skkn hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí

Sáng kiến
hớng dẫn học sinh giải bài tập vật lí
A/ Đặt vấn đề:
Cùng với tốc độ phát triển của nền Khoa học và công nghệ, sự nghiệp giáo
dục cũng nhanh chóng đổi mới, nhằm đào tạo con ngời có đủ trình độ kiến thức
phổ thông cơ bản và hiện đại theo kịp sự phát triển của cuộc cách mạng khoa học.
Xuất phát từ yêu cầu đổi mới chơng trình: học hết chơng trình THCS học sinh phải
có kiến thức phổ thông cơ bản, tinh giản, thiết thực để có thể chiếm lĩnh những nội
dung khác của KHXH và nhân văn, KHTN và công nghệ. Nắm đợc những kiến
thức có ý nghĩa đối với cuộc sống của cá nhân, gia đình và cộng đồng. Có kỹ năng
bớc đầu vận dụng những kiến thức đã học và kinh nghiệm thu đợc của bản thân.
Biết vận dụng và vận dụng có sáng tạo để giải quyết những vấn đề trong học tập và
trong cuộc sống. Nh vậy, ngay từ những năm học trong nhà trờng cùng với việc học
các kiến thức Khoa học, học sinh còn phải học cả phơng pháp nhận thức các kiến
thức đó và học cách vận dụng chúng trong mỗi trờng hợp cụ thể. Chẳng hạn, vận
dụng ngay vào cuối mỗi bài học: để làm bài tập, để giải thích các hiện tợng thực
tế
Trong khi đó, với học sinh THCS, trình độ nhận thức hạn chế, đặc biệt khả
năng vận dụng kiến thức còn ở mức độ thấp, kỹ năng giải bài tập cha tốt dẫn đến
việc giải bài tập của học sinh còn thụ động, cha tự mình chiếm lĩnh đợc kiến thức
cần tiếp thu. Vì vậy, việc dạy cho học sinh giải bài tập vật lí là một công việc khó
khăn và ở đó bộc lộ rõ trình độ ngời giáo viên vật lí trong việc hớng dẫn hoạt động
trí tuệ của học sinh. Về mặt hiệu quả của việc giảng dạy vật lí ở trờng phổ thông,
đặc biệt là việc rèn kĩ năng vận dụng kiến thức đã lĩnh hội đợc thì vai trò của bài
tập vật lí hết sức quan trọng, có giá trị to lớn. Giải bài tập vật lí không chỉ là giúp
cho học sinh củng cố kiến thức, luyện tập, áp dụng những định luật đã học mà quan
trọng hơn còn là hình thành chính phong cách nghiên cứu. Phát triển t duy học sinh
trong quá trình giải bài tập, cũng nh trong mọi hoạt động trí tuệ, đòi hỏi phải áp
dụng các hình thức và phơng pháp nhận thức khoa học. Bài tập vật lí là một phơng
tiện rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực
tế. Đồng thời nó còn là một phơng tiện rèn luyện t duy, bồi dỡng phơng pháp

nghiên cứu khoa học cho học sinh và sử dụng để ôn tập, củng cố kiến thức đã học
một cách sinh động và có hiệu quả. Thông qua việc giải bài tập rèn luyện cho học
sinh những đức tính tốt nh tính độc lập, cẩn thận, kiên trì Cũng qua đó, ng ời giáo
viên có thể kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh một cách chính xác.
B/ Giải quyết vấn đề:
Quá trình giải bài tập vật lí thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài
toán, xem xét hiện tợng vật lí đợc đề cập và dựa trên kiến thức vật lí, kiến thức toán
học để nghĩ tới những mối liên hệ có thể có của cái đã cho và cái phải tìm, sao cho
có thể thấy đợc cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với cái đã cho. Từ đó
đi tới chỉ rõ đợc mối liên hệ tờng minh trực tiếp của cái phải tìm chỉ với những cái
đã biết, tức là tìm đợc lời giải đáp.
Không thể nói về một phơng pháp chung, vạn năng có thể áp dụng để giải
quyết đợc mọi bài tập vật lí. Tuy nhiên, ta cũng có thể chỉ ra những nét khái quát,
xem nh một sơ đồ định hớng các bớc chung của tiến trình giải bài tập vật lí. Đó là
cơ sở để giáo viên xác định phơng pháp hớng dẫn học sinh giải bài tập vật lí. Theo
các bớc chung của tiến trình giải bài tập vật lí, giáo viên có thể kiểm tra hoạt động
của học sinh và có thể giúp đỡ định hớng hành động giải bài tập của học sinh một
cách có hiệu quả.
Nói chung, tiến trình giải một bài tập vật lí trải qua bốn bớc cụ thể sau:
1. Bớc thứ nhất: Tìm hiểu đề bài
- Đọc, ghi ngắn gọn các dữ liệu xuất phát và các cái phải tìm.
- Mô tả lại tình huống đợc nêu trong đề bài, vẽ hình minh hoạ.
- Nếu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu đợc
các dữ liệu cần thiết.
2. Bớc thứ hai: Xác lập các mối liên hệ cơ bản của các dữ liệu xuất phát và
các cái phải tìm.
- Đối chiếu các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm, xem xét bản chất vật lí của
tình huống đã cho để nghĩ đến các kiến thức, các định luật các công thức có liên
quan.
- Xác lập mối liên hệ cơ bản cụ thể của các dữ liệu xuất phát và của cái phải

