chuyên đề áp suất- lực đẩy ác si mét hsg lý 8

“Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” PHẦN I PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Để học tập môn Vật lý đạt kết cao đặc biệt đạt kết thi chất lượng học kì, thi học sinh giỏi cấp, việc nắm vững lý thuyết cần phải biết ứng dụng lý thuyết vào giải tập cách thành thạo; để giải tập thành thạo việc định hướng, phân loại tập vô cần thiết Trong môn Vật lý trường trung học sở, tập lực tương đối khó, trừu tượng học sinh Trong phần học tập lực Ác si mét có nhiều dạng Vậy làm để giải tập lực Ác si mét dễ dàng hơn? Đó câu hỏi đặt không riêng mà câu hỏi chung cho giáo viên dạy bồi dưỡng học sinh học bồi dưỡng Mục đích nghiên cứu đề tài Hiện thị trường có nhiều loại sách tập nâng cao nhằm đáp ứng nhu cầu học tập học sinh qua tham khảo số sách nhận thấy, đa phần sách đưa tập cụ thể hướng dẫn giải Các tập thuộc nhiều dạng khác đặt nhau, tập loại lại đặt cách xa sách khơng có đủ dạng tập phần quang hình Nói chung sách viết chưa phân loại dạng tập cách cụ thể Chính cách viết sách dẫn đến việc giáo viên trình giảng dạy nhiều thời gian cho việc đầu tư buổi dạy, học sinh làm tập cách tràn lan làm biết đó, khơng có phương pháp giải chung nên kết học tập chưa đạt hiệu cao Việc học tập trở nên khó khăn gây cho em có nhiều nản chí muốn tự nâng cao kiến thức Trong năm gần đây, phần tập lực xuất đề thi HSG cấp chiếm từ đến điểm Vì lý trên, qua nhiều năm công tác với hiểu biết chút kinh nghiệm thân, mạnh dạn nêu lên số suy nghĩ về: “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực Ác si mét vật lý 8’’; với mong muốn hoạt động dạy học giáo viên học sinh thu kết cao Ngồi ra, tơi muốn tạo hướng việc tham khảo loại sách tập nâng cao Đối tượng nghiên cứu Học sinh khối trường THCS TT Nham Biền số Nhiệm vụ nghiên cứu Xây dựng nội dung tập đưa phù hợp, dạng phong phú; đường lối, dẫn dắt hấp dẫn, gây hứng thú cho người học; đặc biệt khả áp “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” dụng tư tốn học vào vật lý Từ giúp học sinh dễ dàng việc giải tập từ đại trà tới tập nâng cao Học sinh phát huy khả phân tích, tổng hợp, khái qt qua hoạt động thảo luận nhóm Từ hình thành khả tư vật lý sáng tạo học tập Cách giải hay, ngắn gọn, dễ hiểu, biện pháp đưa có tính khả thi cao; tạo đà cho giáo viên, học sinh đổi cách dạy, cách học giai đoạn Phương pháp nghiên cứu Thực tế trình dạy học Vật lý cho thấy, khơng có phương pháp dạy áp dụng tách biệt hoàn toàn so với phương pháp khác Vì việc giải tốn Vật lý thường kết hợp với việc giải thích, giải minh họa……Hơn nữa, việc áp dụng phương pháp cịn phụ thuộc vào nội dung kiến thức trình độ nhận thức học sinh Trong trình nghiên cứu áp dụng linh hoạt, lồng ghép phương pháp nghiên cứu nhằm mục tiêu đưa cách giải hay, ngắn gọn, dễ hiểu, biện pháp đưa có tính khả thi cao; tạo đà cho giáo viên, học sinh đổi cách dạy, cách học giai đoạn PHẦN II PHẦN NỘI DUNG Một số vấn đề liên quan Vật lý môn khoa học thực nghiệm, kiến thức