XuÊt ph¸t tõ tÇm quan träng cña bµi tËp trong d¹y häc VËt lÝ vµ gióp häc sinh có phương pháp kỹ năng giải bài tập Vật lí, từ đó nắm vững kiến thức để vận dụng vào cuộc sống một cách thiế[r]
(1) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS Th viÖn SKKN cña Quang HiÖu http://quanghieu030778.violet.vn/ Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lí -thcs a- PhÇn më ®Çu I Lý chọn đề tài Trong việc nâng cao chất lượng giáo dục nói chung và chất lượng môn nói riêng Việc cải tiến phương pháp dạy học là nhân tố quan trọng, bên cạnh việc bồi dưỡng kiến thức chuyên môn, việc phát huy tính tích cực học sinh cã ý nghÜa hÕt søc quan träng Bëi v× xÐt cho cïng c«ng viÖc gi¸o dôc ph¶i tiến hành trên sở tự nhận thức, tự hành động, việc khơi dậy phát triển ý thức lực tư duy, bồi dưỡng phương pháp tự học là đường phát triển tối u cña gi¸o dôc Còng nh häc tËp c¸c bé m«n kh¸c, häc VËt lÝ l¹i cµng cần phát triển lực tích cực, lực tư học sinh để không phải biết mà còn phải hiểu để giải thích tượng Vật lí áp dụng kiến thức và kỹ vào các hoạt động sống gia đình và cộng đồng Trong khuôn khổ nhà trường phổ thông, bài tập Vật lí thường là vấn đề không quá phức tạp, có thể giải suy luận lô gíc, tính toán thực nghiệm dựa trên sở quy tắc Vật lí, phương pháp Vật lí đã quy định chương trình học Nhưng bài tập Vật lí lại là khâu quan träng qu¸ tr×nh d¹y vµ häc VËt lÝ Việc giải bài tập Vật lí giúp củng cố đào sâu, mở rộng kiến thức b¶n cña bµi gi¶ng, x©y dùng cñng cè kü n¨ng kü x¶o vËn dông lý thuyÕt vµo thùc tiễn, là biện pháp quý báu để phát triển lực tư học sinh, có tác dụng sâu sắc mặt giáo dục tư tưởng, đạo đức lớn Vì việc giải bài tập Vật lí mục đích cuối cùng không phải tìm đáp số, điều này quan trọng và cần thiết, mục đích chính việc giải là chỗ người làm bài tập hiểu sâu sắc các khái niệm, định luật Vật lí, vận dụng chúng vào vấn đề thực tế sống, lao động Lop8.net (2) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS Qua thực tế giảng dạy Vật lí trường THCS nói chung môn Vật lí 8, nãi riªng, t«i nhËn thÊy häc sinh cßn gÆp rÊt nhiÒu khã kh¨n lóng tóng gi¶i các bài tập Vật lí, điều này ít nhiều ảnh hưởng đến chất lượng dạy và học Vừa qua cùng với đổi phương pháp dạy học chung ngành giáo dục, đồng thời thân tự kiểm tra, tổng kết tình hình dạy học Vật lí, cùng với việc tiếp thu các chuyên đề, thấy tác dụng giáo dưỡng và giáo dục lớn học sinh giải bài tập Vật lí Từ đó vận dụng vào quá trình giảng dạy, tôi thấy có hiệu so với trước đây, chất lượng học sinh nâng cao râ rÖt Xuất phát từ lí trên, tôi định chọn đề tài: “ Hướng dẫn học sinh phương giải bài tập Vật Lý - THCS” nhằm giúp học sinh nắm ®îc kiÕn thøc c¬ b¶n, më réng vµ hiÓu s©u kiÕn thøc Tõ dã n©ng cao ®îc chÊt lượng môn Vật lí và biết vận dụng vào thực tế II Tổng quan vấn đề nghiên cứu Việc dạy học Vật lí trường phổ thông chưa phát huy hÕt vai trß cña bµi tËp VËt lÝ thùc hiÖn c¸c nhiÖm vô d¹y häc D¹y häc sinh giải bài tập Vật lí là công việc khó khăn và đó bộc lộ rõ trình độ người giáo viên việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ học sinh Về vấn đề này đã có nhiều tài liệu tham khảo nhiều tác giả khác dành cho học sinh, hầu hết đáp ứng yêu cầu giúp học sinh rèn luyÖn kÜ n¨ng gi¶i bµi tËp VËt