s¸ng kiõn kinh nghiöm trêng thcs th¹ch x¸ céng hoµ x héi chñ nghüa viöt nam §éc lëp – tù do – h¹nh phóc s¸ng kiõn kinh nghiöm híng dén häc sinh gi¶i bµi tëp vò lùc ®èy ¸c si mðt m«n vët lý líp 8 n¨m

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (291.97 KB, 15 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

s¸ng kiÕn kinh nghiƯm

híng dÉn häc sinh gi¶i bài tập về lực đẩy ác- si- mét
 m«n :

VËt lÝ

- Líp

8

Năm học : 2008-2009

Giáo viên: Nguyễn quang đức

Trêng : THCS Thạch Xá
 Thạch Thất - Hà Nội

PHòNG giáo dục & đào tạo THạCH THấT
 TRƯờng thcs thạch xá

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

đề tài sáng kin kinh nghim

I-

sơ yếu lý lịch

Họ và tên: Ngun Quang §øc
Ngày tháng năm sinh: 03-11-1969

Năm vào ngµnh: 1991

Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên Trờng THCS Thạch Xá.
Trình độ chuyên môn: Đại học

Hệ đào tạo: Từ xa
Bộ môn giảng dạy: Vt lý

Ngoại ngữ: TiÕng Anh- C

Trình độ chính trị: Lý luận chính trị phổ thơng
Khen thởng: Giấy khen

A - đặt vấn đề

I. tờn ti:

hớng dẫn học sinh

giải bài tập về lực đẩy ác- si- mét

II. lý do chọn đề tài:

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

khi thấy rằng học sinh cha đợc rèn luyện kỹ năng giải bài tập vật lý nâng cao. Qua tìm
tịi và sàng lọc, tơi đã tổng hợp các dạng bài tập vật lý THCS theo các chủ đề để hớng
dẫn học sinh phơng pháp giải chúng. Vì vậy năm nay tôi chọn đề tài này nhằm hớng

dẫn học sinh lớp 8 có kỹ năng giải các bài tốn về lực đẩy ác-si- mét để góp phần
nâng cao chất lợng đại trà, đồng thời phát hiện, bồi dỡng học sinh giỏi của trờng.

III. phạm vi, thời gian thc hin ti:

-

Phạm vi: Phần lực đẩy ác-si- mét - Chơng I - Vật lý líp 8
- Thêi gian thùc hiƯn: Trong häc kú I năm học 2008-2009.

B - ni dung ti

I. th c trạng tình hình qua khảo sát điều tra.

Qua một vài năm dạy vật lý lớp 8 theo phơng pháp đổi mới “ Phát huy tính tích cực,
sáng tạo của học sinh”. Tơi nhận thấy hoạt động học tập giải các bài toán trên lớp có
thời lợng rất ít trong khi đó có rất nhiều dạng bài tập cơ, nhiệt mà học sinh cần phải
đào sâu. Riêng phần cơ học đã có nhiều chủ đề nh: Bài tập về chuyển động, bài tập về
áp suất, bài tập về máy cơ đơn giản, bài tập về lực đẩc-si- mét, bài tập về bảo tồn
cơng...; Mỗi chủ đề có nhiều dạng bài tập với các cấp độ khác nhau nên phần lớn học
sinh cha nắm đợc phơng pháp giải bài tập vật lý nhất là dạng bài tập định lợng nâng
cao. Đối với dạng bài tập về lực đẩyác-si- mét khi kết hợp với đòn bẩy hoặc tính cơng
là học sinh đã gặp nhiều khó khăn trong việc tìm phơng pháp giải và cả cách trình bày.

II. sè liƯu ®iỊu tra tr íc khi thùc hiƯn:

Thùc tế cho thấy sau khi học xong lực đẩy ác-si- mét tôi tiến hành khảo sát với bài
toán sau :

* Đề bài:

Mt khớ cu cú th tớch 10 m3 chứa khí Hi drơ, trọng lợng của vỏ khí cầu là 100 N
( thể tích vỏ khơng đáng kể). Biết trọng lợng riêng của khơng khí là 12,9 N / m3 ; của
hiđrô là 0,9 N / m3

a, Tính lực đẩy ác-si- mét của không khí tác dụng lên khí cầu? (3 điểm)

b, Hi khớ cầu có thể kéo lên trên khơng một vật nặng bằng bao nhiêu ? (3 điểm)
c, Muốn kéo một ngời nặng 60 kg lên thì khí cầu phải có thể tích tối thiểu là bao
nhiêu ? Nếu coi trọng lợng vỏ khí cầu khơng đổi .(4 điểm)

*) KÕt qu¶:
Líp

SÜ sè

HS giải đợc câu a

(Dạng đơn giản) HS giải đợc câu b,c (Dạng nâng cao)

Sè lỵng TØ lƯ % Sè lỵng TØ lƯ %

8A 32 26 81 4 12.5

8B 29 21 72 1 3.4

8C 30 21 70 1 3.3

III. Những biện pháp thùc hiƯn:

1, Cđng cè kiÕn thøc lý thuyÕt:

a–Kh¸i niƯm:

Mọi vật nhúng trong chất lỏng (hoặc chất khí) đều bị chất lỏng (hoặc chất khí)
đẩy thẳng đứng từ dới lên với một lực có độ lớn bằng trọng lợng phần chất lỏng (hoặc
chất khí) mà vật chiếm chỗ .

