Sáng kiến kinh nghiệm phương pháp giải bài tập vật lí về khối lượng – trọng lượng khối lượng riêng trọng lượng riêng

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ VỀ: KHỐI LƯỢNG – TRỌNG LƯỢNG KHỐI LƯỢNG RIÊNG - TRỌNG LƯỢNG RIÊNG I Lí khách quan: - Do việc đổi phương pháp dạy học phát huy tính tích cực sáng tạo học sinh (giúp học sinh củng cố phát triển kiến thức có, hiểu biết ban đầu kĩ thuật hướng nghiệp để tiếp tục học THPT, TH chuyên nghiệp, học nghề vào sống lao động) - Do vai trò quan trọng môn vật lí việc cung cấp kiến thức vật lí bản, bước đầu hình thành kĩ năng, thói quen làm việc khoa học - Do mân vật lí có mối quan hệ gắn bó chặt chẽ, qua lại với môn khoa học khác II Lí chủ quan: - Do nhiều học sinh chưa tự giác làm tập chưa biết cách giải tập vật lí nói chung cụ thể tập khối lượng riêng trọng lượng riêng - Giúp em biết tự ôn tập, giải tập khối lượng riêng trọng lượng riêng - Giúp em hiểu thấu đáo kiến thức, áp dụng kiến thức vào sống - Giúp học sinh có tinh thần hợp tác việc giải tập theo nhóm, tự đề xuất phương án giải tình đề - Rèn kĩ diễn đạt xác, rõ ràng ngôn ngữ vật lí III.Mục đích yêu cầu: - Nêu được khối lượng vật cho biết lượng chất tạo nên vật - Nêu được trọng lực lực hút Trái Đất tác dụng lên vật độ lớn được gọi trọng lượng - Viết được công thức tính trọng lượng P = 10.m, nêu được ý nghĩa đơn vị đo P, m - Phát biểu được định nghĩa khối lượng riêng (D) viết được công thức tính khối lượng riêng Nêu được đơn vị đo khối lượng riêng - Nêu được cách xác định khối lượng riêng chất - Tra được bảng khối lượng riêng chất bảng khối lượng riêng nêu được ý nghĩa khối lượng riêng chất - Phát biểu được định nghĩa trọng lượng riêng (d) viết được công thức tính trọng lượng riêng Nêu được đơn vị đo trọng lượng riêng - Vận dụng được công thức tính khối lượng riêng trọng lượng riêng để giải số tập đơn giản - Rèn kĩ thu thập, xử lí thông tin, thảo luận nhóm, có ý thức học tập IV Biện pháp thực hiện: - Giáo viên phải chuẩn bị trước nội dung ôn tập dạng tập khối lượng riêng trọng lượng riêng, phương pháp giải, dự kiến tình - Học sinh phải tự ôn tập định nghĩa, công thức khối lượng, trọng lượng , khối lượng riêng, trọng lượng riêng Cụ thể: Trọng lượng khối lượng : Cần phân biệt khác khối lượng trọng lượng a) Khối lượng Giáo viên cần lưu ý học sinh vấn đề sau: - Mọi vật có khối lượng Khối lượng vật lượng chất chứa vật - Đơn vị đo khối lượng hệ thống đo lường hợp pháp nước Việt Nam kilôgam Ngoài ra, người ta dùng đơn vị khác : gam, tấn, tạ, yến, lạng nên học sinh phải nắm vững cách chuyển đổi đơn vị Ví dụ: 1kg = 000g ; 1kg = 10 lạng ; tạ = 100 kg ; = 000kg ; lạng = 100 g - Số kilôgam (số gam) ghi bên vỏ lượng chất chứa hộp hay túi đựng - Khối lượng vật không thay đổi vị trí khác Trái Đất b) Trọng lượng - Mọi vật Trái Đất giá đỡ hay dây treo bị rơi xuống đất Đó vật chịu tác dụng lực hút Trái Đất, gọi trọng lực