vật lý gắn kết cách chặt chẽ với thực tế sống người, tượng vật lý sống đặt cho ta câu hỏi cần giải thích Khi giải thích ta giải nhiều vấn đề khác có liên quan đến kiến thức vật lý Đặc điểm lứa tuổi em học sinh cấp THCS ln ln thích tìm hiểu, khám phá giới xung quanh Vậy để tiết học khơng khơ khan, tránh học lý thuyết sng giáo viên cần đưa kiến thức vật lý học vào sống giúp em thấy niềm vui, thấy lợi ích thiết thực việc học mơn vật lý, khơng cịn xa lạ với em nữa, làm cho em muốn học, yêu thích học môn vật lý hơn, mà em thích học chắn em tự học, tự tìm tịi, tự khám phá, có hứng thú học tập có nghĩa ta kích thích tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh Hơn nữa, sách giáo khoa, tập định tính câu hỏi liên hệ thực tế ít, khơng đa dạng, phong phú khơng thật gần gũi với thực tế đời sống hàng ngày em Thực trạng nội dung cần nghiên cứu a Thuận lợi “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Với phát triển bùng nổ ngành công nghệ, học sinh lớp 8,9 tiếp cận làm quen với chương trình đổi giáo dục phương pháp học tập Các thầy cô lựa chọn phương pháp thích hợp để truyền thụ kiến thức cho em Với trang thiết bị sở vật chất trang bị cho trường học đầy đủ, phần tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tự tìm tịi, tích lũy kinh nghiệm qua thí nghiệm kiểm chứng, thí nghiệm thực tế sống; từ tạo điều kiện tốt, mơi trường thuận lợi để em tiếp thu kiến thức cách tốt b Khó khăn Vật lý mơn khoa học có liên quan tới vật, tượng mà em làm quen, kiến thức toán học sinh hạn chế Học sinh học nhiều môn khác với phương pháp giảng dạy khác nhiều thầy cô giáo Tư vật lý học sinh hạn chế nên khả tiếp thu lớp chậm, từ khơng nắm kiến thức, kĩ bản, định lý, hệ quả; khó hồn thiện tốt toán lực Ác si mét vật lý * Kết khảo sát trước thực sáng kiến Lớp SốHS 8A 34 8E Tổng 31 65 Giỏi SL % 17 6.5 12 Khá SL 16 12 28 TB 47.1 SL 10 % 29.4 38.7 43 15 25 48.3 38.5 Yếu-kém SL % 5.9 6.5 6.2 * Nguyên nhân dẫn tới kết Do tư học sinh hạn chế nên khả tiếp thu chậm, lúng túng; từ khơng nắm kiến thức, kĩ bản, định lý, hệ khó hồn thiện tốn lực Ác si mét hay hệ lực Đa số học sinh chưa có định hướng chung phương pháp học lý thuyết, chưa biến đổi công thức hay phương pháp giải tốn vật lý Kiến thức hình học hệ trục tọa độ học sinh chưa tốt nên có học sinh khơng giải tốn “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Đề xuất giải pháp Để học sinh khắc sâu kiến thức, tự lực vận dụng vào giải tốn lực Ác si mét vật lý giáo viên phải kiểm tra, khắc sâu cho học sinh số kiến thức sau: a- Lực đẩy Ácsimet * Một vật nhúng vào chất lỏng bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ lên với lực có độ lớn trọng lượng phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ Lực gọi lực đẩy Ac - si - mét * Lực đẩy Ac si mét có phương thẳng đứng, chiều từ lên * Cơng thức tính độ lớn lực đẩy Ac si met: FA = d.V Trong đó: d trọng lượng riêng chất lỏng (N/m3) V thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3) b- Sự Khi vật bị nhúng