SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KÌ THI CHỌN GIÁO VIÊN DẠY GIỎI TỈNH CẤP THPT CHU KÌ 2008 – 2011 Đề thi môn: Vật lí (Đề gồm 01 trang) Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (6 điểm) a) Mục đích của việc đổi mới phương pháp dạy học là thay đổi lối dạy học truyền thụ một chiều sang dạy học theo “phương pháp dạy học tích cực”, thầy (cô) hãy nêu những đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học tích cực. b) Hãy nêu các yêu cầu khi tiến hành thí nghiệm biểu diễn trong quá trình giảng dạy vật lý phổ thông. c) Có thể sử dụng bộ thí nghiệm quang học thực hành trang bị cho lớp 11 để thực hiện được những thí nghiệm nào (kể cả thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực hành cho chương trình chuẩn và chương trình nâng cao)? d) Thầy (cô) hãy nêu trình tự các bước của thí nghiệm biểu diễn về hiện tượng phản xạ toàn phần (sử dụng bộ quang học thực hành của lớp 11). Điều đáng chú ý nhất khi thực hiện thí nghiệm này là gì? Câu 2 (6 điểm) a) Giải bài toán: Một cái bình hình trụ được treo lên một chiếc lò xo thẳng đứng có đầu trên cố định như hình 1. Khi rót nước từ từ vào bình, người ta thấy khoảng cách l từ mặt thoáng của nước trong bình đến đầu trên của lò xo không thay đổi. Hãy xác định chu kỳ dao động nhỏ của bình nước theo phương thẳng đứng khi độ cao của cột nước trong bình là h=4cm. Khối lượng của bình và lò xo không đáng kể. b) Theo thầy (cô), học sinh dễ gặp khó khăn nhất ở điểm nào khi giải bài toán này? Hãy đề xuất hệ thống các câu hỏi để định hướng và hướng dẫn học sinh vượt qua khó khăn đó. Câu 3 (4 điểm) Một tụ điện phẳng có các bản tụ dạng hình chữ nhật giống nhau, chiều cao h=20cm, được nối với hiệu điện thế U=3000V như hình 2. Tụ được nhúng vào một chất điện môi lỏng có hằng số điện môi =2 theo phương thẳng đứng với tốc độ v=2cm/s. Dòng điện chạy trong dây dẫn nối với các bản tụ trong thời gian chuyển động của các bản là bao nhiêu? Điện dung của tụ khi chưa nhúng vào chất lỏng là C=1000pF. Bỏ qua điện trở dây dẫn. Câu 4 (4 điểm) Một sợi dây mềm, mảnh, không giãn có khối lượng của mỗi đơn vị chiều dài là , được vắt qua một cái đinh đóng thẳng đứng trên mặt bàn nằm ngang sau khi luồn qua một khe hẹp S như hình 3. Một dầu dây được kéo với lực F không đổi và chuyển động đều với tốc độ v. Khi đó hai nhánh sợi dây tạo với nhau một góc . Tính hợp của áp lực mà sợi dây tác dụng lên đinh nếu bỏ qua ma sát giữa dây và đinh, giữa dây và mặt bàn. Hết Hình 1 l h U Hình 2 v S F Hình 3 ĐỀ THI CHÍNH THỨC 1 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KÌ THI CHỌN GIÁO VIÊN DẠY GIỎI TỈNH CẤP THPT CHU KÌ 2008 – 2011 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: Vật lý (Hướng dẫn chấm này gồm có 05 trang) Câu 1 (6 điểm) a) Các đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học tích cực: (1,5 điểm) * Dạy học tăng cường phát huy tính tính tự tin, tích cực, chủ động, sáng tạo thông qua tổ chức thực hiện các hoạt động học tập của học sinh: * Dạy học chú trọng rèn luyện phương pháp và phát huy năng lực tự học của học sinh. * Dạy học phân hóa kết hợp với hợp tác. (Tham khảo thêm tài liệu hướng dẫn thực hiện chương trình, sách giáo khoa Vật lý 12, trang 8). Nêu được 3 ý trên cho 1,5 điểm. b) Các yêu cầu đối với thí nghiệm biểu diễn: (1,25 điểm) * Phải gắn liền hữu cơ với bài giảng. * Phải ngắn gọn hợp lý. * Phải đủ sức thuyết phục. * Phải đảm bảo cả lớp quan sát được. * Phải bảo đảm an toàn. (Chỉ yêu cầu nêu được và không cần giải thích, tài liệu đã dẫn lớp 11, trang 186) c) Các thí nghiệm có thể thực hiện được nhờ bộ quang học biểu diễn: (1,75 điểm) * Chứng minh định luật khúc xạ ánh sáng, xác định chiết suất của môi trường trong suốt (thí nghiệm biểu diễn). * Chứng minh hiện tương phản xạ toàn phần, góc tới giới hạn (thí nghiệm biểu diễn). * Chứng minh đường truyền của tia sáng khúc xạ qua lăng kính, góc lêch cực tiểu (thí nghiệm biểu diễn). * Chứng minh đường truyền của tia sáng khúc xạ qua thấu kính hội tụ hoặc phân kì (thí nghiệm biểu diễn). * Chứng minh đường truyền của tia khúc xạ qua hệ thấu kính (thí nghiệm biểu diễn). * Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì (thí nghiệm thực hành). * Xác định chiết suất của nước (thí nghiệm thực hành cho chương trình nâng cao). d) Trình tự các bước thí