Trọng lực có phương thẳng đứng có chiều hướng phía Trái Đất - Trong số trường hợp nhờ có trọng lực mà vật đứng yên Ví dụ : Quả cầu treo lò xo, trọng lực cân với lực kéo lò xo - Cường độ (độ lớn) trọng lực tác dụng lên vật gọi trọng lượng vật c) Mối liên hệ giữa trọng lượng khối lượng: - Công thức tính trọng lượng vật P = mg, g gia tốc rơi tự (thay đổi theo vị trí khác Trái Đất) Do đó, trọng lượng vật vị trí khác Trái Đất khác - Đối với cấp THCS để giải tập được đơn giản ta lấy g ≈10 m/s2 Vì vậy, Hệ thức trọng lượng khối lượng vật P = 10.m, đó, m khối lượng vật, có đơn vị đo kg; P trọng lượng vật, có đơn vị đo N Trọng lượng cân 0,1 kg được tính tròn N - GV cần lưu ý cho HS sử dụng công thức P = 10.m đơn vị P N đơn vị m kg Chú ý : Không được viết 1kg = 10N khối lượng trọng lượng hai đại lượng vật lí khác nhau, đo cùng đơn vị - Trong phần này, học sinh phải sử dụng thành thạo công thức P = 10.m để tính trọng lượng hay khối lượng vật biết trước đại lượng - Hệ số 10 công thức có đơn vị N/kg - Ngược lại : m = P 10 d) Các ví dụ: Ví dụ Một ô tô tải có khối lượng 2,8 có trọng lượng niutơn? Tóm tắt đề: + m = 2,8 = 800kg +P=?N Bài giải Trọng lượng ô tô tải: P = 10.m = 10.2 800 = 28 000N Vậy ô tô tải có trọng lượng 28 000N Ví dụ Một gạch có khối lượng 600g Một đống gạch 10 000 viên nặng niutơn? Tóm tắt đề: + m1 viên = 600g = 1,6 kg + P10 000 viên = ? N Bài giải Trọng lượng viên gạch: P = 10.m = 10 1,6 = 16 N Trọng lượng 10 000 viên gạch: P = 10 000.16 = 160 000N Vậy trọng lượng 10 000 viên gạch 160 000N Ví dụ3.Biết 20 thếp giấy nặng 18,4 niutơn Hỏi mỗi thếp giấy có khối lượng gam? Tóm tắt đề: P20 thếp giấy = 18,4 N m1 thếp giấy = ? g Bài giải Khối lượng 20 thếp giấy: m= P 18,4 = = 1,84 kg = 840g 10 10 Khối lượng thếp giấy: m1 thếp giấy = 1840 = 92g 20 Vậy Khối lượng thếp giấy 92gam Ví dụ Khi cân túi đường thì: a) Cân khối lượng hay trọng lượng túi đường? b) Trọng lượng hay khối lượng túi đường làm quay kim cân? Bài giải a) Cân khối lượng túi đường b) Trọng lượng túi đường làm quay kim cân Ví dụ Từ ngoặc đúng? a) Khi cân hàng hóa đem theo người lên máy bay ta quan tâm đến (trọng lượng, khối lượng, thể tích) hàng hóa b) Khi cân túi kẹo thì ta quan tâm đến (trọng lượng, khối lượng) túi kẹo c) Khi ô tô tải chạy qua cầu yếu, (trọng lượng, khối lượng) ô tô lớn làm gãy cầu Bài giải a) trọng lượng b) khối lượng c) trọng lượng Ví dụ Một vật A có khối lượng 10kg Hãy tính khối lượng vật B Biết trọng lượng vật B trọng lượng vật A Tóm tắt đề: PB = PA mB = ? kg Bài giải Dựa vào công thức: PA = 10.mA ; PB = 10.mB Khi PB = 2 PA ⇒ mB = mA = 10 = kg 5 Vây khối lượng vật B 4kg Khối lượng riêng: a)Định nghĩa: - Khối lượng riêng chất được đo khối lượng mét khối chất - Lưu ý học sinh: + Phải tra được bảng khối lượng riêng chất bảng khối lượng riêng nêu được ý nghĩa khối lượng riêng chất Ví dụ : Khối lượng riêng sắt 7800kg/m3, nghĩa mét khối sắt có