7. Đóng góp mới của đề tài
2.2.2. Hệ thống các bài tập theo chuẩn PISA trong chương “Các định luật
bảo toàn” Vật lí 10 -THPT
Căn cứ vào quy trình xây dựng và mục đích sử dụng BT theo chuẩn PISA (mục 1.4) và căn cứ vào đặc điểm của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 - THPT, chúng tôi đã xây dựng 8 bài tập theo chuẩn PISA.
BÀI 1: VỆ TINH VINASAT- 1
Hình 2.1. Vệ tinh Vinasat-1 và sự phóng vệ tinh Vinasat-1
Vinasat-1 là vệ tinhviễn thông địa tĩnh đầu tiên của Việt Nam được phóng vào vũ trụ lúc 22 giờ 16 phút ngày 18 tháng 4 năm 2008. Việt Nam đã tiến hành đàm phán với 27 quốc gia và vùng lãnh thổ để có được vị trí 132 độ Đông trên quỹ đạo địa tĩnh ở độ cao 35.888 km. Khối lượng vệ tinh Vinasat-1 khi vào quỹ đạo là 2637 kg và để đi vào quỹ đạo của vệ tinh địa tĩnh chuyển động tròn quanh trái đất thì tốc độ của vệ tinh phải đạt được là 7,9 km/s.
Vinasat được phóng lên quỹ đạo bằng tên lửa đẩy Ariane 5 ECA tại điểm bãi phóng Kourou, Guyane, một tỉnh hải ngoại của Pháp tại bờ bắc của Nam Mỹ. Vệ tinh Vinasat-1 của Việt Nam cùng phóng với vệ tinh Star one C2 của Brasil
trên cùng một tên lửa.
Vinasat-1 phủ sóng toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, ngoài ra Vinasat-1 còn phủ sóng ở Nhật Bản, miền đông Trung Quốc, bán đảo Triều Tiên, Ấn Độ, các nước
Đông Nam Á, Úc, biển Đông và một phần Myanma. Vinasat-1 là một vệ tinh viễn thông địa tĩnh, sau khi phóng lên có thể cung cấp dịch vụ đường truyền vệ tinh để phát triển các dịch vụ ứng dụng như dịch vụ điện thoại, truyền hình, thông tin di động, truyền số liệu, Internet, các dịch vụ đào tạo và y tế từ xa, truyền tin cho ngư dân trên biển, dự báo thời tiết, đảm bảo an ninh quốc phòng... Đặc biệt cung cấp đường truyền thông tin cho các trường hợp khẩn cấp như thiên tai, bão lụt, đường truyền cho các vùng sâu, vùng xa, hải đảo mà các phương thức truyền dẫn khác khó vươn tới được.
(Theo WIKIPEDIA) CÂU HỎI 1: VỆ TINH VINASAT-1
Em hãy dựa vào thông tin về vệ tinh Vinasat-1 và hãy cho biết vùng phủ sóng của vệ tinh Vinasat-1 và các dịch vụ mà vệ tinh Vinasat-1 có thể cung cấp?
……… ……… ……… ………VỆ TINH VINASAT-1: HƯỚNG DẪN MÃ HÓA CÂU 1
Mã 2
- Vinasat-1 phủ sóng toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, ngoài ra còn phủ sóng ở
Nhật Bản, miền đông Trung Quốc, bán đảo Triều Tiên, Ấn Độ, các nước Đông Nam Á, Úc, biển Đông và một phần Myanma.
- Cung cấp dịch vụ đường truyền vệ tinh để phát triển các dịch vụ ứng dụng như dịch vụ thoại, truyền hình, thông tin di động, truyền số liệu, Internet, các dịch vụ đào tạo và y tế từ xa, truyền tin cho ngư dân trên biển, dự báo thời tiết, đảm bảo an ninh quốc phòng... Đặc biệt cung cấp đường truyền thông tin cho các trường hợp khẩn cấp như thiên tai, bão lụt, đường truyền cho các vùng sâu, vùng xa, hải đảo.
