Chuyên đề vật lí bồi dưỡng học sinh giỏi

PHÒNG GD & ĐT PHÚC THO CHUYÊN ĐÊ VẬT LY BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI I NHỮNG THUẬN LỢI VA KHO KHĂN TRONG CÔNG TÁC BỒI DƯỠNG HSG A.Thuận lợi B Khó khăn II PHƯƠNG PHÁP CHUNG KHI DẠY BỜI DƯỠNG HSG CÁC CHỦ ĐÊ VẬT LY Tóm tắt kiến thức lý thuyết của chủ đề: - Kiến thức bản - Kiến thức mở rộng Phân loại các dạng bài tập của chủ đề: - GV cần giúp HS phân loại các dạng bài tập của mỗi chủ đề - Mỡi dạng bài tập, GV có thể cho HS làm 1-> ví dụ, sau cho HS nêu các phương pháp giải , từ GV hướng dẫn HS đưa phương pháp giải chung của dạng bài tập - Ći cùng GV cho HS luyện tập thêm ở lớp và ở nhà các bài tập tương tự Hệ thống tập luyện tập đảm bảo yếu tố sau: - Các bài tập từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp để giúp học sinh nắm các loại bài tập điển hình - Mỡi bài tập phải là mợt mắt xích hệ thớng bài tập, đóng góp mợt phần nào vào củng cớ, hoàn thiện và mở rộng kiến thức - Trong hệ thống bài tập phải gồm nhiều thể loại: bài tập giả định, bài tập thực tế, bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo… Dạy cho đạt hiệu quả? - GV cần đầu tư nhiều thời gian, tham khảo nhiều tài liệu để đúc rút, soạn thảo cô đọng nợi dung chương trình bồi dưỡng Tuỳ tḥc vào thời gian bồi dưỡng, khả tiếp thu của học sinh mà lựa chọn mức đợ bài khó và từng dạng luyện tập nhiều hay ít - Chọn lọc phương pháp giải dễ hiểu để hướng dẫn học sinh, khơng nên máy móc theo các sách giải Cần vận dụng đổi mới phương pháp giảng dạy phù hợp với nội dung từng bài; phát huy tính tích cực, độc lâp, tự giác của học sinh; tôn trọng và khích lệ sáng tạo của học sinh - Khi chữa bài khó cho HS (những bài HS sai sót nhiều), GV cần giải một cách chi tiết để giúp học sinh hiểu sâu bài toán, đồng thời uốn nắn sai sót và sửa cách trình bày của học sinh mợt cách kịp thời - Ngoài GV cịn phải nắm cách thức đề năm gần của Phòng, Sở qua việc sưu tầm các đề thi của các năm trước và nghiên cứu xem cách đề trọng tâm là các dạng nào là chủ yếu Ví dụ có % dạng toán cơ, % dạng toán nhiệt, % dạng toán điện và % dạng toán quang Nắm trọng tâm kiến thức cần bồi dưỡng, khơng bồi dưỡng tràn lan Vì kiến thức khơng nằm cụ thể mợt khung chương trình định nào - Để tạo điều kiện cho các em quá trình học tập GV cần cung cấp các tài liệu liên quan đến quá trình bồi dưỡng Chính GV nên tham mưu với ban lãnh đạo nhà trường tạo điều kiện về sở vật chất phục vụ cho việc bồi dưỡng (về phòng học bồi dưỡng, tài liệu bồi dưỡng) Đồng thời GV nên tìm kiếm tài liệu mạng Internet, trang thư viện giáo án điện tử, để sưu tầm các đề học sinh giỏi của các trường bạn và ngoài Tỉnh cho HS luyện tập III SỰ THAY ĐỔI CÁCH RA ĐÊ THI Một khó khăn lớn của cơng tác bồi dưỡng HSG ngày là xu hướng đề thi ngày càng mới, khó nắm bắt và chưa quen tḥc với cả GV và HS Đặc điểm của các bài này là: - Nội