CHUYÊN đề HƯỚNG dẫn học SINH GIẢI bài tập ĐỊNH LƯỢNG vật lí 8

Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí CHUYÊN ĐỀ: HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG CỦA VẬT LÍ I Lý chọn chuyên đề Qua việc giảng dạy lớp nhận thấy khả giải tập vật lí học sinh yếu, tập định lượng Nếu khơng có hướng dẫn giáo viên mà để học sinh tự mày mò, tự học tập hiệu thấp Đứng trước tình hình đó, tơi thấy việc rèn luyện kĩ cho học sinh cách giải tập việc cần thiết Nó giúp học sinh củng cố kiến thức, mở rộng đào sâu kiến thức, đồng thời rèn luyện cho em tính tự lập, vượt khó, cẩn thận, kiên trì… học tập Vì lí mà tơi chọn chuyên đề: “ Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí ” II Đối tượng nghiên cứu - Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí III Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu học sinh khối trường THCS Long Thành Bắc IV Phương pháp nghiên cứu - Tìm hiểu tài liệu giải tập định lượng vật lý - Tìm hiểu khả giải tập học sinh lớp - Lấy kết kiểm tra 15 phút, tiết V Giả thuyết khoa học Nếu chuyên đề thực chuyên đề giúp học sinh củng cố kiến thức, mở rộng đào sâu kiến thức, biết cách xác định phương pháp giải gặp tập, đem lại cho em có kết học tập cao Trường THCS Long Thành Bắc Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí VI.Nhiệm vụ nghiên cứu: Cơ sở lý luận: Bài tập vật lý giúp học sinh biết vận dụng kiến thức để giải nhiệm vụ học tập vấn đề thực tế sống, tập vật lý thước đo mức độ hiểu biết, kỹ học sinh Muốn giải tập vật lý học sinh phải vận dụng thao tác: tư duy, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái qt hố…để xác định chất vật lý, sở chọn công thức thích hợp cho dạng tập Vì giải tập vật lý phương tiện tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, sáng tạo, tích cực suy luận học sinh Thực trạng học sinh trường THCS Long Thành Bắc dạy tập vật lí Khi giảng dạy vật lý lớp 8, qua tiết dạy giải tập, qua kiểm tra học sinh nhận thấy học sinh gặp thuận lợi khó khăn sau: a Thuận lợi: - Kiến thức vật lý đòi hỏi học sinh quan sát tượng vật lý để rút nhận xét kết luận mà khơng u cầu học sinh giải thích chất vật lý vật tượng - Đa số tập vật lý điều liên hệ thực tế nên học sinh dể hiểu yêu cầu đề vận dụng vào thực tế sống b Khó khăn: - Học sinh chưa có hệ thống lại trọng tâm học, chưa sử dụng thành thạo công thức học liên quan đến tượng vật lý đặc biệt học sinh chưa lưu ý đến đơn vị chuẩn đại lượng công thức - Học sinh chưa có kỹ vận dụng kiến thức vật lý em giải cách mò mẩm khơng có định hướng rõ ràng Trường THCS Long Thành Bắc Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí -Học sinh chưa xác định mục đích việc giải tập tìm từ câu hỏi, điều kiện toán, xem xét tượng vật lý, từ nắm vững mối liên hệ đại lượng cho đại lượng phải tìm Định hướng chung chuyên đề Trên sở hướng dẫn học