SKKN Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hiệu quả qua hệ thống các bài toán về phương án thí nghiệm

SKKN Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hiệu quả qua hệ thống các bài toán về phương án thí nghiệm

Thưa các đồng chí và các em, từ lâu việc tìm kiếm, phát hiện, và bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý đã trở thành quan trọng với tất cả chúng ta. “Hiền tài là nguyên khí quốc gia” vậy ta phải làm thế nào để tìm ra được những tài năng khi các em đang ngồi trên ghế nhà trường. Hàng năm công việc tổ chức các cuộc thi học sinh giỏi các cấp cũng lại là việc quan trọng không thể thiếu trong hoạt động của các cơ quan giáo dục từ cấp trường, Huyện, Sở, cho tới cấp Bộ. Theo sự phát triển của khoa học công nghệ nước nhà, đặc biệt là ngành khoa học vật lý, nước ta cần rất nhiều những nhà vật lý có đủ trình độ năng lực có thể góp sức vào công cuộc chuyển biến của đất nước.

 Việc đổi mới chương trình đào tạo cũng làm thay đổi yêu cầu của việc tuyển chọn học sinh giỏi, nên một yêu cầu cấp thiết là quá trình phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi cũng cần phải thay đổi cho phù hợp. Nhiều đồng nghiệp cho rằng cứ cho các em học tốt chương trình nâng cao là có thể đáp ứng được yêu cầu của đề thi học sinh giỏi, nhưng quả thực không phải như vậy. Đề thi học sinh giỏi yêu cầu thí sinh phải nắm chắc kiến thức căn bản và phải triển khai tốt những kiến thức ấy trong những bài toán cụ thể, nên thí sinh cần phải có đủ kĩ năng cũng như khả năng ứng biến, phát hiện hiện tượng vật lý trong bài .Như vậy các em cần có thời gian được ôn luyện kĩ lưỡng và cần phải được chuẩn bị tốt cả về mặt kiến thức lẫn kĩ năng.

Phần bài tập thực hành là phần bài tập khó thường chiếm một phần điểm trong các đề thi học sinh giỏi, cũng là phần có số dạng bài và phương pháp giải phong phú. Mặt khác các bài tập thí nghiệm thực hành luôn gây nhiều hứng thú, gắn với hiện tượng thực tế và đôi khi là những vấn đề khó giải quyết của các em.

 Hiểu được tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, bản thân đã quyết tâm xây dựng cho mình các chuyên đề hay, tích lũy các bài tập hay, mới lạ đặc biệt là đi sâu nghiên cứu các bài tập về phương án thực hành thí nghiệm, kết quả trong quá trình dạy đội tuyển, mặc dù nhiều bài rất khó song các em học sinh luôn thấy vui và hứng thú khi tiếp cận vấn đề và tôi đã thành công trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trong nhiều năm mình phụ trách. Do vậy tôi đã đưa vào sáng kiến nghiệm của mình mong được chia sẽ với đồng nghiệp. Sáng kiến có tên “Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hiệu quả qua hệ thống các bài toán về phương án thí nghiệm”

 

doc 21 trang thuychi01 6387
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "SKKN Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hiệu quả qua hệ thống các bài toán về phương án thí nghiệm", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1. MỞ ĐẦU
1.1 Lý do chọn đề tài
	Thưa các đồng chí và các em, từ lâu việc tìm kiếm, phát hiện, và bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý đã trở thành quan trọng với tất cả chúng ta. “Hiền tài là nguyên khí quốc gia” vậy ta phải làm thế nào để tìm ra được những tài năng khi các em đang ngồi trên ghế nhà trường. Hàng năm công việc tổ chức các cuộc thi học sinh giỏi các cấp cũng lại là việc quan trọng không thể thiếu trong hoạt động của các cơ quan giáo dục từ cấp trường, Huyện, Sở, cho tới cấp Bộ... Theo sự phát triển của khoa học công nghệ nước nhà, đặc biệt là ngành khoa học vật lý, nước ta cần rất nhiều những nhà vật lý có đủ trình độ năng lực có thể góp sức vào công cuộc chuyển biến của đất nước. 
