Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan để kiểm tra kiến thức chương cơ học chất lưu của sinh viên cao đẳng gia lai

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Lâm Thị Bích Trân XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN ĐỂ KIỂM TRA KIẾN THỨC CHƯƠNG “CƠ HỌC CHẤT LƯU” CỦA SINH VIÊN CAO ĐẲNG SƯ PHẠM GIA LAI LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành Phố Hồ Chí Minh - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Lâm Thị Bích Trân XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN ĐỂ KIỂM TRA KIẾN THỨC CHƯƠNG “CƠ HỌC CHẤT LƯU”CỦA SINH VIÊN CAO ĐẲNG GIA LAI Chuyên ngành: Lí luận phuơng pháp dạy học mơn Vật Lí Mã số: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS PHAN GIA ANH VŨ Thành Phố Hồ Chí Minh – 2013 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố luận văn khác Người viết cam đoan Lâm Thị Bích Trân LỜI CÁM ƠN Để hồn thành chương trình học tập luận văn này, xin chân thành cám ơn TS Phan Gia Anh Vũ tận tình hướng dẫn, dạy giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn Ban Giám Hiệu, Phòng Sau Đại Học trường Đại học Sư phạm Tp.Hồ Chí Minh Ban Chủ Nhiệm quý thầy cô Khoa Vật lý Quý Thầy, Cô tham gia giảng dạy mơn học chương trình đào tạo thạc sĩ truyền đạt kiến thức khoa học giúp cho tơi có tảng kiến thức để thực luận văn cao học Các anh, chị học viên lớp Cao học khóa 21 chia kiến thức, kinh nghiệm trình học tập nghiên cứu Các em sinh viên lớp Lý-KTCN khóa 32, 33 trường Cao đẳng Sư phạm Gia Lai Thành kính ghi ơn bố mẹ suốt đời tận tụy Xin chân thành cảm ơn! Tác giả Lâm Thị Bích Trân DANH MỤC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN VIẾT ĐẦY ĐỦ VIẾT TẮT Chất lưu CL Khối lượng riêng KLR Đánh giá ĐG Câu hỏi CH Tự luận TL Thí sinh TS Đề trắc nghiệm ĐTN Trắc nghiệm khách quan TNKQ Trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn TNKQNLC DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Bảng cấu trúc hai chiều 20 Bảng 2.1 Bảng mục tiêu nhận thức đạt cho loại kiến thức 31 Bảng 2.2 Bảng cấu trúc hai chiều trắc nghiệm 33 Bảng 3.1 Các thông số đánh giá trắc nghiệm qua hai lần khảo sát 92 Bảng 3.2 Thống kê điểm thô – điểm chuẩn lần – Lớp Lý - KTCN32 93 Bảng 3.3 Thống kê điểm thô – điểm chuẩn lần – Lớp Lý - KTCN33 93 Bảng 3.4 Bảng phân bố loại điểm 94 Bảng 3.5 Bảng phân bố điểm chuẩn sinh viên 95 Bảng 3.6 Bảng đánh giá độ khó độ phân cách câu 96 Bảng 3.7 Tổng hợp câu theo mức độ khó – lần 98 Bảng 3.8 Tổng hợp câu theo mức độ khó – lần 98 Bảng 3.9 Tổng hợp câu theo mức độ phân cách – lần 99 Bảng 3.10 Tổng hợp câu theo mức độ phân cách – lần 99 Bảng Vài khối lượng riêng 168 Bảng Bảng phân tích nội dung chương Cơ học chất lưu 187 Bảng Mẫu phiếu làm trắc nghiệm 190 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 3.1 : Biểu đồ phân bố loại điểm .94 Hình 3.2 : Biểu đồ phân bố tần số điểm chuẩn sinh viên 95 Hình 3.3 : Biểu đồ phân bố tỉ lệ câu theo mức độ khó 99 Hình 3.4 : Biểu đồ phân bố tỉ lệ câu theo độ phân cách 100 Hình : Nội dung áp suất tác dụng lên vật lòng chất lưu 169 Hình : Nội dung áp suất tác dụng lên khối chất lăng trụ tam giác vuông .170 Hình : Nội dung lực tác dụng lên khối chất lưu nằm cân .172 Hình : Hình ống phong vũ biểu 173 Hình : Máy ép dùng chất lỏng 173 Hình : Nội dung lực đẩy Acsimet 174 Hình : Hình ảnh đường dòng 176 Hình : Hình ảnh ống dòng .176 Hình : Lưu lượng ống dịng 177 Hình 10 : Sự chảy chất lỏng khỏi lỗ thủng 180 Hình 11 : Đường dịng không nhiễu loạn .182 Hình 12 : Sự phân bố đường dịng xung quanh cầu 182 Hình 13 : Hình ảnh cắt ngang vận tốc trung bình điểm tiết diện ngang chuyển động cuộn xoáy .184 Hình 14 : Lực nâng cánh máy bay 185 Hình 15 : Lực nâng cánh máy bay 185 Hình 16 : Máy đo vận tốc dòng chảy .186 Hình 17 : Nguyên tắc hoạt động bơm phun tia 187 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CÁM ƠN DANH MỤC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỤC LỤC MỞ ĐẦU 10 Lý chọn đề tài: 10 Mục đích nghiên cứu đề tài: 12 Đối tượng nghiên cứu: 12 Giả thuyết khoa học: 13 Phạm vi nghiên cứu: 13 Nhiệm vụ nghiên cứu: 13 Phương pháp nghiên cứu: 13 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ VÀ TRẮC NGHIỆM 15 1.1 Cơ sở lí luận kiểm tra đánh giá dạy học 15 1.1.1 Một số khái niệm dùng kiểm tra đánh giá dạy học 15 1.1.2 Mục đích yêu cầu sư phạm kiểm tra đánh giá 16 1.1.3 Phân loại phương pháp đo lường đánh giá giáo dục 19 1.2 Cơ sở lí luận trắc nghiệm 22 1.2.1 Khái niệm trắc nghiệm 22 1.2.2 Trắc nghiệm tự luận .22 1.2.3 Trắc nghiệm khách quan 22 1.3 Thực trạng kiểm tra đánh giá môn học trường CĐSP 43 Chương 2: NỘI DUNG CHƯƠNG CƠ HỌC CHẤT LƯU VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI TNKQ CHƯƠNG CƠ HỌC CHẤT LƯU 44 2.1 Mục tiêu: 44 2.2 Nội dung lý thuyết chương Cơ học chất lưu 44 2.3 Xây dựng hệ thống câu hỏi TNKQNLC chương Cơ học chất lưu 45 2.3.1 Mục tiêu trắc nghiệm 45 2.3.2 Phân tích mục tiêu nhận thức 45 2.3.3 Xác định số câu hỏi trắc nghiệm 48 2.3.4 Thiết kế dàn trắc nghiệm 48 2.3.5 Xây dựng hệ thống câu hỏi TNKQ Đáp án phân tích trước khảo sát .50 2.3.6 Thẩm định hệ thống câu hỏi trắc nghiệm 109 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm 111 111 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm 111 3.3 Phương pháp thực nghiệm 111 3.3.1 Trình bày trắc nghiệm 111 3.3.2 Triển khai trắc nghiệm thử trắc nghiệm kiểm tra: 111 3.4 Kết thực nghiệm 112 3.4.1 Đánh giá chung trắc nghiệm 112 3.4.2 Phân tích chi tiết câu trắc nghiệm theo số thống kê .124 PHẦN KẾT LUẬN 194 Kết luận chung hệ thống câu hỏi trắc nghiệm 194 Những đóng góp đề tài 194 Những mặt hạn chế đề tài 195 Hướng nghiên cứu tiếp đề tài 195 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 