Bồi dưỡng HSG THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH THPT

Tài liệu ơn thi TN – TH Vật lí
CÁCH LÀM MỘT BÀI THÍ NGHIỆM
- cơ sở lý thuyết : sơ đồ lắp đặt dụng cụ, các cơng thức tính
- trình tự các bước tiến hành thí nghiệm
- lập bảng số liệu (đo ít nhất 5 lần, đo càng nhiều lần thì kết quả càng chính xác)
- tính sai số và ghi kết quả
PHẦN BÀI TẬP
I- TÍNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG
A- Lý thuyết:
1/- Khối lượng riêng: Định nghĩa, cơng thức, đơn vị. Áp dụng: Hai thỏi kim loại có khối lượng bằng nhau, một
bằng đồng, một bằng sắt. Thỏi nào có thể tích lớn hơn ? Biết khối lượng riêng của đồng lớn hơn sắt.
2/- Thể tích của một quả cầu bằng đồng là 2,5 dm
3
, khối lượng của nó là 9 kg. Quả cầu này rỗng hay đặc ? Biết
khối lượng riêng của đồng là 8,9 g/cm
3
.
6/- Một bình chia độ chứa 100 ml nước, mực nước khơng sát miệng bình. Thả một cục nước đá vào bình thì
mực nước dâng lên vạch 120 ml. Lấy một que nhỏ, khơng hút nước nhận chìm hồn tồn cục nước đá thì mực nước
ngang vạch 125 ml. Tính khối lượng riêng của nước đá.
8/-Một thỏi sắt và một thỏi nhơm có cùng khối lượng, nhúng chìm hồn tồn vào trong nước. Hỏi lực đẩy Ác si
mét tác dụng lên chúng có bằng nhau khơng ? Tại sao ? Biết khối lượng riêng của sắt, nhơm lần lượt là: 7800 kg/m
3
,
2700 kg/m
3
.
9/- Một mẫu hợp kim thiếc chì có khối lượng m = 664 g, khối lượng riêng D = 8,3 g/cm
3
. Xác định khối lượng
thiếc và chì có trong hợp kim. Biết khối lượng riêng của thiếc: D

1
= 7300 kg/m
3
, của chì: D
2
= 11300 kg/m
3
. Coi thể
tích của hợp kim bằng tổng thể tích các kim loại thành phần.
B- Thực hành:
Câu 1. Cho các dụng cụ : vật bằng lim loại (để đo khối lượng riêng), bình chia độ, cân, thước có chia độ.
Tiến hành thí nghiệm đo các đại lượng cần thiết để tính được khối lượng riêng của vật.
Câu 2. Cho các dụng cụ : Lấy thể tích nước muối từ 15 – 30 cm
3
, bình chia độ, cân, thước có chia độ.
Tiến hành thí nghiệm (đo 5 lần ) : . Đo các đại lượng cần thiết để xác định khối lượng riêng của nước muối.
Câu 3. Cho: 1 bình chia độ dùng để đo thể tích, 1 cân và hộp quả cân, 1 bình nước, 1 quả trứng, 1 gói muối khơ,
1 que nhỏ. Trình bày cách xác định khối lượng riêng của quả trứng.
Câu 4. Cho : ống thủy tinh chữ U hỡ 2 đầu, thước có độ chia nhỏ nhất đến mm, nước, dầu. Xác định khối lượng
riêng của dầu ?
Câu 5. Cho :
II- NHIỆT DUNG RIÊNG:
A- Lý thuyết : Cơng thức cân bằng nhiệt : tổng nhiệt lượng tỏa ra bằng tổng nhiệt lượng thu vào
Q = m.C(t
2
– t
1
) hoặc Q = m.L.(t
2
– t

1
)
Trong đó C là nhiệt dung riêng, L là nhiệt hóa hơi
B – Bài tập
1. Người ta thả một khối sắt có khối lượng 100 g ở nhiệt độ 524
0
C vào một bình cách nhiệt chứa 1 kg nước ở
20
o
C. Xác định lượng nước đã hố hơi ở 100
0
C, biết rằng nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 24
0
C. Nhiệt dung riêng
của sắt là 460 J/kg.độ, nhiệt hố hơi của nước là 2,3.10
6
J/kg. Coi sự mất nhiệt khơng đáng kể.
2. Cho : muối, nước, nhiệt kế, đền cồn, diêm, giá đỡ. Tiến hành thí nghiệm (đo 5 lần) xác định nhiệt dung riêng
của nước muối. Cho nhiệt dung riêng của nước là: 4200 J/kg.độ.
- Kết quả có đúng với giá trò thực không ? Giải thích.
- Tại sao khi muốn đun nóng các chất lỏng, chất khí ta phải đun từ phía dưới ?
3. Trộn 3 chất lỏng không tác dụng hoá học lẫn nhau. Biết khối lượng của chúng lần lượt là: m
1
= 10g, m
2
=
20 g, m
3
= 5 g. Nhiệt độ và nhiệt dung riêng của chúng là: t
1

= 36
0
C, t
2
= 40
0
C, t
3
= 60
0
C, C
1
= 2 kJ/kg.độ, C
2
= 4
kJ/kg.độ, C
3
= 2 kJ/kg.độ. Tìm:
a. Nhiệt độ cân bằng của hổn hợp.
b. Nhiệt lượng cần thiết để hổn hợp câu a đạt đến 100
0
C.
Nguyễn Tú - THPT Trần Văn Dư
1
Tài liệu ôn thi TN – TH Vật lí
4. Cho 300 g sắt ở 40
0
C và 400 g đồng ở 55
0
C vào 200 g nước ở 30

0
C. Tính nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt.
Biết nhiệt dung riêng của sắt, đồng và nước lần lượt là: 460 J/kg.độ, 380 J/kg.độ, 4200 J/kg.độ. Coi sự mất nhiệt không
đáng kể .
5. Cho : bình chia độ, nhiệt kế, nước, dầu, lưới ami ăng, đèn cồn, trụ đỡ cốc, cân. Tiến hành thí nghiệm xác định
nhiệt dung riêng của dầu. Biết C
nuoc
= 4200J/kg.độ
III. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA VẬT QUAY – QUI TẮC MOMEN
A- Lý thuyết: công thức tính momen : M = F.d (Nm), d là cánh tay đòn, khoảng cách từ trục quay đến giá của lực
1. Phát biểu điều kiện cân bằng của vật có trục quay. Áp dụng
F
1
(N) Cánh tay đòn l
1
(m) F
2
(N) Cánh tay đòn l
2
(m)
120 0,5 160
40 1,2 1,6
3,75 60 1,25

1. Cho : 1 thanh gỗ, dây treo, giá đỡ, thước có chia độ, bút dạ. Trình bày cách tiến hành thí nghiệm xác định
khối lượng riêng của thanh gỗ.
2. Cho một lực kế có giới hạn đo 1,5 N, một thước chia đến mm, một sợi dây có chiều dài đủ sử dụng, một
thanh sắt và giá thí nghiệm. Trình bày cách tiến hành thí nghiệm để xác định trọng lượng của một viên gạch đến mức
chính xác cao nhất cho phép. Biết trọng lượng viên gạch không quá 1,5 N
3. Cho : khối gỗ hình hộp chữ nhật có khối lượng m, thước có độ chia nhỏ nhất đến mm. Tiến hành thí nghiệm

xác định lực tác dụng vào A theo phương song song với mặt CD để làm lật khối gỗ
IV- XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT MẶT PHẲNG NGHIÊNG:
1- Viết công thức xác định hiệu suất mặt phẳng nghiêng khi biết chiều dài và độ cao mặt nghiêng. Từ công thức
trên, ta có kết luận gì về việc sử dụng mặt phẳng nghiêng.
2- Mặt phẳng nghiêng dài 8 m, cao 2 m và mặt phẳng nghiêng dài 6 m, cao 1,5 m. Hỏi mặt nghiêng nào cho ta
lợi về lực hơn ?
3- Để kéo một vật có trọng lượng P lên cao đều, người ta dùng mặt nghiêng có chiều dài gấp ba chiều cao.
a. Nếu bỏ qua ma sát, tính độ lớn lực kéo vật P ?
b. Thực tế, người ta phải kéo vật bằng một lực lớn hơn so với kết quả đúng của câu (a.) Giải thích tại sao ?
c. So sánh giá trị hiệu suất của mặt phẳng nghiêng trong hai trường hợp a và b nói trên. Giải thích.
4- Để đưa một vật lên cao 2 m bằng mặt phẳng nghiêng, người ta tốn công là 6000 J.
a. Xác định trọng lượng của vật, biết hiệu suất mặt phẳng nghiêng là 85%.
b. Tính độ lớn lực ma sát khi kéo vật lên theo mặt nghiêng, biết chiều dài mặt nghiêng là 18 m.
5. Người ta dùng mặt phẳng nghiêng để kéo một vật có khối lượng 50 kg lên cao 2 m.
a. Nếu không có ma sát giữa vật và mặt nghiêng, lưực kéo vật là 125 N. Tính chiều dài mặt nghiêng.
b. Thực tế có ma sát, hiêu suất mặt nghiêng là 0,8. Tiính độ lớn lực ma sát giữa vật và mặt nghiêng.
6. Cho mp nghiêng, thước có độ chia đến mm, vật nặng có khối lượng đã biết, lực kế. Trình bày cách tiến hành
thí nghiệm để xác định hiệu suất mặt phẳng nghiêng. Nêu các đại lượng cần đo và tính toán.
7. Cho mp nghiêng, thước có độ chia đến mm, vật nặng có khối lượng đã biết, đồng hồ bấm giây.
Hãy trình bày thí xác định nhiệt lượng tỏa ra khi vật trượt hết mp nghiêng không vận tốc đầu.
PHẦN ĐIỆN
I/- Lý thuyết:
1. Có 5 bóng đèn loại 6V – 0,5A ( đèn A), một bóng đèn 6V – 3,5A (đèn B), một biến trở 12Ω - 4A, một nguồn
điện không đổi 12V, các dây nối. Hãy vẽ các sơ đồ mạch điện có dùng biến trở để các đèn đều sáng bình thường.
2. Có 3 bóng đèn: Đ
1
(110V-100W), Đ
2
và Đ
3