tìm.
- Tìm kiếm, lựa chọn các mối liện hệ tối thiểu cần thiết, sao cho thấy đợc có
mối liên hệ của cái phải tìm với các dữ liệu xuất phát, từ đó hy vọng có thể rút ra
cái phải tìm.
3. Bớc thứ ba: Rút ra kết quả cần tìm.
Từ các mối liên hệ cần thiết đã xác lập đợc tiếp tục luận giải, tính toán để rút
ra kết quả cần tìm.
4. Bớc thứ t: Kiểm tra xác nhận kết quả.
Để có thể xác nhận kết quả cần tìm, cần kiểm tra lại việc giải theo một hoặc
một số cách sau đây.
- Kiểm tra xem xét đã trả lời các câu hỏi, xét hết các trờng hợp cha.
- Kiểm tra lại xem tính toán có đúng không.
- Kiểm tra xem thứ nguyên có phù hợp không.
- Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp không.
- Kiểm tra kết quả bằng thực nghiệm xem có phù hợp không.
- Giải bài toán theo cách khác xem có cho cùng kết quả không.
Hệ thống bài tập phần điện học vật lí lớp 9
* Hớng dẫn học sinh giải một số ví dụ về điện trở dây dẫn :
Ví dụ 1:
Một dây đồng có tiết diện bằng 4 mm
2
. Hỏi một dây nhôm có cùng chiều
dài với dây đồng phải có tiết diện bằng bao nhiêu để có điện trở bằng dây đồng?
Biết điện trở suất của dây đồng là 1,7.10
-8
m, của dây nhôm là 2,8. 10
-8
m.
1. Tóm tắt đề:
S

Cu
= 4mm
2

Cu
= 1,7.10
-8
m

Al
= 2,8.10
-8
m
l
Cu
= l
Al
R
Cu
= R
Al
S
Al
= ?
2. Các mối liên hệ cần xác lập.
Điện trở của dây dẫn đợc tính theo công thức: R =
S
l

Ta có : R

Cu
=
Cu
Cu
Cu
S
l

(1)
R
Al
=
Al
Al
Al
S
l

(2)
Để R
Cu
= R
Al
=>
Cu
Cu
Cu
S
l

=
Al
Al
Al
S
l

(3)
Vì l
Cu
= l
Al
=> S
Al
=
Cu
Al
Cu
S


(4)
3. Sơ đồ tiến trình giải:


4. Kết quả tính : S
Al
= 6mm
2
.

** Định hớng t duy của học sinh:
+ Viết công thức tính điện trở, nêu các đại lợng trong công thức đó?
Lí thuyết
R
Cu
= R
Al

(3)
l
Cu
= l
Al


(4)
Thay số
(1)
(2)
+ Đặt và viết công thức điện trở dây nhôm.
+ Dựa vào điều kiện bài toán, tính tiết diện dây nhôm?
Ví dụ 2 :
Hãy mô tả xem bằng cách nào có thể xác định chiều dài của một dây dẫn đợc
cuốn thành một ống dây vào lõi, mà không tháo dây ra khỏi lõi ( giữa các vòng dây
có sự cách điện với nhau và cách điện với lõi) nếu biết điện trở suất, tiết diện của
dây và có các dụng cụ ampe kế, vôn kế, acquy.
* Giáo viên hớng dẫn :
Chiều dài dây có thể xác định theo công thức nào?
Muốn tìm điện trở của ống dây cần xác định đại lợng nào?
Dùng dụng cụ gì để đo đại lợng đó?

Từ đó xác lập mối liên hệ giữa đại lợng cần tìm và đại lợng đã biết nh thế
nào?
Hãy mô tả bằng hình vẽ sơ đồ đó?
* Học sinh :
Xác định R cần đo I và U ( từ định luật Ôm).
R =
I
U
Do đó phải mắc ampe kế nối tiếp với ống dây, vôn kế song song với ống dây.
Sau khi xác định đợc R ta tính đợc chiều dài l của dây dẫn bằng công thức :
l =

SR.
(3)
+ Sơ đồ tiến trình giải :
+ Kết quả tính:
Đo đợc U, I => tìm đợc R.
Biết S,