197 198 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Nghị đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IV Đảng Cộng Sản Việt Nam, bàn cải cách giáo dục, nêu rõ: “Mục tiêu cải cách giáo dục đào tạo có chất lượng tốt người lao động có ý thức đạo đức xã hội, có trình độ văn hóa phổ thơng hiểu biết kỹ thuật” Tiếp đó, Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng Sản Việt Nam lần khóa VIII rõ mục tiêu giáo dục giai đoạn là: “Xây dựng người hệ thiết tha, tham gia tích cực vào nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, có ý thức cộng đồng phát huy tính tích cực cá nhân, làm chủ tri thức khoa học công nghệ đại có tư sáng tạo, có kĩ thực hành giỏi có tác phong cơng nghiệp.” Góp phần vào việc thực mục tiêu giáo dục nêu trên, khâu kiểm tra đánh giá chiếm vị trí quan trọng khơng thể thiếu q trình giáo dục Mặc dù đánh giá thường nằm giai đoạn cuối trình giáo dục, lại trở thành khởi đầu cho giai đoạn giáo dục với yêu cầu cao chất lượng Hiện có hai hình thức kiểm tra đánh giá phổ biến trắc nghiệm khách quan tự luận Cả hai phương pháp phương pháp hữu hiệu để đánh giá kết học tập, phương pháp có ưu nhược điểm riêng Điểm khác biệt quan trọng phương pháp kiểm tra TNKQ TL tính khách quan Đối với TL, kết chấm thi phụ thuộc nhiều vào chủ quan người chấm bài, khó cơng bằng, xác Dù có nhiều biện pháp khắc phục, nhiều thử nghiệm cho thấy chênh lệch kết chấm TL người chấm khác thường lớn, chí chênh lệch điểm người chấm thời điểm khác nhau, với tâm trạng khác không nhỏ Để khắc phục nhược điểm kiểm tra đánh giá TNKQ phương án tối ưu Tính khách quan việc kiểm tra đánh giá TNKQ thể CL xem hệ nhiều hạt Năng lượng hạt gồm động trường hấp dẫn Vì chọn t đủ nhỏ nên xem hạt thể tích V1 có vận tốc v1 tọa độ y1, hạt thể tích V2 có vận tốc v2 tọa độ y2 so với GTN chọn Như gọi  KLR CL, ta có: Động hạt thể tích V1 , V2 là: Eđ  Vv12 ; Eđ  Vv22 Thế hạt thể tích V1 , V2 là: Et1  Vgy1 ; Et  Vgy2 Độ biến thiên phần CL vào với phần CL là: E  Eđ  Et1  Eđ  Et  Vv22  Vv12  Vgy2  Vgy1 (IV.2.2) Áp dụng định luật bảo tồn lượng ta có: A = E  (p1 – p2) V   p1  Hay Vv22  v12 Vv12  Vgy2  Vgy1  gy1  p2  p v 2 v22  gy2 (IV.2.3)  gy  const (IV.2.4) Công thức (IV.2.3) nội dung định luật Bernoulli Ta xét ý nghĩa số hạng có biểu thức (IV.2.3), trước hết ta ý số hạng có thứ nguyên áp suất, số hạng p biểu thị cho áp suất bên CL chảy gọi áp suất tĩnh Theo (IV.2.3) áp suất tĩnh tính là: p  const  v 2  gz Xét CL lỏng lí tưởng, ta xét trường hợp chất lỏng nằm yên, v1=v2=0 ta lại có công thức biến đổi áp suất (II.2.1): p2  p1  g ( y1  y2 ) =  gh Số hạng v 2 xuất v  0, gọi áp suất động Áp suất có chuyển động mà áp suất bên CL giảm Còn số hạng gy gọi áp suất thủy lực, số hạng cho biết áp suất giảm CL dâng lên đến độ cao y Tóm lại định luật Bernoulli phát biểu