Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm

Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm

CHUYÊN ĐỀ:          ÁP SUẤT

Người thực hiện: Phùng Thị Tuyến

Tổ: KHTN

Đơn vị: Trường THCS Lãng Ngâm

Nhiệm vụ được giao: Giảng dạy môn Vật lí 8

A. MỞ ĐẦU

I) Mục đích:

Cùng với sự phát triển của đất nước,sự nghiệp giáo dục cũng không ngừng đổi mới.Các nhà trường đã ngày càng chú trọng hơn tới chất lượng giáo dục toàn diện bên cạnh sự đầu tư thích đáng cho giáo dục mũi nhọn. Dạy như thế nào để học sinh không những nắm vững kiến thức cơ bản một cách có hệ thống mà phải được nâng cao để các em có hứng thú,say mê học tập là một câu hỏi mà mỗi thầy cô  dạy các môn học trong trường THCS  luôn đặt ra cho mình.Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm

Chương trình Vật lí THCS được cấu tạo thành hai giai đoạn :

  • Giai đoạn 1: lớp 6 và lớp 7.
  • Giai đoạn 2: lớp 8 và lớp 9

    Ở giai đoạn 1, vì khả năng tư duy của học sinh còn hạn chế, vốn kiến thức toán học chưa nhiều, nên chường trình chỉ đề cập đến những hiện tượng vật lí quen thuộc, thương gặp hàng ngày thuộc về các lĩnh vực CƠ HỌC, NHIỆT HỌC, QUANG HỌC, ÂM VÀ ĐIỆN HỌC. Việc trình bày những hiện tượng này chủ yếu là theo quan điểm hiện tượng, thiên về mặt định tính hơn là định lượng.

    Ở giai đoạn 2, vì khả năng tư duy của học sinh đã phát triển, học sinh có một số hiểu biết ban đầu về các hiện tượng vật lí xung quanh, iys nhiều có thói quen hoạt động theo những yêu cầu chặt chẽ của việc học tập vật lí, vốn kiến thức toán học ở giải đoạn này phải có những mục tiêu cao hơn ở giai đoạn 1.

    Chương trình Vật lí 8 là phần mở đầu của giai đoạn 2, nên những yêu cầu về khả năng tư duy  trừu tượng, khái quát, cũng như những yêu cầu về mặt định lượng trong việc hình thành khái niệm và định luật vật lí đều cao hơn ở các lớp của giai đoạn 1.

              Các bài toán áp suất là một dạng bài cơ bản trong chương trình vật lí 8. Các em thường gặp dạng bài này trong các bài kiểm tra khảo sát chất lượng, các kỳ thi học sinh giỏi. Trong thực tế khi giải các dạng bài liên quan đến áp suất  không những học sinh đại trà mà nhiều em học sinh khá, giỏi cũng vấp phải những sai sót. Vì vậy tôi xây dựng chuyên đề: Áp suất với mục đích giúp học sinh khắc phục các sai lầm thường gặp,biết phát triển, mở rộng bài vật lí đề xuất các bài tương tự, từ đó phát triển tư duy lô gic, tư duy sáng tạo và tính chính xác trong giải bài tập vật lí

    II) Đối tượng: Học sinh đại trà

    III) Phạm vi nghiên cứu:

    Học sinh lớp 8A trong các năm học trước và thực trạng học sinh hai lớp 8A và 8B của trường THCS Lãng Ngâm

    B. NỘI DUNG

    Nội dung: Trong chương I: Cơ học, học sinh sẽ được tìm hiểu từ bài 1 – 18. Chuyên đề: “Áp suất” gồm những bài từ bài 7 đến bài 12, Các bài tập về áp suất luôn là  công cụ tốt để rèn luyện trí thông minh, tư duy, sáng tạo và khả năng liên hệ thực tế. 

    Tôi dự kiến thực hiện chuyên đề này trong 3 tiết dạy

    I.Lý thuyết cơ bản

    1. Áp suất:

    Tập hợp các bài tìm hiểu về áp suất gây ra bởi chất rắn, chất lỏng và chất khí của chường trình vật lí 8 được bắt đầu bằng bài hình thành khái niệm áp suất. Các TN dùng để hình thành khái niệm áp suất trong bài đều được dựa trên đặc điểm truyền áp lực của chất rắn. do chương trình không yêu cầu đưa ra cơ chế cũng như đặc điểm của sự truyền áp lực và áp suất của các chất khác nhau, nên ở bài này và những bài sau chỉ dựa vào một số TN và quan sát hàng ngày để nhận biết sự tồn tại của áp suất và ý nghĩa của chúng trong đời sống kĩ thuật.

    Những vấn đề cơ bản của bài này là cho học sinh hiểu được

  • Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép.
  • Áp suất được tính bằng công thức:

    p =

    Trong đó p là áp suất, F là áp lực đứng lên mặt bị ép có diện tích là S.

