1 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ Câu 1: (6 điểm) 1) Những quan điểm đổi mới PPDH môn Vật lý ở trường THCS: (2 điểm, mỗi ý 0,5 đ) - Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh – phát huy tính chủ động của học sinh trong học tập. - Cải tiến, nâng cao hiệu quả các PPDH theo hướng phát huy tính tích cực chủ động của HS - Khuyến khích sử dụng các PPDH tích cực như PPDH nêu và giải quyết vấn đề, các PPDH theo quan điểm kiến tạo - Phối hợp nhiều hình thức tổ chức hoạt động học tập ngoài lớp học. 2)Ý a: 1 điểm; ý b: 2 điểm (vẽ hình đúng 1 điểm, trình bày đúng nguyên lý hoạt động 1 điểm); ý c 1 điểm. a) Nguồn điện không đổi (lấy từ bộ hạ thế); Ampe kế; Vôn kế; Biến trở; Nhiệt lượng kế; dây đốt điện trở bằng nicrom; Que khuấy; Nhiệt kế; Nước sạch; Đồng hồ bấm dây để đo thời gian; khoá K; Các dây nối. b) Mắc mạch như hình bên. Khối lượng nước m 1 , khối lượng bình nhôm m 2 , được đun nóng bằng một dây điện trở. Ampe kế chỉ cường độn dòng điện I, vôn kế chỉ hiệu điện thế U, từ đó xác định được điện trở của dây R. Dùng đồng hồ đo thời gian t, dùng nhiệt kế đo nhiệt độ đầu và sau xác định được độ tăng nhiệt độ t 0 trong thời gian đó. Tính được điện năng tiêu thụ trên R là: A = UIt. (1.1) Tính được nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó: Q = m 1 c 1 t 0 + m 2 c 2 t 0 . (1.2). So sánh (1.1) và (1.2) ta thấy Q~I 2 . c) Khi làm thí nghiệm này cần lưu ý các điểm sau: - Toàn bộ dây đốt phải được ngập hoàn toàn trong nước. - Bầu nhiệt kế ngập hoàn toàn trong nước, không chạm vào dây đốt và cũng không chạm vào đáy cốc. Câu 2: 5 điểm: Ý a 3 điểm: - Tính đúng P 1 , P 2 , P ứng với mỗi tổ hợp cho 0,5 điểm - Thay vào rút ra 0 1 2 12 1 2 0 1 0 2 P PP P P P PP P P P P 1,5 điểm a) Khi mở cả hai khoá K 1 , K 2 . Mạch điện gồm 3 điện trở mắc nối tiếp. Do đó: 2 0 1 2 3 2.1 U P R R R + Khi chỉ đóng K 1 , R 1 , R 2 bị nối tắt. Mạch chỉ còn lại R 3 nên: 2 1 3 2.2 U P R . R 1 R 2 R 3 K 1 K 2 U Hình 1. A B E C D A V K 0 C 2 + Khi chỉ đóng K 2 , R 2 , R 3 bị nối tắt. Mạch chỉ còn lại R 1 nên: 2 2 1 2.3 U P R . + Khi đóng cả hai khoá K 1 , K 2 . Mạch gồm 3 điện trở mắc song song. Công suất toả nhiệt toàn mạch là: 222 1 2 3 2.4 UUU P R R R . Từ (1) suy ra: 3 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 0 2 1 1 1 1 R R R R R R R P U U U U P P U 2 1 2 0 1 0 2 0 1 2 2 2 0 1 2 0 1 2 2 1 2 0 1 0 2 1 1 1 2.5 PP P P P P P PP R U U P P P P PP R PP P P PP Thay (2.2), (2.3), (2.5) vào (2.4), Ta được: 0 1 2 12 1 2 0 1 0 2 P PP P P P PP P P P P . Ý b: cho 2 điểm, đặt đúng mỗi câu hỏi cho 0,5 đ b) Bài tập này học sinh có thể gặp khó khăn ở chỗ nhận biết cách mắc các điện trở trong từng trường hợp. Hệ thống câu hỏi giúp học sinh khắc phục khó khăn: 1/ Khi cả hai khoá đều