Đang tải... (xem toàn văn)
Trong những năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi KHTN 8 được phòng giáo dục đặc biệt quan tâm, được nhà trường và các bậc cha mẹ học sinh nhiệt tình ủng hộ. Giáo viên được phân công dạy bồi dưỡng Học sinh giỏi KHTN 8 đã có nhiều cố gắng trong việc nghiên cứu để hoàn thành nhiệm vụ được giao. Tuy nhiên trong thực tế dạy bồi dưỡng Học sinh giỏi KHTN 8 còn nhiều khó khăn cho cả thầy và trò. Là một giáo viên được thường xuyên tham gia bồi dưỡng Học sinh giỏi môn Vật lí, KHTN 8, tôi đã có dịp tiếp xúc với một số đồng nghiệp, khảo sát từ thực tế khi trực tiếp dạy Đội tuyển sinh giỏi KHTN 8 tôi đã thấy được nhiều vấn đề mà nhiều học sinh còn lúng túng, nhất là việc nắm bắt kiến thức một cách có hệ thống.
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN VĨNH TƯỜNG TRƯỜNG THCS VĨNH TƯỜNG -*** - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HSG KHTN MÔN: VẬT LÝ Tác giả: Ngơ Thị Thùy Dương Tổ: Tốn – Lí - Tin Email: ngothithuyduong.c2vinhtuong@vinhphuc.edu.vn Vĩnh tường, tháng 12 năm 2017 MỤC LỤC Nội dung Trang Lời giới thiệu Tác giả chuyên đề 3 Lĩnh vực áp dụng chuyên đề Ngày chuyên đề áp dụng lần đầu Mô tả chất chuyên đề 5.1 Những nội dung lí luận có liên quan đến vấn đề nghiên cứu 5.1.1 Cơ sở lí luận 5.1.2 Cơ sở thực tiễn 5.2 Thực trạng vấn đề 5.3 Giải pháp 5.3.1 Kiến thức tập ví dụ 5.3.1.1 Phần I: Cơ học 5.3.1.2 Phần II: Quang học 33 5.3.1.3 Phần III: Âm học 36 5.3.1.4 Phần IV: Điện học 38 5.3.1.5 Phần V: Nhiệt học 42 5.3.2 Hướng dẫn HS phương pháp giải tập Vật lí 47 5.3.3 Bài tập tự luyện 53 5.3.4 Một số tập vận dụng kiến thức liên môn ứng dụng thực tế 60 5.3.5 Một số đề tham khảo (đề tự luận) 63 Đánh giá lợi ích thu áp dụng chuyên đề theo ý kiến tác giả 71 BẢNG BIỂU STT Bảng biểu Trang Bảng 1: Kết khảo sát học sinh trước thực chuyên đề Bảng 1: Kết khảo sát học sinh sau thực chuyên đề 71 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Nội dung THCS Trung học sở HSG Học sinh giỏi GD&ĐT Giáo dục Đào tạo KHTN Khoa học tự nhiên HS Học sinh BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ Lời giới thiệu: Trong năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi KHTN phòng giáo dục đặc biệt quan tâm, nhà trường bậc cha mẹ học sinh nhiệt tình ủng hộ Giáo viên phân công dạy bồi dưỡng Học sinh giỏi KHTN có nhiều cố gắng việc nghiên cứu để hoàn thành nhiệm vụ giao Tuy nhiên thực tế dạy bồi dưỡng Học sinh giỏi KHTN nhiều khó khăn cho thầy trò Là giáo viên thường xuyên tham gia bồi dưỡng Học sinh giỏi mơn Vật lí, KHTN 8, tơi có dịp tiếp xúc với số đồng nghiệp, khảo sát từ thực tế trực tiếp dạy Đội tuyển sinh giỏi KHTN thấy nhiều vấn đề mà nhiều học sinh lúng túng, việc nắm bắt kiến thức cách có hệ thống Để chuẩn bị cho việc dạy chuyên đề lớp, hàng năm dành thời gian sưu tầm tài liệu, đề thi Huyện, Tỉnh tỉnh khác, nội dung hay, câu hỏi sáng tạo “Các tượng thực tiễn” tơi ln có đánh giá, có ý kiện nhận định sổ bồi dưỡng chun mơn Tác giả Chuyên đề: - Họ tên: Ngô Thị Thùy Dương - Địa tác giả: Trường THCS Vĩnh Tường - Số điện thoại: 