Kinh nghiệm bồi dưỡng HS giỏi chủ đề áp suất chất lỏng phần cơ học lớp 8

PHẦN I. MỞ ĐẦU
1.Lí do chọn đề tài:
Trong sự nghiệp “Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp
ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường
định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế” thì mỗi thầy cô giáo phải
không ngừng trau rồi nghiệp vụ chuyên môn, sự sáng tạo trong dạy học mới đem
lại hiệu quả. Dù đó là kiến thức đơn giản hay phức tạp thì người giáo viên cũng
phải có phương pháp phù hợp mới khơi dậy cho học sinh tinh thần học tập có
hứng thú, có như vậy việc truyền đạt nội dung bài giảng mới đạt hiệu quả cao.
Trong những năm qua khi đảm nhận dạy bồi dưỡng đội tuyển đi thi tỉnh
của huyện, với kinh nghiệm của bản thân về chủ đề áp suất chất lỏng phần cơ
học vật lý 8. Nếu giáo viên và học sinh chỉ sử dụng sách giáo khoa và sách bài
tập thì rất đơn giản, bài tập vận dụng ít về số lượng, chưa phong phú về dạng bài
tập. Chính vì vậy khi học sinh gặp các dạng bài tập này khi tham gia thi học sinh
giỏi thường lúng túng, thậm chí không giải được.
Với những suy nghĩ như vậy nên trong quá trình dạy đội tuyển tôi đã xây
dựng phần lý thuyết tổng hợp và lựa chọn những bài tập điển hình để đưa về
cùng một dạng chính vì vậy chất lượng dạy và học đội tuyển được nâng lên. Do
đó tôi xin đưa ra sáng kiến kinh nghiệm với đề tài “Kinh nghiệm dạy bồi dưỡng
học sinh giỏi chủ đề áp suất chất lỏng phần cơ học vật lý 8”
2. Mục đích nghiên cứu
Việc nghiên cứu thành công đề tài sáng kiến kinh nghiệm giúp giáo viên
và học sinh nắm vững lí thuyết và phân dạng cũng như giải bài tập về áp suất
chất lỏng.
3. Nhiệm vụ đề tài:
- Bổ túc thêm kiến thức tính thể tích thường dùng
+ Tính thể tích hình hộp lập phương: V= a3
+ Tính thể tích hình hộp chữ nhật: V=a.b.c
+ Tính thể tích hình trụ: ( S là diện tích đáy, h là chiều cao): V= S.h
+ Tính thể tích khối cầu: V=
- Xây dựng cách tư duy những phần lí thuyết có liên quan. Từ đó xây

dựng lí thuyết nâng cao .
- Phân tích một số bài tập điển hình về áp suất chất lỏng.
+ Từ đó học sinh rèn luyện kĩ năng nhận dạng bài tập, hình thành cách
giải.
+ Giúp học sinh tự nghiên cứu, tìm tòi và đưa ra cách giải cho bài toán
tương tự.
1


4. Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng là tác động của giáo viên đến việc hình thành một đơn vị kiến
thức nâng cao về áp suất chất lỏng cho học sinh lớp 8 đồng thời phân tích
hướng dẫn học sinh giải được một số dạng bài tập cơ bản về áp suất chất lỏng.
5. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu tài liệu, thu thập và xử lí
các bài tập trong tài liệu, các bài tập trên mạng.
- Phương pháp điều tra: Tiến hành dạy thử nghiệm theo phương pháp
trong đề tài đối với học sinh trong đội tuyển, khái quát thành bài học kinh
nghiệm.
- Tổng hợp nhận dạng các thể loại bài tập
- Phỏng vấn
PHẦN II: NỘI DUNG
A. Cơ sở lí luận:
Chương trình môn Vật lý 8 là phần mở đầu giai đoạn 2 của chương trình
vật lý THCS, nên những yêu cầu về khả năng tư duy trừu tượng, khái quát cũng
như những yêu cầu về mặt định lượng trong việc hình thành các khái niệm và
định luật Vật lý cũng cao hơn.
Trong phần cơ học vật lý 8 chủ đề áp suất được dạy ở 3 bài 7, 8, 9. Tuy
nhiên các tính chất của áp suất chất lỏng trình bày trong chương trình THCS dựa
trên nội dung định luật Pa - xcan không được trình bày trong chương trình

THCS. Việc hình thành công thức tính áp suất chất lỏng được suy ra từ công
thức tính áp suất chất rắn P = . Còn các tính chất của áp suất chất lỏng được rút
ra từ thí nghiệm thực tế.
Trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm tôi nhận thấy để học
sinh có thể phát hiện hướng giải và giải thành thạo các bài tập dạng này, thì
trong quá trình dạy người giáo viên cần xây dựng lại kiến thức lý thuyết có hệ
thống, phân dạng bài tập, bài tập có liên quan để cho học sinh suy luận có tính
logic một vấn đề.
B. Thực trạng:
1. Đối với học sinh:
Một số học sinh chưa nắm chắc được bản chất các hiện tượng vật lí.
- Thụ động trong việc tiếp thu cách giải trong sách giáo khoa, sách bài tập
và hướng dẫn giải có trên thị trường.
- Học sinh còn lúng túng khi nhận diện được thể loại bài tập và do đó
chưa định hướng nhanh cách giải. Từ đó dẫn đến trong một khuôn khổ thời gian
nhất định không hoàn thành được bài giải.
2


- Tuy nhiên học sinh có khả năng làm được các bài tập vận dụng, bài tập
tổng hợp, bài tập phát triển và nâng cao khi được giáo viên gợi ý, hướng dẫn.
2. Đối với giáo viên:
- Thuận lợi: Đa số đều có trình độ chuẩn và trên chuẩn tâm huyết và có
nhiều năm làm công tác bồi dưỡng học sinh giỏi
- Khó khăn: Do kiến thức khó, do đó có nhiều giáo viên còn đầu tư ít thời
gian nên ngại tìm tòi nghiên cứu nên khi dạy phần áp suất chất lỏng còn chưa
sâu, rộng và đủ độ để học sinh nắm chắc vấn đề
3. Kết quả của thực trạng:
Qua khảo sát khi chưa áp dụng đề tài, được điều tra như sau :
Khảo sát trước khi