Lùc nµy gọi là Lực đẩy Ac-si-met ,kí hiệu : FA ; Đơn vị : N
b- Đặc điểm của lực đẩy Ac- si - mÐt :

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

+ Điểm đặt là trọng tâm phần chìm của vật
FA



+ Phơng thẳng đứng
+ Chiều từ dới lên
+ Độ lớn : FA = d.V

Trong đó : d là trọng lợng riêng của chất lỏng(chất khí) ( N/m3 ) 
V là thể tích phần chất lỏng(chất khí) vật chiếm chỗ ( m3 )
* Lu ý: + FA phụ thuộc vào 2 yếu tố là d & V

+ C¸ch biĨu diƠn vÐc t¬ lùc.

c, Bổ sung các quy tắc hợp lực; kiến thức về đòn bẩy:

+ Hợp lực của hai lực F1, F2 cùng phơng ngợc chiều có độ lớn là:
F = F1 F2

+ Hợp lực của hai lực F1, F2 cùng phơng cùng chiều có độ lớn là
F = F1 + F2

+ Điều kiện cân bằng của đòn bẩy : F1l1 = F2l2
d, Ghi nhớ các công thức thờng dùng:

P = 10.m ; m = D.V ; d = 10.D ; P = d.V ; A = F.S ; ...

2, Rèn luyện kỹ năng tóm tắt bài tốn, kết hợp vẽ hình hoặc sơ đồ

(Hớng dẫn thờng xuyên trong các bài tập định lợng từ đầu năm học.)

3, Phân dạng bài tập với các cấp độ từ dễ đến khó, h ớng dẫn HS giải:

a - Bài tập định tính về lực đẩy ác - si - mét

b, - Bài tập định lợng về lực đẩy ác - si - mét với hai dạng cơ bản đó là :
+ Bài tập đơn thuần chỉ có lực đẩy ác - si - mét

+ Loại lực đẩy ác - si - mét tác dụng lên vật treo ở đòn bẩy
+ Loại lực đẩy ác - si - mét tác dụng trực tiếp lên đòn bẩy

ớng dẫn giải dạng bài tập định tính về lực đẩy

H

á

c - si - mét

Khi dạy dạng bài tập này tôi yêu cầu học sinh phải thuộc bảng khối lợng riêng
của các chất , đặc biệt là D của các kim loại thờng gặp nh nhụm,st,ng, chỡ bc...

Và công thức &

m m

D m DV V

V D

   

rồi dùng chúng trong khi tìm mối quan hệ
giữa FA , d , V để giải bài tập định tính về lực đẩyác - si - mét.

VÝ dơ 1 :

Th¶ hai vËt cã khèi lợng bằng nhau chìm trong một cốc nớc . Biết vật thứ nhất
bằng sắt, vật thứ hai bằng nhôm. Hỏi lực đẩy Ac si met tác dụng lên vật nào lớn hơn ?
HÃy giải thích tại sao ?

H

ớng dẫn & giải:

Từ công thức tính khối lợng riêng

m
D

V

0 0

S n S S n n

S n S n S n S n

m m D V D V

D D V V d V d V F F

  

      

Vì cùng đợc nhúng vào nớc ( d nh nhau)

VËy lùc ®Èy Ac si mÐt của nớc tác dụng lên vật bằng nhôm lớn hơn .

VÝ dơ 2 :

Thả ba vật có khối lợng bằng nhau chìm hồn tồn trong cốc nớc . Biết vật thứ
nhất làm bằng đồng , vật thứ hai làm bằng sắt và vật thứ ba bằng sứ . Hỏi lực đẩy Ac si
met tác dụng lên vật nào lớn nhất , nhỏ nhất ? Hãy giải thích ?

H

íng dÉn & giải: ( Tơng tự nh VD 1 )
Tõ c«ng thøc

m
D

V



ta thÊy víi cïng khèi lỵng nh nhau .
Gäi D1 , D2 D3 là khối lợng riêng của Đồng ,Sắt, Sø th×

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

 F1F2 F3

Vậy lực đẩy Ac si met của nớc lên vật bằng sứ lớn nhất , sau đó là vật bằng sắt 
và nhỏ nhất là lên vật bằng đồng .

VÝ dô 3 :

Bằng những dụng cụ: Lực kế, bình nớc( nớc trong bình có khối lợng riêng là Do ) Hãy
trình bày cách xác định khối lợng riêng của một vật bằng kim loại có hình dạng bất
kì ?

H íng dÉn & gi¶i :

Để xác định khối lợng riêng của vật kim loại ta cần phải tính đợc khối lợng m và
thể tích V của nó

+Dùng lực kế xác định trọng lợng P1 của vật ở ngồi khơng khí và trọng lợng của
vật trong nớc P2

+ Rồi lấy hiệu hai trọng lợng nàyP1 - P2 chính là lực đẩy Ac si met của nớc lªn vËt
FA = P1 - P2

+ Mặt khác FA = Vdo = 10 DoV

1 2

0 0

10 10

A

F P P

V

D D



  

+ Do đó khối lợng riêng của vật bằng sắt có hình dạng bất kì đợc xác định nh sau

1 1 1 1

0 0

1 2 1 2 1 2

10( )
10

P P P P

m

D D D D

P P

V V P P P P

D

     

  

VÝ dô 4 :

Cho hệ nh hình vẽ , thanh AB có khối lợng A O B
không đáng kể , ở hai đầu có treo hai quả cầu bằng

nhơm có trọng lợng PA và PB . Thanh đợc treo nằm PA PB
ngang bằng một sợi dây tại điểm O hơi lệch về phía A .

Nếu nhúng hai quả cầu này vào nớc thanh AB còn cân bằng theo phơng nằm ngang
không ? Tại sao ?

H ớng dẫn &giải : Vì O lƯch vỊ phÝa A nªn PA > PB ; Đặt OA lA ;OB lB

Khi cha nhúng vào níc,thanh AB c©n b»ng :

A B
A A B B

B A

P l

P l P l

P l

  

(1)víi P = d V
Th× :

(2)

A A A

B B B

P dV V

P dV V Tõ (1) vµ (2)

A B
B A

V l

 

Khi nhúng hai quả cầu vào nớc các quả cầu chịu lùc ®Èy Ac si met:
Quả cầu A : FA = d n .VA

Quả cầu B : FB = d n .VB

Nên lực tác dụng lên mỗi đầu thanh là :
Đầu A : P ‘A = PA - FA = VA ( d - dn ) 
§Çu B : P ‘B = PB - FB = VB ( d - dn ) 
LËp tØ sè :

' '

( )
( )

A n

A A B

A A B B

B B n B A

V d d

P V l

P l P l

P V d d V l



    



VËy thanh AB vÉn c©n b»ng theo phơng nằm ngang khi nhúng cả hai quả cầu 
ngËp hoµn toµn trong níc .

VÝ dơ 5:

H1 H2

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Nếu quay ngợc miếng gỗ cho quả cầu nằm trong nớc (H2) thì mực nớc trong bình có
thay đổi khơng ?

H

íng dÉn & gi¶i :

Để giải đợc bài này HS cần phải nhớ kiến thức về điều kiện khi một vật đứng cân bằng
trên mặt thống của chất lỏng  FA P

Vì P của gỗ & chì ở cả hai trờng hợp là không đổi  FA1= FA2 hay dV1 = dV2

Mà d nh nhau  V1 = V2 do đó phần thể tích chiếm chỗ của vật trong nớc không đổi

Vậy mực nớc không thay đổikhi quay ngợc cho quả cầu nằm trong nớc .

Tãm l¹i :

Khi hớng dẫn HS giải bài tập định tính về lực đẩy Ac si mét thì cần cung cấp cho các
em về mối quan hệ toán học giữa các đại lợng trong công thức . Các điều kiện

của sự nổi , đặc biệt là khi vật nằm cân bằng trên mặt thoáng chất lỏng .

ớng dẫn giải dạng bài tập định l

H

ợng về lực đẩy

á

c - si - mét

Bài tập định lợng về lực đẩy Ac si met là dạng bài tập khó , địi hỏi HS cần phải có
các kĩ năng nh vẽ hình, biểu diễn các véc tơ lực, phân tích sự tơng tác lên vật ...
Nói một cách khác GV cần phải hớng dẫn HS có một “T duy Vật lý”

*) Loại bài tập đơn thuần chỉ có lực đẩy Ac - si - met

VÝ dơ 6:

Một miếng thép có một lỗ hổng bên trong . Dùng lực kế đo trọng lợng của miếng thép
trong khơng khí thì thấy lực kế chỉ 370 N . Khi nhúng miếng thép chìm hồn tồn
trong nớc thì thấy lực kế chỉ 320 N . Hãy xác định thể tích của lỗ hổng ?

( Biết trọng lợng riêng của nớc là 10 4 N/ m 3 ; cđa thÐp lµ 78.10 3 N/m 3 )

H íng dÉn :

Để giải đợc bài này GV cần hớng dẫn HS hiểu đợc FA là hiệu của P trong kk và P
trong nớc (FA Pkk  Ptn ) ; và biết khai thác công thức :

A
A n

n

F

F d V V

d

  

Ngoài ra HS cịn phải hiểu đợc thể tích của khối thép là tổng của thể tích thép và thể
tích lỗ hổng , từ đó sẽ tìm ra thể tích lỗ hổng .

Bài giải :

Lực đảy Ac si mét lên miếng thép khi nó chìm hồn tồn trong nớc là :

1 2

1 2 1 2

A n

n

P P

F P P d V P P V

d



      

(1)

Gọi V1 ; V2 là thể tích của thép và thể tích của lỗ hổng ta có : V = V1 + V2
trong đó V1 =

t

P
d (2)

Do đó V2 = V - V1 (3)
Thay(1)&(2)vào (3) ta đợc : V2 =

3
1 2 1 370 320 370 0,00026 ( )

10000 78000

n t

P P P

m

d d

 

   

VËy thể tích lỗ hổng là V = 260 cm3

Đáp số : V = 260 cm3
VÝ dô 7:

1- Mét khÝ cÇu cã thĨ tÝch 10 m3 chứa khí Hi drô có thể kéo lên trên không một vật
nặng bằng bao nhiêu ? Biết trọng lợng của vỏ khí cầu là 100 N . Trọng lợng riêng
của không khí là 12,9 N / m3 ; của hiđrô là 0,9 N / m3

2- Muốn kéo một ngời nặng 60 kg lên thì khí cầu phải có thể tích tối thiểu là bao
nhiêu ? Nếu coi trọng lợng vỏ khí cầu khơng đổi .

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

Đây là một bài tập không phải chỉ đơn thuần là bài có nhiều lực tơng tác lên cùng một
vật , mà cịn là một bài tập tìm giá trị nhỏ nhất ( tối thiểu )

Trớc hết HS cần phải hiểu , biểu diễn đợc các FA
vec tơ lực Pvat ;Pvo ;PH ; FA

   
   
   
   

   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

, phân tích quan hệ vật lý
giữa chúng từ đó tìm ra hệ thức tốn học; phơng trình

cân bằng giữa các đại lợng trong bài toán FA Pvat Pv PH

rồi tìm ra lời giải .