 Việc đổi mới chương trình đào tạo cũng làm thay đổi yêu cầu của việc tuyển chọn học sinh giỏi, nên một yêu cầu cấp thiết là quá trình phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi cũng cần phải thay đổi cho phù hợp. Nhiều đồng nghiệp cho rằng cứ cho các em học tốt chương trình nâng cao là có thể đáp ứng được yêu cầu của đề thi học sinh giỏi, nhưng quả thực không phải như vậy. Đề thi học sinh giỏi yêu cầu thí sinh phải nắm chắc kiến thức căn bản và phải triển khai tốt những kiến thức ấy trong những bài toán cụ thể, nên thí sinh cần phải có đủ kĩ năng cũng như khả năng ứng biến, phát hiện hiện tượng vật lý trong bài .Như vậy các em cần có thời gian được ôn luyện kĩ lưỡng và cần phải được chuẩn bị tốt cả về mặt kiến thức lẫn kĩ năng. 
Phần bài tập thực hành là phần bài tập khó thường chiếm một phần điểm trong các đề thi học sinh giỏi, cũng là phần có số dạng bài và phương pháp giải phong phú. Mặt khác các bài tập thí nghiệm thực hành luôn gây nhiều hứng thú, gắn với hiện tượng thực tế và đôi khi là những vấn đề khó giải quyết của các em. 
	Hiểu được tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, bản thân đã quyết tâm xây dựng cho mình các chuyên đề hay, tích lũy các bài tập hay, mới lạ đặc biệt là đi sâu nghiên cứu các bài tập về phương án thực hành thí nghiệm, kết quả trong quá trình dạy đội tuyển, mặc dù nhiều bài rất khó song các em học sinh luôn thấy vui và hứng thú khi tiếp cận vấn đề và tôi đã thành công trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trong nhiều năm mình phụ trách. Do vậy tôi đã đưa vào sáng kiến nghiệm của mình mong được chia sẽ với đồng nghiệp. Sáng kiến có tên “Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hiệu quả qua hệ thống các bài toán về phương án thí nghiệm”
Sáng kiến kinh nghiệm tập trung cung cấp kiến thức trọng tâm và đưa một số dạng bài tập thí nghiệm cụ thể có thể giúp đồng nghiệp và các em trong mức độ nào đó với hy vọng việc ôn thi học sinh giỏi không còn là quá khó với các đồng nghiệp nữa. 
1.2. Mục đích nghiên cứu
	Xây dựng phương pháp ôn thi học sinh giỏi. Cung cấp kiến thức và phương pháp giải các bài tập liên quan tới phần thí nghiệm thực hành.
	Với mục đích trên sáng kiến tập trung nhiệm vụ cung cấp một số kiến thức về nghiệm thực hành cơ bản và nâng cao và phương pháp giải các bài toán về thí nghiệm thực hành không được nhắc tới trong chương trình học, tìm ra giải pháp luyện thi học sinhh giỏi ở một phần kiến thức khó có trong các đề thi.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
	Xây dựng các phương pháp tiến hành làm các bài thí nghiệm và phương án thực hành vật lí trong quá trình dạy ở các đội tuyển vật lý
1.4 Phương pháp nghiên cứu
Tổng hợp, vận dụng những kiến thức thí nghiệm thực hành cơ bản và nâng cao đã học để giải quyết các dạng bài tập liên quan đến các bài toán về thí nghiệm thực hành vật lí.
2. NỘI DUNG
2.1 Cơ sở lí luận
 2.1.1. Phép đo các đại lượng Vật Lý 
 a, Định nghĩa:
 - Phép đo một đại lượng vật lý là phép so sánh nó với đại lượng cùng loại được quy ước làm đơn vị.
 b, Phân loại:
 	- Phép so sánh trực tiếp nhờ dụng cụ đo gọi là phép đo trực tiếp.
