Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương cơ sở của nhiệt động lực học vật lý 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN QUỐC ÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 01 11 HÀ NỘI - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN QUỐC ÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 01 11 Cán hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Huy Sinh HÀ NỘI - 2015 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn này, nhận ủng hộ, giúp đỡ quý báu thầy cô giáo, cán phụ trách bạn bè, người thân Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin bày tỏ lới cảm ơn chân thành tới: Các thầy giáo Ban giám hiệu, Phịng đào tạo sau đại học, Trường Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội toàn thể thầy cô giáo tham gia giảng dạy, giúp đỡ tơi trưởng thành q trình học tập trường, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ hoàn thành luận văn GS.TS Nguyễn Huy Sinh, người thầy đáng kính hết lịng giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập trình thực đề tài Ban giám hiệu, thầy cô giáo giảng dạy mơn Vật lí trường THPT Ngơ Quyền Thành phố Hải Phịng, nơi tơi cơng tác cộng tác, động viên giúp đỡ bảo cho nhiều thời gian thực nghiệm sư phạm trường Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè tơi bên động viên, giúp đỡ tạo điều kiện tốt giúp tơi suốt q trình học tập hoàn thành luận văn Hà Nội, tháng 11 năm 2014 Tác giả Trần Quốc Ân i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐC : Đối chứng GD : Giáo dục GV : Giáo viên HS : Học sinh HSG : Học sinh giỏi NĐLH : Nhiệt động lực học THPT : Trung học phổ thông TN : Thực nghiệm ii MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục kí hiệu, chữ viết tắt ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục hình Error! Bookmark not defined MỞ ĐẦU CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Ở TRƯỜNG THPT 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Vài nét lịch sử vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi giới nước ta 1.1.2.Phát bồi dưỡng học sinh giỏi thơng qua tìm hiểu lực phẩm chất học sinh giỏi 1.1.3 Cơ sở lý luận dạy học tập Vật lí trường THPT 11 1.1.4 Những vấn đề phương pháp dạy tập vật lí trường THPT 16 1.2 Cơ sở thực tiễn 28 1.2.1 Phương pháp điều tra, khảo sát thực trạng hoạt động dạy giải tập nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí trường THPT Thành phố Hải Phòng 28 1.2.2 Thực trạng hoạt động dạy giải tập nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí trường THPT thành phố Hải Phòng 29 Tiểu kết chương 31 CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10 CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 32 2.1 Vị trí, vai trò cấu trúc chương “Cơ sở nhiệt động lực học” 32 2.1.1 Vị trí chương “Cơ sở nhiệt động lực học” 32 2.1.2 Vai trò kiến thức chương “Cơ sở nhiệt động lực học” 33 2.1.3 Cấu trúc nội dung chương “Cơ sở nhiệt động lực học” 34 iii 2.2 Những kiến thức trọng tâm chương “Cơ sở nhiệt động lực học” 34 2.2.1.Các khái niệm 34 2.2.2 Các nguyên lí NĐLH 43 2.2.3 Những hạn chế nguyên lý I đòi hỏi đời nguyên lý II 49 2.3 Xây dựng hệ thống phương pháp giải tập chương “Cơ sở