SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐIỆN BIÊN
TÀI LIỆU TỰ CHỌN NÂNG CAO
VẬT LÍ 9
1
Điện Biên Phủ, tháng 10 năm 2008
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐIỆN BIÊN
Nguyễn Thị Oanh
Thái Đình Huyên
TÀI LIỆU TỰ CHỌN NÂNG CAO
VẬT LÍ 6
2
Điện Biên Phủ, tháng 10 năm 2008
CHỦ ĐỀ I
3
ĐO ĐỘ DÀI - ĐO THỂ TÍCH - ĐO THỂ TÍCH CỦA VẬT RẮN KHÔNG
THẤM NƯỚC
I. MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN
1. Đo một đại lượng
- Khái niệm : đo một đại lượng (độ dài, thể tích) là so sánh đại lượng đó với
đại lượng cùng loại được chọn làm đơn vị.
- Đơn vị chính để đo độ dài là mét, kí hiệu là : m.
- Đơn vị chính để đo thể tích là mét khối, kí hiệu là m
3
.
2. Dụng cụ đo
- Dụng cụ thường dùng để đo độ dài là thước mét, thước kẻ, thước dây,
thước cuộn...
- Dụng cụ thường dùng để đo thể tích là bình chia độ, các loại ca đong, các
loại chai lọ, ca, cốc đã biết trước dung tích.
3. Giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất của dụng cụ đo
- Giới hạn đo (GHĐ) là giá trị lớn nhất mà dụng cụ có thể đo trong một lần
+ Đọc và ghi kết quả đo theo vạch chia gần nhất với đầu kia của vật.
- Quy tắc đo thể tích chất lỏng :
+ Ước lượng thể tích cần đo.
+ Chọn bình chia độ có GHĐ và ĐCNN thích hợp.
+ Đặt bình chia độ thẳng đứng.
+ Đặt mắt nhìn ngang với độ cao mực chất lỏng trong bình.
+ Đọc và ghi kết quả đo theo vạch chia gần nhất với mực chất lỏng.
- Quy tắc đo thể tích của vật rắn không thấm nước:
+ Thả chìm vật rắn vào chất lỏng đựng trong bình chia độ. Thể tích của
phần chất lỏng dâng lên bằng thể tích của vật.
+ Khi vật rắn không bỏ lọt bình chia độ thì thả chìm vật đó vào bình tràn.
Thể tích phần chất lỏng tràn ra bằng thể tích của vật.
II. BÀI TẬP
A. Một số dạng bài toán cơ bản
1. Dạng 1: Chọn dụng cụ đo thích hợp với giá trị cần đo
Để giải các bài tập này cần nắm chắc các kiến thức về chọn dụng cụ đo.
* Ví dụ 1: Hãy chọn bình chia độ phù hợp nhất trong các bình chia độ
dưới đây để đo thể tích của một lượng dầu còn gần đầy chai 0,5 lít. Tại sao em
chọn bình đó ?
A. Bình 1000m
l
có vạch chia tới 5m
l
.
B. Bình 500 m
l
có vạch chia tới 5 m
l
.
C. Bình 500m
cụ đo và kết quả đo chia hết cho ĐCNN của dụng cụ đo.
5
* Ví dụ 2: Kết quả đo thể tích trong bản báo cáo kết quả thực hành của một
bạn được ghi như sau:
V
1
= 15,8m
l
V
2
= 16,0m
l
V
3
= 16,2m
l
Hãy cho biết ĐCNN của bình chia độ dùng trong bài thực hành và kết quả
đo thể tích trung bình của bạn đó là bao nhiêu? Hãy giải thích câu trả lời của em ?
Giải
- Chữ số cuối cùng của kết quả đo có giá trị cỡ phần mười m
l
nên ĐCNN
của bình chia độ cũng có giá trị cỡ phần mười m
l
. Các kết quả đo đều phải chia
hết cho ĐCNN. Ba giá trị đo được cùng chia hết cho 0,1m
l
và 0,2 m
l
. Vậy ĐCNN
chỉ điểm gặp nhau của đầu sợi chỉ với sợi chỉ. Đo chiều dài của sợi chỉ (tính từ
đầu sợi chỉ đến vị trí đã đánh dấu) ta được chu vi đường tròn.
- Đo: Học sinh tự làm.
B. Bài tập tự luyện
Bài 1.
Làm thế nào để có thể đo được thể tích của hòn bi ve có đường kính d
<1cm (nghĩa là có thể tích V< 1cm
3
) bằng bình chia độ có GHĐ 100m
l
và ĐCNN
là 2m
.l
Bài 2.
Người ta muốn chứa 20 lít nước bằng các can nhỏ có ghi 1,5 lít.
a) Số trên can có ý nghĩa gì ?
6
b) Phải dùng ít nhất bao nhiêu can ?
Bài 3.
Một học sinh khẳng định rằng : "Nếu có một thước đo độ dài với GHĐ là
1m, thì chỉ một lần dùng thước là biết được chiều dài của sân trường".
a) Theo em học sinh đó phải làm thế nào để thực hiện lời nói của mình.
b) Kết quả thu được theo cách làm đó có chính xác không ? Tại sao ?
Bài 4.
Cho một bình chia độ, một quả trứng (không bỏ lọt bình chia độ), một cái
bát và nước. Hãy nêu hai cách để xác định thể tích của quả trứng.
Bài 5.
Cho một quả bóng bàn, hai vỏ bao diêm, một băng giấy cỡ 3cm x 15cm,
một thước nhựa dài 200cm, chia tới mm. Hãy dùng những dụng cụ nói trên để đo
nguyên chất ở 4
0
C. Biết rằng 1 lít
nước nguyên chất trên có khối lượng 1 kg.
Bài 12.
Một học sinh đo chu vi của chiếc bút chì bằng hai cách sau đây:
a) Dùng chỉ cuốn quanh bút chì một vòng. Rồi dùng thước đo có ĐCNN
1mm để đo độ dài của sợi chỉ. Đó củng chính là chu vi của bút chì.
b) Dùng chỉ cuốn quanh bút chì 10 vòng. Rồi dùng thước đo có ĐCNN
1mm để đo độ dài của sợi chỉ. Sau đó chia cho 10 để có chu vi của bút chì.
Hỏi cách nào chính xác hơn ? Vì sao ?
7
Bài 13.
Có nên dùng bình chia độ có ĐCNN là 5 cm
3
để đo thể tích của một hòn
sỏi cỡ 7cm
3
không ? Tại sao ?
Bài 14.
Kết quả đo độ dài trong một bài báo cáo kết quả thực hành được ghi như
sau :
1
15,1l cm=
2
15,5l cm=
Hãy cho biết ĐCNN của thước đo dùng trong bài thực hành trên.
Bài 15.
II. BÀI TẬP
A. Một số dạng bài toán cơ bản
1. Dạng1: Đọc và ghi kết quả đo
* Lưu ý : (xem lại chủ đề 1)
* Ví dụ 1: Kết quả đo khối lượng trong một bài báo cáo thực hành được ghi
như sau :
m
1
= 755g.
m
2
= 750g.
Hãy cho biết ĐCNN của cân dùng trong bài thực hành.
Giải
Chữ số cuối cùng của kết quả đo có giá trị cỡ hàng đơn vị của gam nên
ĐCNN của bình chia độ cũng có giá trị cỡ hàng đơn vị của gam. Các kết quả đo
đều phải chia hết cho ĐCNN. Hai giá trị đo được cùng chia hết cho 1g và 5g. Vậy
ĐCNN của cân dùng trong bài thực hành là 1g hoặc 5g.
2. Dạng 2: Đo khối lượng
9
Ví dụ 2: Một đĩa cân chứa các quả cân 20g, 10g, 2g và đĩa bên kia chứa
một cái cốc khô và quả cân 5g thì cân thăng bằng.
a) Tính khối lượng cái cốc khô.
b) Làm thế nào để cân 10g bột ngọt trong khi không còn quả cân nào bên
ngoài ?
