Ôn tập chất rắn và chất lỏng - Sự chuyển thể qua hệ thống câu hỏi_SKKN Vật lý THPT

Nếu khảo sát sự phân bố của các ion dọc theo các cạnh của hình lập phương, dọc theo đường chéo mặt và dọc theo đường chéo khối, ta sẽ thấy khoảng cách giữa các ion ion dương hay âm theo

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Ôn tập: Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể qua hệ thống

câu hỏi

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay sau khi học xong một chương, một phần nào đó của vật lý học sinh thường ôn tập bằng hệ thống các bài tập định lượng, tính toán có đáp số bằng số, ít chú trọng tới việc ôn tập lý thuyết để nắm vững bản chất vật lý một cách sâu sắc và hầu như không quan tâm tới các bài tập câu hỏi định tính, giải thích các hiện tượng vật lý thông thường

Qua nhiều tiết dạy ở phần chất rắn và chất lỏng – sự chuyển thể, tôi nhận

ra rằng việc đưa ra hệ thống câu hỏi, lý thuyết để học sinh học tập và ôn tập là

vô cùng cần thiết Nó giúp học sinh lĩnh hội các kiến thức chủ động, tích cực Từ

đó các em vận dụng để giải thích được các hiện tượng xảy ra trong cuộc sống dễ dàng hơn, đúng đắn hơn, sâu sắc hơn

Sau khi ôn tập cho học sinh qua hệ thống câu hỏi này, tôi cũng nhận thấy các em giải các bài tập định lượng tốt hơn vì các em hiểu bài sâu hơn nên vận dụng nhanh hơn, chính xác hơn Có một điều tôi nhận thấy thành công nhất đó là

ôn tập qua hệ thống các câu hỏi thế này, học sinh dễ dàng hệ thống kiến thức, yêu thích học tập môn vật lý hơn, rèn luyện được tư duy sáng tạo của học sinh hơn

II NỘI DUNG CÂU HỎI VÀ LỜI ĐÁP

Câu 1:

Hỏi: Tinh thể của một chất được hình thành trong quá trình nòng chảy hay đông

đặc của chất đó?

Đáp: Tinh thể của một chất được hình thành trong quá trình đông đặc của chất

đó

Câu 2:

Hỏi: Hãy giải thích câu hỏi: Tính dị hướng của tinh thể bắt nguồn từ sự dị

hướng của cấu trúc mạng tinh thể?

Đáp: Ta lấy mạng tinh thể lập phương của muối ăn làm ví dụ Nếu khảo sát sự

phân bố của các ion dọc theo các cạnh của hình lập phương, dọc theo đường chéo mặt và dọc theo đường chéo khối, ta sẽ thấy khoảng cách giữa các ion (ion dương hay âm) theo các phương đó là khác nhau, nên tính chất vật lí theo các phương đó nói chung sẽ khác nhau

Câu 3

Hỏi: Tại sao chất rắn đơn tinh thể có tính dị hướng còn chất rắn đa tinh thể lại

có tính đẳng hướng?

Đáp: Chất rắn đơn tinh thể có tính dị hướng Nguyên nhân là các tinh thể được

sắp xếp theo một trật tự nhất định trong chất rắn đơn tinh thể; điều này dẫn đến lực tương tác giữa các ion ở các nút mạng theo các phương khác nhau sẽ khác nhau (ví dụ, mạng tinh thể lập phương của muối ăn), nên tính chất vật lý theo các phương khác nhau nói chung là khác nhau; nghĩa là chất rắn đơn tinh thể có tính dị hướng

Chất rắn đa tinh thể được cấu tạo bởi vô số các tinh thể nhỏ sắp xếp hỗn độn Vì thế tính dị hướng của mỗi tinh thể nhỏ được bù trừ trong toàn bộ khối chất, nên chất rắn đa tinh thể không có tính dị hướng như chất rắn đơn tinh thể

mà có tính đẳng hướng (tính chất vật lý không thay đổi theo các phương khác nhau)

Câu 4;

Hỏi: Chất rắn vô định hình có tính dị hướng không? Có nhiệt độ nóng chảy xác

định không? Tại sao?

Đáp: Chất rắn vô định hình không có tính dị hướng và không có nhiệt độ nóng

chảy xác định Bởi vì chất rắn vô định hình không có dạng hình học, nên không

có sự khác nhau về tính chất vật lí theo các phương khác nhau

Câu 5:

Hỏi: Tại sao kim cương và than chì đều được cấu tạo từ các nguyên tử cacbon,

nhưng chúng lại có các tính chất vật lí khác nhau?