01694596269 - Email: ngothithuyduong.c2vinhtuong@vinhphuc.edu.vn Lĩnh vực áp dụng: - Chuyên đề áp dụng vào giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí KHTN cấp huyện cấp tỉnh - Vấn đề mà Chuyên đề giải là: + Hệ thống hóa lí thuyết, tương ứng dạng tập lí thuyết, tập đảm bảo đủ lượng kiến thức cho học sinh sau vận dụng vào việc nắm bắt kiến thức liên môn KHTN: Lý – Hóa – Sinh + Giải thích tượng, tình nảy sinh thực tiễn Ngày áp dụng lần đầu: từ 20 tháng năm 2016 sử dụng bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lí KHTN trường THCS Vĩnh Tường Phòng GD & ĐT Vĩnh Tường Mơ tả chất: 5.1 Những nội dung lí luận có liên quan đến vấn đề nghiên cứu 5.1.1 Cơ sở lí luận Dạy học mơn Vật lí trường đổi tích cực nhằm góp phần thực thắng lợi mục tiêu trường THCS Ngoài nhiệm vụ nâng cao chất lượng hiểu biết kiến thức vận dụng kỹ năng, nhà trường phải trọng đến cơng tác bồi dưỡng học sinh cấp; coi trọng việc hình thành phát triển tiềm lực trí tuệ cho học sinh Đây nhiệm vụ trường làm tốt nhiều lý Có thể nêu số lý như: môn học bậc trung học sở nên kiến thức kỹ học sinh nhiều chỗ khuyết; trang thiết bị dạy học thiếu, đồ dùng dạy học chưa đồng bộ; phận giáo viên chưa có đủ tư liệu kinh nghiệm để đảm nhiệm công việc dạy học sinh 5.1.2 Cơ sở thực tiễn Tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi hoạt động quan trọng góp phần nâng cao chất lượng giáo dục Thông qua hoạt động này, học sinh lĩnh hội hệ thống kiến thức chuyên sâu có điều kiện thuận lợi để phát huy tối đa khả thân mơn học có ưu Đồng thời giáo viên có điều kiện để nâng cao trình độ chun mơn, rèn luyện kỹ sư phạm Hiện yêu cầu ngày cao công tác bồi dưỡng học sinh giỏi từ cấp huyện lên cấp tỉnh, đòi hỏi học sinh nắm vững kiến thức lí thuyết Muốn HS cần phải hiểu sâu kiến thức vận dụng để giải tình huống, tượng tự nhiên đời sống hàng ngày Những vấn đề thực tiễn có liên quan đến Vật lí nhiều, rộng Nếu tập Vật lí thực tiễn có nội dung vấn đề gần gũi với kinh nghiệm, với đời sống môi trường xung quanh tạo cho HS động hứng thú mạnh mẽ học tập Trước thực đề tài tiến hành kiểm tra khảo sát học sinh đội tuyển HSG KHTN trường THCS Vĩnh Tường số tương ứng với mức độ nội dung kiến thức khối lớp Kết thu sau: Giỏi Khối Sĩ số 33 Khá Yếu – Kém TB SL % SL % SL % SL % 27 21 64 Bảng 1: Kết khảo sát học sinh trước thực đề tài 5.2 Thực trạng vấn đề Những vấn đề thực tiễn có liên quan đến Vật lí nhiều, rộng Nếu tập thực tiễn có nội dung vấn đề gần gũi với kinh nghiệm, với đời sống mơi trường xung quanh học sinh tạo cho HS động hứng thú mạnh mẽ giải tập Các tập thực tiễn thường có nội dung sát với chương trình mà học sinh học, mà gây hứng thú cho học sinh 5.3 Giải pháp Trong nhiệm vụ bồi dưỡng HSG liên mơn KHTN nói chung, mơn Vật lí nói riêng dạy mơn Hóa học Sinh học thành phân môn riêng biệt Tuy nhiên đề thi HSG liên môn KHTN tỉnh Vĩnh Phúc có phần phần trắc nghiệm phần tự luận; phần trắc nghiệm có thời gian làm 45 phút với 30 câu hỏi trắc nghiệm thuộc mơn Vật lí, Hóa học Sinh học môn 10 câu kiến thức phân môn; phần tự luận với thời