Đề tài: PHÁT HUY KHẲ NĂNG TƯ DUY CỦA HỌC SINH QUA VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN “MÁY CƠ ĐƠN GIẢN” VẬT LÍ THCS 1.1. Lý do chọn đề tài: 1.1.1 Cơ sở lí luận: Trong việc nâng cao chất lượng dạy học nói chung và chất lượng bộ môn nói riêng. Việc cải tiến phương pháp dạy học là một nhân tố quan trọng, bên cạnh việc bồi dưỡng kiến thức chuyên môn, việc phát huy tính tự học của học sinh có ý nghĩa hết sức quan trọng. Cũng như trong học tập các bộ môn khác, học Vật lý lại càng cần phát triển năng lực tích cực, năng lực tư duy của học sinh để không phải chỉ biết mà còn phải hiểu để giải thích hiện tượng Vật lý cũng như áp dụng kiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sống gia đình và cộng đồng. Vận dụng kiến thức phần cơ học giải bài tập Vật lý giúp củng cố đào sâu, mở rộng những kiến thức cơ bản của bài giảng, xây dựng củng cố kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn là biện pháp quý báu để phát huy năng lực tư duy, phát triển các loại tư duy của học sinh, có tác dụng sâu sắc về mặt giáo dục tư tưởng, đạo đức lớn. Vì thế trong việc giải bài tập Vật lý mục đích cơ bản cuối cùng không phải chỉ tìm ra đáp số, tuy điều này cũng quan trọng và cần thiết, mục đích chính của việc giải là ở chỗ người làm bài tập hiểu được sâu sắc hơn các khái niệm, định luật Vật lý, biết vận dụng sáng tạo chúng vào những vấn đề thực tế trong cuộc sống trong lao động. Bài tập phần cơ học là sự tổng hợp của nội dung kiến thức liên quan đến lực cơ học là sự tổng hợp nhiều kiến thức trong một bài toán đòi hỏi người học phải vận dụng linh hoạt tư duy sáng tạo, nắm bắt các hiện tượng vật lí trong bài toán để giải quyết vấn đề, tìm ra hướng đi phù hợp. Quá trình học, người học phải luôn linh hoạt sử dụng khả năng tư duy để ứng biến các tình huống xảy ra. Đặc biệt trong quá trình giải bài tập học sinh giải được các dạng bài tập, các bài toán mới lạ nhờ vào việc vận dụng các loại hình tư duy một cách linh hoạt như tư duy logic, tư duy trừu tượng, tư duy sáng tạo, tư duy kinh nghiệm, tư duy lý luận, tư duy triết học...... 1.1.2 Cơ sở thực tiễn: Tuyển chọn và bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp là chủ điểm được các cấp chính quyền, đặc biệt là cấp lãnh đạo Phòng giáo dục, lãnh đạo các trường THCS cùng các cha mẹ học sinh và các em học sinh đang hết sức quan tâm chú trọng đến. Trong những năm gần đây việc bồi dưỡng và tuyển chọn học sinh giỏi ở các trường đã có sự đầu tư thích hợp. Do đó chất lượng học tập, số lượng và chất lượng học sinh giỏi ở các trường các năm gần đây ngày càng nâng cao rõ rệt góp phần làm cho đội tuyển học sinh giỏi đạt được thành tích cao. Đối với chương trình vật lí THCS chỉ làm quen đặc điểm của các loại lực cơ học, hai lực cân bằng và lực kéo lực đẩy.. khi tương tác với vật mà chưa tìm hiểu về các định luật Newton nhưng các bài tập cơ học dành cho bồi dưỡng học sinh giỏi lại vận dụng khai thác điều kiện cân bằng, chuyển động đều của vật, sự tương tác giữa hai hay nhiều vật với nhau rất nhiều. Trước tình hình đó đòi hỏi các giáo viên giúp cho học sinh nắm các phương pháp tư duy trừu tượng trên nền cái đã có, nhận định phân dạng toán và có kỹ năng giải các dạng toán, kỹ năng vận dụng tư duy, sáng tạo trong từng phân môn mà học sinh cần có để tham gia trong các kỳ thi. Trong thực tế giảng dạy và bồi dưỡng học sinh khá giỏi ở môn Vật lý nói chung và cơ học nói riêng các em học sinh còn nhiều khó khăn khi giải quyết các bài tập nâng cao. Các em chưa biết cách nhận dạng từng dạng bài, quá trình phân tích các bài toán có thể bỏ sót một quá trình cho nên việc giải bài toán còn thiếu, dẫn đến giải sai và mất nhiều thời gian cho việc giải các bài tập. Bài tập phần cơ học đối với nhiều học sinh khá giỏi còn cho là dạng bài tập khó vì các em thường không định hình được cách giải, không xác định được đối tượng trong bài toán cần phân tích. Đặc biệt khi giải học sinh thường giải sai do phân tích lực không đúng, không chỉ ra được lực tác dụng, bỏ sót một vài thành phần lực trong qua trình tương tác giữa các vật, vận dụng điều kiện cân bằng chưa hợp lí... dẫn đến khi
Đề tài: KINH NGHIỆM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN MÁY CƠ ĐƠN GIẢN 1.1 Lý chọn đề tài: 1.1.1 Cơ sở lí luận: Tuyển chọn bồi dưỡng học sinh giỏi cấp chủ điểm cấp quyền, đặc biệt cấp lãnh đạo Phịng giáo dục, lãnh đạo trường THCS cha mẹ học sinh em học sinh quan tâm trọng đến Trong năm gần việc bồi dưỡng tuyển chọn học sinh giỏi trường có đầu tư thích hợp Do chất lượng học tập số lượng chất lượng học sinh giỏi trường năm gần ngày nâng cao rõ rệt góp phần làm cho đội tuyển học sinh giỏi đạt thành tích cao Trước tình hình địi hỏi giáo viên trực tiếp bồi dưỡng học sinh cho học sinh nắm phương pháp có kỷ giải dạng tốn phân mơn mà học sinh cần có để tham gia kỳ thi 1.1.2 Cơ sở thực tiễn: Trong thực tế giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lý nói chung học nói riêng em học sinh cịn nhiều khó khăn giải tập dạng toán vật lý phân môn Các em chưa biết cách nhận dạng dạng bài, q trình phân tích tốn bỏ sót q trình