 	- Phép xác định một đại lượng vật lý thông qua một công thức liên hệ với các đại lượng đo trực tiếp gọi là phép đo gián tiếp.
 2.1.2. Sai số phép đo:
 a, Sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên:
 	- Sai số hệ thống là loại sai số có tính quy luật ổn định. VD: dùng thước có độ chia nhỏ nhất là 1 mm thì sẽ có sai số dụng cụ là 0,5 mm (vì nếu đo một vật có độ dài thực là 12,7 mm chẳn hạn thì sẽ không thể đọc được phần lẻ trên thước đo).
	- Sai số ngẫu nhiên là loại sai số do các tác động ngẫu nhiên gây nên.
 VD: người bấm đồng hồ để đo thời gian sớm hay muộn một tí sẽ gây nên sai số.
 b, Giá trị trung bình:
 	- Giá trị TB khi đo nhiều lần một đại lượng A cho bởi công thức: 
và được coi là giá trị gần nhất với giá trị thực của đại lượng A.
 c, Cách xác định sai số của phép đo:
 * Sai số tuyệt đối ứng với mỗi lần đo:
 ΔA1 = ‌| – A1| ; ΔA2 = ‌| – A2| ; ΔAn = ‌| – An| 
 * Sai số ngẫu nhiên (cũng là sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo):
 * Sai số dụng cụ ΔA’:
 	- Có thể lấy bằng một nửa độ chia nhỏ nhất trên dụng cụ. 
- Trường hợp công thức xác định đại lượng đo gián tiếp tương đối phức tạp và dụng cụ đo có độ chính xác cao (đồng hồ thời gian, ampe kế hiện số) thì có thể bỏ qua sai số dụng cụ.
 d, Sai số tỉ đối:
- Là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị TB. Sai số tỉ đối càng nhỏ thì phép đo càng chính xác.
 - Công thức: 
 e, Cách xác định sai số của phép đo gián tiếp:
	- Giả sử A là đại lượng đo gián tiếp thông qua các đại lượng X, Y ,Z được đo trực tiếp thì:	
▪ A = X + Y – Z → ΔA = ΔX + ΔY +ΔZ
▪ A = → δA = δX + δY + δZ hoặc 
▪ A = Xn → δA = n.δX 
▪ → δA = 
2.1.3 Chữ số có nghĩa:
Định nghĩa: Chữ số có nghĩa là những chữ số (kể cả chữ số 0) tính từ trái sang phải kể từ chữ số khác không đầu tiên. 
Giả sử sai số tuyệt đối hoặc tương đối của một đại lượng A nào đó nhận một trong các giá trị sau: 
+ 0,97: ® có 2 chữ số có nghĩa
+ 0,0097: ® có 2 chữ số có nghĩa
+ 2,015: ® có 4 chữ số có nghĩa (phải tính cả chữ số 0 đằng sau)
+ 0,0669: ® có 3 chữ số có nghĩa (chữ số lặp lại cũng phải tính)	
+ 9,0609: ® có 5 chữ số có nghĩa	
2.1.4 Cách viết kết quả đo:
 - Kết quả đo đại lượng A được viết dưới dạng: 
 Trong đó: gọi là sai số tuyệt đối của phép đo A và được lấy tối đa đến hai chữ số có nghĩa.
 ▪ được viết đến bậc thập phân tương ứng với ΔA.
 VD: một phép đo độ dài quãng đường s cho giá trị trung bìnhvới sai số phép đo tính được là thì kết quả đo được viết (vớilấy đến một chữ số có nghĩa) là: 
 s = 1,368 ± 0,003 (m)
2.2 Thực trạng của vấn đề.
- Việc ôn thi học sinh giỏi vật lý là cần thiết, để đạt được hiệu quả cao trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi thì phần bài tập về thí nghiệm thực hành hay và khó không thể thiếu trong qúa trình dạy học sinh đội tuyển.	