lÝ, cñng cè vµ n©ng cao kiÕn thøc VËt lÝ Song nhìn chung thường ghép với các chủ đề cụ thể XuÊt ph¸t tõ tÇm quan träng cña bµi tËp d¹y häc VËt lÝ vµ gióp häc sinh có phương pháp kỹ giải bài tập Vật lí, từ đó nắm vững kiến thức để vận dụng vào sống cách thiết thực và có hiệu tôi chọn đề tài: “ Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS” III Mục đích nghiên cứu Hình thành cho học sinh cách tổng quan phương pháp giải bài tập Vật lí, từ đó các em có thể vận dụng cách thành thạo và linh hoạt Lop8.net (3) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS viÖc gi¶i c¸c bµi tËp, n©ng cao hiÖu qu¶ cña bµi tËp, gióp c¸c em n¾m v÷ng kiÕn thøc qu¸ tr×nh häc tËp IV đối tượng - phạm vi - thời gian nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp giải bài tập Vật lí Ph¹m vi nghiªn cøu: §Ò tµi ®îc thùc hiÖn víi häc sinh mét sè líp ë khối 8, trường THCS Hoà Thạch - Quốc Oai - Hà Tây Thêi gian thùc hiÖn: N¨m häc 2007 – 2008 V nhiÖm vô nghiªn cøu Nghiên cứu lí luận phương pháp giải bài tập Vật lí Nghiªn cøu lÝ luËn vÒ sö dông bµi tËp vËt lÝ d¹y häc VËt lÝ Nghiên cứu chương trình nội dung kiến thức các bài học Vật lí cÊp THCS Nghiªn cøu qu¸ tr×nh h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn néi dung d¹y häc VËt lÝ ë cÊp THCS Nghiên cứu tình hình dạy và học Vật lí Đặc biệt quan tâm đến hoạt động sử dụng bài tập Vật lí VI phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lí luận Cụ thể là nghiên cứu các vấn đề: - C¸c tµi liÖu liªn quan tíi viÖc sö dông bµi tËp d¹y häc VËt lÝ - LÝ luËn vÒ sö dông bµi tËp VËt lÝ d¹y häc - Các tài liệu nói phương pháp giải bài tập Vật lí Phương pháp điều tra sư phạm - §iÒu tra trùc tiÕp b»ng c¸ch dù giê pháng vÊn - §iÒu tra gi¸n tiÕp b»ng c¸ch sö dông phiÕu ®iÒu tra Phương pháp thực nghiệm sư phạm - áp dụng đề tài vào dạy học thực tế từ đó thu thập thông tin để điều chØnh cho phï hîp Lop8.net (4) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS B- nội dung đề tài chương I sở lí luận I mục đích hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lí Bài tập Vật lí giúp cho học sinh ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức Trong giai đoạn xây dựng kiến thức học sinh đã nắm cái chung các khái quát các khái niệm, định luật và là các khái niệm trìu tượng Trong các bài tập học sinh phải vận dụng kiến thức khái quát, trìu tượng đó vào trường hợp cụ thể đa dạng, nhờ mà học sinh nắm nh÷ng biÓu hiÖn rÊt cô thÓ cña chóng thùc tÕ vµ ph¹m vi øng dông cña chóng Ngoµi nh÷ng øng dông quan träng kü thuËt bµi tËp VËt lÝ gióp cho häc sinh thÊy ®îc nh÷ng øng dông mu«n h×nh mu«n vÎ thùc tiÔn cña c¸c kiến thức đã học Còn khái niệm, định luật Vật lí thì đơn giản biểu chúng tự nhiên thì phức tạp Do đó bài tập vật lí giúp luyện tập cho học sinh phân tích để nhận biết trường hợp phức tạp đó Bài tập vật lí là phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải bài tập vật lí học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có phải sử dụng tổng hợp các kiến thức nhiều chương nhiều phần chương trình Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn đến kiến thức Nhiều bài tập sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến suy nghĩ tượng xây dựng khái niệm để giải thích tượng bài tập phát 