, R => tìm đợc l ( dùng thực nghiệm).
Thực tế đo và lí thuyết
(1)
(2)
(3) Thay số có l
A
A
V
R
U
+ Trọng tâm chính của bài : Rèn luyện cho học sinh nhớ công thức định luật Ôm,

công thức điện trở dây dẫn, quy tắc sử dụng ampe kế và vôn kế, kĩ năng vẽ mạch
điện đơn giản, kĩ năng tính toán và làm thí nghiệm. Cung cấp cho học sinh khả
năng vận dụng kiến thức điện học vào thực tế.
Bài tập áp dụng
Bài 1:
Điện trở suất của dây đồng là = 1,7.10
-8
m, của nhôm là 2,8.10
-8
m. Nếu
thay 1 dây tải điện bằng đồng, tiết diện 2 cm
2
bằng dây nhôm thì dây nhôm phải có
tiết diện bao nhiêu? Khối lợng đờng dây giảm đợc bao nhiêu lần? Cho biết khối l-
ợng riêng của đồng và nhôm lần lợt là 8,9.10
3
kg/m
3
và 2,7.10
3
kg/m
3
.
Giải
Chiều dài dây không đổi để điện trở của 2 dây bằng nhau thì tỉ số
/ S

của
2 dây phải bằng nhau.
=>

8
2
1 2 2 1
2
8
1 2 1
.
2,8.10 .2
3,3( )
1,7.10
S
S cm
S S




= => = =
Khối lợng của dây giảm:
3
1 1 1
3
2 2 2
.
8,9.10 .2
2
.
2,7.10 .3,3
m D S
m D S

= =
(lần)
Bài 2:
Một cuộn dây dẫn bằng nikêlin, đờng kính 2mm quấn đều vòng nọ sát vòng kia
trên 1 ống sứ cách điện đờng kính 4 cm, dài 20 cm. Cho biết điện trở suất của
nikêlin là 0,4.10
-6
m. Tính điện trở của dây.
Giải
Số vòng dây là : N= 200: 2 = 100( vòng)
Độ dài 1 vòng: l
/
=
. .4d

=
(cm)
Độ dài toàn phần của dây là : l = l
/
.100 = 400.

(cm) = 4

(m)
Tiết diện của dây :
2 2
2 6 2
. 2
. ( ) .10
4 4

d
S mm m



= = = =
Điện trở của dây:
6
6
0,4.10 .4
1,6( )
.10
l
R
S





= = =
Bài 3:
Một cuộn dây đồng, đờng kính dây1 mm có khối lợng( đã trừ lõi) là m=2kg.
Tính điện trở của cuộn dây.
Giải
Thể tích của dây đồng: V = m/D
Tiết diện dây: S =
2
.
4

d

Độ dài dây:
2
4
.
V m
l
S
d D

= =
Điện trở của dây:
2 2
. .4 .4
6,2( )
. .
l m
R
S
d D d


= =
Bài 4:
Đờng dây tải điện từ 1 máy phát điện đến nơi tiêu thụ ở cách đó 20 km, có
điện trở toàn phần 34. Tính đờng kính và khối lợng của dây :
a, Nếu dây bằng đồng.
b, Nếu dây bằng nhôm.
Giải

a, Để dẫn điện từ nhà máy đến nơi tiêu thụ cần 2 dây nối với 2 cực của máy, đội dài
toàn phần của đờng dây tải là: l= 40 km = 4.10
4
m.
Tiết diện của dây là:
8 4
5 2
. 1,7.10 .4.10
2.10 ( )
34
l
S m
R



= = =
Đờng kính của dây là:
3
4.
5.10 ( ) 5
S
d m mm


= = =
Khối lợng của dây bằng đồng là:
m = V. D = 4.10
4
.2.10

-5
.8,9.10
3
= 7,12(kg) = 7,12 tấn
b, Nếu thay dây đồng bằng dây nhôm có cùng điện trở thì: R
1
= R
2
=>
1 2
1 2
. .l l
S S

=
=>
2 2
1 1
1,65
S
S


=
(lần)
=>tiết diện của dây phải tăng 1,65 lần => đờng kính dây phải tăng khoảng
1,65 1,3
lần
=> đờng kính dây bằng nhôm là: 5 x 1,3 = 6,5 (mm)
Tỉ lệ về khối lợng 2 dây là:

3
1 1 1
3
2 2 2
.
8,9.10 .1
2
.
2,7.10 .1,65
m D S
m D S


= =
(lần)
Bài 5:
Cuộn dây của 1 nam châm điện dài 3 cm gồm nhiều lớp, đờng kính trung bình
của mỗi vòng dây là 3 cm. Dây bằng đồng, đờng kính 0,2 mm và có điện trở 100.
Hãy tính xem cuộn dây có bao nhiêu lớp?
Giải
Tiết diện của dây: S =
2 3 2
8 2
.(0,2.10 )
.10 ( )
4 4
d
m

= =
Độ dài của dây: l =
8
8
. 100. .10
184,7( )
1,7.10
R S
m




= =
Số vòng trong 1 lớp: n = 30: 0,2 =150 (vòng)
Chiều dài mỗi vòng :
3 ( )d cm

=
Chiều dài dây mỗi lớp: l
1
=
3 450 ( ) 4,5 ( )n cm m

= =
Số lớp:
1
184,7

13
4,5.
l
p
l

= = =
(lớp)
Bài 6 :
Một dây nhôm có khối lợng M = 10 kg và điện trở 10,5. Hãy tính độ dài và đ-
ờng kính của dây.
Giải
Có: v =
,
M V
l
D S
=
=>
2 2
. .
.
V M
R
S D S

= =
=> S =
8
6 2

3
. 10.2,8.10
3.10 ( )
.
10,5.2,7.10
M
m
R D




= =
Đờng kính dây:
d =
6
3
4 4.3.10
1,95.10 ( ) 1,95
3,14
S
m mm


= =


1179,5l m
* Một số bài tập tham khảo :
Bài 1 :

