Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý lớp 9

Ph©n phèi ch­¬ng tr×nh bdhs giái lý 9 N¨m häc : 2010 2011 Buæi Néi dung kiÕn thøc C¸c d¹ng bµi tËp 1 Áp suất ¸p suÊt cña chÊt láng Bµi tËp vÒ ®Þnh luËt Pascal ¸p suÊt cña chÊt láng. 2 Bµi tËp vÒ m¸y Ðp dïng chÊt láng, b×nh th«ng nhau 3 Bµi tËp vÒ lùc ®Èy Asimet 4 C¸c m¸y c¬ ®¬n gi¶n Bµi tËp tæng hîp kiÕn thøc 5 Bµi tËp tæng hîp kiÕn thøc 6 ChuyÓn ®éng c¬ häc D¹ng 1: §Þnh thêi ®iÓm vµ vÞ trÝ gÆp nhau cña c¸c chuyÓn ®éng D¹ng 2: Bµi to¸n vÒ tÝnh qu•ng ®­êng ®i cña chuyÓn ®éng 7 D¹ng3 : X¸c ®Þnh vËn tèc cña chuyÓn ®éng D¹ng 4: TÝnh vËn tèc trung b×nh cña chuyÓn ®éng kh«ng ®Òu 8 NhiÖt häc Bµi tËp tæng hîp kiÕn thøc 9 Bµi tËp tæng hîp kiÕn thøc 10 Bµi tËp tæng hîp kiÕn thøc 11 §iÖn häc §o¹n m¹ch nèi tiÕp m¹ch song song 12 §o¹n m¹ch hçn hîp 13 §iÖn trë biÕn trë 14 C«ng vµ c«ng suÊt ®iÖn 15 §Þnh luËt Jun Len x¬ 16 Quang häc G­¬ng 17 ThÊu kÝnh 18 Lµm quen mét sè ®Ò tæng hîp 19 Lµm quen mét sè ®Ò tæng hîp A ¸p suÊt cña chÊt láng vµ chÊt khÝ I Tãm t¾t lý thuyÕt. 1 §Þnh nghÜa ¸p suÊt: ¸p suÊt cã gi¸ trÞ b»ng ¸p lùc trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch bÞ Ðp. Trong ®ã: F: ¸p lùc lµ lùc t¸c dông vu«ng gãc víi mÆt bÞ Ðp. S: DiÖn tÝch bÞ Ðp (m2 ) P: ¸p suÊt (Nm2). 2 §Þnh luËt Paxcan. ¸p suÊt t¸c dông lªn chÊt láng (hay khÝ) ®ùng trong b×nh kÝn ®­îc chÊt láng (hay khÝ) truyÒn ®i nguyªn vÑn theo mäi h­íng. 3 M¸y dïng chÊt láng: S,s: DiÖn tÝch cña Pit«ng lín, Pitt«ng nhá (m2) f: Lùc t¸c dông lªn Pit«ng nhá. (N) F: Lùc t¸c dông lªn Pit«ng lín (N) V× thÓ tÝch chÊt láng chuyÓn tõ Pit«ng nµy sang Pit«ng kia lµ nh­ nhau do ®ã: V = S.H = s.h (H,h: ®o¹n ®­êng di chuyÓn cña Pit«ng lín, Pit«ng nhá) Tõ ®ã suy ra: 4 ¸p suÊt cña chÊt láng. a) ¸p suÊt do cét chÊt láng g©y ra t¹i mét ®iÓm c¸ch mÆt chÊt láng mét ®o¹n h. P = h.d = 10 .D . h Trong ®ã: h lµ kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm tÝnh ¸p suÊt ®Õn mÆt chÊt láng (®¬n vÞ m) d, D träng l­îng riªng (Nm3); Khèi l­îng riªng (Kgm3) cña chÊt láng P: ¸p suÊt do cét chÊt láng g©y ra (Nm2) b) ¸p suÊt t¹i mét ®iÓm trong chÊt láng.P = P0 + d.h Trong ®ã: P0: ¸p khÝ quyÓn (Nm2); d.h: ¸p suÊt do cét chÊt láng g©y ra; P: ¸p suÊt t¹i ®iÓm cÇn tÝnh) 5 B×nh th«ng nhau. B×nh th«ng nhau chøa cïng mét chÊt láng ®øng yªn, mùc chÊt láng ë hai nh¸nh lu«n lu«n b»ng nhau. B×nh th«ng nhau chøa nhiÒu chÊt láng kh¸c nhau ®øng yªn, mùc mÆt tho¸ng kh«ng b»ng nhau nh­ng c¸c ®iÓm trªn cïng mÆt ngang (trong cïng mét chÊt láng) cã ¸p suÊt b»ng nhau. (h×nh bªn) 6 Lùc ®Èy Acsimet. F = d.V d: Träng l­îng riªng cña chÊt láng hoÆc chÊt khÝ (Nm3) V: ThÓ tÝch phÇn ch×m trong chÊt láng hoÆc chÊt khÝ (m3) F: lùc ®Èy Acsimet lu«n h­íng lªn trªn (N) F < P vËt ch×m F = P vËt l¬ löng (P lµ träng l­îng cña vËt) F > P vËt næi II Bµi tËp: (I) Bµi tËp vÒ ®Þnh luËt Pascal ¸p suÊt cña chÊt láng. Ph­¬ng ph¸p gi¶i:

GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS Phân phối chơng trình bdhs giỏi lý 9 Năm học : 2010 - 2011 Buổi Nội dung - kiến thức Các dạng bài tập 1 p sut áp suất của chất lỏng Bài tập về định luật Pascal - áp suất của chất lỏng. 2 Bài tập về máy ép dùng chất lỏng, bình thông nhau 3 Bài tập về lực đẩy Asimet 4 Các máy cơ đơn giản Bài tập tổng hợp kiến thức 5 Bài tập tổng hợp kiến thức 6 Chuyển động cơ học Dạng 1: Định thời điểm và vị trí gặp nhau của các chuyển động Dạng 2: Bài toán về tính quãng đờng đi của chuyển động 7 Dạng3 : Xác định vận tốc của chuyển động Dạng 4: Tính vận tốc trung bình của chuyển động không đều 8 Nhiệt học Bài tập tổng hợp kiến thức 9 Bài tập tổng hợp kiến thức 10 Bài tập tổng hợp kiến thức 11 Điện học Đoạn mạch nối tiếp - mạch song song 12 Đoạn mạch hỗn hợp 13 Điện trở - biến trở 14 Công và công suất điện 15 Định luật Jun - Len xơ 16 Quang học Gơng 17 Thấu kính 18 Làm quen một số đề tổng hợp 19 Làm quen một số đề tổng hợp Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu 1 GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS A- áp suất của chất lỏng và chất khí I - Tóm tắt lý thuyết. 1/ Định nghĩa áp suất: áp suất có giá trị bằng áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép. S F P = Trong đó: - F: áp lực là lực tác dụng vuông góc với mặt bị ép. - S: Diện tích bị ép (m 2 ) - P: áp suất (N/m 2 ). 2/ Định luật Paxcan. áp suất tác dụng lên chất lỏng (hay khí) đựng trong bình kín đợc chất lỏng (hay khí) truyền đi nguyên vẹn theo mọi hớng. 3/ Máy dùng chất lỏng: s S f F = - S,s: Diện tích của Pitông lớn, Pittông nhỏ (m 2 ) - f: Lực tác dụng lên Pitông nhỏ. (N) - F: Lực tác dụng lên Pitông lớn (N) Vì thể tích chất lỏng chuyển từ Pitông này sang Pitông kia là nh nhau do đó: V = S.H = s.h (H,h: đoạn đờng di chuyển của Pitông lớn, Pitông nhỏ) Từ đó suy ra: H h f F = 4/ áp suất của chất lỏng. a) áp suất do cột chất lỏng gây ra tại một điểm cách mặt chất lỏng một đoạn h. P = h.d = 10 .D . h Trong đó: h là khoảng cách từ điểm tính áp suất đến mặt chất lỏng (đơn vị m) d, D trọng lợng riêng (N/m 3 ); Khối lợng riêng (Kg/m 3 ) của chất lỏng P: áp suất do cột chất lỏng gây ra (N/m 2 ) b) áp suất tại một điểm trong chất lỏng.P = P 0 + d.h Trong đó: P 0 : áp khí quyển (N/m 2 ); d.h: áp suất do cột chất lỏng gây ra; P: áp suất tại điểm cần tính) 5/ Bình thông nhau. - Bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng ở hai nhánh luôn luôn bằng nhau. - Bình thông nhau chứa nhiều chất lỏng khác nhau đứng yên, mực mặt thoáng không bằng nhau nhng các điểm trên cùng mặt ngang (trong cùng một chất lỏng) có áp suất bằng nhau. (hình bên) Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu 2 GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS = += += BA B A PP hdPP hdPP 220 110 . . 