3.Gi¶i bµi tËp vËt lý rÌn luyÖn kü n¨ng, kü x¶o, vËn dông lý thuyÕt vµo thùc tiÔn, rÌn luyÖn thãi quen vËn dông kiÕn thøc kh¸i qu¸t Lop8.net (5) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS Bài tập vật lý là phương tiện quý báu để rèn luyện kỹ n¨ng, kü x¶o vËn dông lý thuyÕt vµo thùc tiÔn, rÌn luyÖn thãi quen vËn dông kiÕn thức khái quát đã thu nhận để giải các vấn đề thực tiễn Gi¶i bµi tËp lµ mét nh÷ng h×nh thøc lµm viÖc tù lùc cao cña häc sinh Trong lµm bµi tËp ph¶i tù m×nh ph©n tÝch c¸c ®iÒu kiÖn cña ®Çu bµi, tù x©y dùng nh÷ng lËp luËn, kiÓm tra vµ phª ph¸n nh÷ng kÕt luËn mµ häc sinh rót ®îc nªn tõ cña häc sinh ®îc ph¸t triÓn n¨ng lùc lµm viÖc tù lùc n©ng cao, tÝnh kiªn tr× ®îc ph¸t triÓn Gi¶i bµi tËp gãp phÇn lµm ph¸t triÓn t s¸ng t¹o cña häc sinh Cã nhiÒu bµi tËp vËt lý kh«ng chØ dõng l¹i ph¹m vi vËn dông nh÷ng kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư sáng tạo Đặc biệt là bài tập giải thích tượng, bài tập thí nghiệm Giải bài tập vật lý là phương tiện để kiểm tra mức độ nắm vững kiÕn thøc cña häc sinh Tuỳ theo cách bài tập ta có thể phân loại các mức độ nắm vững kiến thức học sinh giúp việc đánh giá chất lượng học sinh chính xác II.Ph©n lo¹i bµi tËp vËt lý Sơ đồ phân loại bài tập vật lí Phân loại theo phương tiện giải : Lop8.net (6) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS Bµi tËp vËt lÝ Bµi tËp gi¶i thÝch tượng Bµi tËp dù ®o¸n hiÖn tượng Bµi tËp định tính Bµi tËp định lượng Bµi tËp thÝ nghiÖm Bµi tËp đồ thị Bµi tËp thÝ nghiÖm Phân loại theo mức độ Bµi tËp vËt lÝ Bài tập tập dượt Bµi tËp tæng hîp Lop8.net Bµi tËp s¸ng t¹o (7) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS chương II các giải pháp thực kh¶o s¸t thùc tÕ tổ chức chuyên đề Hướng dẫn học sinh học tập vật lí nhà kiểm tra Đánh giá chất lượng I kh¶o s¸t thùc tÕ Thực trạng trước thực đề tài Trước thực đề tài qua giảng dạy trường THCS Hoà Thạch, qua tìm hiểu và trao đổi với đồng nghiệp tôi nhận thấy: - §a sè häc sinh ham mª häc bé m«n VËt lÝ, nhng lµm c¸c bµi tËp vËt lí các em thường lúng túng việc định hướng giải, có thể nói các em cha biÕt c¸ch gi¶i còng nh tr×nh bµy lêi gi¶i Theo t«i, thùc tr¹ng nªu trªn cã thÓ mét sè nguyªn nh©n sau: + Học sinh chưa có phương pháp tổng quan để giải bài tập Vật lí + Học sinh chưa biết vận dụng các kiến thức, định luật Vật lí + Nội dung cấu trúc chương trình sách giáo khoa không dành thời lượng cho việc hướng dẫn học sinh giải bài tập hay luyện tập ( đặc biệt Lop8.net (8) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS là chương trình vật lí các lớp: 6, 7, 8), dẫn đến học sinh không có điều kiện bổ sung, më réng vµ n©ng cao kiÕn thøc còng nh rÌn kü n¨ng gi¶i bµi tËp VËt lÝ Số liệu điều tra trước thực đề tài Trước thực đề tài tôi đã tiến hành kiểm tra và khảo sát học sinh các lớp: 9A, 8E trường THCS Hoà Thạch số bài tập tương ứng với mức độ nội dung kiến thức khối lớp Kết thu sau: Líp SÜ sè 9A 8E Giái Kh¸ TB YÕu - KÐm SL % SL % SL % SL % 39 0 20,5 20 51,3 11 28,2 41 0 14,6 21 51,2 14 34,2 III.Tæ CHøC CHUY£N §Ò Ngoài việc nắm vững kiến thức, để có kỹ tốt việc giải bài tập Vật lí đòi hỏi học sinh phải nắm vững phương pháp giải cách trình bày lêi gi¶i, ph¶i cã kü n¨ng ph©n lo¹i ®îc c¸c d¹ng bµi tËp Vì để giúp