Giáo án Vật lí Lớp 8 - Bài 12,13 - Năm học 2009-2010

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Buæi Thø s¸u : 3/07/2009. A.Ch÷a BTVN : Tóm tắt : Quả cấu bằng đồng : Vqc= 400 cm3 dđồng = 89 000 N/m3 , dnước = 10 000 N/m3 Treo và lực kế và nhúng chìm trong nước lực kế chỉ : 8 N. a) m = ? b) Quả cầu đó đặc hay rỗng ? Gi¶i : V = 400 cm3 = 0,4 dm3 = 0,0004 m3 = 4. 10-4 m3 Lùc ®Èy ¸c si mÐt t¸c dông lªn qu¶ cÇu lµ : FA = V. D nước = 4 . 10-4 . 10 000 = 4 (N). Trọng lượng của quả cầu P = 8+4 = 12 N 10 =1,2 kg Vậy khối lượng của quả cầu là m = 10P = 12 b) Trọng lượng riêng của quả cầu P = 4.10 12- 4 = 30 000 N/m3 Ta cã : P = Vqc .dqc suy ra dqc = Vqc Ta thấy : dqc = 30 000 N/m3 < d đồng = 89 000N/m3 Nên quả cầu đó là rỗng. B. Bµi häc : Sù næi I. Tãm t¾t bµi häc : 1. Khi nµo vËt ch×m, khi nµo vËt næi : Gọi P là trọng lượng của vật, F là lực đẩy ác si mét tác dụng lên vật khi vật ngËp hoµn toµn trong chÊt láng - VËt ch×m xuèng khi : P>F - VËt næi lªn khi : P<F - VËt l¬ löng trong chÊt láng ; P=F 2. §é lín cña lùc ®Èy ¸c si mÐt khi vËt næi trªn mÆt tho¸ng cña chÊt láng C«ng thøc : FA = d cl. Vc Trong đó : d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3) V lµ thÓ tÝch cña phÇn vËt ch×m trong chÊt láng ( m3) FA lµ lùc ®Èy ¸c si mÐt Chó ý : Vc lµ thÓ tÝch cña phÇn vËt ch×m trong chÊt láng chø kh«ng ph¶i lµ thÓ tÝch cña vËt Khi vËt næi trªn mÆt tho¸ng cña chÊt láng th× lùc ®Èy ¸c si mÐt t¸c dông lên vật có độ lớn bằng trọng lượng của vật II. Bµi tËp : Bài 1 : Một vật có trọng lượng riêng là 6000 N/m3 . Khi thả vật vào trong chất lỏng có trọng lượng riêng d1 thì thể tích bị chìm chiếm 3/4 thể tích của vật , còn khi thả vào trong chất lỏng có trọng lượng riêng d2 thì thể tích bị ch×m chiÕm 4/5 thÓ tÝch cña vËt a) So sánh lực đẩy ác si mét tác dụng lên vật trong hai trường hợp đó. b) Xác định d1 và d2 Gi¶i : a)Gọi FA1, FA2 là lực đẩy ác si mét tác dụng lên vật trong hai trường hợp Khi thả vật vào d1 hay d2 vật đều nổi : suy ra : FA1= P FA2= P Lop8.net.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Hay FA1= FA2 c) Xác định d1 và d2 Ta cã P= FA1 suy ra Vv.dv = 3/4 Vv.d1 vËy d1= 4/3.6000 = 8000 N/m3 P= FA1 suy ra Vv.dv = 4/5 Vv.d2 vËy d2= 5/4. 