Giải
a) Khối lượng của cái cốc khô là :
(20+ 10+ 2) - 5 = 27(g)
b) Chuyển quả cân 5g từ đĩa cân có cốc khô sang đĩa cân có các quả cân khi
đó hai đĩa cân chênh lệch là 10g.
Cho một chiếc cân đĩa tiểu li, một quả cân 20g và một số bao diêm chứa
đầy các que diêm có khối lượng rất gần nhau. Hãy xác định khối lượng của một
bao diêm.
Bài 8.
Đặt lên đĩa cân bên phải của một cái cân tiểu li một quả cân 50g, rồi đổ cát
khô lên đĩa cân bên trái cho đến khi cân thăng bằng.
Bỏ quả cân 50g ra, đặt một cốc rỗng lên đĩa cân bên phải thì muốn cân trở
lại thăng bằng cần đặt thêm lên đĩa cân này một quả cân 20g, một quả cân 5g và
một quả cân 2g.
a) Hãy xác định khối lượng của cốc.
b) Muốn đổ 10g bột ngọt từ túi vào cốc thì nên làm thế nào ?
Bài 9.
Một chiếc cân "sai ", chỉ thăng bằng khi một đĩa có quả cân 100g, đĩa bên
kia có quả cân 100g và quả cân 1g. Với bộ quả cân kèm theo, làm thế nào để xác
định khối lượng của một vật bằng chiếc cân này.
CHỦ ĐỀ III
11
LỰC, HAI LỰC CÂN BẰNG - TÌM HIỂU KẾT QUẢ TÁC DỤNG LỰC
TRỌNG LỰC, ĐƠN VỊ LỰC
I. MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN
1. Lực
- Tác dụng đẩy, kéo của vật này lên vật khác gọi là lực.
- Mỗi lực đều có ba yếu tố: Điểm đặt, hướng (phương, chiều), độ lớn.
- Kết quả tác dụng lực : Lực tác dụng lên một vật có thể làm biến đổi
chuyển động của vật hoặc hoặc làm cho vật bị biến dạng.
- Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, có cường độ bằng
nhau, có cùng phương, nhưng có chiều ngược nhau. Nếu hai lực cân bằng tác
dụng vào một vật đang đứng yên thì nó vẫn tiếp tục đứng yên.
- Đo lực bằng lực kế.
2. Trọng lực
Giải
Lực ném của tay người chỉ tác dụng lên hòn sỏi trong thời gian rất ngắn khi
hòn sỏi còn tiếp xúc với tay. Khi hòn sỏi đã rời khỏi tay, thì lực của tay không còn
tác dụng lên hòn sỏi nữa. Lúc này chỉ còn trọng lực tác dụng lên hòn sỏi. Trọng
lực có phương thẳng đứng và chiều từ trên xuống dưới. Chính lực này đã làm thay
đổi chuyển động của hòn sỏi.
2. Dạng 2: Nhận biết hai lực cân bằng
Để giải được dạng bài tập này cần nắm vững thế nào là hai lực cân bằng.
Có thể dùng hai cách sau:
+ Cách 1: Lần lượt tìm hiểu xem chúng có thoả mãn đủ 4 điều kiện :
- Cùng tác dụng lên một vật.
- Cùng cường độ.
- Cùng phương.
- Ngược chiều.
+ Cách 2 : Tìm hiểu xem hai lực tác dụng lên cùng một vật có làm vật đứng
yên hoặc không thay đổi chuyển động không. Nếu có thì đó là hai lực cân bằng.
* Ví dụ 3 : Quyển sách nằm yên trên mặt bàn chịu tác dụng của những lực
nào ? Tại sao nó nằm yên ?
Giải
- Quyển sách chịu tác dụng của lực đẩy của mặt bàn và lực hút của Trái đất
(trọng lực).
- Quyển sách nằm yên là vì hai lực trên là hai lực cân bằng (cùng tác dụng
lên quyển sách và có cường độ bằng nhau nhưng ngược chiều).