học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập vật lí, năm học này tôi đã kết hợp với tổ chuyên môn tổ chức cho học sinh học chuyên đề “Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS” Trong chuyên đề này tôi chia thành nội dung, hướng dẫn học sinh: Tr×nh tù gi¶i mét bµi tËp vËt lÝ Hai phương pháp suy luận để giải các bài tập vật lí áp dụng phương pháp giải bài tập vật lí vào số bài tập Tr×nh tù gi¶i mét bµi tËp vËt lÝ - Phương pháp giải bài tập Vật lí phụ thuộc nhiều yếu tố: mục đích yêu cầu bài tập, nội dung bài tập, trình độ các em, v.v Tuy nhiên c¸ch gi¶i phÇn lín c¸c bµi tËp VËt lÝ còng cã nh÷ng diÓm chung - Thông thường giải bài tập vật lí cần thực theo trình tự sau ®©y: 10 Lop8.net (9) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS 1.1.HiÓu kü ®Çu bµi - §äc kü dÇu bµi: bµi tËp nãi g×? c¸i g× lµ d÷ kiÖn? c¸i g× ph¶i t×m? -Tóm tắt đầu bài cách dùng các ký hiệu chữ đã qui ước để viết các kiện và ẩn số, đổi đơn vị các kiện cho thống nhất(nếu cần thiết ) - Vẽ hình , bài tập có liên quan đến hìng vẽ cần phải vẽ hình để diễn đạt đề bài Cố gắng vẽ dúng tỉ lệ xích càng tốt Trên hình vẽ cần ghi rõ d÷ kiÖn vµ c¸i cÇn t×m 1.2 Ph©n tÝch néi dung bµi tËp, lËp kÕ ho¹ch gi¶i - Tìm liên hệ cái chưa biết (ẩn) và cái đẵ biết (dữ kiÖn) - NÕu cha t×m ®îc trùc tiÕp c¸c mèi liªn hÖ Êy th× cã thÓ ph¶i xÐt mét sè bài tập phụ để gián tiếp tìm mối liên hệ - Ph¶i x©y dùng ®îc mét dù kiÕn vÒ kÕ ho¹ch gi¶i 1.3 Thùc hiÖn kÕ ho¹ch gi¶i - Tôn trọng trình tự phải theo để thực các chi tiết dự kiến, là gÆp mét bµi tËp phøc t¹p - Thực cách cẩn thận các phép tính số học, đại số hình học Nên hướng dẫn học sinh làm quen dần với cách giải chữ và thay giá trị số các đại lượng biểu thức cuối cùng - Khi tính toán số, phải chú ý đảm bảo trị số kết cã ý nghÜa 1.4 Kiểm tra đánh giá kết - Kiểm tra lại trị số kết quả: Có đúng không? Vì sao? Có phù hợp với thùc tÕ kh«ng? - KiÓm tra l¹i c¸c phÐp tÝnh: cã thÓ dïng c¸c phÐp tÝnh nhÈm vµ dïng c¸ch làm tròn số để tính cho nhanh cần xét độ lớn kết phép tính - Nếu có điều kiện, nên phân tích, tìm cách giải khác, đến cùng kết đó Kiểm tra xem còn đường nào ngắn không 2.Hai phương pháp suy luận để giải các bài tập vật lí 11 Lop8.net (10) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS Xét tính chất thao tác tư duy, giải các bài tập vật lí, người ta thường dùng phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp 2.1 Giải bài tập phương pháp phân tích - Theo phương pháp này, xuất phát điểm suy luận đại lượng cần tìm Người giải phải tìm xem đại lượng chưa biết này có liên quan với đại lượng Vật lí nào khác và biết liên hệ này thì biểu diễn nó thành công thức tương ứng Nếu vế công thức là đại lượng cần tìm còn vế gồm liệu bài tập thì công thức cho đáp số bài tập Nếu công thức còn đại lượng khác chưa biết thì đại lượng đó, cần tìm biểu thức liên hệ với nó với các đại lượng Vật lí khác; làm nào biểu diễn hoàn toàn đại lượng cần tìm đại lượng đã biết thì bài toán đã giải xong Như có thể nói theo phương pháp này, ta phân tích bài tập phức tạp thành bài tập đơn giản dựa vào quy tắc tìm lời giải mà giải các bài tập đơn giản này Từ đó tìm dần lời giải các bµi tËp phøc t¹p nãi trªn Thí dụ ta hãy dùng phương pháp phân tích để giải bài