6/ Lực đẩy Acsimet. F = d.V - d: Trọng lợng riêng của chất lỏng hoặc chất khí (N/m 3 ) - V: Thể tích phần chìm trong chất lỏng hoặc chất khí (m 3 ) - F: lực đẩy Acsimet luôn hớng lên trên (N) F < P vật chìm F = P vật lơ lửng (P là trọng lợng của vật) F > P vật nổi II- Bài tập: (I)- Bài tập về định luật Pascal - áp suất của chất lỏng. Phơng pháp giải: Xét áp suất tại cùng một vị trí so với mặt thoáng chất lỏng hoặc xét áp suất tại đáy bình. Bài 1: Trong một bình nớc có một hộp sắt rỗng nổi, dới đáy hộp có một dây chỉ treo 1 hòn bi thép, hòn bi không chạm đáy bình. Độ cao của mực nớc sẽ thay đổi thế nào nếu dây treo quả cầu bị đứt. Giải : Gọi H là độ cao của nớc trong bình. Khi dây cha đứt áp lực tác dụng lên đáy cốc là: F 1 = d 0 .S.H Trong đó: S là diện tích đáy bình. d 0 là trọng lợng riêng của nớc. Khi dây đứt lực ép lên đáy bình là: F 2 = d 0 Sh + F bi Với h là độ cao của nớc khi dây đứt. Trọng lợng của hộp + bi + nớc không thay đổi nên F 1 = F 2 hay d 0 S.H = d 0 .S.h +F bi Vì bi có trọng lợng nên F bi > 0 =>d.S.h <d.S.H => h <H => mực nớc giảm. Bài 2: Hai bình giống nhau có dạng hình nón cụt (hình vẽ) nối thông đáy, có chứa nớc ở nhiệt độ thờng. Khi khoá K mở, mực nớc ở 2 bên ngang nhau. Ngời ta đóng khoá K và đun nớc ở bình B. Vì vậy mực nớc trong bình B đợc nâng cao lên 1 chút. Hiện tợng xảy ra nh thế nào nếu sau khi đun nóng nớc ở bình B thì mở khoá K ? Cho biết thể tích hình nón cụt tính theo công thức V = 3 1 h ( s = sS + S ) Giải : Xét áp suất đáy bình B. Trớc khi đun nóng P = d . h Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu 3 A B GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS Sau khi đun nóng P 1 = d 1 h 1 .Trong đó h, h 1 là mực nớc trong bình trớc và sau khi đun. d,d 1 là trọng lợng riêng của nớc trớc và sau khi đun. => h h d d dh hd P P 11 11 1 .== Vì trọng lợng của nớc trớc và sau khi đun là nh nhau nên : d 1 .V 1 = dV => 1 1 V V d d = (V,V 1 là thể tích nớc trong bình B trớc và sau khi đun ) Từ đó suy ra: h h SsSsh SsSsh h h V V P P 1 111 1 1 1 . )( 3 1 )( 3 1 . ++ ++ == => 11 1 SsSs SsSs P P ++ ++ = Vì S < S 1 => P > P 1 Vậy sự đun nóng nớc sẽ làm giảm áp suất nên nếu khóa K mở thì nớc sẽ chảy từ bình A sang bình B. Bài 3 : Ngời ta lấy một ống xiphông bên trong đựng đầy nớc nhúng một đầu vào chậu nớc, đầu kia vào chậu đựng dầu. Mức chất lỏng trong 2 chậu ngang nhau. Hỏi nớc trong ống có chảy không, nếu có chảy thì chảy theo hớng nào ? Giải : Gọi P 0 là áp suất trong khí quyển, d 1 và d 2 lần lợt là trọng lợng riêng của nớc và dầu, h là chiều cao cột chất lỏng từ mặt thoáng đến miệng ống. Xét tại điểm A (miệng ống nhúng trong nớc ) P A = P 0 + d 1 h Tại B ( miệng ống nhúng trong dầu P B = P 0 + d 2 h Vì d 1 > d 2 => P A > P B . Do đó nớc chảy từ A sang B và tạo thành 1 lớp nớc dới đáy dầu và nâng lớp dầu lên. Nớc ngừng chảy khi d 1 h 1 = d 2 h 2 . B i 4 : Hai hình trụ A và B đặt thẳng đứng có tiết diện lần l- ợt là 100cm 2 và 200cm 2 đợc nối thông đáy bằng một ống nhỏ qua khoá k nh hình vẽ. Lúc đầu khoá k để ngăn cách hai bình, sau đó đổ 3 lít dầu vào bình A, đổ 5,4 lít nớc vào bình B. Sau đó mở khoá k để tạo thành một bình thông nhau. Tính độ cao mực chất lỏng ở mỗi bình. Cho biết trọng lợng riêng của dầu và của nớc lần lợt là: d 1 =8000N/m 3 ; d 2 = 10 000N/m 3 ; Gii: Gọi h 1 , h 2 là độ cao mực nớc ở bình A và bình B khi đã cân bằng. S A .h 1 +S B .h 2 =V 2 100 .h 1 + 200.h 2 =5,4.10 3 (cm 3 ) h 1 + 2.h 