Phương pháp giải một số dạng bài tập về khối lượng riêng, trọng lượng riêng phục vụ
công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý THCS
MỤC LỤC
MỤC LỤC...................................................................................................................................1
Phần thứ nhất: MỞ ĐẦU............................................................................................................1
Phần thứ 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ..........................................................................................3
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................18
Phần thứ nhất: MỞ ĐẦU
I. Đặt vấn đề
1. Lý do lý luận
Từ xưa đến nay,Bộ Giáo dục và Đào tạo (GD&ĐT) đã rất quan tâm tới
công tác đào tạo và phát triển học sinh giỏi nhằm kịp thời “ động viên, khuyến
khích người dạy và người học phát huy năng lực sáng tạo, dạy giỏi, học giỏi;
góp phần thúc đẩy việc cải tiến, nâng cao chất lượng dạy và học, chất lượng
công tác quản lý, chỉ đạo của các cấp quản lý giáo dục; đồng thời phát hiện
người học có năng khiếu về môn học để tạo nguồn bồi dưỡng, thực hiện mục
tiêu đào tạo nhân tài cho đất nước” [1]. Trong năm 2018, cả 38/38 lượt học sinh
thuộc 7 đội tuyển dự Olympic khu vực và quốc tế đều đoạt huy chương, trong
đó có 13 huy chương vàng, 14 huy chương bạc, 11 huy chương đồng. Thống kê
của Bộ Giáo dục cho thấy với 13 huy chương vàng, năm 2018 cũng là năm
đoàn học sinh giỏi của Việt Nam đoạt thành tích cao trong các kỳ thi Olympic
khu vực và quốc tế so với những năm trước đây. Lý giải về những bước tiến này,
Bộ GD&ĐT cho rằng đó là do Bộ quan tâm, có những điều chỉnh tích cực như
duy trì và đổi mới kỳ thi chọn học sinh giỏi các cấp.
Trong dạy học vật lý, bài tập vật lý đóng một vai trò quan trọng, đặc biệt
là trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi. Thông quá giải bài tập vật lý học sinh thu
Trang 1
sinh giải các bài tập về khối lượng riêng, trọng lượng riêng nhanh, hiệu quả, dễ
dàng, giúp học sinh tiếp thu nhanh kiến thức, đạt được kết quả cao trong các kì
thi học sinh giỏi do các cấp tổ chức.
Trang 2
Phương pháp giải một số dạng bài tập về khối lượng riêng, trọng lượng riêng phục vụ
công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý THCS
Phần thứ 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. Cơ sở lí luận của vấn đề
Vật lý là môn khoa học giúp học sinh nắm bắt quy luật vận động của thế
giới vật chất, biết phân tích và vận dụng những quy luật ấy vào thực tiễn. Trong
nhiều trường hợp dù giáo viên có trình bày tài liệu một cách mạch lạc, phát biểu
định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng yêu cầu và có kết quả chính xác thì đó
chỉ là điều kiện cần chứ chưa đủ để học sinh hiểu và nắm sâu sắc kiến thức. Chỉ
thông qua giải các bài tập Vật lý dưới hình thức này hay hình thức khác tạo điều
kiện cho học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể
thể kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện. Bài tập giúp học sinh vận
dụng những kiến thức đó để giải quyết những nhiệm vụ của học tập và những
vấn đề mà thực tiễn đặt ra.
Phương pháp giải bài tập Vật lý là khả năng định hướng, vận dụng một
cách có mục đích, sáng tạo các kiến thức của mình trong việc tìm lời giải hợp lý
nhất cho một bài tập. Học sinh có phương pháp tốt sẽ biết cách phân tích đề bài
để từ đó phân loại được bài tập, xác định được hướng giải quyết đúng và trình
bày lời giải một các logic, chính xác.
Một số đề tài khác cũng nghiên cứu và phân loại bài tập về khối lượng
riêng trọng lượng riêng nhưng còn một số hạn chế sau:
+ Đã phân loại bài tập nhưngcác dạng bài tập ở mức ởmức cơ bản trong
pháp giải từng dạng bài ngắn gọn nhất, dễ hiểu nhất.