6000= 75 000 N/m3 §¸p sè : a) FA1= FA2 b) 8000 N/m3 , 7500 N/m3 Bµi 2 : Một khối gỗ hình lập phương , có chiều dài mỗi cạnh là 10 cm được thả nổi trong nước . Trọng lượng riêng của nước là 10 000 N/m3 .chiều cao của khối gỗ nổi trên nước là 3 cm. a) Tìm khối lượng riêng và khối lượng của vật b) Nếu ta đổ dầu có trọng lượng riêng 6 000N/m3 sao cho ngập hoàn toàn vật thì thể tích của vật chìm trong nước và trong dầu là bao nhiêu ? Gi¶i : 10 cm = 0,1 m a) ThÓ tÝch cña vËt : V = (0,1)3 = 10-3 (m3) (1) 2 -4 3 ThÓ tÝch phÇn ch×m cña vËt Vc= (0,1) .( 0,1- 0,03) = 7.10 ( m ) Lùc ®Èy ¸c si mÐt t¸c dông lªn vËt : FA= Vc.dn 7.10-4.104 = 7(N). Mµ vËt næi nªn P=FA suy ra d.V = FA vËy d=FA/V= 7/103= 7000(N/m3 ) D= 700 (kg/m3) vµ m= P/10=7/10= 0,7 kg. c) Thể tích của vật chìm trong nước và trong dầu : ThÓ tÝch cña vËt : V= Vcn+Vcd suy ra Vcn=V-Vcd (2) Lùc ®Èy ¸c si mÐt t¸c dung lªn vËt : FA=FAn+FAd = Vcn.dn+Vcd.dd Mµ vËt næi nªn F=P VËy Vcn.dn+Vcd.dd= V.d (3) Tõ (1),(2) vµ (3) ta cã ( V-Vcd).dn+ Vcd.dd=V.d. V.dn- Vcd.dn+Vcd.dd= V.d Vcd( dn – dd ) = V ( dn – d ) Vcd = V.( dn – d )/ ( dn – dd ) Thay sè vµ ta cã : Vcd = ( 10 000 – 7 000). 10-3/ ( 10 000 – 6 000) = 0,75.10-3 m3 = 750 cm3. VËy Vcn = 10-3 – 0,75. 10-3 = 0,25 . 10-3 m3 §¸p sè : 700 kg/m3 , 0,7 kg, 750 cm3, 250 cm3 . Bµi 3 : Muốn đo khối lượng của một con voi ta có thể làm như thế nào ( ứng dụng lùc ®Èy ¸c si mÐt vµ sù næi ) Gi¶i : Bước 1 : Đặt một chiếc thuyền xuống sông và đánh dấu mực nước ở thân thuyền . Ta có độ sâu của thuyền là h1, Tính V1 Bước 2 : Đưa voi xuống thuyền và đánh dấu mưc nước ở thân thuyền ,ta có độ sâu của thuyền là h2, Tính V2. Bước 3 : Tính thể tích phần chìm thêm của thuyền ở trong nước là Vch×m thªm = V2 – V1 ( m3 ). Bước 4 : Tính trọng lượng của voi Pvoi = Vchìmthêm. dnước ( N) Từ đó ta tính được khổi lượng của con voi mvoi = Pvoi/ 10 ( kg) Lop8.net.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Bµi 4 : Trên bàn có những dụng cụ và vật liệu sau :Lực kế,bình nước, (nước đựng trong bình có khối lượng riêng D0 , bình không chia độ). Làm thế nào chỉ bằng các dụng cụ trên có thể xác định được khối lượng riêng của một vật b»ng kim lo¹i cã h×nh d¹ng bÊt kú ? H·y tr×nh bµy c¸ch lµm Gi¶i : Để xác định khối lượng riêng ta cần biết khối lượng m và thể tích V của vật. - Dùng lực kế xác định trọng lượng P1 của vật ở trong không khí - Khối lượng m = P1/10 - Ta tiếp tục dùng lực kế xác định trọng lượng P2 trong nước của vật - Lùc ®Èy ¸c si mÐt FA = P1 – P2 - Mµ FA = dn. V = D0. 