(SKKN CHẤT 2020) chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý 8 chủ đề cơ học

 Tµi liƯu híng dÉn BDHS giái VËt lÝ Tµi liƯu lu hµnh néi bé híng dÉn Båi dìng học sinh giỏi Môn Vật lý Lớp Chuyên đề : Chuyên đề : học Nhìn lại chuyên đề lớp Hệ thống hoá ôn tập chuyên đề nhiệt lớp 6,7: Từ chuyên đề đến chuyên đề Xem thêm tài liệu chuyên đề: Hớng dẫn BDHSG lớp7 - Huyện lệ thuỷ - phát hành tháng 12 năm 2008 Bài tập đo đại lợng Đo chiều dài: Các đơn vị đặc inh, fut, dặm, hải lí inch = 2,54cm fut = 12 inch fót dỈm = 5280 km hải lí = 1,852 Đo diện tích: Đơn vị đo: m2 , Diện tích có dạng đặc biệt nh: Hình tam giác,chử nhật ,hình vong, tròn,.dùng công thức tính diện tích hình Khi gặp hình có dạng chia nhỏ thành hình đặc biệt … §o thĨ tÝch chÊt láng: §o thĨ tÝch chất lỏng so tích đợc chọn làm đơn vị Đơn vị: m3, l Các đơn vị khác: dm3, cm3, l, ml Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phòng GD Lệ download by : skknchat@gmail.com Thđy  Tµi liƯu híng dÉn BD 1dm3 = 1l 1cc = 1cm3 1dm3 = 0.001m3, 1cm3 = 0.001cm3 Đo thể tích vật rắn không thấm n ớc: Hình lập phơng V = a.a.a (a cạnh) Hình trụ V = 3,14 R2.h (R bán kính đáy, h chiều cao) Hình hộp chữ nhật: V = a.b.c Hình cầu V= 4/3 3,14 R3 Nếu vật có hình dạng không thấm nớc: Dùng bình chia độ bình tràn -Bình chia độ: thể tích níc V1 V2 lµ thĨ tÝch cđa níc + vËt rắn Dùng bình tràn: -Đổ nớc (hoạc chất lõng) đầy bình tràn,thả vật rắn vào Bình chia độ đo lợng nớc tràn ,thể tích(hoạc tổng thể tích)đo đợc thể tích Vật rắn cần đo I tập vận dụng: BT5 Xác định khối lợng riêng D x bắng dụng cụ: Cốc, nớc khối lợng riêng Dn ; cân cân HD- Cân khối lợng cốc rỗng: m1 Cân khối lợng cốc đầy nớc: m2 Khối lợng nớc là: mn = m2 Đổ hết nớc rót đầy chất lỏng vào cốc cân Vậy Khối lợng chất lỏng là: m x Lợng nớc chất lỏng thể tích nên: V=m Do m1) II Lùc- I KiÕn thøc lÝ thuyÕt: download by : skknchat@gmail.com Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phòng GD Lệ Thủy Tài liệu hớng dÉn BDHS giái VËt lÝ *Bỉ tóc phÐp ®o lực Lực gì? Đơn vị đo lực- dụng cụ đo lực - Cách xác định lực:3 yếu tố - Lực đại lợng có hớng,đợc biểu diễn mũi tên Đợc biểu diễn:-Gốc mũi tênchỉ điểm đặt lực :-Phơng,chièu mũi tên Phơng chiều lực :-Độ dài mũi tên độ lớn lực theo tỷ Liên hệ thực tế; biểu diễn minh hoạ xích đơn vị đo lực, dụng cụ đo lực? Lực cân bằng? Điều kiện để lực cân bằng? Cách biễu diễn 2lực cân Liên hệ thực tế; biểu diễn minh hoạ *Bổ túc phép tổng hợp phân tích lực đo lực 1.Hai lực ph¬ng cïng chiỊu Fhl = F1 + F2 2.Hai lùc phơng ngợc chiều chiều Fhl = F1 - F2 3.Hai lực không phơng, đồng quy (hai lực có phơng cắt nhau) ta dùng Quy tắc: Hình bình hành-lực Fhl = F1 + F2 download by : skknchat@gmail.com Biªn soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phòng GD Lệ Thủy Tài liệu hớng dẫn BDHS giỏi Vật lí Quy tắc: Hình