Tài liệu Sáng kiến kinh nghiệm phương pháp giải bài tập vật lí về khối lượng – trọng lượng khối lượng riêng trọng lượng riêng

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TÂÂP VÂÂT LÍ VỀ: KHỐI LƯỢNG – TRỌNG LƯỢNG KHỐI LƯỢNG RIÊNG - TRỌNG LƯỢNG RIÊNG I. Lí do khách quan: - Do việc đổi mới phương pháp dạy học và phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh (giúp học sinh củng cố và phát triển những kiến thức đã có, những hiểu biết ban đầu về kĩ thuật và hướng nghiệp để tiếp tục học THPT, TH chuyên nghiệp, học nghề hoặc đi vào cuộc sống lao động) - Do vai trò quan trọng của môn vật lí trong việc cung cấp kiến thức vật lí cơ bản, bước đầu hình thành những kĩ năng, thói quen làm việc khoa học. - Do mân vật lí có mối quan hệ gắn bó chặt chẽ, qua lại với những môn khoa học khác. II. Lí do chủ quan: - Do nhiều học sinh chưa tự giác làm bài tập và chưa biết cách giải bài tâ âp vâ ât lí nói chung và cụ thể là bài tâ âp về khối lượng riêng và trọng lượng riêng. - Giúp các em biết tự ôn tập, giải bài tâ pâ về khối lượng riêng và trọng lượng riêng. - Giúp các em hiểu thấu đáo kiến thức, có thể áp dụng kiến thức vào cuộc sống - Giúp học sinh có tinh thần hợp tác trong việc giải bài tập theo nhóm, tự đề xuất những phương án giải quyết tình huống của đề bài. - Rèn kĩ năng diễn đạt chính xác, rõ ràng bằng ngôn ngữ vật lí. III.Mục đích yêu cầu: - Nêu được khối lượng của một vật cho biết lượng chất tạo nên vật. - Nêu được trọng lực là lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật và độ lớn của nó được gọi là trọng lượng. - Viết được công thức tính trọng lượng P = 10.m, nêu được ý nghĩa và đơn vị đo P, m. - Phát biểu được định nghĩa khối lượng riêng (D) và viết được công thức tính khối lượng riêng. Nêu được đơn vị đo khối lượng riêng. - Nêu được cách xác định khối lượng riêng của một chất. - Tra được bảng khối lượng riêng của một chất bất kì trong bảng khối lượng riêng và nêu được ý nghĩa khối lượng riêng của chất đó. - Phát biểu được định nghĩa trọng lượng riêng (d) và viết được công thức tính trọng lượng riêng. Nêu được đơn vị đo trọng lượng riêng. - Vận dụng được công thức tính khối lượng riêng và trọng lượng riêng để giải một số bài tập đơn giản. - Rèn kĩ năng thu thập, xử lí thông tin, thảo luận nhóm, có ý thức trong học tập. IV. Biện pháp thực hiện: - Giáo viên phải chuẩn bị trước nội dung ôn tập và các dạng bài tập về khối lượng riêng và trọng lượng riêng, các phương pháp giải, dự kiến các tình huống - Học sinh phải tự ôn tâ pâ các định nghĩa, công thức về khối lượng, trọng lượng , khối lượng riêng, trọng lượng riêng. Cụ thể: 1. Trọng lượng và khối lượng : Cần phân biê ât sự khác nhau giữa khối lượng và trọng lượng a) Khối lượng. Giáo viên cần lưu ý học sinh những vấn đề sau: - Mọi vâ ât đều có khối lượng. Khối lượng của một vật chỉ lượng chất chứa trong vật. - Đơn vị đo khối lượng trong hê â thống đo lường hợp pháp của nước Viê ât Nam là kilôgam. Ngoài ra, người ta còn dùng các đơn vị khác : gam, tấn, tạ, yến, lạng... nên học sinh phải nắm vững cách chuyển đổi giữa các đơn vị này. Ví dụ: 1kg = 1 000g ; 1kg = 10 lạng ; 1 tạ = 100 kg ; 1 tấn = 1 000kg ; 1 lạng = 100 g. - Số kilôgam (số gam) ghi bên ngoài vỏ chỉ lượng chất chứa trong hô âp hay túi đựng. - Khối lượng của một vật không thay đổi tại các vị trí khác