SKKN: PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CÁC BÀI TẬP NHIỆT HỌC MÔN VẬT LÍ 8

Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc * * *  ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SƠ YẾU LÍ LỊCH Họ tên: Phùng Văn Hoạ Ngày tháng năm sinh: 09/10/1979 Năm vào ngành: 2001 Năm vào Đảng: 2005 Trình độ chuyên môn: Đại học Sư phạm Hà Nội - Hệ chức Chức vụ đơn vị trường công tác: Giáo viên trường THCS Phú Sơn Bộ môn giảng dạy: Vật Lí Trình độ trị: Sơ cấp Trình độ tin hc: Trỡnh A Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy bµi tËp nhiƯt häc  Tên đề tài: PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CÁC BÀI TẬP NHIỆT HỌC A/ PHẦN MỞ ĐẦU 1/ Lí chọn đề tài: Hưởng ứng vận động ngành giáo dục: "Trường học thân thiện, học sinh tích cực”, “Mỗi thầy gương sáng tự học rèn luyện”, “ Nói khơng với tiêu cực bệnh thành tích giáo dục”, hết, chất lượng giáo dục phải đặt lên hàng đầu Học sinh phải học thật, thi thật giáo viên phải kiểm tra, đánh giá phản ánh thật Như không tránh khỏi kết thực tế “rất thật” lại không mong muốn! Vậy làm để có kết phản ánh thực tế lại vừa xã hội mong muốn chấp nhận? Có lẽ có đường nâng cao chất lượng giáo dục làm thỏa mãn đòi hỏi xã hội nhu xu chung thời đại Muốn vậy, học sinh phải tích cực, khơng ngừng học tập, giáo viên phải khơng ngừng tìm tòi, nghiên cứu để để trau dồi trình độ chun mơn nghiệp vụ “Nhiệt học” chủ đề tương đối đa dạng, phong phú quan trọng chương trình vật lý lớp Tuy nhiên, với chương trình đổi mới, nội dung học sách giáo khoa tinh giảm nhiều khiến cho việc cung cấp kiến thức nâng cao cho đối tượng học sinh khá, giỏi việc bồi dưỡng kiến thức nâng cao cho học sinh giỏi gặp khơng khó khăn Vậy làm để học sinh nắm bắt lý thuyết, hiểu rõ vấn đề vận dụng linh hoạt, có thao tác, kỹ việc giải tập nhiệt học u thích mơn học Để nâng cao chất lượng giảng dạy, giúp học sinh nắm vững kiến thức, kĩ giải tập nhiệt học giáo viên phải có phương pháp giảng dạy phù hợp, đạt hiệu Muốn có phương pháp phù hợp, hiệu cao cần phải có nhiều đề tài nghiên cứu vấn đề Chính vậy, tơi xin mạnh dạn đóng góp vài ý kiến " phương pháp giảng dạy bại tập nhiệt học” 2/ Mục đích nghiên cứu Sau nhận thấy tồn cách giải tập vật lý lớp 8, sâu nghiên cứu, khảo sát thực trạng giải tập phần nhiệt học em Thông qua tơi tìm biện pháp khắc phục tồn để hướng tới cho học sinh cách giải tập có hiệu Nhằm hình thành cho học sinh cách tổng quan phương pháp giải tập nhiệt học, từ em vận dụng cách thành thạo linh hoạt việc giải tập, nâng cao hiệu tập, giúp em nắm vững kiến thức quỏ trỡnh hc Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy bµi tËp nhiƯt häc  3/ Nhiệm vụ nghiên cứu: Đề tài nêu giải số vấn đề sau: - Tìm hiểu sở lý luận việc giải tập phần nhiệt học - Tìm hiểu sở thực tế thực trạng giảng dạy cho phù hợp với đối tượng học sinh - Phân loại hướng dẫn học sinh giải số tập Vật Lí - Kết đạt 4/ Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp giảng dạy tập nhiệt học áp dụng cho học sinh trường THCS Phú Sơn qua năm học 2013-2014 5/ Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu tài liệu liên quan tới việc sử dụng tập dạy học Vật Lí, tài liệu nói phương pháp giải tập Vật Lí Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh, khảo sát thực tế Phương pháp giao tiếp: tìm hiểu học sinh cách giải loại tập phần nhiệt học Phương pháp so sánh đối chiếu, soạn giáo án dạy thực nghiệm để so sánh chất lượng đạt hiệu nào? Phương pháp điều tra Sư Phạm Phương pháp quan sát Sư Phạm Phương pháp thực nghiệm Sư Phạm: Áp dụng đề tài vào dạy học thực tế từ thu thập thông tin để điều chỉnh cho phù hợp 6/ Phạm vi thời gian thực hiên đề tài: Đề tài thực mơn Vật Lí trường THCS Phú Sơn năm học 2013 - 2014 §Ị tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học B/ NỘI DUNG ĐỀ TÀI I/ Cơ sở lí luận: Phương pháp dạy học phận hợp thành trình Sư Phạm nhằm đào tạo hệ trẻ có tri thức khoa học, giới quan nhân sinh quan, thói quen kĩ thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tế Phương pháp dạy học có mối liên hệ biện chứng với nhân tố trình dạy học Những phương pháp dạy học phải thống biện chứng giảng dạy giáo viên với việc học tập học sinh Đồng thời góp phần có hiệu vào việc thực tốt khâu trình dạy học Xác định kế hoạch giáo dục, giáo dưỡng, phát triển môn cách nhịp nhàng, cụ thể hóa nhiệm vụ dạy học sở đặc điểm học sinh, điều chỉnh kế hoạch dạy học cho sát với diễn biến thực tế, tổ chức hướng dẫn học sinh học tập lớp nhà phù hợp với dự định Sư Phạm Đối với mơn Vật Lí trường THCS, tập vật lí đóng vai trò quan trọng, Việc hướng dẫn học sinh làm tập Vật lí hoạt động dạy học, cơng việc khó khăn, bộc lộ rõ trình độ người giáo viên Vật lí việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ học sinh đòi hỏi người giáo viên học sinh phải học tập lao động không ngừng Bài tập Vật lí giúp học sinh hiểu sâu quy luật Vật lí, tượng Vật lí tập Vật lí phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải tập Vật lí học sinh cần phải nhớ lại kiến thức học, có phải sử dụng kiến thức nhiều chương nhiều phần chương trình Có nhiều tập Vật lí khơng dừng lại phạm vi kiến thức học mà giúp bồi dưỡng cho học sinh tư sáng tạo Đặc biệt tập thực nghiệm Thông qua tập dạng khác tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt kiến thức để tự lực giải thành cơng tình cụ thể khác kiến thưc trở nên sâu sắc hoàn thiện trở thành vốn riêng học sinh Trong trình giải vấn đề, tình cụ thể tập đề học sinh phải vận dụng thao tác tư so sánh phân tích, tổng hợp khái qt hóa để giải vấn đề, từ giúp phát triển lực tư làm việc tự lực nâng cao, tính kiên trì phát triển Việc dạy mơn Vật Lý nói chung, dạy tập nói riêng xem hoạt động có hai mặt quan hệ mật thiết với nhau, việc sử dụng mã gồm hai phương diện: Một mặt trình tư em, vận dụng công thức vào việc giải tập Mặt khác vận dụng lý thuyết vào thực tế, đối chiếu kết lý thuyết tìm so với kết khảo sát thực tế Bài tập vật lý phần nhiệt học chương trình vật lý lớp có liên quan đến q trình tìm hiểu thực tế em Các em tìm hiểu nhiều, khám phá nhiều việc học tập em s t kt qu kh quan hn Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học II/ C sở thực tiễn: 1/ Thuận lợi: Cơ sở vật chất ngày hồn thiện nhiều kích thích tính ham học hỏi tìm hiểu em Trường THCS Phú sơn có sở vật chất phục vụ cho việc giảng dạy tương đối tốt, có phòng học mơn, phòng thiết bị sẽ, kiên cố, có đồ dùng sách giáo khoa tương đối đầy đủ Các em có nhận thức tương đối đồng đều, em thấy rõ tầm quan trọng nhiệt học kỹ thuật, đời sống số bậc phụ huynh quan tâm đến việc học tập em, họ tạo điều kiện cho em họ đến lớp tiếp thu tinh hoa văn hoá kiến thức nhân loại làm cho giáo viên yêu nghề lại yêu nghề dốc hết tâm sức, kiến thức nhằm truyền thụ đến với em cách tối ưu 2/ Khó khăn: Đội ngũ giáo viên giảng dạy mơn Vật lí trường THCS Phú Sơn có Giáo viên nên giao lưu, học hỏi, tọa đàm trao đổi kinh nghiệm chun mơn nghiệp vụ Vì đặc thù huyện nhà kinh tế nhiều khó khăn, trào lưu ham học em chưa thật mạnh, số phụ huynh có tư tưởng phó mắc cho nhà trường thầy cô giáo Các em nắm bắt kiến thức cách thụ động, lý thuyết chưa vững, công thức chưa nắm thật