bình hànhlực *Phân tích lực ta tiến hành tơng tự nhng ngợc lại *Tham khảo thêm quy tắc đa giác lực Lực đàn håi: download by : skknchat@gmail.com Lùc sù biÕn d¹ng lò xo Biểu thức F=k Lực đàn hồi củalòxo bị biến dạng tỷlệ với độ biến dạng ngợc chiều vớiđộbiếndạng Lực ma sát: Lực ma sát gì? xt hiƯn nµo? BiĨu thøc: Fms =kN K hƯ số tỷ lệ N: áp lực(Lực tác dụng vuông góc với mặt bị ép) ** Tham khảo tập: -Số1 đến 10 trang 26-27 SáchPP GBTVLTHCSK8 -28,29 BTVLCL Đo trọng l ợng: Trọng lực lực hút trái đất lên vật Trọng lực có phơng chiều độ lớn Phơng: thẳng đứng Chiều hớng tâm trái ®Êt Díi t¸c dung cđa träng lùc mäi vËt cã trọng lợng Quan hệ khối lợng trọng lợng P = g.m g lµ gia tèc träng trêng (HƯ số tỉ lệ trọng lợng khối lợng) g phụ thuộc vào vị trí vật Trái đất gần xích đạo có giá trị lớn Th«ng thêng lÊy g = 10 N/kg : P = 10m Nếu không nói thêm ta chọn g = 10 N/kg 2.Khối l ợng riêng: Khối lợng riêng chất đợc xác định đơn vị thể tích chất Công thức: Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phòng GD Lệ Thủy  Tµi liƯu híng dÉn BDHS giái VËt lÝ D = m/V Trong ®ã: m… (kg) V… (m3) D….(kg/ m3) Đơn vị khác: kg/ cm3, g/ cm3 Khối lợng riêng hợp kim: Trọng l ợng riêng: download by : skknchat@gmail.com Trọng lợng riêng chất đợc xác định đơn vị thể tích chất Đơn vị: *Quan hệ KLR TLR: d = D.g Trong g hệ số tỉ lệ trọng lợng khối lợng Thờng dùng: II tập vận BT1: Một mẫu hợp kim thiếc chì có khối lợng m = 664g riêng D = 8,3 g/ cm3 HÃy xác định khối lợng thiếc chì có hợp kim bíêt KLR thiếc D1 = 7300 kg/ m3 chì 11300 kg/ m3 Coi thể tích hợp kim tông thể tích kim lọai tạo thành HD: Ta có: m1+m2 = m => m1 = m - m2 Theo c«ng thứctính khối lợng riêng hợp kim ta có: Thay (1) vào (2) Từ giải m1 = 438g; m2 BT2: Xác định KLR hợp kim chứa 40% thiếc v đồng biết khối lợng riêng 7200 kg/ m3 KLR đồng 11300 kg/ m3 Xem thể tích cảu hợp kim tổng thể tích kim loại hợp thành HD: Gọi V1 V2 lần lợt thể tích đồng thiếc Ta có Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình Thủy Tài liệu hớng dẫn BDHS giỏi Vật lí Với: Thay vào (1) ta đợc: BT3 Một thỏi kim loại tích 1dm3 khối lợng 9,850kg tạo bạc thiếc Xác định khối lợng bạc thiếc thỏi hợp kim đó, biết khối lợng riêng bạc 10500 kg/m thiếc 2700 kg/m3 Phơng pháp giải: Dựa vào định nghĩa khối lợng riêng, lập công thức tính khối lợng riêng D bạc, D2 thiếc D hợp kim Biết thêm khối lợng thỏi hợp kim tổng khối lợng kim loại thành phần thể tích thỏi tổng thể tích kim loại thành phần Bài giải: Gọi khối lợng phần bạc m1, thể tích V khối lợng riêng D1, ta có: (1) Tơng tự nh vậy, phần thiếc có khối lợng riêng là: (2) Khối lợng riêng thỏi hợp kim là: (3) Thay giá trị V1 V2 vµ tÝnh theo (1) vµ (2) vµo (3), (4) ta có: Ta đà biết: Vậy: Thay vào (4) ta có: M = m1 + m2 m2 = M – m VD1D2 = m1D2 + MD1 m1D1 Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phòng