Xây Dựng Hệ Thống Bài Tập Cơ Sở Của Nhiệt Động Lực Học Nhằm Phát Triển Năng Lực Tìm Tòi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN THỊ KIỀU GIANG XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TỊI, KHÁM PHÁ CHO HỌC SINH CHUYÊN LÍ LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÝ HÀ NỘI – 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN THỊ KIỀU GIANG XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TỊI, KHÁM PHÁ CHO HỌC SINH CHUYÊN LÍ LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 8140111 Cán hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Huy Sinh HÀ NỘI – 2019 LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Huy Sinh, người giao đề tài luận văn trực tiếp hướng dẫn tơi Trong q trình thực luận văn, tơi ln ln nhận hướng dẫn tận tình lĩnh hội kiến thức sâu rộng từ thầy Tôi xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo, cán công nhân viên tham gia công tác giảng dạy khoa Vật lí, khoa Sư phạm trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện tốt giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu trường Và xin cảm ơn quan tâm, động viên, giúp đỡ tạo điều kiện tốt từ gia đình, bạn bè thầy cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành đề tài Hà Nội, tháng 10 năm 2019 Tác giả Trần Thị Kiều Giang i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh NXB Nhà xuất TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm THPT Trung học phổ thông SGK Sách giáo khoa ii DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG VÀ SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Sơ đồ phân loại tập vật lí…………………………………….16 Sơ đồ 2.1 Sơ đồ cấu trúc chương “Cơ sở Nhiệt động lực học” ……… 25 Sơ đồ 2.2 Sơ đồ phân chia chủ đề tập chủ đề tập chương “Cơ sở Nhiệt động lực học” …………………………………………….41 Bảng 2.1 Bảng tóm tắt việc áp dụng nguyên lý I cho trình nhiệt động khí lí tưởng ………………………………………………….36 Bảng 3.5a Phân bố điểm kiểm tra HS trước TNSP ……… ………… 77 Bảng 3.5b Phân bố điểm kiểm tra HS sau TNSP …….……………… 78 Bảng 3.5c Bảng phân phối tần số, tần suất, tần số luỹ tích trước TNSP … 79 Bảng 3.5d Bảng phân phối tần số, tần suất, tần số luỹ tích sau TNSP … 80 Bảng 3.5e Bảng kết xử lý tham số ……………………………… 82 Hình 3.5a Biểu đồ phân bố điểm HS trước TNSP …… ………….77 Hình 3.5b Biểu đồ tần suất điểm HS sau TNSP ………………… 78 Hình 3.5c Đồ thị phân bố đường tích luỹ điểm kiểm tra HS trước TNSP ……………….………………………………………………….81 Hình 3.5d Đồ thị phân bố đường tích luỹ điểm kiểm tra HS trước TNSP ……………….………………………………………………….81 iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ……………………………………………………………… i DANH MỤC VIẾT TẮT …………………………………………………….ii DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ ………………………………… iii MỤC LỤC ………………………………………………………………… iv MỞ ĐẦU ……………………………………………… ………………… 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu .2 Nhiệm vụ nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu .3 Vấn đề nghiên cứu Giả thuyết