sau: Trong CL lí tưởng chảy dừng, áp suất tồn phần (gồm áp suất tĩnh, áp suất động áp suất thủy lực)luôn với tất tiết diện ngang ống dòng Hệ quả: Nếu ống dòng nằm ngang gy khơng đổi Khi phương trình bernoulli cho ống dịng nằm ngang có dạng: p v 2  const Nếu ống dịng có tiết diện S khơng đổi theo phương trình liên tục ta suy v1=v2 Khi phương trình bernoulli cho ống dịng có tiết diện S khơng đổi có dạng: p  gy  const Hằng số p  gy gọi áp suất thủy tĩnh Như ống dịng có tiết diện khơng đổi áp suất thủy tĩnh toàn ống áp suất tĩnh khơng giống 2.2 Sự chảy chất lỏng khỏi lỗ thủng Ta áp dụng phương trình Bernouilli cho trường hợp chất lỏng chảy khỏi lỗ thủng nhỏ bình rộng để hở Ta tách chất lỏng ống dịng có tiết diện phía mặt thống chất Hình 10 lỏng bình, cịn phía lỗ thủng theo chất lỏng chảy qua (Hình 10) Tại tiết diện coi vận tốc độ cao mức ban đầu nhau, áp dụng cho phương trình (IV.2.4) Hơn nữa, áp suất hai tiết diện áp suất khí Ngồi ra, đặt vận tốc dịch chuyển mặt thống tong bình rộng khơng Nếu kể đến tất điều nói, viết phương trình (IV.2.4) phù hợp với trường hợp cho dạng gh1  v 2  gh2 v vận tốc chảy khỏi lỗ thủng Giản ước cho  đưa vào h=h1-h2 độ cao mặt thoáng chất lỏng lỗ thủng ta có v= gh (IV.2.5) Cơng thức gọi công thức Torricelli Như vậy, vận tốc chảy thoát chất lỏng khỏi lỗ thủng đặt độ sâu h mặt thoáng trùng với vận tốc vật có rơi từ độ cao h Cần nhớ kết có với giả thuyết chất lỏng lý tưởng Đối với chất lỏng thực vận tốc chảy nhỏ hơn, khác giá trị (IV.2.5) nhiều độ nhớt chất lỏng lớn Dịng chất lỏng chảy khỏi lỗ thủng bình (Hình 10) thời gian t mang theo xung lượng K  Svt (  khối lượng riêng chất lỏng, S diện tích lỗ thủng, v vận tốc chảy dịng) Xung lượng bình truyền cho chất lỏng chảy Theo định luật Newton thứ ba thời gian t bình thu chất lỏng chảy xung lượng - K nghĩa chịu tác dụng lực Fr   K   S  v t (IV.2.6) Lực gọi phản lực dòng chảy Nếu đặt bình lên xe nhỏ tác dụng lực Fr chuyển động hướng ngược với hướng dịng Ta tìm giá trị thực lực Fr cách sử dụng biểu thức (IV.2.5) vận tốc chảy thoát chất lỏng khỏi lỗ thủng: Fr  S  ghS (IV.2.7) Nếu điều nhìn thấy lực Fr trùng độ lớn với áp lực thủy tĩnh mà chất lỏng áp dụng lên nút đóng vào lỗ thủng, Fr ghS Thật ra, lực Fr lớn gấp hai lần Điều giải thích chuyển động chất lỏng bình xuất dịng chảy dẫn tới phân bố lại áp suất, thêm vào áp suất gần thành nằm đối diện với lỗ lớn áp suất gần thành mà người ta khoét lỗ IV MA SÁT TRONG CHẤT LƯU Các chất lưu thực không lý tưởng có tính nén tính chịu nén Nếu chất lỏng, tính nén nét đặc trưng chất khí có vận tốc lớn (hơn 70m/s) tính nén tính chất định Sự nén khí có kèm theo việc làm nóng, việc mơ tả chuyển động chất khí chịu nén khn khổ học mà không bổ sung thêm khái niệm nhiệt khơng thể chấp nhận Vì lý mà xét chuyển động chất lỏng khí, ý tới nội ma sát (tính nhớt) Trong