ngập hoàn tồn chất lỏng có hai lực tác dụng lên vật, là: - Trọng lực có phương thẳng đứng ,chiều từ xuống (P) - Lực đẩy Ác si met có phương thẳng đứng, chiều từ lên (FA) * Vật chìm xuống đáy khi: P >FA * Vật lên : P < FA * Vật lơ lửng lòng chất lỏng khi: P = FA * Khi vật mặt thoáng chất lỏng (đã đứng yên theo phương thẳng đứng) lúc P = FA * Lưu ý: Gọi dv trọng lượng riêng vật dl trọng lượng riêng chất lỏng thì: + Vật chìm xuống : dv > dl + Vật lơ lững chất lỏng : dv = dl + Vật lên mặt chất lỏng : dv < dl 3.1 Nội dung 1: Bài toán lực Ác si mét với vật đặc chìm chất lỏng Khi vật bị nhúng ngập hồn tồn chất lỏng có hai lực tác dụng lên vật, là: - Trọng lực có phương thẳng đứng ,chiều từ xuống (P) - Lực đẩy Ác si met có phương thẳng đứng, chiều từ lên (FA) * Vật chìm xuống đáy khi: P >FA Đa số dạng chủ yếu yêu cầu học sinh tính toán đại lượng vât lý như: trọng lượng riêng vật, trọng lượng riêng chất lỏng, thể tích vật, lực đẩy Ác si mét… Vì để giải yêu cầu học sinh cần nắm vững công thức liên quan tới đại lượng: “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” FA  d V � d  FA F ;V  A V d P P ;V  V d m m m  D.V � D  ;V  V D d  10.D P  d V � d  Bài tập Bài 1: Thả vật làm kim loại vào bình đo thể tích có vạch chia độ nước bình từ mức 130 cm dâng lên đến mức 175 cm Nếu treo vật vào lực kế điều kiện nhúng hồn tồn nước lực kế F = 4,2 N Cho trọng lượng riêng nước d = 10000N/m3 a- Tính lực đẩy Ac si mét tác dụng lên vật b- Tính khối lượng riêng chất làm nên vật Hướng dẫn giải: a) Phần thể tích nước bị vật chiếm chỗ: V = V2 - V1 = 175 - 130 = 45 (cm3) = 45.10-6 (m3) Lực đẩy Ac si met nước tác dụng lên vật: F A = dV = 10000.45.10-6 = 0,45(N) b) Khi treo vật lực kế khơng khí cân lực kế : P = F + FA = 4,2 + 0,45 = 4,65 (N) Vì vật nhúng hồn tồn nước nên thể tích vật thể tích phần nước bị vật chiếm chỗ P  riêng  vật: d  Trọng lượng V 4, 65 0, 45 � 106 Khối lượng riêng chất làm vật: D  4, 65 10 0, 45 103333,3  N / m3  d 103333,3   10333,33  kg / m3  10 10 Bài 2: Một vật có khối lượng 567g làm chất có khối lượng riêng 10,5 g/cm3 nhúng hồn tồn nước Tìm lực đẩy Acsimét tác dụng lên vật, cho TLR nước 104 N/m3 Hướng dẫn giải: m 567 10  m  Thể tích vật: V = D  10,5  54  cm   54 � Vì vật nhúng hồn tồn nước nên thể tích phần nước bị vật chiếm chỗ thể tích vật Lực đẩy Ác si mét nước tác dụng lên vật là: F A = dV= 104.54.10-6 = 0,54(N) 6 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Bài 3:Một vật làm kim loại, bỏ vào bình chứa có vạch chia thể tích làm cho nước bình dâng lên thêm 100cm 3( vật chìm nước).Nếu treo vật vào lực kế lực kế 7,8N.Biết trọng lượng riêng nước d= 10000N/m3.Tính lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật xác định khối lượng riêng chất làm nên vật Hướng dẫn giải: Thể tích vật là: V = 100 cm3 = 100 10-6 m3 = 10-4 m3 Vì vật chìm nước nên thể tích phần nước bị vật chiếm chỗ thể tích vật Lực đẩy Ac- si met nước tác dụng lên vật là: FA = dV= 10000.10-4 = (N) Trọng lượng riêng chất làm nên vật: d P 7,8  4  7,8 � 104  78000  N / m3  V 10 Khối lượng riêng chất làm nên vật: D  d 78000   7800  kg / m3  10 10 Bài4: Một vật có khối lượng 0,5kg khối lượng riêng 10,5g/cm thả vào chậu nước.Vật bị chìm xuống đáy hay lên mặt nước? Tại ?Tính lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật.Cho trọng lượng riêng nước d = 10000N/m3 Hướng dẫn giải: Khối lượng riêng vật: D = 10,5 (g/cm3) = 10,5.1000 = 10500 (kg/m3) Trọng lượng riêng vật: dv = 10D= 10 10500= 105000 (N/m3) Vì dv > d : nên vật chìm xuống đáy chậu nước Thể tích vật : V = m 0,5   0, 476 � 104  m3  D 10500 Vì vật chìm nước nên thể tích phần nước bị vật chiếm chỗ thể tích vật Lực đẩy Ac- si met nước tác dụng lên vật là: FA = dV= 10000.0,476.10-4 = 0,476 (N) �0,48 (N) Bài 5: Một cầu sắt có khối lượng 0,5 kg thả vào dầu Biết lực đẩy tác dụng lên cầu 0,5 N Cho biết trọng lượng riêng dầu d1 = 8000 N/m3 Tính trọng lượng riêng d2 sắt Hướng dẫn giải: Gọi V thể tích cầu, thả vào dầu, cầu bị chìm nên thể tích phần cầu bị dầu chiếm chỗ thể tích cầu Lực đẩy Ac- si met dầu tác dụng lên cầu là: FA = d1V �V  FA 0,5  0, 625 � 10 4 ( m3 ) = d1 8000 Trọng lượng cầu: P = 10m = 10 0,5 = ( N) “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Trọng lượng riêng sắt: d  P 5� 104    80000  N / m3  4 V 0, 625 � 10 0, 625 3.2 Nội dung 2: Bài toán lực Ác si mét với vật rỗng, vật Với toán vật rỗng, vật mặt thoáng vật đặc nhúng hai chất lỏng có trọng lương riêng khác nhau; ngồi cơng thức dạng trên, học sinh cần sử dụng công cụ tốn học với cơng thức thể tích hình trụ, hình cầu V  r 3 V  S h  .r h  .d h Học sinh vận dụng linh hoạt công thức tốn học để tính thể tích phần đặc, phần rỗng, phần chìm chất lỏng hay thể tích phần mặt thoáng Cũng cần ý tới * Vật lên : P < FA * Vật lơ lửng lòng chất lỏng khi: P = FA * Khi vật mặt thoáng chất lỏng (đã đứng yên theo phương thẳng đứng) lúc P = FA * Lưu ý: Gọi dv trọng lượng riêng vật dl trọng lượng riêng chất lỏng thì: + Vật chìm xuống : dv > dl + Vật lơ lững chất lỏng : dv = dl + Vật lên mặt chất lỏng : dv < dl Bài tập Bài 1: Một cầu có trọng lượng riêng d1=8200N/m3, thể tích V1=100cm3, mặt bình nước Người ta rót dầu vào phủ kín hồn tồn cầu Trọng lượng riêng dầu d 2=7000N/m3 nước d3=10000N/m3.Tính thể tích phần cầu ngập nước đổ dầu Hướng dẫn giải: Gọi V2, V3 phần thể tích cầu ngập dầu ngập nước Ta có: V1 = V2 +V3 � V2 = V1 - V3 Lực đẩy Ác si mét dầu nước tác dụng lên cầu là: FA1 = d2 (V1 - V3) FA2 = d3V3 = d3 V3 Trọng lượng cầu là: P = d1V1 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Vì cầu cân nên: FA1 + FA2 = P � d2 (V1 - V3) + d3V3 = d1V1 � d2V1- d2V3 +d3V3 = d1V1 � V3( d3 -d2) = V1(d1 - d2) � V3  104  8200  7000  100 � V1 (d1  d ) 100 � 104 � 1200    40 � 104 (m3 )  40(cm3 ) d3  d2 10000  7000 3000 Bài 2: Một viên bi sắt rỗng Khi nhúng vào nước nhẹ để ngồi khơng khí 0,15 N, Tìm trọng lượng viên bi ngồi khơng khí, Biết dn = 10000 N/m3 ; dsắt = 78000 N/m3 Thể tích phần rỗng viên bi Vrỗng = cm3 Hướng dẫn giải: Lực đẩy