khoa học Giới hạn phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài Phương pháp nghiên cứu đề tài .4 10 Cấu trúc luận văn CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Vài nét trường THPT chuyên Việt Nam .5 1.1.1 Hoàn cảnh đời trường THPT chuyên 1.1.2 Mục đích thành lập trường chuyên 1.1.3 Một số kết đạt trường chuyên Việt Nam 1.1.4 Một số đặc điểm học sinh THPT chuyên lí 1.2 Cơ sở lí luận dạy học theo quan điểm đại .8 1.2.1 Khái niệm hoạt động dạy học .8 1.2.2 Bản chất hoạt động dạy .8 1.2.3 Bản chất hoạt động học .8 1.2.4 Mối quan hệ hoạt động dạy hoạt động học iv 1.2.5 Bản chất trình dạy học 1.3 Khái niệm lực .10 1.3.1 Khái niệm chung lực 10 1.3.2 Phân loại lực .11 1.3.3 Năng lực tìm tịi, khám phá giới tự nhiên góc độ vật lí 12 1.4 Cơ sở lý luận dạy học học tập vật lí trường THPT 15 1.4.1 Khái niệm tập vật lí 15 1.4.2 Vai trò tập vật lí 15 1.4.3 Phân loại tập vật lí 15 1.4.4 Phương pháp giải tập vật lí 17 1.4.5 Lựa chọn sử dụng tập vật lí cho học sinh THPT chuyên 18 1.5 Tìm hiểu thực trạng hoạt động dạy học tập vật lí lớp Chuyên lí, trường THPT Chu Văn An, Hà Nội .18 1.5.1 Đối tượng phương pháp điều tra .19 1.5.2 Đặc điểm trường THPT Chu Văn An, Hà Nội .19 1.5.3 Nội dung phiếu điều tra 21 1.5.4 Kết điều tra thực trạng việc dạy học tập vật lí lớp Chuyên lí trường THPT Chu Văn An, Hà Nội 21 Tiểu kết chương 23 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TỊI, KHÁM PHÁ CHO HỌC SINH CHUYÊN LÍ 24 2.1 Phân tích vai trị cấu trúc chương “Cơ sở Nhiệt động lực học” 24 2.1.1 Vai trò chương “Cơ sở Nhiệt động lực học” 24 2.1.2 Cấu trúc chương “Cơ sở Nhiệt động lực học” 25 2.2 Nội dung kiến thức chương “Cơ sở Nhiệt động lực học” 26 2.2.1 Các khái niệm 26 2.2.2 Nguyên lý I Nhiệt động lực học 30 v 2.2.3 Nguyên lý II Nhiệt động lực học 37 2.2.4 Mở rộng nâng cao cho học sinh Chun lí – Định lý Các-nơ hệ 40 2.3 Xây dựng hệ thống tập “Cơ sở Nhiệt động lực học” nhằm phát triển lực tìm tịi, khám phá cho học sinh Chuyên lí 41 2.3.1 Chủ đề 1: áp dụng nguyên lý I để tính đại lượng ∆U, A, Q trình nhiệt động 42 2.3.2 Chủ đề 2: động nhiệt máy lạnh 51 2.3.3 Chủ đề 3: tập nhiệt dung trình cân nhiệt .54 2.3.4 Bài tập tổng hợp 61 Tiểu kết chương 71 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 72 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm .72 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 72 3.3 Đối tượng thời gian thực nghiệm sư phạm 73 3.4 Quy trình thực nghiệm sư phạm .73 3.5 Kết xử lí kết 74 3.5.1 Xây dựng tiêu chí đánh giá lực tìm tịi, khám phá 74 3.5.2 Xây dựng phiếu đánh giá đề kiểm tra .75 3.5.3 Quy trình xử lí số liệu thống kê 75 3.5.4 Kết thực nghiệm sư phạm .76 3.6 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm 83 Tiểu kết chương 84 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .85 Kết luận 85 Khuyến nghị .85 TÀI LIỆU THAM KHẢO .86 vi MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Phát triển lực, bồi dưỡng phẩm chất cho học sinh (HS) nhiệm vụ hàng đầu q trình dạy học trường phổ thơng nói chung phổ thơng chun nói riêng Mặc dù cịn nhiều bất cập khơng thể phủ nhận đóng góp to lớn trường chuyên, hệ chuyên ngành giáo dục nước ta Hệ thống trường trung học phổ thông (THPT) chuyên đời từ năm 1965 giữ vai trò quan trọng việc cung ứng học sinh có lực, có phẩm chất cho trường Đại học, từ đào tạo nhà khoa học, nhà quản lí, doanh nhân giỏi nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho công cơng nghiệp hố, đại hố hội nhập quốc tế Vật lí mơn khoa học bao gồm lí thuyết thực nghiệm Dạy học vật lí có vai trị quan trọng việc phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo đồng thời phát triển nhận thức cho học sinh Ngoài việc giảng dạy lí thuyết thực hành, tập vật lí cơng cụ giúp học sinh biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn Dạy học tập vật lí giúp học sinh phát triển tư độc lập, khả phân tích, tổng hợp, lực giải vấn đề, đồng thời rèn luyện kĩ cho học sinh Việc đào tạo học sinh tương đối toàn diện mục tiêu lớp chuyên Lí trường THPT Muốn đạt mục tiêu cần phải xây dựng hệ thống tập vật lí, đồng thời thiết kế phương án hướng dẫn giải tập phù hợp nhu cầu cấp thiết, góp phần quan trọng phát triển lực vật lí nói chung lực tìm tịi, khám phá nói riêng cho học sinh Tuy nhiên, lớp Chuyên Lí chưa có nội dung chương trình, kế hoạch dạy học mơn chun, chưa có sách giáo khoa sách tập thống dùng cho lớp chuyên Lí Các giáo viên (GV) chuyên tổ môn tự lên kế hoạch dạy học cho lớp chuyên trường mình, tự biên soạn nội dung chương trình hệ thống tập sở tự nghiên cứu, tự sưu tầm tài liệu nên thiếu tính hệ thống tính liên thơng hệ thống chương trình Bên cạnh đó, áp lực thành tích học sinh giỏi quốc gia, học sinh giỏi tỉnh (thành phố) làm cho việc dạy học nói chung, dạy học tập vật lí nói riêng giáo viên học sinh lớp chuyên nghiêng cách dạy học luyện thi chưa trọng đến phát triển lực phẩm chất cho học sinh “Cơ sở Nhiệt động lực học” nội dung quan trọng chương trình THPT nói chung THPT Chuyên nói riêng Chương bao gồm nguyên lý thứ I nguyên lý thứ II nhiệt động lực học Các ngun lý đóng vai trị quan trọng việc chế tạo máy nhiệt, trực tiếp phục vụ đời sống hàng ngày Mặc dù vậy, hệ thống tập chương “Cơ sở Nhiệt động lực học” sách giáo khoa, sách tập, sách tham khảo đơn giản, dừng lại mức độ nhận thức biết hiểu nặng tính tốn Một số phương pháp hướng dẫn giải tập chưa tạo điều kiện tốt cho việc phát triển lực vật lí cho học sinh THPT chuyên Với lý trên, chọn đề tài nghiên cứu: “Xây dựng hệ thống tập “Cơ sở Nhiệt động lực học” nhằm phát triển lực tìm tịi, khám phá cho học sinh Chun Lí” góp phần phát triển lực cho học sinh lớp THPT chuyên Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống tập “Cơ sở Nhiệt động lực học” nhằm phát triển lực tìm tịi, khám phá cho học sinh Chuyên Lí Nhiệm vụ nghiên cứu + Nghiên cứu đặc điểm học sinh chuyên + Nghiên cứu sở lý luận lực Vật lí, lực tìm tịi, khám phá + Nghiên cứu sở lí luận