dung thường nói máy móc, thiết bị tượng xảy đời sống, có tính trị, thời tượng thiết bị tiến trình phát triền Vật Lý Vì khơng có dạng quen thuộc, gần chưa xuất sách bồi dưỡng HSG hay đề thi - Nội dung thường dài chưa gặp q trình ơn tập nên đọc đầu thường làm cho HS bị hoang mang, lo lắng, nản nghĩ nằm kiến thức khả làm thân nên HS bỏ qua không đọc không cố gắng suy nghĩ Nhưng thực chất hiểu rõ tượng Vật Lý tốn phần giải tốn đơi đơn giản Có tốn có thay số vào cơng thức xong - HS bị phân tâm vào kiện xung quanh, mà không tập trung, không xác định rõ yếu tố chủ chốt tốn để vận dụng vào tính tốn, dẫn đến lan man, không hiểu đề không làm Sau vài ví dụ minh họa cách thức đề thi HSG cấp tỉnh, Thành phố cấp Quận, huyện Trong phần Cơ, Điện, Quang, Nhiệt Phần I Cơ học Bài tập 1:(Bài tập chuyển động) Khi lưu thông đường cao tốc, xe phải giữ khoảng cách an toàn với xe phía trước để có thể xử lý kịp thời xe phía trước gặp sự cố Khoảng cách an toàn này phụ thuộc vào tốc độ xe và nêu một số quy định của chính phủ Tuy nhiên để dễ nhớ, lưu thông vào ban ngày và đường khô ráo người ta thường tính toán theo một quy tắc gần đúng sau: Khoảng cách an toàn tối thiểu (theo đơn vị m) Bằng tốc độ của xe (theo đơn vị km/h) Ví dụ: Tớc đợ xe là 80km/h khoảng cách an toàn tới thiểu với xe phía trước là 80m, tốc độ xe là 100km/h khoảng cách an toàn tới thiểu với xe phía trước là 100m Để thấy sở khoa học của quy tắc cùng khảo sát bài toán sau: Một xe ô tô chuyển động đường cao tốc nằm ngang với tốc độ v=108km/h thấy cố đường phía trước nên giảm hẳn ga phanh gấp lại Thời gian từ lúc thấy cố đến lúc xe bắt đầu giảm ga phanh lại t0= 1s Thời gian từ lúc xe bắt đầu phanh lại đến lúc xe dừng hẳn phụ thuộc vào tốc độ v ban đầu xe theo quy luật t=v/8, t tính giây v tính m/s, cho biết xe phanh lại tốc độ xe giảm tốc độ trung bình xe trung bình cộng tốc độ đầu cuối xe a Khoảng cách an toàn tối thiểu của xe áp dụng quy tắc là bao nhiêu? b Quãng đường của xe từ lúc bắt đầu thấy sự cố phía trước đến lúc xe dừng lại là bao nhiêu? c Xe ô tô nêu lắp đặt một thiết bị an toàn xe Khi xe chuyển động thiết bị có thể tìm và phát hiện vật cản phía trước xe Khi thiết bị phát hiện vật cản trước xe phạm vi nguy hiểm, lập tức phát tín hiệu cảnh báo đến tài xế, kéo dài thời gian t’=3s Sau thời gian này nếu xe vẫn chưa bắt đầu phanh lại, thiết bị lập tức tự động tác dụng lên xe để phanh gấp xe lại Hỏi xe chuyển động với tốc độ 90km/h, thiết bị phải bắt đầu phát tín hiệu cảnh báo lúc xe ở cách vật cản một khoảng tối thiểu bao nhiêu? Bài tập (Bài tốn trao đổi nhiệt) Dùng nước nóng ngâm rửa chân là tạo kích thích lành tính, làm hưng phấn các rễ thần kinh giúp tăng cường trí nhớ,đem lại cảm giác thoải mái , nhẹ nhàng cho não và chân giúp trị chứng ngủ và làm giấc ngủ ngon Bố mẹ của Nam thích ngâm chân trước ngủ Là mợt người có hiếu nên buổi tối Nam