Sáng kiến kinh nghiệm mở rộng một bài toán vật lý cơ bản thành nhiều bài toán vật lý nâng cao phần khối lượng riêng môn vật lý 6

SÁNG KIẾN KINH NGIỆM MỞ RỘNG MỘT BÀI TOÁN VẬT LÝ CƠ BẢN THÀNH NHIỀU BÀI TOÁN VẬT LÝ NÂNG CAO PHẦN KHỐI LƯỢNG RIÊNG MÔN: VẬT LÝ Người thực hiện: Nguyễn Phúc Tồn Đơn vị cơng tác: Trường THCS Châu Bình, Quỳ Châu Điện thoại: 0974994224 - 0382674969 Đã công nhận Bậc Năm 2008 Phần I I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Khoa khọc kỹ thuật ngày phát triển mạnh mẽ đại, đất nước ln cần có người để nắm bắt, vận dụng phát triển khoa học cách chủ động, sáng tạo Vì vậy, việc đổi phương pháp dạy học cần thiết đặc biệt môn Vật Lý - Là môn khoa học thực nghiệm, toán học hoá mức độ cao, nên nhiều kiến thức kỹ toán học sử dụng rộng rãi việc học tập mơn Vật lí Đổi phương pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, giúp học sinh bồi dưỡng phương pháp tự học cho mình, biết rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tế cách say mê, hứng thú Bài tập Vật lý giúp học sinh hiểu sâu tượng Vật lý, quy luật Vật lý, biết phân tích ứng dụng chúng vào thực tiễn Trong nhiều trường hợp dù giáo viên có cố gắng trình bày rõ ràng, hợp lơ gíc, phát biểu định nghĩa, định luật xác, làm thí nghiệm phương pháp có kết điều kiện cần chưa phải đủ để học sinh hiểu sâu sắc nắm vững kiến thức Qua nhiều tài liệu, nhiều chuyên đề bồi dưỡng thường xun, qua q trình cơng tác, qua học hỏi đồng nghiệp… rút phương pháp dạy đạt hiệu ngày cao cho học sinh giảng dạy, " Mở rộng tốn Vật lí thành nhiều tốn Vật lí nâng cao phần khối lượng riêng - Môn Vật lý 6" II THỰC TRẠNG: Học sinh đại trà đa số nhận thức có hạn, nên giải dạng tập Vật lí thường hiểu rõ chất Đặc biệt việc định hướng tìm phương pháp giải cho tập quan trọng Qua khảo sát thực tế số trường THCS nhu cầu ham thích học, chất lượng học Vật lí thấp Qua thực trạng ta thấy: Việc định hướng cho học sinh giải tập Vật lí quan trọng Đặc biệt việc hiểu chất Vật lí vận dụng kiến thức Vì vậy, vấn đề đặt phải có hệ thống tập bản, khoa học, giúp cho học sinh vừa ham thích, vừa hiểu vận dụng kiến thức vào ssống, kĩ thuật III CƠ SỞ ĐỊNH HƯỚNG KHI GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ Mục tiêu cần đạt tới giải tập Vật lý tìm câu trả lời đắn, giải đáp vấn đề đặt cách có khoa học chặt chẽ Quá trình giải tốn Vật lý thực chất tìm hiểu điều kiện toán, xem xét tượng Vật lý đề cập dựa kiến thức Vật lý, Toán để nghĩ tới mối liên hệ qua đại lượng cho đại lượng cần tìm Sao cho thấy đại lượng phải tìm có liên hệ trực tiếp gián tiếp đại lượng cho Từ tới rõ mối liên hệ tường minh trực tiếp phải tìm với hết, tức tìm với giải đáp Phần II: Nội dung I Nhắc lại phần lý thuyết liên quan: - Khối lượng riêng chất xác định khối lượng đơn vị thể tích chất m D= V Đơn vị thường dùng: Kg/m3 hay g/cm3 m m D= => m = D.V, V = V D - Giáo viên phân tích ý nghĩa Vật lý khối lượng riêng cách rõ ràng, dẫn dắt học sinh phân biệt việc xác định khối lượng việc xác định khối lượng riêng - Nêu định