vài trường hợp nêu, bỏ qua tính nén chất lưu Song có tượng mà mơ tả chúng, ta khơng thể bỏ qua tính nén Để ví dụ, ta xét tượng dòng chất lưu nằm ngang chảy quanh cầu (ta không ý đến trọng lượng chất lưu) Hình 11 biểu diễn đường dịng dịng khơng bị nhiễu loạn , cịn hình 12 biểu diễn đường dòng dòng bị nhiễu loạn (các đường cong sít lại theo hướng AB) Nếu khơng ý tới tính nhớt đường dòng đối xứng với với mặt phẳng CD song song với dịng khơng bị nhiễm loạn (Sự đối xứng có chất lưu khơng có trọng lượng) Hình 11 Sự đối xứng có ống dịng giáp liền với cầu (trên hình 12) Theo phương trình Bernoulli, áp suất chất lưu mặt cầu phân bổ với đối xứng Áp suất chất lưu đường AB nhỏ đường CD ống dịng gần đường AB bị co lại vận tốc chảy lớn đường CD Do áp suất phân bố đối xứng nên Hình 12 tổng áp lực lên bề mặt cầu không Chúng ta tới kết luận cầu không bị chất lỏng tác dụng áp suất Tuy nhiên, thí nghiệm trực tiếp chứng tỏ cầu đặt dòng chịu tác dụng lực hướng theo chiều chuyển động chất lưu Như bỏ qua tính nhớt khơng chấp nhận Lực nội ma sát Ðộ nhớt Trong chuyển động chất lưu thực tồn lực nội ma sát Ta làm thí nghiệm đơn giản lấy hai thuỷ tinh có bơi mỡ bên trên, đặt nằm ngang, Cho chuyển động Nhờ lực liên kết phân tử mỡ mà lớp dính liền với nằm yên Các lớp chuyển động, lớp có vận tốc lớn lớp lớp lớp nằm liền có vận tốc hướng theo chiều chuyển động trên, lớp lớp nằm có vận tốc hướng ngược lại Do lớp tác dụng vào lớp nằm lực ma sát làm chậm chuyển động lớp ngược lại, lớp tác dụng vào lớp lực tăng tốc Các lực xuất lớp chất lưu chuyển động, gọi lực nội ma sát Các tính chất chất lưu có liên quan với xuất lực nội ma sát gọi tính nhớt Nếu lớp chất lưu chuyển động với vận tốc khác ngồi lực tương tác lớp phân tử chuyển dời nhau, cịn có trao đổi xung lượng chúng chuyển động hỗn loạn phân tử Các phân tử chuyển từ lớp có vận tốc lớn vào lớp dịch chuyển chậm làm cho xung lượng lớp tăng lên ngược lại, phân tử chuyển từ lớp chậm vào lớp nhanh làm giảm xung lượng tổng cộng lớp nhanh Sự trao đổi xung lượng tương tác phân tử tạo lực nội ma sát chất lỏng Trong chất khí lực nội ma sát tạo chủ yếu trao đổi xung lượng Lần Newton giả thuyết rằng, lực nội ma sát hai lớp chất lưu tỉ lệ thuận với hiệu vận tốc  V lớp, với diện tích tiếp xúc S chúng tỉ lệ nghịch với khoảng cách  h lớp: FMSN = S  v h Trong  hệ số tỉ lệ goi hệ số nhớt Đối với hai lớp gần nhau: FMSN = S  lim h0 dv v = S dh h Ứng suất tiếp tuyến xuất chất lưu chuyển động tính nhớt bằng: r= Đại lượng F = S dv dh dv gọi gradien vận tốc đặc trưng cho nhanh chậm dh biến thiên độ lớn vận tốc theo hướng pháp tuyến với mặt tiếp xúc lớp chất lưu Độ lớn  phụ thuộc vào nhiệt độ Khi tăng nhiệt độ, độ nhớt chất khí tăng lên cịn chất lỏng giảm Khi tăng nhiệt độ, độ linh động phân tử trao đổi xung lượng lớp khí tăng lên, ngược lại chất lỏng trao đổi có