Đáp: Kim cương và than chì được cấu tạo bởi cùng loại hạt ( cacbon), nhưng vì

cấu trúc mạng tinh thể của chúng khác nhau, nên tính chất vật lí của chúng khác nhau Trong mạng tinh thể kim cương, sự liên kết của các nguyên tử cacbon theo mọi hướng đều giống nhau; còn trong mạng tinh thể than chì, sự liên kết của các nguyên tử cacbon nằm trên cùng một mặt phẳng bền vững hơn nhiểu so với sự liên kết của các nguyên tử cacbon nằm trên các phẳng khác nhau

Câu 6:

Hỏi: Dựa vào đặc điểm gì khi đun nóng chảy thiếc để chứng tỏ thiếc không phải

là chất rắn vô định hình mà là chất rắn kết tinh?

Đáp: Khi quan sát thiếc nóng chảy, ta thấy thiếc nỏng chảy ở nhiệt độ xác định

không đổi Đặc điểm này chứng tỏ thiếc không phải là chất rắn vô định hình mà

là chất rắn kết tinh

Câu 7:

Hỏi: Tại sao người ta không phát hiện được tính dị hướng của sắt, đồng, nhôm,

niken và các kim loại khác thường được sử dụng trong sản xuất và đời sống?

Đáp: Sắt, đồng, nhôm, niken và các kim loại khác thường được sử dụng trong

sản xuất và đời sống là các chất đa tinh thể Các chất đa tinh thể không có tính dị hướng như đã giải thích ở trên

Câu 8:

Hỏi: Có hai khối lập phương, một làm ra từ đơn tinh thể và một làm ra từ sắt Bỏ

hai khối này vào nước nóng thì chúng còn giữ được hình dạng hay không?

Đáp: Khối lập phương làm ra từ đơn tinh thể không giữ được dạng lập phương

khi bỏ vào nước nóng, vì đơn tinh thể có tính dị hướng; còn khối lập phương làm ra từ sắt khi bỏ vào nước nóng vần giữ được hình dạng cũ, vì sắt là chất đa tinh thể

Câu 9:

Hỏi: Cấu trúc trật tự gần của chất rắn vô định hình như thế nào?

Đáp: Khác với chất rắn kết tinh ( ở đó, các hạt cấu tạo nên tinh thể được sắp xếp

có trật tự và trật tự này được lặp lại tuần hoàn trong không gian), chất rắn vô định hình có cấu trúc phân bố theo kiểu trật tự gần, nghĩa là đối với một hạt nào

đó thì các hạt khác gần kề nó được phân bố có trật tự ( gần giống như chất rắn kết tinh ), song càng ra xa hạt nói trên thì sự phân bố không còn trật tự như vậy nữa

Câu 10:

Hỏi: Một thanh thép chịu tác dụng một lực F không đổi và bị biến dạng Nếu tiết diện ngang S của thanh càng lớn hay càng nhỏ thì độ biến dạng của thanh như thế nào?

Đáp: Một thanh thép chịu tác dụng một lực F không đổi, nếu tiết diện ngang S của thanh càng lớn thì độ biến dạng của thanh cang nhỏ; ngược lại, nếu tiết diện ngang S của thanh càng nhỏ thì độ biến dạng của thanh càng lớn Vì độ biến dạng của thanh tỉ lệ nghịch với tiết diện S của thanh

Câu 11:

Hỏi: Khi lực kéo F làm vật rắn biến dạng thì trong vật rắn xuất hiện lực đàn hồi

đh

F chống lại biến dạng của thanh Lực đàn hồi này phải có phương, chiều và độ lớn như thế nào so với lực F gây ra biến dạng của thanh ?

Đáp: Theo định luật III Niu – tơn, lực đàn hồi Frđh

có phương trùng với phương của lực F, có chiều ngược với chiều của lực F, và có độ lớn Frđh = Fr

Câu 12:

Hỏi: Có một lò xo bằng thép, kéo dãn lò xo đó và quan sát xem các đoạn nhỏ

của lò xo chịu biến dạng gì?

Đáp: Biến dạng của lò xo là biến dạng xoắn, từ biến dạng xoắn lại quy về biến

dạng lệch

Câu 13:

Hỏi: Tại sao khung xe đạp, hay các cột bằng thép lại được chế tạo từ các ống

thép tròn rỗng, chứ không phải là các ống thép tròn đặc?