Mã 1: Trả lời được một phần trong các nội dung trên. Mã 0: Câu trả lời khác
Mã 9: Không trả lời.
CÂU HỎI 2: VỆ TINH VINASAT-1 Hãy lựa chọn đáp án đúng khi nói về vệ tinh Vinasat-1
TT Thông tin về vệ tinh Vinasat-1 Đúng hay sai
1 Vệ tinh Vinasat-1 chuyển động nhờ tên lửa đẩy là chuyển động bằng phản lực
Đúng / Sai
2 Vinasat-1 được phóng lên quỹ đạo một mình bằng tên lửa đẩy Ariane 5 ECA
Đúng / Sai
giờ.
4 Tốc độ chuyển động của vệ tinh Vinasat-1 trên quỹ đạo là 7,9 km/s
Đúng / Sai
5 Vào một đêm trời quang mây, có thể quan sát thấy vệ tinh Vinasat-1 chuyển động giữa các vì sao.
Đúng / Sai
6 Để vệ tinh Vinasat-1 đi vào được quỹ đạo tròn quanh trái đất thì cần đạt được động lượng so với mặt đất là
Đúng / Sai
VỆ TINH VINASAT-1: HƯỚNG DẪN MÃ HÓA CÂU HỎI 2 Mức đầy đủ
Mã 1: Trả lời được 6 câu hỏi theo thứ tự: 1 - đúng, 2 - sai, 3 - đúng, 4 - sai, 5 - sai, 6 - đúng.
Không đạt
Mã 0: trả lời không đúng như trên Mã 9: không trả lời
CÂU HỎI 3: VỆ TINH VINASAT-1
Giả sử tại thời điểm xét, tên lửa mang vệ tinh Vinasat-1 và vệ tinh Star One C2 có khối lượng tổng cộng là M đang bay lên quỹ đạo với vận tốc là
tốc là v = 2V(m/s) so với tên lửa đang chuyển động với vân tốc V. Tính vận tốc của tên lửa ngay sau khi phụt khí?
……… ……… ………
VỆ TINH VINASAT-1: HƯỚNG DẪN MÃ HÓA CÂU HỎI 3 Mã 2
Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất, chiều dương là chiều chuyển động của tên lửa. Trong thời gian phụt khí, hệ (tên lửa và khí phụt ra) là kín do nội lực rất lớn so với ngoại lực, vì vậy động lượng của hệ được bảo toàn:
Chiếu lên chiều chuyển động của tên lửa:
Mã 1: Tính được một số trong các kết quả trên Mã 0: Câu trả lời khác
Mã 9: Không trả lời
Em hãy dựa vào thông tin về vệ tinh Vinasat-1 và hãy tính thế năng và động năng của vệ tinh Vinasat-1 trên quỹ đạo trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất? Cho rằng gia tốc trọng trường tại mặt đất là g = 9,81 m/s2 , bán kính trái đất là R = 6370 km. Trình bày lời giải của em?
……… ……….……… VỆ TINH VINASAT-1: HƯỚNG DẪN MÃ HÓA CÂU HỎI 4
Mức đầy đủ
Mã 2: Trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất, chọn mốc thế năng tại mặt đất, ta có: - Gia tốc trọng trường ở độ cao h là:
- Thế năng của vệ tinh Vinasat-1 trên quỹ đạo là:
Lực hấp dẫn của trái đất đóng vai trò là lực hướng tâm trong chuyển động tròn của vệ tinh quanh trái đất:
- Động năng của vệ tinh Vinasat-1 trên quỹ đạo là:
Mức chưa đầy đủ.