Trước khi chuẩn bị thực hiện đề tài, tôi đã tiến hành khảo sát chất lượng
học sinh giỏi về khả năng giải bài tập trọng lượng riêng, khối lượng riêng để
kiểm tra kiến thức của học sinh. Bản thân tôi đưa ra 6 bài tập trọng lượng riêng,
khối lượng riêng gồm 3 bài tập định tính, 3 bài tập định lượng với mức độ khó
dễ khác nhau thì thu được kết quả như sau:
Năm học
Số lượng
học sinh
tham gia
(Tỉ lệ %)
2016-2017
3 Hs
100%
Bài tập định tính
Bài tập định lượng
Làm đúng
Làm sai
Làm đúng
Làm sai
Phương pháp giải một số dạng bài tập về khối lượng riêng, trọng lượng riêng phục vụ
công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý THCS
Nhận thấy những điểm yếu trên tôi đã suy nghĩ để tìm ra giảipháp giúp
khắc phục những khó khăn để có thể tiếp tốt nhất kiến thức được truyền đạt. Sau
một thời gian tìm tòi, bằng tất cả kinh nghiệm có được, tôi đã viết ra đề tài
“phương pháp giải một số dạng bài tập về khối lượng riêng, trọng lượng riêng
phục vụ công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý THCS”. Đề tài đưa ra hệ thống
các kiến thức, các công thức cơ bản nhất phục vụ cho việc làm bài tập. Sau đó,
đề tài đã phân riêng từng dạng, ứng với mỗi dạng là hướng dẫn các bước phân
tích đề, các bước để giải và cuối cũng là bài giải hoàn chỉnh.
Khi đưa ra thử nghiệm đề tài, học sinh của tôi đã tiếp thu nhanh những
kiến thức được truyền đạt, đồng thời làm được những bài tập tương tự, tư duy
được và làm được những bài tập đã có sự biến đổi dựa tên sườn những bài tập
đã học.
III. Các giải pháp đã tiến hành đề giải quyết vấn đề
Để hỗ trợ cho đề tài, tôi đã khái quát đầy đủ kiến thức cần thiết để áp
dụng làm bài tập. Cụ thể như sau:
1. Hệ thống kiến thức
1.1. Khối lượng riêng
- Khái niệm: Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của 1m3 chất
đó.
- Kí hiệu: D
- Công thức tính: Khối lượng riêng( D)=
hay D=
- Đơn vị: kg/m3 hay g/cm3
(
) =x.1000 (g/cm3)
Hay ta có thể nhớ: Muốn đổix từ g/cm3 sang kg/m3 ta chỉ việc lấy x nhân
cho 1000.
1.2.Trọng lượng riêng
- Khái niệm: Trọng lượng riêng của một chất là trọng lượng của 1m3 chất
đó.
- Kí hiệu: d
- Công thức tính:
Trọng lượng riêng (d) =
hay d =
- Đơn vị: kg/m3 hay g/cm3
- Tính trọng lượng riêng, trọng lượng hay thể tích của vật
d = P = d.V V =
Lưu ý: Trong các công thức này trọng lượng P có đơn vị là N, thể tích V
có đơn vị là m3, trọng lượng riêng d có đơn vị là N/m3. Nếu đơn vị của thể tích V
chưa phải là m3 thì phải đổi về m3.
1.3. Mối quan hệ giữa khối lượng riêng (D) và trọng lượng riêng (d)
Ta có: d =
hay D =
Với hệ thống kiến thức cơ bản nêu trên, tasẽ lần lượt tìm hiểu các dạng bài
tập cụ thể cũng như phương pháp giải cho từng dạng như sau:
nước, có hình dạng bất kỳ để vật lọt vào bình chia độ.Biết rằng dụng cụ chỉ có
bình chia độ và lực kế.
Giải:
Bước 1:Xác định trọng lượng P của vật không thấm nước bằng lực kế.