khối lượng 7800kg + Các chất khác có khối lượng riêng khác Ví dụ: Khối lượng riêng sắt 7800 kg/m3; nước 000kg/m3; thủy ngân 13 600kg/m3; ét xăng 700kg/m3 ; nhôm 700 kg/m3 b) Công thức: D = m (1) , đó: V + D khối lượng riêng chất cấu tạo nên vật, có đơn vị đo kg/m3 + m khối lượng vật, có đơn vị đo kg + V thể tích vật, có đơn vị đo m3 - Để xác định khối lượng riêng chất, ta dùng cân đo khối lượng dùng bình chia độ đo thể tích vật làm chất đó, thay giá trị đo được vào công thức D = m để V tính toán - Trong chương trình Vật lí phương pháp xác định khối lượng riêng trọng lượng riêng chất rắn dừng lại vật rắn không thấm nước - Ngoài đơn vị kg/m3, người ta thường dùng đơn vị g/cm3 - Từ (1) suy ra: m = D.V ; v = m D c) Các ví dụ: Ví dụ Một khối sắt tích 40dm3 Biết khối lượng riêng sắt 7800kg/m Hãy tính khối lượng trọng lượng khối sắt Tóm tắt đề: V = 40dm3 = = 0,04m3 D = 800kg/m3 m = ? kg P=?N Bài giải Khối lượng khối sắt: m = D.V = 800 0,04 = 312(kg) Trọng lượng khối sắt: P = 10.m = 10.312 = 120N Đáp số: 312kg; 120N Ví dụ Một hộp sữa Ông Thọ có ghi 397g Biết dung tích hộp sữa 320cm Hãy tính khối lượng riêng sữa hộp theo đơn vị kg/m3 Tóm tắt đề: m = 397g = 0,397kg V = 320cm3 = = 0,00032m3 D = ?kg/m3 Bài giải Khối lượng riêng sữa hộp D= 0,397 m = 0,00032 = 240kg/m3 V Vậy khối lượng riêng sữa hộp 240kg/m3 Ví dụ Hãy xác định khối lượng cục chì hình hộp chữ nhật có chiều dài 2dm, rộng 10cm, cao 4cm Biết khối lượng riêng chì 11 300kg/m3 Tóm tắt đề: a = 2dm = 0,2m b = 10cm = 0,1m h = 4cm = 0,04m D = 11 300kg/m3 m=? Bài giải Thể tích cục chì: V = a.b.h = 0,2.0,1.0,04 = 0,0008m3 Khối lượng cục chì m = D.V = 11 300 0,0008 = 9,04 kg Đáp số: 9,04kg Ví dụ Biết 10 lít cát có khối lượng 15kg a)Tính thể tích cát b) Tính trọng lượng đống cát 3m3 Tóm tắt đề: V = 10 lít = 10dm3 = 0,01m3 m = 15kg a) V1 = ? m3 b) P3m = ? N Bài giải Khối lượng riêng cát D= 15 m = 0,01 = 500 kg/m3 V a)Thể tích cát: = 000kg v= m 1000 = = 0,667m3 D 1500 b) Khối lượng 3m3 cát: m = D.V = 500.3 = 500kg Trọng lượng đống cát 3m3: P = 10.m = 10 500 = 45 000N Đáp số: a) 0,667m3 ; b) 45 000N d) Lưu ý: - Cần nắm vững tên đơn vị đo đại lượng công thức - Cần ôn lại cách đổi đơn vị đo khối lượng, thể tích - Đọc phân tích kĩ đề bài, nắm vững kiện cho kiện cần tìm Từ đưa phương pháp giải phù hợp - Khi người ta nói chì nặng sắt phải hiểu ngầm khối lượng riêng (hoặc trọng lượng riêng ) chì nặng khối lượng riêng (hoặc trọng lượng riêng ) sắt Trọng lượng riêng: Cần phân biệt khác khối lượng riêng trọng lượng riêng a)Định nghĩa: - Trọng lượng riêng chất được đo trọng lượng mét khối chất P b) Công thức: d = (2), đó: V + d trọng lượng riêng chất cấu tạo nên vật, có đơn vị đo N/m3 + P trọng lượng vật, có đơn vị đo N + V thể tích vật, có đơn vị đo m3 - Ngoài ra, ta tính trọng lượng riêng chất theo khối lượng riêng chất công thức gần : d ≈10D - Từ (2) suy ra: P = d.V ; V = P d b) Các ví