Đáp: Khung xe đạp, hay các cột bằng thép luôn chịu tác dụng lực có xu hướng

làm khung hay cột thép bị uốn cong Với cùng loại thép và cùng đường kính ngoài, các ống thép rỗng có độ dày thích hợp ( cỡ vài milimét ) khi chịu biến dạng uốn cùng bền như các ống thép đặc Nhung ống thép rồng lại nhẹ và tốn ít vật liệu hôn ống thép đặc, do đó làm giảm khối lượng của xe và cột, tiết kiệm thép

Câu 14:

Hỏi: Tại sao các thanh ray đường sắt lại được chế tạo bằng các thanh thép có tiết

diện ngang dạng hình chữ I?

Đáp: Các thanh ray đường sắt thường chịu các biến dạng nén, kéo, uốn và xoắn.

Người ta đã chứng minh được rằng, với các biến dạng này thì thanh ray bằng thép có tiết diện ngang dạng hình chữ I có giới hạn bền lớn hơn nhiều so với các thanh ray có tiết diện ngang hình dạng khác ( vuông, chữ nhật, tam giác, ) làm bằng cùng chất liệu và có cùng tiết diện ngang

Câu 15:

Hỏi: Tại sao các thước đo chiều dài cần làm bằng vật có hệ số nở dài nhỏ:

Đáp: Để đo độ dài được chính xác thì độ dài của thước đo phải phụ thuộc rất ít

vào nhiệt độ Muốn vậy, người ta phải chọn vật liệu có hệ số nở dài rất nhỏ để làm thước Hiện nay người ta thường sử dụng hợp kim inva làm vật liệu chế tạo thước đo độ dài, vì hợp kim inva có hệ số nở dài rất nhỏ

Câu 16:

Hỏi: Cho một tấm kim loại hình chữ nhật, ở giữa bị đục thủng một lỗ nhỏ hình

vuông Khi nung nóng tấm kim loại này thì lỗ nhỏ hình vuông sẽ rộng ra hay nhỏ đi?

Đáp: Rộng ra Do các cạnh của tấm kim loại đều nở dài, nên khi nung nóng thì

lố nhỏ hình vuông sẽ rộng ra

Câu 17:

Hỏi: Tại sao người ta lại đốt nóng vành sắt trước khi lắp nó vào bánh xe bằng

gỗ?

Đáp: Muốn cho vành sắt bó chặt lấy bánh xe, người ta thường làm vành sắt có

đường kính nhỏ hơn đường kính bánh xe Để lắp được vành sắt và bánh xe thì cần phải đốt nóng vành sắt để nó nở ra mới lắp vào bánh xe được

Câu 18:

Hỏi: Làm thế nào để lấy được cái nút chai bị kẹt chặt ở trong cổ chai?

Đáp: Ta có thể hơ nóng cổ chai để cổ chai nở rộng ta, khi đó dễ dàng lấy được

nút chai ra

Câu 19:

Hỏi: Tại sao khi đúc kim loại, người ta phải chế tạo khuôn đác cho vật cần đúc

có thể tích hơi lớn hơn thể tích của vật đúc?

Đáp: Khi đúc, người ta phải đổ kim loại nấu chảy lỏng vào khuôn đúc Nhưng

khi nguội thì kim loại bị đông cứng và thể tích giảm Vì vậy, muốn cho vật cần đúc bằng kim loại có kích thước như đã định trước theo thiết kế, thì phải làm các khuôn đúc có kích thước như đã định trước

Câu 20:

Hỏi: Tại sao các ống kim loại dẫn khí hoặc chất lỏng lại phải có các chỗ cong? Đáp: Các ống kim loại dẫn khí hoặc chất lỏng phải có các chỗ cong để khi ống

bị nở dài thì đoạn cong này chỉ bị biến dạng mà không bị gãy

Câu 21:

Hỏi: Thả nổi hai que diêm nằm song song trên mặt nước yên tĩnh Nếu nhỏ nhẹ

vài giọt nước xà phòng xuống mặt nước ở khoảng giữa hai que diêm thì hai que diêm sẽ đứng yên hay chuyển động? Vì sao?

Đáp: Nước xà phòng làm giảm lực căng bề mặt của phần nước giữa hai que

diêm; vì vậy hai que diêm chuyển động tách xa nhau

Câu 22:

Hỏi: Tại sao nước mưa không lọt qua được các lỗ nhỏ trên ô dù hoặc trên tấm

vải bạt?

Đáp: Vì lực căng bề mặt của các giọt nước bám vào các lỗ nhỏ trên ô dù hoặc

trên tấm vải bạt cân bằng với trọng lực của nó

Câu 23:

Hỏi: Khi nào thì xảy ra hiện tượng dính ướt và không dính ướt?