dạy học; dạy học tập vật lí Đưa Đưa Có đưa ý Đóng ý kiến kiến kiến liên góp ý liên quan số có quan kiến tất liên quan không sử ủng hộ ủng hộ dụng Đưa ý kiến khơng liên quan Hồn thành tốt công việc Thực nhiệm vụ cá nhân Thực thời đầy đủ hạn thời giúp đỡ hạn bạn khác nhiệm vụ hoàn giao Thực đủ nhiệm vụ giao cịn nhiều sai sót thành nhiệm vụ Tổng Có thực nhiệm vụ Phụ lục 5: Phiếu đánh giá hoạt động nhóm - Do GV đánh giá nhóm - Điểm quy thang điểm 10 PHIẾU ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG NHÓM (Trong q trình hoạt động nhóm) Nhóm: … Thành viên: …… Nội dung Mức độ Mức độ Mức độ đánh giá 1đ 2đ 3đ Hoàn Hoàn thành Hoàn thành Hoàn thành đủ, thành hạn hạn đủ số hạn có lượng chất lượng tốt nhiệm vụ giao Đề xuất đề xuất đề xuất vấn đề, đặt đặt câu hỏi vấn đề phân tích câu hỏi liên quan cho vấn đề vấn đề đề xuất đến vấn đề đề xuất Xây dựng đưa giả thuyết đưa phán đoán, đưa phán đoán phán đốn phân tích đề xuất giả sở phán đốn thuyết khoa học cho vấn đề cần nghiên cứu Lập hoạch kế thiết kế ý thiết kế ý thiết kế ý tưởng cứu nghiên tưởng nghiên cứu tưởng nghiên cứu, lập kế lập kế hoạch hoạch thực thực 5chọn 10 hiện, lựa phương pháp phù hợp Thực tìm biết kế hoạch lựa chọn biết cách đánh giá thông tin liên thông tin, phân kết luận rút quan đến vấn đề tích liệu để rút nghiên cứu kết luận Trình bày sử dụng ngơn sử báo cáo ngữ để viết ngữ, thảo luận dụng hình ngơn trình bày vẽ, báo cáo, trao đổi, báo cáo nghiên biểu bảng để viết thảo cứu luận, tôn báo cáo nghiên trọng ý kiến đánh cứu giá người xuất khác Đề xuất ý đưa kiến đề xuất vấn đề định xử lí vấn đề thực tiễn có phương pháp, kế định đề liên quan hoạch để giải vấn đề thực tiễn 11 Phụ lục 6: Đề kiểm tra chương “chất khí” ĐỀ KIỂM TRA 45 PHÚT Mơn: Vật lí – Lớp: 10 Lý (Thời gian làm 45 phút, không kể thời gian giao đề) Họ tên học sinh: PHẦN I TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (4 điểm) Khoanh tròn vào chữ đứng trước câu trả lời Câu Khi thở dung tích phổi 2,4 lít áp suất khơng khí phổi 101,7.103Pa Khi hít vào áp suất phổi 101,01.103Pa Coi nhiệt độ phổi không đổi, dung tích phổi hít vào A 2,416 lít B 2,384 lít C 2,4 lít D 1,327 lít Câu 2: Các phân tử khí lí tưởng có tính chất sau A Như chất điểm, chuyển động không ngừng B Như chất điểm, tương tác hút đẩy với C Chuyển động không ngừng, tương tác hút đẩy với D Như chất điểm, chuyển động không ngừng, tương tác hút đẩy với Câu 3: Để bơm đầy khí cầu đến thể tích 100m3 có áp suất 0,1atm nhiệt độ khơng đổi người ta dùng ống khí hêli tích 50 lít áp suất 100atm Số ống khí hêli cần để bơm khí cầu A B C D Câu 4: Một khối khí lí tưởng nhốt bình kín Tăng nhiệt độ khối khí từ 1000C lên 2000C áp suất bình A tăng giảm B tăng lên lần C tăng lên lần D tăng lên lần 12 Câu 5: Cho đồ thị áp suất theo nhiệt độ hai khối khí A B có A p(atm) thể tích khơng đổi hình vẽ Nhận B xét sau sai? t(0C) A Hai đường biểu diễn cắt trục hoành điểm – 2730C B Khi t = 00C, áp suất khối khí A lớn áp suất khối