* Học sinh cần nếu được các vấn đề:
- Hiện tượng chứng tỏ sự tồn tại của lực đẩy Ac- si- met, chỉ rõ các đặc điểm của lực này.
- Viết được cơng thức tính độ lớn của lực đẩy Ac- si- met, nêu được tên và đơn vị đo của các đại lượng trong cơng thức.
- Giải thích được các hiện tượng đơn giản thường gặp có liên quan.
- Vận dụng được công thức F = d.V để giải các bài tập khi biết giá trị của hai trong ba đại lượng F, V, d và tìm giá trị của đại lượng cịn lại.
2. Sự nổi
- Nêu được điều kiện để một vật: nổi lên, lơ lửng hoặc chìm xuống trong lịng chất lỏng.
- Giải thích được hiện tượng vật nổi trên bề mặt chất lỏng. Tính được lực đẩy Ac- si- met tác dụng lên vật khi đó.
B. Bài tập soạn thảo
4.1. Lực đẩy Ac-si-mét
4.1.01. Giải thích tại sao khi nâng một vật trong nước ta lại thấy nhẹ hơn trong khơng khí? khơng khí?
4.1.02. Vì sao khinh khí cầu có thể bay lên cao trong khí quyển được?
4.1.03. Lực đẩy Ac-si-met phụ thuộc vàoA. trọng lượng riêng của chất lỏng và vật. A. trọng lượng riêng của chất lỏng và vật.
B. trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ. C. trọng lượng riêng và thể tích của vật.
D. trọng lượng riêng của vật và thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
4.1.04. Một thỏi nhôm và một thỏi đồng có trọng lượng như nhau. Treo các thỏi nhôm và đồng vào hai phía của một cái cân treo. Để cân thăng bằng rồi nhúng ngập nhôm và đồng vào hai phía của một cái cân treo. Để cân thăng bằng rồi nhúng ngập đồng thời vào hai bình đựng nước. Cân bây giờ cịn thăng bằng khơng? Tại sao?
4.1.05. Một khối sắt có thể tích 2 dm3. Tính lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên khối sắt khi nó được nhúng ngập hoàn toàn trong nước. Khi đã nhúng ngập hoàn tồn khối khi nó được nhúng ngập hồn tồn trong nước. Khi đã nhúng ngập hoàn toàn khối sắt và đưa đến độ sâu khác nhau thì lực đẩy Ac-si-met có thay đổi khơng? Tại sao?
4.1.06. Ba vật làm bằng ba chất khác nhau là sắt, nhơm, đồng, có hình dạng khác nhau nhưng thể thích bằng nhau. Khi nhúng chúng ngập vào trong nước thì lực đẩy nhau nhưng thể thích bằng nhau. Khi nhúng chúng ngập vào trong nước thì lực đẩy Ac-si-met của nước tác dụng lên 3 vật có khác nhau khơng? Tại sao?
4.1.07. Một vật được móc vào lực kế để đó lực theo phương thẳng đứng. Khi vật ởtrong khơng khí, lực kế chỉ 4,8N. Khi vật chìm trong nước, lực kế chỉ 3,6N. Biết trong khơng khí, lực kế chỉ 4,8N. Khi vật chìm trong nước, lực kế chỉ 3,6N. Biết trọng lượng riêng của nước là 104 N/m3. Bỏ qua lực đẩy Ac-si-met của khơng khí. Thể tích của vật nặng là
A. 480 cm3 B. 360 cm3
C. 120 cm3 D. 20 cm3
4.1.08.Một người thiết kế khinh khí cầu với khối lượng tổng cộng của người và khí cầu (vỏ khí cầu và khí trong đó) là 258 kg. Biết khối lượng riêng của khơng khí vào cầu (vỏ khí cầu và khí trong đó) là 258 kg. Biết khối lượng riêng của khơng khí vào khoảng 1,29 kg/m3. Vậy thể tích khí cầu tối thiểu bằng bao nhiêu để khí cầu có thể bay lên?
4.1.09. Về sự sáng tạo của Lương Thế Vinh hồi nhỏ, có giai thoại kể rằng một lần trong lúc đang chơi bóng vớ ạ ả bóng lăn xuố ộ ố ẹp và sâu, tưở trong lúc đang chơi bóng vớ ạ ả bóng lăn xuố ộ ố ẹp và sâu, tưở
như không lấy lên được. Lương Thế Vinh đã nghĩ ra cách lấy bóng lên một cách dễ dàng. Em hãy tìm hiểu xem Lương Thế Vinh đã làm thế nào?