kỹ Nên việc giải tập gặp khơng khó khăn Vì vậy, qua nhiều năm giảng dạy trăn trở, suy nghĩ làm để em nắm bắt kiến thức vật lý đặc biệt tập dạng tập để vận dụng phần vào đời sống thực tế đồng thời làm tảng để mai em có điều kiện học cao Do đó: + Cơng việc giáo viên: Để kích thích học sinh hứng thú học tập, thầy giáo, cô giáo cần: - Nêu phương pháp giải tập dạng cụ thể - Chọn lọc số tập điển hình (có định tính định lượng) từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, chọn tập có chứa đựng mâu thuẩn, điều mang tính chất nghịch lý so với nhận xét thơng thường học sinh, tập có liên quan n thc t cuc sng Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học - Gi ý nờu vấn đề để kích thích học sinh suy nghĩ hướng tập - Hình thành giải mẫu cụ thể, ngắn gọn, xác + Cơng việc học sinh: Tích cực suy nghĩ để vận dụng kiến thức có liên quan đến vấn đề, dùng lời văn diễn đạt thành giải hoàn chỉnh (chủ yếu phương pháp phân tích) III/ Q trình thực đề tài 1/ Khảo sát thực tế Năm học 2012 - 2013, ban giám hiệu trường THCS Phú Sơn phân cơng giảng dạy mơn Vật Lí Trong q trình giảng dạy, tơi phát thấy tập liên quan đến phần nhiệt học tưởng chừng đơn giản học sinh lại gặp nhiều lúng túng, khó khăn Khi cho học sinh làm tập áp dụng phương trình cân nhiệt em khơng khơng biết làm mà tóm tắt, em làm khơng xong Một tình trạng thực tế làm cho em nắm chưa sâu không giải tập nhiệt học, xác định độ tăng nhiệt độ ∆t vật em xác định Tóm lại, qua giảng dạy mơn Vật lí phần nhiệt học tơi thấy việc định hướng giải tập em yếu mặt sau: - Các em chưa xác định trình trao đổi nhiệt - Các em chưa xác định đối tượng trao đổi nhiệt - Các em chưa xác định bước giải tập Như vậy, em học lớp nhiệt học thụ động nhiều, trơng trờ nhiều vào gợi ý, giảng giải giáo viên điều dẫn đến thực trạng mơn Vật Lí học sinh thực chưa hứng thú học tập, chưa tích cực tham gia xây dựng bài, trái ngược hẳn với học tập sôi học tập môn vật lí em học lớp 6, lớp 2/ Số liệu điều tra trước thực Khi điều tra thành tích học tập mơn vật lí 94 học sinh thuộc lớp 8A, 8B, 8C trường THCS Phú Sơn năm 2012 2013, kt qu nh sau: Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học Lp Gii S s Khá Trung bình Yếu Kém SL % SL % SL % SL % SL % 8A 34 20,1 11 32,2 14 41,1 6,6 0 8B 30 6,7 20 18 60 13,3 0 8C 30 3,3 26,7 16 53,5 16,7 0 K8 94 10 10,6 25 26,6 48 51,1 11 11,7 0 3/ Những biện pháp thực Trong q trình giảng dạy phần nhiệt học tơi tập trung cho học sinh nắm vấn đề sau: * Nắm khái niệm Nội năng, nhiệt lượng - Nội vật tổng động phân tử cấu tạo nên vật - Phần nội mà vật nhận hay truyền nhiệt gọi nhiệt lượng * Nắm vững kí hiệu đơn vị đại lượng: - Nhiệt lượng: Q (J) - Khối lượng: m (Kg) - Nhiệt dung riêng: c (J/Kg.K) - Độ tăng nhiệt độ: ∆t ( C) * Cơng thức tính nhiệt lượng thu vào (hoặc tỏa ra) thay đổi nhiệt độ Q = m.c ∆t Trong đó: Q: Nhiệt lượng (j) m: Khối lượng (kg) c: Nhit dung riờng (j/kg.k) Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học t : tng nhiệt độ vật (0C) * Nắm vững nguyên ba lí truyền nhiệt - Nhiệt 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 * Nắm vững Phương trình cân nhiệt: Qtỏa = Qthu * Cuối hình thành bước giải tập nhiệt học ( bước) 4/ Những biện pháp cụ thể Khi dạy Cơng thức tính nhiệt lượng giáo viên cho học sinh nắm vững công thức: Q = m.c ∆t Trong đó: Q: Nhiệt lượng (j) m: Khối lượng (kg) c: Nhiệt dung riêng ∆t : Độ tăng nhiệt độ vật (j/kg.k) (0C) Giáo viên lưu ý học sinh: Nhiệt dung riêng c nhiệt lượng cần thiết để 1kg chất nóng thêm 10C Độ tăng nhiệt độ ∆t vật tính là: Lấy nhiệt độ vật lúc cao trừ nhiệt độ vật lúc thấp Sau giáo viên cho học sinh làm tập củng cố công thức Bài tập 1: Tính nhiệt lượng cần thiết để 4kg nhơm tăng nhiệt độ từ 35 0C lên 500C Cho nhiệt dung riờng ca nhụm l 880J/kg.K Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học Giỏo viờn gi mt học sinh yếu lên tóm tắt, học sinh khác bổ sung Kết được: m = 4kg c = 880J/kg.K ∆t = 500C - 350C = 150C Q=? Sau giáo viên đặt câu hỏi: Để tính nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho nhôm ta áp dụng cơng thức nào? Sau lại gọi học sinh (yêu, kém) trả lời Học sinh trả lời được: Q = m.c ∆t Sau gọi học sinh lên bảng làm bài, học sinh khác làm vào giáo viên chấm điểm Kết được: Lời giải Nhiệt lượng cần thiết để 4kg nhôm tăng nhiệt độ từ 350C lên 500C là: Q = m.c ∆t = 4.880.15 = 52800 (J) ĐS: 52800 J Bài tập 2: Một ấm nhơm có khối lượng 400g chứa 3kg nước 25 0C Muốn đun ấm nước lên đến 600c cần nhiệt lượng bao nhiêu? Cho nhiệt dung riêng nhôm nước là: 4200J/kg.K Giáo viên đặt câu hỏi để học sinh tư - Có vật thu nhiệt? - Thu nhiệt để làm gì? - Hãy tóm tắt tốn - Cơng thức tính? Khi tóm tắt giáo viên lưu ý học sinh nên ghi hết liệu m, c, ∆t chất, khơng bị rối §Ị tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học Kt Tóm tắt m1 = 400g = 0,4kg c1 = 880J/kg.K Ấm nhơm: Nước Tính Q = ? = 600C - 250C = 350C m2 = 3kg = 0,4kg c2 = 4200J/kg.K = 600C - 250C = 350C Bài giải: Nhiệt lượng cần thiết để đun ấm nhôm tăng nhiệt độ từ 250c lên đến 600c là: Q1=m1.c1 ∆t = 0,4 880 35 = 12320 (J) Nhiệt lượng cần thiết để nước ấm tăng nhiệt độ từ 250C lên đến 600c là: Q2=m2.c2 ∆t = 3.4200.35 = 441000 (J) Tổng Nhiệt lượng cần thiết là: Q = Q1 + Q2 = 12320 + 441000 = 453320 (J) Thực tế hai tập q dễ, có vai trò quan trọng việc củng cố cơng thức tính nhiệt lượng học sinh giỏi, đồng thời kích thích phong trào học tập mơn lí em học sinh yếu Các em vốn thường biết nghe hướng dẫn, chép vào lời giải, học cách thụ động Nay em độc lập làm ( Vì vừa với khả em), gọi lên bảng, chấm điểm nên thấy em hào hứng, em chăm làm việc nghiêm túc Khi dạy đến Phương trình cân nhiệt giáo viên tập trung nhấn mạnh kiến thức sau: * Ba nguyên lí truyền nhiệt cụ thể: - Nhiệt 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 * Nắm vững Phương trình cõn bng nhit: Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 10 Phơng pháp giảng dạy tập nhiƯt häc  Qtỏa = Qthu Có vấn đề dù tính nhiệt lượng tỏa hay nhiệt lượng thu vào tính theo cơng thức Q = m.c ∆t Chỉ có điều ∆t khác Sách giáo khoa nói tính Qtỏa ∆t = t1 - t2 tính Qthu ∆t = t2 - t1 Vấn đề làm cho em học sinh chung bình trở xuống vốn chậm hiểu nên gặp lúng túng, hay nhầm lẫn, chí khơng hiểu Để cho đơn giản lưu ý học sinh: ∆t độ tăng nhiệt độ, tức em lấy nhiệt độ vật lúc cao trừ nhiệt độ vật lúc thấp ( ∆t = tcao - tthấp) Khi giúp học sinh biết xác định ∆t tính Qtỏa , Qthu rồi, tơi hướng dẫn học sinh làm tập theo cấu trúc bước sau: Bước 1: Tóm tắt đổi đơn vị Bước 2: Xác định chất tỏa nhiệt tính Qtỏa Bước 3: Xác định chất thu nhiệt tính Qthu Bước 4: Áp dụng phương trình cân nhiệt Từ tính đại lượng cần tìm Khi tóm tắt giáo viên lưu ý học sinh nên ghi hết liệu m, c, ∆t chất, khơng bị rối Sau giáo viên cho học sinh làm vài tập Bài 1: Người ta thả miếng đồng có khối lượng 500g nhiệt độ 900C vào cốc nước 250C Khi có cân nhiệt xảy nhiệt độ miếng đồng nước 400C Tính khối lượng nước, coi có miếng đồng nước trao đổi nhiệt với Lấy nhiệt dung riêng đồng, nước 380J/kg.K; 4200J/kg.K Giáo viên định hướng cho học sinh giải ? Có chất trao đổi nhiệt, chất nào? ? Chất tỏa nhiệt? Chất thu nhiệt? ? Chất tỏa nhiệt hạ từ nhiệt