Xây dựng và sử dụng bài tập định tính gắn với thực tế trong dạy học phần nhiệt học vật lí 10

13 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ MAI XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH GẮN VỚI THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ MAI XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH GẮN VỚI THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN VẬT LÍ Mã số: 814.01.11 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Huy Sinh HÀ NỘI - 2018 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu trường Đại học Giáo dục Đại học Quốc Gia Hà Nội, tơi hồn thành đề tài nghiên cứu "Xây dựng sử dụng tập định tính gắn với thực tế dạy học phần Nhiệt học Vật lí 10" Để có kết này, nhận ủng hộ, giúp đỡ quý báu thầy giáo, cô giáo, cán phụ trách, bạn bè, đồng nghiệp người thân Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo Ban giám hiệu Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội tồn thể thầy giáo, giáo tham gia giảng dạy giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi q trình học tập nghiên cứu đề tài Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Huy Sinh, người thầy đáng kính tận tình bảo hướng dẫn tơi thời gian nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu tập thể giáo viên học sinh Trường trung học phổ thông Phạm Ngũ Lão - Thủy Nguyên - Hải Phịng tạo điều kiện giúp đỡ tơi thời gian thực nghiệm sư phạm Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ tạo điều kiện tốt để học tập hoàn thành luận văn Dù cố gắng luận văn khơng thể tránh khỏi điều thiếu sót, tơi mong nhận góp ý q thầy giáo, cô giáo bạn Hà Nội, tháng 11 năm 2018 Tác giả Nguyễn Thị Mai i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ BTĐT: Bài tập định tính ĐC Đối chứng GV Giáo Viên HS Học sinh TN Thực nghiệm ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH GẮN VỚI THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Lí luận tập định tính dạy học vật lí 1.1.1 Khái niệm tập định tính 1.1.2 Phân loại tập định tính 1.1.3 Những biểu tập định tính 1.1.4 Một số phương pháp giải tập định tính 10 1.1.5 Quy trình giải tập định tính dạy học vật lí 11 1.1.6 Chức vai trị tập định tính dạy học vật lí 14 1.2 Nguyên tắc, qui trình xây dựng sử dụng tập định tính dạy học vật lí 15 1.2.1 Một số yêu cầu xây dựng tập định tính dạy học vật lí 15 1.2.2 Những nguyên tắc xây dựng tập định tính iii dạy học vật lí 16 1.2.3 Qui trình xây dựng tập định tính dạy học vật lí 16 1.2.4 Sử dụng tập định tính dạy học vật lí 17 1.3 Tìm hiểu thực trạng hoạt động dạy học tập định tính trường THPT Phạm Ngũ Lão - Thủy Nguyên - Hải Phòng 20 1.3.1 Đối tượng phương pháp điều tra 20 1.3.2 Kết điều tra nhận xét 20 1.4 Sự cần thiết phải xây dựng hệ thống tập định tính gắn với thực tế dạy học vật lí 22 1.5 Mối quan hệ dạy tập định tính gắn với thực tế việc tạo hứng thú học mơn Vật lí cho học sinh 23 1.6 Các nguyên tắc cần thực xây dựng giảng dạy tập định tính gắn với thực tế nhằm tạo