áp dụng đề tài
Làm được
Không làm
bài tập
được bài tập
Số HS
Tỷ lệ
Số HS
Tỷ lệ
1
10%
9
90%

Năm học

Tổng số
HS

2011-2012

10

2012-2013

10

2

20%

8

80%

2014-2015

10

2

20%

8

80%

Từ thực trạng trên, với những kinh nghiệm đúc rút được trong quá trình
dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm, tôi viết sáng kiến kinh nghiệm này
mong được góp phần nhỏ bé cho các đồng nghiệp, HS…có tư liệu tham khảo.
C . Giải pháp:
I. Các giải pháp:
* Giải pháp 1: Xây dựng lí thuyết về áp suất, công thức phân tích lí
thuyết để xây dựng các dạng bài tập có liên quan
* Giải pháp 2: Chọn, phân loại, định hướng nguyên tắc phương pháp
giải các dạng bài tập về áp suất và các dạng có liên quan.
* Giải pháp 3: Rèn kỹ năng nhận dạng và giải các bài tập về áp suất và
các dạng có liên quan.
* Giải pháp 4: Kiểm tra, đánh giá rút kinh nghiệm tổng hợp thành bài
học kinh nghiệm.

II. Tổ chức thực hiện
II.1: Lý thuyết về " áp suất"
II.1.1: Áp lực, Áp suất:
- Áp lực là lực tác dụng vuông góc lên một bề mặt.
- Áp suất được tính bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép.
F
Công thức: P = S

(1)
3


Trong đó: F là áp lực tính bằng( N)
S là diện tích bị ép tính bằng (m2)
P là áp suất tính bằng (Pa) hay (N/m2).
II.1.2: Áp suất chất lỏng:
* Giả sử có một khối chất lỏng ( S, h) (hình 1)
F
P
d.v
d .S .h
Từ công thức (1): P = S = S = S = S
⇒
P = d.h

Trong đó: P là áp suất ở đáy cột chất lỏng (Pa)
d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
h là chiều cao cột chất lỏng tính từ mặt thoáng(m)
* Áp suất tại một điểm trong chất lỏng.
P = P0 + d.h

P0: áp khí quyển (N/m2)
d.h: áp suất do cột chất lỏng gây ra.
P: áp suất tại điểm cần tính.
Chú ý: Công thức trên cũng tính hiệu các áp suất giữa các
điểm B và A trong chất lỏng hay chất khí (Hình 2)
PB - pA = d.h
( do PA = ha.d, PB=hbd, mà hb- ha=h)
II.1.3: Định luật Paxcan:
* Áp suất chất lỏng ( hay khí) đựng trong bình kín
được chất lỏng ( hay khí) truyền đi nguyên vẹn theo mọi
hướng (hình 3)
* Hệ quả " Máy dùng chất lỏng":
f
- Vì áp suất truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng nên:
F
f =

S
s

h
S
Hình 1

A
B

h

Hình 2

F
s

S

Hình 3

(2)
Mặt khác: Vì V chuyển từ píttông này sang pit-tông kia là như nhau nên:
V= S.H= s.h (3)

H4

F
Từ (2) và (3) ⇒ f =

h
H

( H, h là đoạn đường di chuyển

của pit-tông lớn và pit-tông nhỏ)
II.1.4. Bình thông nhau:
4


- Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng cân bằng mực chất lỏng
ở 2 nhánh luôn luôn bằng nhau ( H4)
- Bình thông nhau chứa nhiều chất lỏng khác nhau (H 5) đứng yên, mực
Dầu

mặt thoáng không bằng nhau nhưng các điểm
trên cùng mặt ngang trong chất lỏng có áp suất bằng nhau
do đó:
PA= PO+d1.h1
PB= P0+ d2.h2
Nước
PA= PB
Hình 5
II.1.5: Áp suất khí quyển: (Hình 6)
Trong điều kiện bình thường, áp suất khí quyển có giá trị:
P0 = 76 cmHg = 103360 N/ m2
(P0 là áp suất tiêu chuẩn)
II.1.6: Lực đẩy Acsimet: (Hình 7)
Hình 6
Mọi vật chìm trong chất lỏng (hay chất khí) đều chịu một lực
đẩy do chất lỏng (hay chất khí) tác dụng có:
* Phương thẳng đứng,
* Chiều từ dưới lên trên,
* Độ lớn bằng trọng lượng khối chất
lỏng (hay chất khí) vật chiếm chỗ.
Cơ sở lí thuyết là hệ quả của định luật Paxcan
Một hình hộp chữ nhật, ngập hẳn trong chất lỏng
Có diện tích S (như hình vẽ) ở độ sâu h1
Hình 7
Áp lực lên các bề mặt bên cân bằng nhau
Riêng áp suất ép lên mặt trên và dưới là không bằng nhau
- Ở mặt trên:
F1= S.P1= S (P0+h1.d)
- Ở mặt dưới:
F2= S.P2= S (P0+h2.d)

Do h1 < h2 nên F1 < F2
Mặt khác: F1 , F2 cùng phương nhưng ngược chiều nên ta có hợp lực tác dụng
vào vật:
F= F2 - F1 = d.S (h2 - h1)
Mà: h2 – h1 = h (chiều cao của vật) do đó:
F = dhS = d.V (4)
Do đó lực F chỉ do chất lỏng tác dụng lên vật độ lớn bằng trọng lượng phần chất
lỏng bị vật chiếm chỗ:
* Điều kiện vật chìm, nổi:
+ F < P vật chìm ⇒ dCL < d V
+ F = P vật lơ lửng ⇒ dCL= dV
5