B. Bài tập tự luyện
Bài 1.
Treo một vật nặng bằng một sợi dây.
a) Có những lực nào tác dụng lên vật ?
b) Các lực này có phải là các lực cân bằng không ? Tại sao ?
Bài 2.
a) Tại sao khi được treo vào một sợi dây thì vật có thể đứng yên.
14
TRỌNG LƯỢNG VÀ KHỐI LƯỢNG
I. MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN
1. Lực đàn hồi
+ Biến dạng đàn hồi : khi bị lực kéo (ví dụ lực kéo của các quả nặng treo
vào đầu của lò xo được treo trên giá) tác dụng vào thì lò xo bị biến dạng, chiều
dài của nó tăng lên. Khi bỏ lực kéo đi (bỏ các quả nặng đi) thì chiều dài của lò xo
trở lại bằng chiều dài ban đầu của nó. Lò xo lại có hình dạng ban đầu.
Biến dạng của lò xo có đặc điểm như trên gọi là biến dạng đàn hồi, lò xo
được gọi là vật đàn hồi.
+ Lực lò xo tác dụng vào quả nặng khi treo vào lò xo gọi là lực đàn hồi.
+ Độ biến dạng của lò xo càng lớn thì cường độ của lực đàn hồi càng lớn.
* Chú ý:
- Nếu kéo lò xo bằng một lực quá mạnh thì lò xo bị mất tính đàn hồi. khi
đó nếu thôi không kéo lò xo nữa thì chiều dài của lò xo không thể trở lại bằng
chiều dài ban đầu của nó.
- Tính đàn hồi của lò xo phụ thuộc vào vật liệu làm lò xo. Thép và đồng
thau đàn hồi rất tốt nên thường được dùng để làm lò xo.
- Không phải chỉ lò xo mới có tính đàn hồi, rất nhiều vật khác cũng có tính
đàn hồi. Ví dụ : Khi đặt một quả nặng lên mặt bàn, thì mặt bàn bị biến dạng và tác
dụng lực đàn hồi lên quả nặng. Chính lực này cân bằng với trọng lực tác dụng lên
quả nặng làm cho quả nặng đứng yên trên mặt bàn.
2. Phép đo lực
- Dụng cụ để đo lực là lực kế. Lực kế thường dùng là lực kế lò xo. GHĐ
của lực kế lò xo là giá trị lớn nhất ghi trên bảng chia vạch của lực kế, ĐCNN của
lực kế lò xo là giá trị ứng với hai vạch liên tiếp trên bảng chia vạch.
- Cách dùng lực kế lò xo để đo lực. Để đo lực bằng lực kế lò xo cần theo
quy trình sau:
+ Ước lượng cường độ lực phải đo để chọn lực kế thích hợp. Phải chọn lực
kế có GHĐ lớn hơn cường độ lực cần đo.
Khối lượng của một vật chỉ
lượng chất tạo thành vật đó
Trọng lượng của một vật
chỉ cường độ của trọng
lực tác dụng lên vật đó
2. Kí hiệu m P
3. Đơn vị kilôgam Niutơn
4. Dụng cụ đo Cân Lực kế
5. Đặc điểm
Có độ lớn không phụ thuộc vào
vị trí vật trên Trái đất
Có độ lớn phụ thuộc vào
vị trí của vật trên Trái đất
II. BÀI TẬP
A. Một số dạng bài toán cơ bản
1. Dạng 1: Tính trọng lượng của một vật khi biết khối lượng của nó và ngược lại
Để giải dạng bài tập này ta cần vận dụng công thức về mối quan hệ giữa khối
lượng và trọng lượng.
Ví dụ 1:
a) Một vật có khối lượng là 50kg thì trọng lượng của vật là bao nhiêu ?
b) Một vật có khối lượng là 10N thì khối lượng là bao nhiêu?
Giải
a) Trọng lượng của vật đó là:
P = 10.m = 50.10 = 500(N)
b) Khối lượng của vật là: m =
10
P
=
10
1( )
∆
vào lực kéo F theo
hướng dẫn sau:
Hướng dẫn :
Vẽ một mạng lưới các ô vuông.