hứng thú học mơn Vật lí cho học sinh 24 Tiểu kết chương 25 Chương XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH GẮN VỚI THỰC TẾ TRONG PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ 10 26 2.1 Tóm tắt nội dung dạy học phần Nhiệt học Vật lí 10 26 2.1.1 Cấu trúc logic vị trí phần Nhiệt học Vật lí 10 26 2.1.2 Những kiến thức phần Nhiệt học Vật lí 10 27 2.2 Xây dựng hệ thống tập định tính gắn với thực tế dạy học phần Nhiệt học Vật lí 10 nhằm tạo hứng thú học mơn Vật lí cho học sinh 32 2.2.1 Bài tập định tính 32 2.2.2 Bài tập định tính nâng cao 38 2.2.3 Bài tập định tính sáng tạo 46 2.3 Thiết kế kịch dạy học có sử dụng tập định tính hệ thống tập định tính xây dựng 51 2.3.1 Sử dụng tập định tính tiết học hình thành kiến thức 51 2.3.2 Sử dụng tập định tính tiết giải tập vật lí 60 2.3.3 Sử dụng tập định tính hoạt động ngoại khóa vật lí 65 iv Tiểu kết chương 70 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 71 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 71 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 71 3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 71 3.4 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm 71 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 72 3.5.1 Đánh giá định tính 72 3.5.2 Đánh giá định lượng 72 Tiểu kết chương 79 KẾT LUẬN VÀ KHUYỄN NGHỊ 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ Sơ đồ 1.1 Mức độ nhận thức theo thang Bloom phân loại BTĐT Sơ đồ 1.2 Phân loại BTĐT mức độ ứng dụng Sơ đồ 1.3 Chức tập định tính dạy học vật lí 14 Sơ đồ 2.1 Cấu trúc logic phần Nhiệt học Vật lí 10 26 Sơ đồ 2.2 Kiến thức chương "Chất khí" 27 Sơ đồ 2.3 Kiến thức chương "Cơ sở nhiệt động lực học" 28 Sơ đồ 2.4 Chất rắn biến dạng vật rắn 29 Sơ đồ 2.5 Chất lỏng tượng bề mặt chất lỏng 30 Sơ đồ 2.6 Độ ẩm khơng khí 30 Sơ đồ 2.7 Sự chuyển thể chất 31 Bảng 1.1 Sử dụng BTĐT để nêu vấn đề 18 Bảng 1.2 Kết điều tra thực trạng hoạt động dạy BTĐT GV 21 Bảng 1.3 Kết điều tra hứng thú học BTĐT mơn Vật lí HS 22 Bảng 3.1 Điểm kiểm tra lớp TN lớp ĐC 74 Bảng 3.2 Kết xử lí để tính tham số phương trình (3.3) 75 Bảng 3.3 Tổng hợp tham số 75 Bảng 3.4 Phân phối tần số, tần suất tần suất luỹ tích hội tụ lùi 76 Biểu đồ 3.1 Tần suất lũy tích hội tụ lùi lớp TN lớp ĐC 76 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Dấu chân cát Hình 2.1 Giác 32 Hình 2.2 Cấu trúc tinh thể than chì 34 Hình 2.3 Giọt nước khoai 35 Hình 2.4 Tháp Eiffel 35 Hình 2.5 Đường ống dẫn khí nóng 35 Hình 2.6 38 Hình 2.7 38 Hình 2.8 Đèn dầu 39 Hình 2.9 Nồi áp suất 40 Hình 2.10 Trượt băng 41 Hình 2.11 Ngỗng nước 42 Hình 2.12 Bóng thám không 42 Hình 2.13 Các giọt nước sen 42 Hình 2.14 Sương muối 43 Hình 2.15 43 Hình 2.16 Tơn lợp 44 Hình 2.17 Chiếc phễu 44 Hình 2.18 Đèn kéo quân 44 Hình 2.19 45 Hình 2.20 45 Hình 2.21 45 Hình 2.22 46 Hình 3.1 Tiết học "Sự nở nhiệt vật rắn" 78 Hình 3.2 Tiết học "Bài tập tượng bề mặt chất lỏng" 78 Hình 3.3 Tiết hoạt động ngoại khóa "Vật lí sống" 78 Hình 3.4 Tiết kiểm tra sau