sinh giải dạng tập đơn giản dạng tập sau hướng dẫn học sinh làm tập có mức độ khó, phức tạp để nhằm phát huy tư duy, sáng tạo học sinh Nội dung chủ yếu chuyên đề A Hướng dẫn thật kỹ phần lý thuyết, nhấn mạnh trọng tâm học, hướng dẫn học sinh sử dụng thành thạo công thức học đặc biệt lưu ý đơn vị đại lượng công thức Dưới kiến thức chương I: Cơ học chương II: Nhiệt học 1.Tóm tắt cơng thức phần học: 1.1 Cơng thức tính vận tốc: υ = s t  Trong đó:  s quãng đường, đơn vị (m) hay (km)  t thời gian, đơn vị (s) hay (h) υ vận tốc, đơn vị (m /s) hay (km/h) 1.2 Cơng thức tính vận tốc trung bình: υtb = S t ; υtb = s1 + s + + s n t + t + + t n  Trong đó:  s quãng đường, đơn vị (m) hay (km)  t thời gian, đơn vị (s) hay (h)  υtb vận tốc trung bình, đơn vị (m /s) hay (km/h) 1.3 Cơng thức tính áp suất chất lỏng: p= d.h  Trong đó: Trường THCS Long Thành Bắc Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí  d trọng lượng riêng chất lỏng, đơn vị (N/ m3)  h chiều cao cột chất lỏng, đơn vị (m )  p áp suất, đơn vị (N/m2 pa) 1.4 Cơng thức tính áp suất chất rắn: p= F S  Trong đó:  F áp lực, đơn vị (N)  S diện tích bị ép, đơn vị (m2) p áp suất, đơn vị (N/m2 )  1.5 Cơng thức tính lực đẩy Ac-si- met: FA = d.V  Trong đó:  d trọng lượng riêng chất lỏng, đơn vị (N/ m3)  V thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ, đơn vị (m3 ) FA lực đẩy Ac-si- met, đơn vị (N)  1.6 Công thức tính cơng: A= F.s Trong đó:  F lực, đơn vị (N)  s quãng đường vật di chuyển , đơn vị (m )  A công , đơn vị ( J) 1.7 Cơng thức tính cơng suất: P = A t Trong đó:  A  công, đơn vị ( J ) t thời gian, đơn vị (s )  P công suất , đơn vị (W) 2.Tóm tắt cơng thức phần nhiệt học: 2.1) Các cơng thức tính nhiệt lượng: + Nhiệt lượng vật thu vào: Q = m.c( Trường THCS Long Thành Bắc ) Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí + Nhiệt lượng vật tỏa ra: Q = m.c( )  Trong đó:  Q nhiệt lượng, đơn vị (J )  m khối lượng, đơn vị (Kg)  C nhiệt dung riêng, đơn vị ( J/kg.K) nhiệt độ lúc đầu  nhiệt độ lúc sau, đơn vị (oC) 2.2) Cơng thức tính nhiệt lượng nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra: Q = m.q  Trong đó:  Q nhiệt lượng, đơn vị ( J)  m khối lượng, đơn vị (Kg)  q suất toả nhiệt nhiên liệu, đơn vị (J/kg) 2.3) Nguyên lí truyền nhiệt: Khi có hai vật trao đổi nhiệt với thì: + Vật có nhiệt độ cao truyền cho vật có nhiệt độ thấp + Khi nhiệt độ hai vật trình trao đổi nhiệt ngừng lại + Phương trình cân nhiệt: Qtỏa = Qthu vào 2.4) Động nhiệt: + Hiệu suất : H= 100% B Hướng dẫn học sinh bước để giải tập vật lý nhằm giúp em có định hướng rõ ràng trình giải tập: Qua trình tự nghiên cứu, tham khảo bước giải tập vật lý nhiều tài liệu khác rút rằng: để giải tập vật lý cần thực bốn bước sau: Trường THCS Long Thành Bắc Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí Bước 1: Tóm tắt kiện bao gồm: đọc kỹ đề bài, tìm hiểu kiện đề sau dùng ký hiệu để tóm tắt đề cho gì? Hỏi gì? Có thể dùng hình vẽ để mơ tả lại tình đề bài.