nhiệt động lực học” vật lí lớp 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi 56 2.3.1 Chủ đề 1: Áp dụng nguyên lý I tính đại lượng E,Q, A trình nhiệt động 57 2.3.2 Chủ đề 2: Kết hợp nguyên lý I với áp dụng nguyên lí II nhiệt động lực học để tính đại lượng liên quan đến máy nhiệt 72 2.3.3 Chủ đề 3: Bài tập nâng cao cho tồn chương(Tính đại lượng NĐLH - vẽ phân tích đồ thị) 83 Tiểu kết chương 102 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 103 3.1 Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng phương pháp TN sư phạm 103 3.1.1 Mục đích TN sư phạm 103 3.1.2 Nhiệm vụ TN sư phạm 103 3.1.3 Đối tượng TN sư phạm 104 3.2 Tiến hành TN 104 3.3 Kết xử lý kết 105 3.3.1 Xây dựng tiêu chí đánh giá 105 3.3.2 Nhận xét chung mặt định tính 106 3.3.3 Phân tích kết mặt định lượng 106 3.4 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm 110 KẾT LUẬN CHƯƠNG Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Phân phối chương trình giảng dạy chương “Cơ sở nhiệt động lực học” vật lý 10 THPT chương trình nâng cao 32 Bảng 2.2 Áp dụng nguyên lý I cho trình nhiệt động khí lý tưởng 48 Bảng 3.1 Thơng tin nhóm học sinh tham gia trình TN sư phạm104 Bảng 3.2: Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất tích lũy kiểm tra 108 Bảng 3.3: Tổng hợp tham số đặc trưng kiểm tra 110 v MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đất nước ta bước vào thời kì mới, thời kì cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Mọi nghành nghề có bước thay đổi đáng kể.Trong khơng khí hội nhập sâu rộng vào vào WTO, ngành giáo dục tích cực bước đổi nội dung chương trình, đổi phương pháp dạy học, đổi công tác quản lý giáo dục nâng cao chất lượng quản lý dạy bồi dưỡng học sinh giỏi nhằm nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo, nhằm hoàn thành mục tiêu: “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài” Nghị Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo nhấn mạnh “Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, lực công dân, phát bồi dưỡng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh…” Để đạt mục tiêu đề hội nghị rõ” tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực” Trong thời đại khoa học công nghệ ngày nay, nhân lực có trình độ cao khơng tiền đề mà cịn yếu tố có tính định cho phát triển đất nước Nếu có nguồn nhân lực tốt họ cải tiến,phát minh máy móc, có phương pháp quản lý giúp cho suất lao động tăng lên gấp nhiều lần Tuy nhiên để tạo nguồn nhân lực có trình độ cao vấn đề phát hiện, bồi dưỡng sử dụng người tài có vai trị quan trọng phải thực trường phổ thơng Chính mà tất nước coi trọng vấn đề đào tạo bồi dưỡng học sinh giỏi chiến lược phát triển giáo dục phổ thông Hiện trường phổ thông coi công tác bồi dưỡng học sinh giỏi mũi nhọn trọng tâm Nó có tác dụng thiết thực mạnh mẽ làm nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ đội ngũ giáo viên,nâng cao chất lượng giáo dục khẳng định thương hiệu nhà trường Với học sinh giúp em có niềm đam mê, say sưa học tập nghiên cứu, vươn lên để đạt nhũng đỉnh cao học tập Lý luận dạy học xem tập phương pháp dạy học cụ thể, áp dụng phổ biến thường xuyên cấp học, loại hình học tập khác áp dụng tất khâu trình dạy học Đối với mơn Vật lý tâp đóng vai trị nội dung, phương tiện để chuyển tải kiến thức, rèn luyện tư kĩ thực hành môn cách hiệu nhất, phương tiện để giảng dạy học tập mơn vật lý nhà trường THPT Đã có nhiều cơng trình khoa học nghiên cứu tập vật lý, đề cập tới nhiều mặt như: lí luận dạy học tập vật lý, phận loại phương pháp giải tập vật lý, nghiên cứu tiến trình dạy học tập vật lý….