gian làm 135 phút với kiến thức phân cho mơn riêng lẻ lồng ghép kiến thức môn tập Do để HS làm tốt thi HS phải kiến thức có kĩ làm phải thật tốt, có khả vận dụng linh hoạt vào mơn Vì cần phải cung cấp kiến thức rèn kĩ làm tập mơn tới thời điểm dự thi Vì tơi đưa giải pháp sau: 5.3.1 Kiến thức tập ví dụ: 5.3.1.1 Phần I: CƠ HỌC Chuyên đề 1: KHỐI LƯỢNG-KHỐI LƯỢNG RIÊNG-TRỌNG LƯỢNG RIÊNG I Kiến thức: Khối lượng: - Khối lượng vật lượng chất chứa vật Mọi vật có khối lượng, khối lượng vật đại lượng không thay đổi - Đơn vị: kg (mg, g, dg, hg, yến, tạ, tấn…) - Dụng cụ đo: Cân Khối lượng riêng: Khối lượng riêng chất khối lượng đơn vị thể tích chất - Cơng thức tính: D = m V => m= D.V; V= 𝑚 𝐷 - Đơn vị: kg/m (g/cm , kg/dm ) Trọng lượng riêng: Trọng lượng riêng chất trọng lượng môt đơn vị thể tích chất 3 - Cơng thức tính: d = p = 10 D V - Đơn vị: N/m Bài tập: II Bài tập1: Một mẩu hợp kim thiếc - chì có khối lượng m = 664gam, khối lượng riêng D = 8,3g/cm3 Hãy xác định khối lượng thiếc chì hợp kim Biết KLR thiếc D1 = 7300kg/m3 chì D2 = 11300kg/m3 coi thể tích hợp kim tổng thể tích kim loại thành phần Tóm tắt: m = 664g; D = 8,3g/cm3 D1 = 7300kg/m3 = 7,3g/cm3 D2 = 11300kg/m3 = 11,3g/cm3 m1= ? m2=? Gọi khối lượng thiếc có hợp kim m1 (g) 0< m1 < 664g Gọi khối lượng chì có hợp kim m2 (g) 0< m2 < 664g Thể tích thiếc chì có hợp kim là: V1 = m1 (1) D1 V2 = m2 (2) D2 m m Khối lượng riêng D thỏi hợp kim : D = m = (3) V V1 V2 Thay (1) (2) vào (3) ta D= m1 m2 m1 m2 D D (m m ) = 2 (4) m1 D2 m2 D1 m1 m1 m1 D2 m2 D1 D1 D2 D1 D2 Do khối lượng hợp kim tổng khối lượng chì thiếc, ta có: m1 + m2 = m m1 = m - m2 (5) Thay (5) vào (4) giải ta tìm m2 = m( D1D2 DD2 ) 644(7,3.11,3 8,3.11,3) 7503, = 226 DD1 DD1 8,3.7,3 8,3.11,3 33, Vậy khối lượng chì 226(g) thiếc m1 = m - m2 = 664 - 226 = 438(g) Bài tập 2: Một cốc chứa đầy nước có khối lượng tổng cộng mo = 260 Cho vào cốc sỏi có khối lượng m = 120g đem cân thấy khối lượng tổng cộng lúc 330g Tính khối lượng riêng D sỏi, biết khối lượng riêng nước 1g/cm3 m0= 260g; m= 120g m1= 330g; D0= 1g/cm3 D=? Do cốc ban đầu chứa đầy nước nên thả sỏi vào cốc nước có lượng nước m’ tràn ngồi cốc, khối lượng nước tràn là: m’ = (m0 + m) - m1 = 260 + 120 – 330 = 50 (g) Thể tích phần nước tràn ngồi thể tích sỏi có giá trị là: V = m’/ D0 = 50/1 = 50 (cm3) Khối lượng riêng sỏi là: D1 = m/V = 120/50 = 2,4(g/cm3) Bài tập 3: Hãy tính thể tích V, khối lượng m, khối lượng riêng D vật rắn Biết thả vào bình nước đầy khối lượng b ình tăng thêm m1 = 21,75g Còn thả vào bình đựng đầy dầu khối lượng bình tăng thêm m2 = 51,75g( Trong hai trường hợp vật chìm hồn tồn) Biết KLR nước D1 = 1g/cm3, dầu D2 = 0,9g/cm3 HD: Gọi m, V, D khối lượng, thể tích, khối lượng riêng vật Khi thả vật rắn vào bình đầy nước bình đầy dầu có lượng nước lượng dầu (có thể tích thể tích phần chìm vật) tràn khỏi bình Độ tăng khối lượng bình trường hợp là: m1 = m – D1V (1) m2 = m – D2V (2) Lấy (2) – (1) ta có: m2 – m1 = V(D1 – D2) V = (m2 – m1)/ (D1 – D2)= (51,75- 21,75)/(1-0,9) = 300(cm3) Thay giá trị V vào (1) ta có :m = m1+ D1V= 21,75 + 