4.1.10. Cho hai vật có khối lượng bằng nhau. Vật thứ nhất được làm bằng đồng nguyên chất, khối lượng riêng của đồng là 8890kg/m3. Vật thứ hai được làm bằng nguyên chất, khối lượng riêng của đồng là 8890kg/m3. Vật thứ hai được làm bằng đồng thau (đồng pha lẫn kẽm), biết khối lượng riêng của kẽm là 7000kg/m3. Hãy đề xuất phương án đơn giản để xác định xem vật nào làm bằng đồng nguyên chất, vật nào làm bằng đồng thau?
4.2. Sự nổi
4.2.01. Điều kiện để một vật đặc, khơng thấm nước chỉ chìm một phần trong nước là là
A. trọng lượng riêng của vật lớn hơn trọng lượng riêng của nước B. trọng lượng riêng của vật bằng trọng lượng riêng của nước. C. trọng lượng riêng của vật nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.
D. vật phải có hình dạng thích hợp và trọng lượng riêng của vật nhỏ hơn trọng lương riêng của nước.
4.2.02.Thả một vật có trọng lượng riêng dv vào một chất lỏng có trọng lượng riêng dl thì dl thì
A. vật sẽ chìm xuống đáy rồi lại nổi lên lơ lửng trong lỏng chất lỏng khi dv > dl. B. vật sẽ chìm xuống đáy rồi lại nổi lên một phần trên mặt chất lịng khi dv = dl. C. vật sẽ chìm xuống đáy rồi nằm im tại đáy khi dv > dl.
D. vật sẽ chìm xuống đáy rồi lại nổi lên lơ lửng trong lỏng chất lỏng khi dv < dl.
4.2.03. Một miếng gỗ khơ nổi trên mặt nước như hình 2.13.
Độ lớn của lực đẩy Ac-si-met được tính bằng biểu thức: FA = d.V, trong đó d là trọng lượng riêng của chất lỏng, cịn V
là gì? Câu trả lời nào sau đây khơng đúng?
A. V là thể tích của phần nước bị miếng gỗ chiếm chỗ. B. V là thể tích của cả miếng gỗ.
C. V là thể thích của phần miếng gỗ chìm trong nước. D. V là thể tích được gạch chéo trong hình vẽ.
4.2.04. Thân tàu ngầm được thiết kế gồm hai lớp vỏ trong và ngoài. Trong khoảng không giữa hai lớp vỏ này chia thành một số khoang nước. Mỗi khoang nước đều không giữa hai lớp vỏ này chia thành một số khoang nước. Mỗi khoang nước đều
lắp van dẫn nước vào và van xả nước ra. Với cấu tạo như vậy, hãy giải thích tại sao có thể điều khiển cho tàu nổi lên, chìm xuống hoặc lơ lửng trong nước?
4.2.05. Hàng năm có rất nhiều du khách tới thăm Biển Chết. Biển mang tên này vì nước ở đây rất mặn khiến các sinh vật biển không thể sinh sống được. Người ta đến nước ở đây rất mặn khiến các sinh vật biển không thể sinh sống được. Người ta đến thăm Biển Chết khơng chỉ vì phong cảnh mà cịn vì một điều kì lạ là mọi người đều có thể nổi dù khơng biết bơi. Em hãy giải thích tại sao?
4.2.06. Cho hai chậu nước, trong đó một chậu là nước tinh khiết, một chậu là nước pha muối (muối đã hịa tan hồn tồn trong nước). Hãy đề xuất một phương án đơn pha muối (muối đã hịa tan hồn tồn trong nước). Hãy đề xuất một phương án đơn giản để phân biệt được đâu là nước tinh khiết, đâu là nước muối mà khơng cần nếm.
4.2.07. Có hai vật giống hệt nhau về hình dạng, kích thước. Một vật làm bằng gỗkhơ (khối lượng riêng 600 kg/m3) và một vật làm bằng li-e (khối lượng riêng 250 khô (khối lượng riêng 600 kg/m3) và một vật làm bằng li-e (khối lượng riêng 250 kg/m3). Chỉ với một chậu nước. Làm thế nào để xác định được vật nào là li-e? Vật nào là gỗ khơ? Hãy giải thích cách làm.
4.2.08. Hãy giải thích hiện tượng sau:Tàu to và nặng hơn kimthế mà tàu nổi, kim chìm tại sao? chìm tại sao?
4.2.09.Phía trên miếng gỗ có gắn một quả cầu bằng sắt ởgiữa. Miếng gỗ đang nổi một phần trên mặt nước như hình 2.14. Nếu Miếng gỗ đang nổi một phần trên mặt nước như hình 2.14. Nếu quay ngược miếng gỗ cho quả cầu nằm trong nước thì mực nước có thay đổi không?
