SỞ GD & ĐT THANH HÓA

TRƯỜNG THPT LƯU ĐÌNH CHẤT
**************

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHỦ ĐỀ BÀI TẬP TÍCH
HƠP LỰC HẤP DẪN, LỰC ĐIỆN TRƯỜNG,
CƯỜNG ĐỘ ÂM VÀ NĂNG LƯỢNG ÁNH SÁNG

Người thực hiện: Lê Văn Hiếu
Chức vụ : Giáo viên
SKKN thuộc môn: Vật Lý

THANH HÓA, NĂM 2018


MỤC LỤC
Nội dung
Trang
I Mở đầu ……………………………….……………….…..……….……
1
1. Lý do chọn đề tài………………………………….………….………..
1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ………………………………..………
1
3. Đối tượng nghiên cứu của đề tài ……………………….………………
1
4. Phương pháp nghiên ………………………………….…………….…
2

18
IV. Tài liệu tham khảo……………………………………………………
19



ĐỀ TÀI:
PHƯƠNG PHÁP CHUNG GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP LỰC HẤP DẪN, LỰC
ĐIỆN TRƯỜNG, CƯỜNG ĐỘ ÂM VÀ CƯỜNG ĐỘ ÁNH SÁNG.
I. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong lộ trình đổi kỳ thi trung học phổ thông quốc gia (THPTQG), nội
dung các đề thi củng dần được đổi mới, trong đó môn Vật lý được lồng ghép dần
kiến thức thuộc chương trình ba khối lớp 10, 11 và 12. Nội dung kiến thức trong
đề thi trãi rộng cả ba lớp là hướng đổi mới đúng đắn, tuy nhiên trước mắt cũng
gây ra không ít khó khăn và thách thức đối với giáo viên và học sinh.
Đối với giáo viên, khó khăn nhất là việc xây dựng hệ thống bài tập đầy đủ
dạng còn nhiều còn nhiều khác biết do có sự chênh lệch mặt bằng kiến thức giữa
vùng miền nói chung và giữa các trường trong cùng một địa phương nói riêng.
Đối với học sinh, lượng kiến thức và dạng bài tập ngày càng nhiều gây ra
rất nhiều áp lực, làm cho học sinh tự tin trong việc học tập bộ môn, chán học,
thậm chí bỏ học bộ môn, dẫn tới chất lượng giáo dục nói chung, chất lượng giáo
dục của nhà trường nói riêng có nguy cơ mất cân đối và ngày một mai một.
Trước những khó khăn và thách thức trên, để đảm bảo chất lượng giáo dục
nói chung, của bộ môn nói riêng, dựa trên tính đặc thù có chung các quy luật căn
bản của kiến thức Vật lý của ba khối lớp, tôi quyết định nghiên cứu đề tài:
“Phương pháp giải chủ đề bài tập tích hợp lực hấp dẫn, lực tĩnh điện,
cường độ sóng âm và năng lượng ánh sáng” để giúp học sinh vừa tiết kiệm
thời gian ôn tập, vừa ôn tập được lượng bài tập lớn, vừa định hướng giúp học
sinh chủ động xây dựng cho mình các chủ đề bài tập xuyên khối lớp trước

máy tính Casio.
4. Phương pháp nghiên cứu
+ Nghiên cứu phương pháp giải nhóm bài tập dựa vào tính đồng dạng về
mặt toán học của các đại lượng.
+ Tìm hiểu, thu thập, phân tích, tổng hợp các tài liệu sách tham khảo, các
đề thi THPTQG, các đề thi thử THPTQG các Sở GD & ĐT và các trường tốp
đầu trường trên tài nguyên mạng internet, ...
+ Tổng hợp từ kinh nghiệm giảng dạy của bản thân và học hỏi kinh nghiệm
giảng dạy của các đồng nghiệp trong các đợt tập huấn chuyên môn, sinh hoạt
chuyên đề ở tổ chuyên môn.
II. NỘI DUNNG ĐỀ TÀI
1. Cơ sở lý luận của đề tài
Căn cứ chủ trương đổi mới giáo dục của Đảng, Nhà nước, Bộ GD & ĐT,
các nội dung kiến thức ở cả ba khối lớp có thể tích hợp với nhau thành các chủ
đề dạy học; đề thi trung học phổ thông quốc gia được lồng ghép dần kiến thức
thuộc chương trình ba khối lớp 10, 11 và 12;
Căn cứ vào tính cấp thiết của thực tiễn để giải bài tập trắc nghiệm Vật lý
đòi hỏi giáo viên phải cung cấp cho học sinh những phương pháp giải bài tập
trắc nghiệm Vật lý tối ưu nhất, chính xác nhất và nhanh nhất để tiết kiệm thời
gian trong quá trình làm bài tập và bài thi;
2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng đề tài
2.1. Lực hấp dẫn trong chương trình Vật lý 10 cơ bản (chương 2).