Đáp: Khi lực hút giữa các phân tử chất rắn với các phân tử chất lỏng mạnh hơn

lực hút giữa các phân tử chất lỏng với nhau thì có hiện tượng dính ướt Ngược

lại, nếu lực hút giữa các phân tử chất rắn với các phân tử chất lỏng nhỏ hơn lực hút giữa các phân tử chất lỏng với nhau thì có hiện tượng không dính ướt

Câu 24:

Hỏi: Hiện tượng mao dẫn là gì?

Đáp: Hiện tượng mắc chất lỏng bên trong các ống có đường kính nhỏ luôn dâng

cao hơn hoặc hạ thấp hơn so với mức chất lỏng bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn

Câu 25:

Hỏi: Tại sao về mùa nắng các cây trồng lâu năm tuy không được tưới nước mà vẫn xanh tươi?

Đáp: Trong đất thường có các kẽ nứt có tác dụng mao dẫn, nên nước trong lòng

đất sẽ dâng lên cao theo các kẽ nứt này Các cây trồng lâu năm có bộ rễ cây ăn sâu vào lòng đất, có thể hút nước bằng mao dẫn từ các lớp nước ở sâu bên dưới lên nuôi cây

Câu 26:

Hỏi: Tại sao có thể dùng sắt để hàn sắt mà không hàn nhôm?

Đáp: Thiếc lỏng làm ướt sắt nhưng không làm ướt nhôm

Câu 27:

Hỏi: Tại sao trên một số lá cây ( lá khoai môn, lá sen ) sương có thể đọng

thành những giọt tròn, còn một số lá cây khác thì ướt sương?

Đáp: Sương không làm ướt một số lá cây ( lá khoai môn, lá sen ) nên đọng lại

thành những giọt tròn; nhưng sương lại làm ướt một số loại lá cây khác

Câu 28:

Hỏi: Tại sao không thể dùng bút máy hoặc bút bi thông thường để viết chữ trên

mặt tờ giấy bị thấm dầu hoặc mỡ?

Đáp: Vì bút máy hoặc bút bi thông thường dùng loại mực không dính ướt mặt

giấy bị thấm dầu hoặc mỡ

Câu 29:

Hỏi: Tại sao người ta phải xẻ rãnh nhỏ ở đầu ngòi bút và dọc theo thân thanh

nhựa dùng để nêm chặt ngòi bút với cổ bút máy?

Đáp: Các rãnh ở đầu ngòi bút và thân thanh nhựa có tác dụng mao dẫn Khi viết,

mực từ trong ruột bút theo rãnh nhỏ ở thân thanh nhựa, rồi sau đó theo rãnh xẻ ở ngòi bút tới đầu ngòi bút và làm dính ướt giấy viết

Câu 30:

Hỏi: Tại sao khi xoa cồn vào da, ta cảm thấy lạnh ở chỗ da đó?

Đáp: Khi cồn bay hơi, nó lấy nhiệt từ các vật tiếp xúc ( da và không khí xung

quanh chỗ xoa cồn), nên ta cảm thấy lạnh ở chỗ xoa cồn

Câu 31:

Hỏi: Tại sao khi trời nổi cơn giông sắp mưa thì không khí rất nóng nực và oi

bức?

Đáp: Khi mây ngưng tụ lại thành hạt mưa, nó tỏa nhiệt vào không khí; vì vậy

không khí lúc trời sắp mưa rất nóng nực, oi bức

Câu 32:

Hỏi: Tại sao khi thả vài cục nước đá vào cốc nước thường thì nước trong cốc lại

mát?

Đáp: Khi thả vài cục nước đá vào cố nước thường, nước thường tỏa nhiệt cho

các cục nước đá Vì vậy, nhiệt độ của nước thường trong cốc giảm nên ta cảm thấy mát

Câu 33:

Hỏi: Khi bay hơi, nhiệt độ của khối chất lỏng tăng hay giảm? Tại sao?

Đáp: Khi bay hơi, nhiệt độ của khối chất lỏng giảm Nguyên nhân là do có các

phân tử chất lòng có năng lượng ( động năng) lớn nên có thể thoát ra khỏi bề mặt chất lỏng, vì vậy khối chất lỏng bị mất bớt năng lượng nên nhiệt độ của nó giảm

Câu 34:

Hỏi: Tốc độ bay hơi của chất lỏng phụ thuộc như thế nào vào nhiệt độ, diện tích

mặt thoáng và áp suất hơi phía trên mặt thoáng của chất lỏng?

Đáp: Khi nhiệt độ tăng, số phân tử chất lỏng chuyển động nhiệt có động năng

lớn càng nhiều Do đó, số phân tử chất lỏng có thể thoát ra khỏi măt thoáng trong mỗi giây càng lớn, nên tốc độ băy hơi càng tăng Mặt khác, khi diện tích mặt thoáng càng lớn, và áp suất hơi phía trên mặt thoáng càng nhỏ thì số phân tử chất lỏng có thể thoát ra khỏi mặt thoáng trong mỗi giây càng nhiều, nên tôc độ bay hơi càng tăng

Câu 35:

Hỏi: Nhiệt độ tới hạn có ý nghĩa gì?

Đáp: Với mỗi chất tồn tại một nhiệt độ gọi là nhiệt độ tới hạn Ở nhiệt độ cao

hơn nhiệt độ tới hạn của mỗi chất, thì chất đó chỉ tồn tại ở thể khí và không thể hóa lỏng khí đó bằng cách nén

Câu 36:

Hỏi: Tại sao không thể hóa lỏng các khí ôxi, nitơ, hiđrô bằng cách nén chúng ở

nhiệt độ phòng?

Đáp: Vì các nhiệt độ tới hạn của các khí ôxi, nitơ, hiđrô đều cao hơn nhiệt độ

phòng

Câu 37:

Hỏi: Áp suất hơi bão hòa có phụ thuộc vào nhiệt độ không?

Đáp: Áp suất hơi bão hòa phụ thuộc vào nhiệt độ Khi nhiệt độ tăng, trong cùng

một đơn vị thời gian, tốc độ bay hơi của các phân tử chất lỏng lớn hơn tốc độ ngưng tụ của các phân tử chất hơi, nên áp suất hơi bão hòa tăng theo Ngược lại, khi nhiệt độ giảm, trong cùng một đơn vị thời gian, tốc độ bay hơi của các phân

từ chất lỏng nhỏ hơn tốc độ ngưng tụ của các phân tử chất hơi, nên áp suất hơi bão hòa giảm theo

Câu 38:

Hỏi: Tại sao áp suất bão hòa không phụ thuộc thể tích?

Đáp: Ở một nhiệt độ không đổi, nếu ta tăng hay giảm thể tích của hơi bão hòa

nằm cân bằng động trên mặt khối chất lỏng, thì sẽ xảy ra sự hóa hơi ( hay ngưng

tụ) giữa hơi và khối chất lỏng, làm cho áp suất của hơi luôn bằng áp suất của hơi bão hòa Người ta nói rằng

áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc thể tích

Câu 39:

Hỏi: Trong quá trình sôi, nhiệt độ của khối chất lỏng có thay đổi hay không? Đáp: Sôi cũng là một sự hóa hơi, nên khi sôi chất lỏng thu nhiệt để hóa hơi Lúc

đó nhiệt lượng cung cấp cho khối chất lỏng chuyển hết thành nhiệt hóa hơi, nên

nó không làm tăng nhiệt độ của khối chất lỏng

Câu 40:

Hỏi: Nước lạnh và nước sôi, nước nào dập tắt lửa nhanh hơn?

Đáp: Nước sôi, vì nhiệt hóa hơi lớn hơn rất nhiều so với nhiệt lượng làm nóng

nước

Câu 41:

Hỏi: Tại sao về mùa hè nhiệt độ của mặt nước hồ, ao lại thấp hơn nhiệt độ của

không khí ở phía trên mặt nước?

Đáp: Do hiện tượng bay hơi của nước trên mặt hồ, ao Hơi nước mang theo

nhiệt bay lên, làm cho nhiệt độ của mặt nước hồ giảm và làm tăng nhiệt độ của lớp không khí ở phía trên mặt nước

Câu 42:

Hỏi: Tại sao những giọt dầu nổi trên mặt nước lại có dạng hình cầu?

Đáp: Do có lực căng bề mặt nên giọt dầu thu về dạng có diện tích mặt ngoài nhỏ nhất, trong trường hợp này là hình cầu ( vì trong những hình có cùng thể tích thì hình cầu có diện tích mặt ngoài nhỏ nhất)

Câu 43:

Hỏi: Tại sao ta thường thấy sương đọng trên các ngọn cỏ, lá cây vào các buổi

sáng sớm lạnh giá về mùa đông?

Đáp: Những buổi sáng lạnh giá về mùa đông, ta thường thấy sương đọng trên

các ngọn cỏ, lá cây là vì ban đêm nhiệt độ không khí giảm xuống đến hoặc dưới