Bài giải :
1- Trọng lợng của khí hiđrơ là: PH = dH.V = 0,9.10 = 9 (N)
Do đó trọng lợng của khí cầu là P = Pvo + PH = 100 + 9 = 109 (N)

Lùc ®Èy Ac si met của không khí tác dụng lên khí cầu lµ : PVat
FA = dkk.V = 12,9.10 = 129(N)

Để kéo đợc vật lên khơng thì phơng trình của bài phải là : FA = Pvật + P
 PVật = FA - P = 129 – 109 = 20 (N)

Vậy khí cầu có thể kéo đợc vật nặng là : m = 10 2 ( )

vat

P

kg



2 - Gọi thể tích của khí cầu khi kéo ngời là Vx khi đó trọng lợng của khi
Hi đrơ trong khí cầu là : PH' d VH. x

Trong khi đó P Ng = 60 . 10 = 600 (N) và lực đẩy Ac si met là FA' d Vkk x

Muốn bay lên đợc thi khí cầu cần phải thoả mãn đợc điều kiện sau :

' '

A vo H Ng

F P P P  d Vkk x 100d VH x600  d Vkk x d VH x 700

700 700

( ) 700 58,33( )

12,9 0,9

x kk H x

kk H

V d d V m

d d

      

 

Đáp số : m = 2 kg ; V = 58,33 m 3

Ví dụ 8: Trong bình đựng hai chất lỏng khơng trộn lẫn có trọng lợng riêng d1=12
000 N/m3

và d2 = 8000 N/ m3 . Một khối gỗ hình lập phơng có cạnh a = 20 cm , có trọng lợng
riêng d = 9000 N/ m3 đợc thả vào bình chất lỏng trên .

1- Tìm chiều cao của phần khối gỗ trong mỗi chất lỏng , từ đó tính lực đẩy
Ac si met lên khối gỗ ?

2- Tính cơng để nhấn chìm khối gỗ hồn tồn trong chất lỏng d1 ?

H

íng dÉn :

GV cho HS xuất phát từ bất đẳng thức d2< d < d1

do đó khối gỗ lơ lửng giữa hai chất lỏng. FA2
Để tính đợc lực đẩy Ac si mét của cả hai a - x
chất lỏng lên khối gỗ  phải tính đợc V1 & V2 FA1

của gỗ trong mỗi chất lỏng x

 phải tính đợc chiều cao phần chìm của

gỗ trong mỗi chất lỏng ...

 FA = FA1 + FA2 = ... P

Và phải căn cứ khi khối gỗ nằm cân bằng khi đó các lực tơng tác vào khối gỗ nh thế
nào ? Phơng ,chiều & quan hệ giữa chúng thế nào ?

Bài giải

1- Gọi x là chiều cao phần gỗ nằm trong chất lỏng thứ nhÊt ( cã d1 ) . ( 0 < x < a )
Do khối gỗ nằm cân bằng nên các véc tơ lực P F F; A1; A2


  
  
  
  

  
  
  
  
  
  
  
  
  

cã ph¬ng & chiỊu nh h×nh vÏ
P = FA1 + FA2 hay d.a3 = d1.x.a2 + d2.(a - x).a2

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>





3 2

1 2 2

2
1 2
( )
9000 8000
.20
12000 8000
5 ( )

da d d x d a a

d d

x a x

d d
x cm
   
 
  

Vậy chiều cao phần gỗ trong chÊt láng thø nhÊt lµ 5 cm , vµ chiều cao phần khối gỗ
trong chất lỏng thứ hai là 20 - 5 = 15 (cm )

Nên FA1 = d1V1 = 12000 .5.20 2 .10 - 6 = 24 (N) 
FA2 = d2 V2 = 8000.15.20 2 . 10 - 6 = 48 (N)
Do đó : FA = FA1 + FA2 = 72 (N)

2 - TÝnh c«ng nhÊn chìm khối gỗ hoàn toàn trong chất lỏng thứ nhất :

Giả sử khi nhấn khối gỗ chìm vào chất lỏng thứ nhất một đoạn là y cm cần một lực tác
dụng là : F F1'F2' P với

' 2 ' 2

1 1 ( ) ; 2 2 ( )

F d a x y F d a a x y 

Từ đó :

2 2 2

1 2 1 2

( ) ( )

F d  d a y d a x d a a x    P

2 2

1 2 ( )

P d a x d a a x  

Nên F (d1 d a y2) 2 ở vị trí cân bằng ban đầu ( y = 0) do đó F0 = 0 ở vị trí khối gỗ
chìm hồn tồn trong chất lỏng thứ nhất , khi đó y = a – x

VËy F = (d1 - d2 ).a2 . ( a – x )  F (12000 8000).(0, 2) .(20 5).10 2  2 24 ( )N

Do đó cơng nhấn chìm hồn tồn khối gỗ trong chất lỏng thứ nhất là :

A =

2F.S =

.24.15.10 1,8 ( )

2 J

 

Đáp số : 5 cm; 15 cm; 72 N

A = 1,8 J

VÝ dô 9:

Hai khối gỗ hình lập phơng có cạnh là a = 10 cm bằng nhau , có trọng lợng riêng lần
lợt là d1 = 12000 N/ m3 ; d2 = 6000 N/ m3 đợc thả trong nớc . Hai khối gỗ đợc nối với
nhau bằng một sợi dây mảnh , dài l = 20 cm tại tâm của mỗi khối .

1 - Tính lực căng của sợi dây biết trọng lợng riêng của nớc do = 10000 N/ m3
2 - Tính cơng để nhấc cả hai khối gỗ đó ra khỏi mặt nớc ?

íng dÉnH : FA2
Đây là một bài tập khá phức tạp , GV cần phải giúp HS

phõn tớch t mỉ đầu bài để tìm ra các lực có trong bài , x
tìm cách vẽ , biêủ diễn các véc tơ lực và tìm đợc mối P2

quan hệ vật lý giữa chúng . T
Cụ thể là : FA1
+ Do d2 < do < d1  vị trí của mỗi khối gỗ nh thế nào ?
Khối gỗ có d2 nổi một phần trên mặt thoỏng ,

còn khối gỗ có d1 chìm hoàn toàn trong níc  VÏ h×nh … P1

+ Do hƯ c©n b»ng  Các véc tơ lực P P F F T1; ;2 A1; A2; .