10. V - VËy V = P1 – P2 / 10 D0 - Ta tính được khối lượng riêng của vật D = m/V = P1. D0 / P1 – P 2 Bµi 5 : Một cái bình thông nhau gồm hai ống hình trụ có tiết diện đáy lần lượt là S1 và S2 = 2 S1 nối thông đáy . Người ta đổ vào bình một ít nước sau đó bỏ vào trong nó một quả cầu bằng gỗ có khối lượng 25 g thì thấy mực nước mỗi ống dậng cao 18 mm . Tính tiết diện ngang của mỗi ống . Cho khối lượng riêng của nước là Dn = 1g/cm3 Gi¶i : - Đổi đơn vị : m = 25 g = 25.10-3 kg Dn = 1g/cm3 = 1000 kg/m3 H= H1= H2 = 18 mm = 18. 10-3 m - Trọng lượng của quả cầu : P = 10.m - Lùc ®Èy ¸c si mÐt t¸c dông lªn qu¶ cÇu FA = V. dn = (S1H1+S2H2 ).Dn = H( S1+ 2S1)dn = 3S1.H. 10.Dn - Do vËt n»m c©n b»ng nªn P = FA 10 m = 3 S1 H. 10. Dn S1 = m/ 3.H.Dn Thay sè ta cã tiÕt diÖn cña èng thø nhÊt lµ : S1 = 25.10-3/ 3. 18.10-3. 103 = 0,46. 10-3 m2 = 46 cm2 TiÕt diªn èng thø hai S2 = 2 S1 = 2.46 = 92 cm2 .. Lop8.net.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Buæi thø s¸u 10/7/2009. Bµi häc : C«ng c¬ häc, §Þnh luËt vÒ c«ng. A.Tãm t¾t bµi häc : I. C«ng c¬ häc : 1. C«ng c¬ häc : - Khi nµo cã c«ng c¬ häc : Khi cã lùc t¸c dông vµo vËt vµ vËt chuyÓn dêi theo phương không vuông góc với phương của lực. - Công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố : Lực tác dụng vào vật và độ chuyển dêi cña vËt . 2. C«ng thøc tÝnh c«ng c¬ häc : A= F.s Trong đó : F: Lực tác dụng vào vật ( N) s : Qu·ng ®­êng vËt dÞch chuyÓn (m) A : C«ng cña lùc F ( 1N.m = 1J ) 3. Lưu ý : - Nếu khi hướng chuyển động không trùng với hướng của lực tác dông th× c«ng tÝnh theo c«ng thøc kh¸c vµ nhá h¬n F.s - Khi hướng của chuyển động vuông góc với phương của lực thì công bằng 0 - Tõ A=F.s ta suy ra : F=A/s hay s= A/F II. §Þnh luËt vÒ c«ng : 1.Định luật : Không có máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công, được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại . 2.Các loại máy cơ đơn giản thường gặp : - Ròng rọc cố định : Chỉ có tác dụng đổi hướng của lực, không có tác dụng thay đổi độ lớn của lực. - Ròng rọc động : Khi dùng một ròng rọc động cho ta lợi hai lần về lực thì thiÖt h¹i hai lÇn vÒ ®­êng ®i. - MÆt ph¼ng nghiªng: Lîi vÒ lùc, thiÖt vÒ ®­êng ®i . - Đòn bẩy : Lợi về lực, thiệt về đường đi hoặc ngược lại . 3. Hiệu suất máy cơ đơn giản : H = Aci/Atp Trong đó Aci là công có ích, Atp là công toàn phần. 4.L­u ý : - Đối với máy cơ đơn giản : khi sử dung có thể có ma sát hoặc bỏ qua ma sát - Độ dài quãng đường khi sử dụng máy cơ đơn giản :+ Độ cao cần nâng vật (m)khi dùng ròng rọc cố định. + Chiều dài mặt phẳng nghiêng (m) khi dùng mặt phẳng nghiêng. + Chiều dài đọa dây cần kéo (m)khi dùng