2.3. Các giải pháp đã sử dụng
- Tìm hiểu các yêu cầu đổi mới trong phương pháp luyện thi học sinh giỏi.
 - Nêu và phân tích được vai trò của thí nghiệm thực hành, làm bài tập về thí nghiệm thực hành trong dạy và học.
 - Nêu lý thuyết chung liên quan tới thí nghiệm thực hành trong trường THPT.
- Nêu được bài và dạng bài về thí nghiệm, phương án thí nghiệm thực hành của bậc học.
- Giải quyết thành công các khâu của quá trình giải một bài toán thí nghiệm thực hành vật lý.
	Sau đây là các dạng bài tập tôi đã từng cho học sinh khai thác, mong được chia sé với đồng nghiệp.
 2.3.1. Dạng : Bài toán về sai số và cách tính sai số.
Bài toán 1:
1. Dùng một đồng hồ đo thời gian có độ chia nhỏ nhất là 0,001 s để đo n lần thời gian rơi tự do của một vật bắt đầu rơi từ A đến B, ta được bảng kết quả bên:
n
t
1
0,398
2
0,399
3
0,408
4
0,410
5
0,406
6
0,405
7
0,402
Trung bình
Hãy tính thời gian rơi TB, sai số ngẫu nhiên, sai số dụng cụ và sai số phép đo thời gian? Viết kết quả đo thời gian? Phép đo này là trực tiếp hay gián tiếp? Nếu chỉ đo 3 lần thì kết quả đo là bao nhiêu?
2. Dùng một thước đo có độ chia nhỏ nhất là 1 mm để đo 5 lần khoảng cách giữa hai điểm A và B nói trên thì đều cho một kết quả như nhau là s = 789 mm. Tính sai số phép đo này và viết kết quả đo?
3. Biết CT tính vận tốc tại B và CT tính gia tốc rơi tự do là: và . Dựa vào các kết quả đo ở trên và các quy tắc tính sai số đại lượng đo gián tiếp, hãy tính và viết kết quả cuối cùng của v, g?
HƯỚNG DẪN
Ý nghĩa các kí hiệu:
▪ n: lần đo	
▪ t: thời gian đo được
▪ Δti: sai số tuyệt đối ứng với mỗi lần đo	
▪ Δt’: sai số dụng cụ
n
t (s)
Δti
Δt’
1
0,398
0,006
2
0,399
0,005
3
0,408
0,004
4
0,410
0,006
5
0,406
0,002
6
0,405
0,001
7
0,402
0,002
TB
0,404
0,004
0,0005
Ta có:	▪ Thời gian rơi TB: 
	▪ Sai số ngẫu nhiên: 
	▪ Sai số dụng cụ: Δt’ = 0,0005 s
	▪ Sai số phép đo thời gian: 
	▪ KQ đo thời gian: 
	▪ Đây là phép đo trực tiếp từ dụng cụ (đồng hồ).
*Chú ý : Nếu chỉ đo 3 lần (n = 1 → 3) thì kết quả đo phải lấy sai số cực đại (của n = 1 → 3): 
	t = 0,404 ± 0,006
2. Cả 5 lần đo (lớn hơn 3 nên có thể coi là tương đối chính xác) đều có cùng một kết quả thì sai số của phép đo được đánh giá bằng sai số của dụng cụ (Δs = 0,5 mm). 
Do đó, kết quả đo là: s = 789 ± 0,5 mm
3. Từ CT: suy ra:	▪ δv = δs + δt ó 
	▪ m/s
	Mặt khác, từ CT: suy ra: m/s
 Vậy: m/s
Tương tự, từ CT: suy ra:	▪ δg = δs + 2δt ó 
	▪ m/s2
	Mặt khác, từ CT: suy ra: 
Vậy: m/s2
Bài toán 2:
Dùng đồng hồ bấm giây có thang chia nhỏ nhất là 0,01s để đo chu kỳ (T) dao động của một con lắc. Kết quả 5 lần đo thời gian của một dao động toàn phần như sau: 3,00s; 3,20s; 3,00s; 3,20s; 3,00s (Ta có bảng sau) 
Lần đo
1
2
3
4
5
T (s)
3,00
3,20
3,00
3,20
3,00
Tìm chu kì T ?
