PHÒNG GIÁO DỤC HUỴEN ĐĂK PƠ UBND HUYỆN GIA LÂM PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM RÈN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP NHIỆT HỌC CHO HỌC SINH LỚP 8 Môn Vật lý Cấp học THCS NĂM HỌC 2015 2016 MÃ SKKN §[.]
UBND HUYỆN GIA LÂM PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO MÃ SKKN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM RÈN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP NHIỆT HỌC CHO HỌC SINH LỚP Môn: Vt lý Cp hc: THCS NM HC 2015-2016 Đề tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho học sinh líp MỤC LỤC A Đặt vấn đề I Lý chọn đề tài II Mục đích nghiên cứu III Đối tượng nghiên cứu IV Nhiệm vụ nghiên cứu V Phạm vi nghiên cứu VI Phương pháp nghiên cứu .3 VII Cơ sở nghiên cứu B Giải vấn đề I Cơ sở lý luận II Thực trạng vấn đề III Các biện pháp tiến hành .5 Hướng dẫn giải tập Phân loại tập IV Hiệu SKKN 17 C Kết luận Bài học kinh nghiệm 18 Kết luận 18 D Tài liệu tham khảo .19 1/19 §Ị tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho häc sinh líp A ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Vật lí học sở nhiều ngành kĩ thuật quan trọng Sự phát triển khoa học Vật lí gắn bó chặt chẽ có tác động qua lại trực tiếp với tiến khoa học kĩ thuật Vì vậy, hiểu biết nhận thức Vật lí có giá trị to lớn đời sống sản xuất, đặc biệt cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Mơn Vật lí có vai trị quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo trường THCS Chương trình Vật lí THCS có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức Vật lí phổ thơng thói quen làm việc khoa học, góp phần hình thành học sinh lực nhận thức phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục THCS đề Việc giảng dạy Vật lí có khả to lớn, góp phần hình thành rèn luyện cho học sinh cách thức tư làm việc khoa học, góp phần giáo dục ý thức, thái độ, trách nhiệm sống, gia đình, xã hội mơi trường Trong khuôn khổ nhà trường phổ thông, tập Vật lí thường vấn đề khơng phức tạp, giải suy luận logic, tính tốn thực nghiệm dựa sở quy tắc Vật lí, phương pháp Vật lí quy định chương trình học Tuy vậy, tập Vật lí lại khâu quan trọng q trình dạy học Vật lí Bài tập Vật lí hình thức củng cố, ơn tập mở rộng sâu vào trường hợp riêng lẻ định luật mà nhiều nhắc lại nhiều lần phần lí thuyết làm cho học sinh nhàm chán Bài tập Vật lí giúp học sinh hiểu, khắc sâu thêm phần lí thuyết đặc biệt giúp học sinh có phương pháp giải tập Bài tập phần Nhiệt học lớp khơng nằm ngồi ý nghĩa Tuy nhiên, qua nhiều năm giảng dạy Vật lí tơi nhận thấy học sinh cịn gặp nhiều khó khăn, lúng túng giải loại tập Các em chưa tự lực chưa chủ động gặp tốn Nhiệt học Trong đó, tập Nhiệt học phần quan trọng chương trình Vật lí Nếu em khơng làm tốt toán Nhiệt học ảnh hưởng phần n cht lng dy v hc 2/19 Đề tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho học sinh líp Xuất phát