vai trị tương đối nhỏ,còn tương tác phân tử yếu nhiệt độ tăng lên Ðộ nhớt chuyển động chất lưu thực có hai vai trị Một tạo truyền chuyển động từ lớp qua lớp kia, nhờ mà vận tốc dịng chất lưu thay đổi liên tục từ điểm qua điểm khác; Hai chuyển phần dòng thành nội nó, tức tạo khuếch tán Khi giải toán chuyển động chất lưu có vận tốc gần vận tốc âm, bỏ qua độ nhớt, cần phải ý đến tính nén chất lưu Các chất lưu chảy ống, dòng sơng, biển.v.v coi chất lưu nhớt (thực), không nén Các dạng chảy chất lưu thực Với vận tốc nhỏ, chất lưu thực chảy ống thành lớp Có thể quan sát điều thí nghiệm đưa vào dịng chất lưu nơi vào ống thủy tinh luồng mảnh chất lưu màu Khi vận tốc nhỏ chất lưu màu chảy thành lớp, luồng Tăng dần vận tốc chất lưu ống ta thấy bắt đầu giá trị v tới hạn tính chất chảy biến đổi Luồng chất lưu màu tan nhanh trộn mạnh vào dịng chất lưu tức có chuyển từ chảy thành lớp sang chảy cuộn xoáy (chuyển động cuộn xoáy) Sự chảy cuộn xoáy chứng tỏ, có thay đổi qui luật phân bố vận tốc chất lưu theo tiết diện ngang ống, ngoại trừ khu vực nhỏ thành ống nơi mà biến đổi vận tốc theo bán kính ống so với trường hợp chảy thành lớp lớn Hình 2.12 biểu diễn hình ảnh cắt ngang vận tốc trung bình điểm tiết diện ngang chuyển động cuộn xốy Vì có biến đổi lớn vận tốc khu vực thành ống nên có chuyển từ Hình 13 chảy thành lớp sang chảy cuộn xoáy dẫn tới tăng lớn lực ma sát chất lưu thành ống V ỨNG DỤNG CỦA CƠ HỌC CHẤT LƯU Giải thích số tượng đơn giản: Nếu gió mạnh thổi qua trước cửa sổ, áp suất bên ngồi cửa sổ bị giảm, kính cửa sổ bị vỡ phía ngồi Cơ chế có tác dụng làm cho mái phẳng tòa nhà bị thổi bay lên, có bão: Ít phần mái nhà bị đẩy lên áp suất khơng khí bị giam nhà Tuy mái nhà thiết kế để chống đỡ độ chênh lệch áp suất hướng xuống tương đối lớn (ví dụ: tuyết đọng), nhiều chúng lại khơng dự tính để chống đỡ độ chênh lệch áp suất lớn, hướng lên, dẫn đến trường hợp tốc mái nhà có bão Lực nâng cánh máy bay Giả sử cánh máy bay có dạng khối trụ trịn xoay, có tiết diện thẳng hình trịn, máy bay bay ngang với vận tốc v khơng khí đứng n Theo ngun lí tương đối ta xem cánh máy đứng n cịn khơng khí chuyển động cánh máy bay theo chiều ngược lại với vận tốc v Những đường dịng phía cánh máy bay khơng thay đổi, đường dịng phía cong sít lại cách đối xứng Vì vận tốc dịng khí phía lớn vận tốc dịng khí phía Theo định luật Bernoulli áp suất tĩnh khơng khí phía nhỏ áp suất tĩnh khơng khí phía tạo nên lực nâng máy bay F hướng từ lên Hình 14 Trong thực tế để giảm bớt cồng kềnh đồng thời tránh dịng xốy sau cánh máy bay nên cánh máy bay thường có tiết diện Hình 15 Khi khơng khí chuyển động qua cánh máy bay lực F chênh lệch áp suất cánh máy bay Hình 15 tạo nghiêng phía sau nên phân tích:    F  Fn  Fc   Lực Fn lực nâng lực Fc lực cản Tuy có lực cản lực cản nhỏ lực cản dịng xốy khơng khí tạo cánh máy bay