⇒ dCL > d V
F > P vật nổi
II.2. Một số dạng bài tập cụ thể:
II.2.1. Bài tập về định luật Paxcan- áp suất chất lỏng:
* Phương pháp giải:
- Cần xác định được hướng của lực do áp suất chất lỏng gây ra. Biểu thị
sự tương quan giữa các áp suất hoặc tương quan giữa lực gây ra do áp suất và
trọng lực tác dụng lên vật. Từ đó xây dựng các phương trình biểu thị mối tương
quan ấy.
- Xét áp suất tại cùng 1 vị trí so với mặt thoáng chất lỏng hoặc áp suất
tại đáy bình
- Vận dụng công thức: P = P0+d.h
- Vận dụng định luật để giải thích các hiện tượng
Ví dụ 1: Một người thợ lặn mặc bộ áo lặn chịu được một áp suất tối đa là
5
3.10 N/ m2. Biết trọng lượng riêng của nước là 104 N/m3

a. Hỏi người thợ có thể lặn được sâu nhất là bao nhiêu m?
b. Tính áp lực của nước tác dụng lên cửa kính quan sát của áo lặn có diện
tích 200 cm2 khi lặn sâu 20m.
*Hướng dẫn:
a. Khi lặn sâu người đó chịu tác dụng áp suất chất lỏng cho đến khi áo
còn chịu được ( bỏ qua áp suất khí quyển )
do đó ta vận dụng công thức:
P
P= d.h ( hMax) ⇔ PMax= 3.105 (Pa) ⇒ h = d

b. Xác định áp suất tính bởi công thức P= d.h => => F =?
Giải:
a. Gọi độ sâu tối đa mà người thợ lặn được là hMax
Ta có: P = d.h ⇒ PMax= hMax.d
⇒ hMax
⇒

P max
= d

3.10 5
4
hMax = 10 =30 m

Vậy độ sâu tối đa là hMax= 30 m
b. Áp suất ở độ sâu 20m là:
P = d.h = 104.20 = 2.105 ( N/ m2)
Áp lực của nước tác dụng lên kính ở độ sâu 20 m là:
F = P.S= 2.105.0,02 = 4000 (N)
Ví dụ 2: Trong một bình nước có một hộp sắt rỗng nổi, dưới đáy hộp có

một dây chỉ treo 1 hòn bi thép, hòn bi không chạm đáy bình. Độ cao của mực
nước sẽ thay đổi thế nào nếu dây treo quả cầu bị đứt.
6


Hướng dẫn: Xác định áp lực tác dụng lên đáy bình trong 2 trường hợp
=> chiều cao của cột nước có thay đổi không( chú ý khi dây đứt thì bi rơi xuống
đáy bình do đó có thêm áp lực do bi gây ra, tuy nhiên tổng áp lức trong 2
trường hợp lên đáy bình là không đổi)
Giải :
Gọi H là độ cao của nước trong bình.
Khi dây chưa đứt áp lực tác dụng lên đáy cốc là: F1 = d0.S.H
Trong đó: S là diện tích đáy bình, d0 là trọng lượng riêng của nước.
Khi dây đứt lực ép lên đáy bình là:
F2 = d0Sh + Fbi
Với h là độ cao của nước khi dây đứt. Trọng lượng của hộp + bi + nước không
thay đổi nên F1 = F2 hay d0S.H = d0.S.h +Fbi
Vì bi có trọng lượng nên Fbi > 0 =>d.S.h <d.S.H => h <H => mực nước giảm.

7


Hình 8

Nước

Dầu

Ví dụ 3: Người ta lấy một ống xiphông bên trong đựng đầy nước nhúng
một đầu vào chậu nước, đầu kia vào chậu đựng dầu. Mức chất lỏng trong 2 chậu

ngang nhau. Hỏi nước trong ống có chảy không, nếu có chảy thì chảy theo
hướng nào ? (hình 8)
Hướng dẫn: Xác định áp suất tại miệng ống PA và PB . Nước chảy về phía
miệng ống có áp suất nhỏ hơn
8


Giải : Gọi P0 là áp suất trong khí quyển, d 1và d2 lần lượt là trọng lượng
riêng của nước và dầu, h là chiều cao cột chất lỏng từ mặt thoáng đến miệng
A

B

Hình 9

ống. Xét tại điểm A (miệng ống nhúng trong nước )
PA = P0 + d1h
Tại B ( miệng ống nhúng trong dầu PB = P0 + d2h
Vì d1 > d2 => PA> PB. Do đó nước chảy từ A sang B và tạo thành 1 lớp nước dưới
đáy dầu và nâng lớp dầu lên. Nước ngừng chảy khi d1h1= d2 h2 .
Bài tập luyện tập :
1. Người ta thả 1 hộp sắt rỗng nổi lên trong một bình nước. Ở tâm của
đáy hộp có 1 lỗ hổng nhỏ được bịt kín bằng 1 cái nút có thể tan trong nước. Khi
đó mực nước so với đáy bình là H. Sau một thời gian ngắn, cái nút bị tan trong
nước và hộp bị chìm xuống đáy. Hỏi mực nước trong bình có thay đổi không?
Thay đổi như thế nào?
ĐS : Mực nước giảm.
2. Hai bình giống nhau có dạng hình nón cụt (hình vẽ) nối thông đáy, có
chứa nước ở nhiệt độ thường. Khi khoá K mở, mực nước ở 2 bên ngang nhau.
Người ta đóng khoá K và đun nước ở bình B. Vì vậy mực nước trong bình B

9


được nâng cao lên 1 chút. Hiện tượng xảy ra như thế nào nếu sau khi đun nóng
nước ở bình B thì mở khoá K ? ( Hình 9)
Cho biết thể tích hình nón cụt tính theo công thức
1
V= 3h(s=

sS + S )