    Đơn vị của áp suất là Paxcan (Pa): 1Pa = 1N/m2

    2.Áp suất của chất lỏng – bình thông nhau.

  • Áp suất của chất lỏng có những đặc điểm sau đây:
  • Tại một điểm trong lòng chất lỏng, áp suất tác dụng theo mọi phương và có giá trị như nhau.
  • Áp suất tại một điểm trong lòng chất lỏng cách mặt thoáng của chất lỏng một độ cao h được tính theo công thức:

    p = dh

    Trong đó: h là độ sâu tính từ điểm tính áp suất đến mặt thoáng chất lỏng

                         d là trọng lượng riêng của chất lỏng

  • Bình thông nhau:

    Chú ý: Hiện tương mặt thoáng của chất lỏng trong các bình thông nhau nằm trên cùng một mặt phẳng ngang được suy ra từ đặc điểm của áp suất trong lòng chất lỏng. Điều cơ bản ở đâ là bình thông nhau phải có đường kính trong đủ lớn để không xảy ra hiện tượng mao dẫn. Do hiện tượng mao dẫn nên một ống thủy tinh có đường kính nhỏ hơn 1mm, nhúng vào một chậu nước tạo thành một bình có hai nhánh thông nhau thì mực nước trong ống thủy tinh sẽ dâng cao hơn mực nước trong chậu. Vì học sinh lớp 8 không học hiện tượng mao dẫn nên GV nên tránh hiện tượng này khi làm thí nghiệm, không dùng bình có đường kính trong quá nhỏ, dưới 2mm.

  • Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng ở các nhánh khác nhau đều ở cùng một độ cao.
  • Trong máy thủy lực, nhờ chất lỏng có thể truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất, nên ta luôn có:

     =

    Trong đó f là lực tác dụng lên pít tong có tiết diện S

    F là lực tác dụng lên pít tong có tiết diện s

  • Nếu hai bình thông nhau chứa hai chất lỏng có trọng lượng riêng khác nhau, thì khi cân bằng mực nước trong hai bình sẽ chênh lệch nhau sao cho tại một mặt S ở chỗ hai bình thông nhau, áp lực do hai cột nước trong hai bình gây nên ở hai mặt S phải bằng nhau:

    F1 = F2

    p1S = p2S

        d1h1 = d2h2

    Bình nào chứa chất lỏng có trọng lượng riêng lớn hơn thì độ cao của cột nước sẽ nhỏ hơn. Trong hình vẽ vì d1 < d2 nên cột nước trong bình lớn cao hơn trong bình nhỏ. Nếu hai bình chứa cùng một chất lỏng thì d1 = d2 nên h1 = h2, mực nước trong hai bình ngang nhau.

    3.Áp suất khí quyển:

  • Các phân tử chất khi trong không khí tuy rất nhỏ bé nhưng đều có khối lượng và do đó đều bị Trái Đất hút. Tuy nhiên do có chuyển độngnhiệt nên các phân tử khí trong không khí không rơi xuống đất mà “bay lượn” trong không gian bao quanh Trái Đất tạo thành lớp khí quyển dày tới hàng ngang kilomet. Chúng ta đang sống ở đáy của lớp khí quyển này và hàng ngày phải chịu tác dụng của áp suất do nó gây ra. Áp suất này gọi là áp suất khí quyển.
  • Áp suất khí quyển tác động hàng ngày đến đời sống con người nhưng cũng phải đến thế kỉ XVII, người ta mới thừa nhận sự tồn tại của áp suất này. Ngay từ thời cổ đại, con người đã biết dùng bơm để hút nước lên cao. Các nhà triết học thời kì này cho rằng nước đi theo ống bơm lên cao là do “thiên nhiên sợ khoảng trống”. Mãi đến khi những người thợ ở một khu vườn định dùng bơm để kéo nước lên đến độ cao 10m thì người ta mới nhận thấy rằng dù có có gắng thế nào thì nước cũng sẽ không thể lên đến độ cao chờ đợi. Để giải thích hiện tượng này, Galile cho rằng, thiên nhiên quả là có sợ khoảng trống, song chỉ tới một giới hạn nào đó mà thôi. Nhưng học trò của ông là Tô ri xe li thì không tin như thế. Năm 1943, Tô ri xe li đã tiến hành thí nghiệm.Cụ thể như sau: Tô-ri-xe-li lấy một ống thủy tinh dài 1m, một đầu kín, đổ đầy thủy ngân vào. Lấy ngón tay bịt miêng ống rồi quay ngược ống xuống. sau đó, nhúng chìm miệng ống vào 1 chậu đựng thủy ngân rồi bỏ tay bit miệng ống ra. Ông nhận thấy thủy ngân trong ống thụt xuống, còn lại khoảng 76cm tính từ mặt thoáng của thủy ngân trong chậu.Thí nghiệm cho biết áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống Tô ri xe li, chú ý là phía trên cột thủy ngân trong ống là chân không, không có không khí. Bởi thế người ta đo áp suất khí quyển bằng cách đo chiều cao cột thủy ngân này trong ống. Đơn vị đo là xetimet thủy ngân (cmHg).

