Giáo án bồi dưỡng môn Vật lý lớp 11

Tiết: Chương I: CHẤT RẮN A.KIẾN THÚC CƠ BẢN CẦN NẮM I. TÍNH CHẤT CƠ HỌC: 1. Lực đàn hồi: - Xuất hiện khi vật biến dạng - Ngược chiều biến dạng - Độ lớn F = k. Với: k = E: suất đàn hồi ( suất Young ) S: tiết diện ngang ( m2 ) l: chiều dài ban đầu ( m ) k : độ cứng ( hệ số đàn hồi ) * Độ biến dạng tương đối: = 2. Giới hạn bền – Hệ số an toàn: a. Giới hạn bền: = ( N/m2 ) F: giá trị tối đa của lực mà vật còn chịu được b. Hệ số an toàn của vật liệu : n = Với: f là lực tác dụng lên 1 đơn vị tiết diện ngang (n từ 1.7 đến 10) II. SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN : Sự nở dài: l = l( 1 + ) Với l: chiều dài ở t0C l: chiều dài ở 00C : hệ số nở dài (độ -1) Sự nở khối : V = V0(1 + ) Trong đó: V: thể tích ở t0C V0: thể tích ở 00C : hệ số nở khối Với = 3. B. CÁC BÀI TẬP CƠ BẢN Treo một vật m = 100g một lò xo, làm lò xo giãn ra 2.5cm. Tính K của lò xo ( g = 10m/s2 ) Cắt lò xo thành hai phần bằng nhau, tính độ cứng mỗi phần ĐS: a. 40 N/m b. 80 N/m Một lò xo có chiều dài tự nhiên là 60cm. Cắt lò xo thành 2 lò xo nhỏ có chiều dài chênh lệch nhau 30cm. Tính chiều dài mỗi đoạn lò xo Lần lựợt treo vật m = 600g vào mỗi đoạn lò xo, ta thấy độ giãn tương ứng là 5cm và 15cm. Tính độ cứng của mỗi đoạn lò xo. Từ đó suy ra độ cứng của lò xo ban đầu. ĐS: a. 15cm , 45cm b. 120N/m , 40N/m , 30N/m Một lò xo khi treo vật m1=10g thì chiều dài lò xo là 50,4cm. Nếu treo m2=50g tthì chiều dài lò xo là 52cm. Tính k và chiều dài tự nhiên của lò xo ( g = 10m/s2) Cắt lò xo thành hai đoạn nhỏ. Sau đó lần lượt treo vật m thì độ giãn của 2 lò xo là 6cmvà 4cm. Tính khối lượng m và chiều dài mỗi đoạn lò xo. ĐS: a.25N/m , l = 50cm b. 250g , 30cm , 20cm Một lò xo có chiều dài tự nhiên là 21cm Lò xo được gắn với vật m1= 200g như hình vẽ. Khi vật m1= cân bằng thì chiều dài lò xo là 22cm. Tính độ cứng của lò xo. Bây giờ lò xo treo vật m2= 1kg, vật m2 hình trụ, có tiết diện ngang S = 50cm2. Khi m2 cân bằng tì độ cao vật chìm trong nước là h = 2cm. Tính độ giãn và tính chiều dài lò xo khi m2 cân bằng. Cho khối lượng riêng của nước D=1g/cm3 ĐS: a. k = 100N/m b. 9cm , 30cm Chứng minh rằng 2 lò xo k1, k2 có độ cứng tương đương là k với a. khi k1 ghép nối tiếp k2 b. k = k1 + k2 khi k1 ghép song song với k2. Một dây thép tròn có đường kính 5mm, có E = 2 x 1011Pa. Một đầu cố định, đầu còn lại treo vật m = 62,8 kg. Lấy g = 10m/s2 Tính độ giãn tương đối của dây và chiều dài ban đầu của dây biết rằng khi m cân bằng thì chiều dài của dây là 2,00032m Treo vật có khối lượng là bao nhiêu thì dây đứt ĐS: a. 0,016% ; 2m b. 1280kg Một dây thép dài có E = 2 x 1011 Pa, b = 686 x 106N/m2. Treo vật 200 kg thì độ giãn tương đối là 0.04%. Hỏi khi treo khối lượng bao nhiêu thì dây đứt. Lấy g = 10m/s2 ĐS: m > 1715kg Tìm chiều dài ở 00C của thanh Fe và thanh Cu sao cho ở bất kỳ nhiệt độ nào thanh Fe cũng dài hơn thanh Cu là 5cm. Cho = 12 x 10-6(k-1) và = 17x10-6(k-1) ĐS: 49,96mm và 67,96mm Một thanh đồng có tiết