ĐS: Vậy sự đun nóng nước sẽ làm giảm áp suất nên nếu
khóa K mở thì nước sẽ chảy từ bình A sang bình B.
II.2.2: Bài tập về máy dùng chất lỏng- Bình thông nhau:
* Phương pháp giải:
- Nếu hai nhánh của bình thông nhau chứa cùng 1 chất lỏng, nên chọn 1
điểm tại đáy bình làm điểm để so sánh áp suất. Nếu chúng chứa hai loại chất
lỏng không hòa tan nhau thì nên chọn điểm tại mặt phân cách giữa hai chất
lỏng làm điểm so sánh áp suất.
- Nếu bình thông nhau có đặt các pitton nhẹ và tiết diện các nhánh khác
nhau, cần xét tới lực tác dụng lên pittong do áp suất khí quyển gây ra.
- Xét áp suất tại những điểm trên cùng mặt phẳng nằm ngang trong lòng
chất lỏng ở 2 nhánh ( thông thường xét tại mặt phân cách giữa 2 chất lỏng( nếu
bình có chứa nhiều loại chất lỏng đứng yên)
- Vận dụng công thức: P = P0 + d.h
Ví dụ 1: Người ta đổ nước và dầu, mỗi thứ vào một nhánh của ống hình
chữ U đang chứa thuỷ ngân, mặt thuỷ ngân trong hai nhánh ngang nhau.
(Hình 10)
Biết độ cao của cột dầu là h2 = 20cm, hãy tính độ cao h1 của cột nước.
Cho biết khối lượng riêng của nước và dầu lần lượt là 1000km/m3, 900km/m3.

Hướng dẫn: Xét 2 điểm A,B tại 2 nhánh trên mặt phẳng nằm ngang, bài
ra mặt thủy ngân 2 nhánh ngang nhau nên xét 2 điểm A, B trên mặt thủy ngân,
do PA= PB ⇒ h1

Giải:

10


Vì thuỷ ngân ở hai nhánh ngang bằng nhau nên áp suất tại
đó ở hai nhánh ngang bằng nhau:
PA = P B
Ta suy ra:
P0 + h1d1 = d2.h2+ P0
(p0: áp suất của khí quyển).
Hay:
D1.h1 = D2.h2 (D: khối lượng riêng)
Do đó ta có:
Hình 10

Ví dụ 2: Hai ống hình trụ giống nhau. Tiết diện của mỗi ống đều là
S = 11,5cm2 (Hình 11). Hai ống chứa thuỷ ngân đến mức nào đó. Đổ một lít
nước vào một nhánh, rồi thả vào nước một vật có khối lượng P = 1,5N. Vật nổi
một phần trên mặt nước. Tính khoảng chênh lệch giữa hai mặt thuỷ ngân trong
hai nhánh. Trọng lượng riêng của thuỷ ngân là d = 136000N/m3.
Hướng dẫn: Xét 2 điểm A, B tại 2 nhánh trên mặt phẳng nằm ngang,
A∈ nhánh có thủy ngân, B∈ nhánh có nước ⇒PA=PB=dHg.h1=dHg.2h và
PB = PA=PB ⇒ h
Giải:
Khi có cân bằng thì cột thuỷ ngân ở nhánh đổ nước hạ xuống đoạn h trong khi

cột thuỷ ngân ở nhánh bên kia dâng lên đoạn h. Độ chênh lệch giữa hai mực
thuỷ ngân là 2h. Theo tính chất của áp suất trên cùng một
S
mặt phẳng nằm ngang bên trong bình chứa chất lỏng ta suy
ra: Các áp suất tạo bởi trọng lượng cột thuỷ ngân có độ cao
2h và tạo bởi trọng lượng cột nước và trọng lượng vật nổi2h
thì bằng nhau.
Ta có: 2hd = (P: trọng lượng nước)
Do đó:
* Chú ý : Bài này học sinh thường bị nhiễu bởi khối
Hình 11
gỗ,
nên giáo viên hướng dẫn học sinh xem (nước + khối gỗ) là một khối gây áp lực
lên mặt thủy ngân
Ví dụ 3: Bình thông nhau gồm 2 nhánh hình trụ có tiết diện lần lượt là S1,
S2 và có chứa nước.Trên mặt nước có đặt các pitông mỏng, khối lượng m 1 và m2.
Mực nước 2 bên chênh nhau 1 đoạn h. (Hình 12)

11

h


a) Tìm khối lượng m của quả cân đặt lên pitông lớn để
mực nước ở 2 bên ngang nhau.
b) Nếu đặt quả cân trên sang pitông nhỏ thì mực nước
lúc bây giờ sẽ chênh nhau 1 đoạn h bao nhiêu.
Hướng dẫn:
a. Lúc đầu mặt thoáng chất lỏng chênh lệch là
do m1≠ m2.

- Xét điểm tính áp suất tại hai điểm A, B nằm ở 2 ống
nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ở mặt phân cách

S1

S2

h
A

B

Hình 12

m1
m
+ D0 h = 2
S1
S2

pít tông thấp hơn khi chưa đặt quả nặng :
- Khi đặt quả nặng có khối lượng m mực chất lỏng 2 nhánh bằng nhau, do đó áp
m1 + m m2
=
S
S 2 từ đó => m=?
1
suất 2 nhánh bằng nhau

b. Khi đặt quả nặng m sang pít tông nhỏ cách tính tương tự như câu a.

Giải :
a) Chọn điểm tính áp suất ở mặt dưới của pitông 2
m1
m
+ D0 h = 2 (1)
S2
Khi chưa đặt quả cân thì: S1
( D0 là khối lượng riêng của nước )
m1 + m m2
m
m m2
=
=> 1 +
=
S
S
S
S
S 2 (2)
1
2
1
1
Khi đặt vật nặng lên pitông lớn thì :

Trừ vế với vế của (1) cho (2) ta được :
m
= D0 h ⇒ m = D0 S 1 h
S1

b) Nếu đặt quả cân sang pitông nhỏ thì khi cân bằng ta có:
m1
m
m
+ D0 H = 2 +
S1
S 2 S 2 (3)

Trừ vế với vế của (1) cho (3) ta được :
DSh
S
m
m
⇒ ( H − h) D0 = 2 ⇔ ( H − h) D0 = 0 1 ⇔ H = (1 + 1 )h
S2
S2
S
S
D0h – D0H = 2