II.Bài tập

*Bài tập định tính

  1. Nhiều xương ở động vật và người, ở đầu xương phình to hơn. Bạn hãy giải thích ý nghĩa của chỗ phình đó?

    Trả lời: Khi ép một vật đồng nhất, độ biến dạng của mọi điểm đều như nhau, trừ hai đầu, ở đó vật tì lên vật khác. Đó là vì phần vật thể bị tiếp xúc với điểm tựa và các vật thể khác bị biến dạng không bằng tất cả các điểm của vật ấy, vì thế áp suất trên các phần cuối của vật thể bị biến dạng sẽ lớn hơn ở trong vật thể. Để cho áp suất lên mọi điểm của vật đều như nhau, các phần đầu vật nhất thiết phải có một tiết diện lớn. Điều này đã giải thích rõ sự tồn tại của các chỗ phình ở một số các xương của bộ xương người và động vật.

  2. Tại sao cá có thể hô hấp bằng oxi hoà tan ở trong nước?

    Trả lời: Bất kể một loại khí nào cũng đều có xu hướng chuyển từ chỗ có áp suất cao sang nơi có áp suất thấp hơn. Trong máu cá, áp suất oxi nhỏ hơn áp suất oxi trong nước, do đó oxi chuyển từ nước vào máu, qua các mao mạch của mang cá

  3. Nếu đặt quả táo bị nhăn dưới nắp bơm và hút hết không khí, thì vỏ quả táo lại căng ra. Tại sao?

    Trả lời: Trong quả táo có nhiều không khí. Khi làm giảm áp suất bên ngoài đi, các khí này sẽ nở ra và do đó đã làm cho vỏ quả táo duỗi thẳng ra.

  4. Lúc cất cánh và trước khi hạ cánh, người phục vụ trên máy bay phân phát cho hành khách kẹo để nhằm mục đích gì?

    Trả lời: Áp suất khí quyển phụ thuộc vào độ cao so với mặt biển. Lúc độ cao có sự thay đổi đột ngột: trong quá trình bay lên của máy bay, áp suất khí quyển nhanh chóng giảm xuống và màng nhĩ bị ép ra ngoài; khi máy bay hạ cánh, áp suất khí quyển tăng lên và màng nhĩ bị đẩy vào trong. Sự thay đổi nhanh chóng về áp suất gây đau đầu. Như đã biết, lúc nuốt, tai giữa thông với khoang miệng qua ống Ơxtasơ. Ngậm kẹo làm tăng sự tiết nước bọt và miệng phải nuốt luôn, nhờ đó mà áp suất trong tai giữa nhanh chóng cân bằng với áp suất khí quyển. Do đó sự đau tức trong tai giảm bớt.

  5. Các pháo thủ lúc bắn phải há mồm để làm gì?

    Trả lời: Để cho áp suất phía trong màng nhĩ cân bằng với bên ngoài.

  6. Do đâu mà các chỗ chai cứng ở chân lại bị đau trước khi trời mưa?

    Trả lời: Trước khi trời mưa, áp suất khí quyển thường giảm xuống. Sự giảm áp suất bên ngoài làm cho các tế bào ở chân giãn nở chút ít, chỗ chai cứng lại không thể giãn nở như các phần mềm khác của cơ thể nên đã tạo ra sự kích thích thần kinh và có cảm giác đau.

    *Bài tập tương tự:

       6.Tại sao một người có thể nằm khoanh tay gối đầu trong nước?

    Trả lời: Nếu các khoang trong hai lá phổi chứa đầy không khí, trọng lượng cơ thể người sẽ nhỏ hơn trọng lượng nước bị choán chỗ, tuy chênh lệch không lớn lắm. Vì vậy, người ta có thể nằm khoanh tay gối đầu trên mặt nước. Nhưng chỉ cần rút một tay ra khỏi nước thì phần thể tích của cơ thể bị nhúng chìm trong nước cũng đồng thời giảm đi, lực đẩy giảm đi và đầu hoàn toàn bị nhúng sâu vào nước.

  7. Tại sao khi ở nơi có áp suất thấp, ví dụ trên núi cao, ta thường thấy đau trong tai và thậm chí đau khắp toàn thân?

    Trả lời: Điều này được giải thích là trong cơ thể người có một số chỗ chứa không khí, ví dụ như dạ dày, tai giữa, hộp sọ và những chỗ lõm của xương hàm trên. Áp suất không khí trong các chỗ đó cân bằng với áp suất khí quyển. Khi áp suất bên ngoài ép lên cơ thể giảm đi nhanh chóng, không khí có ở bên trong cơ thể nở ra, gây nên sự đè ép lên các bộ phận khác nhau và làm cho đau đớn.