2 = 54 cm (1) Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu 4 N ớc Dầu B A k B A k B A k h 1 h 2 GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS Độ cao mực dầu ở bình B: h 3 = )(30 100 10.3 3 1 cm S V A == . áp suất ở đáy hai bình là bằng nhau nên. d 2 h 1 + d 1 h 3 = d 2 h 2 10000.h 1 + 8000.30 = 10000.h 2 h 2 = h 1 + 24 (2) Từ (1) và (2) ta suy ra: h 1 +2(h 1 +24 ) = 54 h 1 = 2 cm h 2 = 26 cm Bài 5 : Một chiếc vòng bằng hợp kim vàng và bạc, khi cân trong không khí có trọng lợng P 0 = 3N. Khi cân trong nớc, vòng có trọng lợng P = 2,74N. Hãy xác định khối lợng phần vàng và khối lợng phần bạc trong chiếc vòng nếu xem rằng thể tích V của vòng đúng bằng tổng thể tích ban đầu V 1 của vàng và thể tích ban đầu V 2 của bạc. Khối lợng riêng của vàng là 19300kg/m 3 , của bạc 10500kg/m 3 . Gii: Gọi m 1 , V 1 , D 1 ,là khối lợng, thể tích và khối lợng riêng của vàng. Gọi m 2 , V 2 , D 2 ,là khối lợng, thể tích và khối lợng riêng của bạc. - Khi cân ngoài không khí. P 0 = ( m 1 + m 2 ).10 (1) - Khi cân trong nớc. P = P 0 - (V 1 + V 2 ).d = 10 2 2 1 1 21 ++ D D m D m mm = + 2 2 1 1 11.10 D D m D D m (2) Từ (1) và (2) ta đợc. 10m 1 .D. 12 11 DD =P - P 0 . 2 1 D D và 10m 2 .D. 21 11 DD =P - P 0 . 1 1 D D Thay số ta đợc m 1 =59,2g và m 2 = 240,8g. (II) . Bài tập về máy ép dùng chất lỏng, bình thông nhau. Giải : Chọn điểm tính áp suất ở mặt d- ới của pitông 2 Khi cha đặt quả cân thì: )1( 2 2 0 1 1 S m hD S m =+ ( D 0 là khối lợng riêng của nớc ) Khi đặt vật nặng lên pitông lớn thì : 2 2 11 1 2 2 1 1 S m S m S m S m S mm =+=>= + (2) Trừ vế với vế của (1) cho (2) ta đợc : hSDmhD S m 100 1 == Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu Bài 1: Bình thông nhau gồm 2 nhánh hình trụ có tiết diện lần lợt là S 1 , S 2 và có chứa nớc.Trên mặt nớc có đặt các pitông mỏng, khối lợng m 1 và m 2 . Mực nớc 2 bên chênh nhau 1 đoạn h. a) Tìm khối lợng m của quả cân đặt lên pitông lớn để mực nớc ở 2 bên ngang nhau. b) Nếu đặt quả cân trên sang pitông nhỏ thì mực nớc lúc bây giờ sẽ chênh nhau 1 đoạn h bao nhiêu. 5 h S 1 S 2 B A GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS b) Nếu đặt quả cân sang pitông nhỏ thì khi cân bằng ta có: 22 2 0 1 1 S m S m HD S m +=+ (3) Trừ vế với vế của (1) cho (3) ta đợc : D 0 h D 0 H = - 2 0 2 )( S m DhH S m = h S S H S hSD DhH )1()( 2 1 2 10 0 +== Bài 2: Cho 2 bình hình trụ thông với nhau bằng một ống nhỏ có khóa thể tích không đáng kể. Bán kính đáy của bình A là r 1 của bình B là r 2 = 0,5 r 1 (Khoá K đóng). Đổ vào bình A một lợng nớc đến chiều cao h 1 = 18 cm, sau đó đổ lên trên mặt nớc một lớp chất lỏng cao h 2 = 4 cm có trọng lợng riêng d 2 = 9000 N/m 3 và đổ vào bình B chất lỏng thứ 3 có chiều cao h 3 = 6 cm, trọng lợng riêng d 3 = 8000 N/ m 3 ( trọng lợng riêng của nớc là d 1 =10.000 N/m 3 , các chất lỏng không hoà lẫn vào nhau). Mở khoá K để hai bình thông nhau. Hãy tính: a) Độ chênh lệch chiều cao của mặt thoáng chất lỏng ở 2 bình. b) Tính thể tích nớc chảy qua khoá K. Biết diện tích đáy của bình A là 12 cm 2 Giải: a) Xét điểm N trong ống B nằm tại mặt phân cách giữa nớc và chất lỏng 3. Điểm M trong A nằm trên cùng mặt phẳng ngang với N. Ta có: xdhdhdPP mN 12233 +== ( Với x là độ dày lớp nớc nằm trên M) => x = cm d hdhd 2,1 10 04,0.10.906,0.10.8 4 33 1 2233 = = Vậy mặt thoáng chất lỏng 3 trong B cao hơn mặt thoáng chất lỏng 2 trong A là: cmxhhh 8,0)2,14(6)( 23 =+=+= b) Vì r 2 = 0,5 r 1 nên S 2 = 2 2 1 3 4 12 2 cm S == Thể tích nớc V trong bình B chính là thể tích nớc chảy qua khoá K từ A sang B: V B =S 2 .H = 3.H (cm 3 ) Thể tích nớc còn lại ở bình A là: V A =S 1 (H+x) = 12 (H +1,2) cm 3 Thể tích nớc khi đổ vào A lúc đầu là: V = S 1 h 1 = 12.18 = 126 cm 3 vậy ta có: V = V A + V B => 216 = 12.(H + 1,2) + 3.H = 15.H + 14,4 Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu 6 h 1 h 2 h 3 K h 2 h 3 h x M N (2) (1) (3) A B GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS => H = cm44,13 15 4,14216 = Vậy thể tích nớc V B chảy qua khoá K là: V B = 3.H = 3.13,44 = 40,32 cm 3 (III) .Bài tập về lực đẩy Asimet: Ph ơng pháp giải: - Dựa vào điều kiện cân bằng: Khi vật cân bằng trong chất lỏng thì P = F A P: Là trọng lợng của vật, F A là lực đẩy acsimet tác dụng lên vật (F A = d.V). Bài 1: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm 2 cao h = 10 cm. Có khối lợng m = 160 g a) Thả khối gỗ vào nớc.Tìm chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nớc. Cho khối l- ợng riêng của nớc là D 0 = 1000 Kg/m 3 b) Bây giờ khối gỗ đợc khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện S = 4 cm 2 , sâu h và lấp đầy chì có khối lợng riêng D 2 = 11 300 kg/m 3 khi thả vào trong nớc ngời ta thấy mực nớc bằng với mặt trên của khối gỗ. Tìm độ sâu h của lỗ Giải: a) Khi khối gỗ cân bằng trong nớc thì trọng lợng của khối gỗ cân bằng với lực đẩy Acsimet. Gọi x là phần khối gỗ nổi trên mặt nớc, ta có. P = F A 10.m =10.D 0 .S.(h-x) cm SD m 6 . -h x 0 == b) Khối gỗ sau khi khoét lổ có khối lợng là . m 1 = m - m = D 1 .(S.h - S. h) Với D 1 là khối lợng riêng của gỗ: hS m . D 1 = hS hS . . ) Khối lợng m 2 của chì lấp vào là: hSDm = . 22 Khối lợng tổng cộng của khối gỗ và chì lúc này là M = m 1 + m 2 = m + (D 2 - Sh m ).S.h Vì khối gỗ ngập hoàn toàn trong nớc nên. 10.M=10.D 0 .S.h cm S hS m D mhSD 5,5 ) . ( . =h ==> 2 0 = Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu 7 h x P F A h h S P F A GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS Bài 2: Hai quả cầu đặc có thể tích mỗi quả là V = 100m 3 đợc nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ không co giãn thả trong nớc (hình vẽ). Khối lợng quả cầu bên dới gấp 4 lần khối lợng quả cầu bên trên. khi cân bằng thì 1/2 thể tích quả cầu bên trên bị ngập trong nớc. Hãy tính. a) Khối lợng riêng của các quả cầu b) Lực căng của sợi dây Cho biết khối lợng của nớc là D 0 = 1000kg/m 3 Giải a) Vì 2 quả cầu có cùng thể tích V, mà P 2 = 4 P 1 => D 2 = 4.D 1 Xét hệ 2 quả cầu cân bằng trong nớc. Khi đó ta có: P 1 + P 2 = F A + F A => (2) 2 3 D D 021 D=+ T (1) v (2) suy ra: D 1 = 3/10 D 0 = 300kg/m 3 D 2 = 4 D 