Mỗi cạnh nằm ngang của một ô vuông ứng
với cường độ của lực kéo 1N.
Mỗi cạnh thẳng đứng của một ô vuông ứng
với độ dãn là 0,5 cm.
Ví dụ : Ứng với lực kéo F = 3N thì độ
dãn của lò xo là
1,5cm∆ =
, ta sẽ chấm một
điểm trên mạng lưới, nằm ở đỉnh của một
hình vuông có cạnh nằm ngang dài bằng 3
cạnh của ô vuông con (ứng với 3N) và có
cạnh thẳng đứng cũng dài bằng 3 cạnh của
ô vuông con (ứng với 1,5cm). Điểm này là
một điểm của đồ thị. Tiếp tục vẽ các điểm
khác. Nối các điểm với nhau ta được đồ thị
cần vẽ.
cmGiải
Trước hết phải lập bảng các giá trị của
∆
theo F:
F(N) 1 2 3 4 5 6
( )cm∆
gắn cố định vào giá thí nghiệm.
Bài 4.
Dùng hai dây cao su để treo một
quả nặng như ở hình bên. Quả nặng
đứng yên. Hai lực của hai dây cao su
tác dụng lên quả nặng có phải là hai
lực cân bằng không ?
Bài 5.
Một học sinh muốn chế tạo một lực kế bằng lò xo xoắn dài. Biết khi treo
một quả cân 200g vào lò xo thì lò xo dài thêm ra 4cm và độ dài thêm ra của lò xo
tỉ lệ với cường độ lực kéo. Hỏi để lực kế này có GHĐ là 5N và ĐCNN là 0,1 N thì
bảng chia độ của lực kế phải có bao nhiêu vạch và mỗi vạch cách nhau bao nhiêu
cm.
Bài 6.
18
1 2 3 4 5 6(N)
1
0,5
2
1,5
Tại sao khi đo trọng lượng của một vật ta phải cầm lực kế sao cho lò xo ở
tư thế thẳng đứng ?
Bài 7.
Một vật A có khối lượng là 10kg. Hãy cho biết khối lượng của vật B biết
rằng trọng lượng của B bằng
2
5
trọng lượng của A.
5
10
19
cm
I. MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN
1. Khối lượng riêng
- Khối lượng riêng của một chất được xác định bằng khối lượng của một
đơn vị thể tích (1m
3
) chất đó.
- Đơn vị của khối lượng riêng là ki lô gam trên mét khối (kg/m
3
).
- Công thức tính khối lượng riêng :
Trong đó : D là khối lượng riêng (kg/m
3
).
m là khối lượng (kg).
V là thể tích (m
3
).
2. Trọng lượng riêng
- Trọng lượng riêng của một chất được xác định bằng trọng lượng của một
đơn vị thể tích (1m
3
) của chất đó.
- Đơn vị của trọng lượng riêng là Niutơn trên mét khối (N/m
3
m = 600g =0,6 kg
D=?
Lời giải
Khối lượng riêng của vật đó là :
0,6
1111
0,00054
m
D
V
= = ≈
(kg/m
3
)
* Chú ý : Đối với bài tập này ta cần lưu ý cách đổi đơn vị : 1
l
= 1dm
3
.
20
m
D
V
=
P
d
V
=
Bài 1.
Có một can nước mắm nguyên chất và một can nước mắm bị pha nước lã.
Hãy vận dụng những kiến thức đã học để xây dựng phương án thực nghiệm phát
hiện ra can nước mắm bị pha. Biết rằng nước mắm pha nước lã có khối lượng
riêng nhỏ hơn nước mắm nguyên chất.
Bài 2.
Bỏ một khối kim loại hình trụ vào một bình chia độ đựng nước. Nước
trong bình dâng lên thêm 10m
l
. Tính trọng lượng riêng của kim loại, biết khối
lượng của khối lim loại đó là 80g.
Bài 3.