4.2.10. Bằng những dụng cụ: lực kế, chậu nước (nước có trọng lượng riêng dn đã biết). Hãy đề xuất phương án xác định trọng lượng riêng của một vật đặc bằng kim biết). Hãy đề xuất phương án xác định trọng lượng riêng của một vật đặc bằng kim loại có hình dạng bất kì.
C. Hướng dẫn giải
4.1. Lực đẩy Ac-si-met
4.1.01.Vì ở dưới nước có lực đẩy Ac-si-met hướng thẳng đứng từ dưới lên.
4.1.02. Do có lực đẩy Ac-si-met của khơng khí
4.1.03.B
4.1.04. Cân khơng cịn thăng bằng. Trọng lượng riêng của nhôm nhỏ hơn nên cùng một khối lượng thì thỏi nhơm có thể tích lớn hơn thỏi đồng. Vì vậy lực đẩy Ac-si- một khối lượng thì thỏi nhơm có thể tích lớn hơn thỏi đồng. Vì vậy lực đẩy Ac-si- met tác dụng lên thỏi nhơm lớn hơn làm cho cân lệch về phía thỏi đồng.
4.1.05. 20N. Độ lớn của lực đẩy Ac-si-met lên khối sắt khi đã nhúng chìm hồn tồn trong nước khơng thay đổi do thể tích nước bị chiếm chỗ và trọng lượng riêng tồn trong nước khơng thay đổi do thể tích nước bị chiếm chỗ và trọng lượng riêng của nước không thay đổi.
4.1.06. Lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên 3 vật này bằng nhau vì chúng chiếm chỗnhững thể tích nước bằng nhau. những thể tích nước bằng nhau.
4.1.07. C4.1.08. 200 m3 4.1.08. 200 m3
4.1.09. Lương Thế Vinh đã đổ nước vào hố, lực đẩy Ac-si-met làm quả bóng nổi lên. lên.
4.1.10. Treo hai vật vào hai phía của một cái cân treo, để cân thăng bằng rồi đồng thời nhúng ngập cả hai vật vào nước. Cân nghiêng về bên nào thì vật ở bên đó là thời nhúng ngập cả hai vật vào nước. Cân nghiêng về bên nào thì vật ở bên đó là đồng nguyên chất.
4.2. Sự nổi
4.2.01. C4.2.02. C 4.2.02. C 4.2.03. B
4.2.04. Bơm nước vào hoặc bơm nước ra sẽ làm thay đổi trọng lượng riêng của tàu. Khi dtàu > dnước , tàu chìm xuống. Khi dtàu = dnước, tàu lơ lửng trong nước. Khi dtàu < Khi dtàu > dnước , tàu chìm xuống. Khi dtàu = dnước, tàu lơ lửng trong nước. Khi dtàu < dnước tàu nổi lên.
4.2.05. Vì Biển Chết có lượng muối hịa tan rất lớn, trọng lượng riêng của nước muối lớn hơn trọng lượng riêng của người. Vì thế người tự nổi lên trên mặt nước dễ muối lớn hơn trọng lượng riêng của người. Vì thế người tự nổi lên trên mặt nước dễ dàng.
4.2.06. Dùng một khối gỗ khơ có dgỗ < dnước, chống thấm cho khối gỗ rồi lần lượt thả vào hai chậu. Ở chậu nào khối gỗ bị ngập trong nước ít hơn thì đó là chậu nước thả vào hai chậu. Ở chậu nào khối gỗ bị ngập trong nước ít hơn thì đó là chậu nước muối.
4.2.07.Thả hai vật vào cùng một chậu nước. Vật nào bị ngập trong nước nhiều hơn sẽ được làm bằng gỗ, vật còn lại làm bằng li-e. Giải thích: Khi vật nổi trên bề mặt sẽ được làm bằng gỗ, vật còn lại làm bằng li-e. Giải thích: Khi vật nổi trên bề mặt nước thì lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên vật cân bằng với trọng lực. Vật bằng gỗ có dgỗ > dli-e nên có trọng lượng lớn hơn, thì lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên nó cũng phải lớn hơn, thể tích nước bị chiếm chỗ sẽ phải lớn hơn tức là vật bị ngập nhiều hơn.
4.2.08. Học sinh tự giải thích.
4.2.09. Mực nước khơng thay đổi vì thể tích nước bị chiếm chỗ trong hai trường hợp là như nhau. hợp là như nhau.
4.2.10. Đo trọng lượng của vật trong khơng khí và trong nước (khi vật bị nhúng ngập hồn tồn). Trong khơng khí ta đo được P = d.V, trong nước ta được P’, ta có: ngập hồn tồn). Trong khơng khí ta đo được P = d.V, trong nước ta được P’, ta có: P’ = P – FA => P – P’ = FA = dn.V. Vậy n
A n. A
P d.V d d . PF =d V => = F