từ lý trên, tơi định chọn đề tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho học sinh lớp - Đây vài kinh nghiệm nhỏ mà muốn trao đổi bạn bè đồng nghiệp II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Thơng qua sáng kiến kinh nghiệm này, tơi muốn hình thành cho học sinh cách tổng quan phương pháp giải toán Nhiệt học Từ giúp học sinh nắm vững kiến thức, đồng thời vận dụng cách thành thạo linh hoạt việc giải tập III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Đề tài nghiên cứu qua tiết dạy chương II-Nhiệt học, đặc biệt Phương trình cân nhiệt SGK Vật lý 8, IV NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Hướng dẫn học sinh giải tập Nhiệt học cách thành thạo V PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đề tài giới hạn phạm vi lớp trường THCS VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để thực đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau: Phương pháp tổng kết kinh nghiệm dạy học Phương pháp phân tích, tổng hợp Phương pháp trò chuyện với đồng nghiệp, học sinh Phương pháp đọc sách tài liệu tham khảo VII CƠ SỞ NGHIÊN CỨU: Đề tài nghiên cứu sở phục vụ công tác giảng dạy học sinh lớp đặc biệt học sinh trung bỡnh-yu 3/19 Đề tài: Rèn kĩ giải tập NhiƯt häc cho häc sinh líp B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I CƠ SỞ LÝ LUẬN Kí hiệu đơn vị đại lượng học sinh cần nắm vững: Khối lượng: m (kg) Nhiệt độ ban đầu: t1 (0C K) Nhiệt độ cuối: t2 (0C K) Độ tăng nhiệt độ: t = t2 - t1 (0C K) Nhiệt dung riêng: c (J/kg.K) Nhiệt lượng thu vào tỏa ra: Q (J) Các khái niệm, công thức học sinh cần nắm vững: a) Nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên phụ thuộc ba yếu tố: - Khối lượng vật (m) - Độ tăng nhiệt độ vật (t) - Nhiệt dung riêng chất làm vật (c) b) Cơng thức tính nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên: Q = m.c.t c) Nguyên lý truyền nhiệt: Khi có hai vật trao đổi nhiệt với thì: - Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp - Sự truyền nhiệt xảy nhiệt độ hai vật ngừng lại - Nhiệt lượng vật tỏa nhiệt lượng vật thu vào d) Phương trình cân nhiệt: Qtỏa = Qthu vào Trong đó: Nhiệt lượng tỏa tính cơng thức Q = m.c.t, t = t1 - t2 với t1 nhiệt độ ban đầu t2 nhiệt độ cuối trình truyền nhiệt II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ Khó khăn khách quan: 4/19 §Ị tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho häc sinh líp - Hiểu biết nhiệt em hạn chế nên tiếp thu chậm, lúng túng từ khơng nắm vững kiến thức - Đa số em chưa có phương pháp học lý thuyết chưa có phương pháp giải tập Vật lý - Kiến thức Toán học em cịn hạn chế nên chưa tính tốn nhanh xác em học thuộc cơng thức Khó khăn chủ quan: - Các em đọc đề chưa kĩ, chưa có kĩ phân tích, tổng hợp nên lúng túng giải tập - Một số em khơng thuộc cơng thức kí hiệu đại lượng tập, từ em khơng biết tóm tắt đề - Một số em khơng biết biến đổi cơng thức cịn