Tải bản đầy đủ (.doc) (15 trang)

Sang kien kinh nghiem Vat ly

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (180.05 KB, 15 trang )

Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
I- Đặt vấn đề
A- Cơ sở khoa học
Vật lí lớp 8 là một mảng kiến thức trong hệ thống kiến thức vật lí cấp
THCS .Chơng trình vật lí lớp 8 có vị trí đặc biệt ,đóng vai trò trung gian vì vậy
nó có nhiệm vụ hoàn thiện đợc chơng trình vật lí THCS.
Trên cơ sở các kiến thức, kĩ năng,ý thức thái độ đúng đắn. Vật lí là một
môn khoa học thực nghiệm rất gần gũi với đời sống con ngời,nó giúp con ngời
lao động sáng tạo.Vật lí là một đòn bẩy thúc đẩy nhanh tốc độ phát triển nền
kinh tế quốc dân đồng thời góp phần quan trọng trong việc pháp triển các ngành
khoa học khác nh trong các ngành khoa học kĩ thuật mà trong đó ngành vật lí
đóng vai trò quan trọng.Nh vậy nó có tầm quan trọng trong sự phát triển văn
minh nhân loại, nh ta đã biết trong môn vật lí có nhiều lĩnh vực nh: Cơ, nhiệt,
điện, quang và trong đó cơ học và nhiệt học là một mảng quan trọng mà thuần
tuý lý thuyết thì không thể có đợc thành quả cao trong việc dạy và học. Vì vậy
việc nghiên cứu giải các bài tập vật lý là một bộ phận không thể thiếu đợc trong
bộ môn vật lý.
Vật lý có vai trò to lớn trong nhà trờng phổ thông cũng nh trong đời sống,
trong khoa học và thực tiễn, việc vận dụng các phơng pháp toán học vào giải
các bài tập sẽ gặp nhiều thuận lợi hơn, nó là công cụ thiết yếu trong việc dạy và
học môn vặt lý, phơng pháp đồ thị là một trong những phơng pháp tối u của
việc giảng dạy và học tập phần nhiệt , học sinh mới chỉ tiếp cận với bộ môn vật
lý nên cha có tầm nhận thức khái quát. Để giúp cho học sinh nắm chắc hơn kiến
thức, hiểu sâu hơn về bản chất và hiện tợng vật lý trong tự nhiên và trong phần
chuyển động cơ học và nhiệt học thì giải bài tập vật lý bằng phơng pháp đồ thị
giúp học sinh phần nào hiểu sâu hơn và giải thích đợc các hiện tợng xảy ra
trong tự nhiên, ví dụ nh sự chuyển động nhanh chậm của các vật khác nhau trên
cùng một quãng đờng, quá trình đun sôi nớc, hiện tợng bay hơi của một số chất
lỏng Qua đó ta thấy tính u việt của phơng pháp này là tăng thêm kỹ năng, kỹ