  8. Khi thu hoạch các cây có củ (củ cải trắng, củ cải đỏ...), người ta nhận thấy những cây mọc nơi đất đen và đất cát nhổ lên dễ dàng, còn những cây mọc chỗ đất sét ẩm ướt lại khó nhổ. Tại sao lại khác nhau vậy?

    Trả lời: Không khí khó lọt vào đất sét ẩm. Lúc nhổ cây lên là đã tạo ra một áp suất thấp ở phía dưới gốc cây, vì thế, ngoài lực liên kết, cần phải thắng cả lực của áp suất không khí.

  9. Đối với cá, bong bóng giữ vai trò gì?

    Trả lời: Bong bóng là một loại thiết bị dùng điều chỉnh khối lượng riêng của cá khi di chuyển ở các độ sâu khác nhau. Nhờ có bong bóng mà cá giữ được thăng bằng ở trong nước. Khi xuống sâu, cá giữ cho thể tích bong bóng không đổi và áp suất trong bong bóng cân bằng với áp suất của nước, bằng cách không ngừng bổ sung vào bong bóng ôxy lấy từ máu. Ngược lại, lúc nổi lên trên mặt nước, máu lại hút lấy ôxy trong bong bóng. Sự bổ sung và hút đó diễn ra tương đối chậm. Vì thế, khi cá nổi từ dưới sâu lên nhanh quá, ôxy không kịp hoà tan vào trong máu và bong bóng căng phồng làm cá chết. Nhằm ngăn ngừa tác hại này, ở những cá chình biển có một van an toàn: khi nổi lên nhanh quá, cá tự mở van và xả bớt hơi ở bong bóng ra.

  10. Con voi lợi dụng áp suất không khí như thế nào để uống nước?

    Trả lời: Cổ voi ngắn và nó không thể cúi xuống mặt nước như nhiều động vật khác. Voi đã thò vòi xuống và hít không khí vào, khi đó nhờ áp suất của không khí bên ngoài mà nước chảy vào được vòi. Khi vòi đã đầy nước, voi ngẩng lên và dốc nước vào miệng. Tất nhiên, voi không hề biết đến áp suất không khí nhưng nó đã vận dụng như vậy mỗi khi uống nước.

  11. Tại sao trên núi cao, các chi trở nên khó điều khiển và dễ xảy ra trẹo khớp?

    Trả lời: Áp suất khí quyển có khả năng làm cho các khớp khít chặt vào nhau hơn. Với sự giảm áp suất khi lên cao, sự liên kết giữa các xương trong khớp giảm dần. Kết quả là các chi trở nên khó vận động và dễ bị trẹo khớp.

  12. Tại sao khi lên cao nhanh quá, như ngồi trong máy bay, người ta thấy ù tai?

    Trả lời: Khi cơ thể bị đưa nhanh lên cao, áp suất không khí trong tai giữa chưa kịp cân bằng với áp suất khí quyển. Màng tai lúc đấy bị đẩy ra phía ngoài và người ta cảm thấy ù tai, đau tai.

  13. Vì sao khi thả cây kim xuống nước thì nó lại chìm còn tàu thủy to và nặng như thế lại không thể chìm được?

    Trả lời: Kim tuy nhẹ nhưng thể tích chiếm nước nhỏ nên trọng lượng riêng sẽ lớn còn tàu tuy nặng nhưng thể tích chiếm nước rất lớn do đó "trọng lượng riêng tổng hợp" sẽ nhỏ. Kết cấu thân vỏ tàu là kết cấu vỏ có khung gia cường làm bằng thép. Về một khía cạnh nào đó bên trong lớp tôn vỏ tàu hoàn toàn "rỗng" dẫn đến thể tích chiếm nước lớn. Trọng lượng tàu luôn thay đổi nên "trọng lượng riêng tổng hợp" cũng luôn thay đổi theo. Khi ta chất hàng vào tàu, tàu sẽ chìm dần ứng với công thức bên trên. Nếu ta chất quá nhiều hàng, tàu chìm đến mức mà nước sẽ tràn vào chiếm chỗ các không gian trong các kết cấu vỏ rỗng, các khoang, các két, một mặt làm tăng trọng lượng tàu, một mặt làm giảm thể tích chiếm nước kết quả là "trọng lượng riêng tổng hợp" tăng và giá trị này lớn hơn trọng lượng riêng của nước. Nói cách khác - tàu đang chìm. Tất cả các phân tích trên đây chỉ đúng khi đảm bảo giả thuyết tàu ổn định, không nghiêng, không chúi.

  14. Vì sao khi lặn xuống biển, người thợ lặn phải mặc một bộ “áo giáp” nặng nề?

    Trả lời: Khi lặn xuống biển người thờ lặn phải mặc bộ áp lặn nặng nề , chịu được áp suất lên đến hàng nghìn N/m2 vì lặn sâu dưới lòng biển, áp suất do nước biển gây ra lên đến hàng nghìn N/m2, người thợ lăn không mặc áo lặn sẽ không chịu nổi áp suất này.