việc giải tốn cịn thiếu, dẫn đến giải sai nhiều thời gian cho việc giải tập Bài tập máy đơn giản nhiều học sinh giỏi cho dạng tập khó lạ nên học sinh thường bỏ qua, nghiên cứu tìm tịi Một số học sinh khác có giải mức tiếp nhận đề số sách tham khảo dạng đề giải hướng dẫn giải mà không hướng dẫn cụ thể phương pháp dạng Do năm qua loại tập có xuất đề thi thường học sinh bỏ qua khơng làm đến qua tìm tịi nghiên cứu, tham khảo tài liệu, học hỏi đồng nghiệp, thân nhận thấy việc áp dụng đề tài : “Kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi phần máy đơn giản ” vào chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi việc làm cần thiết thiết thực, giúp bổ sung thêm cho học sinh bồi dưỡng dạng tốn máy địn bẩy để hổ trợ cho học sinh tham gia kì thi đạt kết cao 1.2 Mục tiêu nghiên cứu: Thấy việc đào tạo bồi dưỡng học sinh giỏi cấp, trường năm qua tâm điểm, vấn đề mũi nhọn trường quan tâm hang đầu Trong đó, giáo viên dạy lao vào đề thường truyền tải giải cho học sinh chép, gặp đến toán khác lạ với đề giáo viên cho học sinh thường lúng túng khơng nắm phải bắt đầu giải từ đâu Do , cán giáo viên cần phải cung cấp kiến thức, dạng tập nâng cao dành cho học sinh giỏi có hệ thống, logic, phải trọng giúp học sinh phân dạng tốn phân tích toán chi tiết nêu phương pháp giải Bản thân học sinh tiếp nhận tập quan tâm đến số liệu tốn cho cần tìm đại lượng mà thường bỏ qua cơng đoạn phân tích sâu chũi tốn Bài tập máy tập hay thực tế vận dụng kiến thức học: lực tác dụng, điều kiện cân lực, tổng hợp lực, tổng hợp máy cơ…Vì mục đích đề tài “ KINH NGHIỆM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN MÁY CƠ” nhằm giúp học sinh giỏi có thêm phương pháp giải tốn loại máy biết cách phân tích toán gặp phải toán Việc nghiên cứu, phát triển toán vật lý cho học sinh giỏi dự thi học sinh giỏi cấp huyện rèn luyện kĩ giải tốn phần máy qua có sở để tham gia dự thi học sinh giỏi cấp 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: kiến thức lực học, đặc điểm loại máy cơ, kiến thức có liên quan lực đẩy Áscimet, công học, kiến toán học, dạng tập nâng cao liên quan đến máy đơn giản Trên sở việc rút kinh nghiệm tiết dạy lớp kết làm kiểm tra học sinh giỏi cách thử nghiệm việc tổ chức rèn luyện cho học sinh kỹ giải toán lớp phần giao việc nhà cho học sinh giỏi, yêu cầu học sinh tìm toán tương tự nội dung tương tự quy trình suy luận phân tích tìm lời giải Học sinh tự đặt tốn mang tính khái quát hay đặc biệt … Tổ chức kiểm tra đánh giá thường xuyên sở từ đơn giản đến phức tạp để rút ưu điểm nhược điểm nhằm nâng cao hiệu giải tập bồi dưỡng học sinh giỏi 1.4 Đối tượng khảo sát thực nghiệm: Học sinh khá, giỏi môn Vật lý lớp 7,8 tham gia thi chọn học sinh giỏi cấp huyện bậc THCS năm học 2014 đến năm 2017 1.5 Phương pháp nghiên cứu Để thấy tác dụng vấn đề nghiên cứu, tiến hành sử dụng số phương pháp sau: - Nghiên cứu tài liệu: Các tài liệu tập huấn chuyên môn skkn; tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi lơp 8, lớp 9, thcs; tạp chí thi Olympic vật lí, tạp chí viết báo chí, internet, - Phiếu kiểm tra học sinh - Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Phương pháp thống kê kết học tập, rèn luyện học sinh - Tổng kết kinh nghiệm sư phạm - Phương pháp suy luận, phân tích, so sánh,… Muốn thực phương pháp đạt hiệu thì: Trên sở việc rút kinh nghiệm tiết dạy lớp kết làm kiểm tra học sinh cách thử nghiệm việc tổ chức rèn luyện cho học sinh kỹ giải toán lớp phần giao việc nhà cho học sinh, yêu cầu học sinh tìm tốn tương tự nội dung tương tự quy trình suy luận phân tích tìm lời giải Học sinh tự đặt tốn mang tính khái qt hay đặc biệt … Tổ chức kiểm tra đánh giá thường xuyên sở từ đơn giản đến phức tạp để rút ưu điểm nhược điểm nhằm nâng cao hiệu giải tập Áp dụng đề tài vào dạy học thực tế từ thu thập thơng tin để điều chỉnh cho phù hợp Dựa vào tài liệu tham khảo, tiến hành chọn lọc tìm nội dung có liên quan đến đề tài mình, sau xếp chúng theo trình tự để tiện theo dõi 6.Phạm vi thời gian nghiên cứu: 1.6.1- Phạm vi nghiên cứu: Trong phạm vi đề tài này, nội dung tạm chia làm hai phần: - Phần 1: Bổ sung số kiến thức cho học sinh - Phần 2: Các dạng tốn máy đơn giản: rịng rọc, mặt phẳng nghiêng đòn bẩy từ đến nâng cao,chủ yếu cho học sinh nắm số dạng tập mà học sinh hay gặp giải tập địn bẩy Sau học sinh vận dụng kiến thức liên quan - Phần 3: Từ sở tốn mà ta phát triển thành nhiều toán khác nhằm giúp cho học sinh hiểu sâu khắc sâu kiến thức hơn, kiến thức sở giúp cho học sinh tìm hướng giải tốn cách dể dàng đồng thời hạn chế sai sót q trình giải tập phần 1.6.2.Thời gian tiến hành: - Viết dạng chuyên đề dùng làm tài liệu giảng dạy từ năm học 2014 – 2015 - Xây dựng thành chuyên đề hoàn chỉnh áp dụng giảng dạy năm học 2015 – 2016 - Được nhà trường công nhận tài liệu dùng cho giáo viên tổ làm chuyên đề giảng dạy từ học kì II năm học 2015 - 2016 - Dạy thử nghiệm năm học 2015 – 2016 - Triển khai áp dụng toàn trường năm học 2016 – 2017 năm học 2017 - 2018 - Viết thô sáng kiến kinh nghiệm từ tháng 12/2014 - Hồn thiện vào tháng 10/2017 2.1.Những nội dung lí luận có liên