Ví dụ 4: Cho 2 bình hình trụ thông với nhau bằng một
ống nhỏ có khóa thể tích không đáng kể (Hình 13). Bán
kính đáy của bình A là r1 của bình B là r2= 0,5 r1
h2
(Khoá K đóng). Đổ vào bình A một lượng nước đến
chiều cao h1= 18 cm, sau đó đổ lên trên mặt nước một
h1
lớp chất lỏng cao h2= 4 cm có trọng lượng riêng
d2= 9000 N/m3 và đổ vào bình B chất lỏng thứ 3 có
chiều cao h3= 6cm, trọng lượng riêng d3 = 8000N/m3

K

h3
Hình 13
12


( trọng lượng riêng của nước là d1=10.000 N/m3, các chất lỏng không hoà lẫn
vào nhau). Mở khoá K để hai bình thông nhau. Hãy tính:
a) Độ chênh lệch chiều cao của mặt thoáng chất lỏng ở 2 bình.
b) Tính thể tích nước chảy qua khoá K. Biết diện tích đáy của bình A là 12 cm2
Hướng dẫn:
a. Xét điểm tính áp suất tại điểm giữa 2 mặt chất lỏng ở vị trí thấp nhất
M, N (hình vẽ) PM= PN từ đó xác định được x => ∆h
b.
- Xác định tiết diện ống B theo bán kính S2=
- Xác định lượng nước lúc đầu đổ vào V= VA+ VB
- Lượng nước chảy từ ống A, sang ống B bằng với lượng nước ở ống B
- Xác định V = S1.h1; VB= S2.H; VA = S1(H+x) từ đó ta xác đinh lượng nước
chảy sang ống B là VB
Giải:
a) Xét điểm N trong ống B nằm tại mặt phân cách giữa nước và chất lỏng
3. Điểm M trong A nằm trên cùng mặt phẳng ngang với N. Ta có:
PN = Pm ⇒ d 3 h3 = d 2 h2 + d1 x

d 3 h3 − d 2 h2 8.10 3.0,06 − 9.10 3.0,04
=
= 1,2cm
4

d
10
1
=> x =

Vậy mặt thoáng chất lỏng 3 trong B cao hơn
mặt thoáng chất lỏng 2 trong A là:
∆h = h3 − (h2 + x) = 6 − (4 + 1,2) = 0,8cm
S1 12
=
= 3cm 2
2
4
2
b) Vì r2 = 0,5 r1 nên S2 =

B

A

( Với x là độ dày lớp nước nằm trên M)

h
h2

(1)

(2)

x

M
(3)

N

h3

Thể tích nước V trong bình B chính là thể tích nước chảy qua khoá K từ A sang
B: VB =S2.H = 3.H (cm3)
Thể tích nước còn lại ở bình A là: VA=S1(H+x) = 12 (H +1,2) cm3
Thể tích nước khi đổ vào A lúc đầu là: V = S1h1 = 12.18 = 126 cm3
vậy ta có: V = VA + VB => 216 = 12.(H + 1,2) + 3.H = 15.H + 14,4
216 − 14,4
= 13,44cm
15
=> H =

Vậy thể tích nước VB chảy qua khoá K là: VB = 3.H = 3.13,44 = 40,32 cm3
* Bài tập luyện tập
1. Hai nhánh của một bình thông nhau chứa chất lỏng có tiết diện S. Trên
một nhánh có một pitton có khối lượng không đáng kể. Người ta đặt một quả
13


cân có trọng lượng P lên trên pitton ( Giả sử không làm chất lỏng tràn ra ngoài).
Tính độ chênh lệch mực chất lỏng giữa hai nhánh khi hệ đạt tới trạng thái cân
bằng cơ học? Khối lượng riêng của chất lỏng là D
2 . Hai hình trụ thông nhau đặt thẳng đứng có tiết diện thẳng bên trong là
20cm2 và 10cm2 đựng thủy ngân, mực thủy ngân ở độ cao 10cm trên một thước
chia khoảng đặt thẳng đứng giữa 2 bình

a) Đổ vào bình lớn một cột nước nguyên chất cao 27,2 cm. Hỏi độ chênh
lệch giữa độ cao của mặt trên cột nước và mặt thoáng của thủy ngân trong bình
nhỏ?
b) Mực thủy ngân trong bình nhỏ đã dâng lên đến độ cao bao nhiêu trên
thước chia độ
c) Cần phải đổ thêm vào bình nhỏ một lượng nước muối có chiều cao bao
nhiêu để mực thủy ngân trong bình trở lại ngang nhau? Biết KLR của thủy ngân
là
13600 kg/m3, của nước muối là 1030kg/m3, của nước nguyên chất 1000kg/m3
II.2.3: Bài tập về lực đẩy Acsimet – Sự nổi:
*Phương pháp:
- Phân tích lực tác dụng vào vật, hoặc hệ vật.
- Dựa vào điều kiện cân bằng" Khi vật cân bằng trong chất lỏng P= FA"
Ví dụ 1: Một vật rắn có dạng khối lập phương đồng chất. Bỏ vào chậu
thuỷ ngân thì 0,25 thể tích của vật chìm trong thuỷ ngân. Tìm tỷ lệ thể tích chìm
trong thuỷ ngân của vật nếu đổ lên mặt thuỷ ngân một lớp nước phủ vật hoàn
toàn.
- Trọng lượng riêng của thuỷ ngân là: dtn = 136000n/m3;
- Trọng lượng riêng của nước là: dn = 10000n/m3.
Hướng dẫn:
- Phân tích lực tác dụng vào vật khi chưa đổ nước và khi đổ nước vào
(hình vẽ 14, 15)
+ Khi chưa đổ nước P = FA = 0,25. V dtn
+ Khi đổ nước vào thì P= fA+ F'A= (V-x)dn+ x.dtn
=> x=?

14


Giải:

FA

fA FA

P
Hình 14

P
Hình 15

Khi chưa đổ nước, cân bằng của nước cho:
P = FA
Đặt V: thể tích của vật,
Dtn: trọng lượng riêng của thuỷ ngân
Ta suy ra:
P = 0,25.Vdtn (1).
Khi đổ nước phủ kín vật hoàn toàn, cân bằng của vật cho:
P = F'A + fA
F'A: Lực đẩy Acsimet của thuỷ ngân,
FA: Lực đẩy Acsimet của nước.
Đặt: x: Thể tích phần vật chìm trong thuỷ ngân,
dn: Trọng lượng riêng của nước.
Ta suy ra: P = xdtn + (V - x)dn (2).
(1) và (2) cho ta:
0,25dtn = xdtn + (V - x)dn
Do đó: (dtn - dn)x = (0,25dtn - dn)V
⇒
x = ⇒ x = 0,19V.
Ví dụ 2: Hai quả cầu đặc có thể tích mỗi quả là
V = 100m3 được nối với nhau bằng một sợi dây

nhẹ không co giãn thả trong nước (hình vẽ 16).
Khối lượng quả cầu bên dưới gấp 4 lần khối lượng quả cầu bên
trên. khi cân bằng thì 1/2 thể tích quả cầu bên trên bị ngập
trong nước. Hãy tính.
a) Khối lượng riêng của các quả cầu
b) Lực căng của sợi dây
Cho biết khối lượng của nước là D0 = 1000kg/m3

Hình 16

15
Hình 17


Hướng dẫn:
a.Các lực tác dụng vào vật được biểu diễn như hình vẽ 17:
Hệ vật nằm cân bằng do đó P1+ P2 = FA+ F'A kết hợp
dữ kiện đầu bài => D1, D2
b. Để xác định lực căng T ta xét từng quả cầu
P1+T = FA
P2= F'A+ T
Kết hợp với câu a ta xác định được T
Giải
a. Vì 2 quả cầu có cùng thể tích V,
mà P2 = 4 P1 => D2 = 4.D1
Xét hệ 2 quả cầu cân bằng trong nước. Khi đó ta có:
P1 + P2 = FA + F’A =>
Từ (1) và (2) suy ra:

D1 + D 2 =

3
D0 (2)
2

FA

T
3

D1 = = 300kg/m
D2 = 4 D1 = 1200kg/m3
b) Xét từng quả cầu:
- Khi quả cầu 1 đứng cân bằng thì:
FA = P 1 + T
- Khi quả cầu 2 đứng cân bằng thì:
F’A = P2 - T
Với FA2 = 10.V.D0; FA = ; P2 = 4.P1
F'A

 P1 + T =
2

F'
T= A
4 P1 − T = F ' A
5 = 0,2 N
=>
=> 5.T = F’A =>

T

P1

F’A

P2
Hình 17

Ví dụ 3: Trong bình hình trụ tiết diện S0 chứa nước, mực nước trong bình
S
có chiều cao H = 20 cm. Người ta thả vào bình một thanh
đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi thẳng đứng trong
bình thì mực nước dâng lên một đoạn ∆h = 4 cm. (Hình
h
18)
a. Nếu nhấn chìm thanh trong nước hoàn toàn thì
P
mực nước sẽ dâng cao bao nhiêu so với đáy? Cho khối H
FA
lương riêng của thanh và nước lần lượt là D = 0,8 g/cm3,
D0 = 1 g/cm3.
b.Tìm lực tác dụng vào thanh khi thanh chìm hoàn
S0
3
toàn trong nước. Cho thể tích thanh là 50 cm .
Hình 18
Hướng dẫn:

16

a. Nước dâng lên chính là thể tích của thanh chiếm chỗ trong chất lỏng,
thanh không ngấm nước do đó băng thể tích thanh chìm trong chất lỏng V 1=
S0 .∆h( V1 là thể tích phần thanh bị chìm trong chất lỏng).
Mặt khác thanh nằm cân bằng trong chất lỏng nên P= FA
hay 10 DSl = 10D0S0∆h( l là chiều dài thanh).
Gọi ∆H là phần nước dâng lên khi nhấn chìm hoàn toàn thanh ta có
S.l = S0 .∆H từ đó => H' = H+ .∆H
b. Lực tác dụng lên thanh để vật chìm hoàn toàn trong nước F= F A-P
(hình vẽ)
Giải:
a) Gọi S và l là tiết diện và chiều dài của thanh.
Trọng lượng của thanh là P = 10.D.S.l.
Khi thanh nằm cân bằng, phần thể tích nước dâng
lên cũng chính là phần thể tích V1 của thanh chìm
trong nước. Do đó V1 = S0.∆h.
Do thanh cân bằng nên P = FA
D0 S 0
. .∆h
hay 10.D.S.l = 10.D0.S0.∆h => l = D S

(1)
Khi thanh chìm hoàn toàn trong nước, nước dâng lên 1 lượng bằng thể tích của
thanh.
F
Gọi ∆H là phần nước dâng lên lúc này ta có: S.l = S0. ∆H (2).
D0
.∆h
∆H = D

Từ (1) và (2) suy ra
Và chiều cao của cột nước trong bình lúc này là
H' = H + ∆H = H +

D0
.∆h = 25 cm.
D

H

H

S
H’

P

F’A
b) Lực tác dụng vào thanh (Hình 19)
S0
F = FA’ – P = 10. V.(D0 – D)
F = 10.50.10-6.(1000 - 800) = 0,1 N.
Hình 19
Bài tập luyện tập:
1. Có hai vật thể tích là V và 2V, Khi treo vào hai đĩa cân thì cân thăng
bằng. Sau đó vật lớn được dìm vào dầu có trọng lượng riêng d1 = 1000N/m3.
Phải dìm vật nhỏ vào chất lỏng có trọng lượng riêng bao nhiêu để cân vẫn cân
bằng? (Bỏ qua lực đẩy Acsimet của không khí).
2. Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 6cm, được thả vào nước. Người

ta thấy phần gỗ nổi lên mặt nước 1 đoạn h = 3,6 cm.
a) Tìm khối lượng riêng của gỗ, biết khối lượng riêng của nước là
17