dụ: Ví dụ Một hộp sữa Ông Thọ có khối lượng 397g tích 320cm Hãy tính trọng lượng riêng sữa hộp Tóm tắt đề: m = 397g = 0,397 kg V = 320cm3 = 0, 00032m3 d = ? N/m3 Bài giải - Trọng lượng sữa hộp P = 10.m = 10.0,397 = 3,97N - Trọng lượng riêng sữa hộp 3,97 P d= = 0,00032 = 12 406 N/m3 V Đáp số: 12 406 N/m3 Ví dụ Tính trọng lượng sắt tích 100cm Biết khối lượng riêng sắt 800kg/m3? Tóm tắt đề: V = 100cm3 = 0,0001 m3 D = 800kg/m3 P= Bài giải Trọng lượng riêng sắt: d = 10.D = 10.7 800 = 78 000N/m3 Trọng lượng sắt: P = d.V = 78 000 0,0001 = 7,8N Đáp số: 7,8N Ví dụ Một thép có trọng lượng 560N, Tính thể tích thép Biết trọng lượng riêng thép 78 000N/m3? Tóm tắt đề: P = 560N d = 78 000N/m3 V=? Bài giải Thể tích thép: V= P 1560 = = 0,02 m3 d 78000 Đáp số: 0,02 m3 Ví dụ Mỗi gạch hai lỗ có khối lượng 1,6kg Hòn gạch tích 200cm3 Mỗi lỗ tích 192 cm3 Tính khối lượng riêng trọng lựơng riêng gạch Tóm tắt đề: m = 1,6kg V gạch = 200cm3 V lỗ = 192 cm3 D=? d=? Bài giải Thể tích gạch: V = V gạch - V lỗ = 200 – 2.192 = 816cm3 = 0,000816 m3 Khối lượng riêng gạch : D= m = 961kg/m3 V Trọng lựơng riêng gạch d ≈10D = 10.1 961 = 19 610N/m3 Đáp số: 961kg/m3 ; 19 610N/m3 Ví dụ Muốn xácđịnh trọng lượng riêng chất ta làm nào? Bài giải Muốn xácđịnh trọng lượng riêng chất ta tiến hành theo hai cách : + Tính theo khối lượng riêng : d = 10D + Dùng lực kế đo trọng lượng vật (nếu có lực kế), xác` định trọng lượng công thức P =10.m biết khối lượng vật Dùng bình chia độ xác định thể tích P vật Sau áp dụng công thức : d = V V Tác dụng -Giúp học sinh tự lực giải tập có kế họach ôn tập vật lí Từ giúp em hiểu khắc sâu kiến thức -Tăng cường hoạt động học tập đa dạng học sinh Giáo viên tránh được tình trạng giải sẵn cho em học sinh, phát huy tính tích cực chủ động học tập em -Rèn kĩ giải tập vật lí, kĩ phân tích, so sánh, tổng hợp, vận dụng kiến thức vào việc giải tập ôn tập, giúp em yêu thích môn vật lí nói riêng , môn khoa học nói chung VI Tài liệu tham khảo - Sách giáo khoa vật lí lớp - Sách giáo viên vật lí lớp - Sách tập vật lí lớp - Sách phương pháp giải tập vật lí THCS - Chuẩn kiến thức kĩ ở vật lí THCS PHÒNG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO CHỢ GẠO TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ LONG BÌNH ĐIỀN TỔ TOÁN LÍ Năm học: 2012 – 2013 Người thực hiện: Cù Thị Cơ ... trọng lượng riêng ) chì nặng khối lượng riêng (hoặc trọng lượng riêng ) sắt Trọng lượng riêng: Cần phân biệt khác khối lượng riêng trọng lượng riêng a)Định nghĩa: - Trọng lượng riêng chất... lượng riêng nêu được ý nghĩa khối lượng riêng chất Ví dụ : Khối lượng riêng sắt 7800kg/m3, nghĩa mét khối sắt có khối lượng 7800kg + Các chất khác có khối lượng riêng khác Ví dụ: Khối lượng. .. tâm đến (trọng lượng, khối lượng) túi kẹo c) Khi ô tô tải chạy qua cầu yếu, (trọng lượng, khối lượng) ô tô lớn làm gãy cầu Bài giải a) trọng lượng b) khối lượng c) trọng lượng Ví dụ Một