(lưu ý đổi đơn vị cho phù hợp tóm tắt đề bài) Bước 2: Phân tích nội dung để làm sáng tỏ chất vật lý, xác lập mối liên hệ kiện có liên quan tới cơng thức sau suy cơng thức cần tìm Bước 3:, Lựa chọn cách giải cho phù hợp đồng thời lưu ý đơn vị đại lượng cơng thức phải phù hợp, sau thay số tính tốn kết Bước 4: Kiểm tra lại để xác nhận kết C Các dạng tập áp dụng: Các ví dụ tập chương I: Cơ học 1.1 Dạng tập tính vận tốc: Ví dụ1: Cứ phút, tàu hoả chuyển động 180m a Tính vận tốc m/s b Đoạn đường mà tàu 10s Thực bước giải Bước 1: Đọc tìm hiểu kiện tóm tắt đề Cho biết: bài: t = phút = 60s - Dạng chuyển động đều, cho biết quãng s = 180m đường thời gian chuyển động, yêu cầu t2 = 10s tính υ S2 thời điểm khác Tính: Bước 2: Viết cơng thức có liên quan: a) υ = ? m/s -Cơng thức tính vận tốc: υ = Bài giải b) s2 =? m s t Giải: ( Bước 3: Thay số tính) - Từ cơng thức tính vận tốc suy cơng thức a) Vận tốc tàu hoả là: s t tính quãng đường s = t υ Tuy nhiên theo đề bài, ta có cơng thức tính qng đường lúc b) Quãng đường mà tàu sau là: Trường THCS Long Thành Bắc = 180 = m/s 60 Ta có: υ = 10s s2 Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí s2 =t.υ (thay số vào cơng thức tính) Ta có: s2 = t2 υ Bước 4: Kiểm tra xác nhận kết quả: Kết xác = 10.3 = 30 (m) Đáp số: a) υ = m/s b) s2 = 30 m Ví dụ 2: Một người xe đạp xuống dốc dài 120m hết 30 giây Xuống hết dốc xe lăn tiếp đoạn đường dài 60m 24 giây dừng hẳn Tính vận tốc trung bình người xe đạp đoạn đường quãng đường? Thực bước giải Bài giải Bước 1: Đọc tìm hiều kiện tóm tắt Cho biết: đề bài: s1 = 120m - Dùng hình vẽ để mơ tả đề bài: s2 = 60m A t1 = 30s t2 = 24s B C Tính: υtb1 =? m/s + AB dốc dài 120m gọi S1, xe lăn υtb2 =? m/s thời gian t1= 30s υtb =? m/s + BC đoạn đường xe lăn dài Giải: 60m gọi s2, xe lăn thời gian t2 = - Tính vận tốc trung bình đoạn đường 24s AB BC; + AC đoạn đường gồm s1+ s2 Ta có: Bước 2: Viết cơng thức có liên quan: - Cơng thức tính vận tốc trung bình υtb1 đoạn đường AB: 120 = m/s s 60 Và υtb2 = t = 24 s1 υtb1 = t (Bước 3: thay số tính) Trường THCS Long Thành Bắc s1 υtb1 = t = 30 Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí υtb2 = 2,5 m/s - Cơng thức tính vận tốc trung bình - Tính vận tốc trung bình đoạn đoạn đường BC: đường: s1 + s2 s2 υtb2 = t (Bước 3: thay số tính) Ta có: υtb = t + t - Cơng thức tính vận tốc trung bình 120 + 60 30 + 24 = đoạn đường: υtb = 3,33 m/s s1 + s2 υtb = t + t Đáp số: υtb1 = m/s (Bước 3: thay số tính) Bước 4: Kiểm tra để cơng nhận kết quả: υtb2 = 2,5 m/s Vì υtb1 lúc xuống dốc lớn υtb2 υtb = 3,33 m/s lúc xuống hết dốc, kết cơng nhận 1.2 Dạng tập tính áp suất: Ví dụ1: Đặt bao gạo 60kg lên ghế bốn chân có khối lượng 4kg Diện tích tiếp xúc với mặt đất