quan trực tiếp đến vấn đề nghiên cứu: 2.1.1 Cơ sở lí luận: Giải tập trình suy luận, nhằm khám phá mối quan hệ lôgic cho (giả thiết) với phải tìm (kết luận) Nhưng quy tắc suy luận, phương pháp chứng minh chưa tường minh Do học sinh thường gặp nhiều khó khăn giải tập Thực tiễn dạy học cho thấy học sinh giỏi thường đúc kết tri thức, phương pháp cần thiết cho đường kinh nghiệm cịn học sinh trung bình, yếu, gặp nhiều lúng túng Để có kĩ giải tập phải qua q trình luyện tập Tuy rằng, khơng phải giải nhiều tập có nhiều kĩ Việc luyện tập có nhiều hiệu biết khéo léo khai thác từ tập sang loạt tập tương tự Bài tập loại máy đơn giản mảng kiến thức hay khó vật lí mà nội dung nghiên cứu chương trình vật lí phổ thông Để giải dạng tập người học lí cần hiểu kĩ sâu sắc phương pháp , giải phân dạng, mối liên hệ yếu tố toán Trong trình giải tập lực suy nghĩ, sáng tạo học sinh phát triển đa dạng, mạnh mẽ, tốn địn bẩy tốn khó nhận dạng lạ học sinh Đối với học sinh muốn giải đòi hỏi phải trang bị kiến thức tốt phương pháp giải hợp lí Trong tập Vật lý trương chình THCS ,các toán máy đơn giản đa dạng phong phú thể loại phức tạp, trình bày dạng định tính định lượng Học sinh khơng giải tốn khơng có kỹ giải nhiều tập Bài tập vật lý giúp học sinh hiểu, khắc sâu thêm lý thuyết đặc biệt giúp học sinh có phương pháp giải tập Muốn làm tập máy đơn giản, học sinh phải biết vận dụng thao tác tư duy, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa để xác định chất vật lý, sở chọn cơng thức thích hợp cho tập 2.1.2 Cơ sở thực tiễn Qua nhiều năm giảng dạy vật lý trường THCS Mỹ An nhận thấy học sinh vấn đề giải sửa tập vật lý học sinh cịn gặp nhiều khó khăn học sinh thường khơng nắm vững lý thuyết, khơng có luyện tập lớp có ít, chưa có kỹ vận dụng kiến thức lý thuyết vật lý để áp dụng giải tập, học sinh giỏi giải tập dạng Đa số em giải tập cách mị mẫm, khơng có định hướng rõ ràng, áp dụng cơng thức máy móc nhiều khơng giải được, có nhiều nguyên nhân sau : - Học sinh chưa biết phương pháp để giải tập vật lý - Chưa có kỹ tốn học cần thiết để giải tập vật lý, chưa có kĩ tự học, tự luyện tập Do kỷ giải tập học sinh hạn chế.Vì việc rèn luyện đào tạo đội ngũ học sinh giỏi mơn Vật lý cịn gặp nhiều khó khăn Địi hỏi thân người giáo viên phải có phương pháp đắn, phải định hướng, phân dạng tổng hợp ….một cách hợp lí giúp cho người học có phương pháp học lí tốt 2.2.Thực trạng vấn đề cần nghiên cứu: Khi giải tập người học phải biết tìm tịi nghiên cứu, tìm mối lien hệ, mối chốt toán nằm đâu Nếu người học chịu tìm tịi suy nghĩ việc giải tốn điều vơ hứng thú người học Nhưng học sinh thường không làm cơng đoạn mà biết tìm giải để học gặp lời giải toán máy đơn giản sách thường qúa ngắn gọn, khó hiểu, học sinh lại bỏ qua Do tốn máy đơn giản điều bỡ ngỡ nhiều học sinh Chuyên đề quan tâm nhiều người tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi Nhưng giáo thường giải tập cách rời rạc mà không hệ thống từ đơn giản đến phức tạp Chương trình vật lí THCS hành, học sinh tiếp cận với lí thuyết ròng rọc, mặt phẳng nghiêng đòn bẩy với đặc điểm cấu tạo, lực tác dụng, ứng dụng… Trong vấn liên quan hệ ròng rọc, điểm đặt lực lên vật rắn, đòn bẩy chịu tác dụng nhiều lực, đòn bẩy liên quan đến lực đẩy Acsimet, đòn bẩy có điểm tựa chuyển động,… chương trình tự chọn nâng cao bồi dưỡng vật lí 8, vật lí chủ đề “bài tập đòn bẩy” học từ đến tiết Với thời lượng nên giáo viên dạy dừng việc cung cấp số toán số phương pháp để giải, chưa khai thác hết khía cạnh tốn, đơi nêu hướng giải mà khơng khai thác tốn dạng sơ đồ, khơng tìm hướng giải cho nhiều toán tương tự Sách tham khảo tài liệu liên quan đến tập đòn bẩy thầy cô, tác giả viết sách, viết nhiều chủ yếu trình bày dạng đưa tập giải hướng dẫn giải Điều thiếu cơng đoạn quan trọng giúp học sinh suy nghĩ, tìm tịi dự đốn để đến lời giải làm cho học sinh đọc có nhiều hạn chế mặc tư nên gặp tốn thường lúng túng khơng định dạng hướng giải cách hợp lí Hơn tài liệu tìm hiểu chun sâu việc rèn luyện kỹ vận dụng giải tập dạng địn bẩy Trong năm gần kì thi tuyển sinh vào trường chuyên lí, thi học sinh giỏi cấp thường có xuất tốn địn bẩy nhằm tìm lực học sinh giỏi lí thực Đối với học sinh học bồi dưỡng, thường thấy “ngại” đụng tới tập đòn bẩy, gặp khó khăn phân tích tốn nên thường bỏ qua toán dạng Nguyên nhân học sinh khơng biết cách lựa chọn phương pháp thích hợp để giải, học tiếp cận đến toán đơn giản nên gặp đến tốn nâng cao học sinh thường bỏ Vì học sinh không trang bị tốt kiến thức phương pháp giải hợp lí khơng tự tin găp chúng Đối với giáo viên thường nghiên cứu sâu vấn đề này, có đưa số tâp nêu cách giải cho học sinh mà khai thác dạng tập lien quan đến đòn bẩy phát triển tư cho học sinh Cùng với thực trạng thực tế giảng dạy tốn THCS tơi nhận thấy việc tổng hợp phân loại phương pháp giải toán đòn bẩy yêu cầu cần thiết cho nhiều học sinh giỏi, tạo nhiều hứng thú cho học sinh, nên tơi chọn lọc tích lũy viết thành đề tài “ KINH NGHIỆM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN MÁY CƠ ĐƠN GIẢN” Với mong muốn trao đổi kinh nghiệm bạn đồng nghiệp để có thêm chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hồn thiện 2.3 Mơ tả, phân tích giải pháp: *PHÂN LOẠI:Máy đơn giản có loại: -Đòn bẩy -Mặt phẳng nghiêng -Ròng rọc 2.3.1 Phương pháp giải số toán máy đơn giản A KIẾN THỨC CƠ BẢN: 1.Mặt phẳng nghiêng : + Trong chương trình học khóa học sinh học kiến thức sau: -Mặt phẳng nghiêng có độ nghiêng lực cần để kéo vật lên mặt phẳng nghiêng nhỏ - Nếu ma sát không đáng kể ,dùng mặt phẳng nghiêng lợi lần lực thiệt nhiêu lần đường ,khơng lợi cơng F h = P l + Trong chương trình nâng cao học sinh phải biết kiến thức nâng cao sau: - Trường hợp có ma sát :Hiệu suất mặt phẳng nghiêng H = A1 100% A (Với A1 = Ph; A = F.l = A1 + A2 ; A2 = Fms.l) *Đòn bẩy -Mỗi đòn bẩy có: - Điểm tựa: Là điểm mà địn bẩy quay xung quanh - Các điểm tác dụng lực - Cánh tay đòn lực khoảng cách từ điểm tựa đến phương lực - Tác dụng lực lên địn bẩy tích độ lớn lực với cánh tay địn lực - Điều kiện cân đòn bẩy: Đòn bẩy nằm cân tổng tác dụng lực làm đòn bẩy quay theo chiều tổng tác dụng lực làm đòn bẩy quay theo chiều ngược lại -Nếu khơng có trục qua cố dịnh ta chọn trục quay tạm thời *Chú ý: - Địn bẩy nằm cân nghĩa nằm n quay xung quanh điểm tựa - Đòn bẩy nằm thăng nghĩa nằm yên vị trí nằm ngang Ví dụ: B Địn bẩy AB có điểm tựa O Điểm tác dụng lực F1 A O l1 Điểm tác dụng lực F2 B uu r A F2 Cánh tay đòn lực F1 l1 l2 Cánh tay đòn lực F2 l2 u u r Tác dụng lực F1 lên địn bẩy tích F1.l1 F1 Tác dụng lực F2 lên địn bẩy tích F2.l2 Điều kiện cân đòn bẩy là: F1.l1 = F2.l2 Dùng địn bẩy có tác dụng thay đổi hướng độ lớn lực.Tác dụng lực vào cánh tay đòn dài lợi lực, tác dụng lực vào cánh tay địn ngắn thiệt lực c Ròng rọc: * Ròng rọc cố định Dùng ròng rọc cố định khơng lợi lực, đường khơng lợi cơng F = P;s = h Dùng rịng rọccố định ta thay đổi phương lực kéo r F • u r T u r P *Ròng rọc động + Với ròng rọc động: Dùng ròng rọc động lợi hai lần lực lại thiệt hai lần đường khơng lợi công P F = ;s = 2h + Với hai ròng rọc động: Dùng ròng rọc động lợi lần lực lại thiệt lần đường khơng lợi công P F = ;s = 4h *Kiến thức liên quan * Lực đẩy Ác-si-mét FA = d.V, đó: d trọng lượng riêng chất lỏng (N/m3) V thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3) FA lực đẩy Ác-si-mét (N) * Công học (gọi tắt công) A = F.S, đó: F lực tác dụng vào vật (N) S quãng đường vật dịch chuyển tác dụng lực (m) A công lực F (J) * Định luật công Không máy đơn giản cho ta lợi công Được lợi lần lực thiệt nhiêu lần đường ngược lại lực trực đối tác dụng lên hai vật khác Cơng có ích A = 100% *Hiệu suất tính theo cơng thức: H = A Cơng tồn phần *Lực phản lực Khi vật A tác dụng lên vật B lực vật B tác dụng trở lại vật A lực Hai lực hai lực trực đối không cân bằng, hai lực ta gọi lực lực tác dụng, lực phản lực B PHÂN DẠNG TỐN VÀ MINH HỌA CHO TÍNH MỚI *BÀI TỐN VÊ RỊNG RỌC: *Phương pháp giải Loại 1:Bài tốn sử dụng ròng rọc cố định Dùng ròng rọc cố định khơng lợi lực, đường khơng lợi cơng Ta sử dụng công thức sau: F = P;s = h r F Dùng rịng rọc cố định ta thay đổi phương lực kéo • u r T u r P Ví dụ 1:Một người dùng rịng rọc cố định để kéo vật nặng 50kg lên tịa nhà cao 4m a.Tính lực kéo vật lên qng đường đầu dây dịch chuyển b.Tính cơng lực kéo vật lên Bỏ qua ma sát ròng rọc Gợi ý giải: a.Lực kéo vật lên :F = P = 10m = 10.50 = 500(N ) Quãng đường đầu dây dịch chuyển :s = h = (m) b.Công lực kéo vật lên là: A = F.s = P.h = 500.4 = 2000(J) Ví dụ :Cho hệ thống rịng rọc hình vẽ Vật có trọng lượng P = 100N Tìm lực kéo F để hệ cân , xác định hiệu suất hệ thống ,biết hiệu suất ròng rọc 0,8 P F Gợi ý giải : Các ròng rọc cố định không cho ta lợi lực Hiệu suất ròng rọc H = P/F ⇒ F= P/H Ròng rọc :F1 = P/H Ròng rọc :F2 = F1/H = P/H2 Ròng rọc : F3 = F2 /H = P/H3 Hiệu suất hệ ròng rọc : H/ = P/F = H3 = 0,83 = 0,512 P 100 Lực F cần dùng F = H / = 0,512 = 195,3N Nhận xét : Khi có hiệu suất qua rịng rọc lực kéo cuối hệ lớn hớn trọng lượng P vật *Bài tốn sử dụng rịng rọc động + Với ròng rọc động: Dùng ròng rọc động lợi hai lần lực lại thiệt hai lần đường khơng lợi cơng Ta có cơng thức tính lưc đường đi: P F = ;s = 2h + Với hai ròng rọc động: Dùng ròng rọc động lợi lần lực lại thiệt lần đường khơng lợi cơng Ta có: P F = ;s = 4h F -Khi có ma sát :A = A1 + A2 ⇔ F.s = P.h + Fms.s Hiệu suất ròng rọc H = A1 100% A P Ví dụ Cho hệ thống hình vẽ Biết P = 100N ,vật cần kéo lên cao 5m a.Tính lực kéo vật lên quãng đường đầu dây dịch chuyển b.Thực tế có ma sát nên phải kéo đầu dây lực F = 55N Tính hiệu suất ròng rọc lực ma sát ròng rọc Giải : a.Lực kéo vật lên F = P/2 = 100/2 = 50N F Quãng đường đầu dây dịch chuyển : s = 2h = 2.5 = 10m b.Hiệu suất ròng rọc H= P.h 100.5 = = 90,9% F / s 55.10 P Cơng hao phí : A2 = A – A1 = F/.s – p.h = 55.10 – 100.5 = 50 J Lực ma sát ròng rọc :Fms = A2 50 = = 5N s 10 Nhận xét: Các loại tập sử dụng cho học sinh mức độ trung bình Thơng thường tốn bồi dưỡng học sinh giỏi tốn địi hỏi mức độ khó cao nên cho tập loại người ta thương cho hệ thống nhiều ròng rọc gọi Pa lăng Loại 3: Bài toán hệ ròng rọc( Pa lăng): Pa lăng hệ thống kết hợp ròng rọc cố định ròng rọc động nhằm tận dụng ưu điểm hai loại rịng