thực nghiệm sư phạm 78 vii MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Khát vọng vươn tới giáo dục đại, nhằm cung cấp nguồn nhân lực chất lượng cao cho cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước thúc người Việt nhiều thập kỷ qua Gần nhất, Bộ Giáo dục Đào tạo ban hành công văn số 3718/BGDĐT-GDTrH ngày 15/8/2017 việc hướng dẫn thực nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2017 - 2018, có nhấn mạnh "các tổ/nhóm chun mơn, giáo viên, chủ động rà sốt chương trình, tinh giảm nội dung dạy học phù hợp với chuẩn kiến thức, kĩ thái độ chương trình mơn học; khuyến khích giáo viên thiết kế lại tiết học sách giáo khoa thành học theo chủ đề (trong môn học liên môn) để tổ chức cho học sinh hoạt động học tập tích cực, tự lực chiếm lĩnh kiến thức vận dụng vào thực tiễn"[11] Với chủ trương trên, chương trình giáo dục khắp nước có nhiều đổi đáng ghi nhận Tuy nhiên phải nói rằng, thực tế giáo dục nước ta ẩn chứa nhiều hạn chế Một hạn chế phải kể đến chương trình đào tạo thiếu tính cập nhật, lý thuyết chưa gắn với thực tế, chưa phát huy tính sáng tạo rèn luyện lực thực hành cho học sinh (HS) Đổi phương pháp dạy học gặp nhiều khó khăn trở ngại chung nhiều mơn học có mơn Vật lí Hiện nay, chương trình vật lí trung học phổ thơng nước ta gồm nhiều phần học, nhiệt học, điện học, quang học vật lí hạt nhân Mỗi phần thể nhiều nội dung kiến thức khác nhau, tương ứng với nhiều cách tiếp cận Với lượng kiến thức đồ sộ vậy, tưởng rằng, sống thực tế HS vô phong phú HS hồn tồn có khả làm chủ kiến thức, vận dụng kiến thức vào đời sống giải thích tượng xảy hàng ngày Nhưng thực tế mong đợi lại không diễn Hiện đa số HS phổ thơng vận dụng kiến thức vật lí vào đời sống yếu kém, số HS chán nản sợ học mơn Vật lí ngày tăng lên Đáp án: a) T2 > T1; b) p1 < p2; c) V1 < V2 Bài 1.35 Định hướng tư HS: Quá trình biến đổi trạng thái khí đẳng q trình nào? Trong biểu thức ngun lí I nhiệt động lực học, đại lượng A, Q, U có qui ước dấu nào? Đáp án: Vì T khơng đổi nên Q = 0, khí nhận cơng nên A > U > Bài 2.3 Định hướng tư HS: Các thuật ngữ: “mùa hè mát”; “mùa đơng ấm” có nghĩa gì? Bình thường Trái Đất hấp thụ hay xạ nhiệt? Độ dẫn nhiệt đất nào? Đáp án: Vì đất dẫn nhiệt mạch nước ngầm sâu lịng đất nên ảnh hưởng thay đổi nhiệt độ khơng khí mặt đất Về mùa hè, nhiệt độ trung bình khơng khí cao, mặt đất hấp thụ lượng ánh sáng Mặt Trời truyền vào lòng đất chậm Vì nước giếng vào mùa hè nhận lượng nên mát Về mùa đông, nhiệt độ trung bình khơng khí thấp nhiều so với mùa hè Năng lượng Trái Đất hấp thụ từ ánh sáng Mặt Trời vào mùa hè từ lòng đất lại truyền trở lại mặt đất tỏa vào khơng khí, q trình diễn chậm Vì nước giếng vào mùa đơng lượng nên ấm Điều chứng tỏ cảm giác nóng lạnh khơng phải nhiệt độ cao hay thấp mà tốc độ truyền nhiệt Chính nói nước giếng vào mùa đơng có nhiệt độ cao vào mùa hè sai Bài 2.4 Định hướng tư HS: Gió Lào truyền sang nước ta phải vượt qua dãy núi nào? Nhiệt độ, áp suất chất khí thay đổi theo độ cao nào? Gió từ Lào vào nước ta nào? Đáp án: Về mùa hè, gió Tây Nam thổi từ Lào sang gặp dãy Trường Sơn bốc lên cao Ở cao p thấp nên khơng khí nở Khi khơng khí nở ra, thực cơng làm nội giảm, nghĩa t0 giảm Do t0 giảm nên nước khơng khí ngưng tụ gây mưa sườn phía Tây dãy Trường Sơn Khơng khí khơ vượt qua dãy Trường Sơn tràn xuống số tỉnh đồng miền Trung, có Nghệ An Ở đồng áp suất cao nên khơng khí bị nén lại, nhận cơng làm nội tăng, tức nhiệt độ tăng Do khơng khí trở nên khơ nóng khó chịu Bài 2.5 Định hướng tư HS: - Băng nóng chảy, tạo thành lớp nước mỏng, giống chất bôi trơn, giúp vận động viên giày trượt băng vào thoải mái trượt mặt băng Điểm nóng chảy băng thay đổi theo tăng áp suất? - Ma sát dao trượt mặt băng có làm băng dễ nóng chảy khơng? Đáp án: Điểm nóng chảy băng hạ thấp theo tăng lên áp suất Người giày trượt băng đứng mặt băng, diện tích tiếp xúc dao trượt mặt băng nhỏ sinh áp suất lớn mặt băng hạ thấp điểm nóng chảy băng, điều làm cho băng dao trượt hoá lỏng thành lớp nước mỏng Nhưng chưa phải tồn ngun nhân Nếu trọng lượng thể người 600 N, diện tích tiếp xúc dao trượt mặt băng 1/1000 m2, áp suất dao trượt mặt băng khoảng 6×105 N/m2 Dưới áp suất vậy, điểm nóng chảy băng giảm bớt khoảng 10°C Mùa đông xứ lạnh, nhiệt độ khơng khí thường âm 30°C Ở nhiệt độ thấp vậy, dựa vào tăng lên áp suất khơng hố băng thành nước Vậy nguyên nhân làm cho băng hoá lỏng? Khi dao trượt trượt mặt băng, ma sát với mặt băng mà sinh nhiệt, làm cho nhiệt độ nơi tiếp xúc dao trượt mặt băng tăng lên dẫn tới việc số băng hố lỏng thành lớp nước mỏng Có lớp nước làm chất bôi trơn, vận động viên giày trượt băng vào, thoải mái trượt mặt băng Đi giày trượt băng, trượt mặt thủy tinh khơng giày thủy tinh khơng gây nên hiệu ứng Bài 2.6 Định hướng tư HS: Sự co lại nước thủy tinh khác nào? Đáp án: Dựa vào tính chất đặc biệt nước: T < 40C T > 40C nở Ở 00C thấp hơn, nước đơng đặc thành đá thể tích tăng lên, cịn thủy tinh co lại, nước nở bị chai nắp ngăn cản, sinh lực làm bật nắp chai chí làm nổ chai Bài 2.7 Định hướng tư HS: Lớp lông vật bơi lội nước có điểm đặc biệt nước? Đáp án: Toàn thân loài chim bơi nước che phủ lớp lơng dày, khơng dính ướt nước có chứa lượng khơng khí Điều làm cho khối lượng riêng phần thân chim nước nhỏ khối lượng riêng nước Bài 2.8 Định hướng tư HS: So sánh áp suất bọt khí độ sâu 100 m mặt biển? Bọt khí thay đổi trạng thái thơng qua đẳng q trình nào? Đáp áp: Áp suất bọt khí mặt biển nhỏ áp suất độ sâu 100 m Nhiệt độ bọt khí khơng đổi, theo định luật Bơi-lơ - Ma-ri-ốt thể tích bọt khí mặt biển lớn thể tích độ sâu 100 m nghĩa V > V0 Bài 2.9 Định hướng tư HS: Vận dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng Đáp án: Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng PV = const giả thiết T T giảm lần; P giảm 16 lần suy V tăng lần Mặt khác, thể tích bóng thám khơng tỉ lệ thuận với lập phương bán kính nên bán kính bóng tăng lần, nghĩa R = 2R0 Bài 2.10 Định hướng tư HS: Hiện tượng có liên quan đến lực căng bề mặt khơng