1.300 = 321,75(g) Khối lượng riêng vật rắn là: D= m/V= 321,75/300= 1,0725 g/cm3 Bài tập 4: Người ta cần chế tạo hợp kim có khối lượng riêng 5g/cm3 cách pha trộn đồng có khối lượng riêng 8900kg/m3 với nhơm có khối lượng riêng 2700kg/m3 Hỏi tỷ lệ khối lượng đồng khối lượng nhôm cần phải pha trộn ? D = 5g/cm3 D1 = 8900kg/m3 = 8,9g/cm3 D2 = 2700kg/m3 = 2,7g/cm3 m1 =? m2 m1 m1 = D1.V1 D1 m V2 = m2 = D2.V2 D2 m m m Khối lượng riêng D thỏi hợp kim : D = = (1) V V1 V2 m Gọi tỷ lệ khối lượng đồng nhôm là: = k m1 = m2.k (2) m2 m1 V1 m Khối lượng riêng D2 nhôm : D2 = V2 Khối lượng riêng D1 đồng : D1 = Thay (2) vào (1) ta D= V1 = km2 m2 m2 (k 1) m D D (k 1) m2 D1 D2 (k 1) m2 D1 D2 (k 1) D1 D2 (k 1) 2 m1 m1 m1 D2 m2 D1 m D m D m kD m D m ( kD D ) kD2 D1) 2 2 2 D1 D2 D1 D2 DkD2 + DD1 = D1D2 - DD1 Giải ta k = ( D2 D1 ) D1 8,9(2, 5) 1,94 ( D D2 ) D2 2, 7(5 8,9) Vậy tỷ lệ khối lượng đồng nhôm cần pha trộn : k 1,94 Bài tập 5: Tìm khối lượng thiếc cần thiết để pha trộn với kg bạc để hợp kim có khối lượng riêng 10000kg/m3 Biết khối lượng riêng bạc 10,5g/cm3 thiếc 7,1g/cm3 m = 1kg= 1000g D= 10000kg/m3 = 10 g/cm3 D1 = 10,5g/cm3 D2 = 7,1g/cm3 m2 =? Khối lượng riêng D1 bạc : D1 = m1 V1 Khối lượng riêng D2 thiếc : D2 = m1 m1 = D1.V1 D1 m V2 = m2 = D2.V2 D2 V1 = m2 V2 Khối lượng riêng D thỏi hợp kim : m m m m D= m = = V V1 V2 m1 m1 D1 D2 m1 m2 D D (m m ) = 2 m1 D2 m2 D1 m1 D2 m2 D1 D1 D2 DD2m1+DD1m2 = D1D2(m1 +m2) m D ( D D) 7,1.(10,5 10).0, 001 Giải tìm m2 = 116( g ) 0,116(kg ) D1 ( D D2 ) 10,5(10 7,1) Vậy khối lượng thiếc cần dùng 116 gam 5.3.1.2 Chuyên đề 2: CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC I Kiến thức: Chuyển động học: - Định nghĩa: Chuyển động học(chuyển động) vật thay đổi vị trí vật so với vật khác(vật mốc) theo thời gian - Chuyển động đứng yên có tính chất tương đối vật chuyển động vật mốc lại đứng yên vật mốc khác - Quĩ đạo: Quĩ đạo chuyển động đường mà vật chuyển động vạch Dựa vào quỹ đạo chia chuyển động thành hai loại là: + Chuyển động thẳng: chuyển động có quĩ đạo đường thẳng + Chuyển động cong: chuyển động có quĩ đạo đường cong (Chuyển động tròn trường hợp đặc biệt chuyển động cong) Vận tốc: Vận tốc đại lượng vật lí có độ lớn cho biết mức độ nhanh hay chậm chuyển động có độ lớn xác định quãng đường đơn vị thời gian Công thức: V = S/t => S =v.t t = S/v Đơn vị: m/s ; km/h 3.Chuyển động – chuyển động không đều: a.Chuyển động đều: - Chuyển động đều: chuyển động mà vận tốc có độ lớn khơng thay đổi theo thời gian (vật quãng đường khoảng thời gian bất kì) - Các phương trình chuyển động thẳng đều: + Vận tốc: v = s Const t + Quãng đường: s = x x0 v t t0 + Tọa độ: x = x0+v(t – t0) x0 x x S Với x tọa độ vật thời điểm t; x0 tọa độ vật thời điểm t0 (Thời điểm ban đầu) - Đồ thị chuyển động thẳng đều: v v>0 x v>0 v x0 S v 4,5), người ta mắc bệnh khó tiêu Nếu người bị triệu trứng thiếu axit clohidric dày tiêu hóa ruột non diễn nào? b) Khi nồng độ Axit clohidric lớn 0,001 M (pH < 3,5), người ta mắc bệnh ợ chua Trong y học, dược phẩm Nabica (NaHCO3) dùng để trung hòa bớt lượng HCl dư dày