chân ghế 8cm Tính áp suất chân ghế tác dụng lên mặt đất Thực bước giải Bước 1: Đọc tìm hiểu kiện tóm tắt Cho biết: Nội dung đề bài: = 60.10 = 600 (N) = - Dữ kiện đề cho biết khối lượng bao gạo khối lượng bốn chân ghế, từ ta suy áp lực gạo bốn chân ghế lên mặt đất P = 60.10 = = 4.10 = 40 (N) P= S = 4.8cm2 = 0,0008 m2 Tính: + 4.10 - Mỗi chân ghế có diện tích cm2 p = ? N/m2 diện tích bốn chân ghế Trường THCS Long Thành Bắc Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí S= 4.8 cm2 ( lưu ý đơn vị) Bước 2: Viết cơng thức có liên Giải: quan: - Áp suất bốn chân ghế tác dụng lên - Cơng thức tính áp suất: p= mặt đất: P S Bước 3: Thay số vào biểu thức tính Ta có: kết quả: = Bước 4: Kiểm tra để công nhận kết quả: p= P S 60.10 + 4.10 = 200 000 (N/m ) 4.0,0008 p = 200 000N/m2 Đáp số: p = 200 000N/m2 Ví dụ2: Một thùng cao 1,2m chứa đầy nước tính áp suất nước tác dụng lên đáy thùng lên điểm cách đáy thùng 0,4m Cho biết trọng lượng riêng nước 10 000N/m3 Thực bước giải Nội dung Bước 1: Đọc tìm hiểu kiện tóm Cho biết: tắt đề bài: h1 = 1,2m - Dùng hình vẽ để mơ tả đề bài: h2 = h1 – 0,4 = 1,2 – 0,4 = 0,8 m d = 10 000N/m3 Tính: h1 h2  = ? N/m2 *A = ? N/m2 + Gọi h1 chiều cao cột chất lỏng tác dụng lên đáy bình + Gọi h2 chiều cao cột chất lỏng tác dụng lên điểm A điểm cách Trường THCS Long Thành Bắc Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí đáy thùng 0,4m Vậy h2 = h1 – 0,4m Bước 2: Viết cơng thức có liên quan để Giải: tính áp suất chất lỏng: p = d h - Áp suất chất lỏng tác dụng lên đáy thùng, Bước 3: Công thức phù hợp để thành thùng: giải.Thay số tính kết Ta có: Bước 4: Xác nhận kết = h1.d = 1,2.10 000 = 12 000 (N/m2) = h2.d = 0,8.10 000 = 000 (N/m2) Đáp số: = 12 000 N/m2 = 000 N/m2 1.3 Dạng tập tính lực đẩy Ac- Si- Mét: Ví dụ 1: Thể tích miếng sắt 2dm Tính lực đẩy Ác- Si- mét tác dụng lên miếng sắt nhúng chìm nước, rượu Cho biết trọng lượng riêng nước 10 000N/m3, rượu 8000N/m3 Thực bước giải Nội dung Bước 1: Đọc, tìm hiểu kiện tóm Cho biết: V = dm3 = 0,002 m3 tắt đề bài: - Dữ kiện đề cho thể tích dnước = 10 000 N/m3 vật V = 2dm3 (lưu ý đơn vị) nhúng drượu = 000 N/m3 chìm nước, rượu trọng Tính: lượng chất lỏng trên, yêu cầu tính FArượu = ? N lực đẩy Ác- Si- Mét FA lên miếng sắt FAnước = ? N Bước 2: Viết công thức có liên quan Lực đẩy Ác- Si- Mét độ sâu khác -Cơng thức tính lực đẩy Ác- Si- Mét: nào? FA = d.V Giải: Bước 3: Công thức phù hợp để Trường THCS Long Thành Bắc - Lực đẩy Ác- Si-Mét lên miếng sắt 10 Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí giải cần thay số vào cơng nhúng chìm rượu: thức tính kết FArượu = drượu V= 000.0,002 = 16 (N) - Lực đẩy Ác- Si-Mét lên miếng sắt nhúng chìm nước: FAnước = dnướcV= 10 000.0,002 = 20 (N) - Lực đẩy Ác- Si-Mét lên miếng sắt không thay đổi nhúng độ sâu khác nhau, lực đẩy Ác- Si-Mét phụ thuộc vào trọng lượng