nhầm lẫn đại lượng (ví dụ: nhiệt độ ban đầu nhiệt độ cuối trao đổi nhiệt) - Kĩ trình bày tốn Vật lý cịn hạn chế chưa biết cách trình bày khoa học III CÁC BIỆN PHÁP TIẾN HÀNH Hướng dẫn học sinh giải tập - Đưa cho học sinh phương pháp giải toán dùng phương trình cân nhiệt: + Bước 1: Tóm tắt đề + Bước 2: Tính nhiệt lượng tỏa + Bước 3: Tính nhiệt lượng thu vào + Bước 4: Lập phương tình cân nhiệt giải phương trình + Bước 5: Kết luận - Lưu ý cho học sinh tóm tắt đề bài: + Đọc kĩ đề để nắm vật vật tỏa nhiệt, vật vật thu nhiệt nhiệt độ ban đầu, nhiệt độ cân vật Đơn vị đại lượng cho toán đơn vị hay chưa, chưa cần đổi đơn vị cho đại lượng + Hướng dẫn học sinh cách tóm tắt tốn dùng phương trình cân nhiệt: Vật tỏa nhiệt m1 c1 t1 t Vật thu nhit m2 c2 t2 t 5/19 Đề tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho học sinh líp Trong đó: t1 t2 nhiệt độ ban đầu vật tỏa nhiệt vật thu nhiệt t nhiệt độ cân nhiệt Phân loại tập a) Dạng 1: Tìm khối lượng vật Ví dụ 1: (SGK Vật lí 8- trang 89) Thả cầu nhôm khối lượng 0,15kg đun nóng tới 100 0C vào cốc nước 200C Sau thời gian, nhiệt độ cầu nước 250C Tính khối lượng nước, coi có cầu nước truyền nhiệt cho *GV hướng dẫn học sinh phân tích đề bài: - Yêu cầu học sinh đọc kĩ đề hỏi: +) Theo đề bài, vật tỏa nhiệt? Vật thu nhiệt? ( Quả cầu nhôm vật tỏa nhiệt nước vật thu nhiệt) +) Bài toán cho biết đại lượng nào? Nhiệt độ ban đầu vật tỏa nhiệt vật thu nhiệt bao nhiêu? Nhiệt độ có cân nhiệt bao nhiêu? (Nhiệt độ ban đầu cầu nhôm 1000C nước 200C; nhiệt độ có cân nhiệt 250C ) +) Cần phải tìm đại lượng nào? (Cần tìm khối lượng nước m2) - Yêu cầu học sinh tóm tắt đề bài: Vật tỏa nhiệt ( Nhôm) Vật thu nhiệt (Nước) m1 = 0,15kg m2 c1 = 880J/kg.K c2 = 4200 J/kg.K t1 = 1000C t2 = 200C t = 250C t = 250C m2 = ? *GV hướng dẫn học sinh giải bài: Lưu ý cho học sinh tốt tiến hành giải phương trình chữ trước, sau thu gọn phương trình chữ thay số tìm kết Tuy nhiên với đối tượng học sinh em có học lực trung bình - yếu việc giải phương trình chữ khiến em ngại cảm thấy khó khăn giải tập nên GV cho em thay số vào phương trình chữ Điều gây hứng thú cho em giải loại tập + Yêu cầu tính nhiệt lượng tỏa ra: Nhiệt lượng cầu nhôm tỏa l: 6/19 Đề tài: Rèn kĩ giải tập NhiƯt häc cho häc sinh líp Q1 = m1.c1.t1 = m1.c1.(t1 - t) = 0,15 880 (100-25) = 9900 (J) + Yêu cầu tính nhiệt lượng thu vào: Nhiệt lượng nước thu vào là: Q2 = m2.c2.t2 = m2.c2.(t - t2) = m2 4200 (25-20) = 21000 m2 (J) + Yêu cầu lập phương trình cân nhiệt giải phương trình: Khi có cân nhiệt: Q1 = Q2 9900 = 21000 m2 m2 = m2 = 0,47 (kg) + Yêu cầu học sinh kết luận toán: Vậy khối lượng nước 0,47 kg Ví dụ 2: Thả miếng nhơm nung nóng tới 1000C vào 700g nước 200C Nhiệt độ có cân nhiệt 250C Tính khối lượng miếng nhơm, coi có nhơm nước truyền nhiệt cho *GV hướng dẫn học sinh phân tích đề bài: - Yêu cầu học sinh đọc kĩ đề hỏi: +) Theo đề bài, vật tỏa