khí B C Áp suất khối khí A ln lớn áp suất khối khí B nhiệt độ D Khi tăng nhiệt độ, áp suất khối khí B tăng nhanh áp suất khối khí A Câu 6: Một khối khí 70C đựng bình kín có áp suất 1atm Đun nóng đẳng tích bình đến nhiệt độ để khí bình có áp suất 1,5atm? A 40,50C B 4200C C 1470C D 870C Câu 7: Ở nhiệt độ 2730C thể tích khối khí 10 lít Khi áp suất khơng đổi, thể tích khí 5460C A 20 lít B 15 lít C 12 lít D 13,5 lít Câu 8: Nén 10 lít khí nhiệt độ 270C để thể tích giảm cịn lít, q trình nén nhanh nên nhiệt độ tăng đến 600 C Áp suất khí tăng lần? A 2,78 B 3,2 C 2,24 D 2,85 Câu 9: Phương trình sau áp dụng cho ba đẳng trình: đẳng áp, đẳng nhiệt, đẳng tích khối khí lí tưởng xác định? A pV = const B p/T = const C V/T = const 13 D pV/T = const Câu 10: Trong động điezen, khối khí có nhiệt độ ban đầu 320C nén để thể tích giảm 1/16 thể tích ban đầu áp suất tăng 48,5 lần áp suất ban đầu Nhiệt độ khối khí sau nén bao nhiêu? A 970C B 6520C C 15520C D 1320C PHẦN II TỰ LUẬN (6 điểm) p Bài 1: Cho đồ thị biểu diễn biến đổi thay đổi trạng thái lượng khí hệ toạ (2) 2p0 độ p-T hình bên Hãy vẽ lại đồ thị sang hệ trục p-V V-T (1) p0 Bài 2: Phong vũ biểu V0 (3) T0 T Một phong vũ biểu dùng để đo áp suất khí có cấu tạo gồm ống hình trụ hẹp, đầu kín, đầu chậu thuỷ ngân cho ống có phương thẳng đứng Khoảng khơng gian ống phong vũ biểu hút chân khơng 1) Tìm mối liên hệ chiều cao cột thuỷ ngân phong vũ biểu áp suất khí 2) Trong khoảng chân khơng phong vũ biểu có không khí nên số phong vũ biểu nhỏ áp suất thực khí Khi áp suất khí 768 mmHg phong vũ biểu 748 mmHg Biết chiều dài khoảng chân không 56 cm, coi nhiệt độ khơng đổi Tìm áp suất khí phong vũ biểu 734 mmHg -Hết - 14 Phụ lục 7: Đề kiểm tra chương “Cơ sở Nhiệt động lực học” ĐỀ KIỂM TRA 45 PHÚT Môn: Vật lí – Lớp: 10 Lý (Thời gian làm 45 phút, không kể thời gian giao đề) Họ tên học sinh: Bài I (5đ): Máy điều hoà hai chiều Máy điều hồ hai chiều gồm hai cục nóng (nguồn nóng) lạnh (nguồn lạnh) tách rời Một cục đặt phịng cục đặt ngồi trời Giả sử máy hoạt động theo chu trình Các-nơ lí tưởng Vào mùa hè, sử dụng máy để làm mát phịng cục ngồi trời đóng vai trị …(1)… , cục phịng đóng vai trị …(2)… Vào mùa đông, sử dụng điều hồ để làm ấm phịng cục …(3)… đóng vai trị nguồn lạnh, cục phịng đóng vai trò …(4)… Câu (1đ) Điền từ thích hợp vào chỗ trống (1), (2), (3), (4) (1) ………………………… (2) ……………………………… (3) ………………………… (4) ……………………………… Câu (2đ) Vào mùa hè, nhiệt độ trời 400C, tính hiệu làm lạnh máy điều hồ hoạt động để trì nhiệt độ phịng 260C ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Câu (2đ) Giả sử máy điều hoà 12000 BTU/h hoạt động với mức cơng suất kW Tính tiền điện phải trả dùng điều hoà tháng máy hoạt động 8h/ngày tháng có 30 ngày Giả sử giá điện 1200đ/kWh ………………………………………………………………………………… 15 ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Bài II (5điểm) Một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử trạng p thái ban đầu V1 = 2lít, p1 = 105 Pa Áp suất thể tích