nghiệm biểu diễn về phản xạ toàn phần: (1 điểm) * Lắp ráp dụng cụ theo hướng dẫn. * Quay đĩa chia độ để tăng dần góc tới, quan sát sự tăng theo của góc khúc xạ và sự thay đổi độ sáng của các tia phản xạ và khúc xạ. * Khi góc khúc xạ đạt tới 90 0 thì ghi nhận góc tới i 0 . * Tiếp tục tăng góc tới và quan sát sự biến mất của tia khúc xạ và tia phản xạ toàn phần. * So sánh 1/sini 0 với n để rút ra kết luận. Điểm cần chú ý nhất trong thí nghiện này là phải đặt tâm của bán trụ phải trùng với tâm của đĩa chia độ. Khi chiếu tia tới vào mặt trụ phải hướng tới tâm chung này. (0,5 điểm) *** Câu 2 (6 điểm) a) Giải: Gọi là khối lượng riêng của nước, S là diện tích tiết diện trong của bình. Khi đổ thêm vào bình một lượng nước có độ cao h thì lò xo cũng phải bị dãn thêm một đoạn h (để độ cao của mặt thoáng không thay đổi). 1 điểm 2 Từ đó xác định được độ cứng của lò xo: gSkhkghS 1 điểm Khi độ cao của cột nước trong bình là h thì khối lượng của nó là: .hSm 0,5 điểm Nên chu kỳ dao động nhỏ của bình theo phương đứng là: .222 g h gS hS k m T 0,25 điểm Thay giá trị của h, tính được: ).(4,0 sT 0,25 điểm b) Khó khăn lớn nhất có thể là: Về bản chất của hiện tượng vật lý, học sinh không hiểu được tại sao khi đổ nước vào bình mà vị trí mặt thoáng không thay đổi, các dữ kiện cho có vẻ không gắn kết với nhau. Ứng với mặt kỹ thuật tính toán, học sinh không tìm được cách xác định độ cứng của lò xo. 1 điểm * Câu hỏi định hướng: - Tại sao khi đổ thêm nước thì độ cao của mực nước trong bình không thay đổi? 0,5 điểm * Câu hỏi gợi ý: - Nếu giữ bình cố định, tức lò xo không dãn ra thì khi đổ thêm nước, thì mực nước trong bình thay đổi thế nào? (=> đổ thêm nước thì mực nước phải dâng lên). - Thực tế là mực nước không thay đổi vị trí. Vậy có thể kết luận gì về mối quan hệ giữa độ dãn của lò xo và độ cao cột nước mới đổ thêm? ( => lò xo phải dãn ra một đoạn đúng bằng độ dâng lên của cột nước). - Từ đó có thể tìm được mối quan hệ giữa độ tăng của lực đàn hồi lò xo và độ tăng trọng lượng của cột nước không? ( => viết được biểu thức cân bằng lực hkghS ). Ở câu hỏi này, tùy theo năng lực học sinh mà có thể chia chi tiết hơn. Từ biểu thức đã rút ra sẽ xác định được độ cứng lò xo. 1,5 điểm *** Câu 3 (4 điểm) Gọi a là bề rộng của mỗi bản thì điện dung của tụ khi chưa nhúng vào chất lỏng: . 4 . d k ah C Điện tích trên tụ khi đó: .CUq 0,5 điểm Khi nhúng vào chất lỏng, phần nằm ngoài không khí có điện dung: . 4 . )( 1 d k tvha C 0,5 điểm Điện dung của phần nằm trong chất lỏng: . 4 . . 2 d k tav C 0,5 điểm Tại thời điểm đó, điện dung của hệ: .)1(1' 21 h tv CCCC 1 điểm Điện tích của tụ khi đó: UCq '' 0,5 điểm 3 Trong thời gian t, điện lượng chuyển trong mạch: .)1()'(' h tv CUUCCqqq 0,5 điểm Cường độ dòng điện trong mạch: .3,0)(10.3 )1( 7 AA h vCU t q I 0,5 điểm *** Câu 4 (4 điểm) Do dây chuyển động đều, giữa dây và đinh không có ma sát nên lực ma sát giữa dây và khe S cũng bằng F. 0,5 điểm Xét phần dây tiếp xúc với đinh: Gọi m là khối lượng phần này, t là thời gian chuyển động của một điểm từ khi tiếp xúc với đinh đến khi rời khỏi đinh thì: .tvm 1,5 điểm Trong thời gian t, phần dây m thu được gia tốc: . 2 cos2 t v t v a 0,5 điểm Hướng của gia tốc trùng với đường phân giác của góc . Hợp của sức căng hai nhánh dây tác dụng lên đinh là . 2 cos2 F Nên áp dụng định luật II Niu tơn cho phần dây tiếp xúc với đinh: . 2 cos2 2 cos2 . 2 cos2. 2 v t v tvQFam 1 điểm Từ đó tính được phản lực của đinh tác dụng lên dây: . 2 cos)(2 2 vFQ Đây cũng chính là độ lớn của áp lực mà dây tác dụng lên đinh. 0,5 điểm Chú ý: Nếu giải các bài toán theo các phương pháp khác với đáp án mà đúng và biện luận chặt chẽ thì vẫn cho điểm tối đa. F F N Q . S F Hình 3 ĐỀ THI CHÍNH THỨC 1 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KÌ THI CHỌN GIÁO VIÊN DẠY GIỎI TỈNH CẤP THPT CHU KÌ 2008 – 2011 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: Vật lý (Hướng dẫn chấm. GD&ĐT NGHỆ AN KÌ THI CHỌN GIÁO VIÊN DẠY GIỎI TỈNH CẤP THPT CHU KÌ 2008 – 2011 Đề thi môn: Vật lí (Đề gồm 01 trang) Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (6 điểm). mới phương pháp dạy học là thay đổi lối dạy học truyền thụ một chiều sang dạy học theo “phương pháp dạy học tích cực”, thầy (cô) hãy nêu những đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học tích cực.