Một dây nicrom, đờng kính 0,4 mm có khối lợng 0,12 kg và điện trở 1150.
Tính điện trở suất của nicrom, biết KLR của nó là 7,9.10
3
kg/m
3
.
Bài 2 :
Mayso có điện trở suất = 10
-6
m. Để làm một điện trở 20 bằng dây
mayso có đờng kính 0,5 mm phải dùng dây dài bao nhiêu?
Bài 3 :
Để làm các cuộn dây 1 000

(cho các hộp điện trở chuẩn), ngời ta dùng dây
manganin, đờng kính d= 0,1mm.
a, Tính độ dài của dây.
b, Nếu độ dài thực của dây kém giá trị vừa tính 1mm, thì điện trở thực của dây là
bao nhiêu?
Bài 4 :
Một sợi dây manganin có tiết diện là 1 hình chữ nhật, kích thớc 0,1x2mm.
Để làm 1 điện trở 0,21

, phải dùng 1 đoạn dây có độ dài bằng bao nhiêu ?
Bài 5 :
Một cuộn dây đồng, đờng kính 0,5mm, quấn trên 1 cái lõi dài 10cm ; đờng
kính của lõi là 1cm và đờng kính của 2 đĩa 2 đầu lõi là 5cm. Biết rằng các vòng đợc
quấn đều và sát vào nhau trên suốt chiều dài của lõi và ra sát tận mép lõi. Hãy tính
độ dài và điện trở của dây.
Hệ thống bài tập phần Cơ học vật lí lớp 8

Hớng dẫn giải một số bài tập về phần áp suất
1. Bài tập về áp suất chất rắn
Ví dụ 1:
Một bình hoa có khối lợng 2kg đặt trên bàn. Biết đáy bình là mặt tròn bán
kính 5cm. Hãy tính áp suất của bình lên mặt bàn ra đơn vị N/m
2
và P
a
.
Giải
Trọng lợng của bình hoa là: P = 10m = 10 . 2 = 20(N) = F
Diện tích đáy bình là:
S =

r
2
= 3,14 . 5
2
= 78,5(cm
2
) = 78,5 . 10
-4
m
2
áp suất của đáy bình tác dụng lên bàn là:
2
4
20
2548( / ) 2548
78,5 10

a
F
p N m P
S

= = =

Ví dụ 2:
Dùng tay ấn 1 lực 40N vào chiếc đinh. Diện tích của mũ đinh là 0,5cm
2
, của
đầu đinh là 0,1mm
2
. Hãy tính áp suất tác dụng lên mũ và của đầu đinh lên tờng.
Tóm tắt:
F = 40N
S
1
= 0,5cm
2
= 0,5 . 10
-4
m
2
S
2
= 0,1mm
2
= 0,1 . 10
-6

m
2
p
1
= ? p
2
= ?
Giải
áp suất tác dụng lên mũ đinh là:
p
1
=
5 2
4
1
40
8.10 ( / )
0,5.10
F
N m
S

= =
áp suất tác dụng của đầu đinh lên tờng là:
p
2
=
8 2
6
2

40
4.10 ( / )
0,1.10
F
N m
S

= =
Ví dụ 3:
Một vật hình hộp chữ nhật kích thớc là: 20cmx10cmx5cm đặt trên mặt bàn
nằm ngang. biết trọng lợng riêng của chất làm vật là: d= 18 400N/m
3
. Tính áp suất
lớn nhất và nhỏ nhất lên mặt bàn.
Giải
Khi áp lực không đổi thì áp suất lớn nhất nếu S nhỏ nhất và ngợc lại.
Thể tích vật : V = 20. 10. 5 = 1000 (cm
3
) = 0,001m
3
Trọng lợng của vật: P = d. V = 18400 . 0,001 = 18,4 (N)
Mặt bàn nằm ngang nên áp lực đúng bằng trọng lợng của vật => F = 18,4N.
Diện tích bị ép nhỏ nhất: S = 10 . 5 = 50 (cm
2
)
áp suất lớn nhất tác dụng lên mặt bàn là:
2
18,4
0,368( / )
50

F
p N cm
S
= = =
Diện tích bị ép lớn nhất: S = 10 . 20 = 200 (cm
2
)
áp suất nhỏ nhất tác dụng lên mặt bàn là:
2
18,4
0,092( / )
200
F
p N cm
S
= = =
Bài tập áp dụng
Bài 1:
Mt chic t khi lng 100kg ta trên 4 chân, tit din ngang mi chân l
hình vuông cnh 2cm. Xem khi lng ca t phân b u.
a) Tính áp lc v áp su t ca mi chân lên nn nh .
b) Bit rng nền nh l m b ng t mm, chu mt áp sut ti a 31,25N/cm
2
m không b lún. Hãy tính din tích nh nht ca ming g phi chêm v o
gia chân t v nền gi cho mt nn không b h hi.
Giải
m = 100kg => P = 1000N
áp lực mỗi chân tủ tác dụng lên nền nhà là: F = 1/4P = 250N
Diện tích mỗi chân tủ là: S = 2. 2 = 4 (cm
2