riêng chất lỏng thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ Bước 4: Xác nhận kết Đáp số: FArượu = 16 N FAnước = 20 N Ví dụ 2: Khi treo vật nặng vào lực kế lực kế 15N; Khi nhúng chìm hết vật vào dầu vật trạng thái cân lực kế 11N a) Phân tích lực lên vật nhúng vật dầu? ( Nêu tên gọi lực, phương chiều chúng ) b) Xác định lực đẩy Ác-Si-Mét dầu tác dụng lên vật nhúng chìm hết vật dầu? c) Xác định thể tích vật nhúng chìm hết vật dầu? d) Nếu thả vật cho có nửa vật chìm dầu số lực kế vật trạng thái cân bằng? Cho biết trọng lượng riêng dầu 8000N/m3 Thực bước giải Bước 1: Đọc, tìm hiểu kiện tóm Cho biết: tắt đề bài: P = 15N - Theo kiện đề ta biết vật có F = 11N trọng lượng P = 15N nhúng Tính: Trường THCS Long Thành Bắc 11 Nội dung Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí chìm dầu lực kéo cùa lò xo a) Phân tích lực lên vật F = 11N, dựa vào lý thuyết b) FA =?N học tính lực FA c) V= ? m3 Bước 2: Viết cơng thức có liên d) Nếu Chỉ có nửa vật chìm dầu quan, sau suy cơng thức cần tính F/A=?N F/ = ? N tìm: Giải: - Dựa vào kết thực hành a) Khi nhúng vật chìm dầu có lực “Nghiệm lại lực đẩy Ác-Si-Mét/ phương thẳng đứng tác dụng lên vật là: trang40 SGK lý 8” vật trạng thái Trọng lực P hướng xuống, lực kéo F lò cân thì: xo lực đẩy Ác-Si- Mét FA hướng lên P = FA + F => FA = P - F b) Tính lực đẩy Ác-Si- Mét: - Cơng thức tính FA = d.V => V = Ta có: P = FA + F => FA = P - F = 15 – 11= (N) FA d c) Thể tích vật: Từ cơng thức: Bước 3: Thay số tính kết FA = d.V => V = FA = = 0,5.10-3 (m3) d 8000 V = 500 (cm3) c) Khi nhúng ½ vật vào rượu lực đẩy ÁcSi- Mét lên vật là: F/A= FA = = (N) 2 Do số lực kế là: F/ = P - F/A = 15-2 = 13 (N) Đáp số: FA= N V = 500 cm3 Bước 4: Kết xác F/A= N; F/ = 13 N 1.4 Dạng tập công công suất: Trường THCS Long Thành Bắc 12 Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí Ví dụ1: Tính cơng suất người bộ, người bước 10 000 bước bước cần công 40J Thực bước giải Nội dung Bước 1: Tìm hiểu kiện tóm tắt Cho biết: đề bài: A = 10 000.40 = 400 000 (J) - Cho biết công người 10000 t = = 2.3 600 = 200 (s) bước A= 10 000 40J thời gian Tính: =?W (lưu ý đơn vị), tính cơng suất người Giải: Bước 2: Các cơng thức có liên quan để Ta có cơng thức tính cơng suất: giải: = A t = Bước 3: Thay số tính = A t 400000 = 55,55 (W) 7200 Đáp số: = 55,55 W bước 4: Xác nhận kết Ví dụ2: Một ngựa kéo xe chuyển động với lực kéo 600N Trong phút cơng thực 360 kJ.Tính vận tốc chuyển động xe Thực bước giải Bước 1: Đọc, tìm hiểu kiện tóm tắt Cho biết: Nội dung đề bài: F = 600N - Dữ kiện đề cho lực kéo F = t = phút = 300s 600N, thời gian thực t = phút, công A = 360kJ = 360 000 J sinh A= 360kJ, yêu cầu tính vận tốc Tính: υ= ? (lưu ý đơn vị A t) υ = ? m/s Bước 2: Dựa vào kiện đề có liên quan đến công thức sau: Trường THCS Long Thành Bắc Giải: 13 Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí - Cơng thức tính cơng: A = F.s - Cơng thức tính vận tốc: υ = - Ta có cơng thức tính cơng: A = F.s s t Bước 3: Thay số tính - Suy cơng thức cần tìm: Từ cơng thức: A = F.s => s = A 360000 = = 600 (m) F 600 => s = - Vận tốc cùa ngựa kéo xe là: A sau F υ= s 600 = = (m/s) t 300 thay số vào tính kết Bước 4: Kiểm tra để công nhận kết quả: Đáp số: υ = (m/s) Nên kết cơng nhận υ = m/s Các ví dụ tập chương II: Nhiệt học: 2.1 Dạng tập cung cấp nhiệt lượng: Ví dụ 1: Người ta cung cấp cho 10 lít nước nhiệt lượng 840 kJ Hỏi nước nóng lên thêm độ? Thực bước giải Bước 1: Đọc, phân tích, tìm hiểu kiện: Cho biết: Nội dung đề cho 10 lít nước đồng nghĩa với 10 V = 10l => m = 10 kg kg nước Q = 840 kJ = 840 000 J C = 4200J/ kg.K Tính: t0 = ? Bước 2: Viết cơng thức có liên quan: Giải: Dữ kiện đề có liên quan đến cơng - Ta có cơng thức tính nhiệt lượng: thức: Q = m.C t0 Q = m.C t0 Bước 3: Từ bước rút cơng thức cần => t0 = Q m.C tìm là: Trường THCS Long Thành Bắc 14 Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí t0 = Q m.C = 840000 = 20 0C 10.4200 Bước 4: Thay số tính sau kiểm tra Đáp số: t0 = 20 0C để xác nhận kết quả: t0 = 20 ( 0C ) nên kết cơng nhận Ví dụ 2: Tính nhiệt dung riêng kim loại, biết phải cung cấp cho kg kim loại 20oC nhiệt lượng khoảng 59 kJ để nóng lên đến 50oC Kim loại tên gì? Thực bước giải Bước 1: Đọc, phân tích tìm hiểu kiện Cho biết: tóm tắt đề bài: Nội dung m = 5kg - Đề cho biết khối lượng, độ tăng to1 = 20oC nhiệt độ nhiệt lượng cần cung cấp cho to2= 50oC kim loại, yêu cầu tính nhiệt dung riêng Q = 59 kJ = 59 000J kim loại Tính: C = ? J/ kg.K Bước 2: Viết công thức có liên quan Giải: đến kiện đề bài: Nhiệt lượng cần để cung cấp cho kim loại - Cơng thức tính nhiệt lượng: tăng từ 20oC đến 50oC tính Q = m.C (t02 - t01) công thức: Q = m.C (to2 – to1) Q => C = m(t − t ) Q => C = m(t − t ) Bước 3: Thay số vào công thức tính 59000 = 5(50 − 20) = 393 (J/ kg.K) Bước 4: Kết tìm phù hợp với Vậy: C = 393 J/ kg.K nên tra vào bảng nhiệt dung riêng ta biết kim loại Trường THCS Long Thành Bắc 15 Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí điều kiện đề đồng 2.2 Dạng tập trao đổi nhiệt hiệu suất: Ví dụ 1: Một học sinh thả 300g chì 100 oC vào 250g nước 58,5oC làm cho nước nóng lên tới 60oC a) Hỏi nhiệt độ chì sau cân nhiệt? b) Tính nhiệt lượng nước thu vào? c) Tính nhiệt dung riêng chì? d) So sánh nhiệt dung riêng chì tính với nhiệt dung riêng chì tra bảng giải thích có chênh lệch Lấy nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K Thực bước giải Bước 1: Đọc tìm hiểu kiện tóm tắt đề Cho biết: Nội dung bài: mchì = 300g = 0,3 kg - Theo đề trình trao đổi nhiệt mnước = 250g = 0,250 kg hai vật: to1chì = 100oC + Vật toả nhiệt lượng chì ( mchì) to1nước = 58,5oC + Vật thu nhiệt lượng nước (mnước) to2 - Quá trình trao đổi nhiệt kết