương pháp này thì có thể làm được nhiều dạng bài tập từ cơ bản đến phức tạp. 2.3.3. Áp dụng phương pháp giải bài tập vật lí vào một số bài tập cơ bản BÀI TOÁN 1. Một ấm điện có hai điện trở: R1 = 4 và R2 = 6. Nếu bếp chỉ dùng một điện trở R1 thì đun sôi ấm nước trong 10 phút. Tính thời gian cần thiết để đun sôi ấm nước trên khi: a, Chỉ dùng R2 b. Dùng R1 nối tiếp R2. c. Dùng R1 song song R2. (Biết không có sự mất nhiệt ra môi trường và mạng điện có hiệu điện thế không đổi). w Hướng dẫn giải: * Tìm hiểu các điều kiện đã cho của bài. - Cho biết giá trị của hai điện trở. - Thời gian đun sôi nước khi chỉ dùng điện trở R1, dùng cả R1,R2(mắc nối tiếp,song song). - Tóm tắt: R1 = 4; R2 = 6 t1 = 10 phút t2 ? t3 ? khi R1nt R2. t4 ? khi R1//R2. * Phân tích bài toán. -Bài toán này xuất phát từ định luật Jun-len xơ với biểu thức: Q =I2.R.t (1) trong đó nhiệt lượng mà nước thu vào bằng nhiệt lượng do các điện trở toả ra. - Theo điều kiện đầu bài thì nếu sử dụng biểu thức (1) của định luật Jun-len xơ, thì việc giải bài toán rất phức tạp hoặc không thực hiện được. Vậy ở bài toán này mối liên hệ giữa các đại lượng để tìm cấu trúc công thức rất quan trọng, đóng vai trò quyết định đến sự thành công. - Như ta đã biết từ công thức (1). Ta có thể viết được một số biểu thức tương đương trên cơ sở mối liên hệ của một số đại lượng trong công thức với các đại lượng khác, để việc tính toán không làm bài toán phức tạp. Thật vậy: vì U = I.R nên (1) Q = U.I.t (2) mặt khác theo định luật Ôm: I = nên (2) Q = (3) - Từ đây nên chọn công thức nào để giải bài toán, điều này đòi hỏi sự nhanh nhạy, suy diễn cao. Nếu chọn (2) thì vẫn còn đại lượng I chưa biết, do đó chọn công thức (3) - Cần biểu diễn các đại lượng cần tính. + Giá trị điện trở của ấm trong 4 trường hợp: 1/ R = R1 2/ R = R2 3/ R = R1 + R2 4/ hay R = -Với chú ý rằng nhiệt lượng mà dây điện trở của ấm toả ra trong 4 trường hợp là như nhau. - Hiệu điện thế trong các trường hợp là không đổi. * Bài giải. - Gọi thời gian đun sôi nước trong 4 trường hợp lần lượt là: t1, t2, t3, t4. - Do không có sự mất nhiệt ra môi trường nên nhiệt lượng cần để đun sôi nước bằng nhiệt lượng mà dây điện trở của ấm toả ra. - Áp dụng công thức: Q = (Theo công thức (3) ) cho các trường hợp ta có: a. Chỉ dùng dây R1: Q1 = (1) Chỉ dùng dây R2: Q2 = (2) từ (1) và (2) = b. Khi dùng R1 nối tiếp R2: Q3 = (3) từ (1) và (3) = c. Khi dùng R1 song song R2: Q4 = (4) từ (1), (2) và (4) BÀI TOÁN 2. Một vật sáng AB = 6cm đặt trước một thấu kinh hội tụ có tiêu cự f = 20cm. Vẽ ảnh của vật sáng AB, tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh trong các trường hợp sau: a, Vật đặt cách thấu kính 30cm. b, Vật đặt cách thấu kính 12 cm. w Hướng dẫn giải: * Tìm hiểu các điều kiện đã cho của bài. Bài toán cho chiều cao của vật, tiêu cự của thấu kính, khoảng cách từ vật tới thấu kính (trong hai trường hợp) Tóm tắt: AB = 6cm; OF = OF' = f = 20cm; a, OA= 60cm ; A'B'=? OA'=? b, OA = 12cm; A'B'=? OA'=? * Phân tích bài toán. - Học sinh nắm vững cách vẽ ba tia sáng đặc biệt khi đi qua thấu kính hội tụ để vẽ ảnh A'B' của vật AB trong hai trường hợp trên. - Dựa vào kiến thức hình học chỉ ra các cặp tam giác đồng dạng: ý a, ta có (1) (2) Cho vế phải của (1) bằng vế phải của (2) rồi giải tính được A'F OA' thay vào (1) hoặc (2) tính được A'B' Với cách làm tượng tự ta cũng tính được ý b, * Bài giải. a, ta có (1) (2) Từ (1) và (2) OF'2+OF'A'F'=OAA'F' A'F'=OF'2:(OA-OF') = 202: ( 60-20) = 10 (cm) OA' = OF' +A'F' = 20+10 = 30(cm) Thay vào (2) A'B'= ABA'F': OF'= 6. 10: 20 = 3(cm) b, ta có (3) (4) Từ (3) và (4) (OF + A'F):OA = OF':(OF' - OA) A'F = 6.5 - 20 = 10cm OA'= A'F +OF = 10 + 20 = 30 (cm). Thay vào (3) ta được: A'B'= AB.OA':OA =6.30:12 = 15 (cm). 2.3.4.Hướng dẫn học sinh làm bài tập về nhà. Qua thực tế giảng dạy Vật lí ở trường THCS, tôi nhận thấy với cấu trúc của chương trình Vật lí THCS là hầu hết không có hoặc có rất ít các tiết bài tập, thêm nữa thời lượng của một tiết học trên lớp có hạn, học sinh chủ yếu tiếp thu kiến thức về lí thuyết một cách cơ bản hoặc giải các bài tập đơn giản và số tiết học chỉ có 1 tiết trên tuần đối với các khối lớp 6, 7, 8 và 2 tiết / tuần đối với lớp 9. Như vậy không có đủ lượng thời gian để giáo viên mở rộng và nâng cao kiến thức cũng như rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh. Do đó bên cạnh việc tổ chức các chuyên đề thì một trong những biện pháp tốt nhất để rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh để học sinh có thể thường xuyên được luyện giải nhiều dạng bài tập khác nhau, cũng như tiếp xúc với các dạng bài tập có tính chất mở rộng và nâng cao, để từ đó học sinh có thể vận dụng một cách linh hoạt các cách giải từng dạng bài tập đó là : "Hướng dẫn học sinh học tập vật lí ở nhà." Việc học sinh tự học ở nhà có một ý nghĩa lớn lao về mặt giáo dục và giáo dưỡng. Nếu việc học ở nhà của học sinh được tổ chức tốt sẽ giúp các em rèn luyện thói quen làm việc tự lực, giúp các em nắm vững tri thức, có kỹ năng, kỹ xảo. Ngược lại nếu việc học tập ở nhà của học sinh không được quan tâm tốt sẽ làm cho các em quen thói cẩu thả, thái độ tắc trách đối với việc thực hiện nhiệm vụ của mình dẫn đến nhiều thói quen xấu làm cản trở đến việc học tập. Công việc học tập của học sinh ở nhà có những đặc điểm riêng sau: + Tiến hành trong một thời gian ngắn, không có sự hướng dẫn trực tiếp của giáo viên, mặc dù đấy là công việc do chính giáo viên giao cho học sinh phải tự mình hoàn thành, tự kiểm tra công việc mình làm. + Công việc này được thực hiện tuần tự theo hứng thú, nhu cầu và năng lực của học sinh. + Dễ bị chi phối bởi ngoại cảnh khác. Có thể coi quá trình học tập của học sinh ở nhà bao gồm các giai đoạn : trước hết phải nhớ lại những điều đã học ở lớp sau đó rèn luyện sáng tạo. Mỗi giai đoạn có một nội dung công việc cụ thể. Việc học tập của học sinh ở nhà phụ thuộc phần lớn vào việc dạy học trên lớp của giáo viên. Vì vậy giáo viên cần phải căn cứ vào tình hình tiếp thu kiến thức của học sinh mà giao cho các em những công việc có tính chất bổ sung phục hồi tài liệu đã học như : nghiên cứu sách giáo khoa, vẽ hình . Trong khi dạy về vần đề