Đối với việc phân loại phương pháp giải tập có nhiều tác giả nghiên cứu phát hành thành sách tham khảo chủ yếu phục vụ trực tiếp cho sách giáo khoa ôn luyện thi đại học, cao đẳng Cịn tài liệu trình bày cách hệ thống phương pháp giải phục vụ cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi cịn Xây dựng sử dụng hệ thống tập chương “Cơ sở nhiệt động lực học” có tác giả nghiên cứu cho đối tượng học sinh miền núi đại trà.Với lý trên, định lựa chọn đề tài: “Xây dựng sử dụng hệ thống tập dạy học chương “Cơ sở nhiệt động lực học” vật lý lớp 12 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi” Mục đích nghiên cứu -Xây dựng hệ thống tập chương “Cơ sở nhiệt động lực học” thuộc chương trình Vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng HS giỏi -Thiết kế tiến trình dạy học chương “Cơ sở nhiệt động lực học” với việc sử dụng hệ thống tập xây dựng nhằm nâng cao lực giải tập tư sáng tạo cho HS Nhiệm vụ nghiên cứu -Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn việc bồi dưỡng HS giỏi Vật lý trường THPT -Xây dựng sử dụng hệ thống tập chương “Cơ sở nhiệt động lực học” vật lý lớp 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng HS giỏi -Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết tính khả thi đề tài thông qua việc sử dụng hệ thống tập soạn thảo Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung, phương pháp dạy học hệ thống tập chương “Cơ sở nhiệt động lực học” vật lý 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Giả thuyết khoa học -Cần đổi phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng việc bồi dưỡng học sinh giỏi -Để giải vấn đề cần phải xây dựng hệ thống tập phù hợp với kiến thức trình độ học sinh nói chung Mặt khác cần xây dựng hệ thống tập riêng phù hợp với chương “Cơ sở nhiệt động lực học” sử dụng hệ thống tập vào việc bồi dưỡng học sinh giỏi nhằm phát huy lực sáng tạo, nâng cao kiến thức hiệu kì thi HSG Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: - Ý nghĩa khoa học đề tài : Góp phần làm rõ thêm hệ thống sở lý luận việc bồi dưỡng đào tạo học sinh giỏi nước ta nhiều nước giới - Ý nghĩa thực tiễn đề tài : lớp ĐC Kết điểm kiểm tra lớp TN tốt so với lớp ĐC Như kết kiểm tra ghi nhận thành công bước đầu đề tài Đồ thị Hình 3.1 cho thấy, đường lũy tích ứng với lớp ĐC cao lớp TN, chứng tỏ mức điểm Xi lớp ĐC có số học sinh đạt điểm Xi nhiều so với lớp TN, chất lượng chung lớp TN cao Tổng hợp kết quả, sử dụng phương trình (3.1), (3.2), (3.3) tính tham số đo lường thu kế sau: Bảng 3.3: Tổng hợp tham số đặc trưng kiểm tra Nhóm ĐC TN Bảng 3.3 cho thấy: - Điểm trung bình kiểm tra lớp TN cao lớp ĐC Giá trị phương sai S2 giá trị độ lệch chuẩn S cúa lớp thực TN lớp ĐC khơng lớn, chứng tỏ số liệu thu bị phân tán - Hệ số biến thiên V lớp TN nhỏ lớp ĐC, chứng tỏ mức độ phân tán quanh giá trị trung bình cộng lớp TN nhỏ hơn, nghĩa chất lượng lớp TN đồng so với lớp ĐC Dựa kết thực nghiệm sư phạm cho thấy chất lượng học tập HS lớp TN cao HS lớp ĐC 3.4 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm Sau tiến hành thực nghiệm sư phạm xử lý số liệu, rút số nhận xét sau: HS lớp TN nắm vững kiến thức hơn, biểu khả tái vận dụng kiến thức tốt hơn, biết cách giải vấn đề chủ động tìm cách giải tập tối ưu Kết kiểm tra cho thấy lớp TN điểm trung bình cao lớp ĐC Tỉ lệ HS đạt điểm giỏi lớp TN cao hơn, tỉ lệ HS yếu trung bình lớp TN thấp lớp ĐC Khơng khí học tập HS lớp TN sôi khả ghi nhớ, tái kiến thức cao HS lớp ĐC Đồ thị đường tần số lũy tích tỉ lệ học sinh đạt điểm X i lớp TN ln nằm bên phải phía đồ thị đường tần số lũy tích tương 110 ứng lớp ĐC, chứng tỏ kết học tập lớp TN tốt lớp ĐC Mặt khác, hệ số biến thiên V lớp TN nhỏ lớp ĐC, chứng tỏ mức độ phân tán quanh giá trị trung bình cộng lớp TN nhỏ hơn, nghĩa chất lượng lớp TN đồng hơn, ổn định so với lớp ĐC Như kết luận, việc sử dụng hệ thống tập vật lí mà chúng tơi soạn thảo q trình dạy học mang lại hiệu cao; HS thu nhận kiến thức tốt, phát triển khả vận dụng sáng tạo, độc lập phát triển lực nhận thức tư HS Bên cạnh kết nêu trên, nhận thấy rằng: hệ thống tập xây dựng trình th luậnực đề tài luận văn giúp nhà trường có hệ thống tập phong phú, rõ ràng, đảm bảo chất lượng, đáp ứng phần nhu cầu việc sử dụng tập dạy học lớp chọn Do thời gian có hạn nên đề tài nghiên cứu phần tập “Cơ sở can nhiệt động lực học” Để việc sử dụng tập dạy học Vật lí cải thiện nữa, cần phải xây dựng hoàn thiện tiếp hệ thống cho phần khác chương trình Vật lí phổ thơng Tiểu kết chương Thơng qua lớp thực nghiệm sư phạm, quan sát diễn biến dạy thực nghiệm, đồng thời tiến hành điều tra, xử lý định tính định lượng kết kiểm tra thu được, đưa số kết luận sau: - Hệ thống tập chương “Cơ sở nhiệt động lực học” vật lý 10 chương trình nâng cao soạn thảo với hoạt động giải tập nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý học sinh góp phần kích thích hứng thú học tập học sinh, giúp học sinh nâng cao nhận thức hiểu biết sâu sắc kiến thức khó Vật lý Tốn học - Mặt khác kết thực nghiệm bước đầu khẳng định hệ thống tập mà xây dựng góp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT Ngô Quyền Thành phố Hải Phòng 111 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Luận văn trình bầy cách tổng quát sở lý luận việc bồi dưỡng học sinh giỏi, đặc biệt vấn đề phương pháp dạy học tập vât lý Những kết điều tra, khảo sát thực tiễn trường THPT Ngơ Quyền Hải phịng góp phần bổ sung làm sáng tỏ thêm vấn đề lý thuyết mà chúng tơi thu nhận q trình thực đề tài luận văn Cụ thể áp dụng để xây dựng hệ thống tập chương “cơ sở nhiệt động lực học” vật lý lớp 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Hệ thống tập xây dựng chia thành chủ đề với tập định lượng nâng cao phù hợp với việc bồi dưỡng học sinh giỏi Hệ thống tập xây dựng đưa vào thực nghiệm sư phạm Các phân tích, đánh giá thông qua kết kiểm tra TNSP chứng tỏ : tính khả thi mục tiêu đặt đè tài đạt Khuyến nghị Từ kết TNSP trường THPT Ngô Quyền Hải phịng, mở rộng phạm vi ứng dụng đề tài Nội dung nghiên