độ xuống nhiệt độ nào? Chất thu nhiệt tăng từ nhiệt độ lên nhiệt độ nào? Từ tính ∆t chất Sau Giáo viên hướng dẫn học sinh giải tập theo bước: Bước 1: Tóm tắt m1 = 500g = 0,5kg c1 = 380J/kg.K Miếng đồng ( Tỏa nhit) = 900C - 400C = 500C Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 11 Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học m2 = ? c2 = 4200J/kg.K Nước ( Thu nhiệt) = 400C - 250C = 150C Tính Khối lượng nước m2 Bước 2: Tính nhiệt lượng miếng đồng tỏa Qtỏa = m1.c1 ∆t = 0,5.380.50 = 9500(J) Bước 3: Tính nhiệt lượng nước thu vào Qthu = m2.c2 ∆t = m2.4200.15 = 63000.m2 (J) Bước 4: Áp dụng phương trình cân nhiệt ta có: Qtỏa = Qthu => 9500 = 63000.m2 => m2 = 9500 = 0,15 (kg) 63000 Vậy khối lượng nước 0,15kg Giáo viên phát triển lên cách cho em làm tập sau: Bài 2: Thả miếng nhơm có khối lượng 400g nhiệt độ 800C vào 500g nước nhiệt độ 300C Tính nhiệt độ có cân nhiệt xảy Lấy nhiệt dung riêng nhôm 880J/kg.K; nước 4200J/kg.K Bài toán học sinh xác định vấn đề sau: - Có hai chất trao đổi nhiệt - Miếng nhôm tỏa nhiệt, nước thu nhiệt Nhưng em gặp khó khăn, lúng túng từ Bước : Đó khơng biết xác định ∆t chất Lúc Giáo viên hướng dẫn học sinh gọi nhiệt độ có cân nhiệt xảy t Khi miếng nhơm tỏa nhiệt hạ nhiệt độ từ xuống bao nhiêu? Nước thu nhiệt tăng nhiệt độ từ bao nhiờu lờn bao nhiờu? Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 12 Phơng pháp giảng dạy bµi tËp nhiƯt häc  Sau hướng dẫn xong tơi thấy học sinh tính ∆t chất tóm tắt tốn dễ dàng Bước 1: Tóm tắt Gọi nhiệt độ có cân xảy t m1 = 400g = 0,4kg Miếng nhôm (Tỏa nhiệt) c1 = 880J/kg.K = 80 - t m2 = 500g = 0,5kg Nước (Thu nhiệt) c2 = 4200J/kg.K = t - 30 Bước 2: Tính nhiệt lượng miếng nhôm tỏa Qtỏa = m1.c1 ∆t = 0,4.880.(80 - t) Bước 3: Tính nhiệt lượng nước thu vào Qthu = m2.c2 ∆t = 0,5.4200.(t-30) Bước 4: Áp dụng phương trình cân nhiệt ta có: Qtỏa = Qthu ⇔ 0,4.880.(80 - t) = 0,5.4200.(t-30) ⇔ 352.(80-t) = 2100.(t-30) ⇔ 2816 - 352.t = 2100.t - 63000 ⇔ 1748.t = 65816 ⇔ t = 37,70C Vậy nhiệt độ có cân xảy 37,70C Với cách dạy đặc biệt có hiệu em học sinh học lực yếu, Các em dù có tiếp thu chậm hiểu bài, hào hứng học tập, thấy học sang phần nhiệt học nhiều em mong đến vật lí để học Dù tơi biết khả em hạn chế, xong với tinh thần học tập niềm vui người giáo viên Sẽ thiếu xót quan tâm ý đến đối tượng học sinh yếu! Còn học sinh giỏi sao? Phương pháp có giúp em làm tập khó, tập nâng cao, đề thi học sinh giỏi phần nhiệt học khơng? Hồn tồn có th Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS 13 Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học  Khi bồi dương học sinh giỏi yêu cầu em tư có điều số em bỏ qua bước tóm tắt nên tóm tắt giấy nháp cho dễ làm Tôi thấy em học sinh giỏi làm tập nhiệt học gần suy nghĩ nhiều em làm hết tập có độ khó tương đương với đề thi học sinh giỏi, thấy em gặp khó khăn, khơng làm Ví dụ 1: Người ta thả 300g hỗn hợp bột nhôm thiếc nung tới t = 100 C vào bình nhiệt lượng kế có chứa 1kg nước nhiệt độ t = 150C Nhiệt độ có cân nhiệt xảy t = 17 0C Hãy tính khối lượng nhơm thiếc có hỗn hợp nói Cho biết khối lượng nhiệt lượng kế 200g Nhiệt dung riêng c1 nhôm, c2 thiếc, c3 chất làm nhiệt lượng kế c nước lấn lượt c1 = 900J/kg.K; c2 = 230J/kg.K; c3 = 460J/kg.K; c4 = 4200J/kg.K ( Trích đề thi học sinh giỏi huyện Ba Vì) Học sinh dùng bước để giải tốn Bước 1: Tóm tắt Gọi khối lượng nhôm m => Khối lượng thiếc (0,3 - m) m c1 = 900J/kg.K Nhôm (Tỏa nhiệt) = 100 - 17 = 830C 0,3 - m c2 = 230J/kg.K Thiếc (Tỏa nhiệt) Nhiệt lượng kế (Thu nhiệt) Nước (Thu nhiệt) = 100 - 17 = 830C m3 = 200g = 0,2kg c3 = 460J/kg.K = 17 - 15 = m4 = 1kg c4= 4200J/kg.K = 17 - 15 = Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 14 Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt häc  Bước 2: Tính nhiệt lượng nhơm tỏa Qtỏa1 = m1.c1 ∆t = m.900.83 Tính nhiệt lượng thiếc tỏa Qtỏa2 = m2.c2 ∆t = (0,3 - m).230.83 => Nhiệt lượng nhôm thiếc tỏa Qtỏa = Qtỏa1 + Qtỏa2 = m1.c1 ∆t + m2.c2 ∆t = m.900.83 + (0,3 - m).230.83 Bước 3: Tính nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào Qthu1 = m3.c3 ∆t = 0,2.460.2 Tính nhiệt lượng nước thu vào Qthu2 = m4.c4 ∆t = 1.4200.2 => Nhiệt lượng nhiệt lượng kế nước thu vào Qthu = Qthu1 + Qthu2 = m3.c3 ∆t + m4.c4 ∆t = 0,2.460.2 + 1.4200.2 Bước 4: Áp dụng phương trình cân nhiệt ta có: Qtỏa = Qthu ⇔ m.900.83 + (0,3 - m).230.83 = 0,2.460.2 + 1.4200.2 Từ dễ dàng tìm m => Khối lượng nhơm kẽm 250g 50g Ví dụ 2: Có hai bình cách nhiệt, bình chứa m1 = 4kg nước nhiệt độ t1 = 200C; bình chứa m2 = 8kg nước t2 = 400C Người ta trút lượng nước m từ bình sang bình Sau nhiệt độ bình ổn định, người ta lại trút lượng nước m từ bình sang bình Nhiệt độ bình cân nhiệt là: t 2' =380C Hãy tính lượng nước m trút lần nhiệt độ ổn đinh t1' bình (Trích đề thi hc sinh gii huyn Ba Vỡ) Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 15 Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học Hc sinh cú thể dùng bước để giải tốn Tuy nhiên học sinh giỏi nên lồng bước với bước 2, chí bỏ qua bước 1! Giải * Lần trút 1: Trút m kg nước từ bình có nhiệt độ ban đầu 40 0C vào bình có nhiệt độ 200C, nhiệt độ có cân t1' Bước 1: Tóm tắt: Gọi nhiệt dung riêng nước c m m kg nước (Tỏa nhiệt) c = 40 Bình (Thu nhiệt) m1 = 4kg c = - 20 Bước 2: Tính nhiệt lượng m nước tỏa Qtỏa1 = m.c ∆t = mc.(40 - t1' ) Bước 3: Tính nhiệt lượng nước bình thu vào Qthu1 = m1.c ∆ t1' = 4.c.( t1' - 20) Bước 4: Áp dụng phương trình cân nhiệt ta có: Qtỏa1 = Qthu1 ⇔ mc.(40 - t1' ) = 4.c.( t1' - 20) ⇔ m.(40 - t1' ) = ( t1' - 20) (1) * Lần trút 2: Trút m kg nước từ bình nhiệt độ t1' vào bình 400C, nhiệt độ có cõn bng l 380C Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 16 Phơng pháp giảng dạy tËp nhiƯt häc  Bước 1: Tóm tắt: m kg nước (Thu nhiệt) m c = 38 = (8 - m) c = 40 - 38 = Bình 2(Tỏa nhiệt) Bước 2: Tính nhiệt lượng nước bình tỏa Qtỏa2 = m2' c ∆ t 2' = (8-m).c.2 Bước 3: Tính nhiệt lượng m kg nước bình thu vào Qthu2 = m.c ∆ t = m.c (38 - t1' ) Bước 4: Áp dụng phương trình cân nhiệt ta có: Qtỏa2 = Qthu2 ⇔ (8-m).c.2 = m.c (38 - t1' ) ⇔ (8-m).2 = m (38 - t1' ) Kết hợp (1) (2) ta có (2) m.(40 - t1' ) = ( t1' - 20) (8-m).2 = m (38 - t1' ) Từ dễ dàng tính m = 1kg; t1' = 240C Các tập ta biết chắn chất tỏa nhiệt, chất thu nhiệt, có mà khơng biết rõ chất thu nhiệt hay tỏa nhiệt làm nào, giống ví dụ sau Ví dụ 3: Một hỗn hợp gồm ba chất lỏng khơng có tác dụng hóa học với có khối lượng m = 1kg; m2 = 2kg; m3 = 3kg Biết nhiệt dụng riêng nhiệt độ chúng c1 = 2000J/kg.K ; t1 = 100C; c2 = 3000J/kg.K ; t2 = 200C; c3 = 4000J/kg.K; t3 = 500C Tính nhiệt độ hỗn hợp có cân nhiệt xảy §Ị tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS 17 Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học tập dạng giáo viên định hướng cho học sinh cách giải là: chất m1 có nhiệt độ thấp theo ngun lí truyền nhiệt(ngun lí 2) tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Tương tự, chất m3 có nhiệt độ cao thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Học sinh dễ dàng trả lời Chất m1 thu nhiệt, chất m3 tỏa nhiệt Vấn đề chỗ chất m tỏa nhiệt hay thu nhiệt Khi giáo viên hướng dẫn học sinh khơng tính tổng quát, ta giả sử tỏa nhiệt hay thu nhiệt Thật xét phương trình cân nhiệt: Qtỏa = Qthu Nếu chất tỏa nhiệt nhiệt lượng nằm vế trái ∆ t = t1 t2 ta giả sử thu nhiệt nhiệt lượng nằm vế phải đồng thời ∆ t bị đổi ngược lại: ∆ t = t2 - t1 Hai lần đổi dấu làm kết không thay đổi Từ ta có cách giải sau: Giải Gọi nhiệt độ hỗn hợp có cân nhiệt xảy t Khơng tính tổng quát giả sử chất lỏng có khối lượng m2 tỏa nhiệt Khi đó: Chất lỏng có khối lượng m1 thu nhiệt: Qthu = m1.c1 ∆ t1 = 1.2000.