Ác si mét tác dụng vào viên bi phần trọng lượng viên bi bị giảm nhúng vào nước: FA = 0,15N Ta có: FA = dnV (V thể tích viên bi sắt) �V  FA 0,15   15.106 ( m3 ) d n 10000 Viên bi bị rỗng nên phần thể tích đặc viên bi là: Vđặc = V - Vrỗng = 15.10-6 - 5.10-6 = 10.10-6 = 10-5 (m3) Trọng lượng viên bi là: P = dsắt.Vđặc= 78.103 10-5= 78.10-2 = 0,78(N) Bài 3: Một cầu làm kim loại có khối lượng riêng 7500 kg/m mặt nước, tâm cầu nằm mặt phẳng với mặt thống nước Quả cầu có phần rỗng có dung tích dm Tính trọng lượng cầu (Cho khối lượng riêng nước 1000 kg/m3) Hướng dẫn giải: Gọi V thể tích cầu, V1 thể tích phần đặc, V1 V V2 V2 thể tích phần rỗng d trọng lượng riêng nước, d1 trọng lượng riêng cầu Phần thể tích cầu chìm nước V nên V 2F A lực đâỷ Acsimét tác dụng lên cầu là: FA = d � V  d 2P Vì cầu cân nên trọng lượng cầu: P = FA � V  d 2P P P �   103 V1  d d1 Thể tích phần đặc là: d1 mà V - V1 = V2 � 2P P 2P P 15 P  P 75   �  1� 1� P  �5,36  N  10000 75000 1000 10 75 75 14 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Bài 4: Một cầu đồng có khối lượng 100 g thể tích 20 cm Hỏi cầu rỗng hay đặc? Thả vào nước hay chìm? (Biết khối lượng riêng đồng 900 kg/m3 , trọng lượng riêng nước 10 000 N/m3) Hướng dẫn giải: Giả sử cầu đặc khối lượng cầu là: Áp dụng công thức: D = m V  m = D.V = 900 0,00 002 = 0,178 kg - Với khối lượng cho 100g cầu bị rỗng ruột Trọng lượng cầu cho : P = 10m = N Lực Ác - si - mét đẩy lên cầu là: FA = d.V = 10 000 0,00002 = 0,2 N Vậy cầu bị chìm thả vào nước, P > FA Bài 5: Một miếng thép có lỗ hổng bên Dùng lực kế đo trọng lượng miếng thép khơng khí thấy lực kế 370N Nhúng ngập miếng thép nước thấy lực kế 320 N Hãy xác định thể tích lỗ hổng? Trọng lượng riêng nước 10 000N/m3: thép 78 000N/m3 Hướng dẫn giải: Lực đẩy Acsimet nước tác dụng lên miếng thép : F = P1- P2 = dn V (1) Trong đó, P1; P2 độ lực kế miếng thép khơng khí nước: dn trọng lượng riêng nước V thể tích miếng thép Từ (1) � V = P1  P2 thể tích thể tích khối thép đặc cộng với thể tích dn với lỗ hổng miếng thép: V = V1+ V2 Ta có: V2= V - V1 = (với V2 thể tích lỗ hổng ) P1  P2 P  Trong P1 trọng lượng riêng thép dn d1 khơng khí (bỏ qua lực đẩy Acsimet khơng khí tác dụng lên miếng thép) d trọng lượng riêng thép Vậy V2 = 370  320 370   0, 00026( m3 )  260  cm  10000 78000 Bài 6: Một cầu có trọng lượng riêng d = 8200N/m3, tích V1 = 100cm3, nỏi mặt bình nước Người ta rót dầu vào phủ kín hồn tồn cầu Trọng lượng riêng dầu d = 7000N/m3 nước d3 =10000N/m3 a)Tính thể tích phần cầu ngập nước đổ dầu `b) Nếu tiếp tục rót thêm dầu vào thể tích phần ngập nước cầu thay đổi ? Hướng dẫn giải: a) Gọi V2 V3 thể tích phần cầu ngập dầu thể tích phần cầu ngập nước Ta có: V1 = V2 + V3 � V2 = V1 - V3 (1) Trọng lượng cầu: P = d1V1 Lực đẩy Acsimét dầu tác dụng lên cầu: FA1 = d2V2 Lực đẩy Acsimét nước tác dụng lên cầu: FA2 = d3V3 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Quả cầu cân nước dầu nên : P = FA1 + FA2 � d1.V1 = d2V2 + d3V3 (2) Thay (1) vào (2) , ta được: d1.V1 = d2(V1 - V3 ) + d3V3 = d2V1- d2V3+d3V3 � d3V3 - d2V3= d1V1 - d2V1 � V3(d3 - d2) = V1(d1 - d2) � V3  d1  d 8200  7000 1200 � V1  � 100  � 100  40  cm3  d3  d 10000  7000 3000 Vậy thể tích phần cầu ngập nước đổ dầu dầu là: 40 cm3 d d V1 , ta thấy thể tíc phần cầu ngập nước b) từ biểu thức V3  d  d � (V3) phụ thuộc vào V1, d1, d2 d3 mà không phụ thuộc vào độ sâu cầu dầu, lượng dầu đổ thêm vào Do tiếp tục đổ thêm dầu vào thể tích phần cầu ngập nước khơng thay đổi 3.3 Nội dung 3: Bài tốn lực Ác si mét với chất khí Bài tốn lực Ác si mét vơí chất khí chủ yếu sử dụng bóng bay, khí cầu hay dạng tương tự Học sinh cần lưu ý điểm mấu chốt lực Ác si mét tổng trọng lượng vật liệu liên quan tới bóng bay, khí cầu Từ việc nắm bắt cân hệ lực tác dụng lên vật giải yêu cầu toán đưa FA  �F Bài tập bản: Bài 1: Một bóng bay trẻ em thổi phồng khí hiđrơ tích V= 4dm3 Vỏ bóng bay có khối lượng m o = 3g buộc vào sợi dây dài có khối lượng 1g 10m Tính chiều dài sợi dây kéo lên bóng đứng cân khơng khí Biết khối lượng riêng khơng khí D1 = 1,3.10-3 g/cm3 khối lượng riêng khí hiđrô D = 0,09 10-3g/cm3 Cho thể tích bóng khối lượng riêng khơng khí khơng thay đổi bóng bay lên Hướng dẫn giải:Khi cân lực đẩy ácsimet FA khơng khí tác dụng lên bóng tổng trọng lượng : P0 vỏ bóng; P1 khí hiđrơ P2 phần sợi dây bị kéo lên FA = P + P + P  d1V = P0 + d2V + P2 (d1 TLR không khí, d2 TLR khí Hiđrơ) d1 = 10D1 = 10.1,3.10-3.103 = 13N/m3; d2 = 10D2 = 10.0,09.10-3.103 = 0,9N/m3; Suy trọng lượng P2 phần sợi dây bị kéo lên là: P2 = d1V - d2V - P0 = V(d1 – d2) – P0 = V (d1 – d2) – 10.mo P2 = 4.10-3 (13 - 0,9) - 10.3 10-3 = 0,0484 - 0,03 = 0,0184(N) 10 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Khối lượng sợi dây bị kéo lên : m2 = 0, 0184  0,0184 (kg) = 1,84g 10 Chiều dài sợi dây bị kéo lên l = 1,84.10 = 18,4(m) Bài 2: Một khinh khí cầu tích V = 10 m chứa khí hiđrơ kéo lên không trung vật nặng bao nhiêu? Biết trọng lượng khí cầu M = 100N, trọng lượng riêng khơng khí hiđrơ là: d o = 13N/m3 dH = 0,9 N/m3 Hướng dẫn giải: Trọng lượng khinh khí cầu có chứa hiđrơ : P = M + dHV = 100 + 0,9 10 = 109 (N) Lực đẩy Acsimet khơng khí tác dụng lên cầu: FA = doV = 13.10 = 130(N) Gọi P’ trọng lượng tối đa vật nặng mà khinh khí cầu kéo lên khơng trung , ta có : P + P’ = FA � P’ = FA - P = 130 - 109 = 21(N) Bài 3: a) Một khí cầu tích 10m chứa khí hiđrơ, kéo lên khơng vật nặng bao nhiêu? Biết khối lượng vỏ khí cầu 10 kg Khối lượng riêng khơng khí Dk = 1,29kg/m3, hiđrô DH= 0,09 kg/m3, b) Muốn kéo người nặng 60 kg bay lên khí cầu phải tích bao nhiêu? Hướng dẫn giải: a) Trọng lượng khí Hi đrơ khí cầu: PH = dH.V = 10DH.V = 10.0,09.10 = 9N Trọng lượng khí cầu: P = Pv + PH = 10mv + PH = 10.10 + = 109N Lực đẩy Ác - si - mét tác dụng lên khí cầu: F1 = dk.V = 10Dk.V= 10.1,29.10 = 129N Trọng lượng tối đa vật mà khí cầu kéo lên là: P’ = F1 - P = 129- 109 = 20N b) Gọi thể tích khí cầu kéo người lên V x, Trọng lượng khí Hiđrơ khí cầu : P’H = dH.Vx Trọng lượng người: Pn = 600N