dính ướt khơng? Trong hình có thể tích hình có diện tích nhỏ nhất? Đáp án: Lực hút phân tử sen với phân tử nước bề mặt tiếp xúc nhỏ lực hút phân tử nước bề mặt tiếp xúc với phân tử nước bên giọt nước dẫn đến nước khơng dính ướt sen Các phân tử bề mặt giọt nước chịu sức hút phân tử bên làm cho xu chuyển động hướng vào bên Để đảm bảo vị trí cân bằng, phân tử bề mặt giọt nước cố co lại nhỏ Khi thể tích khơng đổi, có diện tích hình cầu nhỏ Cho nên giọt nước biến thành hình cầu Bài 2.11 Định hướng tư HS: Trên bề mặt da có nước, khay nhơm đựng đá có nhiệt độ 0oC Nếu chạm tay vào nước bề mặt da tay nào? Đáp án: Bề mặt da tay có nước Nhơm chất dẫn nhiệt tốt Khay nhơm đựng đá có nhiệt độ 0oC, nên em nhỏ chạm tay vào, nước da bị nhiệt ngưng tụ thành đá làm tay em dính vào khay Bài 2.12 Định hướng tư HS: Lực căng bề mặt xăng pha dầu mỡ so với lực căng bề mặt xăng nguyên chất? Tốc độ bay xăng nào? Đáp án: Lực căng bề mặt xăng nguyên chất nhỏ lực căng bề mặt xăng có lẫn chất béo Vì vậy, bơi xăng lên vết dầu mỡ bám dính mặt vải quần áo chỗ vết dầu mỡ bị pha lẫn xăng có lực căng bề mặt lớn so với xăng nguyên chất bao quanh tốc độ bay xăng mạnh nên vết dầu bị co nhỏ lại dần biến hẳn Bài 2.13 Định hướng tư HS: Khi “bơm căng” bóng khoảng cách phân tử thay đổi nào? Đáp án: Quả bóng bay nhìn bề ngồi dính liền, phân tử chất làm bóng bay có khoảng cách Khi bơm căng, khoảng cách dãn Vì áp suất bóng lớn nên phân tử khơng khí chuyển động nhiệt mạnh xen vào khoảng cách ngồi Bài 2.14 Định hướng tư HS: Thân rơm, rạ cỏ có cấu tạo nào? Khi đốt áp suất lượng khí ống thay đổi nào? Đáp án: Thân rơm, rạ cỏ có nhiều ống kín Khi phơi khô nhiều ống chưa bị vỡ Khi đốt, khơng khí chứa ống bị nung nóng làm tăng áp suất, nở làm vỡ ống phát tiếng nổ tí tách Bài 2.15 Định hướng tư HS: Khơng khí người thổi vào có đặc điểm gì? Sau thời gian khơng khí nào? Đáp án: Khơng khí người thổi vào bong bóng xà phịng nóng, nghĩa khối lượng riêng nhỏ khơng khí xung quanh Vì lúc đầu bong bóng bay lên cao Về sau khơng khí bong bóng lạnh tác dụng lực hút Trái Đất, bong bóng rơi xuống Bài 2.16 Định hướng tư HS: Trong đất có ống mao dẫn khơng? Các trồng lâu năm có rễ nào? Đáp án: Trong đất thường có kẽ nứt có vai trị ống mao dẫn, nên nước lòng đất dâng lên cao theo ống mao dẫn Các trồng lâu năm có rễ ăn sâu vào lịng đất, hút nước qua kẽ nứt từ lớp đất sâu bên lên nuôi Bài 2.17 Định hướng tư HS: Cánh chuồn chuồn có đặc điểm gì? Độ ẩm khơng khí có khác trời mưa, trời râm trời nắng? Đáp án: Về mặt vật lí, trời mưa độ ẩm khơng khí cao, lượng nước khơng khí nhiều Cánh chuồn chuồn vừa mỏng, vừa xốp nên hấp thụ nước nhanh, hấp thụ nước, đôi cánh chuồn chuồn trở nên "nặng" làm cho chuồn chuồn chẳng thể bay lên cao nên chúng bay thấp Khi trời râm, độ ẩm khơng khí nhỏ nên cánh chuồn chuồn hấp thụ nước hơn, chúng bay cao chút (bay vừa); cịn trời nắng độ ẩm khơng khí thấp nên cánh chuồn chuồn hấp thụ nước ít, chúng bay cao Bài 2.18 Định hướng tư HS: Tại ban đêm lại có