nhiệt? Vật thu nhiệt? (Miếng nhôm vật tỏa nhiệt nước vật thu nhiệt) +) Bài toán cho biết đại lượng nào? Nhiệt độ ban đầu vật tỏa nhiệt vật thu nhiệt bao nhiêu? Nhiệt độ có cân nhiệt bao nhiêu? (Nhiệt độ ban đầu miếng nhôm 100 0C nước 200C; nhiệt độ có cân nhiệt 250C ) +) Đơn vị đại lượng đơn vị hay chưa? (Đơn vị khối lượng nước g => Cần đổi đơn vị kg) +) Cần phải tìm đại lượng nào? (Cần tìm khối lượng nước m1) 7/19 Đề tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho häc sinh líp - Từ học sinh tóm tắt đề theo mẫu: Lưu ý học sinh đổi đơn vị ln tóm tắt đề Vật tỏa nhiệt (Nhôm) Vật thu nhiệt (Nước) m1 m2 = 700g = 0,7kg c1 = 880J/kg.K c2 = 4200 J/kg.K t1 = 100 C t2 = 200C t = 250C t = 250C m1 = ? *GV hướng dẫn học sinh giải bài: +) Dựa vào tóm tắt tính kết cụ thể nhiệt lượng tỏa hay thu vào? Đại lượng chứa ẩn nhiệt lượng vật tỏa hay thu vào? (Tính kết nhiệt lượng thu vào; đại lượng chứa ẩn nhiệt lượng vật tỏa ra) +) Tính m1 cách nào? (Tính nhiệt lượng tỏa Q1 thơng qua tính nhiệt lượng thu vào Q2 từ tính m1) - Gọi học sinh giải bài: Nhiệt lượng miếng nhôm tỏa là: Q1 = m1.c1.t1 = m1.c1.(t1 - t) = m1 880 (100-25) = 66000 m1 (J) Nhiệt lượng nước thu vào là: Q2 = m2.c2.t2 = m2.c2.(t - t2) = 0,7 4200 (25-20) = 14700 (J) Khi có cân nhiệt: Q1 = Q2 66000 m1 = 14700 m1 = m1 = 0,22 (kg) Vậy khối lượng nước 0,22kg *Bài t luyn: 8/19 Đề tài: Rèn kĩ giải bµi tËp NhiƯt häc cho häc sinh líp Bài 1: Thả miếng đồng có khối lượng 400g đun nóng tới 80 0C vào cốc nước 150C Sau thời gian, nhiệt độ miếng đồng nước 180C Tính khối lượng nước, coi có đồng nước truyền nhiệt cho Bài 2: Người ta pha lượng nước 750C vào bình chứa lít nước có nhiệt độ 240C Nhiệt độ cuối có cân nhiệt 360C Tính lượng nước pha thêm vào bình b) Dạng 2: Tìm nhiệt dung riêng chất làm vật Ví dụ 1: (C3 -SGK - trang 89) Để xác định nhiệt dung riêng kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500g nước nhiệt độ 130C miếng kim loại có khối lượng 400g nung nóng tới 1000C Nhiệt độ có cân nhiệt 200C Tính nhiệt dung riêng kim loại Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế khơng khí Lấy nhiệt dung riêng nước 4190J/kg.K *GV hướng dẫn học sinh phân tích đề bài: +) Bài tốn cho biết đại lượng nào? Nhiệt độ ban đầu vật tỏa nhiệt vật thu nhiệt bao nhiêu? Nhiệt độ có cân nhiệt bao nhiêu? (Nhiệt độ ban đầu miếng kim loại 100 0C nước 130C; nhiệt độ có cân nhiệt 200C ) +) Cần đổi đơn vị cho đại lượng nào? Tại sao? (Cần đổi đơn vị khối lượng miếng kim loại nước đề cho đơn vị khối lượng chúng gam chưa phải đơn vị bản) +) Cần phải tìm đại lượng nào? (Cần tìm nhiệt dung riêng kim loại c1) - Học sinh tóm tắt đề bài: Vật tỏa nhiệt ( Kim loại) Vật thu nhiệt (Nước) m1 = 400g = 0,4kg m2 = 500g = 0,5kg c1 c2 = 4190 J/kg.K t1 = 100 C t2 = 130C t = 200C t = 200C c1 = ? *GV hướng dẫn học sinh giải bài: +) Đại lượng chứa ẩn nhiệt lượng tỏa hay thu vào? (Đại lượng chứa ẩn nhiệt lượng tỏa ra) +) Tính c1 cách nào? 9/19 §Ị tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho häc sinh líp (Tính nhiệt lượng tỏa Q1 thơng qua tính nhiệt lượng thu vào Q2 từ tính m1) - Học sinh giải bài: Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa là: Q1 = m1.c1.t1 = m1.c1.