)
áp suất của mỗi chân tủ lên nền nhà là:
2
250
62,5( / )
4
F
p N cm
S
= = =
b, Diện tích nhỏ nhất của gỗ phải chêm để nền nhà không bị lún là:
2
250
8( )
31,25
F
S cm
p

= = =

Bài 2:
Một sàn nhà chịu đợc áp suất lớn nhất là 20N/cm
2
. Một vật có khối lợng 2
tấn phải có diện tích đế là bao nhiêu để khi đặt lên sàn nhà không làm lún sàn?
Giải
Để sàn nhà không bị lún thì p

20N/cm

2
.
áp suất tác dụng lên nền nhà:
.10
20
F P m
p
S S S
= = =
=> S

2
10. 10.2000
1000( )
20 20
m
cm= =
Vậy vật phải có diện tích đế thoả mãn: S

1000cm
2
Bài 3:
Một khối gang đặc mỗi cạnh 50cm đặt trên sàn nằm ngang.
a, Tính áp suất của khối gang lên sàn nhà, biết khối lợng riêng của gang là 77g/cm
3
.
b, áp suất này thay đổi nh thế nào nếu khối gang đặc có cạnh tăng lên gấp 2 lần.
Giải
a, Trọng lợng của khối gang là: P = d. V = 10. D. V = 10. D. a
3

Khối gang để trên mặt sàn nằm ngang => áp lực tác dụng lên sàn đúng bằng trọng
lợng. áp suất tác dụng lên mặt sàn là:
3
2
2
10. .
10. . 10.77000.0,5 385000( / )
P D a
p D a N m
S a
= = = = =
b, Thấy: p=10. D. a
Vì D không đổi => khi cạnh a tăng gấp 2 lần thì áp suất cũng tăng gấp 2 và bằng:
385000 . 2 = 770000(N/m
2
)
Bài 4:
a, Một miếng gỗ hình hộp chữ nhật có kích thớc là 0,5mx0,3mx2m, khối lợng riêng
5000kg/m
3
. Phải đặt nh thế nào để áp suất miếng gỗ tác dụng lên nền nhà là nhỏ
nhất và tính giá trị của áp suất này?
b, Nếu tăng chiều dài của mỗi cạnh lên gấp đôi thì áp suất của khối gỗ lên nền nhà
tăng bao nhiêu lần?
Giải
Cách 1:
a, Thể tích của miếng gỗ là: V= 0,5. 0,3. 2 = 0,3(m
3
)
Khối lợng miếng gỗ là: m = D. V = 5000. 0,3 = 1500 (kg)

trọng lợng của miếng gỗ là: 15000N
áp suất tác dụng lên nền nhà nhỏ nhất khi S lớn nhất.
S
max
= 0,5. 2 = 1(m
2
) => p
min
= 15000N/m
2
Cách 2:
a, Ta có áp suất tác dụng lên nền nhà là:
10. 10. . .
10. .
F P m D S h
p D h
S S S S
= = = = =
Muốn p nhỏ nhất thì h phải nhỏ nhất (vì D không đổi) => h = 0,3m
p = 10.D. h = 10. 5000. 0,3 = 15000(N/m
2
)
b, Ta có : p = 10.D. h
Nếu tăng chiều dài mỗi cạnh lên gấp đôi tức là h tăng gấp đôi => p cũng tăng gấp
đôi
=> p = 30000N/m
2
2. Bài tập về áp suất chất lỏng
Ví dụ 1:
Nơi sâu nhất trong đại dơng là 10900m. Cho biết khối lợng riêng của nớc

biển là 1030kg/m
3
. Tính áp suất của nớc biển tác dụng lên điểm này?
Giải
D = 1030kg/m
3
=> d = 10300N/m
3
áp suất tác dụng lên điểm đó là:
p = d. h = 10300. 10900 = 19570000 (N/m
2
)
Đáp số: 11227. 10
4
N/m
2
Ví dụ 2:
Một ống nghiệm chứa thuỷ ngân có độ cao h= 3cm.
a, Biết khối lợng riêng của thuỷ ngân là 13600kg/m
3
. Hãy tính áp suất của thuỷ
ngân lên đáy ống nghiệm.
b, Nếu thay thuỷ ngân bằng nớc thì cột nớc phải cao bao nhiêu để tạo ra 1 áp suất
nh trên? Biết khối lợng riêng của nớc là 10000N/m
3
.
Giải
D = 13600kg/m
3
=> d = 136000N/m

3
a, áp suất của thuỷ ngân lên đáy ống nghiệm.
p = d. h = 136000. 3.