GD LƯ download by : skknchat@gmail.com  Tµi liƯu híng dÉn BDHS giái VËt lÝ 2) Sù bay h¬i vµ sù ngng tơ: + Sù chun tõ thĨ láng sang thể gọi bay hơi, ngợc lại chuyển từ thể sang thể lỏng gọi ngng tụ Trong trình bay hơi, chất lỏng thu nhiệt nhng nhiệt độ chất lỏng không tăng Trong trình ngng tụ, chất lỏng toả nhiệt nhng nhiệt độ chất lỏng không giảm + Tốc độ bay chất lỏng phụ thuộc vào nhiệt độ chất lỏng; diện tích mặt thoáng chất lỏng; chÊt cđa chÊt láng Sù bay h¬i diƠn ë nhiệt độ + Mỗi chất lỏng sôi nhiệt độ định, nhiệt độ gọi điểm sôi Trong suốt thời gian sôi nhiệt độ chất lỏng không thay đổi Nhiệt độ sôi phụ thuộc áp suất bề mặt chất lỏng: áp suất giảm, nhiệt độ sôi giảm; áp suất tăng, nhiệt độ sôi tăng + Công thức tính nhiệt lợng vật thu vào để bay hoàn toàn nhiệt độ sôi: Q = L m Trong đó: toàn điểm sôi (J) L: Nhiệt hoá (J/kg) m: Khối lợng chất lỏng (kg) Lu ý: Khi ngng tụ điểm sôi nhiệt lợng toả đợc tính công thức Nhiệt hoá chất nhiệt lợng cần thiết kg chất chuyển từ thể lỏng sang thể nhiệt độ sôi 3) Phơng trình cân nhiệt: Nếu trao đổi nhiệt với môi trờng nhiệt lợng vậ Q = toả Qtoả : Tổng nhiệt lợng vật to Qthu vào: Tổng nhiệt lợng vËt thu vµo II Bµi tËp: Bµi : H·y xác định lợng nhiệt cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn 200g nớc đá có nhiệt độ ban đầu t1 = -5 0C dung riêng nớc đá c = 2100J/kg.K; nhiệt nóng chảy nớc đá = 336000J/kg Híng dÉn: + Cung cÊp nhiƯt lỵng Q1 cho 200g nớc đá tăng nhiệt độ từ -50C lên 00C Q1 = m.c.(0 - t1) = 100J download by : skknchat@gmail.com Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phòng GD Lệ 35 Thủy Tµi liƯu híng dÉn BDHS giái VËt lÝ + Cung cấp nhiệt lợng Q2 200g nớc đá nóng chảy hoàn toàn 00C Q2 = m = 67 200J + Nhiệt lợng cần thiết Q = Q1 + Q2 = 69 300J Bµi : DÉn 100g nớc 100 C vào bình cách nhiệt đựng nớc đá - 0C Nớc đá bị tan hoàn toàn tăng nhiệt độ lên đến 10 0C Tìm khối lợng nớc đá có bình? Biết nhiệt nóng chảy nớc đá = 3,4.10 J/kg; nhiệt hoá nớc L = 2,3.10 6J/kg; nhiƯt dung riªng cđa níc c = 4200J/kg.K; nhiƯt dung riêng nớc đá c2 = 2100J/kg.K Hớng dẫn: + Nhiệt lợng toả 100g nớc ë 1000C ngng tơ thµnh níc lµ Q1 = L m1 + Nhiệt lợng toả 100g nớc 1000C hạ nhiệt độ xuống 100C Q2 = m1.c1.(t1 - t) = 90 m1.c1 + Nhiệt lợng nớc đá thu vào để tăng nhiệt độ từ - 40C lên 00C lµ Q3 = m2.c2.(0 - t2) = m2.c2 + Nhiệt lợng nớc đá thu vào để nóng chảy Q4 = m2 = 3,4.105m2 + Nhiệt lợng nớc thu vào để tăng nhiệt độ từ 00C lên 100C lµ Q5 = m2.c1.(t - 0) = 10 m2.c1 NhiƯt lợng toả nhiệt lợng thu vào Q1 + Q2 = Q3 + Q4 + Q5 L m1 + 90 m1.c1 = m2.c2 + 3,4.105m2 + 10 m2.c1 m2 = Bài 3: Trong bình có chứa m1 = 2kg níc ë t1 = 250C Ngêi ta th¶ vào bình m2 kg nớc đá t2 = - 200C HÃy tính nhiệt độ chung? Khối lợng nớc khối lợng nớc đá có bình có cân nhiệt trờng hợp sau đây: a) m2 = 1kg b) m2 = 0,2kg c) m2 = 6kg Nhiệt dung riêng nớc, nớc đá nhiệt nóng chảy nớc đá lần lợt là: c1= 4,2 kJ/kg.K; c2 = 2,1 kJ/kg.K; = 340 kJ/kg Híng dÉn: NÕu nớc hạ nhiệt độ xuống 00C toả mét nhiƯt lỵng: Q1 = m1 c1.