cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
Độc lập Tự do Hạnh phúc

sáng kiến kinh nghiệm
hớng dẫn học sinh giải bài tập về lực đẩy ác- si- mét
môn : Vật lí - Lớp 8
Năm học : 2008-2009


Giáo viên: Nguyễn quang đức
Trờng : THCS Thạch Xá
Thạch Thất - Hà Nội

A - đặt vấn đề
I. tên đề tài:
hớng dẫn học sinh
giải bài tập về lực đẩy ác- si- mét
II. lý do chọn đề tài:

Sau một vài năm không có học sinh giỏi cấp huyện môn vật lý; Tôi trăn trở rất nhiều
khi thấy rằng học sinh cha đợc rèn luyện kỹ năng giải bài tập vật lý nâng cao. Qua tìm
tòi và sàng lọc, tôi đã tổng hợp các dạng bài tập vật lý THCS theo các chủ đề để hớng
dẫn học sinh phơng pháp giải chúng. Vì vậy năm nay tôi chọn đề tài này nhằm hớng dẫn
học sinh lớp 8 có kỹ năng giải các bài toán về lực đẩy ác-si- mét để góp phần nâng cao
chất lợng đại trà, đồng thời phát hiện, bồi dỡng học sinh giỏi của trờng.

III. phạm vi, thời gian thực hiện đề tài:
- Phạm vi: Phần lực đẩy ác-si- mét - Chơng I - Vật lý lớp 8
- Thời gian thực hiện: Trong học kỳ I năm học 2008-2009.
B - nội dung đề tài
I. th c trạng tình hình qua khảo sát điều tra.

Qua một vài năm dạy vật lý lớp 8 theo phơng pháp đổi mới Phát huy tính tích cực,
sáng tạo của học sinh. Tôi nhận thấy hoạt động học tập giải các bài toán trên lớp có
thời lợng rất ít trong khi đó có rất nhiều dạng bài tập cơ, nhiệt mà học sinh cần phải đào
sâu. Riêng phần cơ học đã có nhiều chủ đề nh: Bài tập về chuyển động, bài tập về áp
suất, bài tập về máy cơ đơn giản, bài tập về lực đẩyác-si- mét, bài tập về bảo toàn
công...; Mỗi chủ đề có nhiều dạng bài tập với các cấp độ khác nhau nên phần lớn học
sinh cha nắm đợc phơng pháp giải bài tập vật lý nhất là dạng bài tập định lợng nâng cao.
Đối với dạng bài tập về lực đẩyác-si- mét khi kết hợp với đòn bẩy hoặc tính công là học
sinh đã gặp nhiều khó khăn trong việc tìm phơng pháp giải và cả cách trình bày.
II. số liệu điều tra tr ớc khi thực hiện:
2
Sáng kiến kinh nghiệm Trờng THCS
Thạch Xá
Thực tế cho thấy sau khi học xong lực đẩy ác-si- mét tôi tiến hành khảo sát với bài
toán sau :
* Đề bài:
Một khí cầu có thể tích 10 m
3
chứa khí Hi drô, trọng lợng của vỏ khí cầu là 100 N
( thể tích vỏ không đáng kể). Biết trọng lợng riêng của không khí là 12,9 N / m
3
; của
hiđrô là 0,9 N / m
3
a, Tính lực đẩy ác-si- mét của không khí tác dụng lên khí cầu? (3 điểm)
b, Hỏi khí cầu có thể kéo lên trên không một vật nặng bằng bao nhiêu ? (3 điểm)
c, Muốn kéo một ngời nặng 60 kg lên thì khí cầu phải có thể tích tối thiểu là bao
nhiêu ? Nếu coi trọng lợng vỏ khí cầu không đổi .(4 điểm)
*) Kết quả:

