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

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
=
Cu
Cu
Cu
S
l

(1)
R
Al
=
Al
Al
Al
S
l

(2)
Để R
Cu
= R
Al
=>
Cu
Cu
Cu
S
l


** 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?

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.
=>

= =
(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

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

-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:



= =
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

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 :

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

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

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

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

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

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

=
(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

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.


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

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

.
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

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

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



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

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