thường pha nước ngân chân cho bớ mẹ Nước ngâm chân thích hợp có nhiệt đợ vào khoảng 420C-450C Nam lấy lít nước sơi (100 0C) pha với lít nước nhiệt độ phịng (25 0C) để có 15 lít nước nhiệt độ 450C Phần III Quang học Bài tập ( Bài tập phản xạ qua nhiều gương phẳng) Buồng nhà bạn Minh hình hợp chữ nhật có tiết diện thẳng đứng CD, có cạnh dài AB=5m, chiều cao AD=4,5m Trên tường AD có mợt lỡ nhỏ O1 cách mặt sàn một khoảng h Trên tường BC có mợt lỡ O2 cách mặt sàn 3m Trên sàn có mợt gương phẳng G1 đặt nằm ngang cách chân tường D là 1m Trên trần có mợt gương G2 treo nghiêng một cách thích hợp để ánh sáng mặt trời chiếu qua lỗ O1, sau phản xạ lần lượt G1 và G2 ló khỏi O2 và tạo mặt đất một vệt sáng M cách tường BC là 4m Tính h? Ta có ∆CO2M đồng dạng với ∆BO2I2 suy CO2/BO2 = CM/BI2 = 2/1 nên BI2 = 2m Gọi H giao điểm pháp tuyến G1 với trần nhà AB, ta có DI1= AH=1m =>HI2 = AB- ( AH + I2B)= 5-(2+1) =2m Mặt khác ∆O1ID1 đồng dạng với ∆I1HI2 DO1/HI1 = DI1/HI2 = 1/2 hay DO1 = HI1.DI1/HI2 = 1.4,5/2=2,25m Bài tập ( Bài tập vùng nhìn thấy qua gương phẳng) Bạn Bình đứng soi gương trước mợt gương phẳng treo tường thẳng đứng hình Ơng của Bình đứng sau quan sát bạn Khoảng cách của Bình đến chân tường là L, khoảng cách từ ơng đến Bình là L Chiều cao của Bình là h và chiều cao của ông gấp đôi bạn Xem khoảng cách từ mắt đến đỉnh đầu đối với mỗi người là không đáng kể so với chiều cao a Xem bề ngang của gương đủ rợng - Tìm đợ dài tới thiểu của gương cho Bình có thể thấy trọn vẹn ơng gương - Tìm đợ dài tới thiểu của gương cho ơng có thể thấy trọn vẹn Bình gương b Nếu có mợt Bình đứng trước gương, cạnh dưới của gương đặt sát đất, và gương nghiêng mợt góc a so với phương thẳng đứng Khoảng cách từ Bình đến cạnh dưới của gương là L Khi soi gương, bình thấy ảnh của đỉnh đâù Lập biểu thức tính góc a Tính giá trị của góc a nếu biết L=1m, bạn Bình có chiều cao h = 85cm Bài tập ( Bài tập thấu kính) Galile là người chế tạo thành công kính thiên văn (KTV) và quan sát bầu trời, người đầu tiên kết luận Trái đất hình cầu Ngày KTV khúc xạ dùng phổ biến các đài quan sát thiên văn KTV khúc xạ đơn giản gồm TKHT ghép đồng trực, khoảng cách thấu kính có thể thay đổi Để quan sát thiên thể ở xa, đồng thời quan sát lâu mà không mỏi mắt, người ta điều chiỉnh khoảng cách kính cho ảnh cuối qua hệ hiện ở vô cùng Một người sử dụng KTV và điều chỉnh để quan sát bề mặt Mặt Trăng (hình 5) Trong đớ mợt TKHT có tiêu cự 4cm, khoảng cách TKHT là 100cm Tìm tiêu cự của TKHT cịn lại? Chú ý: HS sử dụng ln công thức 1/d+1/d’=1/f với quy ước dấu sau: Vật thật d>0, vật ảo d0, ảnh ảo d bị khơng chết Bài tập (Bài tập vẽ lại sơ đồ mạch điện): Hàng năm nhà trường tổ chức Chương trình đón Tết Trung thu, mợt nhóm HS thiết kế mợt mạch đèn trang trí cho trại của lớp Các bạn mắc nới tiếp các bóng đèn nhỏ giớng và quấn theo mợt khung để tạo hình mợt bơng hoa (hình bên) Năm viễn cánh hoa giống nối điện với vòng tròn tại các điểm A, B, C, D, E và chia vịng trịn thành cung, mỡi cung có n bóng đèn (với n là mợt sớ tự nhiên) Trên mỡi viền cánh hoa có các điểm M, N, P, Q, K chia các viền cánh hoa thành nửa, mỡi nửa có n bóng đèn Điện trở tương đương của mợt đoạn dây có n bóng đèn mắc nới tiếp là r Dùng mợt nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi để thắp sáng hoa này a Hai cực của nguồn điện mắc vào các điểm A và C Hãy tính theo r điện trở tương đương của mạch điện này b Mắc cực của nguồn điện vào điểm A và Q Tìm HĐT K và E theo U c Mắc cực của nguồn điện vào điểm M và N Tính tỉ sớ CĐDĐ qua bóng đèn sáng và bóng đèn tới Bài tập (Bài tập thiết kế mạch điện): Phòng trực ban bệnh viện nhận tin gọi giường bệnh từ phịng bệnh nhân ( hình vẽ) Hãy thiết kế mạch điện từ trực ban ( hình vẽ - bên trái) có mợt chng điện, ba bóng đèn báo hiệu và bợ nguồn acquy với phịng bệnh nhân ( hình vẽ - bên phải) cho mỡi giường có mợt công tắc để gọi tin mà trực ban biết tin gọi từ giường bệnh nào? Mô tả ngắn gọn hoạt động của hệ thống? Giải pháp để giúp học sinh vượt qua các dạng bài tập Đối với Học sinh - Đọc thật kỹ đầu bài và tập trung gạch dưới kiện đầu bài cho liên quan đến tính toán và giải thích hiện tượng cần làm - Rèn lụn thói quen cập nhật thơng tin về chính trị, thời sự có liên quan đến kiến thức học Từ vận dụng các kiến thức học vào thực tế - Khi gặp một đề thi dù là quen và bản thân từng làm hay chưa từng làm cần bình tĩnh, phân tích đầu bài, không hoang mang, hoảng sợ hay quá lo lắng Đối với Giáo viên - Luôn tích cực học hỏi, tham khảo và cập nhật các đề thi của các quận, huyện và thành phố cho học sinh của làm - Đặc biệt Ln thay đổi cách đề kiểm tra, đánh giá học sinh của các bài kiểm tra thường xuyên và kiểm tra định kỳ Điều làm HS tiếp xúc với các dạng đề phong phú và đa dạng hơn, đồng thời tạo hứng thú với môn học làm HS yêu môn Vật lý nhiều Sau là một số phần kiểm tra tự luận nằm các đề kiểm tra định kỳ của các khối thay đổi cách đề PHÒNG GD&ĐT Trường THCS Kiểm tra tiết Môn: Vật lý PHẦN II TỰ LUẬN (5 điểm) Câu (2điểm) Sử dụng bàn ghế đá mợt nét đặc biệt gia đình phương Đơng Bàn, ghế đá thường để ngồi vườn, sân trước nhà vật trang trí, mợt nét chấm phá cho nhà của bạn Tuy nhiên, việc di chuyển bàn, ghế đá dọn nhà thường một nhiệm vụ khó khăn chúng có kích cỡ khối lượng lớn Việc cố gắng nâng, nhấc, di chuyển sức người có thể gây chấn thương cho lưng khớp xương Hãy nghiên cứu kỹ hướng dẫn chuyển bàn, ghế đá dọn nhà sau để tham khảo phương thức an toàn phù hợp Chuẩn bị bớn khúc gỡ có đường kính khoảng 20cm mợt chiếc xà beng dài khoảng 1m – 1,2m Đưa một đầu xà beng vào bên dưới bàn đá đặt mợt khúc gỡ phía dưới xà beng cách bàn đá một khoảng 30cm làm điểm tựa Dùng lực tác dụng vào đầu lại của xà beng theo chiều từ xuống dưới, bàn đá bị nâng