Lớp

Sĩ số
HS giải đợc câu a
(Dạng đơn giản)
HS giải đợc câu b,c
(Dạng nâng cao)
Số lợng Tỉ lệ % Số lợng Tỉ lệ %
8A 32 26 81 4 12.5
8B 29 21 72 1 3.4
8C 30 21 70 1 3.3
III. Những biện pháp thực hiện:
1, Củng cố kiến thức lý thuyết:
aKhái niệm:
Mọi vật nhúng trong chất lỏng (hoặc chất khí) đều bị chất lỏng (hoặc chất khí)
đẩy thẳng đứng từ dới lên với một lực có độ lớn bằng trọng lợng phần chất lỏng (hoặc
chất khí) mà vật chiếm chỗ .
Lực này gọi là Lực đẩy Ac-si-met ,kí hiệu : F
A
; Đơn vị : N
b- Đặc điểm của lực đẩy Ac- si - mét :
Lực là đại lợng véc tơ do đó có :

+ Điểm đặt là trọng tâm phần chìm của vật

A
F
uur
+ Phơng thẳng đứng
+ Chiều từ dới lên

+ Độ lớn : F
A
= d.V
Trong đó : d là trọng lợng riêng của chất lỏng(chất khí) ( N/m
3
)
V là thể tích phần chất lỏng(chất khí) vật chiếm chỗ ( m
3
)
* Lu ý: + F
A
phụ thuộc vào 2 yếu tố là d & V
+ Cách biểu diễn véc tơ lực.
c, Bổ sung các quy tắc hợp lực; kiến thức về đòn bẩy:
+ Hợp lực của hai lực F
1
, F
2
cùng phơng ngợc chiều có độ lớn là:
F =
1 2
F F
+ Hợp lực của hai lực F
1
, F
2
cùng phơng cùng chiều có độ lớn là
F = F
1
+ F

2
+ Điều kiện cân bằng của đòn bẩy : F
1
l
1
= F
2
l
2
d, Ghi nhớ các công thức thờng dùng:
P = 10.m ; m = D.V ; d = 10.D ; P = d.V ; A = F.S ; ...
2, Rèn luyện kỹ năng tóm tắt bài toán, kết hợp vẽ hình hoặc sơ đồ
Tác giả: Nguyễn Quang Đức3
(Hớng dẫn thờng xuyên trong các bài tập định lợng từ đầu năm học.)
3, Phân dạng bài tập với các cấp độ từ dễ đến khó, h ớng dẫn HS giải:
a - Bài tập định tính về lực đẩy ác - si - mét
b, - Bài tập định lợng về lực đẩy ác - si - mét với hai dạng cơ bản đó là :
+ Bài tập đơn thuần chỉ có lực đẩy ác - si - mét
+ Loại lực đẩy ác - si - mét tác dụng lên vật treo ở đòn bẩy
+ Loại lực đẩy ác - si - mét tác dụng trực tiếp lên đòn bẩy
H ớng dẫn giải dạng bài tập định tính về lực đẩy á c - si - mét
Khi dạy dạng bài tập này tôi yêu cầu học sinh phải thuộc bảng khối lợng riêng của
các chất , đặc biệt là D của các kim loại thờng gặp nh nhôm,sắt,đồng, chì bạc... Và
công thức
&
m m
D m DV V
V D
= = =
rồi dùng chúng trong khi tìm mối quan hệ giữa

F
A
, d , V để giải bài tập định tính về lực đẩyác - si - mét.
Ví dụ 1 :
Thả hai vật có khối lợng bằng nhau chìm trong một cốc nớc . Biết vật thứ nhất
bằng sắt, vật thứ hai bằng nhôm. Hỏi lực đẩy Ac si met tác dụng lên vật nào lớn hơn ?
Hãy giải thích tại sao ?
H ớng dẫn & giải :
Từ công thức tính khối lợng riêng
m
D
V
=


0 0
.
S n S S n n
S n S n S n S n
m m D V D V
D D V V d V d V F F
= =
> < < <
Vì cùng đợc nhúng vào nớc ( d nh nhau)
Vậy lực đẩy Ac si mét của nớc tác dụng lên vật bằng nhôm lớn hơn .
Ví dụ 2 :
Thả ba vật có khối lợng bằng nhau chìm hoàn toàn trong cốc nớc . Biết vật thứ nhất
làm bằng đồng , vật thứ hai làm bằng sắt và vật thứ ba bằng sứ . Hỏi lực đẩy Ac si met
tác dụng lên vật nào lớn nhất , nhỏ nhất ? Hãy giải thích ?
H ớng dẫn & giải : ( Tơng tự nh VD 1 )