Mã 1: Chỉ tính được một trong các ý trên. Mã 0: Câu trả lời khác
Mã 9: Không trả lời
BÀI 2: RÒNG RỌC
Ròng rọc là một loại máy cơ đơn giản, rất hữu ích trong cuộc sống hàng ngày và được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Áp dụng định luật bảo toàn công: Ròng rọc cố định có thể giúp lợi về tư thế, nhưng chỉ làm đổi hướng và giảm một phần rất nhỏ lực của vật. Ròng rọc động thì không cho ta lợi về tư thế nhưng lại cho ta lợi về lực kéo vì nó có thể chia đôi trọng lượng của vật
Hình 2.2. Ròng rọc cố định và ròng rọc động
CÂU HỎI 1: RÒNG RỌC
Hãy cho biết đặc điểm của ròng rọc cố định và đặc điểm của ròng rọc động ? Đặc điểm của ròng rọc cố định ……… ………Đặc điểm của ròng rọc động ……… ……… RÒNG RỌC: HƯỚNG DẪN MÃ HÓA CÂU HỎI 1
Mã 2: Trả lời đầy đủ đặc điểm của ròng rọc cố định và ròng rọc động
• Ròng rọc cố định giúp lợi về tư thế (có thể làm đổi hướng của lực ) mà không làm lợi về công (chỉ giảm một phần rất nhỏ của lực).
• Ròng rọc động được lợi hai lần về lực nhưng thiệt hai lần về đường đi và cũng không được lợi về công.
Chỉ nói về độ lớn của lực giảm mà không nói về sự tăng của đường đi hoặc ngược lại,…
Mã 0: Câu trả lời khác
- Có ứng dụng rộng rãi trên thế giới - Là máy cơ đơn giản,…
Mã 9: Không trả lời
CÂU HỎI 2: RÒNG RỌC
Từ thông tin của bài và các thông số trong hình, em hãy tính công của lực kéo khi điểm đặt của lực di chuyển một đoạn s = 0,5 m? Hãy trình bày lời giải của em?
……… ……… ……… RÒNG RỌC: HƯỚNG DẪN MÃ HÓA CÂU HỎI 2
Mức đầy đủ: Mã 2
Công của lực kéo được tính: A = F.s
Trường hợp 1: ròng rọc cố định F = 100N nên A = 100.0,5 = 50 (J) Trường hợp 2: qua 1 ròng rọc động nên F = 50 N; A = 50.0,5 = 25 (J) Trường hợp 3: qua 1 ròng rọc động nên F = 50 N; A = 50.0,5 = 25 (J)
Trường hợp 4: qua 3 ròng rọc động nên F = 25 N; A = 25.0,5 = 12,5 (J) Mức chưa đầy đủ:
Mã 1: Tính được công của lực một số trường hợp trong các trường hợp trên Không đạt
Mã 0: câu trả lời khác Mã 9: Không trả lời
BÀI 3: MÃ LỰC (HAY CÒN GỌI LÀ SỨC NGỰA)
Mã lực (viết tắt là HP - horse power) là một đơn vị cũ dùng để chỉ công suất. Nó được định nghĩa là công suất cần thiết để nâng một khối lượng 75 kg lên cao 1 mét trong thời gian 1 giây hay 1HP = 75 kgm/s. Trong thực tế để chuyển đổi nhanh chóng giữa các đơn vị "mã lực" và "kW" (kilô watt), người ta hay dùng các hệ số tương đối như sau:
• 1 HP = 0,736 kW ; hoặc
• 1kW = 1,36 HP.
Để có hình ảnh trực quan hơn, mã lực cơ học được mô tả là công mà một chú ngựa bỏ ra để kéo 33.000 pound (1 pound = 454 gram) lên 1 foot (30,48 cm) trong thời gian 1 phút (minute).
Hình 2.3. Hình mô tả mã lực của Jame Watt.
(Diễn đàn 2banh.vn)
CÂU HỎI 1: MÃ LỰC
Từ bảng giá trị công suất, hãy tính các giá trị công suất đó ra đơn vị mã lực và điền vào bảng?