1 = 1200kg/m 3 B) Xét từng quả cầu: - Khi quả cầu 1 đứng cân bằng thì: F A = P 1 + T - Khi quả cầu 2 đứng cân bằng thì: F A = P 2 - T Với F A2 = 10.V.D 0 ; F A = F A /2 ; P 2 = 4.P 1 => = =+ A A FTP F TP '4 2 ' 1 1 => 5.T = F A => 5 F' A =T = 0,2 N Bài 3: Trong bình hình trụ tiết diện S 0 chứa nớc, mực nớc trong bình có chiều cao H = 20 cm. Ngời ta thả vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi thẳng đứng trong bình thì mực nớc dâng lên một đoạn h = 4 cm. a) Nếu nhấn chìm thanh trong nớc hoàn toàn thì mực nớc sẽ dâng cao bao nhiêu so với đáy? Cho khối lơng riêng của thanh và nớc lần lợt là D = 0,8 g/cm 3 , D 0 = 1 g/cm 3 . b) Tìm lực tác dụng vào thanh khi thanh chìm hoàn toàn trong nớc. Cho thể tích thanh là 50 cm 3 . Giải: a) Gọi S và l là tiết diện và chiều dài của thanh. Trọng lợng của thanh là P = 10.D.S.l. Khi thanh nằm cân bằng, phần thể tích nớc dâng lên cũng chính là phần thể tích V 1 của thanh chìm trong nớc. Do đó V 1 = S 0 .h. Do thanh cân bằng nên P = F A hay 10.D.S.l = 10.D 0 .S 0 .h => l = h S S D D 00 (1) Khi thanh chìm hoàn toàn trong nớc, nớc dâng lên 1 lợng bằng thể tích của thanh. Gọi H là phần nớc dâng lên lúc này ta có: S.l = S 0 . H (2). Từ (1) và (2) suy ra H = h D D . 0 Và chiều cao của cột nớc trong bình lúc này là cm. 25 . H H' 0 =+=+= h D D HH c) Lực tác dụng vào thanh Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu 8 F A F A P 2 P 1 T T H h S P F A S 0 S 0 H H S P F A F H GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS F = F A P = 10. V.(D 0 D) F = 10.50.10 -6 .(1000 - 800) = 0,1 N. B - Các máy cơ đơn giản. I - Tóm tắt lý thuyết 1/ Ròng rọc cố định: - Ròng rọc cố định chỉ có tác dụng làm thay đổi hớng của lực, không có tác dụng thay đổi độ lớn của lực. 2/ Ròng rọc động - Dùng ròng rọc động ta đợc lợi hai lần về lực nhng thiệt hai lần về đờng đi do đó không đợc lợi gì về công. 3/ Đòn bẩy. - Đòn bẩy cân bằng khi các lực tác dụng tỷ lệ nghịch với cánh tay đòn: 2 1 l l P F = . Trong đó l 1 , l 2 là cánh tay đòn của P và F ( Cánh tay đòn là khoảng cách từ điểm tựa đến phơng của lực). 4/ Mặt phẳng nghiêng: - Nếu ma sát không đáng kể, dùng mặt phẳng nghiêng đợc lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đờng đi, không đợc lợi gì về công. l h P F = . 5/ Hiệu suất 0 0 1 100. A A H = trong đó A 1 là công có ích A là công toàn phần A = A 1 + A 2 (A 2 là công hao phí) II- Bài tập về máy cơ đơn giản Bài 1: Tính lực kéo F trong các trờng hợp sau đây. Biết vật nặng có trọng lợng P = 120 N (Bỏ qua ma sát, khối lợng của các ròng rọc và dây ). Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu 9 F F F FFF P 4F F F F 2F 2F 4F P F F F F F F F P l F P h GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS Giải: Theo sơ đồ phân tích lực nh hình vẽ: Khi hệ thống cân bằng ta có - ở hình a) 6F = P => F = P/6 = 120/ 6 = 20 N - ở hình b) 8.F = P => F = P/8 = 120/ 8 = 15 N - ở hình c) 5.F = P => F = P/ 5 = 120/ 5 = 24 N Bài 2: Một ngời có trong lợng P = 600N đứng trên tấm ván đợc treo vào 2 ròng rọc nh hình