cứu đề tài tiến hành cho chương phần khác chương trình vật lý THPT TNSP cần tiến hành thời gian dài để khẳng định thêm thành công đề tài nội dung kiến thức phương pháp giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO Dương Trọng Bái (2003) Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí trung học phổ thơng NXB Giáo dục Dương Trọng Bái, Đàm Trung Đồn (2001) Bài tập vật lý phân tử nhiệt học NXB Giáo dục Dương Trọng Bái, Cao Học Viễn (2003) Bài thi vật lí Quốc tế - tập NXB Giáo dục Dương Trọng Bái, Đàm Trung Đồn (2004) Bài thi vật lí Quốc tế - tập NXB Giáo dục Lương Dun Bình, Nguyễn Xn Chi, Tơ Giang, Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh (2006) Bài tập Vật lí 10 Nhà xuất Giáo dục Bộ Giáo dục Đào tạo (2005) Luật Giáo dục NXB Tư pháp Đảng cộng sản Việt Nam Nghị TW khóa VII, Nghị TW khóa VIII NXB Chính trị Quốc gia Bùi Quang Hân, Trần văn Bồi, Phạm Ngọc Tiến, Nguyễn Thành Tương (2004) Giải toán Vật lý 10 - tập Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Thế Khơi (Tổng chủ biên) (2006) Vật lí 10 nâng cao Nhà xuất Giáo dục 10 Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2006) Vật lí 10 nâng cao, sách giáo viên Nhà xuất Giáo dục 11 Nguyễn Thế Khơi (Tổng chủ biên) (2006) Bài t ập vật lí 10 nâng cao Nhà xuất Giáo dục 12 Nguyễn Thị Mỹ Lộc, Đinh Thị Kim Thoa, Trần Văn Tính (2009) Tâm lý học giáo dục NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 13 Ngô Diệu Nga (2005) Bài giảng chun đề phân tích chương trình vật lí ph ổ thông 14 Nguyễn Huy Sinh (2010) Vật lý –nhiệt đại cương Nhà xuất giáo dục 113 15 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001) Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lí trường phổ thông Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội 16 Phạm Hữu Tòng (2007) Dạy học vật lí trường phổ thơng theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học 17 Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách (2009) Dạy học tập vật lí trường THPT Nhà xuất Đại học Sư Phạm, Hà Nội 18 http://vi.edu.net.vn/, trang web dạy học tích cực dự án Việt – Bỉ nâng cao chất lượng đào tạo, bồi dưỡng giáo viên 19 http://vi.wikipedia.org/, trang web bách khoa toàn thư mở 114 Phụ lục PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH I THÔNG TIN CÁ NHÂN Họ tên:…………………………… Lớp:………… II NỘI DUNG PHỎNG VẤN Em trả lời cách điền dấu X vào [ ] mà em cho thích hợp Câu 1: Khi làm tập Vật lý em thường - Học xong lý thuyết làm tập - Vừa làm tập, vừa xem lại lý thuyết - Chỉ làm tập giao - Làm tập giao tìm đọc thêm sách tham khảo để làm tập khó Câu 2: Khó khăn em giải tập Vật lý - Không nhớ lý thuyết - Nhớ lý thuyết vận dụng - Khơng phân tích tượng, yêu cầu tập - Không biết áp dụng kiến thức toán học vào tập vật lý - Không áp dụng kiến thức nhiều phần vật lý toán Câu 3: Khi giải toán Vật lý, em thường quan tâm đến điểm - Tìm đáp án cho tốn - Tìm phương pháp giải cho tốn - Tính thực tiễn tượng Vật lý nêu tốn - Mở rộng tốn, tìm mơ hình, tính tương tự phần khác mơn vật lý Câu 4: Em học tốt môn Vật lý dạng tập - Bài tập định tính, kết hợp tính tốn đơn giản - Bài tập định lượng - Những tập định tính, kết hợp tính toán phức tạp 115 Phụ lục PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VẬT LÝ I THÔNG TIN CÁ NHÂN Họ tên:…………………………… Nam/nữ :………… ………………… Nơi công tác nay: Trường THPT………………………………… Số năm kinh nghiệm trực tiếp giảng dạy trường THPT:………………… Số lần tham gia công tác bồi dưỡng học sinh giỏi:………………………… II NỘI DUNG PHỎNG VẤN Câu 1: Khi tham gia công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, thầy (cô) thường chuẩn bị tài liệu ôn thi? (Đồng ý [X] ) - Tìm sách tham khảo, lấy tập khó - Sưu tầm đề thi năm trước - Bồi dưỡng thêm kiến thức tốn học cho HS - Kết hợp tập định tính với tập sưu tầm biên soạn thành hệ thống tập theo chủ đề Câu 2: Thầy (cơ) thường sử dụng hình thức tổ chức giải tập bồi dưỡng học sinh giỏi? (Thường xuyên [X], [+], không sử dụng [-]) Giao tập cho học sinh tự giải tập, chữa khó [ ] - Giáo viên chữa giao cho học sinh [] - Giáo viên củng cố lý thuyết giao tập theo chủ đề chuẩn bị [ ] Giáo viên đưa vấn đề cho lớp thảo luận, phân tích tự giải tốn Giáo viên người tổng kết lại nội dung thảo luận [] - Giáo viên giải thích, phân tích tượng vật lý cho HS từ áp dụng phương trình, định luật [] - Chú trọng khâu mở rộng toán [] Câu 3: Những khó khăn cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi mà thầy (cô) thường gặp? - Tài liệu bồi dưỡng HSG ít, phải tự tìm tịi, sưu tầm [] - Chưa có kinh nghiệm cơng tác bồi dưỡng HSG [] - Phải độc lập dạy nội dung chương trình thi HSG [] - Phải ln củng cố, tham khảo kiến thức tốn học [] - Học sinh giỏi, có khiếu Vật lý [] - Thời gian bồi dưỡng học sinh giỏi không nhiều [] - Chế độ bồi dưỡng cho giáo viên hạn chế [] - Sức ép kết đội tuyển HSG [] Câu 4: Những ý kiến đề xuất thầy (cô) công tác bồi dưỡng HSG 116 Phụ lục ĐỀ KIỂM TRA (Thời gian làm bài: 120 phút, không kể thời gian giao đề) Bài Người ta đổ 200kg chì lỏng nhiệt độ nóng chảy 327 C vào hỗn hợp gồm 20 kg nước kg nước đá nhiệt dộ C Tính nhiệt độ thành phần cuối hệ, bỏ qua mát nhiệt tỏa mơi trường Biết nhiệt nóng chảy chì 21kJ / kg , nhiệt dung riêng chì c1 = 0,125kJ/kg.K, nhiệt dung riêng nước c2 = 4,19 kJ/kg.K, nhiệt nóng chảy nước đá 330kJ / kg nhiệt hóa nước L =2260kJ/kg Bài Một bình cách nhiệt tích 2V ngăn đơi vách mỏng Một nửa đựng khí đơn nguyên tử nhiệt độ T 1và áp suất p1, nửa đựng khí đơn nguyên tử khác nhiệt độ T2 áp suất p2 Tìm nhiệt độ khí sau tháo vách ngăn Bài Có g khí Heli (coi khí lý tưởng đơn nguyên tử) thực chu trình 1– 2–3–4-1 biểu diễn giản đồ P-T hình Cho P0 = 10 Pa; T0 = 300K a) Tìm thể tích khí trạng thái b) Hãy nói rõ chu trình gồm đẳng trình Vẽ lại chu trình giản đồ P-V giản đồ V-T (cần ghi rõ giá trị số chiều biến đổi chu trình) c) Tính cơng mà khí thực giai đoạn chu trình Bài (3 điểm) Trong xi-lanh thẳng đứng, thành cách nhiệt có hai pit-tông: Pit-tông A nhẹ (trọng lượng không đáng kể), dẫn nhiệt; pit-tông B nặng, cách nhiệt Hai pit-tông đáy xi-lanh tạo thành hai ngăn, ngăn có chiều cao h = 0,5m chứa mol khí lý tưởng đơn nguyên tử Ban đầu hệ thống trạng thái cân nhiệt với nhiệt độ 300K Truyền cho khí ngăn nhiệt lượng Q = 1kJ làm cho nóng lên thật chậm Pittơng A có ma sát với thành bình khơng chuyển động, pit-tông B chuyển động không ma sát với thành bình Khi cân thiết lập, tính: a) Nhiệt độ hệ b) Lực ma sát tác dụng lên pit-tông A Cho biết: Nội mol khí lý tưởng nhiệt độ T tính theo cơng thức: U i RT Trong đó: i số bậc tự (với khí đơn nguyên tử i = 3; khí lưỡng ngun tử i = 5); R = 8,31J/mol.K số chất khí 117 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM Câu (2,5 điểm) Nội dung Gọi x nhiệt độ sau hệ Thành phần hệ phụ thuộc vào giá trị x Giả thiết x < 100 Nhiệt lượng mà 200 kg chì động đặc nhiệt độ 327 C tỏa Q1 1m1 21.200 4200kJ Khi nguội từ nhiệt độ 327 C xuống 100 C tỏa nhiệt lượng Nhiệt lượng tổng cộng tỏa Q toa Nhiệt lượng thu vào để làm nóng chảy 1kg nước đá để 21 kg nước tăng 0 nhiệt độ từ C lên x C Qthu2 m2 c2 m2 x 330 88x(kJ ) Học sinh giải phương trình cân nhiệt, đánh giá giả thiết 12375 25 x 330 88 xx 106 HS đánh giá tượng so sánh giá trị nhiệt lượng tính Giả sử nhiệt độ sau 100 C : + Nhiệt lượng chì tỏa 9875kJ + Nhiệt lượng để 21 kg nước thu 100 C tan chảy 8800kJ + 330kJ = 9130 kJ So sánh để tính nhiệt lượng cịn lại nhiệt độ 100 C Nhiệt lượng 9875kJ – 9130kJ =745kJ Nhiệt làm cho khối lượng nước hóa nhiệt độ 100 C Vậy cuối hệ bao gồm 200kg chì đặc 20,67 kg nước 0,33 kg nước, tất nhiệt độ 100 C Câu (2,0 điểm) Ap dụng phương trình Clapenron-Menđelêep cho hai khí hai bên vách ngăn p V n RT n p V n RT n Tính nội ban đầu hệ chưa tháo vách ngăn : U Tính nội sau tháo vách ngăn hệ có nhiệt độ T 118 Hệ lập Giải ta có nhiệt độ sau Câu (3,0 điểm) 1.(0,5 điểm) Q trình 1–4 có p tỷ lệ thuận với T nên q trình đẳng tích, thể tích trạng thái nhau: V1 = V4 Sử dụng phương trình Clapenron-Mendelêep trạng thái ta có: Thay số: m = 1g; = 4g/mol; R = 8,31 J/(mol.K); T1 = 300K p1 = 2.10 Pa ta được: 2.(1,5 điểm) Từ hình vẽ ta xác định chu trình gồm đẳng trình sau: – đẳng áp; – đẳng nhiệt; – đẳng áp; – đẳng tích Sử dụng phương trình trạng thái ta tính thể tích: Vì vẽ lại chu trình giản đồ p-V (hình 3.) giản đồ V-T (hình 3.) sau: p (105Pa) 3,12 Công mà khí thực giai đoạn:5 A p (V V ) 2.10 (6,24.10 3,12.10 ) 6,24.102 12 A p V ln 23 A34 p3 (V4 V3 ) 105 (3,12.10 12, 48.10 ) 9,36.102 J 119 A41 trình đẳng áp Câu (2,5 điểm) Gọi T0, T nhiệt độ ban đầu sau hệ; p0 áp suất ban đầu hệ; V0 thể tích ban đầu ngăn a) Xét ngăn trên: Khí tăng nhiệt độ đẳng áp từ T0 đến T, thể tích tăng từ V0 đến V, ta có: Khí sinh cơng:  Độ biến thiên nội khí (4 mol): Áp dụng nguyên lý I nhiệt động lực học cho hệ: Từ (*);(**) (***) 6R(T – T0) = Q – 2R(T – T0)  b) Xét ngăn dưới: Khí nóng đẳng tích từ T0 đến T, áp suất tăng từ p0 đến p, ta có: p Lực ma sát tác dụng lên pit-tơng A:  Fms  pV 0 (T T0 ) 2R.(T T ) T0 hh F ms 120 ... cao nhằm bồi dưỡng HSG 31 CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 2.1 Vị trí, vai trò cấu trúc chương ? ?Cơ. .. bày chương: Chương 1: Cơ sở lý luận thực tiễn việc bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT Chương 2: Xây dựng hệ thống tập chương? ? ?Cơ sở nhiệt động lực học? ?? Vật lý 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng. .. thống tập chương ? ?Cơ sở nhiệt động lực học? ?? thuộc chương trình Vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng HS giỏi -Thiết kế tiến trình dạy học chương ? ?Cơ sở nhiệt động lực học? ?? với việc sử dụng hệ thống