lên, chèn hai khúc gỡ x́ng phía dưới Đặt khúc gỡ cịn lại cách đến bàn chân Dùng xà beng đẩy bàn đá di chủn lên phía khúc gỡ thứ ba Nhặt khúc gỗ thứ lên để lại lên phía trước Lặp lặp lại cho đến di chuyển bàn đá đến nơi cần thiết (Dùng hình vẽ mô tả phần b,c) a Cách di chuyển bàn đá vận dụng kiến thức nào? b Để nâng bàn đá dễ dàng hơn, nên để bàn đá tựa vào đầu của xà beng? c Dùng xà beng bẩy vật lên, phải dặt điểm tựa ở đâu để bẩy vật lên với lực nhẹ nhất? Câu (2điểm) Hãy cho biết chiếc cốc nào chứa nhiều nước nhất? Giải thích? Câu (1điểm) Thả một quả trứng ḷc chín vào mợt cớc nước quả trứng chìm x́ng dưới Với dụng cụ nhà bếp nêu cách nhanh để quả trứng lên? Chúc em làm thật tốt! PHÒNG GD&ĐT Trường THCS Kiểm tra tiết Môn: Vật lý PHẦN II TỰ LUẬN (5 điểm) Câu (1,5 điểm) Nhà gương (nhà cười, nhà gương cười) một địa điểm vui chơi yêu thích của trẻ em vũng người lớn Ngồi việc có thể nhìn thấy nhiều hình ảnh của nhà gương việc tạo hình ảnh méo mó, biến dạng qua gương thú vị Trong nhà gương phải đặt loại gương nào? đặt thế để tạo ra: A Nhiều hình ảnh giớng một đối tượng B Ảnh người bị thu bé lại C Ảnh người bị phóng to D Ảnh người có dạng méo mó Câu (1,5 điểm) Giả sử nhà em ở gần nhà hàng xóm thường xuyên hát karaoke gây tiếng ồn lớn làm em không tập trung học Hãy đưa phương án chống tiếng ồn phịng em học để khơng bị gây ồn từ tiếng karaoke của hàng xóm theo bước sau: Bước 1: Vẽ mơ tả vị trí phịng em vị trí của nhà hàng xóm Bước 2: Vẽ sơ đồ bớ trí phịng em có sử dụng vật liệu cách âm, hướng tránh âm cho chỗ ngồi học Câu (2 điểm) Cách chế tạo đồng hồ Mặt Trời Do sự tình cờ người cổ xưa nhận xét rằng: Bóng của mợt thân bị cụt biến đôit Mặt Trời di chuyển lên bầu trời Tương tự, cắm một gậy thẳng đứng mặt đất, bóng gậy di chuyển chiều dài của bóng thay đổi ngày Khi bóng của gậy ngắn, người thời cổ xưa biết lúc gần trưa, cịn bóng dài họ biết ngày bắt đầu hay sắp kết thúc Bằng cách dùng đá, người thời cổ xưa đánh dấu vị trí của bóng mát Như dụng cụ đơn giản dùng để đo thời gian hình thành từ 4000 năm về trước người ta gọi “đồng hồ Mặt Trời” Nhà thiên văn miền Chaldee tên Berossus mô tả đồng hồ Mặt Trời vào thế kỷ thứ III trước Tây lịch Hãy cho biết: Đồng hồ Mặt Trời hoạt đợng dựa hiện tượng Vật lý nào? Giải thích Kim thị của đồng hồ tạo thế nào? Chúc em làm thật tốt! PHÒNG GD&ĐT Trường THCS Kiểm tra tiết Môn: Vật lý PHẦN II TỰ LUẬN (5 điểm) Câu 1(1 điểm): Chọn giá trị vận tốc cho phù hợp Đối tượng Người bộ Xe đạp lúc xuống dốc Vận tốc tối đa của ô tô xe máy tai nơi đông dân cư Vận tốc của âm không khí Vận tốc của ánh sáng chân không Vận tốc a 340m/s b 300000km/s c 5km/h d 40km/h e 42,5km/h Câu (2 điểm): Em đọc kĩ thông tin sau để trả lời câu hỏi: Tốc độ vào cua ảnh hưởng lớn tới khả ôm cua xe máy Tốc độ cao bạn cần phải có qng đường cua rộng phải ôm cua sát Để an tồn, bạn nên ơm cua tốc độ 30 