Bước 2:Xác định thể tích V của vật không thấm nước bằng bình chia độ.
Lấy nước vào bình chia độ ghi mực nước ban đầu V1 , cho bức tượng vào
ghi mực nước dâng tới mực V2 .
Xác định V = V2 – V1
Trang 7
Phương pháp giải một số dạng bài tập về khối lượng riêng, trọng lượng riêng phục vụ
công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý THCS
P
Bước 3: Tính trọng lượng riêng theo công thức d = V − V
2
1
Bài tập 2: Bạn Trâm có một bức tượng vũ nữ nhỏ, muốn xác định xem
bức tượng có khối lượng riêng là bao nhiêukg/m 3trong khi bạn chỉ có một lực kế
và một bình chia độ có thể bỏ lọt bức tượng vào.Em hãy giúp Trâm làm việc đó.
Giải:
Bước 1: Dùng lực kế để xác định trọng lượng của bức tượng (N), tính
khối lượng của bức tượng bằng công thức m=P/10 (kg)
Bước 2: Đo thể tích của vật bằng bình chia độ
Lấy nước vào bình chia độ ghi mực nước ban đầu V1, cho bức tượng vào
ghi mực nước dâng tới mực V2 .
Xác định V = V2 – V1 được thể tích bức tượng V, đổi ra đơn vị m3
Bước 3: Tính khối lượng riêng theo công thức D = (kg/m3)
Để giải các bài toán kiểm tra vật đặc rỗng ta cần:
- Xác định khối lượng riêng của vật.
- Xác định khối lượng riêng của chất tạo nên vật
- So sánh D vật và D chất tạo vật
+ Nếu D vật = D chất tạo vật : vật đặc
+ Nếu D vật< D chất tạo vật : vật rỗng
Bài tập 1: Có một quả cầu bằng sắt, làm thế nào để biết quả cầu đó đặc
hay rỗng? Biết khối lượng riêng của sắt là 7800N/m3.
Giải
- Dùng cân để đo khối lượng của quả cầu mqc
- Dùng bình tràn để đo thể tích của quả cầu Vqc
- Dùng công thức để tính khối lượng riêng của quả cầu Dqc =
- So sánh Dqc và D sắt
+ Nếu Dqc = 7800 thì kết luận quả cầu đặc.
+ Nếu Dqc
Lập công thức tính m dựa
trên m1 và m2(1)
Phân tích V, V1, V2theo ,m,D, m1,D1, m2, D2(3)
Trang 10
Tính m1 và m2 (4)
Phương pháp giải một số dạng bài tập về khối lượng riêng, trọng lượng riêng phục vụ
công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý THCS
Giải:
- Ta có D1 = 7300kg/m3 = 7,3g/cm3 ; D2 = 11300kg/m3 = 11,3g/cm3
- Gọi m1 và V1 là khối lượng và thể tích của thiếc trong hợp kim
- Gọi m2 và V2 là khối lượng và thể tích của chì trong hợp kim
Ta có m = m1 + m2⇒ 664 = m1 + m2 (1)
- Thể tích của hợp kim bằng tổng thể tích các kim loại thành phần nên:
m
D
V = V1 + V2⇒ =
m1 m2
664 m1 m2
+
⇒
=
+
D 1 D2
8,3 7,3 11,3
Phương pháp giải một số dạng bài tập về khối lượng riêng, trọng lượng riêng phục vụ
công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý THCS
Giải
- Gọi m1 và V1 là khối lượng và thể tích của chì trong hợp kim
- Gọi m2 và V2 là khối lượng và thể tích của nhôm trong hợp kim
Ta có m = m1 + m2⇒ 630 = m1 + m2
(1)
- Thể tích của hợp kim bằng 90% tổng thể tích các kim loại thành phần nên:
V = 90%.(V1 + V2) ⇒
⇒
(2)
Từ (1) ta có m2 = 630- m1. Thay vào (2) ta được
(3)
Giải phương trình (3) ta được m1 = 473,022g và m2 = 156,978g
Câu 3:Đổ 1 lít rượu vào 1,5 lít nước rồi trộn đều ta thấy thể tích của hỗn
hợp giảm đi 0,7% thể tích tổng cộng của các chất thành phần.