thúc nhiệt Cnước = 4200J/kg.K độ chì nước tức t o2 = Tính: 60oC a) to2chì = ?oC = 60oC b) Qthu vào =? J c) Cchì = ? J/kg.K d) So sánh kết với bảng nhiệt dung riêng, giải thích Giải: Bước 2: Viết cơng thức có liên quan đến a) Khi cân nhiệt nhiệt độ kiện đề bài: chì nước tức - Cơng thức tính nhiệt lượng nước thu vào to2 = 60oC Trường THCS Long Thành Bắc 16 Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí là: b) Nhiệt lượng nước thu vào là: Qthu vào = mnước.Cnước (to2 – to1nước) Qthuvào= mnước.Cnước(to2 –to1nước) (Bước 3: thay số tính) Qthuvào= 0,250.4200.(60- 58,5) Qthuvào = 1575 ( J ) - Cơng thức tính nhiệt lượng chì toả là: Qtoả = mchì.Cchì (to1chì – to2) c) Tính nhiệt dung riêng chì: - Ta có: Qtoả = mchì.Cchì (to1chì – to2) (Bước 3: thay số tính) Qtoả = 0,3.Cchì (100 - 60) - Phương trình cân nhiệt: Qtoả = Cchì 12 Qthu vào = Qtoả - Phương trình cân nhiệt: ( Bước 3: thay số tính) Qthu vào = Qtoả ` 1575 = Cchì 12 => Cchì = Bước 4: Kiểm tra để xác nhận kết quả: Vì nhiệt dung riêng chì Cchì = 131 J/kg.K nên kết phù hợp 1575 = 131 (J/kg.K) 12 d) Vậy nhiệt dung riêng chì Cchì = 131 J/kg.K, so với bảng nhiệt dung riêng sách giáo khoa vật lý Cchì = 130 J/kg.K có chênh lệch có phần nhiệt lượng toả môi trường xung quanh Đáp số: - Nhiệt độ chì cân nhiệt 60oC - Qnước thu vào = 1575 J - Cchì = 131 J/kg.K Ví dụ 2: Người ta dùng dầu hoả để đun sơi lít nước 20 oC đựng ấm nhơm có khối lượng 0,5 kg Tính lượng dầu hoả cần thiết, biết có 30% nhiệt lượng dầu hoả toả làm nóng nước ấm Trường THCS Long Thành Bắc 17 Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí Cho biết nhiệt dung riêng nước 4200 J/kg.K, nhôm 880J/kg.K, suất toả nhiệt dầu hoả 46.106 J/kg Thực bước giải Bước 1: Tìm hiểu kiện tóm tắt Cho biết: Nội dung đề bài: Vnước = 2l mnước = 2kg - Đề cho đun sơi lít nước có nghĩa mnhơm = 0,5 kg đun sơi kg nước đựng to1= 20oC ấm nhơm, có chất to2 = 100oC nhận nhiệt lượng để tăng nhiệt độ từ to1= H = 30% 20oC đến nhiệt độ sôi to2 = 100oC Cnước= 4200 J/kg.K - Chỉ có 30% nhiệt lượng dầu hoả toả Cnhôm = 880 J/kg.K cung cấp cho ấm nước thu vào Qdầuhoả = 43.106 J/kg Tính: Bước 2: Viết cơng thức có liên quan: mdầuhoả = ? kg - Cơng thức tính nhiệt lượng vật thu Giải: vào: - Nhiệt lượng cần cung cấp cho 2kg nước Q = m.C(to2 – to1) để tăng nhiệt độ từ 20oC đến 100oC: Qnước = mnước.Cnước(to2 – to1) ( Bước 3: thay số tính) = 2.4200(100 – 20) = 672000 (J) - Nhiệt lượng cần cung cấp cho 0,5kg nhôm để tăng nhiệt độ từ 20oC đến 100oC: Qnhôm = mnhôm.Cnhôm(to2 – to1) = 0,5.880 (100- 20) = 35200 (J) - Vậy Qcóích = Qnước+ Qnhơm Qcóích = 672000 + 35200 = 707200(J) Trường THCS Long Thành Bắc 18 Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí - Dựa vào cơng thức tính hiệu suất: H= - Cơng thức tính hiệu suất: H= 100% 100 => Qtoàn phần = = ( Bước 3: thay số tính) 100% 707200 100 