  15. Trường hợp nào sau dây không phải do áp suất khí quyển gây ra:
  1. Uống sữa tươi trong hộp bằng ống hút
  2. Thủy ngân dâng lên trong ống Tô-ri-xe-li
  3. Khi dược bơm, lốp xe căng lên
  4. Khi bị xì hơi, bóng bay bé lại

    Trả lời: đáp án C

  1. Tại sao khinh khí cầu khi đốt nóng lại có thể bay lên?

    Trả lời:   Do được bơm khí nhẹ nên trọng lượng riêng của khí cầu nhỏ hơn trọng lượng riêng của không khí. Khí cầu dễ dàng bay lên.

    Các khinh khí cầu đốt lửa là những quả cầu chứa khí nóng. Chúng bay lên vì không khí chứa trong đó nhẹ hơn là không khí ngoài khí quyển. Vì không khí nóng có xu hướng bốc lên, nên khí cầu bay được.

    Trong một lưu chất lỏng (lỏng hay khí), mọi chất có tỷ trọng nhẹ hơn đều có xu hướng đi lên trên: đó là điểu xảy ra khi khí cầu nóng lẫn trong khí lạnh. Cũng có hiện tượng như vậy đối với khí hyđro và heli, là những khí nhẹ so với không khí. Tóm lại, tất cả các khí cầu đều phụ thuộc vào nguyên tắc chênh lệch tỷ trọng.

    Các khinh khí cầu đốt lửa hiện đại có vỏ ngoài bằng ni lông, dáng gần như hình cầu. Nó mở ra ở phía dưới để hứng không khí nóng được đốt lên bởi một vòi đốt bằng khí. Khi quả cầu chứa đầy, không khí nóng, nó bay lên. Nếu muốn hạ xuống, chỉ cần không khí này nguội đi.

    Hành khách ở trong một buồng nhẹ bằng mây, phía dưới quả cầu.

  2. Hút bớt không khí trong một vỏ hộp đựng sữa bằng giấy, ta thấy vỏ hộpbị bẹp theo nhiều phía. Hãy giải thích tại sao?

    Trả lời:Khi hút bớt không khí trong vỏ hộp ra thì áp suất của không khí trong hộp nhỏ hộp áp suất ở ngoài nên vỏ hộp chịu tác dụng của áp suất không khí từ ngoài vào làm hộp bị bẹp theo mọi phía

  3. Tại sao nắp ấm pha trà thường có 1 lỗ hở nhỏ?

Trả lời: Để rót nước dễ dàng. Vì có lỗ thủng trên nắp nên khí trong ấm thông với khí quyển, áp suất khí trong ấm cộng với áp suất nước trong ấm lớn hơn áp suất trong khí quyển, bởi vậy là, nước chảy trong ấm ra dễ dàng hơn.

*Bài tập định lượng

Các bài tập cơ bản chủ yếu là các bài tập đã có trong sách giáo khoa và sách bài tập, thường sử dụng các công thức đã học để giải, không yêu cầu học sinh phải suy nghĩ và tư duy ở mức cao.

  • Áp suất

    Câu 1: Trong các cách tăng, giảm áp suất sau đây, cách nào là không đúng:

  1. Muốn tăng áp suất thì tăng áp lực, giảm diện tích bị ép
  2. Muốn tăng áp suất thì giảm áp lực, tăng diện tích bị ép
  3. Muốn giảm áp suất thì phải giảm áp lực lực, giữ nguyên diện tích bị ép
  4. Muốn giảm áp suất thì phải giữ nguyên áp lực, tăng diện tích bị ép

    Trả lời : Chọn B

    Câu 2: Trường hợp nào sau đây áp lực của người lên mặt sàn là lớn nhất?

  1. Người đứng cả hai chân.
  2. Người đứng co một chân.
  3. Người đứng cả hai chân nhưng cúi gập xuống
  4. Người đứng cả hai chân nhưng tay cầm quả tạ

    Trả lời : Chọn D

    Câu 3: Hai người có khối lượng lần lượt là m1 và m2. Người thứ nhất đứng trên tấm ván diện tích S1, người thứ hai đứng trên tâm ván diện tích S2. Nếu m2 = 1,2m1 và S1 = 1,2 S2 thì khi so sánh áp suất hai người đứng trên mặt đất ta có:

  1. p1 = p2
  2. p1 = 1,2p2
  3. p2 = 1,44p1
  4. p2 = 1,2p1

    Trả lời : Chọn A

    Câu 4: Một áp lực 600N gây áp suất 3000N/m2 lên diện tích bị ép có độ lớn là bao nhiêu?

    Trả lời :

    Áp suất lên diện tích bị ép có độ lớn là :

    S =

    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     =
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     = 0,2
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     = 2000
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm

    Câu 5: Một người tác dụng lên mặt sàn một áp suất 1,7.104 N/m2. Diện tích của hai bàn chân tiếp xúc với mặt sàn là 0,03m2. Hỏi trọng lượng và khối lượng của người đó?