(t1 - t) = 0,4 c1 (100-20) = 32 c1 (J) Nhiệt lượng nước thu vào là: Q2 = m2.c2.t2 = m2.c2.(t - t2) = 0,5 4190 (20-13) = 14665 (J) Khi có cân nhiệt: Q1 = Q2 32 c1 = 14665 c1 = c1 = 458,28 (J/kg.K) Vậy nhiệt dung riêng kim loại 458,28J/kg.K + Khi học sinh kết luận toán, GV cho học sinh biện luận kết việc hỏi: Kết có phù hợp với nhiệt dung riêng kim loại bảng 24.4- SGK trang 86 hay không? Kết phù hợp với nhiệt dung riêng thép Ví dụ 2: (Bài 25.3 - SBT - trang 67) Một học sinh thả 300g chì 100 0C vào 250g nước 58,50C làm cho nước nóng lên tới 600C Tính nhiệt lượng nước thu vào nhiệt dung riêng chì Lấy nhiệt dung riêng nước 4190 J/kg.K *GV hướng dẫn học sinh phân tích đề bài: +) Nhiệt độ ban đầu vật tỏa nhiệt vật thu nhiệt bao nhiêu? Nhiệt độ cuối nước chì bào nhiêu? Tại biết? (Nhiệt độ ban đầu chì 1000C nước 58,50C; nhiệt độ cuối nước nhiệt độ cuối chì 600C - nhiệt độ cân nhiệt- theo nguyên lí truyn nhit) 10/1 Đề tài: Rèn kĩ giải bµi tËp NhiƯt häc cho häc sinh líp - Học sinh tóm tắt đề bài: Vật tỏa nhiệt (Chì) Vật thu nhiệt (Nước) m1 = 300g = 0,3kg m2 = 250g = 0,25kg c1 c2 = 4190 J/kg.K t1 = 100 C t2 = 58,50C t = 600C t = 600C Q2 = ?, c1 = ? *GV hướng dẫn học sinh giải bài: +) Có tính nhiệt lượng thu vào khơng? Tại sao? (Tính nhiệt lượng nước thu vào Vì tất các đại lượng vật thu nhiệt đề cho biết) +) Tính c1 cách nào? (Tính Q1 thơng qua tính Q2 giải phương trình chứa ẩn c1) - Học sinh giải bài: Nhiệt lượng 300g chì tỏa là: Q1 = m1.c1.t1 = m1.c1.(t1 - t) = 0,3 c1 (100-60) = 12 c1 (J) Nhiệt lượng nước thu vào là: Q2 = m2.c2.t2 = m2.c2.(t - t2) = 0,25 4190 (60-58,5) = 1571,25 (J) Khi có cân nhiệt: Q1 = Q2 12 c1 = 1571,25 c1 = c1 = 130,94 (J/kg.K) Vậy nhiệt lượng nước thu vào 1571,25 J nhiệt dung riêng chì 130,94 J/kg.K +GV cho học sinh biện luận kết việc hỏi: Kết có với nhiệt dung riêng chì bảng 24.4- SGK trang 86 hay khơng? Giải thích cú s chờnh lch? 11/1 Đề tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho học sinh líp (Kết gần nhiệt dung riêng chì bảng bỏ qua nhiệt lượng truyền cho môi trường xung quanh) *Bài tập tự luyện: Bài 1: Để xác định nhiệt dung riêng chất lỏng người ta đổ 120g mẫu chất lỏng vào 20g nước nhiệt độ 100 0C Nhiệt độ có cân nhiệt 37,50C Tìm nhiệt dung riêng chất lỏng biết nhiệt độ ban đầu 200C Bài (Bài 25.6 –SBT): Đổ 738g nước nhiệt độ 15 0C vào nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 100g thả vào miếng đồng có khối lượng 200g nhiệt độ 1000C Nhiệt độ bắt đầu có cân nhiệt 17 0C Tính nhiệt dung riêng đồng, lấy nhiệt dung riêng nước 4186J/kg.K c) Dạng 3: Tìm độ tăng nhiệt độ vật Ví dụ 1: (Câu C2 - SGK - trang 89) Người ta thả miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước Miếng đồng nguội từ 800C xuống 200C Hỏi nước nhận nhiệt lượng nóng lên thêm độ? *GV hướng dẫn học sinh phân tích đề bài: +) Theo đề bài, vật tỏa nhiệt? Vật thu nhiệt? (Miếng đồng vật tỏa nhiệt nước vật thu nhiệt) +) Nhiệt độ ban đầu vật tỏa nhiệt vật thu nhiệt bao nhiêu? Nhiệt độ có cân nhiệt bao nhiêu? Tại biết? (Nhiệt độ ban đầu miếng đồng 80 0C nước chưa biết nhiệt độ ban đầu; nhiệt độ có cân nhiệt 20 0C - nhiệt độ cuối miếng đồng) +) Cần phải tìm nhiệt độ ban đầu nước t2 hay độ tăng nhiệt đột2? (Cần tìm độ tăng nhiệt độ nước t2) - Học sinh tóm tắt đề bài: Vật tỏa nhiệt (Đồng) Vật thu nhiệt (Nước) m1 = 0,5kg m2 = 500g = 0,5kg c1 = 380 J/kg.K c2 = 4200 J/kg.K t1 = 80 C t2 t = 20 C t = 200C Q2 = ?, t2 = ? *GV hướng dẫn học sinh giải bài: +) Khi tính tốn nên để ẩn gì? Tại sao? (Nên để ẩn t2 tính nhiệt lượng thu vào đại lượng cần tìm) 12/1 Đề tài: Rèn kĩ giải tập NhiƯt häc cho häc sinh líp +) Tính cách nào? (Tính Q2 thơng qua tính Q1 giải phương trình chứa ẩn t2) - Học sinh giải bài: Nhiệt lượng miếng đồng tỏa là: Q1 = m1.c1.t1 = m1.c1.(t1 - t) = 0,5 380 (80-20) = 11400 (J) Nhiệt lượng nước thu vào là: Q2 = m2.c2.t2 = 0,5 4200 t2 = 2100 t2 (J) Khi có cân nhiệt: Q1 = Q2 = 11400 (J) 11400 = 2100 t2 t2 = t2 = 5,430C Vậy nước nhận nhiệt lượng 11400J nóng lên thêm 5,430C Ví dụ 2: (Bài 25.5 - SBT - trang 67) Người ta thả miếng đồng khối lượng 600g nhiệt độ 1000C vào 2,5kg nước Nhiệt độ có cân nhiệt 30 0C Hỏi nước nóng lên thêm độ, bỏ qua trao đổi nhiệt với bình đựng nước mơi trường bên ngồi? *GV hướng dẫn học sinh phân tích đề bài: +) Bài tốn cho biết đại lượng nào? Nhiệt độ ban đầu vật tỏa nhiệt vật thu nhiệt bao nhiêu? Nhiệt độ có cân nhiệt bao nhiêu? (Nhiệt độ ban đầu miếng đồng 100 0C nước chưa biết nhiệt độ ban đầu; nhiệt độ có cân nhiệt 300C) +) Đơn vị đại lượng đơn vị hay chưa? (Đơn vị khối lượng miếng đồng gam- chưa phải đơn vị => Cần đổi đơn vị) - Học sinh tóm tắt đề bài: Vật tỏa nhiệt (ng) Vt thu nhit (Nc) 13/1 Đề tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho học sinh líp m1 = 600g = 0,6kg m2 = 2,5kg c1 = 380 J/kg.K c2 = 4200 J/kg.K t1 = 1000C t2 t = 30 C t = 300C t2 = ? *GV hướng dẫn học sinh giải bài: +) Để tính t2 ta cần biết đại lượng nào? (Biết nhiệt lượng thu vào Q2) +) Có tính Q2 khơng? Vì sao? (Khơng tính Q2 đề chưa cho biết hết đại lượng bên vật thu nhiệt) -Học sinh giải bài: Nhiệt lượng miếng đồng tỏa là: Q1 = m1.c1.t1 = m1.c1.(t1 - t) = 0,6 380 (100-30) = 15960 (J) Nhiệt lượng nước thu vào là: Q2 = m2.c2.t2 = 2,5 4200 t2 = 10500 t2 (J) Khi có cân nhiệt: Q1 = Q2 15960 =10500 t2 t2 = t2 = 1,520C Vậy nước nóng lên thêm 1,520C *Bài tập tự luyện: Bài 1: Người ta thả miếng nhôm khối lượng 500g nhiệt độ 80 0C vào lít nước Nhiệt độ có cân nhiệt 250C Hỏi nước nóng lên thêm độ, bỏ qua trao đổi nhiệt với bình đựng nước mơi trường bên ngoài? Bài 2: Người ta thả cục sắt khối lượng 0,5kg vào 700g nước Cục sắt nguội từ 1000C xuống 300C Hỏi nước nóng lên thêm ? 