-5-


F=G

+ Lực hấp dẫn giữa các vật có khối lượng:
g=G

I=

hấp thụ sóng âm):

P
4π r2

.

Trong môi trường đồng tính: I ~ r- 2.
2.4. Cường độ sáng do nguồn sáng trong chương trình Vật lý 12 cơ bản
(chương 6).
Cường độ sáng do nguồn sáng (xem môi trường không hấp thụ ánh sáng)
I=

gây ra tại một điểm:

P
nhc
=
2
4π r
4πλ r2

Trong môi trường đồng tính về ánh sáng: I ~ r- 2.
3. Giải pháp thay thế
Đại lượng A tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách theo công thức
A=

a


với A là lực hấp dẫn

với A là lực tĩnh điện

kq
ε

P
4π

với A là cường độ điện

với A là cường độ sóng âm

P n p hc
=
4π 4πλ

với A là cường độ sáng do nguồn sáng phát sóng cầu.

Ta xem nguồn là vật sinh ra trường lực, hoặc nguồn sóng gây ra đại lượng
A tại điểm ta xét.
3.1. Trên phương truyền (đường sức), tại M, H, N (H là trung điểm
MN) đại lượng A có độ lớn A1, A2, A3. Mối quan hệ giữa A1, A2, A12.
3.1.1. Giải pháp
Gọi O là vị trí đặt vật gây ra trường lực (nguồn phát); khoảng cách từ O
đến M, N, H (H là trung điểm của MN) lần lượt là r1, r2 và r12. Ta có công thức:
r1 =


A1

Theo đề ra H là trung điểm của MN ta có:
2
10

0,1L12

=

(1)
1

10

0,1L 2

+

1
100,1L1

(2)

Đối với mức cường độ sóng âm ta có:
3.1.2. Bài tập thí dụ
 Bài tâp 1: Hai vật có khối lượng M và m. Vật khối lượng M đặt tại O. Khi đặt vật m lần lượt tại
P, Q thì lực hấp dẫn tác dụng lên m lần lượt là 16 N và 9 N. Xác định lực hấp dẫn tác dụng lên m nếu
đặt vật m tại H là trung điểm của PQ?


F1
F2

→ F12 ≈14,1 N

 Bài tâp 3: Một nguồn âm (nguồn sáng) đặt tại O thì gây ra cường độ âm (cường độ ánh sáng)
lần lượt tại M, N là 25 W/m2 và 16 W/m2 . Xác định cường độ âm gây ra tại H là trung điểm của MN?

Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức (1) cho cường độ âm và dùng chức năng Solve trên máy tính bỏ túi ta có

2
1
1
=
+
I12
I1
I2

→ I12 ≈19,8

W
m2

 Bài tâp 4: Một nguồn âm đặt tại O thì gây ra mức cường độ âm lần lượt tại M, N là 25 dB và
16 dB. Xác định mức cường độ âm gây ra tại H là trung điểm của MN?

Hướng dẫn giải:
có


a
a
a
, r2 =
, r12 =
A1
A2
A12
r=

Theo đề ra ta có:

- r1 +r2
⇔
2

A1
M

O

A21

A2

H

N


 Bài tâp 5: Hai vật có khối lượng M và m. Vật khối lượng M đặt tại O. Khi đặt vật m lần lượt tại
P, Q (P, O, Q cùngnằm trên một đường thẳng, O ở giữa P và Q) thì lực hấp dẫn tác dụng lên m lần lượt
là 25 N và 9 N. Xác định lực hấp dẫn tác dụng lên m nếu đặt vật m tại H là trung điểm của MN?

Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức (1’) cho lực hấp dẫn và dùng chức năng Solve trên máy tính bỏ túi ta có

2
1
1
=
+
F12
F2
F1

→ F12 ≈ 56,25 N

 Bài tâp 6: Hai điện tích Q và q. Điện tích Q đặt tại O. Khi đặt điện tích q lần lượt tại M, N (M,
N, O nằm trên đường thẳng, O ở giữa M, N) thì lực tĩnh điện tác dụng lên q lần lượt là 36 N và 16 N.
Xác định lực tĩnh điện tác dụng lên q nếu đặt vật q tại H là trung điểm của MN?

Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức (1’) cho lực điện và dùng chức năng Solve trên máy tính bỏ túi ta có

2
1
1
=
F12

Áp dụng công thức (2’) cho mức cường độ âm và dùng chức năng Solve trên máy tính bỏ túi ta
có

2
100,1L12

=

1
100,1L2

-

1
100,1L1

→ L12 ≈ 21 dB.

3.2.3. Nhận xét quan trọng:
-9-


2
1
1
=
±
A 21
A2
A1

A2
A12

r1 =

O

+ Xét tại N, ta có:
r2' = r2 - r1 ⇔

1
A

'
2

=

O

A1

A2

M
O

A21

N

100,1L1

Đối với mức cường độ sóng âm ta có:

r12 =
+ Xét tại H,

r2 - r1
⇔
2

2
1
1
=
A12
A2
A1

(3')

ta có:
2
100,1L12

=

1
100,1L2


F1

→ F2' = 306,25 N

- 10 -


2

1
1
F2
F1

=

'
12

F

→ F12' = 1225 N

 Bài tâp 10: Hai điện tích Q và q. Điện tích Q đặt tại O. Khi đặt điện tích q lần lượt tại M, N thì
lực tĩnh điện tác dụng lên q lần lượt là 9 N và 4 N. Dịch chuyển Q về M. Xác định lực tĩnh điện tác
dụng lên q nếu đặt vật q tại N và H là trung điểm của MN và ?

Hướng dẫn giải:
có


F

 Bài tâp 11: Một nguồn âm (nguồn sáng) đặt tại O thì gây ra cường độ âm (cường độ sáng) lần
lượt tại M, N là 30 W/m2 và 10 W/m2. Dịch nguồn âm lại M. Xác định cường độ âm gây ra tại N và H
là trung điểm của MN?

Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức (3), (3’) cho cường độ âm và dùng chức năng Solve trên máy tính bỏ túi ta
có

1
I

=

'
2

1
1
I2
I1

→ I '2 ≈ 55,98

2
1
1
=
−


-

1
10

0,1L1

2
1
1
=
100,1L
100,1L2 100,1L1
12

→ L'2 ≈ 23,3 dB.

→ L'2 ≈ 29,32 dB.

3.3.3. Nhận xét quan trọng
- 11 -


Ta có thể gộp chung công thức từ mục 3.1, 3.2, 3.3 (Gợi ý học sinh tự rút)
3.4. Trên một phương truyền xét tại M và N thì đại lượng A lần lượt là
A1 và A2( với A1 = n A2, n ∈N* ). Đưa nguồn lại M. Xác định đại lương A tại
N?
3.4.1. Giải pháp


( n -1) 2

(5)

Hay

3.4.2. Bài tập ví dụ
 Bài tâp 13: Hai điện tích Q và q. Điện tích Q đặt tại O. Khi đặt điện tích q lần lượt tại M, N thì
lực tĩnh điện tác dụng lên q lần lượt là 25 N và 5 N. Dịch Q lại M. Xác định lực tĩnh điện tác dụng lên q
đặt N?

Hướng dẫn giải:
F=

F1
= 16,36 N
( n -1) 2

Áp dụng công thức (5):
 Bài tâp 14: Một nguồn âm (nguồn sáng) đặt tại O thì gây ra cường độ âm (cường độ sáng) lần
lượt tại M, N là 32 W/m2 và 4 W/m2 . Dịch chuyển nguồn âm lại M. Xác định cường độ âm gây ra tại
N?

Hướng dẫn giải:
I=

I1
W
= 9,57 2
2


Q

→ r2 = r1 n → MH =

Suy ra:

Q

r2 -r1 r1 ( n -1)
=
2
2

O

M

A
H

N

A MH
OM 2
r1
4
=(
) =(
)2 =


Hướng dẫn giải:
I12 =

4I1
W
= 38,29 2
2
m
( n - 1)

Áp dụng công thức (6):

3.5.3. Nhận xét:
Xét về tính toán, công thức (5), (6) giúp ta tính toán nhanh hơn các công
thức mục trên.
3.6. Trong không gian xung quanh nguồn O, đại
lượng A tại M, N đều là A 1. Dịch chuyển từ M đến N
đại lượng A tăng từ A 1 lên nA1 (tại H) rồi giảm về A 1.
Dịch nguồn về M thì đại lượng A tại H và N là bao
nhiêu?