sương? Nếu nhiệt độ khơng khí xuống 00C chí thấp có tượng xảy ra? Đáp án: Thơng thường lớp khơng khí sát mặt đất lúc có lượng nước định Khi trời giá rét, vào đêm khơng có mây, gió, khơng khí lạnh nên đọng lại sát mặt đất, tiếp xúc với vật thể có nhiệt độ thấp 00C phần nước bám vào bề mặt vật mà ngưng kết thành tinh thể băng nhỏ có màu trắng nên gọi sương muối Lớp băng nhỏ gần giống với lớp tuyết khoang lạnh tủ lạnh Lá cỏ mỏng hai mặt tản nhiệt nên dễ làm lạnh, tạo điều kiện xuất sương muối Lượng sương muối nhiều làm nhiệt độ thấp làm chết số trồng Bài 2.19 Định hướng tư HS: Khung xe đạp hay cột thép thường có xu hướng bị biến dạng gì? Với loại thép đường kính ngồi ống thép có độ dày thích hợp chịu biến dạng so với ống thép đặc? Ống thép rỗng có ưu điểm gì? Đáp án: Khung xe đạp hay cột thép ln chịu tác dụng lực có xu hướng làm khung hay cột thép bị uốn cong Với loại thép đường kính ngồi, ống thép có độ dày thích hợp (cỡ vài milimét) chịu biến dạng uốn bền ống thép đặc Nhưng ống thép rỗng lại nhẹ tốn vật liệu ống thép đặc, làm giảm khối lượng xe cột, tiết kiệm thép Bài 2.20 Định hướng tư HS: Khi nóng lên, để ngắt mạch điện băng kép phải cong phía nào? Đáp án: Để ngắt mạch điện băng kép phải cong phía A Khi bị nung nóng, băng kép cong phía kim loại nở nhiệt hơn; thép nở nhiệt đồng Vậy, A thép B đồng Bài 2.21 Định hướng tư HS: Khi thời tiết thay đổi tơn xảy tượng gì? Nếu khơng có dạng hình gợn sóng mà làm tơn phẳng gây tượng chổ bắt vít? Đáp án: Sở dĩ người ta thường chế tạo tơn lợp mái nhà có dạng hình gợn sóng mà khơng làm tơn phẳng thời tiết nóng lạnh tơn có dạng gợn sóng dãn nở co lại dễ dàng, cịn tơn phẳng dãn nở làm cho mặt tôn bị vênh bung khỏi chỗ bắt vít Bài 2.22 Định hướng tư HS: Viên phấn bọt biển vật nén chặt hơn? Suy mao quản vật có đường kính nhỏ hơn? Hiện tượng mao dẫn vật diễn mạnh hơn? Đáp án: Vì viên phấn nén chặt bọt biển nên mao quản viên phấn có đường kính nhỏ bọt biển Do tượng mao dẫn viên phấn diễn mạnh so với bọt biển Chính điều mà đặt viên phấn khô mẩu bọt biển ướt viên phấn bị ướt Nhưng đặt mẩu bọt biển khơ lên viên phấn ướt mẩu bọt biển khô Bài 2.23 Định hướng tư HS: Nếu cuống phễu khơng có “sọc gân” thể tích chất lỏng tăng, áp suất khí chai ảnh hưởng đến chảy vào chai chất lỏng (coi nhiệt độ khí chai khơng đổi) Khi cuống phễu có “sọc gân” khơng khí bên bên ngồi chai ảnh hưởng đến chảy vào chai chất lỏng? Đáp án: Khi đặt phễu lên cổ chai để rót chất lỏng, cuống phễu khơng có “sọc gân” cuống phễu ép sát vào cổ chai, chất lỏng đổ vào phễu liên tục vơ tình tạo nút nhốt chặt khơng khí chai Khi chất lỏng chảy vào chai, thể tích chất lỏng tăng dần làm cho thể tích khí chai giảm dần nhiệt độ khí chai xem khơng đổi Theo định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ốt, áp suất khí chai tăng lên, kết chất lỏng khó chảy vào chai Những “sọc gân” cuống phễu có tác dụng khe khí từ chai chất lỏng chiếm chỗ làm cho chất lỏng dễ chảy vào chai Bài 2.24 Định hướng tư HS: Nước có tính chất đặc