nghĩa khối lượng riêng, ý nghĩa Vật lý? - Viết công thức, đơn vị? - Từ cơng thức tính D, suy cơng thức m, V? - Đổi Kg/m3 -> g/cm3 từ g/cm3 -> Kg/m3 - Xác định khối lượng xác định cho vật, xác định khối lượng riêng xác định cho chất, chất thường gặp SGK chất thường gặp thực tiễn nên người ta thành lập bảng để tiện sử dụng tính tốn * Ý nghĩa thực tiễn khối lượng riêng: + Khi biết chất cấu tạo nên vật ta xác định khối lượng vật mà không cần cân, xác định thể tích vật mà khơng cần đo + Đo khối lượng riêng vật, đối chiếu kết với bảng khối lượng riêng biết vật làm chất II Phần tập: Bài 1: Làm để biết khối lượng cột sắt Ấn Độ mà không cần phải cân? Biết khối lượng riêng sắt 7.800kg/m (phần vào 11 trang 36 SGK Vật Lý lớp 6) - Ta khơng thể dùng cân sử dụng cân - Để xác định khối lượng cột sắt ta có khó khăn thể dùng cân điện không? - Áp dụng công thức: - Dùng cách để xác định khối m lượng cột mà không cần cân? D= => m = D.V V D biết, cần xác định V theo công - Xác định V công thức nào? Tại thức: V = Sh sao? Giải: - Dùng thước dây để đo chu vi cột Từ công thức tính chu vi: P = 2R => R = P 2 (R bán kính đáy cột) - Diện tích đáy cột: S = R2 - Dùng thước để đo chiều cao h cột - Thay số vào cơng thức: V = Sh ta tính V - Thay đại lương V, D biết vào công thức m = DV ta tìm khối lượng cột Bài 2: Một cầu làm kim loại nguyên chất, khối lượng 39g, thể tích 5cm3, xác định khối lượng riêng cầu? Quả cầu làm chất gì? Tóm tắt: Cho m = 39g - Yêu cầu học sinh tóm tắt bài? V = 5cm - Gọi học sinh lên bảng giải Tính D = ? Chất gì? - Học sinh khác nhận xét Giải: - Khối lượng riêng kim loại - Muốn biết cầu làm chất làm cầu là: phải biết đại lượng nào? Đại lượng m 39 xác định? D= = = 7,8 (g/cm3) V - Tra vào bảng khối lượng riêng ta thấy - Biết khối lượng riêng chất D = 7,8 (g/cm3) => Chất sắt làm cầu, biết Đáp số: Chất sắt chất gì? Bài 3: Em tìm cách xác định chất cầu kim loại nguyên chất (nên lấy kim loại có bảng khối lượng riêng) dụng cụ bình chia độ, cân + hộp cân - Muốn biết cầu làm chất - Muốn biết cầu làm chất gì ta phải biết khối lượng cần phải xác định đại lượng nào? Và riêng chất làm nên vật Muốn xác định cách nào? Dùng dụng cụ cần xác định khối lượng thể tích gì? vật - Cho học sinh lên thực - Sau tra vào bảng biết vật làm chất Giải: - Đo thể tích cầu bình chia độ: + Đổ nước vào bình, xác định V1 nước (ước lượng nước ngập vật) + Thả cầu vào nước Xác định V2 nước vật + Thể tích vật là: V = V2 - V1 (Nếu vật khơng bỏ lọt bình chia độ dùng bình tràn) - Đo khối lượng vật cân + Điều chỉnh cân thăng + Đặt vật cần cân vào đĩa cân, đặt cân vào đĩa lại đến cần thăng + Tổng khối lượng cân khối lượng vật m ; đơn vị (kg/m3 g/cm3) V - Tra vào bảng Tìm kim loại chất gì? - Thay kết m, V vào công thức: D = Giáo viên: Với ta xác định khối lượng riêng chất rắn có đầy đủ dụng cụ đo Cịn muốn xác định khối lượng riêng chất lỏng mà không đầy đủ dụng cụ đo sao? Các em làm Bài 4: Xác định khối lượng riêng chất lỏng với dụng cụ chai khơng có vạch chia, cân nước (biết khối lượng