tập sau: §Ò bµi: “ Người ta dùng loại dây hợp kim đồng có tiết diện 10 mm2 và có điện trở suất là 0,4.10-4 m để làm lò sưởi điện sưởi ấm gian phòng Hỏi cần phải lấy chiều dài dây dẫn này là bao nhiêu để trì nhiệt độ phòng luôn luôn không đổi gian phòng này bị nhiệt lượng 970 000J qua các cửa sổ và các tường Biết nguồn điện cung cấp cho lò sưởi có điện áp là 220V” Hướng dẫn giải: - Đại lượng cần tìm đây là chiều dài dây hợp kim Ta tìm mối liên hệ chiều dài dây dẫn với các đại lượng khác bài - Ta biết muốn nhiệt độ phòng luôn luôn không đổi thì nhiệt lượng lò sưởi cung cấp phải nhiệt lượng mà phòng Nhiệt 12 Lop8.net (11) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS lượng lò sưởi cung cấp tương đương với điện mà lò sưởi tiêu thụ Điện lại phụ thuộc điện trở dây hợp kim đồng Điện trở này lại chiều dài dây qui định a NÕu gäi chiÒu dµi cña d©y lµ l, ®iÖn trë cña d©y lµ R, ®iÖn trë suÊt cña nã lµ vµ tiÕt diÖn cña nã lµ S, th× chiÒu dµi cña d©y dÉn liªn hÖ víi ®iÖn trë cña nã b»ng c«ng thøc: R = Do dã: l l S R.S (1) b Trong biểu thức chiều dài có đại lượng chưa biết đó là điện trở R dây Điện trở này đo tỉ số hiệu điện U với cường độ dòng ®iÖn I qua d©y: U I R (2) c Đại lượng chưa biết là cường độ dòng điện I thì liên hệ với các đại lượng khác định luật Ôm và công thức biểu diễn lượng A dòng điện toả Ta đã dùng định luật Ôm (2) Vậy mối liên hệ I và A lµ: A = I.U.t đó t là thời gian dòng điện chạy qua dây; từ đó suy ra: I A U t (3) d Trong công thức trên, điện tính Jun Điện này tương đương với nhiệt lượng Q mà dòng điện cung cấp (và với nhiệt lượng mà gian phßng mÊt ®i) thêi gian t theo biÓu thøc: Q =A (4) vế phải biểu thức (4), tất các đại lượng đã biết Bây cần thay biểu thức sau vào biểu thức trước và dần từ biểu thức cuối lên biÓu thøc ®Çu: 13 Lop8.net (12) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS - Thay (4) vµo (3) ®îc: I Q U t (3)’ - Thay (3)’ vµo (2) ®îc: R U t Q (2)’ - Thay (2)’ vµo (1) ®îc l U t.S Q. (1)’ -Thay các đại lượng trên các trị số chúng vào (1)’ +Víi:U = 220 V t = 1h = 3600s S = 10 mm2 = 10.10-4 m2 Q = 970 000 J = 0,4.10-4 m + Ta ®îc: 2202.3600.1,5.104 l 220(m) 2970000.0, 4.104 - Vậy chiều dài dây hợp kim đồng là 220m 2.2 Giải bài tập phương pháp tổng hợp Theo phương pháp này, suy luận không các đại lượng cần tìm mà các đại lượng đã biết có nêu bài Dùng công thức liên hệ các đại lượng này với các đại lượng chưa biết, ta dần đến công thức cuối cùng đó có đại lượng chưa biết là đại lượng cần tìm Theo phương pháp tổng hợp, bài tập nêu ví dụ trên có thể giải sau: a Muốn nhiệt độ phòng luôn luôn không đổi thì nhiệt lượng dòng điện qua lò sưởi toả thời gian t nào đó (ở đây là 1giờ) phải nhiệt lượng Q mà gian phòng thời gian đó Theo định luật Jun - Len xơ thì Q = I2.R.t (1) đó R là điện trở dây dẫn lò sưởi, I là cường độ dòng điện qua lò sưởi 14 Lop8.net (13) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS b Theo định luật Ôm, ta có: I U R (2) c Nhưng điện trở dây dẫn lại phụ thuộc kích thước và chất R d©y dÉn theo c«ng thøc: l S (3) đó là điện trở suất, l là chiều dài dây dẫn, S là tiết diện dây dẫn d Thay c¸c biÓu thøc (2) vµ (3) vµo biÓu thøc (1), ta ®îc: Q U t l S U t.S l Q. - Từ đó rút ra: (4) (1)’ - Thay các đại lượng trên