có dạng Hình 15 Lưu lượng kế Ven-tu-ri Lượng kế venturi dụng cụ dùng để đo tốc độ chảy chất lưu, ống Ống đo gắn hai tiết diện ống Hình V.3 Diện tích tiết diện S đầu vào đầu ống đo tương đương với tiết diện ống chất lưu Giữa đầu vào đầu ra, chất lưu chảy qua vùng hẹp có diện tích tiết diện s Một áp kế nối phần rộng ống đo với phần hẹp Phương trình Bernoulli độ cao khơng đổi có dạng: p v2  const Nghĩa chỗ áp suất lớn vận tốc chất lưu nhỏ ngược lại Nhà bác học Venturi áp dụng ý tưởng để chế tạo máy đo vận tốc dịng chảy Hình 16 Máy đo gồm ống có đầu vào, đầu có tiết diện S Giữa đầu vào đầu có vùng thắt lại với tiết diện ngang s Khi chất lưu chảy qua tiết diện vận tốc tăng từ v đầu vào tới V chỗ thiết diện s theo định luật dòng chảy liên tục Theo phương trình Bernoulli chỗ vận tốc tăng chỗ áp suất giảm mực chất lỏng phía bên phải dâng lên, bên có độ chênh lệch h Dựa phép đo h ta xác định độ chênh lệch áp suất P sau xác định vận tốc v: vS = Vs p  p  Hay  (V  v ) v ( S  s ) 2s 2 s p  (S  s ) v Chuyển động bơm phun tia Trường hợp chất lưu chảy ống nằm ngang z1 = z2 p1 + 1  v12 = p2 +  v22 2 Gọi tiết diện ống vị trí (1) (2) S1 S2, lưu lượng chất lưu ống không đổi Q = v1S1 = v2S2 Phương trình viết p1 + Q2 Q2  = p2 +  2 S1 S2 Phương trình cho thấy chất lưu chuyển động ống nằm ngang có tiết diện thay đổi chổ tiết diện nhỏ, vận tốc lớn , áp suất nhỏ ngược lại, chổ tiết diện lớn vận tốc nhỏ, áp suất lớn Nguyên tắc chuyển vận bơm phun tia dựa tính chất dịng chất lưu Hình 17 Cho chất lưu a chảy từ A C Khi qua lỗ hẹp C, tiết diện ống hẹp, áp suất khơng khí bé áp suất khí trời, tạo bơm vùng áp suất thấp Vì có chênh lệch áp suất nên chất lỏng b bình hút theo vịi phun vào C thành hạt sương hòa trộn với khơng khí phun ngồi theo lỗ B Bơm phun nước hoa cấu tạo theo nguyên tắc Phụ lục 2: Phân tích nội dung chương Cơ học chất lưu Bảng 2: Bảng phân tích nội dung chương Cơ học chất lưu Nội Khái dung niệm Áp suất Ý cần nắm vững Nguyên nhân gây áp suất: Vì phân tử chất lưu ln ln chuyển động hổn loạn nên va chạm với bề mặt tiếp xúc vật rắn, truyền xung lượng cho vật rắn Vậy biến thiên xung lượng phấn tử chất lưu nguyên nhân gây áp lực lên bề mặt tiếp xúc Biểu thức: p  F S ; p  lim S  Đơn vị đo áp suất: 1Pa = F dF  S dS N m2 Ngồi áp suất cịn đo đơn vị: atm, at, mmHg, Torr Atmốtphe vật lý: atm = 760 mmHg = 1,013 105 Pa Tĩnh học Atmốtphe kỹ thuật: at = 736 mmHg = 0,981.105Pa Torricelli áp suất gây nên cột thủy ngân cao 1mm: Torr = mmHg chất Milimet thủy ngân: mmHg = 133,3 N/m2 = 133,3 lưu Pa Công thức tĩnh học chất lưu: p2  p1  g ( y1  y2 ) Đặc điểm áp suất lòng chất lưu đứng yên, áp suất thủy tĩnh: Áp suất điểm phụ thuộc vào chất chất lưu, phụ thuộc vào độ sâu điểm đo áp suất, hai điểm CL nằm độ sâu (y1=y2) áp suất tương ứng Áp suất điểm chất lưu đứng yên, theo phương có độ lớn Lưu ý: Phân biệt áp suất cột chất lưu gây với áp suất điểm chất lưu Nguyên Nội dung nguyên lí Pascal: lí Pascal Độ tăng áp suất chất lỏng bình kín truyền ngun vẹn tới điểm chất lỏng thành bình chứa Biểu thức: F1 S1 h1   F2 S h2 Lưu ý: Phân biệt độ tăng áp suất áp suất điểm Định Nội dung: luật Khi vật nhúng vào chất lưu, chất lưu Acsimet tác dụng lên vật lực có độ lớn trọng lực phần chất lưu bị vật chiếm chỗ Lực có phương trùng với phương trọng lực vật ngược chiều với trọng lực gọi lực đẩy Acsimet Biểu thức:   FAR    LVg Vật chìm chất lỏng:   L Vật lơ lửng chất lỏng:   L Vật chất lỏng: Nội dung:   L Trong CL lí tưởng chảy dừng, áp suất toàn phần (gồm áp suất tĩnh, áp suất động áp suất thủy lực)luôn Định với tất tiết diện ngang ống dòng luật Biểu thức: Bernoulli p v 2  gy  const Hệ quả: Nếu ống dòng nằm ngang: p v 2  const Nếu ống dịng có tiết diện S khơng đổi thì: Động p  gy  const học chất Hằng số p  gy gọi áp suất thủy tĩnh Như lưu ống dịng có tiết diện khơng đổi áp suất thủy tĩnh tồn ống áp suất tĩnh không giống Công thức Torricelli: v= gh Xung lượng dòng chảy chất lỏng: K  Svt Lực dịng chảy tác dụng lên thành bình: Fr   K   Sv  2 ghS t Đặc điểm đường dòng, ống dòng: Lưu - Đường dòng: đường cong mà tiếp tuyến điểm lượng có phương trùng với vectơ vận tốc trường thời điểm t Các đường dịng khơng cắt chất - Ống dòng:là phần CL giới hạn lưu đường dòng Phương trình liên tục: vS  const Giải thích số tượng có liên quan đến học Ứng dụng chất lưu: Hiện tượng tốc mái nhà có bão, lực nâng cánh học chất lưu máy bay, lưu lượng kế Venturi, chế hoạt động bình xịt nước hoa,… Phụ lục 3: Mẫu phiếu làm trắc nghiệm TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM GIA LAI TỔ LÝ-KTCN – KHOA TỰ NHIÊN PHIẾU TRẢ LỜI TRẮC NGHIỆM ĐỀ KIỂM TRA HỌC TRÌNH Mơn: Cơ học Họ tên:…………………… Lớp:……………….MSSV:………… Mã đề:…… :Lưu ý: - Thí sinh chọn câu tơ đen câu Ví dụ: chọn A  - Nếu muốn bỏ câu chọn gạch chéo Ví dụ bỏ A, chọn C   - Nếu muốn chọn lại câu bỏ khoanh trịn câu Ví dụ bỏ C chọn lại A   01 15 29 43 02 16 30 44 03 17 31 45 04 18 32 46 05 19 33 47 06 20 34 48 07 21 35 49 08 22 36 50 09 23 37 51 10 24 38 52 11 25 39 53 12 26 40 54 13 27 41 55 14 28 42 ... hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan để kiểm tra kiến thức chương ? ?Cơ học chất lưu? ?? sinh viên Cao đẳng Sư phạm Gia Lai Mục đích nghiên cứu đề tài: Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách. .. TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Lâm Thị Bích Trân XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN ĐỂ KIỂM TRA KIẾN THỨC CHƯƠNG “CƠ HỌC CHẤT LƯU”CỦA SINH VIÊN CAO ĐẲNG GIA LAI Chuyên ngành:... tra: + Điều tra thực tế dạy học chương Cơ học chất lưu thuộc môn Cơ học trường Cao đẳng Sư phạm Gia Lai + Điều tra khó khăn, sai lầm sinh viên học phần Cơ học chất lưu, từ xây dựng hệ thống câu