III. Giải pháp thực hiện
5. Giới thiệu một số bài tập cơ bản trong chương trình Vật lý 7 và hướng dẫn giải
Bài 1: Tại sao ta không nhìn thấy các vật trong tủ đóng kín?
Hướng dẫn giải:
- Xác định dạng bài tập: Bài tập định tính, giải thích hiện tượng
- Đọc kĩ đề bài, xác định dữ liệu đề cho: Tủ bị đóng kín, các vật trong tủ không nhìn thấy được
- Xác định dữ liệu cần tìm: Vì sao các vật trong tủ bị đóng kín lại không nhìn thấy được?
- Gợi ý, hướng dẫn học sinh hệ thống hóa lại kiến thức bằng các câu hỏi:
+ Điều kiện để nhìn thấy được một vật là gì? => Phải có ánh sáng từ vật đó truyền vào mắt.
+ Nguồn sáng là vật tự phát ra ánh sáng. Vật sáng bao gồm nguồn sáng và vật hắt lại ánh sáng chiếu vào nó
- Hướng dẫn học sinh liên kết các kiến thức đã có bằng có câu hỏi:
+ Các vật ở trong tủ là nguồn sáng hay vật sáng? – Chủ yếu là các vật sáng
+ Tủ đang ở trong trạng thái nào? – Bị đóng kín -> không có ánh sáng lọt vào -> Các vật không được chiếu sáng nên không còn là vật sáng
+ Có ánh sáng từ vật đó truyền đến mắt không? – Không
- Giải: Vì tủ bị đóng kín nên ánh sáng từ các vật trong tủ không thể truyền đến mắt nên ta không nhìn thấy được các vật.
Bài 2: Cho 3 cái kim. Hãy cắm 3 cái kim thẳng đứng trên mặt một tờ giấy để trên mặt bàn. Dùng mắt ngắm để điều chỉnh cho chúng đứng thẳng hàng (không được dùng thước thẳng). Nói rõ ngắm như thế nào là được và giải thích vì sao lại làm như thế?.
Hướng dẫn giải:
- Trước tiền cần xác định cho học sinh đây là dạng bài tập định tính, giải thích hiện tượng và kèm theo đó là thí nghiệm.
- Xác định dữ liệu cho, dữ liệu cần tìm: Đề cho 3 cái kim, yêu cầu hãy
- Gợi ý học sinh bằng các câu hỏi: Khi nào ta nhìn thấy được 3 cái kim và khi nào thì ko nhìn thấy? => ta nhìn thấy 3 cái kim khi có ánh sáng từ 3 cái kim truyền đến mắt ta, và ko nhìn thấy khi không có ánh sáng từ 3 cái kim truyền đến mắt => Khi thẳng hàng ta chỉ nhìn thấy được cây kim thứ nhất và ko nhìn thấy được cây kim thứ hai, ba.
- Chứng tỏ, đường truyền của ánh sáng từ cây kim thứ hai, ba đến mắt bị che khuất => cần đặt cây kim thứ nhất trên đường thẳng nối cây kim thứ hai, ba và mắt
- Gợi ý học sinh cách cắm kim và giải thích:
Lúc đầu ta cắm cây kim số (1) thẳng đứng trên tấm bìa và nằm trong khoảng từ mắt ngắm đến nguồn sáng. Cắm cây kim số (2) sao cho mắt ngắm cây kim số (2) bị che khuất bởi cây kim số (1); cuối cùng cắm cây kim số (3) sao cho mắt ngắm nó che khuất cây kim (1) (2); như vậy ba cây kim thẳng hàng.
Bởi vì: Trong không khí ánh sáng truyền đi theo đường thẳng. Nên kim thứ nhất nằm trên cùng một đường thẳng với kim thứ (2) (3) thì ánh sáng từ kim thứ (2) và (3) không đến được mắt, do đó mắt sẽ không nhìn thấy kim thứ (2) và (3).
Bài 3: Hãy nêu cách vẽ ảnh của một điểm sáng S tạo bởi gương phẳng
Hướng dẫn giải:
- Đọc kĩ đề bài, tìm dữ liệu và yêu cầu của đề bài: Bài yêu cầu nêu các cách vẽ ảnh của một điểm sáng.
- Nhớ lại những kiến thức chuyên môn liên quan
+ Ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng ko hứng được trên màn chắn, gọi là ảnh ảo
+ Độ lớn của ảnh ảo tạo bởi gương phẳng bằng độ lớn của vật
+ Điểm sáng và ảnh của nó tạo bởi gương phẳng cách gương một khoảng bằng nhau
+ Các tia sáng từ điểm sáng S tới gương phẳng cho tia phản xạ có đường kéo dài đi qua ảnh ảo S’
- Dựa vào những kiến thức đã học ta có 2 cách vẽ ảnh ảo S’ của điểm sáng S.
Cách 1: Vận dụng tính chất ảnh ảo S’ luôn đối xứng với điểm sáng S qua gương phẳng
Cách 2: Áp dụng định luật phản xạ ánh sáng - Hướng dẫn học sinh vẽ ảnh ảo S’
Bài 4: Nếu nghe thấy tiếng sét sau 3 giây kể từ khi nhìn thấy chớp, các em có thể biết được khoảng cách từ nơi mình đến chỗ sét đánh là bao nhiêu không?
Hướng dẫn giải
- Xác định đại lượng cần tìm: Khoảng cách từ nơi mình đến chổ sét đánh là bao xa?
- Xác định được vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s
- Tiếng sét đến sau khi ta nhìn thấy chớp 3s thì ta có biểu thức : t = t’ + 3 (nếu gọi t là thời gian tiếng sét đến tai, t’ là thời gian tia chớp truyền đến mắt)
- Ta tìm mối liên hệ giữa các đại lượng đã cho. Xác định công thức tính quãng đường và thời gian truyền âm: s = vt và t = s/v
- Từ đó xác định được thời gian tiếng sét truyền đến tai: t = s/v (s là quãng đường truyền âm, v là vận tốc truyền âm trong không khí)
- Thời gian tia chớp truyền đến mắt của chúng ta: t’ = s/v’ (v’ là vận tốc ánh sáng v’ = 3000000000 m/s)
- Từ đó ta có biểu thức: t = t’ + 3 hay s/v = s/v’ + 3
- Thay giá trị bằng số của các đại lượng : s/340 = s/3000000000 + 3
=> s ≈ 1020 m
- vậy khoảng cách từ nơi người đứng đến chỗ sét đánh là ≈ 1020 m.
Bài 5: Một người đứng cách bức tường 17m và gọi to. Hỏi người ấy có nghe được tiếng vang của mình vọng lại ko? Cho vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s.
Hướng dẫn giải
- Đọc kĩ đề bài: Đề cho khoảng cách từ người đến tường là 17m. Cho vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s. Dữ liệu cần tìm là xác định người đó có nghe được tiếng vang ko?
- Người đó sẽ nghe được tiếng vang của mình vọng lại khi nào?: Khi mà âm phản xạ từ tường đến tai chậm hơn so với âm trực tiếp một khoảng ít nhất là 1/15s.
- Như vậy cần phải xác định được thời gian truyền âm trực tiếp và thời gian âm phản xạ đến tai.
- Từ đây xác định công thức tính thời gian truyền âm dựa vào các dữ liệu đã cho.
- Nếu gọi t là thời gian truyền âm trực tiếp đến tai thì: t ≈ 0 (s)
- Gọi t’ là thời gian truyền âm phản xạ thì t được xác định như sau: t’ = l/v
= 2s/v.
- Từ đây thay giá trị bằng số của các đại lượng: t’ = 2.17/340 = 0,1 = 1/10 s
- Ta thấy: t ≈ 0, t’ = 1/10 s, mà 1/10 > 1/15 giây. Vậy lúc này người đó có thể nghe được tiếng vang của mình vọng lại.
Bài 6: Quan sát dưới gầm các ô – tô chở xăng bao giờ ta cũng thấy có một dây xích sắt. Một đầu của dây xích này được nối với vỏ thùng chứa xăng, dầu kia được thả lê trên mặt đường. Hãy cho biết dây xích này được sử dụng như thế để làm gì? Tại sao?
Hướng dẫn giải
- Đọc và tìm hiểu kĩ đề bài. Xác định được đây là dạng bài tập định tính, giải thích hiện tượng.
- Tiếp theo xác định yêu cầu của đề bài: mục đích sử dụng dây xích? Tại sao lại làm như vậy?
- Phân tích hiện tượng: Giáo viên có thể gợi ý bằng các câu hỏi sau:
+ Ô – tô đang chở xăng, là các chất dễ cháy khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, với lửa, sự phóng điện.
+ Dây xích được lắp đặt trên xe ở vị trí nào? => Thùng xe và thả lê xuống mặt đường
+ Khi ô – tô di chuyển thì có thể có hiện tượng gì xảy ra? Hiện tượng đó gây ra ảnh hưởng gì? => xảy ra hiện tượng cọ xát giữa xăng và bồn chứa, sự cọ xát giữa ô tô và không khí, làm nhiễm điện những phần khác nhau của ô tô. Hiện tượng này có thể làm phát sinh ra tia lửa gây cháy nổ xăng.
+ Vậy dây xích là vật có đặc điểm và tác dụng như thế nào? => Dây xích sắt là chất dẫn điện nên có thể đưa các điện tích do cọ xát từ ô – tô xuống đất.
- Hướng dẫn học sinh trình bày hoàn chỉnh lời giải: Dùng dây xích sắt để tránh xảy ra cháy nổ xăng. Vì khi ô tô chạy, sẽ xảy ra sự cọ xát giữa ô tô và không khí, giữa xăng trong bồn và bồn chứa, làm nhiễm điện các phần khác
nhau của ô tô. Nếu bị nhiễm điện mạnh, giữa các phần này có thể phát sinh tia lửa điện gây cháy nổ xăng. Nhờ dây xích sắt là vật dẫn điện, các điện tích từ ô tô dịch chuyển qua nó xuống đất, loại trừ sự nhiễm điện mạnh.
Bài 7: Cho mạch điện có sơ đồ như hình bên. Hãy dùng các mũi tên để biểu diễn chiều của dòng điện trong mạch
a) Biết các hiệu điện thế U12 = 2,4V, U23 = 2,5V. hãy tính U13
b) Biết U13 = 11,2V; U12 = 5,8V. Hãy tính U23
c) Biết U23 = 11,5V; U13 = 23,2V. Hãy tính U12
Hướng dẫn giải
- Đọc kĩ đề bài, vẽ hình và tóm tắt đề bài.
- Xác định các dữ liệu đưa ra, dữ liệu cần tìm.
- Nhận biết các đoạn mạch 12 và 23 mắc nối tiếp nhau nên ta có: U13 = U12
+ U23 và U23 = U13 – U12 và U12 = U13 – U23
- Thay giá trị bằng số các đại lượng. Tính toán và trình bày bài giải.
a) giá trị U13: U13 = 2,4 + 2,5 = 4,9V b) Giá trị U23 là: U23= 11,2 – 5,8 = 5,4V