ròng rọc động. - Tính hiệu suất máy cơ đơn giản : Khi cã ma s¸t Atp= Aci + Ahao phÝ . B. Bµi tËp : Bµi 1 : Mét c¸i thïng h×nh hép rçng ,chiÒu dµi mçi c¹nh lµ 30cm . §Ó thïng chìm xuống nước thì phải đặt vào thúng một vật có khối lượng nhỏ nhất là 20kg. a.Tính khối lượng của thùng . b.Nếu không đặt vật vào thùng thì ta phải thực hiện một công tối thiểu bằng bao nhiêu để nhấn chìm thùng xuống sâu 5m Lop8.net.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> ( Giả sử nước không vào được trong thùng , cho dnước = 10 000 N/m3 ) Giải : Đổi đơn vị : 30cm = 0,3m a)Khối lượng của thùng : Vthùng = (0,3)3 = 0,027 m3 = 27.10-3 m3 Lùc ®Èy ¸c si mÐt t¸c dông lªn thïng : FA = Vthùng. dnước = 27.10-3 . 104 = 270 (N). (1) Trọng lượng của thùng và vật : P= Pthùng + Pvật = Pthùng + 20.10= Pthùng + 200 (2) Mà khi đó P= FA nên từ (1) và (2) ta có Pthïng+ 200 = 270 Pthïng = 270 – 200 = 70 (N) suy ra mthïng = 70/10 = 7(kg) b) Nếu không đặt vật vào thùng và muốn nhấn chìm thùng ta phải tác dụng vào thùng một lực theo phương thẳng đứng có độ lớn tối thiểu bằng trong lượng của vật nên : Fnhấn = Pthùng = 70(N) Vậy công tối thiểu để nhấn thùng xuống sâu 5 m Atèi thiÓu= FnhÊn.h = 70.5= 350(J) §¸p sè : 7(kg) , 350 (J). Bài 2 : Dùng mặt phẳng nghiêng để đưa vật có trọng lượng 1200N lên cao 1,8m b»ng mét lùc kÐo 500N. BiÕt chiÒu dµi mÆt ph¼ng mghiªng lµ 5m a)TÝnh hiÖu suÊt cña mÆt ph¼ng nghiªng. b) Tính lực cản lên vật trong trường hợp đó: Gi¶i : a) TÝnh hiÖu suÊt cña mÆt ph¼ng nghiªng ; C«ng thùc hiÖn khi kh«ng cã ma s¸t : Aci= P.h = 1200.1,8 =2160(J) C«ng thùc hiÖn khi dïng mÆt ph¼ng nghiªng: Atp = F.l = 500.5 = 2500(J) HiÖu suÊt mÆt ph¼ng nghiªng : H= Aci/Atp = 2160/2500 = 86,4% b) TÝnh lùc c¶n : Tõ Atp= Aci + AhaophÝ suy ra Ahao phÝ = Atp – Aci = 2500-2160 = 340(J) Mµ Ac¶n = Fc¶n. l Fc¶n = Ahao phÝ /l = 340: 5 = 68(N) §¸p sè : 86,4%, 68(N). Bµi 3 : Kéo một vật nặng 50 kg lên cao 20m bằng Pa lăng gồm hai ròng rọc động và hai ròng rọc cố định. Hiệu suất của Palăng là 80%. Tính a) Công cần thực hiện để nâng vật. b)Lùc kÐo vµo ®Çu d©y. Giải : a) Công có ích để nâng vật : Aci = P.h = 50.10.20 = 10 000 (J) Công toàn phần thực hiện để nâng vật : Atp = Aci/H = 10 000/ 0,8 = 12500 (J) b)Lùc cÇn kÐo d©y : Atp = F.s = F.4h suy ra F = Atp/4h = 12500/4.20 = 156,25 (N). Bµi 4 : Lop8.net.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Cho hÖ thèng nh­ h×nh vÏ. Lop8.net.

<span class='text_page_counter'>(7)</span>