10
-2
= 4080N/m
2
b, Chiều cao cột nớc là:
h =
4080
0,408( ) 40,8
10000
p
m cm
d
= = =
Ví dụ 3:
Đờng kính pít tông nhỏ của 1 máy ép dùng chất lỏng là 2,5cm. Hỏi diện tích
tối thiểu của pít tông lớn là bao nhiêu để tác dụng 1 lực 100N lên pít tông nhỏ có
thể nâng đợc 1 ôtô có trọng lợng 35000N?
Giải
Diện tích pittông nhỏ là: s=

.
2
4
d
= 3,14.
2

2
2,5
4,9( )
4
cm
.
áp dụng công thức:
F S
f s
=

=> Diện tích tối thiểu của pittông lớn là:
2
. 35000.4,9
1715( )
100
F s
S cm
f
= = =
Ví dụ 4:
Trong 1 máy ép dùng chất lỏng, mỗi lần pít tông nhỏ đi xuống 1 đoạn 0,4m
thì píttông lớn đợc nâng lên 1 đoạn 0,02m. Tính lực tác dụng lên vật đặt trên
píttông lớn nếu tác dụng vào pít tông nhỏ 1 lực f= 800N.
Giải
Vì thể tích chất lỏng giảm đi ở bình nhỏ chuyển sang hết bình lớn nên ta có:
V = S. H = s. h ( S, s là diện tích pittông lớn, nhỏ)
=>
S h
s H

=
(1)
Mặt khác ta lại có:
F S
f s
=
(2)
Từ (1) và (2) =>
F h
f H
=
Lực đặt vào pittông lớn có độ lớn là:
. 800.0,4
16000( )
0,02
f h
F N
H
= = =
Ví dụ 5:
Một bình chứa có diện tích đáy là 50cm
2
chứa 1 lít nớc. Tính áp suất do nớc
tác dụng lên đáy bình.
Hớng dẫn:
- áp dụng công thức nào để tính áp suất chất lỏng?
- Theo công thức đó cần biết những đại lợng nào?
Giải
V = 1lít = 1dm
3

= 1000cm
3
Chiều cao cột nớc là:
V = S. h =>
1000
20( ) 0,2
50
V
h cm m
S
= = = =
áp suất do nớc tác dụng lên đáy bình là:
p = d. h = 10000. 0,2 = 2000(N/m
2
)
Bài tập áp dụng
Bài 1:
Mt bỡnh cú din tớch ỏy 20cm
2
. Lỳc u, 0,5 lớt nc vo bỡnh, sau ú
0,5 lớt du cú khi lng riờng d
d
= 850 kg/m
3
. Tớnh ỏp sut ca khi cht lng
tỏc dng lờn:
a) Mt im nm trờn mt phõn cỏch ca hai mụi trng?
b) Mt im ti ỏy bỡnh?
Giải
a, Dầu và nớc đều có thể tích nh nhau, khi đổ vào bình đều có độ cao nh nhau:

500
25( ) 0,25
20
V
h cm m
S
= = = =
Tại điểm nằm trên mặt phân cách của 2 môi trờng chỉ có lớp dầu gây ra áp suất
bằng:
p
d
= d. h = 8500. 0,25 = 2125(N/m
2
)
b, áp suất tác dụng lên đáy bình là: 4625N/m
2
Bài 2:
Dới đáy 1 thùng có lỗ hình tròn đờng kính 2cm. Lỗ này đợc đậy kín bằng 1
nắp phẳng đợc ép từ ngoài vào bằng 1 lò xo tác dụng 1 lực ép 40N. Ngời ta đổ thuỷ
ngân vào thùng. Hỏi độ cao cực đại của mực thuỷ ngân là bao nhiêu để nắp không
bị bật ra? Biết khối lợng riêng của thuỷ ngân là 13600kg/m
3
.
Giải
Nắp không bị bật ra khi lực ép của thuỷ ngân lên nắp ở đáy bình thoả mãn
điều kiện: F < 40N ( Nếu F = 40N trọng lợng của nắp sẽ kéo nắp bật ra)
áp suất của thuỷ ngân tác dụng lên đáy bình khi có độ cao h là :
p = d. h = 10. D. h
Lực ép tác dụng lên diện tích đáy S là: F = p. S = 10. D. h.

. r
2
Theo điều kiện bài toán ta có: F < 40N => h < 0,934m
Nếu coi trọng lợng của nắp thùng không đáng kể thì độ cao cực đại của mực thuỷ
ngân là 0,934m.
Bài 3:
Một ngời thợ lặn mặc 1 bộ quần áo lặn chỉ chịu đợc áp suất tối đa
300000N/m
2
.
a, Hỏi ngời thợ lặn đó có thể lặn sâu nhất là bao nhiêu trong nớc biển có trọng lợng
riêng 10300N/m
3
.
b, Tính lực của nớc biển tác dụng lên cửa kính quan sát của áo lặn có diện tích
200cm
2
khi lặn sâu 25m.
Giải
a, Khi ngời thợ lặn xuống đến độ sâu h thì bề mặt áo lặn chịu đợc 1 áp suất là:
p = d.h
áo lặn chịu đợc áp suất tối đa là 300000 N/m
2
. Để an toàn cho ngời lặn ta phải có:
p = d. h < 300000 => h < 29,1m
b, Lực ép lên mặt kính quan sát là: F = p. S = d. h. S = 10300. 25. 0,02 = 5150(N)
Bài 4:
Một máy ép dùng dầu có 2 xi lanh A và B thẳng đứng nối nhau bằng 1 ống
nhỏ. Tiết diện thẳng của xi lanh A là 200cm
2