nhau trên Trái Đất. b) Trọng lượng . - Mọi vâ ât trên Trái Đất nếu không có giá đỡ hay dây treo đều bị rơi xuống đất. Đó là vì vâ ât chịu tác dụng của lực hút của Trái Đất, gọi là trọng lực. Trọng lực có phương thẳng đứng và có chiều hướng về phía Trái Đất. - Trong mô tâ số trường hợp nhờ có trọng lực mà vâ ât đứng yên. Ví dụ : Quả cầu treo trên lò xo, khi đó trọng lực cân bằng với lực kéo của lò xo - Cường độ (độ lớn) của trọng lực tác dụng lên một vật gọi là trọng lượng của vật đó. c) Mối liên hê êgiữa trọng lượng và khối lượng: - Công thức tính trọng lượng của vật là P = mg, g là gia tốc rơi tự do (thay đổi theo vị trí khác nhau trên Trái Đất). Do đó, trọng lượng của vật tại các vị trí khác nhau trên Trái Đất cũng khác nhau. - Đối với cấp THCS để giải bài tập được đơn giản hơn ta lấy g  10 m/s2. Vì vâ ây, Hệ thức giữa trọng lượng và khối lượng của một vật là P = 10.m, trong đó, m là khối lượng của vật, có đơn vị đo là kg; P là trọng lượng của vật, có đơn vị đo là N. Trọng lượng của quả cân 0,1 kg được tính tròn là 1 N - GV cần lưu ý cho HS khi sử dụng công thức P = 10.m thì đơn vị của P là N và đơn vị của m là kg. Chú ý : Không được viết 1kg = 10N vì khối lượng và trọng lượng là hai đại lượng vâ ât lí khác nhau, không thể đo bằng cùng mô ât đơn vị. - Trong phần này, học sinh phải sử dụng thành thạo công thức P = 10.m để tính trọng lượng hay khối lượng của một vật khi biết trước một đại lượng. - Hê â số 10 trong công thức có đơn vị là N/kg. - Ngược lại : m = P 10 d) Các ví dụ: Ví dụ 1. Mô ât ô tô tải có khối lượng 2,8 tấn sẽ có trọng lượng bao nhiêu niutơn? Tóm tắt đề: + m = 2,8 tấn = 2 800kg +P=?N Bài giải Trọng lượng ô tô tải: P = 10.m = 10.2 800 = 28 000N Vâ ây ô tô tải có trọng lượng là 28 000N Ví dụ 2. Mô ât hòn gạch có khối lượng 1 600g. Mô ât đống gạch 10 000 viên sẽ nă nâ g bao nhiêu niutơn? Tóm tắt đề: + m1 viên = 1 600g = 1,6 kg + P10 000 viên = ? N Bài giải Trọng lượng của mô tâ viên gạch: P = 10.m = 10. 1,6 = 16 N Trọng lượng của 10 000 viên gạch: P = 10 000.16 = 160 000N Vâ ây trọng lượng của 10 000 viên gạch là 160 000N Ví dụ3.Biết 20 thếp giấy nă nâ g 18,4 niutơn. Hỏi mỗi thếp giấy có khối lượng bao nhiêu gam? Tóm tắt đề: P20 thếp giấy = 18,4 N m1 thếp giấy = ? g Bài giải Khối lượng của 20 thếp giấy: m= P 10 = 18,4 10 = 1,84 kg = 1 840g Khối lượng của mô ât thếp giấy: m1 thếp giấy = 1840 20 = 92g Vâ ây Khối lượng của mô tâ thếp giấy là 92gam Ví dụ 4. Khi cân mô tâ túi đường thì: a) Cân chỉ khối lượng hay trọng lượng của túi đường? b) Trọng lượng hay khối lượng của túi đường làm quay kim của cân? Bài giải a) Cân chỉ khối lượng của túi đường. b) Trọng lượng của túi đường làm quay kim của cân. Ví dụ 5. Từ nào trong ngoă âc là đúng? a) Khi cân hàng hóa đem theo người lên máy bay thì ta quan tâm đến (trọng lượng, khối lượng, thể tích) của hàng hóa. b) Khi cân mô ât túi kẹo thì thì ta quan tâm đến (trọng lượng, khối lượng) của túi kẹo. c) Khi mô ât ô tô tải chạy qua mô tâ chiếc cầu yếu, nếu (trọng lượng, khối lượng) của ô tô quá lớn sẽ có thể làm gãy cầu. Bài giải a) trọng lượng b) khối lượng c) trọng lượng Ví dụ 6. Mô ât vâ ât A có khối lượng 10kg. Hãy tính khối lượng của vâ ât B. Biết trọng lượng của vâ tâ B bằng 2 5 trọng lượng của vâ tâ A. Tóm tắt đề: PB = 2 5 PA mB = ? kg Bài giải Dựa vào công thức: PA = 10.mA ; PB = 