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 kỳ thi

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).

-2-


F = G Mm
r2

+ Lực hấp dẫn giữa các vật có khối lượng:

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
4π r

nhc
2

4π 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=r 2
Trong đó
a = g R2
+
0
D với A là với gia tốc rơi tự do.
+ a = GMm với A là lực hấp dẫn
-3-

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:
r= a ,r=

a

A

A

1

2

1

,r=
12

a

A

O


2

A1

A21

A2

M

H

N

+ 1
A

1
10

(1)

1

(2)

0,1L
1

3.1.2. Bài tập thí dụ

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

-4-


2

=

1+

F

F1

12

1

F 14,1 N
12

F2

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

19,4 dB.

2
=
1 +
1
L12
100,1L12
10 0,1L 2 10 0,1L1

Nhận xét : Công thức (1) và (2) trên dễ dàng áp dụng với máy tính bỏ túi.

3.2. 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.
3.2.1. Giải pháp
Gọi O là vị trí đặt vật gây ra trường lực (nguồn phát); khoảng cách từ Q
đến M, N, H lận lượt là r1, r2 và r12. Từ công thức lực điện trường ta có
r= a ,r=

a

A

A

1

1

2


1

-

0,1L
10

N

OH

2 = 1 - 1
A
A2
A1
21

2

A2

2

1
10

(2')

0,1L


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

=

F

1 - 1

F
12

F 144N

F
2

12
1

Bài tâp 7: Một nguồn âm (nguồn sáng) đặt tại O thì gây ra cường độ âm (cường độ sáng) lần
lượt tại M, N (M, N, O nằm trên đường thẳng, O ở giữa M, N) là 49 W/m2 và 25 W/m2 . Xác định
cường độ âm gây ra tại H là trung điểm của MN?

có

21 dB.

2
=
1 1
L12
100,1L12
10 0,1L 2 10 0,1L1

3.2.3. Nhận xét quan trọng:
Tổng quát ta có:

2
A

21

= 1
A

2

1
A

2
1


a ,r=

1

2

A1

a

a

,r=

A

12

A2

O

12

+ Xét tại N, ta có:
'

r =r-r
2



r = r2 - r1

ta có:

A2

- 1
1

+ Xét tại H,

A1

12

100,1L'2
2

10

A2

12

2
Đối với mức cường độ sóng âm ta có:

1



1
10

(4')

0,1L
1

3.3.2. Bài tập thí dụ
Bài tâp 9: 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 49 N và 25 N. Dịch vật M về P. Xác định lực hấp dẫn
tác dụng lên m nếu đặt vật m tại Q và H là trung điểm của PQ?

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

1 =
F'

F' 306,25 N

1 - 1
F2

F1

2



F1

36 N
2

2

2 = 1 - 1
F'

F2

F1

F'

144 N
12

12

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?
-7-


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

W

12

m2

Bài tâp 12: Một nguồn âm đặt tại O thì gây ra mức cường độ âm lần lượt tại M, N là 30 dB
và 20 dB. Dịch nguồn lại M. Xác định mức cường độ âm gây ra tại N và H là trung điểm của MN?

Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức (4) và (4’) cho mức cường độ âm và dùng chức năng Solve trên máy tính bỏ
túi ta có

1
0,1L'

10

=
2

1
0,1L

10

-

1


3.4.1. Giải pháp
A1 = ( r2 )2 = n

Từ công thức lực điện trường ta có:
r =r n
r = r1 ( n - 1)
Suy ra: 2 1
a

a

A
2

r1

a

A1
2 =
2 = 2
2 = (
A=
r1 ( n -1)
Suy ra:
r
[r1 ( n -1)]
n -1)2
A= A1
Hay

( n -1)2

W
m2

Áp dụng công thức (5):

3.5. Trên một phương truyền, đại lượng A lần lượt tại điểm M và N là
A1 và A2( với A1 = nA2). Đưa nguồn lại M. Xác định đại lượng A tại H (H là
trung điểm MN).
3.5.1. Giải pháp
Q
O