km/h, bạn chuyên gia không tập luyện cho pha ôm cua tốc độ cao Sau ôm hết đoạn cua, tăng tốc Hãy nhớ, thời tiết điều kiện mặt đường ảnh hưởng tới khả bạn Trời mưa hay đường trơn trượt đường cát hay đất, giảm tốc độ đến mức thấp để vào cua, để đảm bảo an tồn tham gia giao thông Chúc em tham gia giao thơng an tồn! a Tớc đợ chủn đợng cho biết điều gì? Áp dụng: Nếu tớc đợ ơm cua của người xe máy 27 km/h thời gian hết đoạn đường cua phút chiều dài đoạn đường cua bao nhiêu? b Tại vào cua, người lái xe phải giảm tốc độ? Câu (2 điểm): Vào ngày 08/3 sau Tấm nhặt xong gạo và thóc mụ dì ghẻ đưa Cám ngoài ăn nhà hàng và có một buổi tối vui vẻ, để Tấm ở nhà một Trước đi, mụ khơng qn giao thêm việc cho Tấm Công việc sau: Tấm cần phải lấy nước từ vịi để chứa đầy mợt bể lớn có dung tích biết trước, nhờ mợt ớng dẫn mềm có đầu ći là mợt ớng kim loại hình trụ Tấm khơng cam chịu ngồi nhìn vịi nước này cả buổi ngày Q́c tế phụ nữ Liệu em có thể cớ gắng tính thời gian giúp Tấm khơng, nếu tay em có mợt cái thước? Chúc em làm thật tốt! PHÒNG GD&ĐT Trường THCS Kiểm tra tiết Môn: Vật lý PHẦN II TỰ LUẬN (5 điểm) Câu (1,5 điểm) Cho một hóa đơn tiền điện sau, đọc thơng tin trả lời câu hỏi sau: a Số điện tiêu thụ của gia đình bao nhiêu? Tính đơn vị J b Tổng số tiền điện mà gia đình phải trả c Giá tiền điện ứng với mỡi KW.h bao nhiêu? Câu (2điểm) Trên Internet giới thiệu mẹo để tạo từ tính cho tua-vit thép dùng để vặn ớc vít (dùng để đưa ốc vít vào khe nhỏ) sau: Dùng một đoạn dây dẫn có vỏ bọc cách điện (dây emay) quấn khít xung quanh tua-vit, dùng đầu dây quẹt nhanh vào cực của nguồn điện DC 6V-12V (có thể lấy từ bình acquy xe máy xe đạp điện), cần quẹt nhanh từ đến lần Sớ vịng nhiều tớt, nếu thân vít q ngắn quấn chồng nhiều lớp khoảng 30 vịng Giải thích cách làm Câu (1,5 điểm) Trên đường giao thông ở nước ta, vô tình hay cớ ý, thường xun xuất hiện các đinh thép nhọn Các đinh này có thể làm thủng lớp xe đạp, xe máy, ô tô Bằng hiểu biết của về từ trường, lực từ thiết kế một thiết bị thu gom các đinh thép gắn với xe đạp của bạn với yêu cầu: gọn, nhẹ, dễ chế tạo, thuận tiện, có đợ bền cao và an toàn sử dụng Giải thích hoạt động của thiết bị Gợi ý: Bạn dùng tơn mỏng (có thể cắt dễ dàng) để ghép với nam châm gốm nhằm làm tăng độ rộng vùng từ trường, số gỗ mỏng, dây nối, ốc vít… Chúc em xe an tồn! ... quá trình bồi dưỡng Chính GV nên tham mưu với ban lãnh đạo nhà trường tạo điều kiện về sở vật chất phục vụ cho việc bồi dưỡng (về phòng học bồi dưỡng, tài liệu bồi dưỡng) Đồng... liệu để đúc rút, soạn thảo đọng nợi dung chương trình bồi dưỡng Tuỳ thuộc vào thời gian bồi dưỡng, khả tiếp thu của học sinh mà lựa chọn mức độ bài khó và từng dạng luyện... tâm kiến thức cần bồi dưỡng, không bồi dưỡng tràn lan Vì kiến thức khơng nằm cụ thể mợt khung chương trình định nào - Để tạo điều kiện cho các em quá trình học tập GV cần cung