Bảng 2.1. Một số giá trị công suất
Công suất của các máy cơ Công suất (Oát) Công suất (HP)
Trái tim đập 60 nhịp/phút 30 W
Vận động viên nâng tạ 150kg 3,3 kW
Mô tô dung tích 500cm3 70 kW
Máy bay thể thao 74 kW
Ô tô tải hạng nặng 300 kW
Tàu hỏa cao tốc 8,8 MW
Mỗi tổ máy phát điện nhà máy thủy điện hòa bình
240 MW
Mức đầy đủ
Mã 2: Tính được kết quả công suất của các máy theo thứ tự sau:
Công suất của các máy cơ Công suât (mã lực-HP)
Trái tim đập 60 nhịp/phút 0,0408 HP
Vận động viên nâng tạ 150kg 4,488 HP
Mô tô dung tích 500cm3 95,2 HP
Máy bay thể thao 100,64 HP
Ô tô tải hạng nặng 408 HP
Tàu hỏa cao tốc 11,968 kHP
Mỗi tổ máy phát điện nhà máy thủy điện hòa bình 326,4 kHP Mã 1: Tính đúng được một số kết quả trên
Mã 0: câu trả lời khác Mã 9: không trả lời
CÂU HỎI 2: MÃ LỰC
Chọn câu trả lời đúng về mã lực Đúng hay Sai
Mã lực là đơn vị đo công suất Đúng / Sai
Mã lực tương đương với đơn vị đo điện năng kwh. Đúng / Sai Công suất của một máy càng lớn thì khả năng sinh công của
máy đó càng nhanh
Đúng / Sai
nhanh
Công suất của một ô tô càng lớn thì lực kéo của nó càng khỏe Đúng / Sai
MÃ LỰC: HƯỚNG DẪN MÃ HÓA CÂU HỎI 2 Mức đầy đủ
Mã 1: Trả lời được 6 câu hỏi theo thứ tự: Đúng, Sai, Đúng, Đúng, Sai Không đạt
Mã 0: trả lời không đúng như trên Mã 9: không trả lời
CÂU HỎI 3: MÃ LỰC [14]
Muốn bơm nước từ một giếng sâu 15m lên mặt đất người ta dùng một máy bơm nước có công suất 2 Hp, hiệu suất 50%. Tính lượng nước bơm được trong 1 giờ? Biết 1 Hp = 736W. Lấy g = 10 m/s2.
……… ……… MÃ LỰC: HƯỚNG DẪN MÃ HÓA CÂU HỎI 3
Mã 2:
Công suất của máy bơm:
Công để đưa lượng nước có khối lượng m lên độ cao h (công có ích) là:
Hiệu suất:
Khối lượng nước bơm lên được trong 1 giờ là:
tương đương với 17664 m3 nước.
Mã 1: Tính được một số kết quả trong các kết quả trên Mã 0: Câu trả lời khác
Mã 9: Không trả lời
BÀI 4: THỦY ĐIỆN
Nhà máy thủy điện là nơi chuyển đổi sức nước (thủy năng) thành điện năng. Nước được tụ lại từ các đập nước với một thế năng lớn. Qua một hệ thống ống dẫn đến các tổ máy, năng lượng dòng chảy của nước được truyền tới tua-bin nước và làm quay tua-bin, tua-bin nước được nối với máy phát điện, nơi chúng được chuyển thành năng lượng điện và thoát ra bằng cửa thoát. Tại Việt Nam vai trò của nhà máy thủy điện là rất quan trọng. Nhà máy thủy điện Hòa Bình là nguồn cung cấp điện chính cho đường dây điện cao thế 500 k V Bắc-Nam.
Năng lượng điện từ nhà máy thủy điện là một dạng năng lượng tái sinh, năng lượng sạch vì không thải các khí có hại cho môi trường như các nhà máy điện
khác.