xảo trong việc nhận thức các hiện tợng vật lý, kỹ năng tính toán và kỹ năng tìm
tòi vận dụng lý thuyết, óc sáng tạo kỹ năng phân tích tổng hợp đồng thời tăng
nhân sinh quan và thế giới quan cho học sinh .
Phong trào giảng dạy trong các nhà trờng ngày càng đợc nâng cao.Các
cuộc thi HS năng khiếu học sinh giỏi cấp Huyện ngày càng thu hút sự quan tâm
của giáo viên và học sinh nên phơng pháp giảng dạy đóng vai trò tích cực trong
sự tiếp thu kiến thức của Học sinh
Là một giáo viên ở trờng THCS trực tiếp giảng dạy môn vật lý, trong thời
gian công tác ở trờng bản thân tôi mong muốn đợc hiểu sâu hơn nữa chơng
trình vật lý nói chung và phần chuyển động cơ học và nhiệt học nói riêng. Do
đó tôi đã lựa chọn sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phơng pháp đồ thị trong
giảng dạy và học tập phần chuyển động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật
lý 8 trờng THCS .
B Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu .
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
1
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
a. Mục đích nghiên cứu.
Giải bài tập vật lý bằng phơng pháp đồ thị về mối quan hệ giữa lý luận và
thực tiễn, với tầm quan trọng của phơng pháp nên trong chơng trình vật lý phổ
thông cơ sở mang tính giới thiệu cho học sinh tiếp cận với khoa học và phần
Chuyển động cơ học và Nhiệt học ở chơng trình nội khoá. Đây là một vấn
đề mới đợc đa vào chơng trình mang tính chất giới thiệu chứ cha đi sâu do vậy
có nhiều khó khăn cho cả ngời dạy lẫn ngời học.Vậy làm thế nào để các em có
hứng thú với môn học vật lý và giải bài tập vật lý phần chuyển động cơ học và
nhiệt học một cách thành thạo bằng đồ thị với các dạng khác nhau.Với ý tởng
đó tôi đã mạnh dạn đa ra cách sử dụng đồ thị vào việc giải bài tập vật lý nhằm
khắc phục khó khăn cho học sinh , góp phần nâng cao trình độ và chất lợng dạy

học cho bản thân và đồng nghiệp trong nhà trờng.
b. Nhiệm vụ nghiên cứu.
Sáng kiến kinh nghiệm này đã thực sự mang lại tác dụng tốt đối với việc
dạy học . Bản thân tôi luôn tự xác định cho mình một định hớng tìm tòi nghiên
cứu các tài liệu khoa học có liên quan, thu thập xử lý một cách có sáng tạo các
thông tin, tìm hiểu thực tế học sinh, học hỏi đồng nghiệp . Tiếp thu các ý kiến
xây dựng góp ý của đồng nghiệp, cán bộ trong ngành có bề dày công tác nhằm
làm cho đề tài phong phú mang tính khoa học, đảm bảo độ chính xác cao.
C- Đối tợng và phạm vi nghiên cứu.
Học sinh khá giỏi lớp 8 trờng THCS Thanh Uyên.
D Thời gian thực hiện .
Từ tháng 9 năm 2010 đến tháng 4 năm 2011
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
2
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
II- Giải quyết vấn đề.
Phần I. Cơ sở lý luận và thực tiễn.
* Cơ sở lý luận
1. Vai trò của bài tập vật lý đối với học sinh.
Bài tập vật lý nói chung, bài tập vật lý của đồ thị phần chuyển động cơ
học và nhiệt nói riêng có tác dụng rất lớn cả 3 mặt: Giáo dục, giáo dỡng và giáo
dục kỹ thuật tổng hợp. Tác dụng của nó là càng tích cực nếu trong qúa trình dạy
học có sự lựa chọn cẩn thận các hệ thống bài tập chặt chẽ về nội dung, thích
hợp về phơng pháp và bám sát mục đích dạy học ở trờng THCS. Hệ thống các
bài tập lựa chọn phải đảm bảo đợc tính mục đích của học sinh và khắc sâu kiến
thức, đảm bảo tính thực tiễn phù hợp với nhu cầu tâm lý, tính cách của học sinh.
là một phơng pháp dạy học giữ ví trị đặc biệt trong việc hoàn thành nhiệm vụ
dạy học vật lý ở phổ thông.