Lực đẩy Ác-si-mét: F’ = dK.Vx Muốn bay lên khí cầu phải thỏa mãn điều kiện sau F’ > Pv + P’H + Pn dkVx > 100 + dHVx + 600 Vx (dk - dH) > 700 700 700 700 �58,33  m3  Vx > d  d  10 D  10 D  10 � 1, 29  10 � 0, 09 k H K H 11 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Bài tập bổ sung: Bài 1: Một vật có khối lượng 567g nhúng hoàn toàn nước Biết lực đẩy Acsimét tác dụng lên vật 0,54 N, cho TLR nước 10 N/m3.Tính trọng lượng khối lượng riêng vật Bài 2: Một vật làm kim loại, bỏ vào bình chứa có vạch chia thể tích làm cho nước bình dâng lên thêm 200cm 3( vật chìm nước).Nếu treo vật vào lực kế lực kế 15,6N.Biết trọng lượng riêng nước d= 10000N/m3.Tính lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật xác định khối lượng riêng chất làm nên vật Bài 3: Một cầu có trọng lượng riêng d1=8200N/m3, tích V1=150cm3, mặt bình nước Người ta rót dầu vào phủ kín hồn tồn cầu Trọng lượng riêng dầu d 2=7000N/m3 nước d3=10000N/m3.Tính thể tích phần cầu ngập nước đổ dầu Bài 4: Một khối gỗ hình hộp lập phương có cạnh a = 20cm thả vào nước Phần khối gỗ mặt nước có độ cao h = 3cm.Tính thể tích trọng lượng riêng gỗ Biết trọng lượng riêng nước dn = 10.000N/m3 Bài 5: Một cúp cho vàng.Để kiểm tra, người ta xác định khối lượng khơng khí nhúng vào nước.Kết cho thấy khơng khí, cúp có khối lượng m = 440g nước m =409g Xác định trọng lượng riêng cúp.Cúp có thật làm vàng rịng khơng? Biết trọng lượng riêng nước 10000N/m3 trọng lượng riêng vàng rịng 143000N/m3 Bài 6:Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có diện tích đáy S= 600cm chiều cao h = 10cm mặt hồ nước Phần gỗ chìm nước có chiều cao 3cm.Cho biết trọng lượng riêng nước = 10000N/m.Hãy tính trọng lượng riêng d1của gỗ Bài 7: Một khinh khí cầu tích V = 20m chứa khí hiđrơ kéo lên khơng vật nặng có trọng lượng ? Biết trọng lượng khí cầu M= 150N, trọng lượng riêng khơng khí khí hiđrơ = 13 N/m3 dH = 0,9 N/m3 Bài 8:Một vật có dạng khối lập phương cạnh 20cm thả thùng chủa nước dầu hoả Vật lơ lửng chát lỏng , mặt phân cách nước dầu nằm khối lập phương Xác định lực đẩy Acsimet lên vật.Cho biết trọng lượng riêng nước 104 N/m3 Bài 9: Một cầu nhơm , ngồi khơng khí có trọng lượng 1,485N Hỏi phải kht bớt lõi cầu thể tích hàn kín lại, để thả vào nước cầu nằm lơ lửng trọng nước ? Biết trọng lượng riêng nước nhôm 10000N/m3 27000N/m3 Kết nghiên cứu ứng dụng 12 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Kết kiểm tra chất lượng học sinh sau dạy thể nghiệm theo cách Lớp Số HS Giỏi 8A 34 SL 10 8E 31 Tổng 65 15 % 29.4 16.1 23 Khá SL 14 14 28 % 41.1 45.1 43 TB SL 10 12 22 % 29.4 38.7 34 Yếu SL % 0 0 0 Để giúp HS hứng thú đạt kết tốt việc giải toán lực Ác si mét, điều tiết dạy giáo viên phải tích cực, nhiệt tình, truyền đạt xác, ngắn gọn đầy đủ nội dung, khoa học lôgic nhằm động não cho HS phát triển tư duy, độ bền kiến thức tốt Những tiết lý thuyết, thực hành tiết tập GV phải chuẩn bị chu đáo dạy, hướng dẫn HS chuẩn bị theo ý định GV, có GVmới cảm thấy thoải mái hướng dẫn học sinh