Một bạn định đo khối lượng riêng D của ngô theo phương pháp sau:
a) Đong một ca ngô đầy ngang miệng rồi đo khối lượng m của ngô.
b) Sau đó đổ ngô ra, đổ đầy nước vào ca, rồi đo thể tích V của nước bằng
bình chia độ.
c) Cuối cùng tính D theo công thức :
m
D
V
=
Hỏi phương pháp này có chính xác không ? Tại sao ?
Bài 4.
Trong khi làm bài thực hành xác định khối lượng riêng của sỏi, một học
sinh đã thu được kết quả sau đây :
Lần đo
Khối
lượng của
sỏi
Thể tích nước trong
=.........
3 m
3
= 85g 50cm
3
81 cm
3
V
3
=........ D
3
=.........
D
tb
=..........................
Hãy tính thể tích và khối lượng riêng của sỏi trong 3 lần đo để điền vào
bảng rồi tính giá trị trung bình của khối lượng riêng của sỏi.
Bài 5.
Biết 10dm
3
cát có khối lượng là 15kg.
a) Tính thể tích của 1 tấn cát.
b) Tính trọng lượng của một đống cát 3m
3
.
Bài 6.
Một hộp sữa Ông Thọ có khối lượng 397g và có thể tích 320 cm
3
. Hãy tính
khối lượng riêng của sữa trong hộp theo đơn vị kg/m
C thì thể tích của rượu tăng thêm
1
1000
thể tích của nó ở 0
0
C.
Bài 11.
Hãy lập phương án xác định khối lượng riêng của một hòn đá với các dụng
cụ sau :
- Cân và các quả cân.
- Bình chia độ có kích thước nhỏ hơn hòn đá.
- Bình tràn có kích thước lớn hơn hòn đá.
- Chậu đựng nước.
- Nước.
Bài 12.
22
Hãy xác định trọng lượng của hai bồn xăng. Biết bồn thứ nhất chứa 1200
l
xăng, bồn thứ hai chứa bằng một nửa của bồn thứ nhất, khối lượng riêng của xăng
là 700kg/m
3
.
Bài 13.
Biết 800g rượu có thể tích là 1
l
.
a) Hãy tính khối lượng riêng của rượu.
b) Bao nhiêu lít nước sẽ có khối lượng bằng khối lượng của rượu trên.
Bài 14.
l
là chiều dài của mặt phẳng nghiêng
h là chiều cao của mặt phẳng nghiêng
p là trọng lượng của vật
F là lực kéo vật lên bằng mặt phẳng nghiêng
II. BÀI TẬP
A. Một số dạng bài toán cơ bản
1. Dạng 1: Sử dụng máy cơ đơn giản
Ví dụ 1: Để kéo trực tiếp một thùng nước có khối lượng 25kg từ dưới giếng
lên, người ta phải dùng lực nào trong số các lực sau đây :
A. F< 25N B. F= 25N C. 25N < F < 250N D. F= 250N
Câu trả lời đúng là câu D.
2. Dạng 2: Sử dụng mặt phẳng nghiêng hợp lý
Để giải các bài tập loại này thường cần nhận biết:
- Trọng lượng của vật.
- Lực tác dụng để kéo vật trên mặt phẳng nghiêng nhỏ hơn trọng lượng của
vật.
- Kê mặt phẳng nghiêng càng nghiêng ít so với phương nằm ngang thì lực
cần dùng để kéo vật lên càng nhỏ.
Ví dụ 2 : Tại sao dốc càng thoải thoải thì đi lên dốc càng dễ hơn.
Trả lời
P
F
h
l
24
l
h
=
P
A B.
C.
Bài 2.
Lực nâng của hai tay một bạn học sinh chỉ có thể có cường độ lớn nhất là
450N. Hỏi học sinh này có thể nhấc lên vai một vật có khối lượng 50kg được
không ? Tại sao ?
Bài 3.
1m
0,5m
2m
25
1m
0,6m
2m
0,3m
0,5m
D.
l
h
=
P
F
l
h
=
P
F
l
h
=