A 1 = ( r2 )2 = n

Ta có:

A

r
2

1

r = r nMH =

r2 -r1 = r1 ( n -1)

21

2
2
= ( OM 2 = (
4
r1
)2 =
)
r ( n -1)
( n -1)2
MH

A1

2
(6)

4A1
( n - 1)2

3.5.2. Bài tập ví dụ
Bài tâp 15: 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
khi đặt H là trung điểm của MN?

Hướng dẫn giải:
F12 =

= 65,45 N
4F1
( n - 1)2

Dịch nguồn về M thì đại lượng A tại H và N là bao
O
nhiêu?
N
3.6.1. Giải pháp
Nhận xét: Do đặt điện tích q tại M và N thì lực điện
trường tác dụng lên q đều bằng nhau nên M và N nằm trên đường tròn tâm O (là
điểm đặt Q) bán kính OM = ON = R. Điểm H khi đó là trung điểm của MN (H
gần tâm O nhất).
AH =( OM ) 2 =n

A
Ta có: M
Suy ra:

OH=

OM = R

OH

n

n

2 n-1

MH = OM2 - OH2 =R n-1
n
n ; R=


Suy ra:

=A
HM

)2= n

R

HN

n-1

= n A
n -1

(7)

1

Nhận xét:
- Đối với sóng âm thì độ tăng mức cường độ âm tại điểm sau khi dịch
nguồn, ta có:
ΔL= 10lg( I2 ) = 10lg(n -1)
I

(8)

1

Ta có:
Suy ra:

AMN =

2R n -1
n

4(n -1)

n A1
4(n -1)

(7')

Nhận xét:
- Đối với sóng âm thì độ giảm mức cường độ âm tại điểm sau khi dịch
ΔL= 10lg( I2 ) = 10lg(n -1)
I
nguồn, ta có:
1

(8')

- Khi đặt nguồn a’ tại M để cho đại lượng A tại N không đổi, ta có:
a' =4(n -1)

a

(9')


n F
4(n -1) 1

4 10
4 1

40 N
3

4 10 10 N
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

d. Khi đặt nguồn Q’ tại M để lực tĩnh điện tại N không đổi, ta có:
Q' =4(n -1) = 4(4 -1) =3Q'=3Q
Q
n
4
-11-


Bài tâp 16: Một nguồn âm (nguồn sáng) có công suất P đặt tại O thì gây ra cường độ âm


b. Áp dụng công thức (7’) ta có:

n I

4(n -1) 1

3 20 7,5 W
4(3 1)

m2

ΔL= 10lg( I ) = 10lg(n -1)= 3,01 dB
2

I

Độ giảm cường độ âm tại N là:

1

c. Khi đặt nguồn âm công suất P’ tại M để cường độ âm tại H không đổi, ta
có
P' = n -1= 2
P

P'=2P

d. Khi đặt nguồn âm công suất P’ tại M để cường độ âm tại N không đổi,
ta có:

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 F1 và F2(với
F =9F
1
2
). Đưa Q lại M và đặt q tại N thì lực điện trường tác dụng lên q là
A. 0,75 F1.
B. 2,44 F1.
C. 1,54 F1.
D. 0,25 F1.
· Câu 4: Trên một đường sức điện của điện tích Q ta đặt điện tích thử q lần lượt
F1= 8 F2

tại điểm M và N thì lực điện trường tác dụng lên q lần lượt là F1 và F2( với
). Đưa Q lại M và đặt q tại H (H là trung điểm MN). Xác định lực điện trường tác
dụng lên q?

A. 1,2 F1.

B. 2,5 F1.

C. 1,8 F1.

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.

D. 4Q.

· Câu 8: 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. Đặt điện tích Q’ tại M. Để cho lực điện tác dụng lên q khi đặt tại H (H là trung
điểm của MN) không đổi thì giá trị Q’ là
A. Q.