Việc giải hệ thống các bài tập vật lý giúp cho học sinh phát triển đợc t
duy, óc sáng tạo từ đó phát triển trí tuệ và thể chất, thẩm mỹ. Giải bài tập vật lý
là giúp cho học sinh khắc sâu lý thuyết, kiểm chứng lý thuyết một cách chính
xác và ứng dụng lý thuyết vào thực tế cuộc sống một cách linh hoạt.
Bài tập vật lý giúp cho học sinh hiểu sâu hơn những quy luật, hiện tợng từ
đó biết phân tích và ứng dụng vào cuộc sống. Nó là phơng tiện tốt nhất để phát
triển t duy, thế giới quan về khoa học ( Trực quan sinh động T duy trừu t-
ợng). Tính độc lập trong suy nghĩ và tính kiên trì trong tìm hiểu khoa học. Bài
tập vật lý còn là hình thức cũng cố ôn tập hệ thống hoá toàn bộ kiến thức cho
học sinh.
2. Tầm quan trọng của bài tập vật lý.
Dựa vào phơng pháp đồ thị, bài tập vật lý đợc giải giúp cho học sinh có
thêm kiến thức và có thêm một phơng pháp giải bài tập tơng đối hoàn hảo, học
sinh cũng cố lại kiến thức đã học ở lớp. là cơ sở để học tốt các bài học tiếp theo
trong chơng trình vật lý.
3. Lựa chọn bài tập vật lý.
Hệ thống các bài tập vật lý đợc lựa chọn phải đảm bảo yêu cầu.
- Yêu cầu trớc hết là phải đi từ dễ đến khó, đi từ đơn giản đến phức tạp về
mối quan hệ giữa những đại lợng và khái niệm, đặc trng của quá trình và các
hiện tợng sao cho dần từng bớc học sinh hiểu đợc kiến thức đó. Nắm vững kiến
thức và vận dung linh hoạt.
- Mỗi bài tập lựa chọn phải là mắt xích trong các hệ thống bài tập, đóng
góp một phần nào đó trong việc hoàn chỉnh kiến thức của học sinh. Giúp học
sinh hiểu đợc mối liên hệ cụ thể hoá các khái niệm.
- Hệ thống bài tập đợc lựa chọn phải giúp cho học sinh nắm vững phơng
pháp giải từng loại bài tập cụ thể.
* Thực tiễn qua việc dạy và học bộ môn Vật lý 8 ở trờng THCS:
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
3
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển

động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
- Đa số HS lúng túng trong việc giải các bài tập phần chuyển động cơ học
và nhiệt học khi các bài tập đợc vẽ dới dạng đồ thị do không hiểu đợc bản chất
của các hiện tợng vật lý
- Cha biết áp dụng cách vẽ đồ thị vào việc giải bài tập nên nhiều khi HS
giải bài tập dới dạng sử dụng các công thức nên dẫn đến bài tập có cách giải
phức tạp và sai.
Phần II. Phân loại bài tập đồ thị và ph ơng pháp giải
1. Phân loại bài tập
Căn cứ vào hệ thống các bài tập dựa vào đồ thị để giải ở phần chuyển động cơ
học và nhiệt học của chơng trình phổ thông cơ sở, dựa vào đặc thù của dạng bài
tập. Đó là những bài tập mà trong dữ kiện đã cho và trong tiến trình giải có sử
dụng các đồ thị, loại bài tập này có tác dụng trớc hết giúp học sinh nắm đợc ph-
ơng pháp quan trọng biểu diễn mối quan hệ hàm số giữa các đại lợng vật lí ,tạo
điều kiện làm sáng tỏ một cách sâu sắc bản chất vật lí của các quá trình và các
hiện tợng.
Nó là biện pháp tích cực hoá quá trình dạy và học của thầy và trò, tuỳ theo mục
đích có thể phân ra các loại bài tập nh sau:
Loại 1: Đọc trên đồ thị và khai thác đồ thị.
(Bài tập dạng định tính)
Đặc điểm của loại bài này là :Loại bài tập đã có đồ thị, chúng ta chỉ việc khai
thác đồ thị, dữ liệu đã có trên đồ thị.
Loại 2 : Giải bài tập bằng đồ thị
Đặc điểm của loại bài này là : Loại bài tập đi từ các dữ liệu của đề bài vẽ đồ thị
và dựa vào đồ thị để giải quyết vấn đề mà bài ra
2. Phơng pháp giải
Phơng pháp giải chung
Trong quá trình dạy và học môn vật lí ở trờng THCS và vấn đề giải và chữa các
bài tập thờng gặp nhiều khó khăn đối với học sinh cũng nh GV, nhất là những