Hãy tính khối lượng riêng của hỗn hợp biết khối lượng riêng của rượu và
nước lần lượt là D1= 800 kg/m3; D2= 1000 kg/m3.
Hướng dẫn giải
Ta có thể tóm tắt bài toán và giải lần lượt các bước được đánh số tuần tự
theo hình vẽ sau:
Rượu
Tính Dhh(6)
Giải
- Ta có V1= 1 lít = 1 dm3 = 0,001 m3
V2= 1,5 lít = 1,5 dm3 = 0,0015 m3
- Khối lượng của 1 lít rượu là: m1 = D1. V1= 800. 0,001 = 0,8 (kg)
- Khối lượng của 1,5 lít nước là: m2 = D2. V2 = 1000. 0,0015 = 1,5 (kg)
- Khối lượng của hỗn hợp là: mhh = mrượu + mnước = 0,8 + 1,5 = 2,3 (kg)
- Tổng thể tích của rượu và nước là:
V= V1 + V2 = 0,001 + 0,0015 = 0,0025 (m3)
- Vì thể tích của hỗn hợp giảm đi 0,7% thể tích tổng cộng của các chất thành
phần tức là thể tích hỗn hợp bằng 99,3% thể tích tổng cộng của các chất thành
phần. Nên:
Vhh= 99,3%.( V1 + V2 )= 0,993.0,0025 = 0,0024825 (m3)
- Khối lượng riêng của hỗn hợp rượu và nước là:
Dhh =
=
≈ 926 (kg/m3)
Trang 13
Phương pháp giải một số dạng bài tập về khối lượng riêng, trọng lượng riêng phục vụ
công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý THCS
IV. Tính mới của giải pháp
Giải pháp đưa ra phương pháp giải các bài tập định lượng khối lượng
tham
Bài tập định tính
Làm
đúng
Làm
(Tỉ lệ)
Bài tập định lượng
Làm
Sai
Làm
đúng
(Tỉ lệ)
(Tỉ lệ)
(Tỉ lệ)
Trang 14
Sai
Ghi chú
0 Hs
0%
1 Hs
25%
3 Hs
60%
3 Hs
100%
3 Hs
75%
2 Hs
40%
Chưa áp dụng
Đã áp dụng
Đã áp dụng
Kết quả qua kì thi học sinh giỏi cấp huyện của học sinh trường THCS Dur
Kmăn do tôi bồi dưỡng một lần nữa khẳng định tính hiệu quả của đề tài, thành
tích học sinh đạt được tăng lên rõ rệt qua từng năm, cụ thể: năm học 2016-2017
tôi chỉ có một học sinh được công nhận học sinh giỏi văn hóa cấp Huyện, năm
học 2017-2018 tôi có một học sinh giỏi đạt giải ba học sinh giỏi văn hóa cấp
Huyện, năm học 2018-2019 tôi có một học sinh đạt giải nhất học sinh giỏi văn
hóa cấp Huyện môn Vật lý.Đây là thành tích rất cao đối với học sinh thuộc vùng
đặc biệt khó khăn như trường tôi trong nhiều năm gần đây.
Phần thứ 3: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
I. Kết luận
Đề tài “Phương pháp giải một số dạng bài tập về khối lượng riêng,
nhận được sự góp ý chân thành của các cấp quản lý, trao đổi góp ý từ các đồng
nghiệp đề sáng kiến của tôi được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn.
Dur Kmăl, ngày 28 tháng 02 năm 2019
Người viết
Nguyễn Thị Thùy Trang
NHẬN XÉT CỦA LÃNH ĐẠO NHÀ TRƯỜNG
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
HIỆU TRƯỞNG
Trang 16
Phương pháp giải một số dạng bài tập về khối lượng riêng, trọng lượng riêng phục vụ
công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý THCS
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM SÁNG SKKN CẤP HUYỆN
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
Trang 17