D0 = 1 g/cm3.
b) Nối khối gỗ với 1 vật nặng có khối lượng riêng là D 1 = 8 g/cm3 bằng 1
dây mảnh qua tâm của mặt dưới khối gỗ. Người ta thấy phần nổi của khối
gỗ là h’ = 2 cm. Tìm khối lượng của vật nặng và lực căng của dây.
3. Trong bình hình trụ tiết diện S1 = 30 cm3 có chứa khối lượng riêng
D1 = 1 g/cm3. người ta thả thẳng đứng một thanh gỗ có khối lượng riêng là
D1 = 0,8 g/cm3, tiết diện S2 =10 cm2 thì thấy phần chìm trong nước là h = 20 cm.
a) Tính chiều dài của thanh gỗ.
b) Biết đầu dưới của thanh gỗ cách đáy ∆h = 2 cm. Tìm chiều cao mực nước
đã có lúc đầu trong bình.
D. Kiểm nghiệm
1. Bài học kinh nghiệm
Trong mấy năm qua tôi đã đưa đề tài này vào áp dụng trong việc dạy đội
tuyển học sinh giỏi huyện thọ xuân tham gia dự thi học sinh giỏi cấp tỉnh, lớp
đối chứng là chia đôi đội tuyển học sinh giỏi huyện thọ xuân tham gia đội dự
tuyển dự thi học sinh giỏi cấp tỉnh thành 2 đội. Tôi đã rút ra một số kinh nghiệm
thực hiện như sau:
Thông qua việc hướng dẫn bồi dưỡng học sinh giỏi và các ví dụ cụ thể đối
với bài tập vận dụng, các bài tập tự luyện tập cho từng phần về áp suất chất lỏng,
học sinh được tư duy, suy luận, rèn luyện và vận dụng kiến thức đã học vào việc
làm các dạng bài tập cụ thể.
Giáo viên hướng dẫn cho học sinh nhận dạng bài tập thông qua kênh hình
và kênh chữ. Từ đó quy các bài tập bắt gặp về dạng đã biết để tiến hành vận
dụng các bước giải, thiết lập mối liên hệ giữa các dữ kiện đã cho, các công thức
đã học, các dữ kiện cần tìm từ đó tiến hành nội dung bài giải cho bài tập cần

làm, rút ra nhận xét, kết luận.
Việc áp dụng đề tài vào giảng dạy bộ môn vật lí đã giúp học sinh:
+ Nắm vững mục tiêu phần học bồi dưỡng học sinh giỏi cho phần áp
suất.
+ Biết cách làm các dạng bài tập về áp suất.
+ Biết tiến hành tuần tự các bước làm một số dạng bài tập cơ bản về áp
suất.
+ Làm thành công một số dạng bài tập khó và có thể quy các bài tập bắt
gặp về dạng bài tập cơ bản đã biết để vận dụng làm.
+ Rèn luyện được kĩ năng làm thành thạo một số dạng bài tập áp suất.
+ Có hứng thú và ham thích làm các bài tập Vật lý, không nản lòng khi
gặp các bài tập Vật lý khó, bài tập phức tạp.
18


+ Ham thích học môn Vật lí…
-Việc áp dụng đề tài vào giảng dạy bộ môn Vật Lí đã giúp học sinh
tiếp thu kiến thức dễ dàng hơn, làm tăng khả năng vận dụng cũng như tính độc
lập suy nghĩ, tính tò mò, óc sáng tạo…, đã cho tỉ lệ học sinh hiểu bài tăng lên rõ
rệt.
-Việc làm này được tổ chuyên môn, đồng nghiệp đánh giá là thành công.
Đúng với quan điểm đổi mới hướng dẫn dạy học hiện nay.
2. Kết quả
- Kết quả thu được sau khi áp dụng đề tài, được điều tra từ năm học
2012- 2013 như sau :
Khảo sát sau khi
áp dụng đề tài
Tổng số
Năm học
Làm được bài tập

Không được bài tập
HS
Số
Tỷ lệ
Số HS
Tỷ lệ
HS
2012-2013

10

6

60%

4

40%

2013-2014

10

8

80%

2

20%

2014-2015

10

8

80%

2

20%

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
I. BÀI HỌC KINH NGHIỆM RÚT RA:
Trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi việc hướng dẫn học sinh giải
được các bài tập là rất cần thiết. Song nếu người giáo viên chỉ dừng lại ở việc
hướng dẫn giải cho các em những bài tập cụ thể có trong các tài liệu là chưa đủ.
Điều quan trọng là làm thế nào để qua sự hướng dẫn của giáo viên mà học sinh
tự lực giải được các bài tập dạng đó trong một tập hợp các bài tập vật lí nói
chung. Muốn vậy, khi hướng dẫn giải bài tập ở một phần học nào đó, người giáo
viên phải biết sắp xếp và xây dựng được một hệ thống kiến thức lí thuyết mang
tính tổng hợp, chuyên sâu cho phần học để truyền tải đến học sinh. Đồng thời,
giáo viên phải lựa chọn phân dạng bài tập trong phần học đó. Trên cơ sở phân
dạng giáo viên phải đưa ra được một số bài tập điển hình (có thể đưa ra dưới
dạng tổng quát) và phân tích chúng dưới hình thức trực tiếp liên quan đến nội
dung bài toán cụ thể đang xét và lồng vào đó việc phân tích hướng đi chung để
học sinh chiếm lĩnh các đơn vị kiến thức cần phục vụ cho quá trình giải dạng bài
tập đã đưa ra. Thông qua việc phân tích này, giúp học sinh định hướng cách giải,
hình thành các bước giải cho bài tập. Đồng thời hình thành cho các em một