    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

đợc biểu diễn nh thế nào ?

Bài giải :

1 - Do d2 < do < d1 (do là trọng lợng riêng của nớc ) nên khối gỗ thứ nhất chìm hoàn

toàn và khối gỗ thứ hai nổi một phần trên mặt thoáng của nớc

Gọi x là chiều sâu phần của khối gỗ thứ hai ch×m trong níc ( 0 < x < a ) . Cả hai khối
gỗ chịu tác dụng của các vec t¬ lùc P P F F T1; ;2 A1; A2; .

    

( Nh h×nh vẽ ) .
Do hai khối đang cân bằng và các lực căng T bù trừ lẫn nhau nên ta có :

P1 + P2 = FA1 + FA2 trong đó P1+P 2 = ( d1 + d2 ). a3 và FA1 = d0.a3 ; FA2 = d0a2.x
Do đó ta có : ( d1 + d2 ) a3 = d0 ( a + x ) .a2

1 2 0
0

8 ( )

d d d

x a cm

d

 

  

= 8.10-2m
XÐt khèi thø nhÊt ta cã : T + FA1 = P1

3
1 A1 ( 1 0).

T P F d d a

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

Thay số ta tính đợc T = 2 (N)

2 - Công dùng để nhấc cả hai khối gỗ ra khỏi mặt nớc phải đợc chia thành ba giai
đoạn đó là :

*) Giai đoạn 1 : ( Nhấc khối gỗ thứ hai ra khỏi nớc )

ỏp dng cụng thc: A = F.S  A1F x1. trong đó F1= P1+ P2 - FA1 = ( d1+d2- d0 ) a3
F 1= 8 ( N )

Do đó cơng thực hiện trong giai đoạn này là :

2
1 1

1 1

8.8.10 0,32 ( )
2 2

A F x J

**) Giai đoạn 2: Kéo khối thứ nhất từ vị trí cách mặt níc mét kho¶ng l = 20 cm (gt)

cho đến khi mặt trên của nó sát mặt nớc . Khi đó lực kéo tác dụng khơng đổi và F2 =
F1 = 8 N

Do đó A2 = F2.l = 8.20.10 -2 = 1,6 ( J )

***) Giai đoạn 3 : ( Nhấc khối thø nhÊt ra khái mỈt níc )

Khi đó lực tác dụng tăng đều từ F2 = 8N đến khi ra khỏi mặt nớc lực F3 = P1 + P2 = =
( d1 + d2 ) a3 = ( 12 000 + 6 000 ) . ( 1. 10 -2)3 = 18 ( N )

Do đó cơng thực hiện là A3 =

2
2 3

1 1

( ) (8 18)10.10 1,3 ( )
2 F F a 2 J



   

Vậy công tổng cộng để nhấc cả hệ ra khỏi mặt nớc là :

A = A1 + A2 + A3 = 0,32 + 1,6 + 1,3 = 3,22( J )

Đáp số : T = 2 N ; A = 3,22,J

Để nâng cao kiến thức cho HS về lực đẩy Ac si met tôi triển khai tiếp dạng tốn trong
đó lực đẩy FA tác dụng lên vật treo ở đòn bẩy và tác dụng trực tiếp vào đòn bảy .

**)

Loại lực đẩy Ac si mét tác dụng lên vt treo ũn by

Phơng pháp gi¶i chung:

- Khi cha nhúng vật vào trong chất lỏng, đòn bẩy thăng bằng xác định lực, cánh
tay đòn và viết đợc điều kiện cân bằng của đòn bẩy. F1l1 = F2l2

- Khi nhúng vào trong một chất lỏng, đòn bẩy mất cân bằng. Cần xác định lại
điểm tựa, các lực tác dụng và cánh tay đòn của các lực. Sau đó áp dụng điều kiện cân
bằng của địn bẩy để giải bài toán . F l1 1' '  F l2 2' '

VÝ dô 10:

Hai quả cầu A, B có trọng lợng bằng nhau nhng làm bằng hai chất khác nhau, đợc treo
vào đầu của một đòn cứng có trọng lợng khơng đáng kể và có độ dài l = 84 cm. Lúc
đầu địn cân bằng. Sau đó đem nhúng cả hai quả cầu ngập trong nớc. Ngời ta

thấy phải dịch chuyển điểm tựa đi 6 cm về phía B để địn trở lại thăng bằng theo
phơng nằm ngang . Tính trọng lợng riêng của quả cầu B nếu trọng lợng riêng của quả
cầu A là dA = 3.104 N/ m3,của nớc là dn = 104 N/ m3

Bài giải:

Vỡ trọng lợng hai quả cầu cân bằng
nhau nên lúc đầu điểm tựa O ở

chính giữa địn: OA = OB = 42 cm
Khi nhúng A, B ngập trong nớc
Khi đó O'A = 48 cm, O'B = 36 cm
Lực đẩy Ac si met tác dụng lên A v B l:

A
n
A

d
P
d

F . B n.