10.mB Khi PB = 2 5 PA  m B = 2 5 mA = 2 5 .10 = 4 kg Vây khối lượng của vâ ât B là 4kg. 2. Khối lượng riêng: a)Định nghĩa: - Khối lượng riêng của một chất được đo bằng khối lượng của một mét khối chất ấy. - Lưu ý học sinh: + Phải tra được bảng khối lượng riêng của một chất bất kì trong bảng khối lượng riêng và nêu được ý nghĩa khối lượng riêng của chất đó. Ví dụ : Khối lượng riêng của sắt là 7800kg/m3, nghĩa là 1 mét khối sắt có khối lượng là 7800kg. + Các chất khác nhau có khối lượng riêng khác nhau. Ví dụ: Khối lượng riêng của sắt là 7800 kg/m3; của nước là 1 000kg/m3; của thủy ngân là 13 600kg/m3; của ét xăng là 700kg/m3 ; của nhôm là 2 700 kg/m3 b) Công thức: D m V (1) , trong đó: + D là khối lượng riêng của chất cấu tạo nên vật, có đơn vị đo là kg/m3. + m là khối lượng của vật, có đơn vị đo là kg + V là thể tích của vật, có đơn vị đo là m3 - Để xác định khối lượng riêng của một chất, ta dùng cân đo khối lượng và dùng bình chia đô â đo thể tích của một vật làm bằng chất đó, rồi thay giá trị đo được vào công thức D m V để tính toán. - Trong chương trình Vật lí 6 phương pháp xác định khối lượng riêng và trọng lượng riêng của một chất rắn chỉ dừng lại đối với các vật rắn không thấm nước. - Ngoài đơn vị kg/m3, người ta thường dùng đơn vị g/cm3 - Từ (1) suy ra: m = D.V ; v = m D c) Các ví dụ: Ví dụ 1. Một khối sắt có thể tích 40dm3. Biết khối lượng riêng của sắt là 7800kg/m 3. Hãy tính khối lượng và trọng lượng của khối sắt Tóm tắt đề: V = 40dm3 = = 0,04m3 D = 7 800kg/m3 m = ? kg P=?N Bài giải Khối lượng của khối sắt: m = D.V = 7 800. 0,04 = 312(kg) Trọng lượng của khối sắt: P = 10.m = 10.312 = 3 120N Đáp số: 312kg; 3 120N Ví dụ 2 . Mô ât hô âp sữa Ông Thọ có ghi 397g. Biết dung tích của hô âp sữa là 320cm3. Hãy tính khối lượng riêng của sữa trong hô âp theo đơn vị kg/m3. Tóm tắt đề: m = 397g = 0,397kg V = 320cm3 = = 0,00032m3 D = ?kg/m3 Bài giải Khối lượng riêng của sữa trong hộp D 0,397 m = = V 0,00032 1 240kg/m3 Vâ ây khối lượng riêng của sữa trong hô pâ là1 240kg/m3 Ví dụ 3 . Hãy xác định khối lượng của một cục chì hình hộp chữ nhật có chiều dài 2dm, rộng 10cm, cao 4cm. Biết khối lượng riêng của chì là 11 300kg/m3. Tóm tắt đề: a = 2dm = 0,2m b = 10cm = 0,1m h = 4cm = 0,04m D = 11 300kg/m3 m=? Bài giải Thể tích của cục chì: V = a.b.h = 0,2.0,1.0,04 = 0,0008m3 Khối lượng của cục chì m = D.V = 11 300. 0,0008 = 9,04 kg Đáp số: 9,04kg Ví dụ 4 . Biết 10 lít cát có khối lượng 15kg. a)Tính thể tích của một tấn cát b) Tính trọng lượng của một đống cát 3m3. Tóm tắt đề: V = 10 lít = 10dm3 = 0,01m3 m = 15kg a) V1 tấn = ? m3 b) P3m = ? N Bài giải Khối lượng riêng của cát 3 D m V = 15 0,01 = 1 500 kg/m3 a)Thể tích của một tấn cát: 1 tấn = 1 000kg v= m D = 1000 1500 = 0,667m3 b) Khối lượng của 3m3 cát: m = D.V = 1 500.3 = 4 500kg Trọng lượng của một đống cát 3m3: P = 10.m = 10. 