hướng phân tích nội dung một bài tập.
19


Ở phần trình bày của mình, tôi đã xây dựng cho học sinh một đơn vị kiến
thức lí thuyết về áp suất và dạng có liên quan. Cũng thông qua phần trình bày
này, tôi đã đưa ra các dạng toán khó thường gặp, trong các dạng toán đó tôi đưa
ra các bước phân tích để học sinh thấy được mối liên hệ giữa các đơn vị kiến
thức đã học với nội dung bài toán cụ thể và với dạng bài tập đó nói chung.
Qua những vấn đề đã nêu, tôi mong muốn các em nắm chắc bản chất về
chủ đề áp suất chất lỏng phần cơ học lớp 8, biết phân tích một nội dung bài toán
cụ thể về áp suất và dạng có liên quan. Đồng thời qua đó giúp các em biết cách
nghiên cứu và khai thác cách giải trong các tài liệu tham khảo. Biết dựa vào tài
liệu để nhận thức một vấn đề và từ vấn đề đó phải biết mở rộng, biết khái quát
tổng hợp để được một hướng dẫn giải cho riêng mình.
Với những cách làm như trên có thể là chưa đầy đủ. Nhưng tôi tin tưởng
rằng, phần nào đó có thể giúp các em hiểu sâu thêm về một vấn đề, hình thành
một thói quen tự lực trong tư duy, biết suy xét một vấn đề ở nhiều góc độ.
Ngược lại, trong phần viết và trình bày của mình có thể vẫn còn nhiều hạn chế,
còn nhiều khiếm khuyết. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các đồng
nghiệp.
II. Ý KIẾN ĐỀ XUẤT:
Qua nhiều năm giảng dạy: để hình thành được phương pháp tốt, có kinh
nghiệm trong giảng dạy, thì cần phải có một quá trình tìm tòi sáng tạo. Để làm
được việc này thì con đường học hỏi kinh nghiệm của những lớp người đi trước
là con đường ngắn nhất, vững chắc và hiệu quả hơn cả. Chính vì vậy, qua đề tài
tôi xin đề xuất với các cấp quản lý Giáo Dục những đề tài có ý nghĩa thực tiễn,
gắn liền với công tác giảng dạy nên triển khai rộng rãi đến các đơn vị trường. Để
giáo viên có cơ hội học tập, trao đổi, mở mang kiến thức, chuyên môn.
Xin chân thành cảm ơn!

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
Thanh Hóa, ngày 30 tháng 5 năm2018
ĐƠN VỊ
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình
viết, không sao chép nội dung của người
khác.
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Ngọc Nam

DANH MỤC
20


CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG
ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC
CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN

Họ và tên tác giả: Nguyễn Ngọc Nam
Chức vụ và đơn vị công tác: Hiệu trưởng - trường THCS Xuân Hưng - huyện
Thọ Xuân – tỉnh Thanh Hóa.

TT

Tên đề tài SKKN

1

Một số kinh nghiệm cơ bản
trong việc giải bài tập về

gương phẳng

2

Một số kinh nghiệm cơ bản
trong việc giải bài tập về
gương phẳng

3

4

“Kinh nghiệm từ việc dạy
bồi dưỡng học sinh giỏi cấp
tỉnh và thi vào chuyên Lam
Sơn phần chuyển động cơ
học môn Vật lí THCS ”.
“Kinh nghiệm từ việc dạy
bồi dưỡng học sinh giỏi cấp
tỉnh và thi vào chuyên Lam
Sơn phần chuyển động cơ
học môn Vật lí THCS ”.

Cấp đánh
giá xếp loại
(Phòng, Sở,
Tỉnh...)

Kết quả
đánh giá

xếp loại
(A, B,
hoặc C)

Năm học
đánh giá
xếp loại

Phòng
GD-ĐT

B

2008 - 2009

Sở GD-ĐT

C

2008 - 2009

Phòng
GD-ĐT

B

2011-2012

Sở GD-ĐT

C

2011-2012

TÀI LIỆU THAM KHẢO

21


1
2
3
4
5
6
7

Bộ Giáo dục và Đào tạo, SGK Vật lí 8, NXBGD, 2010.
Bộ Giáo dục và Đào tạo, SGV Vật lí 8, NXBGD, 2010.
Vũ Thị Phát Minh, Châu Văn Tạo, Nguyễn Duy Khánh, Trần Vĩnh Sơn,
500 BTVL chuyên THCS, NXBĐHQG TP. Hồ Chí Minh, 2013.
ThS.SỞ
PhanGIÁO
HoàngDỤC
Văn, 500
TP. Hồ Chí
VÀBTVL
ĐÀOTHCS,
TẠONXBĐHQG
THANH HOÁ

Minh, 2012. PHÒNG GD&ĐT THỌ XUÂN
ThS. Lê Thị Thu Hà, Hướng dẫn giải các dạng bài tập từ đề thi tuyển
sinh vào lớp 10 môn Vật lí, NXBĐHQG Hà Nội, 2012.
Nguyễn Đức Tài, Tuyển chọn đề thi HSG THCS môn Vật lí, NXB Đại
học Sư phạm, 2012.
Nguyễn Đức Tài, Tuyển chọn đề thi vào lớp 10 chuyên môn Vật lí, NXB
Đại học Sư phạm, 2012.

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

KINH NGHIỆM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CHỦ
ĐỀ ÁP SUẤT CHẤT LỎNG PHẦN CƠ HỌC VẬT LÝ
8

Người thực hiện: Nguyễn Ngọc Nam
Chức vụ: Hiệu trưởng
Đơn vị công tác: Trường THCS Xuân Hưng
SKKN thuộc môn: Vật lí

22


PHẦN
Phần I
1
2
3
4
Phần II
A

B
1
2
3
C
I
II
II.1
II.2
II.2.1
II.2.2
II.2.3
D
1
2
Phần III
1
2

NỘI DUNG
Mở đầu
Lí do chọn đề tài
Mục đích nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu
Nội dung
Cơ sở lý luận
Thực trạng
Đối với học sinh
Đối với giáo viên

Kết quả thực trạng
Giải pháp
Các giải pháp
Tổ chức thực hiện
Lý thuyết
Một số bài tập cụ thể
Bài tập về định luật Pa-xcan – Áp suất chất lỏng
Bài tập về máy dùng chất lỏng – Bình thông nhau
Bài tập về Lực đẩy ASimet – Sự nổi
Kiểm nghiệm
Bài học kinh nghiệm
Kết quả
Kết luận và đề xuất
Kết luận
Kiến nghị
Tài liệu tham khảo

TRANG
1
1
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3

4
4
6
6
8
12
16
16
17
17
17
18
20

23