vẽ. Để hệ thống đợc cân bằng thì ngời phải kéo dây, lúc đó lực tác dụng vào trục ròng rọc cố định là F = 720 N. Tính a) Lực do ngời nén lên tấm ván b) Trọng lợng của tấm ván Bỏ qua ma sát và khối lợng của các ròng rọc. Có thể xem hệ thống trên là một vật duy nhất. Giải: a) Gọi T là lực căng dây ở ròng rọc động. T là lực căng dây ở ròng rọc cố định. Ta có: T = 2.T; F = 2. T = 4 T T = F/ 4 = 720/ 4 = 180 N. Gọi Q là lực ngời nén lên ván, ta có: Q = P T = 600N 180 N = 420N b) Gọi P là trọng lợng tấm ván, coi hệ thống trên là một vật duy nhất, và khi hệ thống cân bằng ta có T + T = P + Q => 3.T = P + Q => P = 3. T Q => P = 3. 180 420 = 120N Vậy lực ngời nén lên tấm ván là 420N và tấm ván có trọng lợng là 120N Giải: Gọi P là trọng lợng của ròng rọc . Trong trờng hợp thứ nhất khi thanh AB Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu Bài 3: Cho hệ thống nh hình vẽ: Vật 1 có trọng l- ợng là P 1 , Vật 2 có trọng lợng là P 2 . Mỗi ròng rọc có trọng l- ợng là 1 N. Bỏ qua ma sát, khối lợng của thanh AB và của các dây treo - Khi vật 2 treo ở C với AB = 3. CB thì hệ thống cân bằng - Khi vật 2 treo ở D với AD = DB thì muốn hệ thống cân bằng phải treo nối vào vật 1 một vật thứ 3 có trọng lợng P 3 = 5N. Tính P 1 và P 2 10 1 2 A C B 1 2 A C B F F F P P 1 P 2 T T T T TT Q P P F [...]... nhiờu lớt nc ang sụi vo bao nhiờu lớt nc nhit 150C ? Ly nhit dung riờng ca nc l 4 190 J/kgK Hớng dẫn giải Gi x l khi lng nc 150C; y l khi lng nc ang sụi Ta cú : x+y= 100g (1) Nhit lng do ykg nc ang sụi ta ra :Q 1= y.4 190 (100-15) Nhit lng do xkg nc 150C to ra :Q2 = x.4 190 (35-15) Phng trỡnh cõn bng nhit:x.4 190 (35-15)=y.4 190 (100-15) (2) Gii h phng trỡnh (1) v (2) Ta c: x=76,5kg; y=23,5kg Vy phi 23,5 lớt... = MH OM 2 4 Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu P N B GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS C Chuyển động cơ học I Tóm tắt lý thuyết: 1 Chuyển động đều: - Vận tốc của một chuyển động đều đợc xác định bằng quãng đờng đi đợc trong một đơn vị thời gian và không đổi trên mọi quãng đờng đi v= S t với s: Quãng đờng đi t: Thời gian vật đi quãng đờng s v: Vận tốc 2 Chuyển động không đều: - Vận tốc trung... tổng quãng đờng ngời thứ 3 đi là S3 = v3 t = 15.4 = 60km Dạng 3: Xác định vận tốc của chuyển động Bài 1: Một học sinh đi từ nhà đến trờng, sau khi đi đợc 1/4 quãng đờng thì chợt nhớ mình quên một quyển sách nên vội trở về và đi ngay đến trờng thì trễ mất 15 a Tính vận tốc chuyển động của em học sinh, biết quãng đờng từ nhà tới trờng là s = 6km Bỏ qua thời gian lên xuống xe khi về nhà b Để đến trờng đúng... c t = 174,740C c) Nhit cui cựng ca h thng: Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu 19 GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS + Nhit lng thi nc ỏ thu vo núng chy hn tn 00C: Q = 3,4.105.0,1 = 34000(J) + Nhit lng c h thng (thau, nc, thi ng) to ra khi h 21,2 0C xung 00C: Q = (m1.c1+ m2.c2 + m3.c3 ) (21,20C - 00C) = 1 890 19, 2(J) + So sỏnh ta cú: Q > Q nờn nhit lng to ra Q mt phn lm cho thi nc ỏ tan hn... P3 1 