M
R
O

H

3.6.1. Giải pháp
Nhận xét: Do đặt điện tích q tại M và N thì lực điện


n-1
n

n-1
l
n
; R=
n
2 n-1

3.6.1.1. Khi đặt nguồn tại M và vật tại H (khi đặt nguồn tại H, vật tại tại M
hoặc N)
A MH OM 2
=(
) =(
A OM MH

Ta có:

R
n
)2 =
n-1
n-1
R
n

A MH =A HM =A HN =


) =(
A OM
MN

Ta có:
A MN =

R
n
)2 =
4(n -1)
n -1
2R
n

n
A1
4(n -1)

(7 ')

Suy ra:
Nhận xét:
- 14 -


- Đối với sóng âm thì độ giảm mức cường độ âm tại điểm sau khi dịch
ΔL= 10lg(

I2

a. Áp dụng công thức (7) ta có:
FMN =

n
4
40
F1 =
10 =
N
n -1
4 −1
3
n
4
10
F1 =
10 =
N
4(n -1)
4(4 − 1)
3

b. Áp dụng công thức (7’) ta có:
c. Khi đặt nguồn Q’ tại M để lực tĩnh điện tại H không đổi, ta có
Q'
= n -1= 3
Q

→ Q' = 3Q


W
I1 =
20 = 30 2
n -1
3 −1
m

a. Áp dụng công thức (7) ta có:
ΔL= 10lg(

Độ tăng cường độ âm tại H là:
I MN =

I2
) = 10lg(n -1)= 3,01 dB
I1

n
3
W
I1 =
20 = 7, 5 2
4(n -1)
4(3 − 1)
m

b. Áp dụng công thức (7’) ta có:
ΔL= 10lg(

Độ giảm cường độ âm tại N là:

3.7. Kiểm tra, đánh giá.
3.7.1. Đề bài: Phiếu trắc nghiệm – Kiểm tra 30 phút.
• Câu 1: Trên một đường sức điện của điện tích Q ta đặt điện tích thử q lần lượt
tại điểm M và N thì lực điện trường tác dụng lên q lần lượt là 6 N và 2 N. Đặt q
tại H là trung điểm của MN thì lực điện tác dụng lên q là
A. 3,22 N.

B. 4, 25 N.

C. 4, 12 N.

D. 2,28 N.

- 16 -


• Câu 2: Trên một đường sức điện của điện tích Q, cường độ điện trường tại
điểm M và N lần lượt là 400 V/m và 100 V/m. Cường độ điện trường tại điểm
tại H là trung điểm của MN là
A. 312,32 V/m.

B. 120,65 V/m.

C. 177,8 V/m.

D. 255,48 V/m.

• Câu 3: Trên một đường sức điện của điện tích Q ta đặt điện tích thử q lần lượt
tại điểm M và N thì lực điện trường tác dụng lên q lần lượt là F 1 và F2(với
F1 = 9 F2


B. 4,6 F1.

C. 2,2 F1.

D. 1,2 F1.

• Câu 6: Trong không gian xung quanh điện tích Q thì ta đặt điện tích q tại M và
N thì lực điện trường tác dụng lên q đều bằng nhau là F. Khi dịch chuyển q từ M
đến N người ta thấy lực điện tác dụng lên q tăng lên 3 lần (tại H) rồi giảm bằng
F. Dịch chuyển điện tích Q đến M thì lực điện tác dụng lên q khi đặt tại N là
A. 1,225 F1.

B. 4,112 F1.

C. 2,525 F1.

D. 0,375 F1.

• Câu 7: Trong không gian xung quanh điện tích Q thì ta đặt điện tích q tại M và
N thì lực điện trường tác dụng lên q đều bằng nhau là F. Khi dịch chuyển q từ M
đến N người ta thấy lực điện tác dụng lên q tăng lên 4 lần (tại H) rồi giảm bằng
F. Đặt điện tích Q’ tại M. Để cho lực điện tác dụng lên q khi đặt tại N không đổi
thì giá trị Q’ là
A. Q.

B. 3Q.

C. 2Q.


PQ, với P, H, Q thẳng hàng. Lực hấp dẫn mà vật M tác dụng lên m đặt tại H là
A. 3,56. 10-6 N.