14/1 Đề tài: Rèn kĩ giải tËp NhiƯt häc cho häc sinh líp d) Dạng 4: Tìm nhiệt độ cân Ví dụ 1: (Bài 25.4 - SBT - trang 67) Một nhiệt lượng kế chứa lít nước nhiệt độ 150C Hỏi nước nóng lên tới độ bỏ vào nhiệt lượng kế cân đồng thau khối lượng 500g nung nóng tới 1000C Lấy nhiệt dung riêng đồng thau 368J/kg.K, nước 4186J/kg.K Bỏ qua nhiệt lượng truyền cho nhiệt lượng kế mơi trường bên ngồi *GV hướng dẫn học sinh phân tích đề bài: +) Theo đề bài, vật tỏa nhiệt? Vật thu nhiệt? (Quả cân đồng vật tỏa nhiệt nước vật thu nhiệt) +) Bài tốn có cho biết nhiệt độ có cân nhiệt không? (Nhiệt độ ban đầu cân đồng 100 0C nước 150C; chưa biết nhiệt độ có cân nhiệt) +) Khối lượng nước biết chưa? (Đề cho biết thể tích nước chưa cho khối lượng-nhưng từ thể tích ta suy khối lượng nước) +) Cần phải tìm đại lượng nào? (Cần tìm nhiệt độ cuối nước - nhiệt độ có cân nhiệt t) - Học sinh tóm tắt đề bài: Vật tỏa nhiệt (Đồng) Vật thu nhiệt (Nước) m1 = 500g = 0,5kg m2 = 2kg c1 = 368 J/kg.K c2 = 4186 J/kg.K t1 = 1000C t2 = 150C t=? *GV hướng dẫn học sinh giải bài: +) Tính nhiệt lượng vật tỏa hay thu vào? Tại sao? (Chưa tính nhiệt lượng vật tỏa hay thu vào Vì chưa biết đại lượng) +) Vậy tính nhiệt độ có cân nhiệt cách nào? (Lập phương trình cân nhiệt, xuất phương trình ẩn giải phương trình, ta tìm t) - Học sinh giải bài: Nhiệt lượng miếng đồng tỏa l: 15/1 Đề tài: Rèn kĩ giải tËp NhiƯt häc cho häc sinh líp Q1 = m1.c1.t1 = m1.c1.(t1 - t) = 0,5 368 (100-t) = 184 (100-t) (J) Nhiệt lượng nước thu vào là: Q2 = m2.c2.t2 = m2.c2.(t - t2) = 4186 (t -15) = 8372 (t -15) (J) Khi có cân nhiệt: Q1 = Q2 184 (100-t) = 8372 (t -15) 18400 - 184.t = 8372.t - 125580 8556.t =143980 t = t = 16,830C Vậy nước nóng lên tới 16,830C Ví dụ 2: Người ta thả cục sắt có khối lượng 800g nhiệt độ 120 0C vào 4lít nước nhiệt độ 250C Tính nhiệt độ xơ nước có cân nhiệt Cho nhiệt dung riêng sắt 460J/kg.K nước 4200J/kg.K *GV hướng dẫn học sinh phân tích đề bài: +) Theo đề bài, vật tỏa nhiệt? Vật thu nhiệt? (Cục sắt vật tỏa nhiệt nước vật thu nhiệt) +) Bài toán cho biết đại lượng nào? Nhiệt độ ban đầu vật tỏa nhiệt vật thu nhiệt bao nhiêu? Nhiệt độ có cân nhiệt bao nhiêu? (Nhiệt độ ban đầu cục sắt 1200C nước 250C; chưa biết nhiệt độ có cân nhiệt) - Yêu cầu học sinh tóm tắt đề bài: Vật tỏa nhiệt (Đồng) m1 = 800g = 0,8kg c1 = 460 J/kg.K t1 = 1200C Vật thu nhiệt (Nước) m2 = 4kg c2 = 4200 J/kg.K t2 = 250C t=? 16/1 Đề tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho học sinh líp *GV hướng dẫn học sinh giải bài: Có thể yêu cầu học sinh thay số lập phương trình cân nhiệt - Học sinh giải bài: Nhiệt lượng cục sắt tỏa là: Q1 = m1.c1.t1 = m1.c1.(t1 - t) Nhiệt lượng nước thu vào là: Q2 = m2.c2.t2 = m2.c2.