    Trả lời :

    Trọng lượng của người là : P = p.S = 17000 . 0,03 = 510N

    Khối lượng của người đó là : m =

    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     = 51kg

    Câu 6: Đặt một bao gạo 60kg lên một cái ghế 4 chân có khói lượng 4kg. điện tích tiếp xúc với mặt đất của mỗi chân ghế là 8cm2. Tính áp suất các chân ghế tác dụng lên mặt đất.

    Trả lời :

    Áp suất của các chân ghế tác dụng lên mặt đất là :

        p =

    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     =
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     =
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     = 200000N/
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm

    Câu 7: Một vật khối lượng 0,84kg, có dạng hình hộp chữ nhật, kích thước 5cm x 6cm x 7cm. Lần lượt đặt 3 mặt của vật này lên mặt sàn nằm ngang. Hãy tính áp lực và áp suất vậ tác dụng lên mặt sàn trong từng trường hợp và nhận xét các kết quả tính được.

    Trả lời :

    Áp lực trong cả ba trường hợp : P = 0,84. 10 = 8,4N

    Nếu đặt mặt 6 × 7cm  xuống sàn thì :

    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     =
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     = 2000N/
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm

    Nếu đặt mặt 5×7cm xuống sàn thì :

    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     =
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
      = 2400N/
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm

    Nếu đặt mặt 5×6cm xuống sàn thì :

    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     =
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     = 800N/
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm

    Câu 8Một xe tăng có trọng lượng 340 000N. Tính áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang, biết rằng diện tích tiếp xúc của các bản xích với đất là 1,5m2. Hãy so sánh áp suất đó với áp suất của một ô tô nặng 20 000N có diện tích các bánh xe tiếp xúc với mặt đất nằm ngang là 250cm2. Dựa vào kết quả tính toán ở trên, hãy trả lời câu hỏi đặt ra ở phần mở bài.

    Trả lời:

    Áp suất của xe tăng

    lên mặt đường nằm ngang là:

    px =  =

    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     = 226 666,6N/m2

    Áp suất của ô tô lên mặt đường nằm ngang là:

    po =  =

    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     = 80N/cm2 = 800 000N/m2

    Áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang còn nhỏ hơn nhiều lần áp suất của ô tô. Do đó xe tăng chạy được dưới đất mềm. Máy kéo nặng nề hơn ô tô lại chạy được trên đất mềm là do máy kéo dùng xích có bản rộng nên áp suất gây ra bởi trọng lượng của máy kéo nhỏ. Còn ô tô dùng bánh nên áp suất gây ta bởi trọng lượng của ô tô còn lớn hơn.

  • Áp suất chất lỏng và bình thông nhau

    Câu 1 : Câu nào sau đây chỉ nói về chất lỏng là đúng

  1. Chất lỏng chỉ gây áp suất theo phương thẳng đứng từ trên xuống.
  2. Áp suất chất lỏng chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng
  3. Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương
  4. Áp suất chất lỏng chỉ phụ thuộc vào chiều cao của cột chất lỏng

    Trả lời: đáp án C

    Câu 2: Hãy so sánh áp suất tại các điểm M, N và Q trong bình chứa chất lỏng trong hình:

  1. pM < pN < pQ
  2. pM = pN = pQ
  3. pM >pN > pQ
  4. pM < pQ < pN

    Trả lời: đáp án C

    Câu 3: Hai bình A và B thông nhau. Bình A đựng dầu, bình B đựng nước tới cùng một độ cao. Khi bình mởi khóa K, nước và dầu có chảy từ bình nọ sang bình kia không?

  1. Không, vì độ cao của cột chất lỏng ở hai bình bằng nhau
  2. Dầu chảy sang nước vì lượng dầu nhiều hơn
  3. Dầu chảy sang nước vì dầu nhẹ hơn
  4. Nước chảy sang dầu vì áp suất cột nước lớn hơn áp suất cột dầu do trọng lượng riêng của nước lớn hơn của dầu.

    Trả lời: đáp án D

    Câu 4: Một thùng cao 1,2m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước lên đáy thùng và lên một điểm ở cách đáy thùng 0,4m.

    Trả lời:

    Áp suất của nước ở đáy thùng là:

    p1 = d.h1 = 10 000 . 1,2 = 12 000N/m2

    Áp suất của nước lên điểm cách đáy thùng 0,4m là:

    p2 = d.h2 = 10 000 . (1,2 – 0,4) = 8 000N/m2

    Câu 5: Hai bình có tiết diện bằng nhau. Bình thứ nhất chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d1, chiều cao h1; bình thứ hai chứa chất lỏng có trọng lượng   riêng d2 = 1,5d1, chiều cao h2 = 0,6h1. Nếu gọi áp suất tác dụng lên đáy bình là p1, lên đáy bình 2 là p2 là:

  1. P2 = 3p1
  2. P2 = 0,9p1
  3. P2 = 9p1
  4. P2 = 0,4p1

    Trả lời: đáp án B

    Câu 6: Một chiếc tàu bị thủng một lỗ nhỏ ở độ sâu 2,8m. Người ta đặt một miếng vá áp vào lỗ thủng từ phía trong. Hỏi cần một lực tối thiểu bằng bao nhiêu  để giữ miếng vá nếu lỗ thủng rộng 150cm2 và trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m2.