B. 3Q.

C. 2Q.

D. 4Q.
-13-


· Câu 9: Dịch chuyển điện tích q > 0 dọc theo một đường sức điện trường của
điện tích Q thì độ lớn lực điện giảm 36 %. Độ tăng khoảng cách từ Q đến q là

A. 36 %.


· Câu 13: Tại O có nguồn phát âm thanh đẳng hướng với công suất P không đổi.
Một người đi bộ từ A đến M và đến C theo một đường thẳng và lắng nghe âm
thanh từ nguồn O thì nghe thấy cường độ âm tăng từ I đến 3I rồi lại giảm xuống
I. Loại bỏ nguồn âm tại O, đặt tại A nguồn âm có công suất P’ sao cho công suất
âm tại M bằng cường độ âm ban đầu. Tỉ số P’ và P là

2
3
A.3.
B.2.
C. .
D. .
· Câu 14: Hai điểm M và N nằm ở cùng 1 phía của nguồn âm, trên cùng một
phương truyền âm có LM = 30 dB , LN = 10dB. Nếu nguồn âm đó dặt tại M thì
mức cường độ âm tại N khi đó là là
A. 10,96 dB.
C. 15, 45 dB.

B. 20,78 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 % .


B. giảm 0,80 dB.

C. tăng 2,92 dB.

D. tăng 0,80 dB.

· Câu 19: Khi đi từ M đến N dọc theo một phương truyền sóng thì thấy cường
độ âm giảm 100 lần thì khoảng cách từ N đến nguồn âm
A. tăng lên 100 lần.

B. giảm 100 lần.

C. tăng lên 10 lần.

D. giảm 10 lần.

· Câu 20: Một nguồn sáng phát ra ánh sáng có tần số và công suất không đổi.
Tai M và N trên một phương truyền sáng số hạt phô tôn đến trong một đơn vị
diện tích vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian lần lượt
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.
C. 3,12. 1016 hạt.

B. 2,98. 1016 hạt
D. 3,42. 1016 hạt.

3.7.2. Đáp áp học sinh tự chấm bài
1A


thể giải nhanh hầu hầu hết các bài tập cơ bản có cùng quy luật của chương trình
Vật lý THPT nói chung; đồng thời giúp học sinh hoàn thiện kỹ năng phân tích
tổng hơp, kỹ năng xử lý thông tin, kỹ năng bấm máy một cách nhanh chóng.
Việc áp dụng các giải pháp trên đây đã góp phần nâng cao chất lượng giảng
dạy và học tập môn Vật lý (tại trường THPT Lưu Đình Chất), làm cho giờ học
chủ đề trở nên nhẹ nhàng, tạo động lực thúc đẩy học sinh tích cực học tập. Học
sinh thấy hứng thú hơn trong việc học tập vì kiến thức đã được gắn với việc
luyện tập thông qua việc giải bài tập có tính chất thực tế hóa. Bản thân học sinh
có thể phát huy, mở rộng các dạng bài tập khác có cùng quy luật khác có thể giải
nhanh trên máy tính Casio fx 570 ES PLUS. Từ đó kết quả học tập bộ môn được
khả quan hơn.
Số liệu thống kê kết quả học tập chủ đề “Phương pháp giải chủ đề bài
tập tích hợp lực hấp dẫn, lực tĩnh điện, cường độ sóng âm và năng lượng
ánh sáng” của hai lớp thực nghiệm 12B1 và lớp đối chứng 12B2 trong năm học
2017 - 2018, tôi thu được kết quả như sau :
Khối lớp

12

Số HS đạt trung bình trở lên
Lớp 12B1

Lớp 12B2

90,50%

60,50%

III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

pháp giảng dạy, kiểm tra đánh giá, cách ra đề thi, xây dựng ngân hàng phương án
hỏi trắc nghiệm, tự luận của riêng mình để phục vụ giảng dạy và kiểm tra

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 28 tháng 05 năm 2018

Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung
của người khác.
Người viết

Lê Văn Hiếu

-17-


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

-18-