rọc Khi gặp tốn dạng ta vận dụng công thức sau: Dạng 1:Với hệ thống có rịng rọc cố định n rịng rọc động ta có: Ta sử dụng cơng thức: F = P n n s = h Bài 3: Có hệ rịng rọc hình vẽ Vật A B có trọng lượng 16N 4,5N Bỏ qua ma sát khối lượng dây Xem trọng lượng rịng rọc khơng đáng kể a Vật A lên hay xuống b Muốn vật A chuyển động lên cm vật B phải có trọng lượng di chuyển bao nhiêu? B c Tính hiệu suất hệ ròng rọc A Bài giải: a Nếu A cân trọng lượng vật A PA = 16N nên lực căng dây thứ F1 = lực căng dây thứ hai F2 = PA = 8N , F1 = 4N • Theo đề bài, vật B có trọng lượng PB = 4,5N > F2 = 4N nên B xuống, vật A lên b Khi vật B có trọng lượng PB' = N lực kéo xuống trọng lực cân với lực F2 kéo vật B lên Nếu lúc đầu A B đứng n ta kích thích A chuyển động lên, B chuyển động xuống • Ta thấy kéo vật A có trọng lượng PA = 16N lên cần có trọng lượng PB' = N Như tính lực lợi lần nên phải thiệt lần đường đi.Do vật B phải xuống 16 cm Thật vậy, A xuống đoạn h, dây thứ (I) bị rút ngắn đoạn 2h, dây thứu hai (II) bị rút ngắn đoạn 4h Khi ròng rọc (1) lên cm (cùng với a) (II) F3 (I) F2 B F1 A * Tương tự treo vật D, với AD = DB P1, P3 treo ròng rọc động Lúc ta có: F / AB = P2 DB ⇔ F/ DB = = P2 AB Mặt khác ròng rọc động cân ta cịn có : F/ = P + P1 + P3 Thay F / vào phương trình ta P + P1 + P3 = hay ( P + P1 + P3 ) = P2 (2) 2P2 Giải hệ phương trình (1) (2) ⇔ ( P + P1 ) = P2 Với P = 1N ( P + P1 + P3 ) = P2 P3 = 5N P + = P2 P1 + = P2 ⇔ P1 + = (P1 + 6) = P1 + 12 ⇒ P1 = N P2 = 15N Đs: 15N Nhận xét: Các tốn cho vật đồng chất , ta có điểm đặt trọng lực đặt trọng tâm vật +Nếu AB chiều dài l điểm đặt trọng lực vị trí trung điểm AB +Nếu vật khơng đồng chất, điểm đặt trọng lực khơng cịn vị trí trọng tâm vật nữa, ta phải tìm Ví dụ: Một AB = 40cm có khối lượng m = 150g nằm cân theo phương nằm ngang nhờ hai lực kế treo thẳng đứng đầu A B (hình vẽ) Biết lực kế treo đầu B 0,6N a Trọng lực đặt vị trí nào? b Lực kế ổ đầu A bao nhiêu? c Di chuyển điểm đặt lực kế đầu A đoạn x, số hai lực kế B A có giá trị gấp hai lần Tính x Gợi ý cách giải: a Xét trục quay A, cân nên ta có: P.AC = FB.AB Suy : AC = AB FB 0, = 40 = 16cm F A P 0.15.10 b Số lực kế đầu A: A Vì cân nên ta có: P = FA + FB Suy FA =P – FB = 1,5 – 0,6 = 0,9N c Độ di chuyển lực kế FB C D B Giả sử dịch chuyển lực kế đầu A đến điểm D, với AD = x Xét trục quay C, tha nh cân nên: F/ACD = F/BBC với F/A = 2F/B x = AC – CD suy 2F/BCD = F/B BC ⇒ CD = BC 24 = 12cm = 2 suy x = 16 – 12 = 4cm *Dạng 3: Địn bẩy có liên quan đến lực đẩy Ác-si-mét 1.Ví dụ : Bài 1: Một đồng chất tiết diện đều, đặt thành bình bình đựng nước, đầu có buộc `cầu đồng chất có bán kính R, cho cầu ngập hồn toàn nước, hệ thống nằm cân hình vẽ Biết trọng lượng riêng cầu nước d d0 , tỉ số l1 : l2 = a : b Tính trọng lượng đồng chất nói Có thể xảy trường hợp l1 ≥ l2 khơng ? Hãy giải thích Giải + Coi đòn bẩy, điểm tựa O Thanh chịu tác dụng hai lực: ur A - Trọng lực P đặt M trung điểm AB, có cánh tay địn là: OM = OA-AM = l2 - l1 + l2 l2 − l1 = 2 - Trọng lượng biểu kiến cầu PBK tác dụng lên đầu B thanh, có cánh tay địn OB = l1 Ta có: PBK = PC – FA = d.VC – d0.VC = VC(d – d0) = Thanh nằm cân ta có: π R3(d-d0) l2 l1 l2 l1 M O u r P B uu r FA uu r PC l2 − l1 8aπ R (d − d ) π R3 (d − d0 ) PBK OM l b ⇔ ⇔ P= (*) = = = ( − 1) = ( − 1) 3(b − a ) P OB l1 l1 P a + Vì cầu chìm hồn tồn nên d>d0 ⇒ Trong biểu thức (*) có tử số lớn Nếu l1 ≥ l2 a ≥ b ⇒ mẫu số (*) nhỏ ⇒ P có giá trị âm khơng xác định Điều vơ lý P ln đại lượng dương ⇒ Không thể xảy trường hợp l1 ≥ l2 8aπ R (d − d ) Vậy trọng lượng đồng chất P = xảy trường 3(b − a ) hợp l1 ≥ l2 Bài 2: Một đồng chất tiết diện đều, có khối lượng 10kg, chiều dài l đặt A B C giá đỡ A B hình vẽ Khoảng cách BC = l đầu C người ta buộc vật nặng hình trụ có bán kính đáy 10cm, chiều cao 32cm, trọng lượng riêng chất làm hình trụ d = 35000 N/m3 Lực ép lên giá đỡ A bị triệt tiêu Tính trọng lượng riêng chất lỏng bình Giải Đổi: R = 10cm = 0,1m; h= 32cm = 0,32m Coi AC đòn bẩy, A điểm tựa B Thanh chịu tác dụng hai lực: ur - Trọng lực P đặt M trung điểm AC, có cánh tay đòn là: MB = MC – BC = M l l 5l − = 14 u r P B C uu r FA uu r PV P = 10.m = 10.10 =100N - Trọng lượng biểu kiến vật hình trụ PBK tác dụng lên đầu C thanh, có cánh tay địn BC = l Ta có: PBK = PV – FA = d.V– d1.V = V(d – d1) = π R h(d − d1 ) Thanh nằm cân ta có: P.MB = PBK.BC ⇔ 100 5l l 500 = π R h(d − d1 ) ⇔ = 3,14.0,12.0,32(35000-d1) 14 14 ⇔ d1= 10000N/m Vậy trọng lượng riêng chất lỏng bình 10000N/m3 Bài 3: Một đồng chất, tiết diện đều, đầu nhúng xuống nước, đầu giữ lề Khi cân bằng, mực nước Tìm khối lượng riêng D chất làm thanh, biết khối lượng riêng nước Dn = 000 kg/m3 Giải Coi đòn bẩy, điểm tựa O Thanh chịu tác dụng hai lực: ur - Trọng lực P đặt M trung điểm AO, có cánh tay địn MB P = 10.D.VAO = 10.D.AO.S (S tiết diện thanh) uur - Lực đẩy Ác-si-mét FA tác dụng lên phần AM thanh, đặt N trung điểm AM, có cánh tay địn NC AO S = 5000.AO.S AO MB OM = = = Ta có: ∆ OMB : ∆ONC ⇒ NC ON AO FA = 10.Dn.VAM = 10.1000 Thanh nằm cân ta có: O uu r FA M B C A N u r P FA MB 5000 AO.S ⇔ D = 750(kg/m3) = ⇔ = P NC 10.D AO.S Vậy khối lượng riêng chất làm 7500kg/m3 Bài tập vận dụng Bài 4: Hai cầu sắt giống hệt treo vào A B hai đầu A,B kim loại mảnh, nhẹ O Thanh giữ thăng nhờ dây mắc điểm O Biết OA = OB = l = 20cm Nhúng cầu đầu B vào chậu đựng chất lỏng người ta thấy AB thăng Để cân trở lại ta phải dịch điểm treo O phía A đoạn x = 1,08 cm Tìm khối lượng riêng chất lỏng, biết khối lượng riêng sắt D0 = 7,8 g/cm3 Gợi ý giải: Khi treo đầu B nhúng chất lỏng ngồi trọng lực, cầu chịu lực đẩy Acsimet chất lỏng Theo điều kiện cân lực điểm treo O ta có: P.A = (P-FA).BO A B Hay P.