diên S = 100cm2. Khi tăng nhiệt độ thêm 1000C, muốn thanh không dãn nở thì phải tác dụng vào đầu thanh một lực nén có cường độ bao nhiêu ? Biết E = 9 x 1010Pa, a = 18x10-6(K-1) ĐS: F = 162x104N Một miếng đồng có kích thước 0,5m x 0,5m ở 100C. Hỏi cần phải nung nóng đến nhiệt độ nào thì diện tích miếng Cu là 2510cm2. Biết hệ số nở khối của đồng là = 51 x 10-6(K-1) ĐS: 127,70C Ở 00C thanh Zn có chiều dài 200mm, còn thanh Cu có chiều dài 201mm. Tiết diện ngang của chúng bằng nhau. Ở nhiệt độ nào thì chiều dài chúng bằng nhau Ở nhiệt độ nào thì thể tích chúng bằng nhau. Cho Cu =17 x 10-6( K-1) , Zn= 29 x 10-6(K-1) ĐS: a. 4200 b. 1400 Ở 00C bình thủy tinh chứa đầy 100g Hg. Nung bình đến 200C có 0,3g Hg tràn ra ngoài. Tính hệ số nở dài của thủy tinh biết hệ số nở khối của Hg là 18 x 10-5(K-1). Giả sử nhiệt độ của Hg bằng nhiệt độ của bình. ĐS: = 10-5(K-1) Một lò xo có chiều dài tự nhiên l= 60cm ; độ cứng k = 40 N/m cắt thành 2 lò xo nhỏ có chiều dài l= 2 l Tính độ cứng mỗi lò xo nhỏ Vật m = 900g được mắc vào 2 lò xo và căng ra như hình vẽ: trong đó vật m hình trụ cao 4cm , A , B cách nhau 64cm. Tính độ biến dạng của mỗi lò xo khi m cân bằng Xác định vị trí khối tâm vật khi m cân bằng . ( Lấy g = 10m/s2) ĐS: 1. 50N/m ; 120N/m 2.a 5cm b. O cách A 47 cm ; cách B 17 cm C. RÚT KINH NGHIỆM: Tiết: Chương II: CHẤT LỎNG A. KIẾN THỨC CƠ BẢN CẦN NẮM 1. Lực căng mặt ngoài: F = .l Trong đó: l: chiều dài mặt thống (m) : hệ số căng mặt ngoài (N/m) F: lực căngmặt ngoài (N) 2. Độ chênh lệch giữ a mực chất lỏng trong và ngoài ống mao quản: h = Trong đđó h: độ chênh lệch (m) d: đđường kính ống mao quản (m) D: khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m3) g: gia tốc trọng trường (10m/s2) * Nếu dính ướt hoàn toàn: h : đđộ dââng cao * Nếu không dính ướt hoàn toàn: h: đđộ hạ thấp B. BÀI TẬP CƠ BẢN LUYỆN TẬP Giọt rượu rơi ra từ ống nhỏ giọt đặt thẳng đứng đường kính vịng eo là 2mm. Thời gian giọt này rơi sau giọt kia là 2s. Sau 780s khối lượng rượu trong ống giảm 5,4g. Tính suất căng mặt ngồi của rượu. ĐS: = 22 x 10-3N/m Một mao quản cĩ đường kính trong là 0,2 mm được nhúng nghiêng 300 so với mặt rượu. Tính: Chiều dài cột rượu trong ống Trọng lượng cột rượu trong ống Aùp suất đđiểm giữa cột rượu. Cho = 0,022 N/m , áp suất khí quyển P0 = 1 atm , D = 0,8g /cm3 ĐS: 1. 11cm 2. 27632 x 10-9N 3. 758,35 mmHg Trêên mặt nước người ta đđể một cái kim có bôi một lớp mỡ mỏng đđể không bị nước làm ướt. Tính đđường kính của kim đđể kim không bị chìm xuống dưới. Biết khối lượng riêng của thesp làm kim là D = 7,7 x 103kg/m3, suất căng mặt ngồi của nước là = 0,077N/m . Xem rằng lực đđẩy Acsimét không đáng kể. ĐS: h = 7,2cm Cần dùng một lực là bao nhiêu đđể nâng một cái vành nhôm đđặt nằm ngang trong nước ra khỏi mặt nước. Vành nhôm giống như 1 vành trụ cao h = 10mm, đđường kính trong d1 = 5cm, đđường kính ngoài d2 = 5,2cm. Cho khối lượng riêng của nhôm là D=2,6 x 103 kg/m3, hệ số căng mặt ngoài của nước = 0,073 N/m. Lực ngoài