riêng nước D1) - Xác định khối lượng riêng chất - Muốn xác định khối lượng riêng lỏng cần phải biết khối lượng thể chất lỏng cần biết đại lượng tích chất lỏng nào? - Xác định khối lượng chất lỏng cách nào? - Khơng có bình chia độ có xác định V chất lỏng khơng? Tìm cách xác định V chất lỏng? Giải: - Đo khối lượng chai không: m - Đổ nước đầy chai - Đo khối lượng chai đầy nước: m1 - Đổ nước ra, lại đổ chất lỏng cần xác định khối lượng riêng đầy chai, đo khối lượng nó: m2 m -m D m -m - Thể tích chất lỏng chai: V2 = D - Thể tích nước chai: V1 = m -m m -m m -m 2 mà V1 = V2 => D = D => D2 = m  m D1 1 Bài 5: Một khối nhơm ngun chất tích 0,5m nặng 1.250kg Hỏi khối nhôm đặc hay rỗng? Biết khối lượng riêng nhơm D = 2.700kg/m3 Cách 1: Tóm tắt: V = 0,5m3 Cho m = 1.250kg D = 2.700kg/m3 Tính D/ = ? So sánh với D? => Đặc hay rỗng? Giải: - Khối lượng riêng khối nhôm cho là: m 1.250 D/ = = = 2.500 (kg/m3) 0,5 V / Ta thấy D < D -> Khối nhơm rỗng Cách 2: Tóm tắt V = 0,5m3 Cho m = 1.250kg D = 2.700kg/m3 Tính m/ = ? So sánh với m => Đặc hay rỗng? Giải: Giả sử khối nhơm cho đặc có khối lượng là: m/ = DV = 2.700 0,5 = 1.350 (kg) Mà m = 1.250 (kg) => m < m/ => Khối nhơm rỗng Cách 3: Tóm tắt V = 0,5m3 Cho m = 1.250kg D = 2.700kg/m3 Tính V/ = ? So sánh với V => Đặc hay rỗng? Giải:Giả sử khối nhơm cho đặc thể tích là: m 1.250 V/ = = = 0,463 (m3) V 2.700 - Ta thấy V/ < V -> Khối nhôm rỗng - Yêu cầu học sinh đọc lại đề ghi tóm tắt - Biết m V khối nhơm ta tìm khối lượng riêng vật khơng? - Tính D/ - So sánh D với D/ D/ < D chứng tỏ gì? - Có cách để xác định khối lượng nhơm đặc hay rỗng khơng? - Nếu giả sử khối nhôm đặc em xác định m/ nó? m/ < m chứng tỏ gì? - Em tìm thêm cách giải khác? - Cho học sinh trình bày cách giải - Xác định V/ V/ < V chứng tỏ gì? - Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại cách làm Qua để xác định vật đặc hay rỗng Khi biết m, V vật có cách: Cách 1: So sánh khối lượng riêng Nếu D/ < D => vật rỗng Cách 2: So sánh khối lượng Nếu m/ > m => vật rỗng Cách 3: So sánh thể tích Nếu V/ < V => vật rỗng - Từ phát triển thêm: Tính - Muốn tính thể tích phần rỗng, thể tích phần rỗng khối lượng khối lượng phần rỗng ta làm phần rỗng nào? / + Thể tích phần rỗng:VR = V - V + Khối lượng phần rỗng:mR = m/ - m Bài 6: Mọi liệu 5, em xác định: + Thể tích phần rỗng? + Khối lượng phần rỗng? Giải: - Làm - Yêu cầu học sinh nghiên cứu cá nhân - Thể tích phần rỗng trình bày cách giải / VR = V - V = 0,5 - 0,463 = 0,037 (m ) - Khối lượng phần rỗng: mR = m/ - m = 1.350 - 1.250 = 100 (kg) Bài 7: Có chai làm chất thủy tinh bên có phần rỗng kín bên Làm để xác định thể tích phần rỗng mà khơng đập vỡ Biết khối lượng riêng thủy tinh D, dụng cụ: Tùy chọn - Để xác định thể tích phần - Giáo viên phân tích, dẫn dắt học sinh: rỗng nằm kín bên nút chai, ta theo hệ thống câu hỏi để đến xác phải biết thể tích tồn phần nút định thể tích phần rỗng chai, thể tích phần thủy tinh Muốn ta phải dùng cân để xác định khối lượng nút chai khối lượng phần thủy tinh - Từ xác định