trị số chúng, ta được: l 2202.3600.1,5.104 220(m) 2970000.0, 4.104 - Vậy chiều dài dây hợp kim đồng là 220m Như dùng phương pháp tổng hợp, ta tìm chiều dài dây lò sưởi dùng phương pháp phân tích Nhìn chung, giải bài toán vật lí nào ta phải dùng hai phương pháp: phân tích và tổng hợp Phép giải bắt đầu cách phân tích các điều kiện bài tập để hiểu đề bài Phải có tổng hợp kèm theo để kiểm tra lại mức độ đúng đắn phân tích các điều kiện Muốn lËp ®îc kÕ ho¹ch gi¶i, ph¶i ®i s©u vµo ph©n tÝch néi dung vËt lÝ cña bµi tËp Tổng hợp kiện đã cho với quy luật vật lí đã biết, ta xây dùng ®îc lêi gi¶i vµ kÕt qu¶ cuèi cïng Như ta có thể nói là quá trình giải bài tập vật lí ta đã dùng phương pháp phân tích - tổng hợp IV.áp dụng phương pháp giải bài tập vật lí vào số bài tập 1.Bµi to¸n1 15 Lop8.net (14) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS 2.Bµi to¸n Bỏ cầu đồng thau khối lượng kg nung nóng đến 100o C vào thùng sắt có khối lượng 500g đựng 2kg nước 20o C Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường Tìm nhiệt độ cuối cùng nước Biết nhiệt dung riêng đồng thau, sắt, nước là: c1= 380 J/kg.K; c2=460 J/kg.K; c3= 4200 J/kg.K Hướng dẫn giải: * Tìm hiểu các điều kiện đã cho bài - Tãm t¾t: m1 = kg - Khối lượng cầu đồng thau, c1 = 380 J/kg.K thùng sắt và nước t1 = 100o C - Nhiệt độ ban đầu cầu đồng m2 = 500g = 0,5 kg thau, thùng sắt và nước c2 = 460 J/kg.K - NhiÖt dung riªng cña chÊt cÊu t¹o t2 = 20o C nªn c¸c vËt m3 = 2kg c3 = 4200 J/kg.K t3 = t2 t? * Ph©n tÝch bµi to¸n - Đây là bài toán trao đổi nhiệt hệ vật (gồm vật) Điều quan trọng phải hiểu bài toán yêu cầu tìm nhiệt độ cuối cùng nước, là nhiệt độ chung hệ kết thúc quá trình trao đổi nhiệt Để giải bài toán này cần áp dụng phương trình cân nhiệt: Qto¶ =Qthu vµo - Do phải xác định vật nào là vật toả nhiệt, vật nào là vật thu nhiệt, viết công thức tính nhiệt lượng toả vào hay thu vào c¸c vËt: Q = mc t 16 Lop8.net (15) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS -Với lưu ý bài toán này nhiệt độ ban đầu hai vật thu nhiệt ( thùng sắt và nước) là nhau( t2 = t3) - Trên sở phương trình cân nhiệt vừa lập kết hợp với kiện đã cho bài toán để suy đại lượng cần tìm (t) *Bµi gi¶i - Nhiệt lượng cầu đồng thau toả hạ nhiệt độ từ 100o C đến to C (nhiệt độ có cân nhiệt) là: Q1 = m1.c1(t1 – t) - Nhiệt lượng mà thùng sắt (Q2) và nước (Q3) thu vào để tăng nhiệt độ từ 20o C đến to C là: Q2 = m2.c2(t – t2) (1) Q3 = m3.c3(t –t2) (2) - áp dụng phương trình cân nhiệt ta có: Q1 = Q2 + Q3 (3) tõ (1),(2) vµ (3) m1.c1(t1 – t) = m2.c2(t –t2) + m3.c3(t –t2) t ( m1c1 + m2c2 + m3c3 ) = m1c1t1 + ( m2c2 + m3c3 ) t2 t= m1c1t1 (m2 c2 m3 c3 )t2 m1c1 m2 c2 m3 c3 - Thay các đạt lượng trên trị số chúng ta được: t= 1.380 (0,5.460 2.4200).20 19, 2(o C ) 1.380 0,5.460 2.4200 - Vậy nhiệt độ cuối cùng nước là 19,2 oC 3.Bµi to¸n Mét Êm ®iÖn cã hai ®iÖn trë: R1 = vµ R2 = NÕu bÕp chØ dïng mét điện trở R1 thì đun sôi ấm nước 10 phút Tính thời gian cần thiết để đun sôi ấm nước trên khi: a ChØ dïng R1 b Dïng R1 nèi tiÕp R2 c Dïng R1 song song R2 (Biết không có nhiệt môi trường và mạng điện có hiệu điện không đổi) 17 Lop8.net (16) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS Hướng dẫn giải: * Tìm hiểu các điều kiện đã cho bài - Cho biÕt