làm tăng dần đến giá trị gấp đơi cho vẽ thành đường thẳng giản đồ pV hình vẽ Hãy tính công A, nhiệt lượng Q độ biến thiên T2 p2 p1 nội ∆U q trình T1 O V1 V2 -Hết Hướng dẫn chấm: Bài I Nội dung Điểm (1): nguồn nóng (2): nguồn lạnh 1,0 (3): ngồi trời (4): nguồn nóng Câu Câu = M M − M 1,0 Thay số: k = 21,35 1,0 Câu + Điện tiêu thụ tháng là: E = 240 kWh 1,0 + Tiền điện phải trả là: 1,0 1200.240 = 288.000đ 16 V II = 100J 1,0 0,5 1,0 1,0 = 900J Áp dụng nguyên lý I Nhiệt động lực học: 0,5 0,5 0,5 Thay số: Q = 600J 17 Phụ lục 8: Giáo án BÀI TẬP: ĐỘNG CƠ NHIỆT VÀ MÁY LẠNH (2 tiết) I MỤC TIÊU Kiến thức - HS áp dụng nguyên lý II nhiệt động lực học để cấu tạo số máy lạnh tủ lạnh, điều hồ - HS vận dụng định lý Các-nơ để làm số tập máy nhiệt - HS giải thích số tượng thực tế Kỹ - HS phân biệt vai trò động nhiệt máy lạnh - HS biết đề xuất vấn đề, thảo luận, thuyết trình Thái độ HS có thái độ hợp tác tích cực hoạt động Định hướng phát triển lực - Năng lực chung: Giải vấn đề, tự học, tư sáng tạo, giao tiếp, sử dụng công nghệ thông tin, sử dụng ngôn ngữ - Năng lực vật lí: lực nhận thức kiến thức vật lí, lực tìm tịi khám phá giới tự nhiên góc độ vật lí II PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC - Phương pháp đàm thoại - Phương pháp thuyết trình - Phương pháp dạy học nhóm III CHUẨN BỊ Giáo viên - Giáo án - Phiếu học tập Học sinh 18 - Tìm hiểu vai trị hai cục điều hoà hai chiều hoạt động vào mùa nóng mùa lạnh - Vào mùa nóng, chuyên gia thường khuyến cáo sử dụng điều hồ để nhiệt độ phịng khoảng độ để tiết kiệm lượng? - Vào mùa nóng, có nên mở tủ lạnh để làm mát phịng thay cho máy điều hồ khơng? Vì sao? - Làm tập 2.4; 2.5 IV TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Ổn định tổ chức lớp, kiểm tra cũ, ôn tập lý thuyết - Phát biểu nội dung nguyên lý I, viết biểu thức, quy ước dấu đại lượng? - Phát biểu nguyên lý II theo cách phát biểu Thomson Claussius? - Vẽ sơ đồ khối nêu nguyên lý hoạt động động nhiệt máy lạnh? - Nêu cơng thức tính hiệu suất, hiệu động nhiệt máy lạnh? - Gọi HS lên bảng chữa 2.4 Hoạt động 2: Bài tập định tính (Giải thích số tượng thực tế) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Bài 2.1 Một buổi trưa mùa hè nóng bức, điều hồ bị Cho HS thảo luận Thảo luận nhóm nhóm hỏng, bạn nhỏ nghĩ Đưa phương án trả việc chạy xuống bếp, lời đóng kín cửa phòng mở cửa tủ lạnh để ngủ trưa Gợi ý HS bước bếp cho mát mẻ Làm Giải thích: giải thích: có không? Tại sao? 19 + Cấu tạo tủ lạnh Bài giải: (theo nguyên lý cấu + Tủ lạnh có buồng lạnh tạo máy lạnh) (nguồn lạnh) dàn toả + Cơng A cung cấp nhiệt (nguồn nóng) cho tủ lạnh lấy từ +Khi tủ lạnh đặt đau? phịng nguồn nóng nguồn lạnh tủ lạnh phòng + Điện tiêu thụ công dùng để cung cấp cho máy lạnh, giúp máy lạnh lấy nhiệt lượng từ buồng lạnh Nhận xét câu trả lời đẩy dàn toả nhiệt Nhận xét câu trả lời nhóm bạn Vì ban đầu mở tủ lạnh bạn nhỏ nhóm đưa mát Tuy nhiên sau kết luận khoảng thời gian dài, phòng nóng lên cơng mà tủ ĐK: Tủ lạnh