B. 5,25. 10-6 N.

C. 6,25. 10-6 N.

D. 1,11, 10-6 N.

• Câu 11: Hai điểm A, B nằm trên cùng một đường thẳng đi qua một nguồn âm
và ở hai phía so với nguồn âm. Biết mức cường độ âm tại A và tại trung điểm
của AB lần lượt là 50 dB và 44 dB. Mức cường độ âm tại B là bao nhiêu?
A. 28 dB.

B. 36 dB.

C. 38 dB.

D. 47 dB.

• Câu 12: Hai điểm A, B nằm trên cùng một đường thẳng đi qua một nguồn âm
và ở một phía so với nguồn âm. Biết mức cường độ âm tại A và tại trung điểm
của AB lần lượt là 50 dB và 44 dB. Mức cường độ âm tại B là bao nhiêu?
A. 28 dB

B. 36 dB

C. 38 dB

D. 47 dB


D. 25, 87 dB.

• Câu 15: Hai M và N nằm ở cùng 1 phía của nguồn âm, trên cùng một phương
truyền âm có LM = 30 dB , LN = 25 dB. Khi dịch chuyển từ M đến N độ biến
thiên thì cường độ âm là
A. tăng 68,38 %.

B. giảm tăng 68,38 %.

C. giảm tăng 31,62 % .

D. tăng 31,62 %.
- 18 -


• Câu 16: Hai M và N nằm ở cùng 1 phía của nguồn âm, trên cùng một phương
truyền âm có LM = 30 dB , LN = 25 dB. Khi dịch chuyển từ M đến N độ biến
thiên khoảng cách đến nguồn âm là
A. tăng 22,17 %.

B. giảm 77,82 %.

C. tăng 77,83 %.

D. giảm 22,17 %.

• Câu 17: Khi dịch chuyển từ M về phía nguồn âm một đoạn 10 m thì cường độ
âm tăng lên 20 dB. Khoảng cách từ M đến nguồn âm là
A. 11,11 m.

4,45. 1016 và 1,15. 1016 hạt. Số hạt phô tôn đến trong một đơn vị diện tích vuông
góc với phương truyền sóng tại H (H là trung điểm MN) trong một đơn vị thời
gian là
A. 2,02. 1016 hạt.

B. 2,98. 1016 hạt

C. 3,12. 1016 hạt.

D. 3,42. 1016 hạt.

3.7.2. Đáp áp học sinh tự chấm bài
1A
6D
11B
16C

2C
7B
12B
17A

3D
8C
13B
18A

4A
9A
14A


12

Số HS đạt trung bình trở lên
Lớp 12B1

Lớp 12B2

90,50%

60,50%

III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Trong khuôn khổ phạm vi nghiên cứu đề tài này, tôi mong muốn giúp cho
học sinh sử dụng thành thạo máy tính Casio nhằm giải quyết nhanh, chính xác
các dạng toán trong chương trình theo yêu cầu của các đề thi THPTQG, rèn
luyện, vận dụng các phương pháp và thủ thuật để học sinh tự chiếm lĩnh tri trức
và phát huy tính độc lập sáng tạo, từ đó có thể suy nghĩ tìm tòi phương pháp
riêng của bản thân.
- 20 -


Đề tài đáp ứng khá tốt cho yêu cầu giải bài trắc nghiệm nhanh, chính xác,
loại bỏ được yếu tố toán học phức tạp, xâu chuỗi các dạng bài tập có cùng dạng,
rèn luyện học sinh thao tác nhanh, tư duy nhanh, nhớ nhanh các công thức đầu
cuối. Đấy là ưu lớn của phương pháp giải bài tập Vật Lý trên máy tính mà cần
phát huy tính sáng tạo của học sinh trước các bài tập trắc nghiệm;
Tuy đề tài này đựợc ứng dụng hiệu quả vào thực tiễn tại trường THPT Lưu
Đình Chất, áp dụng rộng rãi cho đối tượng học sinh đại trà khối 12 (nhất là trong

IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa vật lý 10, 11, 12 chương trình chuẩn và nâng cao – NXB
Giáo dục năm 2008.
2. Sách bài tập vật lý 10, 11, 12 – NXB Giáo dục năm 2008
3. Bài tập Vật Lý sơ cấp tập 1, 2 – tác giả Vũ Thanh Khiết – NXB Giáo dục
năm 1999.
4. Tài liệu giải bài tập bằng máy tính Casio của đồng nghiệp trên toàn quốc
5. Đề thi ĐH – CĐ, THPTQG của Bộ GD& ĐT các năm.
6. Tài nguyên mạng Internet

- 22 -


- 23 -