CÁC CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ LUYỆN THI HSG - TRƯỜNG CHUYÊN HÙNG VƯƠNG

Lời nói đầu Khoa học mn màu, trí tuệ đánh giá tầm cao Bởi trí tuệ cảm hứng lịng đam mê, nhiệt huyết sẻ chia Trong Vật lý lĩnh vực mà thách thức với trí tuệ nhân loại nói chung nhà Vật lý riêng chứa đựng nhiều chơng gai Điểm lại nhà khoa học cho đóng góp nhiều nhất, ảnh hưởng nhiều nhất, tiếng thiếu nhà vật lý thiên tài từ cổ chí kim Cho dù thiên tài hay vĩ đại, nhà vật lý với áo sơ mi bình thường phố, hay chí giáo viên vật lý đóng vai trị “thày tu” giảng vật lý cho học sinh họ có chung đặc điểm - niềm vui làm vật lý, sẻ chia ý thưởng mà họ gặp phải; tất họ trải qua thời học sinh học sinh Tất họ hay nhiều trăn trở vấn đề đó, cho dù ngây thơ đến vĩ đại, điên rồ đến làm người khác phải phát cáu, hay đơn giản vấn đề, toán mức độ phổ thông mà lúc câu trả lời thoả đáng Khoa học nói chung hình thành sở sẻ chia ý tưởng, niềm vui ý tưởng mới, khía cạnh phát Vật lý vậy, cấp độ tất tạo sân chơi cho riêng Giới hạn hoạt động vật lý phổ thông, có thi cấp trường, cấp tỉnh (thành phố), cấp quốc gia, khu vực quốc tế Chúng ta có nỗ lực lớn đường tìm đến niềm đam mê, khí phách người yêu vật lý cách tạo giao lưu hữu Giao lưu trường phổ thông tỉnh; giao lưu học sinh chuyên tỉnh với nhau; hay giao lưu trường phổ thông nước nhiều tên gọi khác nhiều hình thức giao lưu Tất hoạt động sở siết chặt tình đồn kết, nới rộng vòng tay, chia sẻ ý tưởng, kinh nghiệm học tập lối sống Trong khuân khổ Trại hè Hùng Vương cố gắng nhiều trì phát huy tính tích cực mang ý nghĩa Góp phần làm cho hoạt động giao lưu trường THPT chuyên trung du, miền núi phía Bắc ý nghĩa, đa dạng, phong phú Trại Hè xin biên tập số viết, đề thi tác giả, trường chuyên tỉnh thành tập Kỷ yếu Trại hè Hùng Vương lần thứ sáu - 2010 Đó thực đóng góp tâm huyết, sẻ chia mang tính cộng đồng mà người yêu Vật lý nói riêng, khoa học nói chung đồng ý cần thiết Nó thực tài liệu tham khảo thiết thực cho học sinh nói chung, người u muốn tìm hiểu sâu vật lý phổ thơng nói riêng Kỷ yếu cịn hữu ích có thêm viết đóng góp hoạt động bên lề kinh nghiệm chia sẻ giảng dạy Mong muốn xin dành lại cho tập san lần sau Hà Nội tháng 7/2010 BAN BIÊN TẬP Phần 1: CÁC BÀI VIẾT – TRAO ĐỔI KINH NGHIỆM DẠY VẬT LÝ A.1 GIỚI THIỆU MỘT SỐ BÀI TẬP PHẤN TĨNH ĐIỆN CÓ THỂ GIẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP DÙNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Th.S Bùi Tuấn Long Trường THPT chuyên Hùng Vương Phú Thọ (Bài viết có sử dụng số tư liệu đồng nghiệp) I Đặt vấn đề: Định luật bảo toàn lượng định luật đắn vật lý học - mà nhà khoa học thấy điều kiện ngặt nghèo phịng thí nghiệm Việc áp dụng định luật bảo tồn lượng nhiều nhiều toán phức tạp nhiều tượng tự nhiên làm cho vấn đề trở nên đơn giản nhiều Sau xin giới thiệu đồng nghiệp số toán tĩnh điện giải phương pháp dùng định luật bảo tồn II Một số tốn áp dụng: Bài tốn 1: Điện tích Q phân bố mặt cầu kim loại rắn tuyệt bán kính R Hãy xác định lực F tác dụng lên đơn vị diện tích mặt từ phía điện tích cịn lại Giải: Theo điều kiện mặt cầu rắn tuyệt đối nên bán kính thực khơng thể thay đổi Tuy nhiên tưởng tượng lực đẩy điện tích dấu, bán kính mặt cầu tăng lên chút ít, cụ thể lượng vô nhỏ δR Mặt cầu tích điện có tính chất tụ điện – giữ ngun điện tích mà người ta truyền cho Điện mặt cầu liên hệ với điện tích hệ thức: V = Q Mặt khác, theo định nghĩa điện dung ta có V = Q/C, suy C = 4πεε R 4πεε0R Năng lượng tụ điện W = Q 2/2C = Q2/(8πεε0R) Như tăng bán kính mặt cầu, lượng giảm lượng: ∆W = W – W’ = Q2 Q2 Q 2δR − = 8πεε R 8πεε ( R + δR) 8πεε R ( R + δR) Theo định luật bảo toàn lượng, độ biến thiên lượng công toàn phần A lực đẩy tĩnh điện yếu tố riêng rẽ mặt cầu thực Gọi F lực tác dụng lên đơn vị diện tích, ta có: A = F.4πR 2.δR Do đó: F.4πR2.δR = F= Q 2δR Từ lưu ý δR.