giải tập Từ đó, học sinh khắc sâu kiến thức phương pháp giải tập Thường xuyên nhắc nhở em yếu, động viên, biểu dương em giỏi, cập nhật vào sổ theo dõi kết hợp với GV chủ nhiệm để có biện pháp giúp đỡ kịp thời, kiểm tra thường xuyên tập vào đầu tiết học, làm em có thái độ đắn, nề nếp tốt học tập Đối với số HS chậm tiến phải thơng qua GVCN kết hợp với gia đình để giúp em học tốt hơn, qua GV mơn tốn để giúp đỡ số HS yếu tốn giải vài tốn đơn giản vật lý Từ gây đam mê, hứng thú học hỏi môn vật lý Qua thời gian áp dụng phương pháp giải tập lực Ác si mét nhận thấy học sinh say mê, hứng thú đạt hiệu cao giải tập tập lực Học sinh phát huy tính chủ động, tích cực nắm phương pháp giải loại toán Với hướng dẫn tỉ mỉ giáo viên giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự giác, tin tưởng không học sinh giỏi mà học sinh học lớp đại trà có kĩ giải toán lực Ác si mét thành thạo, nhanh chóng đưa kết xác PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 13 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Đối với cấp quản lí giáo dục Cần trang bị đầy đủ sở vật chất, trường lớp cho trường đặc biệt thiết bị công nghệ thông tin Mở lớp tập huấn cho giáo viên việc áp dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy Tạo điều kiện để giáo viên tự học tập nâng cao chuyên môn nghiệp vụ cho thân Tăng cường công tác quản lý, kiểm tra việc thực vân động “Hai không với bốn nội dung ” GD – ĐT Giải kịp thời đầy đủ sách nhà nước nhà giáo Đối với địa phương Giúp đỡ gia đình có hồn cảnh khó khăn để em họ có điều kiện đến trường Quản lý chặt chẽ điểm vui chơi giải trí Tạo mối liên kết chặt chẽ với nhà trường việc giáo dục đạo đức cho học sinh Đối với gia đình Cần giám sát chặt chẽ việc học tập em mình, tránh tình trạng học sinh học mà khơng tới lớp Tạo cho con, em có thời gian đầu tư vào việc học tập, thường xuyên quan tâm, an ủi động viên học tập Thường xuyên liên hệ với giáo viên nhà trường để biết tình hình học tập em Trên tơi trình bày suy nghĩ “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực Ác si mét vật lý 8” cách hiệu Tuy nhiên đổi phương pháp dạy học vật lý tơi gặp khơng khó khăn chắn không tránh khỏi hạn chế Tôi mong đóng góp, bổ sung đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn./ Ngày…tháng…năm 20 XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CHỦ TRÌ TÁC GIẢ SÁNG KIẾN 14 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” 15 ... cầu: P = d1V1 Lực đẩy Acsimét dầu tác dụng lên cầu: FA1 = d2V2 Lực đẩy Acsimét nước tác dụng lên cầu: FA2 = d3V3 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Quả cầu... chiếm chỗ thể tích vật Lực đẩy Ác si mét nước tác dụng lên vật là: F A = dV= 104.54.10-6 = 0,54(N) 6 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ” Bài 3:Một vật làm... V3 Lực đẩy Ác si mét dầu nước tác dụng lên cầu là: FA1 = d2 (V1 - V3) FA2 = d3V3 = d3 V3 Trọng lượng cầu là: P = d1V1 “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải toán lực đẩy Ác si mét vật lý ”