Chuyen de

Chuyên đề hướng dẫn học sinh làm bài tập về sự nổi của vật
Người thực hiện: Phạm thị Sao
GV tổ KHTN Trường THCS Thanh Giang
Kiểm tra bài cũ
Hãy nêu phương, chiều và công thức tính lực đẩy ác si mét? Lực đẩy ác si mét phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Điều kiện để một vật nổi lên, chìm xuống hay lơ lửng ở trong chất lỏng?
Những kiến thức cơ bản cần nhớ để vận dụng làm bài tập về sự nổi
1. Công thức tính lực đẩy ác-si-mét
FA= d.V
Trong đó d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (N)
2. Điều kiện để một vật nổi lên, chìm xuống hoặc lơ lửng
Vật nổi lên khi: FA > P hoặc dcl > dv
Vật chìm xuống khi: FA < P hoặc dcl < dv
Vật lơ lửng khi: FA = P hoặc dcl = dv
3. Khi một vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng thì lực đẩy ác si mét bằng trọng lượng của vật và vẫn tính được bằng công thức FA = d.V
Bài số 1: (Bài 12.11 / SBT)
Hai vật 1 và 2 có cùng thể tích được thả vào một bình đựng nước. Nếu trạng thái 2 vật
như hình vẽ và so sánh lực đẩy ác si mét, so sánh trọng lượng của 2 vật thì:
A. FA-1 = FA-2 ; P1 > P2 B. FA-1 > FA-2 ; P1 > P2
A. FA-1 = FA-2 ; P1 = P2 A. FA-1 < FA-2 ; P1 > P2

Phiếu học tập số 1
Hãy điền dấu <; > hoặc = vào các chỗ chấm (...) dưới đây
* FA-1= d.V1
FA-2= d.V2
Mà V1...V2 => FA-1 ... FA-2
* FA-1 ... P1
FA-2 ... P2
=> P1 ... P2
Kết quả phiếu học tập số 1
* FA-1= d.V1
FA-2= d.V2
Mà V1 > V2 => FA-1 > FA-2
* FA-1 < P1
FA-2 = P2
=> P1 > P2 => Chọn phương án B
Bài số 2: (Bài 12.2/ SBT)
Cùng một vật nổi trên hai chất lỏng khác nhau
(hình vẽ). Hãy so sánh lực đẩy ác si mét trong 2
trường hợp đó. Trọng lượng riêng của chất lỏng
nào lớn hơn?
1
2
Giải:
* Vì ở trong 2 chất lỏng vật đều nằm cân bằng nên:
ở trong CL 1 thì: FA-1 = P (1)
ở trong CL 2 thì: FA-2 = P (2)
Từ (1) và (2) => FA-1 = FA-2
* Theo công thức tính trọng lượng riêng
d = FA/P => d1 = FA-1/ V1
d2 = FA-2/ V2
mà theo phần trên thì : FA-1 = FA-2
và theo hình vẽ thì: V1 > V2
nên => d1 Bài số 3: (Bài 12.10/SBT)
Cùng một vật được thả vào 4 bình đựng 4 chất lỏng khác nhau (hình vẽ). Hãy so sánh trọng lượng riêng của 4 chất lỏng
A. d1 > d2 > d3 > d4 B. d4 > d1 > d2 > d3
C. d3 > d2 > d1 > d4 D. d4 > d1 > d3 > d2
Bài số 3: (Bài 12.10/SBT)
d1
d2
d3
d4
Phiếu học tập số 2
Hãy điền dấu <; > hoặc = vào các chỗ chấm (...) dưới đây
dv ... d1
dv ... d2
dv ... d3
dv ... d4
=> d4 ... d1 ... d2
Mặt khác d3 ...d2 =>... d4 ... d1 ...d3 ... d2