B

P

F d

d

Hợp lực tác dụng lên quả cầu A là: P - FA
Hợp lực tác dụng lên quả cầu B là: P - FB

đòn bẩy cân bằng khi A, B đợc nhúng trong nớc ta có:
(P - FA). O’A = (P - FB).O’B

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

( n )48 ( n )32

A B

P P

P d P d

d d

  



(1 n ).3 (1 n ). 2

A B
d d
d d
  

4
4
4
4
4
10
.
9

10
.
3
10
.
4
10
.
3
.
10
.
3
4
3





A
n
A
n
B
d
d
d
d
d

(N/m3)

VËy träng lỵng riêng của quả cầu B là: dB = 9.104 (N/m3)

§S: 9.104 (N/m3)

VÝ dơ 11:

Hai quả cầu cân bằng nhơm có cùng khối lợng đợc treo vào hai đầu A, B của một
thanh kim loại mảnh nhẹ. Thanh đợc giữ thăng bằng nhờ dây mắc tại điểm giữa O của
AB. Biết OA = OB = l = 25 cm. Nhúng quả cầu ở đầu B vào nớc thanh AB mất thăng
bằng. Để thanh thăng bằng trở lại ta phải dời điểm treo O về phía nào? Một đoạn bao
nhiêu? Cho KLR của nhơm và nớc lần lợt là: D1 = 2,7g/cm3; D2=1 g/cm3

Bài giải:

Khi qu cu treo B đợc nhúng vào nớc, ngồi trọng lợng P nó còn chịu tác dụng của
lực đẩy Acsimet nên lực tổng hợp giảm xuống. Do đó cần phải dịch chuyển điểm treo
về phía A một đoạn x để cho cánh tay đòn của quả cầu B tăng lên (0 < x < l ).

Vì thanh cân bằng trở lại nên ta cã:
P.(l - x) = (P - F )( l + x)

 10D1V( l - x) =(10D1V - 10D2V)(l+x)
(với V là thể tích của quả cầu)

D1(l-x) = (D1- D2)(l+x)

 (2D1- D2)x = D2l



2
1 2

.25 5,55
2 2.2,7 1

D l

x l

D D

(cm)

Vậy cần phải dịch điểm treo O về phiá A một đoạn x = 5,55 cm
§S: 5,55 cm

***) Loại lực đẩy Ac si met tác dụng trực tiếp lên đòn bẩy

(áp dụng trong bồi dỡng đội tuyển)

VÝ dô 12: A

Một thanh đồng chất tiết diện đều , một đầu nhúng vào nớc O

đầu kia tựa vào thành chậu tại O sao cho

1
2

OA OB

. Khi thanh

n»m cân bằng thì mực nớc ở chính giữa thanh.Tìm khối lỵng B
riêng của thanh , biết khối lợng riêng cuả nớc là

D = 1000 kg / m3

H

íng dÉn

:

Ngoài kiến thức về định luật Ac si met ra GV cần trang bị cho HS những kiến thức về
đòn bẩy nhất là phơng trình cân bằng F1l1 = F2l2 . ở đây lực tác dụng là P ; FA với
điểm đặt, phơng,chiều  Độ dài các cánh tay địn, để rồi từ đó nhanh chóng tìm ra li
gii ca bi

Bài giải : A
Thanh AB chÞu t¸c dơng cđa 2 lùc P



có điểm đặt là M O FA
(trung điểm của thanh) và lực đẩy FA



cđa níc cã ®iĨm M

đặt là N ( trung điểm của phần chìm MB) N
Với O là điểm tựa ( AB có thể quay xung quanh ) B
P

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

10. . . ; A 10. o 2

l

P D S l F  D S

(2)

Thay (2) vµo (1) ta cã : 10 . . . 10 . . .o 2 2 o (3)

l ON

D S l OM D S ON D D

OM

 

Mặt khác: ON = OB - NB =

2 1 5

3l 4l 12l ; OM = AM - OA =

1 1 1
2l  3l 6l

ON
OM

 5 (4)



Thế (4) vào (3) ta đợc :

5 5

.1000 1250 ( / )
4 o 4

D D   kg m

Vậy khối lợng riêng của thanh AB lµ D = 1250 kg/ m3

Đáp số : D = 1250 kg/ m3

Tãm l¹i:

Để giải loại tốn kết hợp giữa địn bẩy & lực đẩy Ac si met GV cần phải chốt lại cho
HS một số kĩ năng đó là :

+ Xác định đợc điểm tựa của đòn ( là điểm cố định mà nó có thể quay xung quanh)
 + Tìm đúng và biểu diễn đợc các lực tác dụng cùng các cánh tay đòn của mỗi lực 
( là khoảng cách từ điểm tựa tới giá của lực )

+ Lập đúng phơng trình cân bằng lực ( áp dụng điều kiện cân bằng của đònbẩy ) 
 + Khi một vật đồng chất ,tiết diện đều thì trọng lợng của nó tỉ lệ với chiều dài 
 + Kĩ năng tính tốn phải đợc rèn luyện

+ Hình vẽ u cầu phải chính xác ,do đó cần phải rèn cho HS một cách thờng

xuyªn

+ GV cần phải tạo ra môi trờng học tập cho các em đợc rèn luyện .

4, Giao bài tập t ơng tự với đáp số để phát huy tính tích cực của mỗi HS.

Sau khi triển khai các bài tập có sự hớng dẫn trực tiếp của GV . Để tăng cờng việc
rèn luyện với mục tiêu giúp các em hồn thiện kĩ năng cho mình tơi tiếp tục tung các
bài tập có cùng phơng pháp giải để các em có ý thức tự rèn luyện .

Bài 1: Một miếng gỗ hình trụ có chiều cao h, diện tích đáy S S

nổi trong một cốc nớc hình trụ có diện tích đáy gấp đơi diện
tích đáy của miếng gỗ . Khi gỗ đang nổi, chiều cao mực nớc so h
với đáy cốc là h . Trọng lợng riêng của gỗ

1
2

g n

d  d

. h
Tính cơng của lực dùng để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy cốc ?

S1 = 2S
Đáp số :

. ( )
16 n

A d S h J

Bài 2 : Một khối gỗ hình hộp chữ nhật ,tiết diện đáy

S = 150 cm2 , chiều cao h = 30 cm đợc thả nổi trong h
hồ nớc sao cho khối gỗ thẳng đứng . Biết trọng lợng H x
riêng của gỗ

2
3

g n

d  d

, với dn = 10000 N/m3 . P 
Tính cơng của lực dùng để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ

Biết rằng mực nớc trong hồ H = 0,8 m , bỏ qua sự thay
đổi ca mc nc h .