mở, ta có thể bỏ đi những đoạn nào? Vẽ lại hình trong trường hợp này. 2/ Khi chỉ đóng K 1 thì dòng điện chỉ có thể đi qua điện trở nào? 3/ Khi chỉ đóng K 2 thì dòng điện chỉ có thể đi qua điện trở nào? 4/ Khi đóng cả hai khoá thì những điểm nào trên hình vẽ có thể nhập lại với nhau? Vẽ lại hình trong trường hợp này. Câu 3: 5 điểm - Xác định đúng các đoạn của đồ thị tương ứng với các quá trình trao đổi nhiệt: 2 điểm - Viết đúng các phương trình cân bằng nhiệt, tính đúng kết quả cho 3 điểm Sự có mặt của đoạn nằm ngang trên đồ thị tương ứng với nhiệt độ - 20 0 C xác nhận rằng chính ở nhiệt độ này xảy ra sự nóng chảy của chất chưa biết. Đoạn nằm ngang ở 0 0 C tương ứng với quá trình tan băng. Từ đồ thị ta nhận thấy rằng để làm nóng chất chứa trong bình từ nhiệt độ ban đầu t 1 = - 40 0 C đến nhiệt độ t 2 = - 20 0 C đòi hỏi thời gian 1 = 1 phút = 60 giây. Khi đó từ bộ làm nóng thu được một nhiệt lượng bằng P 1 , Trong đó P là công suất của bộ làm nóng. Ta viết phương trình cân bằng nhiệt cho quá trình này. 2 1 1 3.1 b c c m t t P . Trong đó m = 1 kg. 1 2 3 4 5 t, 0 C , phút -40 -20 0 Hình 2 3 Để làm nóng chảy hoàn toàn chất rắn chưa biết (quá trình này diễn ra trong thời gian 2 5 3 phút = 100 giây) cần một nhiệt lượng là: m = P 2 (3.2). Chia (2) cho (1) ta tìm được nhiệt nóng chảy riêng cần tìm của chất chưa biết là: 5 2 21 1 10 / b c c t t J kg . Sự làm nóng tiếp theo của hỗn hợp của băng và thể nóng chảy của chất chưa biết đến nhiệt độ t 3 = 0 0 C xẩy ra trong thời gian 3 4 3 phút = 80 giây. Phương trình cân bằng nhiệt cho quá trình này là: (c b + c’)m((t 3 – t 2 ) = P 3 . (3.3). Trong đó c’ là nhiệt dung riêng của chất chưa biết ở trạng thái nóng chảy. So sánh (3) và (1) ta được: 3 3 21 3 2 1 ' 2.10 / . bb tt c c c c J kg K tt . Câu 4: 4 điểm (Thí sinh có thể giải bằng nhiều cách) Kí hiệu s là khoảng cách AB, v 0 là vận tốc dòng nước và giả sử dòng nước chảy từ B đến A. Vận tốc xuồng mày đối với bờ sông là (v 2 + v 0 ); còn vận tốc của ca nô đối với bờ sông khi chạy từ A đến B là (v 1 – v 0 ) và khi chạy từ B đến A là (v 1 + v 0 ). Khoảng thời gian xuồng máy đi từ B đến A là 1 20 s t vv . Thời gian ca nô đi được 4 lần khoảng cách AB là: 2 1 0 1 0 2 ss t v v v v . Theo giả thiết: t 1 = t 2 , suy ra phương trình: 1 22 0 1 0 1 2 1 1 118,5 / 4 4 0 1,5 / v km h v v v v v v v km h . Loại nghiệm: -118,5 km/h, vì với vận tốc này của dòng sông thì cả xuồng máy lẫn canô không thể đi ngược dòng. Vậy v 1 = -1,5 km/h: Dòng nước chảy từ A đến B với vận tốc 1,5 km/h. (Thí sinh có lời giải khác và đúng thì vẫn cho điểm tối đa). . gian ca nô đi được 4 lần khoảng cách AB là: 2 1 0 1 0 2 ss t v v v v . Theo giả thi t: t 1 = t 2 , suy ra phương trình: 1 22 0 1 0 1 2 1 1 118,5 / 4 4 0 1,5 / v km h v v v v