giáo viên cha có kinh nghiệm.
Bên cạnh những nguyên nhân nh học sinh cha nắm vững kiến thức, cha có kĩ
năng khoa học giải các bài tập vật lí và giáo viên cha thực sự chú ý tới việc rèn
luyện các kĩ năng cần thiết cho học sinh.
Học sinh thờng giải các bài tập một cách mò mẫm, may rủi, thậm chí không thể
giải đợc bài tập .Thêm vào đó môn Vật lý 8 có nhiều bài tập định lợng mà lớp
6,7 HS chủ yếu làm quen và giải các bài tập định tính nên sẽ có nhiều khó khăn
trong phơng pháp giải bài tập của các em. Quá trình giải có thể đợc chia thành
các bớc sau:
B1: Đọc kĩ đầu bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ mới quan trọng, nắm
vững đầu bài , đâu là dữ kiện ,đâu là ẩn số cần tìm.
B2: Tìm các công thức có liên quan
B3: Định hớng phơng pháp giải và giải bài tập
B4: Kiểm tra kết quả
Làm theo các bớc này giúp học sinh tìm ra phơng pháp giải quyết vấn đề song
không phải mọi học sinh đều nhận thức rõ điều đó mà phải rèn luyện cho mình
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
4
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
một thói quen nghiên cứu đề ra.Tuy nhiên có học sinh chỉ đọc lớt qua rồi bắt
tay vào làm bài tập thờng dẫn đến những sai lầm hoặc nhận thức cha đúng vấn
đề
Phơng pháp giải bằng đồ thị:
Phần III- Một số ví dụ minh hoạ.
* Phần Chuyển động cơ học
Bài toán : Cho đồ thị sau:
Dựa vào đồ thị viết phơng trình chuyển động của ô tô và xe khách. Xác định
thời điểm và vị trí ô tô gặp xe khách?

Phơng pháp giải:
* Phân tích
Đây là đồ thị biểu diễn chuyển động của ô tô và xe khách
- Đồ thị 1 biểu diễn chuyển động của ô tô bắt đầu khởi hành tại địa điểm A
chẳng hạn và chuyển động với vận tốc v
1
=
150
60( / )
2,5
km h=
- Đồ thị 2 biểu diễn chuyển động của xe khách bắt đầu khởi hành từ địa
điểm cách nơi xuất phát của ô tô 50 km và chuyển động cùng chiều với ô
tô, cùng thời điểm với ô tô.Xe khách chuyển động với vận tốc v
2
=
100
40( / )
2,5
km h=
- Giao của hai đồ thị là thời điểm và vị trí ô tô gặp xe khách
* Bài giải.
Căn cứ vào đồ thị ta có :
Phơng trình chuyển động của ô tô: (nếu chọn thời điểm và vị trí ô tô xuất phát
làm mốc)
x
1
= 60.t (km)
Phơng trình chuyển động của xe khách:


x
2
= 50 + 40t (km)
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
0
50
2
150
1 2,5
Xe khách
t(h)
s(km)
ô tô
5
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
Thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau:
Vị trí hai xe gặp nhau cách A : 150km
Thời điểm: Sau 2,5h kể từ lúc hai xe xuất phát
* Phần Nhiệt học
1. Bài tập loại đọc trên đồ thị và khai thác đồ thị.
Bài toán 1. Căn cứ vào đồ thị bên biểu diễn sự sôi của nớc ta có thể biết đợc sự
thay đổi nhiệt độ của nớc khi sôi nh thế nào?

* Phân tích
Đây là đồ thị biến đổi trạng thái của nớc , biểu diễn sự biến thiên của chất lỏng
theo thời gian.
- Đoạn AB nhiệt độ và thời gian tỷ lệ thuận với nhau và tại đó nhiệt độ của
nớc đang tăng dần ở thời điểm t, thì chất lỏng bắt đầu biến đổi trạng thái,

nớc bắt đầu sôi.
- Tại thời điểm t
2
thì nhiệt độ vẫn bằng nhiệt độ tại thời điểm t
1
.
- Khi ta cung cấp nhiệt độ cho nớc tới 100
0
C thì nớc sôi và đoạn BC nhiệt
độ và thời gian không phụ thuộc vào nhau.
* Bài giải.
Căn cứ vào đồ thị ta thấy trong suốt thời gian sôi nhiệt độ của nớc không
thay đổi vẫn giữ nguyên 100
0
C.
Bài toán 2. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của nớc theo thời gian khi đun
và để nguội . Mỗi đoạn đồ thị ứng với một quá trình nào?
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
20
A
B
C
t
t
0C
t
1
t
2
100

6
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS

* Phân tích.
Đây là đồ thị biểu diễn sự biến đổi nhiệt độ của nớc theo thời gian.
- Tại thời điểm ban đầu nớc đang ở 20
0
C.
- Tăng đến thời điểm t
1
thì nhiệt độ của nớc tăng 100
0
C.
- Tiếp tục tăng thời gian t
3
ứng với đoạn CD nhng không cung cấp nhiệt thì
nhiệt độ của nớc giảm xuống, vậy ở đoạn CD nhiệt độ và thời gian tỷ lệ
nghịch với nhau.
* Bài giải.
- Đoạn AB biểu diễn quá trình đun nớc nóng từ 20
0
C đên 100
0
C.
- Đoạn BC biểu diển quá trình nớc đang sôi.
- Đoạn CD biểu diễn quá trình để nớc nguội.
Bài toán 3.Sự biến thiên nhiệt độ của khối nớc đá đựng trong ca nhôm theo
nhiệt lợng cung cấp đợc cho trên đồ thị . Tìm khối lợng nớc đá và khối lợng ca

nhôm.Cho nhiệt dung riêng của nớc đá và nhôm là C
1
= 4200 J/Kg.K;C
2
=
880J/Kg.K ,nhiệt nóng chảy của nớc đá

= 3,4.10
5
J/Kg(h.1).
* Phân tích.
Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của khối nớc đá theo nhiệt lợng cung cấp.
- Nhìn vào đồ thị ta có thể biết đợc nhiệt lợng của nớc đá thu vào ở 0
0
C để
nó nóng chảy hoàn toàn là 170KJ, từ đó ta có thể tính đợc khối lợng của
nớc đá nh thế nào?
- Khi nhiệt độ tăng từ 0
0
C đến 2
0
C thì nhiệt độ thu vào của nớc và ca
nhôm biến thiên từ 170KJ đến 175KJ , từ đó ta tính đợc khối lợng của ca
nhôm .

Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
2
0
100
t

1
t
2
t
3
B C
D
A
t
0C
t
7
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS

*Phơng án giải.
Nhiệt lợng nớc đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 0
0
C là 170KJ (lúc này ca
nhôm không thu nhiệt do nó không tăng nhiệt độ).Từ đó khối lợng nớc đá là: m
1
=

KJ170
=
340
170
= 0,5Kg
Nhiệt lợng nớc và ca nhôm thu để tăng từ 0

0
C đến 2
0
C là :
175 170 = 5KJ = 5000J
Ta có : 5.000 = (m
1
C
1
+ m
2
C
2
)( 2-0)
2500 = 0,5 .4200 +m
2
.880
m
2
=
880
4200.5,02500

Kg45,0
Bài toán 4. Cho đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của khối chất lỏng theo
nhiệt lợng cung cấp có dạng trên . Biết nhiệt dung riêng của chất lỏng đó C =
2500J/Kg.K.
a)Xác định nhiệt hoá hơi của chất lỏng .
b)Hãy nêu cách xác định nhiệt hoá hơi của chất lỏng bất kỳ bằng thực nghiệm
với các dụng cụ: cốc,bếp đun,nhiệt kế,đồng hồ bấm dây.Nhiệt dung riêng của

chất lỏng xem nh đã biết.
*Phân tích:
Đây là đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của khối chất lỏng phụ thuộc vào sự
cung cấp nhiệt lợng theo thời gian:
- Đoạn AB thì đợc hiểu là ứng với quá trình nào? phụ thuộc trực tiếp vào yếu tố
nào?
- Đoạn BC thì đợc hiểu là ứng với quá trình nào? phụ thuộc trực tiếp vào yếu tố
nào? Từ đó ta định hớng đợc cách giải .
- Nh vậy ta thấy muốn xác định đợc nhiệt hoá hơi ta cần xác định khối lợng m


