Bài tập thí nghiệm với việc phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo cho học sinh
2.3.6. Khối lợng riêng
Học sinh phải nắm đợc ý nghĩa vật lý của khái niệm: khối lợng riêng D đặc trng cho chất , ý nghĩa thực tiễn của khái niệm. Muốn vậy thì ng… ời giáo viên cần phải phân tích ý nghĩa đó một cách rõ ràng, phân tích cả ý nghĩa thuật ngữ mô tả khái niệm.
* ý nghĩa vật lý của khái niệm :
Nêu định nghĩa khái niệm khối lợng riêng: Khối lợng riêng của một chất bằng khối lợng của một đơn vị thể tích chất đó.
Ví dụ ở sách giáo khoa: Một khối sắt có khối lợng 15.600kg và thể tích 2m3 hỏi 1 m3 sắt có khối lợng bao nhiêu ? Từ đó đa ra công thức xác định khối lợng riêng: D = m/V trong đó m là khối lợng (kg ; g), V là thể tích (m3; cm3 ), có thể đa học sinh trở lại định nghĩa để dễ phân biệt đợc việc xác định khối lợng và việc xác định khối lợng riêng: xác định khối lợng là xác định cho ''từng vật'' còn xác định khối lợng riêng là xác định cho ''từng chất''.
Sách giáo khoa đã giới thiệu khối lợng riêng của một số chất thờng gặp sẵn thành một bảng để tiện sử dụng trong tính toán.
* ý nghĩa thực tiễn của khối lợng riêng .
- Khi biết chất cấu tạo nên vật thì ta có thể xác định đợc khối lợng của vật đó, nếu biết kích thớc của vật.
- Đo khối lợng riêng của vật sau đó đối chiếu kết quả đó với bảng khối lợng riêng thì ta biết đợc chất cấu tạo nên vật là chất gì .
Nh vậy biết đợc khối lợng riêng của vật ta có thể xác định khối lợng của vật mà không cần cân, biết thể tích của vật mà không cần đo …
2.3.7.Trọng lực - lực đàn hồi. Khối lợng và trọng lợng
* Các vật đều rơi là một hiện t… ợng thờng gặp nên học sinh thờng cho là hiện tợng hiển nhiên. Vật ở ''trên cao'' phải rơi " xuống thấp'' và không cần phải tìm nguyên nhân. Vì vậy cần phải dùng hình vẽ cho học sinh thấy đợc mọi vật trên trái đất đều bị trái đất tác dụng một lực hút về tâm của trái đất.
Từ đó nêu định nghĩa : Lực hút của trái đất lên một vật gọi là trọng lực. Trong phạm vi chơng trình THCS thì trọng lực có khi còn đợc gọi là trọng lợng. Hai thuật ngữ này đợc hiểu là một.
Cần nhấn mạnh cho học sinh hiểu trọng lực không phải là thực thể có hình dáng kích thớc xác định mà ta có thể nhìn thấy, cầm nắm, nghe thấy nó tác dụng lên vật hay chụp ảnh đợc nó Mà chỉ nhận biết trọng lực qua biểu hiện…
-Vật rơi từ cao xuống thấp khi không có gì giữ lại. - Vật nặng kéo giãn lò xo, ép lên giá đỡ nó …
* Lực đàn hồi:
Đến đây học sinh cha biết lực là một đại lợng véctơ, cha biểu diễn đợc lực, nên chúng ta không yêu cầu chúng giải thích quá trình xuất hiện lực đàn hồi. Bằng trực giác học sinh có thể hiểu đợc khi treo vật nặng vào đầu lò xo, dới tác dụng của trọng lực vật nặng chuyển động xuống. Tuy nhiên vật chỉ rơi đợc trên một đoạn ngắn rồi đứng yên. Vì khi rơi lò xo giãn ra và sinh ra một lực kéo vật ngừng chuyển động. Lực này gọi là ''lực đàn hồi''. Nh vậy từ đây học sinh tự định nghĩa đợc thế nào là lực đàn hồi '' loại lực do lò xo hoặc bất kỳ vật nào bị biến dạng sinh ra gọi là lực đàn hồi''.
* Khối lợng và trọng lợng:
Cần nhắc sâu sự khác nhau về bản chất của hai đại lợng này:
- Trọng lợng của vật thay đổi theo vị trí của vật. Thực nghiệm cho thấy trọng lợng của vật phù thuộc vào khoảng cách từ vật đến tâm trái đất. Khoảng cách này càng lớn thì lực hút của trái đất tác dụng vào vật càng nhỏ. Chính vì vậy mà trọng lợng của vật giảm khi đa vật lên cao dần Tuy nhiên ở trên mặt đất hay ở…
những độ cao không lớn lắm thì sự khác biệt này không nhiều.
- Khối lợng của vật là một đại lợng không đổi, không phụ thuộc vào vị trí của vật, dù vật ấy ở bất kì vị trí nào trên mặt đất hay cả ở trên mặt trăng…
- Khối lợng và trọng lợng là hai đại lợng khác hẳn nhau về bản chất nhng lại có mối liên quan với nhau. Tại cùng một nơi khối lợng của vật quan hệ với trọng lợng của vật đó theo công thức :
p = m.g. Trong hệ SI, P(N), m (kg).
ở trờng THCS học sinh cha khái niệm gia tốc, gia tốc rơi tự do nên trong công thức này : g gọi là hệ số tỷ lệ giữa trọng lợng và khối lợng (g = 10).
* Trọng lợng riêng:
Trọng lợng riêng của một vật đợc xác định bằng trọng lợng của một đơn vị thể tích vật đó. V p d = với : d - là trọng lợng riêng. p - là trọng lợng của vật. V - là thể tích của vật.
Từ mối quan hệ giữa trọng lợng và khối lợng của vật dẫn đến mối quan hệ giữa khối lợng riêng và trọng lợng riêng: Nếu lấy g =10 thì ta có
d = 10.D
Nh vậy từ khối lợng riêng ta có thể suy ra trọng lợng riêng tơng ứng và ngợc lại.