Từ công thức
m
D
V
=
ta thấy với cùng khối lợng nh nhau .
Gọi D
1
, D
2
D
3
là khối lợng riêng của Đồng ,Sắt, Sứ thì
D
1
> D
2
> D
3

1 2 3
V V V < <
. Từ công thức tính lực đẩy Ac si met : F
A
= d.V

1 2 3
F F F < <

Vậy lực đẩy Ac si met của nớc lên vật bằng sứ lớn nhất , sau đó là vật bằng sắt và

nhỏ nhất là lên vật bằng đồng .
Ví dụ 3 :
Bằng những dụng cụ: Lực kế, bình nớc( nớc trong bình có khối lợng riêng là D
o
) Hãy
trình bày cách xác định khối lợng riêng của một vật bằng kim loại có hình dạng bất kì ?
H ớng dẫn & giải :
Để xác định khối lợng riêng của vật kim loại ta cần phải tính đợc khối lợng m và thể
tích V của nó
+Dùng lực kế xác định trọng lợng P
1
của vật ở ngoài không khí và trọng lợng của
vật trong nớc P
2

4
Sáng kiến kinh nghiệm Trờng THCS
Thạch Xá
+ Rồi lấy hiệu hai trọng lợng nàyP
1
- P
2
chính là lực đẩy Ac si met của nớc lên vật
F
A
= P
1
- P
2


+ Mặt khác F
A
= Vd
o
= 10 D
o
V
1 2
0 0
10 10
A
F P P
V
D D

= =
+ Do đó khối lợng riêng của vật bằng sắt có hình dạng bất kì đợc xác định nh sau

1 1 1 1
0 0
1 2
1 2 1 2
0
10( )
10
10
P P P Pm
D D D D
P P
V V P P P P

D
= = = = =


Ví dụ 4 :
Cho hệ nh hình vẽ , thanh AB có khối lợng A O B
không đáng kể , ở hai đầu có treo hai quả cầu bằng
nhôm có trọng lợng P
A
và P
B
. Thanh đợc treo nằm P
A
P
B
ngang bằng một sợi dây tại điểm O hơi lệch về phía A .
Nếu nhúng hai quả cầu này vào nớc thanh AB còn cân bằng theo phơng nằm ngang
không ? Tại sao ?
H ớng dẫn &giải : Vì O lệch về phía A nên P
A
> P
B
; Đặt
;
A B
OA l OB l= =
Khi cha nhúng vào nớc,thanh AB cân bằng :
A B
A A B B
B A

P l
P l P l
P l
= =
(1)với P = d V
Thì :
(2)
A A A
B B B
P dV V
P dV V
= =
Từ (1) và (2)
A B
B A
V l
V l
=
Khi nhúng hai quả cầu vào nớc các quả cầu chịu lực đẩy Ac si met:
Quả cầu A : F
A
= d
n
.V
A

Quả cầu B : F
B
= d
n

.V
B

Nên lực tác dụng lên mỗi đầu thanh là :
Đầu A : P

A
= P
A
- F
A
= V
A
( d - d
n
)
Đầu B : P

B
= P
B
- F
B
= V
B
( d - d
n
)
Lập tỉ số :
'

' '
'
( )
( )
A n
A A B
A A B B
B B n B A
V d d
P V l
P l P l
P V d d V l

= = = =


Vậy thanh AB vẫn cân bằng theo phơng nằm ngang khi nhúng cả hai quả cầu ngập
hoàn toàn trong nớc .
Ví dụ 5:
H
1

H
2
Gắn một quả cầu bằng chì vào giữa mặt đang nổi trên nớc một miếng gỗ ( H
1
)

.
Nếu quay ngợc miếng gỗ cho quả cầu nằm trong nớc (H

2
) thì mực nớc trong bình có
thay đổi không ?
H ớng dẫn & giải :

Để giải đợc bài này HS cần phải nhớ kiến thức về điều kiện khi một vật đứng cân bằng
Tác giả: Nguyễn Quang Đức5