Đáp số : A = A1 + A2 = 0,75 + 7,5 = 8,25 ( J )

Bµi 3 : Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm2 cao h = 10 cm. Cã khèi

lợng m = 160 g

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

riêng của nớc lµ D0 = 1000 Kg/m3

b) Bây giờ khối gỗ đợc khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện S = 4 cm2, sâu h 
và lấp đầy chì có khối lợng riêng D2 = 11 300 kg/m3 khi thả vào trong nớc ngời ta thấy 
mực nớc bằng với mặt trên của khối g. Tỡm sõu h ca l

Đáp số : a) 0

x h - 6 ( )

m

cm
D S

 

b

)

h = 5,5 ( )
( )

D S h m

cm
m

D S

S h



 

 

Bµi 4:

Hai quả cầu đặc có thể tích mỗi quả là V = 100m3 đợc nối với nhau bằng một sợi
dây nhẹ không co gión th trong nc (hỡnh v).

Khối lợng quả cầu bªn díi FA2

gÊp 4 lần khối lợng quả cầu bên trên. khi cân
bằng thì 1/2 thể tích quả cầu bên trên bị ngập
trong nớc. HÃy tính.

a) Khối lợng riêng của các quả cầu
b) Lực căng của sợi dây

Cho biết khối lợng của nớc là D0 = 1000kg/m3

Đáp số : a) D1 = 3/10 D0 = 300kg/m3

D2 = 4 D1 = 1200kg/m3 P

b) T=F'A

5 = 0,2 N

Bài 5 : Cho hệ nh hình vẽ , thanh AB có khối A O B
lợng không đáng kể ,ở hai đầu có treo hai quả

cầu nhơm có trọng lợng PA & PB .Thanh đợc
treo bằng nằm ngang bằng một sợi dây tại điểm O
hơi lệch về phía A.

1 - NÕu nhóng ngập 2 quả cầu vào nớc thanh còn cân bằng theo phơng ngang
không ? Tại sao ?

2 - Nếu nhúng quả A vào nớc quả B vào dầu thanh sẽ lệch về phía nào?Biết dn > dd
Đáp sè :

1 - Thanh vẫn cân bằng theo phơng nằm ngang 
 2 - Thanh bị lệch xuống đầu B

l2 l1

Bài 6: Một thanh đồng chất tiết diện đều đặt O
trên thành bình đựng nớc , ở đầu thanh có treo một quả

cầu đồng chất có bán kính R sao cho quả cầu ngập
hoàn toàn trong nớc , hệ thống nằm cân bằng nh hình vẽ

Biết trọng lợng riêng của quả cầu, nớc là d & d 0 tỉ số l1 : l2 = a : b .
1, Tìm trọng lợng của thanh đồng chất ?

T
FA1

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

2, Có thể xảy ra trờng hợp l1l2 đợc không ? Giải thích ?
Đáp số : 1,

2
0

8 . ( )
( )
3( )

a R d d

P N

b a

 





2, Vì P > 0 và d > d 0  d - d 0 > 0  b - a > 0
VËy Không thể xảy ra trờng hợp l1l2

5, Rót ra bài học về ph ơng pháp giải bài tập về lực đẩy Ac si met :

+ Bài học thứ nhÊt:

FA & P

 

là 2 véc tơ luôn cùng nhau trong mọi bài toán về lực đẩy Ac si met, hai
véc tơ này cùng phơng , ngợc chiều . Điểm đặt của chúng trùng nhau chỉ khi vật đồng
chất,tiết diện đều và phải ngập hoàn toàn trong chất lỏng .

+ Bµi häc thø hai:

Khi vật đứng cân bằng trên mặt thoáng của chất lỏng khi đó phơng trình cân bằng lực
sẽ là : P = FA

+ Bµi häc thø ba:

Vẽ hình cơ hệ và biểu diễn các véc tơ lực trong bài cần phải chính xác cả về
ph-ơng,chiều , điểm đặt và đặc biệt là tỉ lệ về độ dài . Từ đó mới tìm đợc quan hệ vật lý

cũng nh quan hệ toán học giữa các đại lợng vật lý trong bài .

+ Bµi häc thø t :

Khi giải BT thả vật hình trụ , hình hộp đồng chất thì tỉ lệ chiều cao phần chìm trong
chất lỏng và chiều cao của vật đúng bằng tỉ lệ giữa trọng lợng riêng của chúng (

vat
cl

d
x

hd trong đó x là chiều cao phần chìm ; h là chiều cao ca vt )

+ Bài học thứ năm:

Điểm tựa của đòn bẩy là điểm cố định trên nó .Cánh tay địn của mỗi lực là khoảng
cách từ điểm tựa đến giá của lực đó . Địn bẩy chỉ cân bằng khi xảy ra F l1 1. F l2 2.

IV. kết quả thực hiện có so sánh đối chứng

Trong q trình thực hiện đề tài, học sinh có biểu hiện ham học hơn; Mỗi khi đợc
giao bài tập tơng tự là các nhóm trao đổi rất sơi nổi, các em giải đợc nhiều bài tập về
lực đẩy Ac si met hơn. Qua kiểm tra học kỳ I và bài thi chọn học sinh giỏi bộ môn cấp
trờng cho thấy kết quả khả quan nh sau:

KÕt qu¶ :

Líp SÜ

sè

Tríc khi thùc hiÖn Sau khi thùc hiÖn

HS giải đợc BT
định lợng đơn
giản

HS giải đợc BT
nâng cao về lực
đẩy Ac si mét

HS giải đợc BT
định lợng đơn giản

HS giải đợc BT
nâng cao về lực
đẩy Ac si mét

SL % SL % SL % SL %

8A 32 26 81 4 12.5 30 94 18 56

8B 29 22 76 1 3.4 26 90 12 41

8C 30 22 73 1 3.3 26 87 12 40

Tuy nhiên tôi hy vọng rằng ảnh hởng của đề tài này cùng với việc bồi dỡng các chủ
đề khác, Nhà trờng sẽ có học sinh giỏi cấp huyện vào năm học sau.