(t-10) Chất lỏng có khối lượng m2 m3 tỏa nhiệt Qtỏa = m2.c2 ∆ t + m3.c3 ∆ t = 2.3000.(20 - t) + 3.4000.(50-t) Áp dụng phương trình cân nhiệt ta có: Qtỏa = Qthu ⇔ 2.3000.(20 - t) + 3.4000.(50-t) = 1.2000.(t-10) ⇔ 6.(20 - t) + 12(50 - t) = 2(t - 10) Từ dễ dàng tìm t t = 340C Ta thấy t = 340C > 200C ( t > t2) điều chứng tỏ chất có khối lượng m2 thu nhit ch khụng phi ta nhit Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 18 Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học Nh vy tụi quán triệt học sinh phương pháp giải tập nhiệt học là: Xác định chất tỏa nhiệt ghi liệu: m, c, chất tỏa nhiệt => Tính: Qtỏa = mtỏa.ctỏa ∆ ttỏa Xác định chất thu nhiệt ghi liệu m, c, ∆ t chất thu nhiệt => Tính: Qthu = mthu.cthu ∆ tthu Áp dụng phương trình cân nhiệt Hướng dẫn học sinh làm theo phương pháp thấy học giải tất tập nhiệt, kể gặp tập khó, tập rắc rối, tập cho nhiều liệu em không bị rối IV/ KẾT QUẢ THỰC HIỆN CÓ SO SÁNH ĐỐI CHỨNG Sau áp dụng giải pháp nêu tơi thấy kết HS giải tốn "Nhiệt học " khả quan Đa số HS yếu biết tóm tắt, trả lời số câu hỏi định tính, định lượng Tất HS chủ động giải loại toán này, tất em cảm thấy thích thú giải toán nhiệt học lớp Qua kết đây, hy vọng lên cấp III em có số kỹ để giải loại toán dạng - Bảng kết học tập mơn vật lí năm 2013 - 2014 Lớp Giỏi Sĩ số Khá Trung bình Yếu Kém SL % SL % SL % SL % SL % 8A 38 20 52,6 15 39,5 7,9 0 0 8B 34 14,7 12 35,3 15 44,1 5,9 0 8C 36 11,1 15 41,6 15 41,7 5,6 0 K8 108 29 26,9 42 38,9 33 30,5 3,7 0 Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 19 Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt häc  - Bảng so sánh kết học tập mơn vật lí Năm học Năm 2012 - 2013 Năm 2013 - 2014 Tổng số HS 94 Học sinh 108 Học sinh Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ % Giỏi 10 10,6 29 26,9 Khá 25 26,6 42 38,9 Trung bình 48 51,1 33 30,5 Yếu 11 11,7 3,7 Kém 0 0 Nhìn vào bảng kết thấy số lượng học sinh giỏi tăng lên rõ rệt, số lượng học sinh trung bình, yêu giảm đáng kể Đặc biệt năm học 2013 – 2014 có em học sinh lớp 9A đạt giải nhì cấp huyện, giải khuyến khích cấp thành phố Trong bồi dưỡng phần nhiệt học giảng dạy theo phương pháp vậy, thi em làm câu nhiệt học dễ dàng VI/ Nh÷ng kiến nghị đề xuất sau trình thực ®Ị tµi Sau giảng dạy thực đề tài tơi xin có vài kiến nghị đề xuất sau, mong cấp thẩm quyền xem xét: - Thường xuyên tổ chức buổi toạ đàm theo chuyên đề vật lí để giáo viên trao đổi kinh nghiệm từ tích luỹ, nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ - Cung cấp cho trường nhiều sách tham khảo, đặc biệt sách chuyên đề, sách viết cho trường chuyên lớp chọn KẾT LUẬN CHUNG Kính thưa quý vị bạn! Kiến thức phần nhiệt học cấp có số nội dung như: - Nhiệt nóng chảy: Q = λ m §Ị tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 20 Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học - Nhiệt hóa hơi: Q = L.m - Năng suất tỏa nhiệt nhiên liệu: Q = q.m Trong : λ : Nhiệt nóng chảy: Là nhiệt lượng cần thiết để 1kg chất nóng chảy hồn tồn nhiệt độ nóng chảy (kg) m: Là khối lượng(kg) L: Nhiệt hóa hơi: Nhiệt lượng cần thiết để 1kg chất hóa hồn tồn nhiệt độ sơi (J/kg) q: Năng suất