(t1 - 0) = 2.4,2.(25 - 0) = 210 kJ a) m2 = 1kg + Nhiệt lợng cần cung cấp để nớc đá tăng nhiệt độ từ - 200C lên 00C: + Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phòng GD LƯ 36 Thđy download by : skknchat@gmail.com  Tµi liƯu híng dÉn BDHS giái VËt lÝ Q2 = m2.c2 (0 - t2) Vì Q1 > Q2 nên nớc đá bị nóng chảy + Nhiệt lợng cần để nớc đá nóng chảy hoàn toàn Q3 = m2 = 340.1 = 340 kJ Vì Q1 < Q2 + Q3 nên nớc đá cha nóng chảy hoàn toàn Vậy nhiệt độ cân 00C Khối lợng nớc đá đà nóng chảy mx đợc xác định bởi: Q1 = Q2 + mx + Khối lợng nớc có bình là: mn = m1 + Khối lợng nớc đá lại là: md = m2 - mx b) m2 = 0,2kg + Nhiệt lợng cần cung cấp để nớc đá tăng nhiệt ®é tõ - 200C lªn 00C: Q = m c (0 - t ) = 2,1.(0 - (- 20)) = 42 kJ 2 2 V× Q1 > Q2 nên nớc đá bị nóng chảy + Nhiệt lợng cần để nớc đá nóng chảy hoàn toàn Q3 = m2 = 340.0,2 = 68 kJ V× Q1 > Q2 + Q3 nên nớc đá nóng chảy hoàn toàn nhiệt độ cân lớn 00C Nhiệt độ cân đợc xác định bởi: Q2 + Q3 + m2.c1(t - 0) = m1.c1(t - t) + Khèi lỵng nớc có bình là: mn = m1 + Khối lợng nớc đá lại là: md = c) m2 = 6kg + Nhiệt lợng cần cung cấp để nớc đá tăng nhiệt độ từ - 200C lên 00C: Q = m c (0 - t ) = 2,1.(0 - (- 20)) = 252 kJ 2 2 VìQ1 Q3 nên nớc đá bị tan chảy + Nhiệt lợng cần thiết để nớc đá tan chảy hoµn toµn lµ: Q4 = m3 = 3,4.105.0,3 = 102 + V× Q + Q2 - Q3 < Q nên nớc đá tan chảy phần Nhiệt lợng cấp cho nớc đá tan chảy Q5 = Q1 + Q2 - Q3 = 42370J + Gäi m khối lợng nớc đá bị 124,6g + Khối lợng nớc đá lại: m = m - m = 175,4g Nhiệt độ cân bình 00C Vậy, nớc đá không tan hết, khối lợng nớc đá lại m = 175,4g Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phòng GD Lệ 43 Thđy download by : skknchat@gmail.com  Tµi liƯu híng dÉn BDHS giái VËt lÝ b) + NhiƯt lỵng níc đá 00C thu vào để tan chảy là: Q6 59636J + Nhiệt lợng nớc thu vào tăng nhiệt độ từ lên 500C là: Q7 = (m2 + m3).c2(50 - 0) = 168000J + Nhiệt lợng bình đun thu vào tăng nhiệt độ từ lên 50 0C lµ: Q8 = m1.c1(50 - 0) = 8800J Qthu = Q6 + Q7 + Q8 = 236436J + NhiÖt lợng đèn cồn phải toả ra: Qtoả = Qthu = 295545J + Mặt khác: Qtoả = q.mc - Tính công động sinh quảng đờng 80km: A = P.t = - Tính nhiệt lợng toả đốt cháy 12 lít xăng: Q = q.m = q.D.V - Hiệu suất động ôtô: H = Công cần thiết: A=Pt= PS/v Nhiệt lợng toả để sinh công là: Q= A/H = Nhiệt lợng toả để sinh công đợc tính: Q=qm=qDV qDV= => V= Thay số V=0,031m3 hay V=31 lít Bài 4: (3điểm) - Gọi khối lượng chì kẽm mc mk, ta có: mc + mk = 0,05(kg) - Nhiệt lượng chì kẽm toả ra:  - (1) ; Nước nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là: ; - Phương trình cân nhiệt: 15340mc + 24780mk = 1098,4 - Giải hệ phương trình (1) (2) ta