    Trả lời: Áp suất do nước gây ra tạo chỗ thủng là:

    P = d.h = 10 000 . 2,8 = 28 000N/m2

    Lực tối thiểu để giữ  miếng ván là

    F = p.s = 28 000 . 0,015 = 420N

    Câu 7: Hình 8.7 mô tả nguyên tắc hoạt động của 1 máy nâng dùng chất lỏng. Muốn có một lực nâng là 20 000N tác dụng lên pit tong lớn, thì phải tác dụng lên pit tong nhỏ một lực bằng bao nhiêu? Biết pit tong lớn có diện tích lớn gấp 100 lần pit tong nhỏ và chất lỏng có thể truyền nguyên vẹn áp suất từ pit tong nhỏ sang pit tong lớn.

    Trả lời: Áp dụng:

     =   f =

    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     =
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     = 200N

    Câu 8: Trong bình thông nhau vẽ ở hình 8.7, nhánh lớn có tiết diện lớn gấp đôi nhánh nhỏ. Khi chưa mở khóa T, chiều cao của cột nước ở nhánh lớn là 30cm. Tìm chiều cao cột nước ở hai nhánh sau khi mở khóa T và khi nước đã đứng yên. Bỏ qua thể tích của ống nối hai nhánh.

    Trả lời: Gọi diện tích tiết diện của ống nhỏ là S, thì diện tích tiết diện ống lớn là 2S. Sau khi mở khóa T, cột nước ở hai nhánh có cùng chiểu cao h.

    Đo thể tích nước trong bình thông nhau là không đổi nên ta có:

    2s.30 = s.h + 2s.h

    h = 20cm

    Câu 10: Một tàu ngầm di chuyển dưới biển. Áp kế đặt ở ngoài vỏ tàu chỉ áp suất 2,02.106N/m2. Một lúc sau áp kế chỉ 0,86.106N/m2

  • Tàu đã nổi lên hay đã lặn xuống? Vì sao khẳng định được như vậy?

    Trả lời: Áp suất tác dụng lên vỏ tàu ngầm, tức là cột nước ở phía trên tàu ngầm giảm. Vậy tàu ngầm đã nổi lên

  • Tính độ sâu của tàu ngầm ở hai thời điểm trên. Cho biết trọng lượng riêng của nước biển là 10300N/m2.

    Trả lời:

    Áp dụng công thức p = dh, rút ra h1 =

    - Độ sâu của tàu ngầm ở thời điểm trước: h1 = 196m

    - Độ sâu của tàu ngầm ở thời điểm trước: h2= 83,5m

    Câu 11:Một cái bình có lỗ nhỏ ở thành bên và đáy là một pit tong A. Người ta đổ nước đến miệng bình. Có một tia nước phun ra từ O.

  • Khi mực nước hạ dần từ miệng bình đến điểm O thì hình dạng của tia nước thay đổi như thế nào?

    Trả lời: Hình dạng của tia nước phụ thuộc vào áp suất mà nước tác dụng vào thành bình tại điểm O. Áp suất đó càng lớn thì tia nước càng vọt ra xa bình.Mực nước hạ dần từ miệng bình tới điểm O thì áp suất áp dụng lên điểm O giảm dần. Vì vậy tia nước dịch dần về phía bình nước (H.8.4 SBT)  khi mực nước gần sát điểm O, áp suất rất nhỏ, không tạo được tia nước, và nước sẽ chạy dọc theo thành bình xuống đáy bình.

  • Người ta kéo pit tong tới vị trí A’ rồi lại đổ nước cho tới miệng bình. Tia nước phun từ O có gì thay đổi không? Vì sao?

    Trả lời: Khi đẩy pittông từ vị trí A đến vị trí A’, đáy bình được nâng cao đến gần điểm O, nhưng khoảng cách từ O đến miệng bình không thay đổi, vì áp suất mà nước tác dụng vào O không thay đổi.

    Câu 12: Một bình thông nhau chứa nước biển. người ta đổ thêm xăng vào một nhánh. Hai mặt thoáng ở hai nhánh chênh lệch nhau 18mm. Tính độ cao của cột xăng. Cho biết trọng lượng riêng của nước biển là 10 300N/m3 và của xăng là 7000N/m3.

    Trả lời:

    Xét hai điểm A và  trong hai nhánh nằm trong cùng một mặt phẳng ngang trùng với mặt phân cách giữa xăng và nước biển.