Q từ đó tìm phơng án cho thí nghiệm.
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
0
170 175
Q(KJ)
t
o
C
A
B
2
8
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
.

*Phơng án giải.
a)Nhìn trên đồ thị ta thấy:

- Đoạn AB : Chất lỏng nhận một nhiệt lợng Q
1
= 1,8.10
5
J để tăng từ 20
0
C đến
80
0
C .Gọi m là khối lợng chất lỏng ta có :
Q
1
= mc(80-20) => m =
Kg
c
Q
2,1
60.2500
10.8,1
60.
5
1
==
- Đoạn BC : Chất lỏng hoá hơi.TRong giai đoạn này có nhận một nhiệt lợng

Q = Q
2
- Q
1
= (12,6 1,8 ).10

5
J = 10,8.10
5
J
và nhiệt lợng này dùng để chất lỏng hoá hơi hoàn toàn nên :

Q = Lm => L=
5
5
10.9
2,1
10.8,10
==

m
Q
J
b) Dựa vào cách giải trên ta thấy để xác định đợc L ta phải xác định

Q và m
Ta có thể thực hiện thí nghiệm nh sau:
- Lấy một cốc chất lỏng ,dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ ban đầu t
1
0
C .
- Đun cốc chất lỏng trên bếp cho đến khi sôi, dùng nhiệt kế xác định t
2
0
C .Nhờ
đồng hồ bấm giây ta có thể xác định đợc thời gian kể từ lúc đun cho đến khi

sôi làT
1
.
- Tiếp tục đun, xác định đợc thời gian T
2
kể từ chất lỏng sôi cho đến khi hoá
hơi hoàn toàn .
Bỏ qua sự thu nhiệt của cốc và xem bếp toả nhiệt môt cách đều đặn ,ta có :
Q
1
= kT
1
= mc = (t
2
0
C t
1
0
C ) (1)
Q
2
= kT
2
= Lm (2)
(k là hệ số tỷ lệ nào đó )
Từ (1) và (2) ta rút ra :
L=
1
2
0

1
0
2
).(
T
Tctctc
2. Loại giải bài tập bằng đồ thị.
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
0
20
80
B C
12,61,8
Q(x 10
5
J)
t
0C
A
9
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
Bài toán 5. Một chất lỏng có khối lợng m
1
= 250g chứa trong một cái bình có
khối lợng m
2
= 1kg , tất cả có nhiệt độ ban đầu t
1

=20
0
C .Nhiệt dung riêng của
chất lỏng là 4000 J/kg.độ, của bình là 500J/kg.độ. Ngời ta bắt đầu
cấp nhiệt độ cho bình đó để nó nóng đến nhiệt độ t
2
= 60
0
C.
Hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ của bình chất lỏng vào nhiệt lợng
Q mà bình thu vào, với trục hoành biểu thị nhiệt lợng, trục tung biểu thị nhiệt
độ.
* Phân tích .
Khi nhận đợc nhiệt lợng thì nhiệt độ của võ bình và của lợng chất lỏng bên
trong bình nh thế nào?
- Nhiệt độ cần cung cấp cho bình chất lỏng để nó đạt tới nhiệt độ t
2
=60
0
C
là bao nhiêu?
- Ta có sự phụ thuộc nhiệt độ , thời gian vào nhiệt lợng nh thế nào ? Từ đó
ta có thể biểu diễn sự biến đổi trạng thái của hàm số Q vào t.
* Bài giải.
Ta xem rằng khi nhận đợc nhiệt lợng thì nhiệt độ của võ bình và của chất lỏng
trong bình luôn luôn bằng nhau.
Nhiệt lợng cần cung cấp cho bình chất lỏng để nó đạt tới nhiệt độ t là :
Q = (m
1
c