30 = 2357333 (J) - Cơng thức tính nhiệt lượng nhiên - Mặt khác ta có: liệu bị đốt cháy toả ra: Qtoànphần = Q = m.q ( Bước 3: thay số tính) mdầuhoả.qdầuhoả => mdầuhoả = Bước 4: Kiểm tra để công nhận kết quả: = mdầuhoả = 0,051kg 2357333 46000000 = 0,051 (kg) Nên kết công nhận Đáp số: mdầuhoả = 0,051kg Kết đạt áp dụng chuyên đề vào giảng dạy vật lý trường THCS Long Thành Bắc: Thực tế áp dụng chuyên đề: “ Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí ” vào việc giảng dạy vật lý Trường THCS Long Thành Bắc kết có tiến rõ rệt sau: + Số liệu thu thập qua kiểm tra 15 phút chưa áp dụng chuyên đề Bài kiểm tra TSHS 15 phút 145 Trường THCS Long Thành Bắc 19 Điểm TB SL Tỷ lệ 40 27,6% Điểm TB SL Tỷ lệ 105 72,4% Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí + Số liệu thu thập qua kiểm tra tiết sau áp dụng chuyên đề : Bài kiểm tra TSHS Tiết 145 Điểm TB SL Tỷ lệ 10 6,9% Điểm TB SL Tỷ lệ 135 93,1% VII Kết luận Bài học kinh nghiệm Qua thực nghiên cứu chuyên đề thấy để đạt hiệu cao ví dụ áp dụng từ đến nâng cao nhằm phát huy lực, tính tích cực học sinh để giáo viên phát học sinh giỏi môn, tạo tảng để bồi dưỡng học sinh giỏi môn sau Trong trình rèn luyện khả giải tập cho học sinh tơi nhận thấy ngồi việc áp dụng biện pháp giáo viên cần ý thêm vấn đề sau: - Cần tạo khơng khí sinh động, thoải mái cho lớp học để học sinh tiếp thu - Không nên giao nhiều tập nhà cho học sinh gây tâm lý làm học sinh “ngán”, khơng tích cực, hứng thú giải tập - Nên giao tập từ dễ đến khó để học sinh tự tin giải tập - Cần phải kết hợp với phụ huynh học sinh để quan tâm, chăm sóc việc học em Hướng nghiên cứu tiếp chuyên đề Sau học sinh nắm cơng thức tính, biết cách xác định phương pháp giải dạng tập, tập đơn giản giáo viên nên đem tốn có mức độ khó hơn, phức tạp để nhằm phát huy tính tích cực học sinh VIII DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO: Sách giáo khoa vật lí – Nxb Giáo Dục 205 Sách tập vật lý lớp – Nxb Giáo Dục- 2005 Sách câu hỏi trắc nghiệm tập vật lý lớp –Nxb Giáo Dục – 2005 Trường THCS Long Thành Bắc 20 Năm học 2018- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí Long Thành Bắc, ngày 20 tháng 10 năm 2018 Giáo viên thực Trần Văn Tình Trường THCS Long Thành Bắc 21 Năm học 2018- 2019 .. .Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí VI.Nhiệm vụ nghiên cứu: Cơ sở lý luận: Bài tập vật lý giúp học sinh biết vận dụng kiến thức để giải nhiệm vụ học tập vấn đề thực... mẩm khơng có định hướng rõ ràng Trường THCS Long Thành Bắc Năm học 20 18- 2019 Chuyên đề : Hướng dẫn học sinh giải tập định lượng vật lí -Học sinh chưa xác định mục đích việc giải tập tìm từ câu... tượng vật lý, từ nắm vững mối liên hệ đại lượng cho đại lượng phải tìm Định hướng chung chuyên đề Trên sở hướng dẫn học sinh giải dạng tập đơn giản dạng tập sau hướng dẫn học sinh làm tập có