    Ta có: pA = pB. Mặt khác pA = d1h1; pB = d2h2

    Nên d1h1 = d2h2

    Theo hình vẽ thì h2 = h1 – h. Do đó:

    d1h1 = d2 (h1 – h) = d2h2 – d2h

    (d2 – d1) h1 = d2h

    h1 =

    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     =
    Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
     = 56mm

Câu 1: Càng lên ao áp suất khí quyển càng:

  1. Càng tăng
  2. Càng giảm
  3. Không thay đổi
  4. Có thể tăng mà cũng có thể giảm

Trả lời: đáp án B

Câu 2: Hiện tượng nào sau đây do áp suất khí quyển gây ra:

  1. Quả bóng bàn bị bép thả vào nước nóng sẽ phồng lên như cũ
  2. Săm xe đạp bơm căng để ngoài nắng có thể bị nổ
  3. Dùng 1 ống nhựa nhỏ có thể hút nước từ trong cốc nước vào miệng
  4. Thổi hơ vào quả bóng bay, quả bóng bay sẽ bay phồng lên

Trả lời: đáp án C

Câu 3: Trong thí nghiệm của Tô-ri-xe-lo, giả sử không dùng thủy ngân mà dùng nước thì cột nước trong ống cao bao nhiêu? Ống Tô-ri-xe-li phải dài ít nhất là bao nhiêu?

Trả lời:

Trong thí nghiệm của Tô-ri-xe-li, giả sử không dùng thủy ngân mà dùng nước thì cột nước trong ống cao:

p = d.h  h =  =

Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
 = 10,336m

Như vậy ống phải dài ít nhất 10,336m

Câu 4: Một căn phòng rộng 4m, dài 6m, cao 3m.

  • Tính khối lượng của không khí chứa trong phòng. Biết khối lượng riêng của không khí là 1,29kg/m3.

    Trả lời:

    Thể tích phòng: V = 4.6.3 = 72m3

    Khối lượng không khí trong phòng m = VD = 72.1,29 = 92,88kg

  • Tính trọng lượng của không khí trong phòng

Trả lời: Trọng lượng của khí trong phòng: P = 10m = 928,8N

Câu 5: Trong thí nghiệm Tô-ra-xe-li nếu khống dùng thủy ngân có trọng lượng riêng 136000N/m2  mà dùng rượu có trọng lượng riêng là 8000N/m3 thì chiều cao của cột rượu sẽ là:

  1. 1292m
  2. 12,92m
  3. 1,292m
  4. 129,2m

Trả lời: đáp án B

Câu 6: Trên mặt 1 hồ nước, áp suất khí quyển bằng 75,8cmHg.

  • Tính áp suất khí quyển trên ra đơn vị Pa. Biết trọng lượng riêng của thủy ngân là 136.10N/m3.

    Trả lời: pkq = d.h =136.103.0,758 – 103088 Pa

  • Tính áp suất do nước và khí quyển gây ra ở độ sâu 5m. Lấy trọng lượng riêng của nước là 10.103 N/m3. Áp suất này bằng bao nhiêu cmHg.

Trả lời:

Áp suất do nước gây ra ở độ sâu 5m là:

p = d.h = 10.103.5 = 50 000N/m2

Áp suất do cả nước và khí quyển gây ra ở độ sâu 5m

p = 50 000 + 103.088 – 153 088N/m2 = 112,6cmHg

Câu 7: Người ta dùng một áp kế để xác định độ cao. Kết quả cho thấy: ở chân núi áp kế chỉ 75cmHg; ở đỉnh núi áp kế chỉ 71,5cmHg. Nếu coi trọng lượng riêng của không khí không đổi và có độ lớn là 12,5N/m3, trọng lượng riêng của thủy ngân là 136000N/m3 thì đỉnh núi cao bao nhiêu mét?

Trả lời:

Áp suất ở độ cao h1 là 102 000N/m2

Áp suất ở độ cao h2 là 97 240N/m2

Độ chênh lệch áp suất ở hai độ cao: 102 000 – 97 240 = 4 760N/m2

Vậy h2 – h1  =

Vì sao những chiếc ấm đựng nước thường có độ cao của vòi ngang bằng với miệng ấm
 = 380,8m

C: KẾT LUẬN

Bài tập về áp suất và các dạng liên quan là loại bài tập hay, có nhiều dạng bài tập. Đặc biệt những dạng bài tập tìm độ chênh lệch ở hai mặt thoáng là dạng được sử dụng nhiều, là một công cụ để rèn luyện kĩ năng vật lí.Trên đây là một số dạng bài tập về áp suất.

Chuyên đề do cá nhân viết nên chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong sự góp ý của các bạn đồng nghiệp,để tôi không ngừng nâng cao trình độ chuyên môn

Xin chân thành cảm ơn!                   

                                                              Lãng Ngâm,ngày 10/10/2018

                                 Người viết chuyên đề

                                 Phùng Thị Tuyến

Tác giả: Trịnh Thị Thoan