HƯỚNG DẪN
 Giá trị trung bình: 
Sai số tuyệt đối: 
 Kết quả: T = 3,08 ± 0,101(s)
*Chú ý: Lỗi các em hay mắc phải là quên cộng sai số dụng cụ 
*Vấn đề phát sinh: thường thì người ta ko đo một dao động toàn phần để xác định chu kỳ vì thời gian 1 chu kỳ khá ngắn. Để tăng độ chính xác phép đo thì người ta đo một lần cỡ 10 dao động toàn phần rồi từ đó tính chu kỳ dao động. Vấn đề là sai số giờ tính thế nào ta? Mục sau sẽ giúp các bạn giải quyết tình huống này. 
Bài toán 3: Một học sinh đo gia tốc trọng trường tại vị trí đia lí nơi trường đặt địa điểm bằng thực nghiệm theo công thức Trong thí nghiệm của mình học sinh này đã dùng con lắc có độ dài l = ( và đo được chu kì . Hãy tính gia tốc trọng trường .
HƯỚNG DẪN
Từ công thức 
Và 
Thay số ta được: 
Vậy 
Bài toán 4:
Đo tốc độ truyền sóng trên sợi dây đàn hồi bằng cách bố trí thí nghiệm sao cho có sóng dừng trên sợi dây. Tần số sóng hiển thị trên máy phát tần f = 1000Hz ± 1Hz. Đo khoảng cách giữa 3 nút sóng liên tiếp cho kết quả: d = 20cm ± 0,1cm. Kết quả đo vận tốc v là ?
HƯỚNG DẪN
Bước sóng l = d = 20cm ± 0,1cm
 cm/s
 =0,6%
Kết quả: v = 20.000 ± 120 (cm/s) 
Bài toán 5:
Dùng thí nghiệm giao thoa khe Young để đo bước sóng của một bức xạ đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe sáng S1S2 đã được nhà sản xuất cho sẵn a = 2mm ± 1%. Kết quả đo khoảng cách từ màn quan sát đến mặt phẳng chưa hai khe là D = 2m ± 3%. Đo khoảng cách giữa 20 vân sáng liên tiếp là L = 9,5mm ± 2%. Kết quả đo bước sóng l = ?
HƯỚNG DẪN
Khoảng cách giữa 20 vân sáng liên tiếp là 19 khoảng vân: L = 19i Þ i = L/19
Giá trị trung bình của i: . 
Bước sóng trung bình: 
Sai số tương đối của bước sóng: = 6%
với = 
Sai số tuyệt đối của bước sóng: =6%.0,5=0,03(
Kết quả: l = 0,5µm ± 6% hoặc l = 0,5µm ± 0,03 µm
Bài toán 6: Để xác định chiết suất của một lăng kính P có tiết diện thẳng là tam giác ABC người ta chiếu vào mặt bên AB một tia sáng đơn sắc nằm trong mặt phẳng tiết diện thẳng của lăng kính sao cho tia khúc xạ tới mặt bên AC và ló ra khỏi lăng kính ở mặt bên AC. Người ta đo góc chiết quang A và góc lệch cực tiểu Dm của tia sáng đơn sắc đó, kết quả đo như sau: và .
Tính chiết suất n của lăng kính đối với ánh sáng đơn sắc trên và sai số tương đối của phép đo chiết suất này.
HƯỚNG DẪN
 Khi có góc lệch cực tiểu thì : 
+ Với 
+ Lấy vi phân (1) ta có:
+ Lấy (2) chia (1) ta được: 
+ Sai số tương đối: 
Thay số ta được: 
Vậy 
2.3.2.Dạng : Thiết kế phương án thí nghiệm 
Bài toán 1:
Cho các dụng cụ sau:
Một mặt phẳng nghiêng.