1
+m
2
c
2
)(t-t
1
)
= (0,25 . 4 000 + 1 .1 000)(t-t
1
)
= 2 000(t-t
1
)
Từ đó suy ra : t = t
1
+
2000
Q
= 20 +
2000
Q
Thay các giá trị của Q bằng : 20 000J ;40 000J; 60 000J: hay ta có bảng
biến thiên:
Q(J) 20 000 40 000 60 000 80 000
T
0
C 30 40 50 60
Ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ của bình chất lỏng vào nhiệt lợng
Q mà bình thu vào nh sau:


Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
10
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS

Bài toán 6. Dùng một bếp điện để đun nóng một nồi đựng 2kg nớc đá ở
20
0
C. Sau 2phút thì nớc đá bắt đầu nóng chảy .
a) Sau bao lâu thì nớc đá nóng chảy hết .
b) Sau bao lâu thì nớc đá bắt đầu sôi.
c) Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ của nớc ((và
nớc đá) vào thời gian đun.
* Phân tích.
- Nhiệt lợng cung cấp để làm nóng 2kg nớc đá từ -20
0
C đến 0
0
C là bao nhiêu?
- Mỗi phút bếp cung cấp cho nớc đá một nhiệt lợng bằng bao nhiêu và đợc tính
nh thế nào?
- Nhiệt lợng cần cung cấp để nớc đá nóng chảy hết thành nớc ở 0
0
C là bao
nhiêu?
- Nhiệt lợng cần có để 2kg nớc nóng lên từ 0
0
C đến 100

0
C là bao nhiêu và thời
gian đun đợc tính nh thế nào?
- Từ đó ta có thể vẽ đợc đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ và thời gian
đun.
*Bài giải.
a) Nhiệt lợng cung cấp để làm nóng 2kg nớc đá từ -20
0
C đến 0
0
C là:
Q
1
= 2.2100 .20 = 84 000J
Nhiệt lợng cần cung cấp để nớc đá nóng chảy hết thành nớc ở 0
0
C là :
Q
2
= Lm = qt
2
Suy ra t
2
=
Lm
q
= 8 phút
Tổng thời gian để đun cho nớc đá nóng hết thành nớc 0
0
C là :

t = t
1
+t
2
= 10 phút
b) Nhiệt lợng cần cung cấp để 2kg nớc nóng lên từ 0
0
C đến 100
0
C là:
Q
3
= 2.4190.100 = 838 000J
Thời gian cần đun là : t
3
=
3
Q
q

20 phút
Tổng thời gian từ lúc đun đến lúc nớc bắt đầu sôi:
t
4
= t + t
3
=30 phút
c)Vẽ đồ thị hàm số Q biến t
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
20000 40000 60000

Q(J)
t
0C
50
40
30
20
11
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
Phần IV. Một số bài tập t ơng tự.
Bài tập 1.Trên hình vẽ biểu diễn đồ thị đông đặc của một chất , dựa vào đồ thị
hãy trả lời các câu hỏi sau:
a) Các đoạn AB, BC biểu diễn quá trình nào?
b) Chất có đồ thị này là chất gì?
B C
Bài tập 2.Ngời ta bỏ một cục nớc đá vào một xô nớc . Khối lợng hỗn hợp là M
= 10Kg và thực hiện đo nhiệt độ t
0
C của hỗn hợp. Đồ thị phụ thuộc nhiệt độ vào
thời gian t đợc biểu diễn trên (h.2).
Biết nhiệt dung riêng của nớc C
1
= 4200 J/Kg.K ; nhiệt nóng chảy của nớc đá