(110V-50W).
a. Có thể mắc 3 bóng vào vào lưới điện 220V theo sơ đồ nào để các bóng đều sáng bình thường. Tính cường
độ qua mỗi bóng.
b. Muốn mắc 3 bóng đèn song song nhau vào cùng mạng điện 220V thì phải mắc thêm một điện trở phụ R
theo sơ đồ nào để chúng sáng bình thường ? Tính điện trở phụ R.
10. Ghép nối tiếp hai điện trở R
1
, R
2
vào hai cực nguồn điện 6V thì mạch tiêu thụ công suất 6W. Nếu mắc song
song hai điện trở nầy cũng vào nguồn điện trên thì công suất là 27W. Tính giá trị các điện trở .
II/- Thực hành:
1. Dùng đồng hồ vạn năng để xác định giá trị của điện trở (đo giá trị biến trở)
Nguyễn Tú - THPT Trần Văn Dư
2
Tài liệu ôn thi TN – TH Vật lí
2. Cho : Ampe kế, nguồn điện 1 chiều 6V. Hãy trình bày cách tiến hành thí nghiệm để xác định giá trị điện trở
X, nếu biết giá trị của biến trở R (Giá trị của biến trở được đo theo phương pháp câu 1 )
3. Cho - 2 pin 1.5V và đế (1 pin mới và 1 pin cũ), điện trở 10
Ω
và đế tương ứng với R
0
trên sơ đồ, biến trở 100
Ω
theo các mức thay đổi 10
Ω
,
tương ứng với R
x
trên sơ đồ, bộ dây cắm phích đàn hồi Φ4mm, hai đồng hồ vạn năng,

một dùng ở thang Vôn, một dùng ở thang Ampe. Xác định suất điện động và điện trở trong của pin
4. Cho : 1 pin 1.5V và đế, điện trở 10
Ω
, biến trở 100
Ω
theo các mức thay đổi 10
Ω
,
tương ứng với R
x
trên sơ
đồ, bộ dây cắm phích đàn hồi Φ4mm, hai đồng hồ vạn năng, một dùng ở thang Vôn, một dùng ở thang Ampe. Đo công
suất tiêu thị lớn nhất trên biến trở
PHỤ LỤC
1. Phương pháp xác định sai số của phép đo trực tiếp
- Giả sử đại lượng cần đo A được đo n lần. Kết quả đo lần lượt là
., ,
21 n
AAA
Đại lượng
n
A
n
AAA
A
n
i
i
n
∑

=
=
+++
=
1
21

(1)
được gọi là giá trị trung bình của đại lượng A trong n lần đo. Số lần đo càng lớn, giá trị trung bình
A
càng gần với giá
trị thực A. Các đại lượng :
1 1 2 2
; ; ;
n
n
A A A A A A A A A∆ = − ∆ = − ∆ = −
được gọi là sai số tuyệt đối trong
mỗi lần đo riêng lẻ. Nếu đo đại lượng A từ 5 đến 10 lần, thì ta dùng sai số tuyệt đối trung bình số học
A∆
(sai số ngẫu
nhiên) được định nghĩa như sau:
A∆
=
( )
n
A
n
i
i

∑
=
∆
1
(4)
- Kết quả đo lúc này được viết dưới dạng:
A
=
A

±

A∆
(5)
2. Đo kiểm tra điôt
- Đặt đồng hồ ở thang x 1Ω (loại đồng hồ điện động hiển thị bằng kim), hoặc ở thang điôt (đồng hồ hiện số),
đặt hai que đo vào hai đầu điôt, nếu:
- Đặt hai que đo đỏ và đen vào 2 cực khác nhau của điôt (lần 1), cũng làm như vậy nhưng đổi lại cực của
điôt (lần 2). Nếu hai lần đo mà thấy kim chỉ lên có một lần thì điôt tốt.
- Nếu đo cả hai lần kim lên gần bằng 0Ω thì điôt bị chập.
- Đối với lần kim không lên, nếu để thang 1KΩ mà đo mà kim vẫn lên một chút là thì điôt bị rò.
Nguyễn Tú - THPT Trần Văn Dư
3