biệt gì? Khi khối nước tĩnh bị làm lạnh phân bố lớp nước theo nhiệt độ nào? Đáp án: Nguyên nhân tính chất dãn nở đặc biệt nước Ở 40C nước có khối lượng riêng lớn bị làm lạnh tới 00C nước biến thành nước đá thể tích tăng, nên khối lượng riêng giảm Như nước đá 00C nhẹ nước 40C mặt Suy rộng ra, điều giải thích nước đóng băng mặt đại dương, Bắc Cực Nam Cực cịn phía đáy tảng băng nước nên loài động vật sinh sống hoạt động bình thường Bài 2.25 Định hướng tư HS: Khi nến đèn điện thắp sáng, khơng khí xung quanh nào? Vì tán đèn quay? Đèn hoạt động có giống động nhiệt khơng? Đáp án: Khi nến đèn điện thắp sáng, truyền nhiệt cho khơng khí xung quanh, làm lớp khơng khí nóng lên, giãn nở ra, nhẹ nên di chuyển lên trên, thực công làm quay tán đèn Một phần nhiệt lượng khơng khí nhận chuyển thành cơng học, phần truyền cho khơng khí lạnh tán đèn Như đèn hoạt động với đầy đủ ba phận: nguồn nóng (ngọn nến đèn điện); phận phát động (tán đèn); nguồn lạnh (khơng khí tán đèn) Khơng khí phía lạnh hơn, nặng nên chuyển xuống phía (ngồi đèn) Lớp khơng khí lại làm nóng lên, nở bị đẩy lên Cứ thế, tán đèn quay Nếu bỏ đèn vào hộp thủy tinh kín dù bóng đèn điện sáng đèn quay thời gian ngắn, tồn khơng khí hộp thủy tinh nóng lên, đèn khơng cịn nguồn lạnh nữa, nên theo nguyên lý II Nhiệt động lực học đèn khơng hoạt động Bài 2.26 Định hướng tư HS: Vẽ đường thẳng song song trục Ot cắt đường A, B, C Vận dụng công thức Q = cmt Đáp án: Đường A ứng với kẽm, đường B ứng với đồng, đường C ứng với nước Bài 2.27 Định hướng tư HS: Vận dụng công thức Q = cmt Đáp án: cnước  11cđồng nên mấm đồng  11mnước Bài 2.28 Định hướng tư HS: Vẽ đường đẳng nhiệt cắt hai đường 1, 2 Vận dụng phương trình PV  m  RT Đáp án: 1 > 2 Bài 2.29 Định hướng tư HS: Trong hệ tọa độ p - V: đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp có dạng nào? Đáp áp: Dãy C Bài 2.30 Định hướng tư HS: Nhiệt độ lượng khí thay đổi đẩy pit-tông chậm, nhanh? Vẽ đường biểu diễn trình biến đổi trạng thái lượng khí tương ứng với hai cách hệ tọa độ p - V Đáp án: Theo cách a trình A1B1 trình đẳng nhiệt Theo cách b nén nhanh khí nóng lên (vì nhiệt tỏa không kịp), đường biểu diễn đường A1CB1 bên đường A1B1 Vậy theo cách b công nén lớn Bài 3.3 Định hướng tư HS: Dùng phương trình cân nhiệt (c1mt1 = c2mt2) để xác định nhiệt độ hỗn hợp sau đổ lẫn nước bình vào Đáp án: Đầu tiên đổ lít nước 60oC 100oC vào bình lít ta lít nước 80oC Rót lít nước 80oC, sau đổ lít nước 20oC vào bình lít ta lít nước 50oC Rót thêm vào bình lít nước 80oC ta lít nước nhiệt độ 56oC Bài 3.4 Định hướng tư HS: Có cách làm cho dầu mỡ đông đặc lại không? Đáp án: Đặt nồi canh vào tủ lạnh Nhờ nhiệt độ thấp tủ lạnh, dầu mỡ nhanh chóng đơng đặc lên mặt nước canh hay bám vào thành nồi Lúc cần dùng muỗng múc dầu mỡ hâm nóng canh lại dùng canh không dầu mỡ Bài 3.5 Định hướng tư HS: Thủy tinh kim loại dẫn nhiệt nào? Khi rót nước sơi vào cốc có tượng xảy ra? Đáp án: Kim loại dẫn nhiệt tốt, cịn thủy tinh dẫn nhiệt Nếu chọn cốc có thành