Tính khối lượng dung dịch HCl 0,035M (nồng độ axit dày) trung hòa thể tích khí CO2 (đktc) sinh uống 0,336 g NaHCO3 Hết 69 SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI HSG KHTN-KHXH DÀNH CHO HS LỚP THCS NĂM HỌC 2015-2016 ĐỀ THI: KHOA HỌC TỰ NHIÊN Thời gian làm bài: 135 phút, không kể thời gian phát đề PHẦN THI TỰ LUẬN (7,0 điểm) Câu (1,5 điểm): Một người công nhân vận chuyển hàng từ mặt đất lên sàn ô tô tải, thùng hàng nặng 50N sàn ô tô cách mặt đất 1,2m a) Tính cơng cơng suất mà người thực 1h Biết trong 1h người công nhân đưa 90 thùng hàng lên sàn ô tô b) Nếu người thực di chuyển liên tục vật nặng nhiều nhịp tim nhịp thở nào? Tại sao? c) Tại lao động liên tục lại gây chứng mỏi cơ? Biện pháp khắc phục mỏi nào? Câu 2(1,5 điểm): Một người bình thường có huyết áp tối thiểu 80mmHg huyết áp tối đa 120mmHg Biết trọng lượng riêng thủy ngân 136000N / m3 a) Tính huyết áp theo đơn vị Pát-can (Pa) b) Tính áp lực máu tác dụng lên 0,5mm2 diện tích thành động mạch điểm đo ứng với trường hợp huyết áp tối đa c) Nguyên nhân gây bệnh nhồi máu tim? Những người có nguy cao với bệnh nhồi máu tim? Câu (1,0 điểm): Một hộp sữa bột Anlene có khối lượng tịnh (khơng tính bao bì) 800g Một số thơng tin dinh dưỡng bao bì sau: Trên ly Thành phần Đơn vị pha chuẩn (60g) Năng lượng kcal 220 Vitamin D3 µg a) Bạn cho biết vai trò vitamin D với thể người b) Tính lượng mà hộp sữa cung cấp cho người uống theo đơn vị kilô Jun (kJ) Biết 1cal=4,18J Câu (1,5 điểm): Nguyên tử nguyên tố M có tổng số hạt proton, nơtron electron 82 Trong số hạt mang điện nhiều số hạt khơng mang điện 22 hạt a) Tìm M b) Cho biết ngun tử M có bán kính 1,241.10-8cm, đơn chất M có khối lượng riêng 7,874g/cm3 Hãy cho biết nguyên tử M chiếm phần trăm thể tích đơn chất c) M chất dẫn điện hay cách điện? Bản chất dòng điện chất rắn M gì? Biết: Nguyên tử M có dạng hình cầu; thể tích hình cầu tính công thức V= R3 ( 3,14 , R bán kính hình cầu); số Avogadro NA = 6,022.1023 70 Câu (1,5 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 2kg than đá (chứa 96,6% cacbon, 0,6% lưu huỳnh, lại tạp chất khơng cháy) oxi khơng khí a) Tính thể tích khơng khí cần dùng (đktc) Cho khơng khí chứa 80% N2 20% O2 thể tích b) Khi đốt cháy than đá điều kiện tạo khí CO Viết phương trình phản ứng c) Hãy cho biết tác hại khí CO với hoạt động hơ hấp người? Hết -6 Đánh giá lợi ích thu áp dụng chuyên đề theo ý kiến tác giả: - Chun đề hệ thống hóa lí thuyết, phân loại phương pháp giải tập áp, qua tập mẫu đưa cách suy luận, cách trình bày tập khoa học, ngắn gọn dễ hiểu - Học sinh tiếp cận với dạng tập liên quan đến tượng thực tiễn, qua em có nhìn tổng quan dạng Đây tài liệu có ích cho thầy cô bậc phụ huynh quan tâm đến vấn đề - Sau ứng dụng sáng kiến kinh nghiệm giảng dạy, qua theo dõi kết thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học KHTN Trường THCS Vĩnh Tường sau: Giỏi Khối Sĩ số 33 Khá Yếu – Kém TB SL % SL % SL % SL % 15 19 56 29 0 Vĩnh Tường, ngày tháng 12 năm2017 Vĩnh Tường, ngày … tháng 12 năm 2017 Thủ trưởng đơn vị Tác giả chuyên đề Ngô Thị Thùy Dương 71