và của xi lanh B là 4cm
2
, trọng lợng
riêng của dầu là 8000N/m
3
. Đầu tiên mực dầu trong 2 xi lanh ở cùng 1 độ cao.
a, Đặt lên mặt dầu trong A 1 píttông có trọng lợng 40N. Hỏi sau khi cân bằng thì
độ chênh lệch giữa 2 mặt chất lỏng trong 2 xi lanh là bao nhiêu?
b, Cần phải đặt lên mặt chất lỏng trong B 1 pittông có trọng lợng bao nhiêu để mặt
dới của 2 pitông nằm trên cùng 1 mặt phẳng.
Giải
a, Hai xi lanh của máy ép thông nhau nên những điểm
nằm trên cùng 1 mặt phẳng nằm ngang trong 2 xi lanh
chứa chất lỏng đều cùng 1 áp suất.
Khi đặt pittông có trọng lợng P
1
lên mặt chất lỏng
ở nhánh A có tiết diện S
1
, chất lỏng sẽ dồn 1 phần sang
nhánh B làm cột chất lỏng ở B dâng cao. Khi cân bằng
thì điểm M, N nằm trên cùng 1 mặt phẳng nằm ngang
sẽ có cùng áp suất.
Ta có: p
M
= p
N
=> p
kq
+ d. h

= p
kq
+
1
1
P
S
=>
1
4
40
0,25( ) 25
. 200.10 .8000
P
h m cm
S h

= = = =
b, Đặt lên mặt chất lỏng trong nhánh B 1 pittông có trọng lợng P
2
thì pittông này
tác dụng lên mặt nằm ngang 1 áp suất P
2
/S
2
+ p
kq
.
Khi cân bằng áp suất có :

1 2
1 2
P P
S S
=
. Thay số tìm đợc P
2
= 0,8N
Bài 5:
Hai bình tr thông nhau t thng ng có tit din thng bên trong l
20cm
2
v 10cm
2
ng thu ngân, mc thu ngân cao 10cm trên mt thc
chia t thng ng gia hai bình .
h
A
B
S
2
S
1
M N
a. v o bình l n mt cột nc nguyên cht cao 27,2cm. Xác nh chênh
lch gia cao mt trên ct nc v m t thoáng ca thu ngân trên bình
nh.
b. Mc thu ngân trong bình nh ó dâng lên cao l bao nhiêu trên th c
chia ?
c. Cn phi thêm v o binh nh mt lng nc mui có trng lng l

bao nhiêu mc thu ngân trong bình tr li ngang nhau.
Cho: D
Hg
= 13.600kg/m
3
; D
nc mui
= 1030 kg/m
3
; D
nc
= 1000kg/m
3
.
Hớng dẫn:
- Trong cùng 1 chất lỏng đứng yên các điểm nằm trên cùng 1 mặt nằm ngang có
cùng áp suất.
- Từ đó xác định các điểm có cùng áp suất.
- Viết phơng trình cân bằng áp suất với các điểm đó.
Giải
a, Khi đổ nớc nguyên chất vào bình lớn thì nớc sẽ gây ra
1 áp suất lên mặt thuỷ ngân là: p
1
= d
1
. h
1
Một phần thuỷ ngân bị dồn sang bình nhỏ, độ chênh
lệch thuỷ ngân giữa 2 bình là h
2

.
CD là mặt nằm ngang trùng mặt phân cách giữa 2
chất lỏng. Tại đây áp suất do cột nớc tác dụng lên
C bằng áp suất do cột Hg tác dụng lên D => p
C
= p
D
=> d
1
. h
1
=d
2
. h
2
=>
1 1 1 1
2
2 2
. . 100.27,2
2( )
13600
d h D h
h cm
d D
= = = =
Vậy độ chênh lệch mặt nớc trong bình lớn và mặt thuỷ ngân trong bình nhỏ là :

h = h
1

h
2
= 27,2 2 = 25,2 (cm)
b, Mực thuỷ ngân lúc đầu trong 2 bình nằm trên mặt phẳng nằm ngang AB. Khi đổ
nớc vào bình lớn 1 phần thuỷ ngân trong bình lớn hạ xuống 1 đoạn AC và dâng lên
h
1
h
2
E
DC
BA
trong bình nhỏ 1 đoạn BE. Vì thể tích thuỷ ngân giảm đi trong bình lớn chuyển hết
sang bình nhỏ nên ta có:
V
giảm
= V
tăng
=> S
1
.AC = S
2
.BE => AC =
2
1
.S BE
S
(1)
Mặt khác ta lại có: AC = BD
BD + BE = h

2
=> AC + BE = h
2
=> AC = h
2
BE. (2)
Từ (1) và (2) ta có:
2
1
.S BE
S
= h
2
BE =>
10.
20
BE
= 2 BE =>
2
BE
= 2 BE
3
2
BE