4 500 = 45 000N Đáp số: a) 0,667m3 ; b) 45 000N d) Lưu ý: - Cần nắm vững tên và đơn vị đo của các đại lượng trong công thức. - Cần ôn lại cách đổi đơn vị đo khối lượng, thể tích. - Đọc và phân tích kĩ đề bài, nắm vững các dữ kiê ân đã cho và các dữ kiê ân cần tìm. Từ đó đưa ra phương pháp giải phù hợp. - Khi người ta nói chì nă nâ g hơn sắt thì phải hiểu ngầm rằng khối lượng riêng (hoă âc trọng lượng riêng ) của chì nă nâ g hơn khối lượng riêng (hoă âc trọng lượng riêng ) của sắt. 3. Trọng lượng riêng: Cần phân biê ât sự khác nhau giữa khối lượng riêng và trọng lượng riêng. a)Định nghĩa: - Trọng lượng riêng của một chất được đo bằng trọng lượng của một mét khối chất ấy. b) Công thức: d P V (2), trong đó: + d là trọng lượng riêng của chất cấu tạo nên vật, có đơn vị đo là N/m3. + P là trọng lượng của vật, có đơn vị đo là N. + V là thể tích của vật, có đơn vị đo là m3 - Ngoài ra, ta có thể tính trọng lượng riêng của một chất theo khối lượng riêng của chất đó bằng công thức gần đúng : d  10D. - Từ (2) suy ra: P = d.V ; V = P d b) Các ví dụ: Ví dụ 1. Một hộp sữa Ông Thọ có khối lượng 397g và có thể tích 320cm3. Hãy tính trọng lượng riêng của sữa trong hộp. Tóm tắt đề: m = 397g = 0,397 kg V = 320cm3 = 0, 00032m3 d = ? N/m3 Bài giải - Trọng lượng của sữa trong hộp. P = 10.m = 10.0,397 = 3,97N - Trọng lượng riêng của sữa trong hộp. d P V = 3,97 0,00032 = 12 406 N/m3 Đáp số: 12 406 N/m3 Ví dụ 2. Tính trọng lượng của thanh sắt có thể tích 100cm 3. Biết khối lượng riêng của sắt là 7 800kg/m3? Tóm tắt đề: V = 100cm3 = 0,0001 m3 D = 7 800kg/m3 P= Bài giải Trọng lượng riêng của sắt: d = 10.D = 10.7 800 = 78 000N/m3 Trọng lượng của thanh sắt: P = d.V = 78 000. 0,0001 = 7,8N Đáp số: 7,8N Ví dụ 3. Một thanh thép có trọng lượng 1 560N, Tính thể tích của thanh thép. Biết trọng lượng riêng của thép là 78 000N/m3? Tóm tắt đề: P = 1 560N d = 78 000N/m3 V=? Bài giải Thể tích của thanh thép: V= P d = 1560 78000 = 0,02 m3 Đáp số: 0,02 m3 Ví dụ 4. Mỗi hòn gạch hai lỗ có khối lượng 1,6kg. Hòn gạch có thể tích 1 200cm3. Mỗi lỗ có thể tích 192 cm3 . Tính khối lượng riêng và trọng lựơng riêng của gạch. Tóm tắt đề: m = 1,6kg V hòn gạch = 1 200cm3 V 1 lỗ = 192 cm3 D=? d=? Bài giải Thể tích của gạch: V = V hòn gạch - V 2 lỗ = 1 200 – 2.192 = 816cm3 = 0,000816 m3 Khối lượng riêng của gạch : D m V = 1 961kg/m3 Trọng lựơng riêng của gạch. d  10D = 10.1 961 = 19 610N/m3 Đáp số: 1 961kg/m3 ; 19 610N/m3 Ví dụ 5. Muốn xácđịnh trọng lượng riêng của mô ât chất ta làm như thế nào? Bài giải Muốn xácđịnh trọng lượng riêng của mô tâ chất ta có thể tiến hành theo hai cách : + Tính theo khối lượng riêng : d = 10D. + Dùng lực kế đo trọng lượng của vâ ât (nếu có lực kế), hoă âc có thể xác` định trọng lượng bằng công thức P =10.m nếu biết khối lượng của vâ ât. Dùng bình chia đô â xác định thể tích P của vâ ât. Sau đó áp dụng công thức : d  V V. Tác dụng -Giúp học sinh tự lực giải bài tập và có kế họach ôn tập vật lí . Từ đó giúp các em hiểu và khắc sâu kiến thức hơn. -Tăng cường các hoạt động học tập đa dạng của học sinh. Giáo viên tránh được tình trạng giải sẵn cho các em học sinh, phát huy tính tích cực chủ động học tập của các em. -Rèn kĩ năng giải bài tập vật lí, kĩ năng phân tích, so sánh, tổng hợp, vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và ôn tập, giúp các em yêu thích môn vật lí nói riêng , các môn khoa học nói chung. VI. Tài liê Âu tham khảo. - Sách giáo khoa vâ ât lí lớp 6 - Sách giáo viên vâ ât lí lớp 6. - Sách bài tâ pâ vâ ât lí lớp 6. - Sách phương pháp giải bài tâ âp vâ ât lí THCS. - Chuẩn kiến thức kĩ năng ở vâ ât lí THCS. PHÒNG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO CHỢ GẠO TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ LONG BÌNH ĐIỀN TỔ TOÁN LÍ Năm học: 2012 – 2013 Người thực hiê Ân: Cù Thị Cơ