(l-x) = (P-FA).(l+x) O Gọi V thể tích cầu D khối FA lượng riêng chất lỏng ta có: P=10.D0.V.(l-x)=10(D0.V-DV).(l+x) ⇒ D0(l-x)=(D0-D)(l+x) P 2x 2.1, 08 D0 = 7,8 = 0, 799 l+x 20 + 11, 08 D ≈ 0,8 g / cm3 ⇒D= Đáp số: D = 0,8g/cm3 Bài 5: Một đồng chất, tiết diện đều, đầu nhúng A O B vào nước, đầu tựa vào thành chậu O cho OA = OB Khi cân bằng, mực nước Tìm khối lượng riêng D thanh, biết khối lượng riêng nước D0 = 000 kg/m3 Gợi ý cách giải: Coi đòn bẩy, điểm tựa O Thanh chịu tác dụng hai lực: ur - Trọng lực P đặt G trung điểm AB, có cánh tay địn GI P = 10.D.VAB = 10.D.AB.S (S tiết diện thanh) uur - Lực đẩy Ác-si-mét FA tác dụng lên phần GB thanh, đặt M trung điểm GB, có cánh tay đòn MK AB S = 5000.AB.S OG GI = Ta có: ∆ OIG : ∆OKM ⇒ OM MK FA = 10.D0.VGB = 10.1000 Mà: OG=AB/2-AB/3=AB/6 OM=2AB/3-AB/4=5AB/12 ⇒ OG = OM A O I G FA M K P FA B Thanh nằm cân ta có: FA GI 5000 AB.S ⇔ D = 1250(kg/m3) = ⇔ = P MK 10.D AB.S Đáp số: D = 1250kg/m3 Bài 6: Một đồng chất, tiết diện đều, có chiều dài AB = l = 40 cm dựng chậu hình vẽ cho OA = OB Người ta đổ nước vào chậu A bắt đầu ( đầu B khơng cịn tựa đáy chậu) O Biết giữ chặt O quay quanh O a,Tìm mức nước cần đổ vào chậu Cho khối lượng riêng nước D1 = 1120kg/m3 , B D2 = 1000 kg/m b,Thay nước chất lỏng khác Khối lượng riêng chất lỏng phải để thực thí nghiệm trên? Gợi ý giải: Coi đòn bẩy, điểm tựa O Giả sử ta đổurnước bắt đầu Thanh chịu tác dụng lực - Trọng lực P đặt G trung điểm AB, có cánh tay địn GI P = 10.D.VAB = 10.D1u.AB.S (S tiết diện thanh) ur - Lực đẩy Ác-si-mét FA tác dụng lên phần GB thanh, có cánh tay địn BK FA = 10.D2.VC = 10.1000 x S = 10000.x.S ( x đoạn chiều dài ngập nước) : ∆OKB ⇒ Ta có: ∆ OIG OG GI = OM MK A F Mà: OG=AB/4=10 OM=OB-x/2=30-x/2 ⇒ G B M P O I K OG 10 = OM OB − x Thanh nằm cân ta có: FA GI D x S D x 10 10 = ⇔ = ⇔ = P BK 10.D1 AB.S 30 − x 40.D1 30 − x 2 ⇒ x − 300 x + 4480 = ⇒ x = 28cm, x = 320cm(loai ) Vậy ta đổ nước ngập vào đoạn 28cm b Đáp số: a, Ta phải đổ nước ngập vào đoạn 28cm b, Chất lỏng đổ vào chậu phải có KLR D ≥ 995,5kg/m3 Bài 4: Cho hệ thống hình vẽ A Vật treo A có khối lượng 1kg, thể tích 0,1 dm3 Vật treo B có trọng lượng để điểm tựa O với B O OA = hệ thống cân OB Biết lượng riêng nước 10 N/dm3 Gợi ý giải: Biểu diễn lực hình vẽ 0,5 điểm Lực đẩy Acsi mét tác dụng lên vật 1: FA = d.V= 10 0,1 = 1N Hợp lực F tác dụng lên đầu A đòn bẩy: F = P1- FA= 10.m – = N Đòn bẩy cân ta có: F.OA = P2.OB ⇔ F .OB = => P2 = F = P2.OB = 12 N Đáp số: 12N Bài 10: Một đồng chất dài L gắn lên đáy O A B Ln/L λ O h0 L h bình lề Người ta rót nước từ từ vào bình cho phần ngập nước Ln Đồ thị biểu diễn tỉ số độ dài phần bị ngập độ dài theo độ cao mức nước h bình kể từ đáy bình biểu diễn hình vẽ Xác định khối lượng riêng chất làm khối lượng riêng nước Dn Bài 11: Cho hệ hình vẽ Thanh AB có khối lượng khơng đáng kể, hai đầu có treo hai cầu nhơm có trọng lượng PA PB Thanh treo nằm ngang sợi dây điểm O lệch phía A a, Nếu nhúng hai cầu vào nước, A B cịn cân khơng? Tại sao? b, Nếu nhúng cầu A vào nước, O B vào dầu lệch phía nào? Biết trọng lượng riêng nước lớn dầu Đáp số: a, Thanh cân b, Thanh bị lệch xuống đầu B Bài 12: Một sắt có trọng lượng P = 40N, tiết diện đều, chiều dài AB = l , treo vào sợi dây buộc vào D, cân Sau người ta bẻ gập C ( AC = CD = //////// D C B E DB A ) treo P1 vào điểm E ( EC = ED ) cân có trọng lượng P1 hệ thống cân ( hình vẽ bên) a) Tính P1 b) Nhúng ngập hệ thống vào dầu hoả thấy hệ thống cân Tìm thể tích V1 cân, cho biết thể tích sắt V = 16 cm3 Gợi ý cách giải: a: Thanh chịu tác dụng lực vẽ hình //////// Theo quy tắc cân đòn bẩy đối E B C I D với điểm quay D ta có: P P P P CD + ( + P1).ED = ID 4 Do ID = CD = 2ED Nên : P P 4 P P CD P P P P CD + ( + P1) = CD ⇔ + ( + P1) = 4 2 4 2 P Từ suy : P1 = P 40 = = 10 N 4 b: Khi nhúng ngập hệ thống vào dầu, ngồi lực cịn lực đẩy Acsi mét tác dụng vào phần vị trí đặt trọng lực Hệ cân bằng, nghĩa tác dụng lực đẩy Acsi mét cân điểm quay D Gọi FA lực đẩy Acsi mét tác dụng vào đoạn DB lực đẩy Acsi mét tác dụng vào đoạn CA ( đoạn bẻ cong )và đoạn CD là F1 Ta có hệ thức : FA F CD + ( A + F1).ED = FA ID 2 Do ID = CD = 2ED FA ; lực đẩy Acsi mét tác dụng vào cân //////// E B C I D A F1 A FA FA F F + ( A + F1) = FA Suy ra: F1 = A (1) 2 2 V V Từ (1) viết lại là: V1.d = A d ( mà VA= ) (VA thể tích nửa AB 2 V 16 Nên ta có: V1 = = = cm3 4 Hay Bài 13: Hai vật có khối lượng riêng thể tích khác A B treo thăng không trọng lượng O AB với tỷ lệ cánh tay đòn OA/OB = 1/2 Sau nhúng hai vật chìm hoàn toàn nước, để giữ nguyên thăng