= 3,4.10
5
J/Kg.Hãy xác định có bao nhiêu nớc đá đã bỏ vào xô ban đầu(bỏ qua

sự mất mát nhiệt ra môi trờng).
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
20
Q(J)
t
0C
100
10
A
10
20
-20
-40
25105
12
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
Bài tập 3.
a) Tính lợng dầu cần để đun sôi 2lít nớc ở 20
0
C đựng trong ấm bằng nhôm
có khối lợng 200g. Biết nhiệt dung riêng của nớc và nhôm lần lợt là C
1
= 4
200J/kg.độ; C
2
= 880J/kg.độ , năng suất toả nhiệt của dầu là q =
44.10
6

J/kg và hiệu suất của bếp là 30%.
b) Cần đun thêm bao lâu nữa thì nớc hoá hơi hoàn toàn . Biết bếp dầu cung
cấp nhiệt một cách đều đặn và kể từ lúc đun cho đến khi sôi mất thời gian
15phút . Biết nhiệt hoá hơi của nớc L = 2,3.10
6
J/kg
c) Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ và thời gian đun ở câu b).

III . bài học kinh nghiệm
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
0
50 55 175
t(ph)
t
o
C
A
B
2
13
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm , các hiện tợng xẩy ra trong tự
nhiên vô cùng phong phú và đa dạng. Bởi thế nói đến môn vật lí là nói đến các
hiện tợng tự nhiên, bài tập vật lí phần nhiệt lợng cũng không ngoài những quy
luật đó.
Nó phong phú và đa dạng nhng trong một điều kiện cho phép ngặt nghèo
về thời gian tôi chỉ đa ra một số ví dụ mang tính điển hình cho phần đề tài sáng
kiến kinh nghiệm. Với sáng kiến kinh nghiệm này,tôi hy vọng ít nhiều góp

phần cho những ai quan tâm tới phần Giải bài tập vật lí phần nhiệt THCS
bằng đồ thị đặc biệt là các giáo viên trực tiếp giảng dạy môn vật lí và toàn thể
độc giả yêu thích môn vật lí. Trong quá trình giảng dạy vật lí nếu sử dụng thành
thạo loại bài tập này sẽ gây hứng thú rất nhiều cho học sinh trong quá trình giải
bài tập, làm cho các em có nhiều phơng pháp giải bài tập vật lí hơn.
Trong quá trình thực hiện sáng kiến kinh nghiệm này tôi đã nghiên cứu
nhiều tài liệu cũng nh một số phơng pháp giảng dạy của bạn bè, đồng nghiệp và
tìm hiểu thực tế học sinh từ đó tôi có ý tởng và đi sâu vào nghiên cứu. Kết quả
tôi thấy rất khả quan. Rất mong các đồng chí, đồng nghiệp áp dụng vào công
tác giảng dạy để giúp các em học phần này tốt hơn.

Kiến nghị
Mong muốn của tôi là làm sao phơng pháp giải bài tập vật lí bằng đồ thị đợc
vận dụng trong các loại bài tập phần nhiệt ở THCS .Với mong muốn đó hy vọng
trong nhà trờng sẽ có nhiều chuyên đề về mảng này để giúp cho ngời dạy lẫn
ngời học đợc làm quen với mảng đề tài này.
Xin chân thành cảm ơn .
Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
14
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần chuyển
động cơ học và nhiệt học ở chơng trình Vật lý8 -
THCS
Tài liệu tham khảo
2. Lan guc- Những bài tập vật lí hay.Nhà xuất bản giáo dục- 1998
3. Nguyễn văn Đồng- Nguyễn Trọng Di An Văn Châu .Phơng pháp
GD vật lí ở trờng phổ thông NXB GD năm 1997
4. Phạm Hữu Tòng Phơng pháp dạy bài tập vật lí NXBGD 1989
5. Phan Hoàng Vân 500 bài tập Vật lý trung học cơ sở NXB Đại
học quóc gia TP Hồ Chí Minh
6. SGK Vật lí lớp 8 THCS

Lại Thị Thanh Hà - Trờng THCS Thanh Uyên
15

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×