nào đó cần suy nghĩ việc giao cho học sinh các bài tập ở nhà. Chính việc giao bài làm một cách có hệ thống đảm bảo cho việc học tập của học sinh có một quy luật chặt chẽ, nhờ đó mà học sinh có thể tự lực giải quyết các bài tập kể cả những bài tập khó, vì đã có sự chuẩn bị ở các bài tập dễ. Việc học sinh hoàn thành tốt các bài tập ở nhà không những chỉ giúp các em nắm vững tri thức đã học cũng như rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cần thiết, mà còn giúp các em chuẩn bị tốt nhất cho việc tiếp thu kiến thức mới. Vì thế bên cạnh những bài làm phục hồi, luyện tập và sáng tạo trên cơ sở kiến thức đã học cần phải giao cho học sinh những bài làm mang những yếu tố chuẩn bị cho việc tiếp thu chi thức mới. Có như vậy mới đảm bảo được việc tiếp thu một cách tích cực, tự lực đối với những tri thức mới. Ta có thể giao bài tập về nhà cho học sinh bằng nhiều hình thức : + Giao bài tập trong thời gian truy bài đầu giờ. + Giao bài tập sau tiết học. + Giao bài tập theo hệ thống bài tập SGK, SBT, sách tham khảo + Giao bài tập theo dạng, theo chuyên đề . Một biện pháp quan trọng nữa để đảm bảo công tác hướng dẫn học ở nhà có kết quả là cần có những biện pháp kiểm tra, động viên, khích lệ kịp thời và phù hợp : + Kiểm tra vở ghi, vở bài tập. + Cho điểm khuyến khích những học sinh có nhiều cố gắng hoặc chuyển biến trong học tập, ... 2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm. Đề tài sáng kiến kinh nghiệm này tôi đã áp dụng ở lớp 9A, B trường THCS Vân Nham cho bốn đối tượng học sinh (giỏi, khá, trung bình, yếu) Từ việc hướng dẫn học sinh phương pháp giải một bài tập vật lý nêu trên, trong năm học 2010 - 2011 tôi thấy đa số học sinh đã vận dụng một các linh hoạt vào việc giải bài tập, học sinh có khả năng tư duy tốt hơn, có kỹ năng vận dụng kiến thức vào giải bài tập tốt hơn, linh hoạt hơn. Cụ thể thông qua khảo sát chất lượng học sinh sau khi "Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài toán Vật lý 9" tôi thu được kết quả như sau: v Kết quả so sánh đối chứng. * Kết quả khảo sát trước khi thực hiện đề tài. Lớp Sĩ số Giỏi Khá TB Yếu - Kém SL % SL % SL % SL % 9A, B 53 1 1,9 11 20,7 26 49,1 15 28,3 3. KẾT LUẬN. * Trong quá trình giảng dạy bộ môn Vật lí ở trường THCS nói chung và Vật lí 9 nói riêng việc hình thành cho học sinh phương pháp, kỹ năng giải bài tập Vật lí là hết sức cần thiết, để từ đó giúp các em đào sâu, mở rộng những kiến thức cơ bản của bài giảng, vận dụng tốt kiến thức vào thực tế, phát triển năng lực tư duy cho các em, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, cụ thể là : + Giúp học sinh có thói quen phân tích đầu bài, hình dung được các hiện tượng Vật lí xảy ra trong bài toán sau khi tìm hướng giải. + Trong một bài tập giáo viên cần hướng cho học sinh nhiều cách giải (nếu có thể ). Để kích thích sự hứng thú, say mê học tập cho học sinh rèn thói quen tìm tòi lời giải hay cho một bài toán Vật lí. + Khắc sâu cho học sinh nắm chắc các kiến thức bổ trợ khác. Có như vậy việc giải bài tập Vật lí của học sinh mới thuận lợi và hiệu quả. * Đề tài