(Theo WIKIPEDIA) CÂU HỎI 1: THỦY ĐIỆN
Hãy chọn đáp án đúng: Ở các tổ máy phát điện của nhà máy thủy điện xảy ra quá trình biến đổi:
A. Nhiệt năng thành điện năng B. Cơ năng thành điện năng C. Quang năng thành điện năng D. Hóa năng thành điện năng THỦY ĐIỆN: HƯỚNG DẪN MÃ HÓA CÂU HỎI 1
Mã 1: Đáp án B
Mã 0: Câu trả lời khác B Mã 9: Không trả lời
CÂU HỎI 2: THỦY ĐIỆN
Từ thông tin về nhà máy thủy điện, em hãy cho biết cách thức hoạt động của nhà máy?
……… ……… ………THỦY ĐIỆN: HƯỚNG DẪN MÃ HÓA CÂU HỎI 2
Mã 2
Nước được tụ lại từ các đập nước với một thế năng lớn. Qua cửa nhận nước chảy vào một hệ thống ống dẫn đến các tổ máy, năng lượng dòng chảy của nước làm quay tua-bin nước, tua-bin nước được nối với máy phát điện, nơi chúng được chuyển thành năng lượng điện, và thoát ra bằng cửa thoát.
Mã 1: Trả lời được một số trong các ý trên Mã 0: Câu trả lời khác
Mã 9: Không trả lời
CÂU HỎI 3: THỦY ĐIỆN
Hãy mô tả các ưu điểm và các nhược điểm cụ thể mà em biết trong việc sử dụng năng lượng nước để sản xuất điện năng (thủy điện) so với khi sử dụng các nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn như dầu mỏ và than đá để tạo ra điện năng (nhiệt điện)?
Ưu điểm
……… ……… Nhược điểm ……… ……… ……… THỦY ĐIỆN: HƯỚNG DẪN MÃ HÓA CÂU HỎI 3
Mức đầy đủ
Mã 2: HS nêu được một số các ưu điểm và một số các nhược điểm cụ thể. Ưu điểm
• Không thải ra khí cacbonic (CO2) và các chất thải độc hại • Là nguồn năng lượng có thể tái sinh
• Hạn chế được giá thành nhiên liệu: Các nhà máy thủy điện không phải chịu cảnh tăng giá của nhiên liệu hóa thạch như dầu mỏ, khí thiên nhiên hay than đá, và không cần phải nhập nhiên liệu.
• Là năng lượng sạch, thân thiện với môi trường và có tuổi thọ cao hơn các nhà mày nhiệt điện.
• Tính tự động hóa cao, chi phí nhân công thấp.
• Tạo cảnh quan thiên nhiên đẹp, có thể phát triển du lịch.
• Có thể điều hòa tưới tiêu cho vùng hạ lưu, chống hạn chống lũ tốt. Nhược điểm
• Phụ thuộc vào lượng mưa hàng năm
• Chiếm một vùng đất rộng lớn, cần phải di dân và tái định cư cho dân sống trong vùng hồ chứa.
• Các dự án thủy điện lớn có thể phá vỡ hệ sinh thái xung quanh. • Có thể làm thay đổi dòng chảy của các con sông.
• Những người tới giải trí tại các hồ chứa nước hay vùng xả nước của nhà máy thủy điện có nguy cơ gặp nguy hiểm do sự thay đổi mực nước, hoạt động nhận nước và điều khiển đập tràn của nhà máy.
Mức chưa đầy đủ Mã 1
• HS chỉ nêu được một vài ưu điểm và nhược điểm trong số trên
• HS chỉ nêu được một số ưu điểm mà không nêu được nhược điểm hoặc ngược lại
Không đạt
Mã 0: HS mô tả không đúng ưu điểm và nhược điểm nào. Mã 9: Không trả lời
CÂU HỎI 4: THỦY ĐIỆN
Hình 2.5. Công ty thủy điện Hòa Bình và các tổ máy
Cho các thông tin về nhà máy thủy điện Hòa Bình như sau: