ÔN TẬP (ÁP SUẤT VÀ CƠ NĂNG) I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Nêu được áp lực, áp suất và đơn vị đo áp suất là gì.
- Mô tả được hiện tượng chứng tỏ sự tồn tại của áp suất chất lỏng, áp suất khí quyển.
- Nêu được áp suất có cùng trị số tại các điểm ở cùng một độ cao trong lòng một chất lỏng.
- Nêu được các mặt thoáng trong bình thông nhau chứa một loại chất lỏng đứng yên thì ở cùng một độ cao.
- Mô tả được cấu tạo của máy nén thuỷ lực và nêu được nguyên tắc hoạt động của máy này là truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất tới mọi nơi trong chất lỏng.
- Mô tả được hiện tượng về sự tồn tại của lực đẩy Ác-si-mét. - Nêu được điều kiện nổi của vật.
- Nêu được ví dụ trong đó lực thực hiện công hoặc không thực hiện công. - Viết được công thức tính công cho trường hợp hướng của lực trùng với hướng dịch chuyển của điểm đặt lực. Nêu được đơn vị đo công.
- Phát biểu được định luật bảo toàn công cho máy cơ đơn giản. Nêu được ví dụ minh hoạ.
- Nêu được công suất là gì. Viết được công thức tính công suất và nêu được đơn vị đo công suất.
- Nêu được ý nghĩa số ghi công suất trên các máy móc, dụng cụ hay thiết bị.
- Nêu được vật có khối lượng càng lớn, vận tốc càng lớn thì động năng càng lớn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Nêu được vật có khối lượng càng lớn, ở độ cao càng lớn thì thế năng càng lớn.
- Nêu được ví dụ chứng tỏ một vật đàn hồi bị biến dạng thì có thế năng. - Phát biểu được định luật bảo toàn và chuyển hoá cơ năng. Nêu được ví dụ về định luật này.
2. Kĩ năng
- Vận dụng được công thức p = F
S.
- Vận dụng công thức p = dh đối với áp suất trong lòng chất lỏng. - Vận dụng công thức về lực đẩy Ác-si-mét F = Vd.
- Tiến hành được thí nghiệm để nghiệm lại lực đẩy Ác-si-mét. - Vận dụng được công thức A = F.s. - Vận dụng được công thức P = t A . 3. Thái độ
- Hứng thú trong học tập, tích cực chủ động chiếm lĩnh kiến thức. - Tinh thần hợp tác, học hỏi trong giờ học tập.
- Khả năng làm việc, chủ động, tích cực, tự lực, tự tìm tòi trong học tập.
II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên
Lập kế hoạch cho bài giảng, chuẩn bị hệ thống bài tập, các phương tiện dạy học.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Câu hỏi kiểm tra bài cũ (trắc nghiệm khách quan).
Câu 1: Một ô tô nặng 1800kg có diện tích các bánh xe tiếp xúc với mặt đất là 300cm2, áp lực và áp suất của ô tô lên mặt đường lần lượt là:
A. 1800 N; 60 000N/m2. B. 1800 N; 600 000N/m2. C. 18 000 N; 60 000N/m2. D. 18 000 N; 600 000N/m2.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Câu 2: Bốn bình 1,2,3,4 cùng đựng nước như hình vẽ. Áp suất của nước lên đáy bình nào lớn nhất?
A. Bình 1. B. Bình 2. C. Bình 3. D. Bình 4.
Câu 3: Trong các kết luận sau, kết luận nào không đúng đối với bình thông nhau? A. Bình thông nhau là bình có 2 hoặc nhiều nhánh thông nhau.
B. Tiết diện của các nhánh bình thông nhau phải bằng nhau.
C. Trong bình thông nhau có thể chứa 1 hoặc nhiều chất lỏng khác nhau. D. Trong bình thông nhau chứa cùng 1 chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn ở cùng 1 độ cao.
Câu 4: Hãy cho biết câu nào dưới đây là không đúng khi nói về áp suất khí quyển? A. Áp suất khí quyển được gây ra do áp lực của các lớp không khí bao bọc xung quanh trái đất.
B. Trái đất và mọi vật trên trái đất đều chịu tác dụng của áp suất khí quyển theo mọi hướng.
C. Áp suất khí quyển chỉ có ở trái đất, các thiên thể khác trong vũ trụ không có.
D. Càng lên cao áp suất khí quyển càng giảm.
Câu 5: Móc 1 quả nặng vào lực kế ở ngoài không khí, lực kế chỉ 30N. Nhúng chìm quả nặng đó vào trong nước số chỉ của lực kế thay đổi như thế nào?
A.Tăng lên; B. Giảm đi; C. Không thay đổi; D. Chỉ số 0.
Câu 6: Bỏ đinh sắt vào một cái ly rỗng. Nếu rót thủy ngân vào ly thì hiện tượng gì sẽ xảy ra? Biết trọng lượng riêng của sắt là 78000N/m3, trọng lượng riêng của thủy ngân là 136000N/m3.
(3) (2) H×n h 1 (1) H×n h 1 (4) H×n h 1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
A. Đinh sắt chìm dưới đáy ly. B. Đinh sắt nổi lên.
C. Lúc đầu nổi lên sau lại chìm xuống. D. Đinh sắt lơ lửng trong thủy ngân.
Câu 7: Khi sử dụng các máy cơ đơn giản nếu:
A. được lợi bao nhiêu lần về lực thì được lợi bấy nhiêu lần về đường đi và được lợi hai lần về công.
B. được lợi bao nhiêu lần về lực thì được lợi bấy nhiêu lần về công. C. được lợi bao nhiêu lần về đường đi thì được lợi bấy nhiêu lần về công. D. được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi không cho lợi về công.
Câu 8: Công suất được xác định bằng: A. Lực tác dụng trong một giây. B. Công thức P = A.t.
C. Công thực hiện được trong một giây
D. Công thực hiện được khi vật dịch chuyển được một mét
Câu 9: Thế năng của một vật càng lớn khi:
A. Khối lượng của vật càng lớn và ở độ cao càng lớn B. Khi vật chuyển động càng nhanh
D. Khi lực tác dụng vào vật càng lớn C. Khi vật sinh công càng lớn
Câu 10: Trong các nhận xét sau, nhận xét đúng là:
A. Trong quá trình cơ học, động năng của các vật được bảo toàn. B. Trong quá trình cơ học, cơ năng của các vật được bảo toàn.
C. Trong quá trình cơ học, thế năng hấp dẫn của các vật được bảo toàn. D. Trong quá trình cơ học, thế năng đàn hồi của các vật được bảo toàn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hệ thống bài tập PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Bài 1: Một bình thông nhau chứa nước biển. Người ta đổ thêm xăng vào một nhánh. Mặt thoáng ở hai nhánh chênh lệch nhau 18mm. Tính độ cao của cột xăng, cho biết trọng lượng riêng của nước biển là 10300N/m3, của xăng là 7000N/m3.
Bài 2: Một con ngựa kéo một cái xe với một lực không đổi bằng 80N và đi được 4,5km trong nửa giờ. Tính công và công suất trung bình của con ngựa.
Bài 3: Một vật có khối lượng 682,5g làm bằng chất có khối lượng riêng là 10,5g/cm3.
a) Đặt vật đó lên một cái ghế bốn chân có khối lượng 4kg. Diện tích tiếp xúc với mặt đất của mỗi chân ghế là 8cm2. Tính áp suất các chân tác dụng lên mặt đất.
b) Thả vật đó vào trong nước thì nổi hay chìm? (biết nước có khối lượng riêng là dnước = 10000N/m3.
c) Nhúng vật đó chìm hoàn toàn trong nước dnước = 10000N/m3.
Tính lực đẩy Ácsimét tác dụng lên vật đó?
2. Học sinh
- Ôn tập các kiến thức cơ học về công suất, cơ năng.
k F h2 A h1 h B
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, chuẩn bị điều kiện, đề xuất vấn đề:
Để kiểm tra và ôn tập kiến thức cho HS GV tổ chức cho HS trả lời các câu hỏi trắc nghiệm.
- Đưa ra các câu hỏi trắc nghiệm bằng cách dùng máy chiếu chiếu lên.
- Yêu cầu cá nhân HS đọc câu hỏi, suy nghĩ và trả lời.
- GV cho HS chuẩn bị vài phút để đưa ra câu trả lời.
- Sau khi HS chuẩn bị xong, GV gọi 2 em nêu đáp án và các suy luận để đưa ra các đáp án đó.
- GV chú ý HS trả lời câu hỏi, giữ trật tự trong lớp, nhắc nhở những em không tích cực, tập trung học tập.
- GV gọi 1 em khác nhận xét phần trả lời của bạn và đưa ra ý kiến riêng của mình. - Sau đó GV nhận xét phần trả lời của 2 HS và đưa ra đáp án đúng. Đồng thời khen ngợi và chấm điểm cho HS trả lời đúng, động viên cho HS trả lời chưa đúng. - Đặt vấn đề: chúng ta vừa ôn tập một số lý thuyết quan trọng của kiến thức về áp suất, cơ năng. Để khắc sâu thêm kiến thức tiết học này ta giải một số bài tập về phần
- Tiếp thu nhiệm vụ học tập.
- Cá nhân đọc các câu hỏi trắc nghiệm và trả lời theo yêu cầu của giáo viên.
- 2 HS trình bày suy luận để đưa ra đáp án của mình.
- 1 HS nhận xét phần trả lời của bạn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
kiến thức đó.
Hoạt động 2: Hƣớng dẫn học sinh giải bài tập 1.
Bước 1:
- GV chia HS trong lớp thành các nhóm học tập, cử ra nhóm trưởng.
- GV giao phiếu học tập cho tất cả HS ở các nhóm.
- Yêu cầu các nhóm đọc, quan sát hình vẽ, thảo luận và ghi tóm tắt đề bài tập 1.
- Sau khi các nhóm đã thảo luận xong, GV gọi đại diện một nhóm lên bảng ghi tóm tắt đề bài.
- GV lưu ý các nhóm phải đổi đơn vị cho các đại lượng theo đơn vị chuẩn của hệ thống SI.
- GV gọi một nhóm khác nhận xét phần tóm tắt đề bài, sau đó GV tổng kết lại, nhận xét và đưa ra phần tóm tắt đúng.
Bước 2:
- GV yêu cầu các nhóm thảo luận để trả lời các câu hỏi theo định hướng của GV (GV trình chiếu câu hỏi):
+ Đây là bài toán thuộc dạng nào?
+ Nội dung đề bài đề cập tới hiện tượng
- Tiếp nhận nhiệm vụ học tập.
- Hoạt động nhóm thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ được giao.
- Đại diện nhóm lên bảng tóm tắt đầu bài. Cho h = 18mm = 0,018m dn = 10300 N/m3 dx = 7000 N/m3 Tính h1 = ?
- HS tiếp thu và chỉnh sửa tóm tắt cho đúng.
- HS các nhóm thảo luận và trả lời các câu hỏi của GV cả lớp chú ý. - Dạng bài tập về bình thông nhau. - Khi đổ thêm chất lỏng (có d h2 A h1 h B
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
vật lí nào?
+ Nguyên nhân gây ra sự chênh lệch mực chất lỏng trong 2 nhánh?
+ Mối quan hệ giữa các hiện tượng đó?
+ Áp suất của cả cột chất lỏng đổ thêm vào gây ra vị trí nào?
+ Viết biểu thức áp suất tại vị trí đó? + Áp suất này bằng với áp suất nào của nhánh bên kia? (theo nguyên lí bình thông nhau)? Viết biểu thức liên hệ đó?
+ Áp suất đó do chất lỏng nào gây ra? Viết biểu thức tính?
+ Thay biểu thức của PA, PBvào biểu thức liên hệ của PA, PB.
+ Đại lượng nào đã cho, đại lượng nào cần tìm? Đại lượng nào chưa biết? Mối quan hệ giữa các đại lượng đó theo công thức nào?
+ Thay biểu thức đại lượng chưa biết vào
nhỏ hơn chất lỏng trong bình) vào một nhánh thì gây ra hiện tượng chênh lệch mực chất lỏng ở hai nhánh.
- Do áp suất của cột chất lỏng đổ thêm vào gây ra.
- Áp suất chất lỏng gây ra càng lớn (d càng lớn) thì độ chênh lệch càng nhiều.
- Ở đáy cột chất lỏng thêm vào (A).
- PA = d1h1
- Áp suất PA này bằng với áp suất tại điểm B (PB) ngang bằng với nó ở nhánh bên kia.