Một mẫu gỗ có khối lượng m đã biết.
Một thước đo có độ chia tới mm.
Một động hồ bấm giây.
Hãy đề xuất một phương án để có thể xác định được nhiệt lượng tỏa ra khi khối gỗ trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng.
Yêu cầu:
 - Nêu cơ sở lí thuyết và xây dựng các công thức cần thiết.
- Vẽ sơ đồ bố trí thí nghiệm, trình bày các bước tiến hành, đo đac và tính toán
HƯỚNG DẪN:
Cơ sở lí thuyết để tiến hành :
Nhiệt lượng tỏa ra đúng bằng phần cơ năng đã mất khi vật trượt đến chân mặt nghiêng.
Gọi h là chiều cao của mặt nghiêng, l là chiều dài của mặt nghiêng.
Chọn mốc thế năng tại chân mặt nghiêng.
h
l
Vận tốc ban đầu bằng 0.
Vận tốc tại chân mặt nghiêng là v
Với 
Cách tiến hành:
-Thả cho vật trượt xuống không vận tốc đầu từ đỉnh mặt nghiêng đến chân mặt nghiêng. Đồng thời bấm đồng hồ đo thời gian t vật chuyển động từ đỉnh tới chân mặt phẳng nghiêng.
- Đo chiều cao h của mặt phẳng nghiêng.
- Đo chiều dài l của mặt phẳng nghiêng.
Thay vào công thức trên xác định được Q.
Bài toán 2:
Thiết kế phương án thí nghiệm để xác định khối lượng của viên bi. Cho các dụng cụ sau đây: Hai viên bi( một trong hai viên đã biết khối lượng), bột dẻo, giá thí nghiệm, thước đo độ, hai sợi dây cùng chiều dài.
HƯỚNG DẪN:
- Buộc một viên bi có khối lượng m1 vào một sợi dây dài l , kéo lệch nó đi một góc đo bằng thước đo góc và buông ra. Tại điểm thấp nhất của quỹ đạo chuyển động của viên bi m1 chúng ta treo viên bi chưa biết khối lượng m2 có gắn một mẩu bột dẻo khối lượng rất nhỏ.
- Khi chuyển động của viên bi khối lượng m1 va chạm vào viên bi khối lượng m2 do có bột dẻo nên va cham của các viên bi là va chạm mềm, sau đó chúng dính vào nhau nghiêng đi một góc bằng theo định luật bảo toàn động lượng: (1)
- Ta tìm được vận tốc của viên bi đã biết khối lượng vào lúc va chạm từ định luật bảo toàn cơ năng
- Vì khối lượng rất nhỏ nên có thể bỏ qua. Tương tự ta tìm được 
Thay vàvào (1) ta tìm được:
Bài toán 3:
Cho các dụng cụ sau:
- Một ống thủy tinh hình chữ U.
- Một thước có độ chia nhỏ nhất đến mm.
- Một lọ nước. (Đã biết trước khối lượng riêng của nước)
- Một lọ dầu.
Hãy trình bày và giải thích một phương án thí nghiệm để xác định gần đúng khối lượng riêng của dầu
HƯỚNG DẪN:
- Để ống chữ U thẳng đứng.
- Đổ nước vào ống chữ U.
- Đổ thêm dầu vào một nhánh chữ U. Mặt thoáng của hai nhánh sẽ chênh lệch, bên dầu sẽ có mặt thoáng cao hơn.
- Lập biểu thức tính áp suất thủy tĩnh:
	+ Tại điểm A(mặt phân cách giữa dầu và nước): 
	+ Tại điểm B (cùng độ cao ở nhánh bên kia ): 
- Vì suy ra 
- Đo biết sẽ tính được khối lượng riêng của dầu
Bài toán 4:
Để đo gia tốc trọng trường tại một vị trí trên mặt đất với các dụng cụ gồm: một lò xo nhẹ, thước đo chiều dài, đồng hồ bấm giây, một số vật nhỏ.
a. Trình bày cơ sở lý thuyết của cách đo.
b. Nêu sơ lược các bước thực hiện.