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

V- Mét sè kiÕn nghÞ

1- Để nâng cao năng lực chuyên môn cho đội ngũ giáo viên vật lý THCS đề nghị
các cấp quản lí chun mơn xây dng và chuẩn hố các chủ đề bồi dỡng học sinh giỏi
bộ môn. Thờng xuyên tổ chức cho đội ngũ GV bộ môn dự giờ & thảo luận chuyên

môn nhằm kịp thời trao đổi phổ biến cũng nh rút kinh nghiệm những vấn đề hay và
khó.

2- Phịng Giáo Dục nên đầu t kinh phí để hàng năm sao in 1 SKKN đạt giải A cấp
huyện gửi về các Trờng để phổ biến rông rãi ; Đồng thời động viên thúc đẩy phong
trào viết và áp dụng SKKN của đội ngũ các thầy, cô giáo trong ngành .

3- Kiến nghị với các cấp kịp thời bổ sung thiết bị thí nghiệm đồng bộ, chất lợng tốt
và có cơ chế để việc sử dụng phịng học bộ mơn vật lý có hiệu quả cao.

Thạch Xá ngày 02 tháng 4 năm 2009
Tác giả

Ngun Quang §øc

ý kiến nhận xét, đánh giá và xếp loại 
 của hội đồng khoa học cơ sở

Chủ tịch hội đồng

ý kiến nhận xét, đánh giá và xếp loại
của hội đồng khoa học cơ sở

Th¹ch Xá ngày ... thángnăm 2009

Chủ tịch hội đồng

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

Thạch Thất ngày ... thángnăm 2009

</div>

s¸ng kiõn kinh nghiöm trêng thcs th¹ch x¸ céng hoµ x héi chñ nghüa viöt nam §éc lëp – tù do – h¹nh phóc s¸ng kiõn kinh nghiöm híng dén häc sinh gi¶i bµi tëp vò lùc ®èy ¸c si mðt m«n vët lý líp 8 n¨m

s¸ng kiÕn kinh nghiƯm

<b>VËt lÝ</b>

<b>- Líp</b>

<b> </b>

<b>đề tài sáng kin kinh nghim</b>

<b>A - đặt vấn đề</b>

<b>hớng dẫn học sinh</b>

<b>giải bài tập về lực đẩy ác- si- mét </b>

-

<b>B - ni dung ti</b>

<b> </b>

<i><b> ớng dẫn giải dạng bài tập định tính về lực đẩy </b></i>

<i><b>H</b></i>

<i><b>á</b></i>

<i><b> c - si - mét</b></i>

<i><b> ớng dẫn giải dạng bài tập định l</b></i>

<i><b>H</b></i>

<i><b> ợng về lực đẩy </b></i>

<i><b>á</b></i>

<i><b> c - si - mét</b></i>

<i><b>*) Loại bài tập đơn thuần chỉ có lực đẩy Ac - si - met </b></i>





<i><b>Loại lực đẩy Ac si mét tác dụng lên vt treo ũn by</b></i>

<i><b>Phơng pháp gi¶i chung:</b></i>

<i><b> (áp dụng trong bồi dỡng đội tuyển)</b></i>

<b> H</b>

íng dÉn

:

<b> </b>

b

<b>)</b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

s¸ng kiõn kinh nghiöm tr­êng thcs th¹ch x¸ céng hoµ x héi chñ nghüa viöt nam §éc lëp – tù do – h¹nh phóc s¸ng kiõn kinh nghiöm h­íng dén häc sinh gi¶i bµi tëp vò lùc ®èy ¸c si mðt m«n vët lý líp 8 n¨m

s¸ng kiÕn kinh nghiƯm

<b>VËt lÝ</b>

<b>- Líp</b>

<b> </b>

<b>đề tài sáng kin kinh nghim</b>

<b>A - đặt vấn đề</b>

<b>hớng dẫn học sinh</b>

<b>giải bài tập về lực đẩy ác- si- mét </b>

-

<b>B - ni dung ti</b>

<b> </b>

<i><b> ớng dẫn giải dạng bài tập định tính về lực đẩy </b></i>

<i><b>H</b></i>

<i><b>á</b></i>

<i><b> c - si - mét</b></i>

<i><b> ớng dẫn giải dạng bài tập định l</b></i>

<i><b>H</b></i>

<i><b> ợng về lực đẩy </b></i>

<i><b>á</b></i>

<i><b> c - si - mét</b></i>

<i><b>*) Loại bài tập đơn thuần chỉ có lực đẩy Ac - si - met </b></i>





<i><b>Loại lực đẩy Ac si mét tác dụng lên vt treo ũn by</b></i>

<i><b>Phơng pháp gi¶i chung:</b></i>

<i><b> (áp dụng trong bồi dỡng đội tuyển)</b></i>

<b> H</b>

íng dÉn

:

<b> </b>

b

<b>)</b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

s¸ng kiõn kinh nghiöm trêng thcs th¹ch x¸ céng hoµ x héi chñ nghüa viöt nam §éc lëp – tù do – h¹nh phóc s¸ng kiõn kinh nghiöm híng dén häc sinh gi¶i bµi tëp vò lùc ®èy ¸c si mðt m«n vët lý líp 8 n¨m