chiếm bao nhiêu phần trăm lực cần tìm. Cho g = 10m/s2 ĐS: F = 64,2 x 10-3N , F = 36 %F Một vành trụ cóđđường kính trong d1 = 21mm, đđường kính ngoàii d2 = 28mm đđược treo vào một đònđcân như hình vẽ: Nhúng mép dưới của vành trụ vào chậu chất lỏng làm ướt đđược vành trụ. Muốn đđòn cân trở lại vị trí cân bằng ta bỏ thêm vào đđĩa B một khối lượng m = 1,099g. Tính của chất lỏng (Lấy g = 9,8 m/s2) ĐS: = 0,07 N/m Một quả cầu có mặt ngoàii không bị nước làm ướt. Tính lực căng mặt ngoài lớn nhất tác dụng lên quả cầu khi nóđđược đđặt trên mặt nước. Muốn quả cầu không bị chìm thì khối lượng quả cầu phải là bao nhiêu ? Cho bán kính quả cầu là 0,1mm; suất căng mặt ngoài của nước là 0,073 N/m. Cho g = 9,8m/s2 ĐS: F= 4,58 x 10-5N ; m £ 46,8 x 10-7kg Đổ một chất lỏng vào một mao quản có bán kính r = 2,5mm đđặt thẳng đđứng. Vì ống hở hai đđầu nên chất lỏng chảy ra ngoài tuy nhiên ở cuối ống còn lại một cột chất lỏng cao 4,4mm. Tính hệ số căng mặt ngoài của chất lỏng biết rằng 1 lít chất lỏng nặng 800g. Cho g = 10m/s2 ĐS: = 0,022 N/m C. RÚT KINH NGHIỆM: Tiết: Chương III: HƠI KHÔ – HƠI BÃO HÒA A. CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN CẦN NẮM Độ ẩm tuyệt đối: a = Trong đó: m (g): khối lượng hơi nước có trong thể tích V (m3) của không khí Độ ẩm cực đại: A = Trong đó: M (g): khối lượng hơi nước bão hoà có trong thể tích V (m3) của không khí Độ ẩm tương đối: f = x 100% Trong đó: a, A: độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại ở cùng nhiệt độ B. BÀI TẬP Chứng minh rằng độ ẩm tương đối thỏa: f = x 100% Trong đó: P, Plà áp suất hơi nước và áp suất hơi nứớc bão hoà có trong thể tích V của không khí ở cùng nhiệt độ Ở 250C áp suất hơi nước trong không khí là 20,76 mmHg. Tính độ ẩm tương đối của không khí biết rằng ở 250C áp suất hơi nước bão hoà là 23,76mmHg ĐS: f: = 87,4% Độ ẩm tương đối của không khí ở 200C là 80%. Độ ẩm cực đại ở 200C là 17,3g/m3.Hỏi ở 200C trong 1không khí có một lượng hơi nước là bao nhiêu. ĐS: 13,84 (mg) Trong một phòng ở 150C có độ ẩm tương đối là 60%. Tính lượng hơi nước có trong 1m3 không khí trong phòng biết rằng ở 150C có Pbh = 12,79mmHg ĐS: 7,7g/m3 Để đo độ ẩm tương đối của không khí ở 200C người ta dùng âm kế điểm sương khi ête bay hơi đến 100C thì mặt ngoài của bình ête bị mờ. Hãy tính độ ẩm tương đối của không khí. Biết rằng độ ẩm cực đại ở 100C và 200C lần lượt là 9,4g/m3 và 17,4g/m3. Độ ẩm tuyệ đối của không khí lúc đó bao nhiêu ? ĐS: f = 54,3% Ở 300C độ ẩm tương đối của không khí là 80% Tính lượng hơi nước có trong 1m3 không khí ở 300C Đun nóng đẳng tích không khí trên đến 500C thì độ ẩm tương đối lúc đó là bao nhiêu ? Cho áp suất hơi nước bão hoà ở 300 C và 500C lần lượt là 31,8mmHg và 92,5 mmHg ĐS: 1. 24,25g/m3 2. 29,3% C. RÚT KINH NGHIỆM Chương IV: TĨNH ĐIỆN HỌC A.CÔNG THỨC 1.ĐỊNH LUẬT COULOMB: F = 9 x 10 2 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH : .q = const CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG : = Trong đó : q > 0 :