HƯỚNG DẪN:
a. Cơ sở lý thuyết :
- Ở con lắc lò xo treo thẳng đứng (1)
- Khi cân bằng lò xo dãn (2)
- Từ (1) và (2) suy ra (3)
b.- Đo chiều dài tự nhiên của lò xo bằng thước mét
- Treo lò xo thẳng đứng vào một điểm cố định, vật m ở dưới, khi m cân bằng dùng thước mét đo độ dài lò xo, tính độ dãn 
- Kích thích cho vật m dao động theo phương thẳng đứng, dùng đồng hồ bấm giây đo chu kì dao động T (đo thời gian thực hiện số nguyên lần dao động rồi tính ra T)
- Lặp lại các bước trên nhiều lần với nhiều vật rồi lấy các giá trị trung bình của và T
- Thay vào công thức (3) tính g
- Tính sai số và viết kết quả của phép đo.
Bài toán 5:
 Cho dụng cụ gồm:
Một hình trụ rỗng có khối lượng và bán kính trong chưa biết.
Mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng thay đổi được, nối tiếp với một mặt phẳng ngang.
Đồng hồ
Thước chia độ
Ống thăng bằng
Thước kẹp
Yêu cầu:
1) Xác định hệ số ma sát lăn của hình trụ.
2) Xác định bán kính trong của hình trụ bằng cách cho nó lăn trên hai mặt phẳng.
HƯỚNG DẪN:
C
A
B
VB
VC = 0
s2
s1
h
VA = 0
a
Thả cho hình trụ bắt đầu lăn xuống từ đỉnh A của mặt phẳng nghiêng, hình trụ lăn xuống B rồi tiếp tục đi trên mặt ngang và dừng lại ở C. 
Ta có:	WA = mgh
	WC = 0
WA – WC = Ams= m.mg(s1+s2) ( góc a đủ nhỏ Þ cosa » 1) 
mgh = m.mg(s1+s2) Þ (1)	
Chọn mốc thế năng ở mặt phẳng ngang.
Cơ năng tại B có giá trị bằng công của lực ma sát trên đoạn đường BC:	
Có và .
Với: 
R: bán kính ngoài của hình trụ 
r: bán kính trong của hình trụ
	(2)	
Mặt khác trên đoạn đường s1 ta có:	 (3)
Từ (1), (2) và (3): 
 Bài toán 6:
 Cho các dây nối, một bóng đèn dây tóc có hiệu điện thế định mức 12V, một bình acquy có suất điện động 12V và điện trở trong rất bé, một ôm kế, một vôn kế, một ampekế và một nhiệt kế. Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để xác định nhiệt độ của dây tóc bóng đèn khi sáng bình thường. Hệ số nhiệt độ điện trở của vônfam làm dây tóc đã biết.
HƯỚNG DẪN:
Cơ sở lí thuyết:
 Điện trở của vật dẫn kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ theo quy luật:
	 (1)
Như vậy nếu xác định được điện trở của dây tóc ở nhiệt độ đèn làm việc bình thường và ở nhiệt độ nào đó thì có thể suy ra nhiệt độ của nó khi sáng bình thường.
Giả sử ở nhiệt độ trong phòng (ứng với nhiệt độ t1) điện trở của dây tóc là:
	 (2)
Khi đèn sáng bình thường, giả sử hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua đèn tương ứng là U và I thì điện trở của bóng đèn khi đó là:
	 (3)
Thay các biểu thức (2) và (3) vào (1), ta nhận được:
	(4)
Từ đó có thể đưa ra phương án thí nghiệm theo trình tự như sau:
+ Đọc trên nhiệt kế để nhận được nhiệt độ trong phòng t1.