AB người ta phải đổi chỗ hai vật cho Tính khối lượng riêng D1 D2 chất làm hai vật, biết D2 = 2,5D1 khối lượng riêng nước biết Đáp số: D1 = 1,2D0 ; D2 = 3D0 (D0 KLR nước) Bài 14: A O Một cứng đồng chất, tiết diện AB, có khối lượng m = 10,5g, khối lượng riêng D = 1,5g/cm3, chiều dài l = 21cm B a, Đặt tì lên mép chậu nước rộng cho đầu B chậu ngập 1/3 chiều dài nước Hãy xác định khoảng cách từ điểm tì O đến đầu A b, Giữ nguyên điểm tì, người ta gác đầu B lên phao có dạng khối trụ rỗng nhơm, có khối lượng M = 8,1g nằm ngang phao ngập nước nửa thể tích Hãy xác định thể tích phần rỗng bên phao Biết KLR nước D0 = 1g/cm3, cuả nhôm D1 = 2,7g/cm3 Bỏ qua lực đẩy Ác-si-mét khơng khí Đáp số: a, OA = 8,5cm b, 17,36cm3 Bài : ( điểm ) Một vật đặc đồng chất hình hộp chữ nhật mặt nước Khi dùng sợi dây mảnh gắn vào vào mặt vật treo vào cánh tay đòn bẩy dài l = cm để vật cân với cân có trọng lượng P = 0,31 N buộc vào đầu cánh tay đòn dài l2 = cm ,thì khối hình hộp cịn ngập nước thể tích Tính chiều cao h khối ,biết diện tích đáy S = 31 cm2 Bỏ qua trọng lượng đòn bẩy Cho trọng lượng riêng nước d1 =10.000 N/m3 Bài : Gọi V thể tích vật ,d1 trọng lượng riêng nước : Khi chưa treo vật vật chìm nước 3/4 V l1 Ta có F A1 = 3/ V d1 (1) Gọi d trọng lượng riêng vật V.d = 3/4 V.d1 ⇒ d = 3/4 d1 Khi treo vật vào địn bẩy cân l2 F1 P Ta có F A2 = / V d1 Lực tác dụng vào l1 : F1 = V.d – FA = ( /4 V – /3 V ) d1 = V a.S d1 = d1 (2) 12 12 Từ điều kiện cân địn bẩy ta có : l2 l2 F1 = l ⇒ F1 = P l = P = P P 1 12 P 6P Thay (2) vào (3) ta a = 2.S d = Sd = 1 (3) 6.0,31 = 0,06 m = cm 0,0031.10000 Bài 5: (4 điểm ) Treo khối nhơm vào đầu địn bẩy Đòn bẩy cân treo vào cánh tay đòn phía bên trục quay cân 500g cách trục quay khoảng l1= 10cm Khi nhúng ngập khối nhơm vào dầu nhờn (D= 0,9g/cm3) phải dịch chuyển cân khoảng 3,6cm đòn bẩy trở lại cân a Khối nhôm đặc hay rỗng? Thể tích lỗ rỗng bao nhiêu? Cho biết tồn địn bẩy dài 40cm trục quay qua điểm địn bẩy Cho biết khối lượng riêng nhôm 2,7g/cm3) b Nếu nhúng khối nhôm vào chất lỏng treo cân cách trục quay khoảng l/= 6cm thấy địn bẩy cân Xác định khối lượng riêng D/ chất lỏng Bài 5: a Cánh tay địn ứng với trọng lượng khối nhơm l= 20cm Địn bẩy cân khi:(h vẽ) M 10 l1 10 = = = m.10 l 20 Khối nhơm có khối lượng: M= ( 0,5 điểm) m 500 = = 250 g ( 0,25 điểm) 2 Gọi thể tích khối nhơm V nhúng ngập vào dầu nhờn khối nhôm chịu lực đẩy Acsimet F= 10.DV ( 0,25 điểm) l M l Đòn bẩy cân khi:(h vẽ) M 10 − DV 10 l2 = ( 0,5 điểm) m.10 l M − DV l1 − 3,6 ⇔ = m l M (l1 − 3,6)m 250 (10 − 3,6)500 ⇒V = − = − = 100(cm3) D lD 0,9 0,9.20 ∆ l1 m ∆ l2 M m ( 0,5 điểm) Nếu khối nhơm đặc phải có khối lượng: M/= D1V= 2,7.100= 270g ( 0,25 điểm) Vậy khối nhơm phải có lỗ rỗng Thể tích lỗ rỗng là: V/= M / − M 270 − 250 = = 7,4(cm ) D1 2,7 ( 0,75 điểm) b Khi nhúng ngập khối nhôm vào chất lỏng có khối lượng riêng D/ lực đẩy chất lỏng vào là: F/= gD/V ( 0,25 điểm) Địn bẩy cân M 10 − D /V 10 l / M − D /V l / = ⇔ = mg l m l điểm) M D /V l / M l/ m 250 500 − = ⇒ D/ = ( − ) = ( − ) = 1g / cm m m l m l V 500 20 100 Câu 3: ( 0,25 Một gỗ AB, chiều dài l =40 cm, tiết diện S = 5cm có khối lượng m =240g, có trọng tâm G cách đầu A khoảng GA =1/3 Thanh treo nằm ngang sợi dây mảnh, song song, dài OA IB vào hai điểm cố định O O I I hình vẽ a) Tính sức căng dây b) Đặt chậu chất lỏng khối lượng riêng D1 =750 kg/cm3, cho chìm hẳn chất lỏng mà nằm ngang Tính sức căng dây c) Thay chất lỏng chất lỏng khác có khối lượng G D =900 B kg/m A riêng khơng nằm ngang Hãy giải thích Để nằm ngang khối lượng riêng lớn chất lỏng bao nhiêu? Gợi ý giải: a Trọng lượng gỗ là: P =10 m = 10.0,24 = 2,4 N PA + PB = 2,4 N PA GA = PB.GB Vì GA= l l 2l nên GB = l − = = 2GA 3 =>PA = PB =>PA =1,6 N; PB = 0,8 N Hai lực bị triệt tiêu sức căng hai dây Vậy sức căng dây OA FA = PA =1,6 N OB FB = PA = 0,8 N b Khi nhúng chất lỏng có khối lượng riêng D1 gỗ chịu tác dụng lực đẩy Ac si mét đặt trung điểm Thể tích V = l S = 40 = 200 cm3 = 200 10-6 m3 Trọng lượng chất lỏng bị gỗ chiếm chỗ P’ = V.D1.10 = 200.10-6.750.10 = 1,5 N P’ phân tích thành hai lực P’A, P’B A B P’ đặt trung điểm nên P’A = P’B = 1,5 = 0,75 N Hai lực nhỏ sức căng của hai dây nên hai dây bị căng nằm ngang.Nhưng sức căng dây OA lại F’A = FA –P’A = 1,6 - 0,75 = 0,85N Và dây IB F’B = FB –P’B = 0,8 – 0,75 = 0,05N c Trong chất lỏng có KLR D2 lực đẩy Ác si mét P’’= VD2 10 = 200.10-6 900.10 = 1,8 N Lực đẩy tác dụng vào đầu A hay đầu B P’’A= P’’B = P '' = 0,9N Lực nhỏ FA nên dây OA bị căng P’’B lớn FB nên đầu B bị đẩy lên dây IB chùng lại gỗ bị xoay lúc thẳng đứng Để gỗ nằm ngang P’’B phải nhỏ FB=0,8 N tức lực đẩy Ac si met chất lỏng nhỏ 2FB =1.6N KLR chất lỏng nhỏ hơn: D= P 1, = = 800 kg m V 10 200.10−6.10 Vậy để nằm ngang KLR lớn chất lỏng 800 kg m3 2.4 Kết thực hiện: 2.4.1 Kết khảo nghiệm vấn đề nghiên cứu: Việc áp dụng kinh nghiệm phương pháp giải tập phần “máy đơn giản”, phần giúp giáo viên trường bớt khó khăn cơng tác bồi dưỡng mặt thời gian phương pháp Trong ba năm thực kết đạt sau: Kết thi học sinh giỏi: Năm học Cấp huyện Cấp tỉnh SL dự thi Đạt giải SL dự thi Đạt giải 2014-2015 ( chưa 0 áp dụng) 2015-2016 giải ba 2016-2017 1kk 2017-2018 1 giải ba 2.4.2 Lợi ích kinh tế-xã hội: Sử dụng giải pháp nêu góp phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lượng giáo dục giáo viên vật lí THCS dung tài liệu để bồi dưỡng học sinh giỏi cấp huyện, tỉnh, trường chuyên, lớp chọn Ngoài giải pháp kiến thức bổ trợ quan trọng nhằm nâng cao lực chuyên môn, nghiệp vụ Từ giải pháp trình bày trên, giáo viên tự đề tốn từ đơn giản đến phức tạp Đối với học sinh, đặc biệt học sinh giỏi, giải pháp phương tiện hỗ trợ cho trình tự học sai lầm mắc phải học sinh khắc phục, tạo hứng thú yêu thích vật lí học học sinh Các học sinh vận dụng linh hoạt phương phaps vào giải, học sinh có khả tư tốt Bài 7: Hai cầu kim loại có khối lượng treo vào hai đĩa cân đòn Hai cầu có khối lượng riêng D1 = 7,8 g/cm3 ; D2 = 2,6 g/cm3 Nhúng cầu thứ vào chất lỏng có khối lượng riêng D3 , cầu thứ hai vào chất lỏng có khối lượng riêng D4 cân ma thăng Để cân thăng trở lại ta phải bỏ vào đĩa có cầu thứ khối lượng m1 = 17g Đổi vị trí hai chậu chất lỏng cho nhau, để cân thăng ta phải thêm m2 = 27g đĩa cân có cầu thứ hai Tìm tỉ số hai khối lượng riêng hai chất lỏng D3 Đáp số: D = 1, 256 Bài 8: Hai cầu nhôm khối lượng treo vào hai đầu A,B kim loại mảnh, nhẹ Thanh giữ thăng nhờ dây mắc điểm O AB Biết OA = OB = l = 25 cm Nhúng cầu đầu B vào nước, AB thăng Để thăng trở lại ta phải dời điểm treo O phía nào? Một đoạn bao nhiêu? Cho khối lượng riêng nhôm nước D1 = 2,7 g/cm3 ; D2 = g/cm3 Đáp số: Ta phải dời điểm treo O phía A đoạn 5,55cm Bài tập vận dụng: Bài 6: Một đồng chất, tiết diện đều, có trọng lượng 1N, có chiều dài AB = l, đặt nằm ngang Đầu A tì lên giá đỡ, đầu B treo lực kế lò xo Tại điểm M cách A đoạn MA = l/5 có treo nặng khối lượng m1= 500g,tại điểm N cách A đoạn NA = 4l/5 có treo nặng khối lượng m2 = 200g Hỏi lực kế đầu B bao nhiêu? Đáp số: 3,1N Bài 7: Bốn viên gạch giống hệt nhau, có chiều dài L, đặt chồng lên cho phần viên nhơ ngồi viên nằm Hãy tính: a, Các giá trị lớn đoạn A M N B m2 m1 a3 a2 a1 h a4 a1, a2, a3, a4 nhô viên cho chồng gạch cân b, Khoảng cách h từ mép bàn đến mép viên gạch nhô L L L L , a2 = , a3 = , a4 = 25.L b, h = 24 Đáp số: a, a1= Bài 8: Một khối hình trụ có bán kính r đặt đế phẳng nằm ngang Khối trụ phân chia làm hai phần theo mặt phẳng thẳng đứng qua trục Khối lượng nửa khối trụ m, trọng tâm G chúng cách trục l Để hình trụ khơng bị tách đơi, người ta vắt qua sợi dây nhẹ không dãn hai đầu dây treo hai trọng vật khối lượng Tìm khối lượng nhỏ hai trọng vật treo đầu dây Bỏ qua ma sát Đáp số: M = r G l l G m.l r Bài 9: Một đá đặt ván, cách mép bên trái ván đoạn 1/4 chiều dài ván Khối lượng đá gấp lần khối lượng ván Để nâng đá lên độ cao h nhỏ so với mặt đất, người ta đặt vào mép trái mép phải ván lực Hãy so sánh cường độ lực công mà lực thực Đáp số: Gọi lực tác dụng vào mép phải F1, vào mép trái F2 Công lực F1 A1, lực F2 A2 F A 15 1 Thì F = 11 ; A = 11 2 Bµi 10: Mét thÐp ®ång chÊt, tiÕt diƯn ®Ịu cã khối lợng 80kg, có độ dài AC = 1,6m, đợc đặt nằm ngang giá đỡ A B Treo vật nặng 240kg vào AB vật nặng 30kg vào đầu C Tính lực tác dụng lên hai giá đỡ, biết AB = 1m A B C Đáp số: FA = 1180N; FB = 2320N Bi 17: Để khai thác giếng người ta lắp thiết bị hình vẽ Một đầu dây cáp quanh thân hình trụ tời có bán kính r = 10cm tay quay OM dài 50cm Đầu dây cáp vắt qua ròng rọc nhẹ có trục quay nằm ngang O’ gắn vào giá đỡ O’H quay quanh lề H gắn vào khung đỡ Mỗi thùng kéo lên có trọng lượng 500N Góc hai nhánh dây cáp vắt qua ròng rọc O’ 600 a, Tay quay OM nằm ngang Tính cư ờng độ tối thiểu lực F cần tác dụng lên tay quay M để giữ cho hệ thống cân Bỏ qua ma sát khối lượng dây phận quay máy b, Người ta dùng động để quay tời làm cho thùng lên giây 25cm Tính cơng suất động cơ, biết hiệu suất tời 60% c, Tính lực tác dụng hệ thống thiết bị lên khung đỡ H Đáp số: a, 100N b, ≈ 203,3W c,865N Bài 18: Một xe đạp có đặc điểm sau đây: A O Bán kính đĩa xích: R = 10cm Chiều dài đùi đĩa(tay quay bàn đạp): OA = d = 16cm Bán kính líp: r = 4cm Đường kính bánh xe: D = 60cm 1, Tay quay bàn đạp đặt nằm ngang Muốn khởi động cho xe chạy, người xe phải tác dụng lên bàn đạp lực 400N thẳng đứng từ xuống a, Tính lực cản đường lên xe, cho lực cản tiếp tuyến với bánh xe mặt đường b, Tính lực căng xích kéo 2, Người xe quãng đường 20km tác dụng lên bàn đạp lực câu 1, 1/10 vịng quay a, Tính cơng thực qng đường b, Tính cơng suất trung bình người xe, biết thời gian 1giờ Đáp số: 1,a 85,3N b.640N 2, a.106664J b.30W ... trình tự học sai lầm mắc phải học sinh khắc phục, tạo hứng thú yêu thích vật lí học học sinh Các học sinh vận dụng linh hoạt phương phaps vào giải, học sinh có khả tư tốt Bài 7: Hai cầu kim loại... chọn cơng thức thích hợp cho tập 2.1.2 Cơ sở thực tiễn Qua nhiều năm giảng dạy vật lý trường THCS Mỹ An nhận thấy học sinh vấn đề giải sửa tập vật lý học sinh cịn gặp nhiều khó khăn học sinh. .. lớp kết làm kiểm tra học sinh cách thử nghiệm việc tổ chức rèn luyện cho học sinh kỹ giải toán lớp phần giao việc nhà cho học sinh, yêu cầu học sinh tìm tốn tư? ?ng tự nội dung tư? ?ng tự quy trình