phải có lạnh nhận biến thành cơng suất đủ lớn nhiệt lượng toả phịng diện tích bếp phải không rộng Hoạt động 3: Bài tập động nhiệt Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Bài 2.2 Động nhiệt lí tưởng làm việc hai nguồn nhiệt 270C 1270C Nhiệt lượng nhận 20 từ nguồn nóng chu trình 2400J Tính: a) Hiệu suất động Làm việc cá nhân b) Công thực chu Đưa đáp án trình c) Nhiệt lượng truyền cho nguồn lạnh chu trình Cho HS thảo luận Thảo luận nhóm nhóm với Bài giải: a) Hiệu suất động Hiệu suất động nhiệt lí tưởng tính theo định lí Các-nơ: Trình bày đáp án Nhận xét câu trả Nhận xét câu trả lời nhóm bạn lơi nhóm = M −M = 0,25 = 25% M b) Công thực chu trình: c) Nhiệt lượng truyền cho nguồn lạnh chu trình: Bài 2.6 Một máy điều hồ lắp vào phịng Giả sử: máy hoạt động theo chu trình Cácnơ; phịng khơng thể cách nhiệt hồn tồn, cơng suất dẫn nhiệt từ ngồi vào phòng 500W, nhiệt Câu hỏi 1: HS thảo luận độ bên trời 390C Tại máy trả lời câu hỏi 1) Khi nhiệt độ phịng ổn định, lạnh làm mát tính cơng suất cung cấp cho máy 21 phòng mà lạnh chạy liên tục để trì phải trì hoạt nhiệt độ nguồn lạnh động a 180C máy b 250C lạnh? c 260C 2) Em có nhận xét thay Câu hỏi (gợi ý): đổi công suất cung cấp máy lạnh Muốn ta giảm nhiệt độ phịng? trì nhiệt độ phịng nhiệt lượng máy lạnh cần lấy từ nguồn lạnh giây bao nhiêu? Bài giải: HS làm việc cá nhân, tính cơng suất cần cung cấp cho máy lạnh để trì nhiệt độ phịng Muốn trì nhiệt độ phịng, giây máy điều hồ (máy lạnh) phải lấy từ phịng nhiệt lượng Q2 = 500J, nhiệt lượng truyền từ vào (do phịng khơng cách nhiệt hồn tồn) TH Suy ra: + TH1: A = 36,08 J + TH2: A = 23,49 J + TH3: A = 21,73 J Khi sử dụng máy lạnh, cần hạ nhiệt độ nguồn lạnh từ 260C Câu hỏi 3: Thảo luận đưa Vào mùa nóng, câu trả lời chun gia thường xuống 10 cơng suất cung cấp cho máy lạnh tăng lên 8,1% Tuy nhiên điện tiêu thụ 22 khuyến cáo chúng điều hoà cung cấp ta sử dụng điều Nhận xét câu trả công cho tác nhân máy lạnh hồ để nhiệt độ lời bạn cịn bị hao phí toả nhiệt phịng khoảng bao dây dẫn, sinh công làm quay quạt nhiêu độ để tiết gió… nên tổng điện tiêu thụ kiệm lượng? điều hoà hạ nhiệt độ điều Tại sao? hoà xuống 10 từ mức 260 tăng từ 1,5 đến 2,5% Hoạt động 4: Củng cố, hướng dẫn nhà - Lưu ý HS điều cần lưu ý làm tập động nhiệt máy lạnh - Đọc lại kiến thức nhiệt dung trả lời câu hỏi: Nhiệt dung hệ gì? Viết biểu thức? - Làm tập 3.1; 3.3 23 ... BÀI TẬP “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TỊI, KHÁM PHÁ CHO HỌC SINH CHUN LÍ 2.1 Phân tích vai trị cấu trúc chương ? ?Cơ sở Nhiệt động lực học? ?? 2.1.1 Vai trò chương ? ?Cơ. .. cho học sinh Chun Lí” góp phần phát triển lực cho học sinh lớp THPT chuyên Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống tập ? ?Cơ sở Nhiệt động lực học? ?? nhằm phát triển lực tìm tịi, khám phá cho học sinh...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN THỊ KIỀU GIANG XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM TỊI, KHÁM PHÁ CHO HỌC SINH CHUYÊN