thể tích phần thủy tinh biết D - Lấy thể tích tồn phần trừ thể tích phần thủy tinh, thể tích phần rỗng cần tìm Giải: - Dùng cân xác định khối lượng - Gọi học sinh trình bày lại cách làm nút chai: m m D - Dùng bình chia độ (có chứa nước) để Thể tích phần thủy tinh là:V1 = xác định thể tích tồn phần nút chai: V - Thể tích phần rỗng:VR = V - V1 Bài 8: Tìm cách xác định khối lượng riêng sỏi cân, cốc nước biết khối lượng riêng (Dn)… không dùng bình chia độ (Hướng dẫn học sinh nhà làm) Củng cố: Bài học giúp ta biết tập khối lượng riêng: - Phương pháp giải? - Khối lượng riêng có ý nghĩa gì? - Nhờ khái niệm khối lượng riêng ta có thể: + Xác định chất gì? + Xác định vật rỗng hay đặc? + Xác định vật nguyên chất hay không? + Xác định thành phần khối lượng, thành phần thể tích có hợp kim? Và cịn nhiều ý nghĩa khác nữa… Bài 9: Cho hợp kim (hợp chất) gồm chất Tính khối lượng riêng hợp kim biết chất thứ có khối lượng m1 = ab% ; m2= cd% Biết khối lượng riêng hai chất là: D1, D2 Tóm tắt: m1 = ab%; Cho m2= cd%; D1, D2 ; Tính D = ? Loại tính khối lượng riêng hợp kim cho từ D  m V Ta đưa tử số mẫu số đại lượng chưa biết dạng tích, sau giãn ước đại lượng – lại đại lượng cho Cách giải: Gọi khối lượng hợp kim m Theo ta có: m1 = ab% m = 0,ab m m2= cd% m = 0,cd m Khối lượng riêng hợp kim là: m m m mD1 D2 D1D2 D     V V1  V2 m1  m2 0, abm.D2  0, cd M D1 (0, ab.D2  0, cd D2 ) D1 D2 Phần III: Kết luận Khối lượng riêng - tập liên quan đến đại lượng nhiều gồm tập định tính, tập định lượng, tập thực hành Nhưng thời gian trực tiếp hướng dẫn học sinh có hạn nên giáo viên phải rèn cho học sinh thói quen tự học - Do nhiều dạng tập mà giáo viên đưa vào thêm, giới thiệu thêm số tài liệu tham khảo có liên quan để học sinh tự tìm tịi, nghiên cứu Trong điều kiện có hình thức học thân học sinh nâng cao kiến thức cho mà thơi Thực tế qua nội dung học giúp học sinh đại trà nắm dạng tập khối lượng riêng Các tập giúp học sinh xoáy sâu vấn đề sử dụng công thức Khối lượng riêng D = m , tạo cho em niềm say mê, hứng thú V tiết học thực tiễn vấn đề Vật lý Kết sau áp dụng day ôn tập thêm cho học sinh kết đạt cao nhiều, cụ thể: Học sinh biết giải dạng tập, hiểu chất vấn đề biết vận dụng kiến thức 90% Trên số kinh nghiệm nhỏ thân Rất mong góp ý nhiệt tình đồng nghiệp, thầy ciáo có nhiều kinh nghiệm giảng dạy Tơi xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện: 10 Nguyễn Phúc Toàn 11 ... đo + Đo khối lượng riêng vật, đối chiếu kết với bảng khối lượng riêng biết vật làm chất II Phần tập: Bài 1: Làm để biết khối lượng cột sắt Ấn Độ mà không cần phải cân? Biết khối lượng riêng sắt... tích ý nghĩa Vật lý khối lượng riêng cách rõ ràng, dẫn dắt học sinh phân biệt việc xác định khối lượng việc xác định khối lượng riêng - Nêu định nghĩa khối lượng riêng, ý nghĩa Vật lý? - Viết công... giảng dạy, " Mở rộng tốn Vật lí thành nhiều tốn Vật lí nâng cao phần khối lượng riêng - Môn Vật lý 6" II THỰC TRẠNG: Học sinh đại trà đa số nhận thức có hạn, nên giải dạng tập Vật lí thường hiểu rõ