có: m c 0,015kg; mk 0,035kg Đổi đơn vị gam: mc 15g; mk 35g Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phòng GD Lệ 44 Thủy download by : skknchat@gmail.com  Tµi liƯu híng dÉn BDHS giái VËt lÝ Tài liệu tham khảo + Sách giáo khoa Vật lí + Sách giáo viên Vật lí + Sách Thiết kế Vật lí + Sách tập VËt lÝ + S¸ch BT chän läc VËt lÝ + S¸ch gi¸o khoa VËt lÝ líp8 + Sách giáo viên Vật lí lớp8 + Sách Thiết kế Vật lí lớp8 + Sách tập Vật lí lớp8 + Bài tập nâng cao Vật lí THCS Phan Hoàng Văn- Trơng Trọng Lơng + 400 tậpVật lí THCS Phan Hoàng Văn Nguyễn Thị Hồng Mỹ Sách 200Bài tập vật lý chọn lọc +.Sách 500Bài tập vật lý chọn lọc(cơ, nhiệt, điện, quang.) +.Sách 500 Bài tập vật lý THCS (nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh) + Chuyên đề bồi dỡng vật lí lớp - GS-TS Vũ Thanh Khiết - NXB Đà Nẵng + Vật lí nâng cao - PTS Lê Thanh Hoạch - NXB Trẻ + 121 Bài tập vật lí nâng cao lớp - PGS -PTS Vị Thanh KhiÕt - NXB §ång Nai + 200 Bµi tËp vËt lÝ chän läc - PGS-PTS Vị Thanh KhiÕt - NXB Hµ Néi + Bµi tËp vËt lÝ chän läc - Ngun Thanh H¶i - NXB Giáo dục + 500 Bài tập vật lí THCS - Phan Hoàng Văn - NXB ĐHQG Tp Hồ Chí Minh Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phòng GD Lệ 45 Thủy download by : skknchat@gmail.com  Tµi liƯu híng dÉn BDHS giái VËt lÝ Mục lục TT Tên chuyên đề Nhìn lại chuyên đề lớp7 Máy đơn giản Mặt phẳng nghiêng- áp suất lực đẩy ác si mét Chuyển động họ Công- Công suất -Cơ ôn tập Chuyên đề7: Cấu tạo chất nhiệt Chuyên đề 8: Sự chuyển trạng thái phơ cân nhiệt Chuyên đề 9: Năng suất tỏa nhiệt - Sự nhiệt-Ôn tập 10 kiểm tra số 11 Tài liệu tham khảo 12 Mục lục Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phòng GD Lệ 46 Thủy download by : skknchat@gmail.com  Tµi liƯu híng dÉn BDHS giái VËt lÝ Phòng Giáo dục - Đào tạo Lệ Thuỷ Nhóm biên soạn: Dơng Đức Minh Nguyễn Anh Minh- Lê Văn Bình Chủ biên: Dơng Đức Minh -  híng dÉn Båi dìng häc sinh giái M«n VËt lý Líp Tháng 11 năm 2009 Tài liệu lu hành nội Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phßng GD LƯ 47 Thđy download by : skknchat@gmail.com  Tµi liƯu híng dÉn BDHS giái VËt lÝ Biên soạn: DơngĐức Minh-Nguyễn Anh Minh - Lê văn Bình - Phßng GD LƯ 48 Thđy download by : skknchat@gmail.com ... 000(J) Cơ năng- bảo toàn năng: 1) Cơ năng: Khi vật có khả sinh công ta nói vật có Cơ vật phụ thuộc vào vị trí vật so với m đất hấp dẫn Cơ vật phụ thuộc vào biến dạng vật s mặt đất đàn hồi Cơ vật. .. giái VËt lÝ 5) Nhiệt năng: + Tổng động phân tử cấu tạo nên vật gọi nhiệt vật Nhiệt độ vật cao nhiệt vật lớn + Khi nhiệt độ vật thay đổi nhiệt vật thay đổi + Có thể làm thay đổi nhiệt vật hai cách:... dây để kéo vật Để nâng đợc vật hs A dùng F1= 40 N hs B dïng F2 = 30 N Häc sinh C muèn kÐo vËt Êy lªn gièng hai häc sinh phải dùng dây kéo vật theo hớng có độ lớn bao nhiêu? Giải Học sinh C muèn