này áp dụng vào thực tế giảng dạy môn Vật lí 9 ở trường THCS Vân Nham có nhiều thuận lợi vì đa số học sinh lớp 9 yêu thích môn Vật lí và được sự giúp đỡ nhiệt tình của đồng nghiệp, của BGH nhà trường. Đặc biệt là sự hào hứng tiếp thu và thái độ đúng đắn của học sinh làm cho hiệu quả đạt được là tốt. Theo tôi đề tài này có thể áp dụng được cho các trường THCS trong huyện, tỉnh và cho cả bộ môn Vật lí THCS. * Trong quá trình áp dụng sáng kiến kinh nghiệm này bản thân tôi rút ra được một số bài học kinh nghiệm sau: - Thứ nhất mỗi giáo viên phải nhận thức đúng đắn về vai trò, tác dụng của việc hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lí THCS nói chung và Vật lí 9 nói riêng. Từ đó luôn trăn trở tìm tòi sáng tạo và vận dụng các phương pháp hay vào việc giải bài tập Vật lí. - Thứ hai là đối với mỗi đối tượng học sinh khác nhau thì đưa ra bài tập ở mức độ khác nhau để cho tất cả học sinh đều được làm và làm được. Từ đó tất cả các em dần dần sẽ nắm được phương pháp giải bài tập và có kỹ năng làm bài tập. Nếu ra khó quá thì rất ít em làm được thì khi đó phương pháp ta đưa ra cho học sinh chỉ là lí thuyết xuông, giáo điều. - Thứ ba là chú trọng vào việc rèn cho học sinh ý thức tự giác làm bài tập ở lớp và ở nhà. Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu, được sự quan tâm giúp đỡ của ban giám hiệu nhà trường cũng như tổ chuyên môn tôi đã thực hiện thành công việc: " Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lí 9" với mong muốn: phát triển năng lực duy rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho học sinh lớp 9 trong việc học tập bộ môn Vật lí 9. Nhằm nâng cao chất lượng bộ môn nói riêng, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục nói chung. Tuy nhiên vì điều kiện thời gian, cũng như tình hình thực tế nhận thức của học sinh ở địa phương nơi tôi công tác và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế, nên việc thực hiện đề tài này chắc hẳn không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong các đồng chí và các bạn đồng nghiệp, trao đổi và góp ý để cho đề tài này được hoàn thiện hơn.Tôi xin trân trọng cảm ơn ! Vân Nham, ngày 15 tháng 3 năm 2011 Duyệt của BGH Người viết Nguyễn Văn Bảo Tµi liÖu tham kh¶o - Ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y vËt lÝ. - NXB Gi¸o dôc. - SGV VËt lÝ 9. - NXB Gi¸o dôc. - SGK VËt lÝ 9. - NXB Gi¸o dôc. - H­íng dÉn lµm bµi tËp vµ "n tËp vËt lÝ 9. - NXB Gi¸o dôc. - Bµi tËp VËt lÝ THCS. - NXB §¹i häc Quèc gia TP HCM - Bµi tËp VËt lÝ chän läc dµnh cho häc sinh THCS. (PTS Vò Thanh KhiÕt - PTS Vò ThÞ Oanh - NguyÔn Phóc ThuÇn.) PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HỮU LŨNG TRƯỜNG THCS VÂN NHAM HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ 9 Người thực hiện: Tổ: Đơn vị: NGUYỄN VĂN BẢO KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRƯỜNG THCS VÂN NHAM Năm 2011 Nội dung Trang 1 Lí do chọ đề tài 3 2 Giải quyết vấn đề 4 2.1 Cơ sở lí luận 4 2.2 Thực trạng 4 2.3 Các giải pháp thực hiện 5 2.4 Hiệu quả sáng kiến kinh nghiệm 14 3 Kết luận 15 Tài liệu tham khảo 16