Giải:
Chọn phương án D: d4 > d1 > d3 > d2
Vì: dv = d1
dv < d2
dv < d3
dv > d4
=> d4 > d1 > d2 và d3; còn trong 2 trường hợp trường hợp ở hình b, c thì tương tự như bài 12.2 ta sẽ có d3 > d2
Bài số 4: (Bài 12.4/SBT)12
Hình 12.2 vẽ hai vật giống nhau về hình dạng và
kích thước nổi trên mặt nước. Một vật làm bằng
li- e (khối lượng riêng 200 kg/m3 ), một vật làm
bằng gỗ khô (khối lượng riêng 600 kg/m3 ). Vật
nào là li- e, vật nào là gỗ khô? Giải thích.
1
2
H.12.2
Giải
Vì Dli-e < Dgỗ
=> dli-e < dgỗ (vì d = 10.D)
=> Pli-e < Pgỗ (vì P = d.V mà V giống nhau)
=> FA-li-e < FA- gỗ (vì FA-li-e = Pli-e
và FA- gỗ = Pgỗ )
Mà FA-1 = d.V1
FA-2 = d.V2
Và V1< V2 (theo hình vẽ)
=> FA-1 < FA-2
=> vật 1 là li- e, vật 2 là gỗ khô
Bài số 5: (Bài 12.5/SBT)
Gắn một quả cầu bằng chì vào giữa mặt đang nổi
trên mặt nước của một miếng gỗ. Nếu quay
ngược miếng gỗ cho quả cầu nằm trong nước thì
mực nước có thay đổi không? Tại sao?
Giải
- Khi quay ng­îc miÕng gç ®Ó qu¶ cÇu ë trong n­íc th× P cña hÖ vËt kh«ng thay ®æi => FA kh«ng ®æi ( v× FA lu«n = P) =>V ch×m kh«ng thay ®æi (v× dcl kh«ng thay ®æi) => Mùc n­íc kh«ng thay ®æi
Bài số 6: (Bài 12.6/SBT)
Một chiếc xà lan dạng hình hộp chữ nhật dài 4m, rộng 2m. Xác định trọng lượng của xà lan biết xà lan ngập sâu trong nước 0,5m. Biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3
Giải
Thể tích phần xà lan chìm trong nước là
V = 4.2.0,5 = 4m3
Lực đẩy ác si mét do nước tác dụng lên xà lan là
FA = d.V = 10000.4 = 40000N
Vì xà lan nổi trên mặt nước nên FA = P do đó trọng lượng của xà lan là P = 40000N
Bài số 7
Một xà lan có dạng hình hộp chữ nhật, kích thước 10m x 4m x 2m. Khối lượng của xà lan và các thiết bị đặt trên xà lan là 50 tấn. Hỏi có thể đặt vào xà lan hai kiện hàng, mỗi kiện nặng 20 tấn được không? Cho trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.
Giải
Đổi 50 tấn = 50000kg, 20 tấn = 20000kg
Thể tích của xà lan là:
V = 10m x 4m x 2m = 80 m3
Lực đẩy ác si mét lớn nhất có thể tác dụng vào xà lan là
FA = d.V = 10000.80 = 800000 (N)
Tổng trọng lượng của xà lan và hai kiện hàng là
P = 10. m = 10.(50000+2.20000)
= 900000 (N)
Ta thấy P > FA xà lan sẽ bị chìm => Không thể đặt hai kiện hàng đó lên xà lan được
Bài số 8: (Bài 12.7/SBT)
Mét vËt cã träng l­îng riªng 26000N/m3. Treo vËt vµo lùc kÕ råi nhóng ngËp vËt trong n­íc th× lùc kÕ chØ 150N. hái nÕu treo vËt ë ngoµi kh«ng khÝ th× lùc kÕ chØ bao nhiªu? Cho träng l­îng riªng cña n­íc lµ 10000N/m3.
Giải
Khi móc vật vào lực kế và nhúng ngập vật ở trong nước và giữ vật cân bằng thì vật chịu tác dụng của lực đẩy ác si mét FA, lực giữ của lực kế P` và trọng lượng P của vật. Vì vật nằm cân bằng nên:
FA + P` = P hay P - FA = P`
dv.V - dn .V = P`
(dv - dn). V = P`
(26000 - 10000). V = 150
=> V= 150/16000 = 15/1600 (m3)
Trọng lượng của vật khi ở ngoài không khí là
P = dv. V = 26000. 15/1600 = 243,75 (N)
Những vấn đề cần lưu ý khi giải bài tập về sự nổi
A. Dạng bài tập định tính:
1. Dạng so sánh lực đẩy ác si mét: 2 cách:
+ Cách 1: Dựa vào công thức FA = d.V (áp dụng khi 1 trong 2 yếu tố d hoặc V giống nhau, yếu tố còn lại khác nhau)
+ Cách 2: Dựa vào trạng thái của vật: So sánh P với FA, sau đó từ so sánh P dẫn đến so sánh FA.
Những vấn đề cần lưu ý khi giải bài tập về sự nổi
2. Dạng bài so sánh d của 2 hay nhiều chất lỏng: 2 cách
+ Cách 1: Dựa vào công thức tính d được suy ra từ công thức tính lực đẩy ác si mét là d = FA/V (áp dụng khi 1 trong 2 yếu tố FA hoặc V giống nhau, yếu tố còn lại khác nhau)
+ Cách 2: Dựa vào trạng thái của vật: So sánh dv với dcl (áp dụng khi cùng một vật nhưng thả vào trong các chất lỏng khác nhau để yếu tố dv không đổi) rồi sau đó sử dụng tính chất bắc cầu
Những vấn đề cần lưu ý khi giải bài tập về sự nổi
B. Bài tập định lượng:
Lưu ý : + Khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng (nằm cân bằng) thì FA= P và trong đó thì FA = dcl. Vchìm
còn P = dv . Vvật.
+ Khi một vật nhúng trong chất lỏng thì trọng lượng biểu kiến P` = P - FA