1 = => P + P1 + P3 = P2 2 P2 2 Từ (1) và (2) ta có P1 = 9N, (2) P2 = 15N Bài 4: Cho hệ thống nh hình vẽ Góc nghiêng = 300, dây và ròng rọc là lý tởng Xác định khối lợng của vật M để hệ thống cân bằng Cho khối lợng m = 1kg Bỏ qua mọi ma sát Giải: Muốn M cân bằng thì F = P h h với = sin l l => F = P.sin 300 = P/2 (P là trọng lợng của vật M) Lực kéo của mỗi dây vắt qua ròng rọc 1 là: F1 = F P =... I một số kiến thức cơ bản: 1 Công thức tính nhiệt lợng: Q= mc(t2 - t1) : T/h vật thu nhiệt Q= mc(t1 - t2) : T/h vật tỏa nhiệt 2.Phơng trình cân bằng nhiệt: Q tỏa = Q thu Hay: mc(t1 - t2) = mc(t2 - t1) 3 Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu: Q = q.m II một số bài tập cơ bản 18 Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS Bi 1 : Dựng mt ca mỳc nc thựng cha nc A cú nhit... Hiu sut ca ng c: H = Aci 756.10 5 = = 0, 49 = 49% Atp 154.10 6 Ch 1 NH LUT ễM ON MCH NI TIP, ON MCH SONG SONG, MCH HN HP I Mt s kin thc c bn * nh lut ễm: Cng dũng in trong dõy dn t l thun vi hiu in th gia hai u dõy dn v t l nghch vi in tr ca dõy Cụng thc : I = U R * Trong on mch mc ni tip I = I1 = I2 = = In Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu 21 GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS U = U1 + U2... R1 = 15 Thay R1 vo (2) => R2 = 5 Bi 6.Trờn hỡnh 4 .9 l mt mch in cú hai cụng tc K1, K2 Cỏc in tr R1 = 12,5, R2 = 4, R3 = 6 Hiu in th hai u on mch UMN = 48,5V a) K1 úng, K2 ngt Tỡm cng dũng in qua cỏc in tr b) K1 ngt, K2 úng Cng qua R4 l 1A Tớnh R4 26 M + Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu N Hỡnh 4 .9 A A1 R1 A2 R2 Hỡnh 4.10 V 104.104.1 GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS 0 c) K1, K2 cựng úng... lm bng st cú tit din u 0,49mm2 Khi mc vo hiu in th 20V thỡ cng qua nú l 2,5A Tớnh chiu di ca dõy Bit in tr sut ca st l 9, 8.10-8m Tớnh khi lng dõy Bit khụi lng riờng ca st l 7,8 g/cm 3 GI í: Tớnh chiu di dõy st + Tớnh R theo U v I l s + Tớnh l t cụng thc : R = Thay V = S.l vo m = D.V tớnh khi lng dõy s: 40m; 0,153kg 28 Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS... phn n gin hn ca on mch c ghộp li nh th no to thnh on mch in phc tp 24 Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS 2 Cú th kim tra nhanh kt qu ca bi toỏn trờn Cỏc ỏp s phi tha món iu kin: I1+ I2+ I3= I4+ I5 = IAB = 2,4A s: 1,44A; 0,60A; 0,36A; 1 ,92 A; 0,48A Bi 5 R2 R R3 Mt on mch in mc song song nh trờn s hỡnh C 4.3 c ni vo mt ngun in 36V Cho bit: R 1=18; 1 A R2=5; . 174,74 0 C c) Nhiệt độ cuối cùng của hệ thống: Lª Xu©n §¬ng - GV THCS NguyÔn BiÓu 19 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS + Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hồn tồn ở 0 0 C:. liệu: Q = q.m II. một số bài tập cơ bản Lê Xuân Đơng - GV THCS Nguyễn Biểu 18 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ - BẬC THCS Bài 1 : Dùng một ca múc nước ở thùng chứa nước A có nhiệt độ t A . GIO N BI DNG HC SINH GII MễN VT Lí - BC THCS Phân phối chơng trình bdhs giỏi lý 9 Năm học : 2010 - 2011 Buổi Nội dung - kiến thức Các dạng bài tập 1 p