+ Dùng ôm kế để đo điện trở của dây tóc bóng đèn khi đèn chưa thắp sáng để nhận được điện trở R1. Khi dùng ôm kế như vậy sẽ có một dòng nhỏ đi qua dây tóc nhưng sự thay đổi nhiệt độ của dây tóc khi đó là không đáng kể.
+ Mắc mạch điện cho đèn sáng bình thường, trong đó ampe kế mắc nối tiếp và vôn kế mắc song song với bóng đèn.
+ Đọc số chỉ của vôn kế ampe kế để nhận được U và I.
+ Thay các số liệu nhận được vào công thức (4) để tính nhiệt độ của dây tóc.
Bài toán 7:
Để đo độ sâu của hồ bơi, bạn Nam đã cầm một ống nghiệm hình trụ có chia độ rồi lặn xuống đáy hồ. Sau khi lặn, bạn ấy đã tính ra độ sâu cần tìm. Theo em bạn Nam đã làm cách nào? Giải thích?
HƯỚNG DẪN:
- Úp ống nghiệm thẳng đứng, sau đó lặn xuống hồ đến nơi cần đo độ sâu, vẫn giữ nguyên tư thế ống nghiệm.
- Đánh dấu mực nước dâng lên trong ống nghiệm
- Áp dụng định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt cho khối khí trong ống nghiệm. (coi nhiệt độ không đổi)
poVo=pV « poSlo=pSl
Mà: p=po+hrg
Þ polo=(po+hrg)l
h: độ sâu nơi cần đo.
po: là áp suất khí quyển.
lo: độ dài ống nghiệm.
l: độ dài của khối khí trong ống nghiệm lúc ở đáy hồ.
r: khối lượng riêng của nước.
g: gia tốc trọng trường.
Bài toán 8:
Cho các dụng cụ: một ăcquy chưa biết suất điện động và điện trở trong của nó, một ampe kế, một điện trở R0 đã biết giá trị, một điện trở Rx chưa biết giá trị, các dây dẫn. Bỏ qua điện trở của ampe kế và của dây dẫn. Trình bày một phương án xác định giá trị của điện trở Rx.
HƯỚNG DẪN:
	- Gọi E, r lần lượt là suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.
 	- Lần thứ nhất, mắc mạch điện nối tiếp gồm ăcquy, ampe kế và điện trở R0.
 Dòng điện chạy qua mạch là I1: (1)
 - Lần thứ hai, thay điện trở Rx vào vị trí R0 ở mạch điện trên. Dòng điện qua mạch trong trường hợp này là : (2)
 - Để xác định 3 đại lượng E, r, Rx ta cần ít nhất ba phương trình. Do đó cần phải có thêm một phương trình nữa. Lần thứ ba, ta mắc R0 và Rx nối tiếp vào mạch điện trên rồi đo cường độ dòng điện I3 trong mạch :
 (3)
 - Giải hệ 3 phương trình (1), (2) và (3) ta có : .
 Chú ý: có thể trình bày cách mắc R0 // Rx rồi mắc vào mạch trên ở lần mắc thứ ba. Khi đó, cường độ dòng điện trong mạch chính là : 
 (3’)
 - Giải hệ pt (1), (2) và (3’) ta có:.	
Bài toán 9:
Trình bày phương án thực nghiệm xác định giá trị của hai điện trở R1 và R2 với các dụng cụ sau đây:
	* 1 nguồn điện có hiệu điện thế chưa biết
	* 1 điện trở có giá trị R0 đã biết
	* 1 ampe kế có điện trở chưa biết
	* 2 điện trở cần đo: R1 và R2
	* Một số dây dẫn có điện trở không đáng kể.
A
U
I0
R0
Hình 3
Chú ý: Để không làm hỏng dụng

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_cong_tac_boi_duong_hoc_sinh_gioi_hieu_qua_qua_he_thong.doc
  • docbia skkn.doc
  • docDANH MỤC.doc
  • docMỤC LỤC.doc