gi¸ trÞ cña hai ®iÖn trë - Thời gian đun sôi nước dùng điện trở R1 - Tãm t¾t: R1 = ; R2 = t1 = 10 phót t2 ? t3 ? R1nt R2 t4 ? R1//R2 * Ph©n tÝch bµi to¸n -Bài toán này xuất phát từ định luật Jun-len xơ với biểu thức: Q =I2.R.t (1) đó nhiệt lượng mà nước thu vào nhiệt lượng các điện trở toả - Theo ®iÒu kiÖn ®Çu bµi th× nÕu sö dông biÓu thøc (1) định luật Jun- len x¬, th× viÖc gi¶i bµi to¸n rÊt phøc t¹p hoÆc kh«ng thùc hiÖn ®îc VËy ë bµi toán này mối liên hệ các đại lượng để tìm cấu trúc công thức quan trọng, đóng vai trò định đến thành công - Như ta đã biết từ công thức (1) Ta có thể viết số biểu thức tương đương trên sở mối liên hệ số đại lượng công thức với các đại lượng khác, để việc tính toán không làm bài toán phức tạp ThËt vËy: v× U = I.R nªn (1) Q = U.I.t (2) U2 nªn (2) Q = t R (3) U mặt khác theo định luật Ôm: I = R - Từ đây nên chọn công thức nào để giải bài toán, điều này đòi hỏi nhanh nh¹y, suy diÔn cao Nếu chọn (2) thì còn đại lượng I chưa biết, đó chọn công thức (3) - Cần biểu diễn các đại lượng cần tính + Giá trị điện trở ấm trường hợp: 1/ R = R1 18 Lop8.net (17) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS 2/ R = R2 3/ R = R1 + R2 4/ R R 1 hay R = R R1 R2 R1 R2 -Với chú ý nhiệt lượng mà dây điện trở ấm toả trường hîp lµ nh - Hiệu điện các trường hợp là không đổi * Bµi gi¶i - Gọi thời gian đun sôi nước trường hợp là: t1, t2, t3, t4 - Do không có nhiệt môi trường nên nhiệt lượng cần để đun sôi nước nhiệt lượng mà dây điện trở ấm toả U2 t Q= R - ¸p dông c«ng thøc: (Theo c«ng thøc (3) ) cho các trường hợp ta có: a ChØ dïng d©y R1: Q1 = U2 t1 R1 (1) ChØ dïng d©y R2: Q2 = U2 t2 R2 (2) U2 U2 t1 = t2 R1 R2 t2 tõ (1) vµ (2) b Khi dïng R1 nèi tiÕp R2: tõ (1) vµ (3) R2 t1 10 15( ph) R1 Q3 = U2 t3 R1 R2 U2 U2 t1 = t3 R1 R1 R2 t3 (3) R1 R2 46 t1 10 25( ph) R1 b Khi dïng R1 song song R2: 1 Q4 = U t R1 R2 19 Lop8.net (4) (18) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS 1 t4 t1 t2 t4 tõ (1), (2) vµ (4) t1 t2 10.15 6( ph) t1 t2 10 15 v Hướng dẫn học sinh học tập vật lí nhà Qua thực tế giảng dạy Vật lí trường THCS, tôi nhận thấy với cấu trúc chương trình Vật lí THCS là hầu hết không có có ít các tiết bài tập, thêm thời lượng tiết học trên lớp có hạn, học sinh chủ yếu tiếp thu kiến thức lí thuyết cách giải các bài tập đơn giản và số tiết học có tiếtsoo tuần các khối lớp 6, 7, và tiết / tuần lớp Như không có đủ lượng thời gian để giáo viên mở rộng và nâng cao kiến thức rèn luyện kỹ giải bài tập cho học sinh Do đó bên cạnh việc tổ chức các chuyên đề thì biện pháp tốt để rèn luyện kỹ giải bài tập cho học sinh để học sinh có thể thường xuyên luyện giải nhiÒu d¹ng bµi tËp kh¸c nhau, còng nh tiÕp xóc víi c¸c d¹ng bµi tËp cã tÝnh chất mở rộng và nâng cao, để từ đó học sinh có thể vận dụng cách linh hoạt các cách giải dạng bài tập đó là : “Hướng dẫn học sinh học tập vật lí nhµ.” ViÖc häc sinh tù häc ë nhµ cã mét ý nghÜa lín lao vÒ mÆt gi¸o dôc vµ gi¸o dưỡng Nếu việc học nhà học sinh tổ chức tốt giúp các em rèn luyÖn thãi quen lµm viÖc tù lùc, gióp c¸c em n¾m v÷ng tri thøc, cã kü n¨ng, kü xảo Ngược lại việc học tập nhà học sinh không quan tâm tốt làm cho các em quen thói cẩu thả, thái độ tắc trách việc thực nhiệm vụ mình dẫn đến nhiều thói quen