(t - t2) Khi có cân nhiệt: Q1 = Q2 m1.c1.(t1 - t) = m2.c2.(t - t2) 0,8 460 (120-t) = 4200 (t -25) 368 (120-t) =16800 (t -25) 44160 - 368.t =16800.t - 420000 17168.t =464160 t = t = 27,040C Vậy nhiệt độ xô nước có cân nhiệt 27,040C *Bài tập tự luyện: Bài 1: Người ta thả thỏi đồng nặng 400g nhiệt độ 80 0C vào 250g nước nhiệt độ 180C Hãy xác định nhiệt độ có cân nhiệt Bài 2: Thả thỏi sắt có khối lượng 1kg nhiệt độ 140 0C vào xô chứa 4,5 kg nước nhiệt độ 240C Tính nhiệt độ xơ nước có cân nhiệt IV HIỆU QUẢ SKKN Trong trình giảng dạy, tơi áp dụng kinh nghiệm vừa trình bày với em học sinh khối 8, đặc biệt em học sinh trung bình yếu Tôi nhận thấy học sinh nắm vững lý thuyết hơn; giải tập học sinh có định hướng rõ ràng; nắm cách giải, cách trình bày tốn Vật lý nói chung tốn Nhiệt học nói riêng; em hăng hái chủ động giải Qua đó, học sinh cảm thấy hứng thú thoải mái học Vật lý Các em thấy u thích mơn Vật lý chất lượng học tập em tăng lên rõ rệt 17/1 Đề tài: Rèn kĩ giải tập NhiƯt häc cho häc sinh líp C KẾT LUẬN I BÀI HỌC KINH NGHIỆM Khi giải toán Nhiệt học, giáo viên cần rèn cho học sinh kĩ phân tích đề Giáo viên cần hệ thống tập từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, cần cho học sinh làm tập đa dạng thể loại, kiến thức tốn-lí phải phù hợp với đối tượng học sinh Để học sinh làm tốt tập, giáo viên giúp học sinh nắm vững kiến thức bản, cơng thức tính nhiệt lượng phải hiểu rõ đại lượng công thức đơn vị chúng Học sinh phải nắm phương pháp giải toán Nhiệt học biết vận dụng để giải toán cách thành thạo Muốn người giáo viên phải nghiên cứu lý luận dạy học tập giải tập Vật lý II KẾT LUẬN Khơng ngừng phấn đấu, tích lũy kinh nghiệm để nâng cao chất lượng dạy học việc làm thường xuyên người giáo viên Để làm trịn nhiệm vụ ấy, người giáo viên phải ln suy nghĩ cải tiến phương pháp dạy học Để cải tiến phương pháp dạy học có hiệu quả, người giáo viên phi hiu c nhng nh 18/1 Đề tài: Rèn kĩ giải tập Nhiệt học cho học sinh líp hướng đổi phương pháp dạy học chương trình mơn Vật lý trung học sở Với mong muốn phát triển lực tư duy, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh việc học tập môn Vật lý nhằm nâng cao chất lượng mơn nói riêng, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục địa phương nói chung , tơi đúc rút vài kinh nghiệm giảng dạy mơnVật lý Tuy nhiên, điều kiện thời gian tình hình thực tế nhận thức học sinh địa phương nơi công tác kinh nghiệm thân hạn chế người giáo viên trẻ chưa có nhiều năm cơng tác giảng dạy nên việc thực đề tài hẳn khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong Ban giám hiệu bạn đồng nghiệp có đóng góp để tơi hồn thiện đề tài thực đề tài tốt năm học tới Tôi xin chân thành cảm ơn! D TÀI LIỆU THAM KHẢO Đổi phương pháp dạy học trường THCS Sách giáo khoa sách tập Vật lý lớp Phương pháp giải tập Vật lí trung học sở 500 tập vật lí Gia Lâm, tháng năm 2016 19/1