= 2


BE =
4

3

1,3 (cm)
Vậy trên thớc chia độ, mực thuỷ ngân trong bình nhỏ ở độ cao:
10 + 1,3 = 11,3 (cm)
Bài 6:
Ngời ta dựng 1 ống thuỷ tinh vuông góc với mặt thoáng của nớc trong bình,
2 đầu ống đều hở, phần ống nhô lên mặt nớc có chiều cao h= 7cm, sau đó rót dầu
vào ống. ống phải có chiều dài bằng bao nhiêu để nó có thể hoàn toàn chứa dầu?
Cho trọng lợng riêng của nớc là d
1
=10000N/m
3
, của dầu d
2
= 8000N/m
3
.
Giải
Gọi chiều cao của phần ống thuỷ tinh nhô lên mặt nớc là h
1
,
phần nhúng trong nớc là h
2
. Điểm A, B nằm trên một mặt phẳng
nằm ngang. Điểm A nằm ngoài nớc, điểm B nằm ở đáy cột dầu.
Theo điều kiện cân bằng áp suất ta có: p
A
= p
B

Mà: p
A
= p
kq
+ d
1
.h
2
p
B
= p
kp
+ d
2
.( h
1
+ h
2
)

d
1
. h
2
= d
2
.( h
1
+ h
2

)

( d
1
d
2
).h
2
= d
2
. h
1
h
1
A
B
h
2

h
2
=
2 1
1 2
.d h
d d
=
8000.7
10000 8000
=28 (cm)

ống thuỷ tinh phải có chiều cao là:
h = h
1
+ h
2
= 7+28 = 35 (cm)
Bài 7:
Hai bình thông nhau, 1 bình đựng nớc bình kia đựng dầu không hoà lẫn đợc.
Ngời ta đọc đợc trên 1 thớc chia độ đặt giữa 2 bình những số liệu sau đây: (số 0 của
thớc ở phía dới)
a, Mặt phân cách giữa nớc và dầu ở mức 3cm.
b, Mặt thoáng của nớc ở mức 18cm.
c, Mặt thoáng của dầu ở mức 20cm.
Tính trọng lợng riêng của dầu. Biết khối lợng riêng của nớc là 1000kg/m
3
* Hớng dẫn:
- Xác định vị trí của 2 chất lỏng trong bình.
- áp dụng điều kiện cân bằng của chất lỏng để viết phơng trình giữa các áp suất.
Giải
Do nớc có khối lợng riêng lớn hơn dầu nên chiếm
phần dới. AB nằm trên mặt phẳng nằm ngang
trùng với mặt phân cách của dầu và nớc.
Khi cân bằng áp suất ta có: p
A
= p
B

p

kq
+ d
1
.h
1
= p
kq
+ d
2
.h
2
=> d
1
.h
1
= d
2
.h
2
h
1
= 20-3 =17 (cm) , h
2
= 18-3 = 15 (cm)


d
1
=
2 2

1
.d h
h
=
10000.15
17
= 8823 (N/m
3
)
h
1
h
2
20
18
3
A
B
3. Bài tập về áp suất chất khí
Ví dụ 1:
Ví dụ 2:
Pít tông của 1 các bơm xe đạp có đờng kính 2,5cm. để bơm bánh xe lên đến
áp suất 120000N/m
2
, thì ngời bơm phải tác dụng 1 lực bằng bao nhiêu? Lực đó tơng
đơng với trọng lợng của vật có khối lợng bao nhiêu?
Giải
áp lực tác dụng lên bơm là:
F = p. S = p.
2 2

0,025
. 120000.3,14. 59( )
4 4
d
N

=
để đẩy đợc không khí từ bơm vào săm xe, ngời bơm xe phải tác dụng 1 lực ít nhất
là bằng 59N. Lực này xấp xỉ bằng 1/10 trọng lợng một ngời trung bình. Dể giảm
lực bơm, nên dùng bơm có tiết diện nhỏ hơn bơm trên đây.
III/ Kết luận
Dạy cho học sinh giải bài tập vật lí tốt là một công việc khó khăn đòi hỏi
trình độ của ngời giáo viên vật lí trong quá trình hớng dẫn hoạt động trí tuệ của học
sinh. Dạy học sinh giải bài tập vật lí không chỉ là để các em giải đợc nhiều bài tập
mà còn phải dạy các em phơng pháp nhận thức, phơng pháp nghiên cứu khoa học
giúp các em tìm ra phơng pháp chung khi giải các bài tập vật lí, biết sáng tạo và
vận dụng linh hoạt trong thực tế. Vì vậy, trong suốt quá trình dạy học ngời giáo
viên một mặt luôn trau dồi kiến thức mới, một mặt phải tìm ra cho mình một phơng
pháp giảng dạy phù hợp với từng đối tợng học sinh để giờ bài tập đạt kết quả cao.
Trên đây là một số kinh nghiệm của tôi trong quá trình hớng dẫn học sinh
giải bài tập vật lí. Tôi rất mong nhận đợc sự góp ý của các cấp lãnh đạo và đồng
nghiệp để tôi bổ sung thêm kinh nghiệm trong giảng dạy nhằm nâng cao chất lợng
giảng dạy hơn nữa.
Tôi xin chân thành cảm ơn.
Hng hà, ngày 15 tháng 10 năm 20011
Ngời viết sáng kiến

Vũ Thị Vân Hơng
Xác nhận của tổ Xác nhận của trờng
ý kiÕn cña phßng gi¸o dôc hng hµ