Biểu thức liên hệ: PA = PB
- Áp suất tại B do nước biển gây ra.
Biểu thức: PB = d2h2 - d1h1 = d2h2
- Đại lượng đã cho là d1, d2, h1; đại lượng cần tìm h =? đại lượng chưa biết là h2; mối quan hệ giữa đại lượng chưa biết với các đại lượng kia là:
h2 = h1 - h
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
biểu thức liên hệ của PA, PB, để suy ra đại lượng cần tính.
- Sau khi các nhóm thảo luận xong, GV yêu cầu gọi đại diện 1 nhóm trả lời các câu hỏi trên.
- Yêu cầu các nhóm khác nhận xét, bổ xung.
- Cuối cùng GV nhận xét phần trình bày của các nhóm và chốt lại bước 2.
Bước 3:
- Sau khi phân tích hiện tượng vật lí của bài toán GV yêu cầu các nhóm thảo luận và trình bày lời giải cho bài toán:
- Sau khi các nhóm đã giải xong bài tập, GV yêu cầu 1 nhóm lên bảng trình bày nhanh lời giải.
- Các nhóm HS trình bày xong lời giải, GV yêu cầu các nhóm khác nêu nhận xét. - Cuối cùng GV chốt lại về lời giải đúng. Tuyên dương, cho điểm các nhóm tích cực hoạt động và có lời giải đúng, nhắc nhở các nhóm thiếu tích cực hoạt động nhóm. - Nếu HS không giải được bài tập, GV gợi ý cho HS:
- Vẽ hình mô phỏng hiện tượng vật lí của bài toán sau khi đã đổ thêm chất lỏng vào, thể hiện được chất lỏng đổ thêm vào khác chất lỏng trong bình thông nhau.
h1 = 1 2 2 d d h d
- Nhóm thảo luận để đưa ra các câu trả lời, các nhóm dưới lớp chú ý lên bảng.
- HS các nhóm nhận xét bổ xung.
- Ghi nhận lời giải của GV.
- Các nhóm nghe phân tích hiện tượng và suy nghĩ đưa ra lời giải.
- HS các nhóm lên bảng trình bày lời giải, HS khác theo dõi.
- 1 nhóm trình bày lời giải, các nhóm khác nhận xét.
- HS ghi nhận lời giải đúng.
- Tiếp nhận nhiệm vụ học tập, và làm theo hướng dẫn của GV.
h2
A
h1
h
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Kí hiệu điểm vào 2 điểm cần xét áp suất (là những điểm ngang bằng nhau), chú ý một điểm phải ở dưới đáy chất lỏng đổ thêm vào.
- Vẽ mô phỏng độ dài cho những đại lượng đã biết và đại lượng cần tính.
- Áp dụng công thức tính độ lớn của áp suất tại 1 điểm, và viết hệ thức liên hệ áp suất tại hai điểm ngang bằng nhau đó. - Biến đổi biểu thức để suy ra đại lượng cần tính, thay số vào để tính kết quả của bài toán.
Bước 4: Đây là bài tập cơ bản, GV yêu
cầu các nhóm HS suy nghĩ và giải bài toán, GV nhận xét bài làm của HS và đưa ra đáp án đúng:
Mở rộng bài toán: Đối với bài toán về bình thông nhau thì hiện tượng xảy ra không đổi nếu ta đổ chất lỏng thứ hai khác chất lỏng có sẵn ở trong bình thông nhau và đảm bảo rằng trọng lượng riêng của chất lỏng đổ thêm vào phải nhỏ hơn trọng lượng riêng của chất lỏng trong bình thông nhau.
Ứng dụng bài toán: Khi ta cần xác định mặt bằng ta dùng ti ô, khi làm vòi ấm nước ta phải làm cao ngang bằng thân ấm…
- Kí hiệu 2 điểm A, B vào hình vẽ - Vẽ vào hình. - PA = PB d1h1 = d2h2 d1h1 = d2(h1 - h) => h1 = 1 2 2 d d h d => 3 1 7000.18.10 10300 7000 h =0,056 (m)
- HS tiếp thu, sửa chữa và ghi lời giải đúng cho bài toán.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
* Kết quả bài tập 1:
- Khi đổ xăng vào mực chất lỏng hai