tỏa nhiệt nhiên liệu: Là Nhiệt lượng 1kg chất bị đốt cháy hoàn toàn tỏa (J/kg) Q: Là nhiệt lượng (J) Nhưng chương trình giảm tải giáo dục đào tạo, kiến thức em học sinh khơng học nên tơi khơng trình bày phương pháp đề tài đươc áp dụng với tập có nội dung nhiệt nóng chảy, nhiệt hóa hơi, suất tỏa nhiệt nhiên liệu Kết đạt học sinh trình giảng dạy, trình bồi dưỡng học sinh giỏi niềm vinh dự hạnh phúc người thầy trực tiếp giảng dạy Ai mong muốn học sinh đạt kĩ tốt nắm bắt kiến thức cách sâu sắc Vì vậy, với vài giải pháp nhở trình bày mong góp phần vào cơng việc tạo nguồn học sinh giỏi trường, huyện nhà Để giúp HS hứng thú đạt kết tốt việc giải toán nhiệt học lớp 8, điều tiết dạy giáo viên phải tích cực, nhiệt tình, truyền đạt xác, ngắn gọn đầy đủ nội dung, khoa học lơgíc nhằm động não cho HS phát triển tư duy, độ bền kiến thức tốt Những tiết lý thuyết, thực hành tiết tập GV phải chuẩn bị chu đáo dạy, hướng dẫn HS chuẩn bị theo ý định GV, có GV cảm thấy thoải mái giải sửa tập nhiệt học từ khắc sâu kiến thức phương pháp giải tập HS Thường xuyên nhắc nhở em yếu, động viên, biểu dương em giỏi, cập nhật vào sổ theo dõi kết hợp với GV chủ nhiệm để có biện pháp giúp đỡ kịp thời, kiểm tra thường xuyên tập vào đầu tiết học, làm em có thái độ đắn, n np tt hc Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS 21 Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học i vi mt s HS chậm tiến phải thơng qua GVCN kết hợp với gia đình để giúp em học tốt hơn, qua GV mơn tốn để giúp đỡ số HS yếu tốn giải vài tốn đơn giản nhiệt học Từ gây đam mê, hứng thú học tập môn vật lý Qua năm học 2013 - 2014 áp dụng phương pháp giải tập nhiệt học nhận thấy HS say mê, hứng thú đạt hiệu cao giải tập tập nhiệt học Học sinh phát huy tính chủ động, tích cực nắm phương pháp giải loại tốn thân tơi thực thấy có hiệu dễ thực hiện; em học sinh dễ tiếp thu nhớ lâu tơi mạnh dạn đưa để đồng chí giáo viên tham khảo đóng góp với mong muốn em học sinh học tập đỡ vất vả nắm chất vấn đề giải nhiều tập nhiệt học hi vọng góp phần nhỏ bé việc nâng cao chất lượng giáo dục học sinh thcs Mặc dù cố gắng giành nhiều thời gian tâm huyết để thực đề tài xong không tránh khỏi thiếu xót hạn chế, mong đóng góp ý kiến quý vị bạn! Tôi cam đoan Đề tài tôi, khơng phải chép đâu mà có! Xin chân thành cảm ơn! Phú Sơn, ngày 25 tháng nm 2014 Tỏc gi Phựng Vn Ho Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 22 Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học ý kiến nhận xét, đánh giá xếp loại hội đồng khoa häc c¬ së Ngày tháng năm 2014 Chủ tịch hội đồng (Kí đóng dấu) Đánh giá xếp loại hội đồng khoa hoc Ngành giáo dục đào tạo huyện Ngày tháng năm 2014 Chủ tich Hội đồng (Kí đóng dấu) Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 23 Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học Đề tài sáng kiến kinh nghiêm Vật Lí bậc THCS Tác giả: Phùng Văn Hoạ - Đơn vị Trờng THCS Phú Sơn - Ba Vì - Hà Nội 24 ...Phơng pháp giảng dạy tập nhiệt học Tên đề tài: PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CÁC BÀI TẬP NHIỆT HỌC A/ PHẦN MỞ ĐẦU 1/ Lí chọn đề tài: Hưởng ứng vận động ngành giáo dục: "Trường học thân thiện, học sinh... 2013-2014 5/ Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu tài liệu liên quan tới việc sử dụng tập dạy học Vật Lí, tài liệu nói phương pháp giải tập Vật Lí Phương pháp thống... viên Vật lí việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ học sinh đòi hỏi người giáo viên học sinh phải học tập lao động khơng ngừng Bài tập Vật lí giúp học sinh hiểu sâu quy luật Vật lí, tượng Vật lí tập Vật