xấulàm cản trở đến việc học tập Công việc học tập học sinh nhà có đặc điểm riêng sau: + Tiến hành thời gian ngắn, không có hướng dẫn trực tiếp giáo viên, mặc dù là công việc chính giáo viên giao cho học sinh phải tự m×nh hoµn thµnh, tù kiÓm tra c«ng viÖc m×nh lµm 20 Lop8.net (19) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS + C«ng viÖc nµy ®îc thùc hiÖn tuÇn tù theo høng thó, nhu cÇu vµ n¨ng lùc cña häc sinh + DÔ bÞ chi phèi bëi ngo¹i c¶nh kh¸c Cã thÓ coi qu¸ tr×nh häc tËp cña häc sinh ë nhµ bao gåm c¸c giai ®o¹n : trước hết phải nhớ lại điều đã học lớp sau đó rèn luyện sáng tạo Mỗi giai ®o¹n cã mét néi dung c«ng viÖc cô thÓ ViÖc häc tËp cña häc sinh ë nhµ phô thuéc phÇn lín vµo viÖc d¹y häc trªn líp cña gi¸o viªn V× vËy gi¸o viªn cÇn ph¶i c¨n cø vµo t×nh h×nh tiÕp thu kiÕn thøc cña häc sinh mµ giao cho c¸c em nh÷ng c«ng viÖc cã tÝnh chÊt bæ sung phục hồi tài liệu đã học : nghiên cứu sách giáo khoa, vẽ hình … Trong dạy vần đề nào đó cần suy nghĩ việc giao cho học sinh các bài tập nhà Chính việc giao bài làm cách có hệ thống đảm bảo cho việc học tập học sinh có quy luật chặt chẽ, nhờ đó mà học sinh có thể tự lực giải các bài tập kể bài tập khó, vì đã có chuẩn bị các bài tập dÔ ViÖc häc sinh hoµn thµnh tèt c¸c bµi tËp ë nhµ kh«ng nh÷ng chØ gióp c¸c em nắm vững tri thức đã học rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cần thiết, mà còn gióp c¸c em chuÈn bÞ tèt nhÊt cho viÖc tiÕp thu kiÕn thøc míi V× thÕ bªn c¹nh bài làm phục hồi, luyện tập và sáng tạo trên sở kiến thức đã học cần ph¶i giao cho häc sinh nh÷ng bµi lµm mang nh÷ng yÕu tè chuÈn bÞ cho viÖc tiÕp thu chi thức Có đảm bảo việc tiếp thu cách tích cực, tự lực tri thức Ta cã thÓ giao bµi tËp vÒ nhµ cho häc sinh b»ng nhiÒu h×nh thøc : + Giao bµi tËp thêi gian truy bµi ®Çu giê + Giao bµi tËp sau tiÕt häc + Giao bµi tËp theo hÖ thèng bµi tËp SGK, SBT, s¸ch tham kh¶o … + Giao bài tập theo dạng, theo chuyên đề Một biện pháp quan trọng để đảm bảo công tác hướng dẫn học nhà có kết là cần có biện pháp kiểm tra, động viên, khích lệ kịp thời và phï hîp : + KiÓm tra vë ghi, vë bµi tËp 21 Lop8.net (20) Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS + Cho ®iÓm khuyÕn khÝch nh÷ng häc sinh cã nhiÒu cè g¾ng hoÆc chuyÓn biÕn häc tËp, VI KÕt qu¶ thùc hiÖn Từ việc hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lý nêu trên, năm học 2007 – 2008 tôi thấy đa số học sinh đã vận dụng các linh ho¹t vµo viÖc gi¶i bµi tËp, häc sinh cã kh¶ n¨ng t tèt h¬n, cã kü n¨ng vËn dông kiÕn thøc vµo gi¶i bµi tËp tèt h¬n, linh ho¹t h¬n Cụ thể thông qua khảo sát chất lượng học sinh sau “Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài toán Vật lý - THCS” tôi thu kết sau: Kết so sánh đối chứng * Kết khảo sát trước thực đề tài Líp Giái SÜ sè Kh¸ TB YÕu - KÐm SL % SL % SL % SL % 9A 39 0 20,5 20 51,3 11 28,2 8E 41 0 14,6 21 51,2 14 34,2 * Kết khảo sát sau thực đề tài Líp SÜ sè 9A 8E Giái Kh¸ TB YÕu SL % SL % SL % SL % 39 15,4 15 38,5 14 35,8 10,3 41 12,2 18 43,9 13 31,7 12,2 Qua so sánh đối chứng kết tôi thấy tỉ lệ điểm: Khá, Giỏi tăng, điểm yÕu gi¶m cô thÓ lµ: - §èi víi líp 9: Giái t¨ng 15,4% ; Kh¸ t¨ng 18,0% ; YÕu gi¶m 17,9% - §èi víi líp 8: Giái t¨ng 12,2% ; Kh¸ t¨ng 29,3% ; YÕu gi¶m 22,0% 22 Lop8.net (21)