đáy dày rót nước sơi vào cốc, mặt thành đáy cốc tiếp xúc trực tiếp với nước sơi bị nóng nhanh nên dãn nở mạnh, mặt thành chưa kịp nóng lên Sự dãn nở nhiệt đột ngột khơng mặt mặt ngồi thành cốc làm cốc bị nứt vỡ Nếu đáy thành cốc dày độ chênh lệch nhiệt độ mặt mặt thành cốc lớn dễ nứt vỡ đổ nước sơi vào cốc Trước rót nước sơi vào cốc, người ta thường bỏ thìa nhơm thìa inox vào cốc, kim loại dẫn nhiệt tốt, nhiệt truyền qua thìa ngồi khơng khí Do làm giảm chênh lệch nhiệt độ mặt mặt thành cốc, nên cốc không bị vỡ Bài 3.6 Định hướng tư HS: Vận dụng co dãn nhiệt khơng khí Đáp án: Cho nước vào vỏ lon, dùng kẹp đưa vỏ lon lên nung nóng lửa đèn cồn khoảng 30 giây, sau nhanh chóng úp miệng vỏ lon vào khay nước Ta thấy vỏ lon bị bẹp dúm lại giống ta dùng tay để bóp Bài 3.7 Định hướng tư HS: So sánh chiều dài hai dây t0 Đáp án: Chập hai sợi dây lại, dùng kẹp giữ hai đầu sợi dây vị trí Dùng đèn cồn đốt hai sợi dây Sau đốt, sợi dây chùng xuống nhiều sợi dây có hệ số dãn nở nhiệt lớn Bài 3.8 Định hướng tư HS: Vận dụng truyền nhiệt hình thức đối lưu Đáp án: Đặt cục nước đá lên lon nước, nước lon lạnh Bởi vì, lớp nước bị lạnh, chìm xuống nước nóng lên thay thế, toàn nước lon lạnh hết Mặt khác, khơng khí lạnh xung quanh cục nước đá xuống bao vây lấy lon nước làm lon nước mau lạnh Bài 3.9 Định hướng tư học sinh: Có cách làm cho cổ chai "nở" khơng? Đáp án: Hơ nóng cổ chai Bài 3.10 Định hướng tư HS: Vận dụng tượng đối lưu khơng khí Đáp án: Cách 1: Đổ đá lên mặt cá làm lạnh toàn số cá nhờ tượng đối lưu khơng khí Bài 3.11 Định hướng tư HS: Vận dụng nở nhiệt Đáp án: Kí hiệu bình có nước ban đầu X, bình Y Đặt X vào nước nóng, Y vào nước lạnh, dùng ống cao su nối hai ống thủy tinh bình Nước chảy từ X sang Y Chờ đến ngừng chảy, đổi chỗ X vào nước lạnh, Y vào nước nóng Do ống thủy tinh Y ngắn nên nước không chảy ngược lên mà có khơng khí tràn từ bình Y sang bình X Lại đổi chỗ hai bình, nước lại chảy thêm từ X sang Y Có thể lặp lại nhiều lần để tăng hiệu Bài 3.12 Định hướng tư HS: Để giấy không bị cháy phải làm để giảm nhiệt lượng mà giấy nhận từ lửa? Đáp án: Dùng giấy gấp thành cốc chứa nước Sau dùng lửa đốt cốc giấy đựng nước Nhiệt lượng mà giấy nhận từ lửa truyền nhanh cho nước nên giấy không bị cháy (cho đến tất nước chuyển sang thể khí) Bài 3.13 Định hướng tư HS: Thả cọng rơm mặt khay nước tính khiết Nhỏ vài giọt nước xà phịng xuống mặt thống bên cọng rơm Quan sát di chuyển cọng rơm, suy luận tìm câu trả lời Đáp án: Thả cọng rơm mặt khay nước tính khiết Nhỏ vài giọt nước xà phịng xuống mặt thống bên cọng rơm Lập tức cọng rơm dịch chuyển phía bên Chứng tỏ lực căng bề mặt nước tinh khiết lớn lực căng bề mặt nước xà phịng Suy ra, nước tinh khiết có suất căng bề mặt lớn xà phòng Bài 3.14 Định hướng tư HS: Dùng thước đo đoạn dây dài sau kẹp cố định hai đầu Dùng sáp nến gắn đinh ghim vào đầu thứ hai đoạn dây Dùng đèn cồn đun nóng đồng thời đầu thứ đoạn dây Đinh ghim gắn đầu đoạn dây có rơi xuống đồng thời không? Đáp án: Đinh ghim rơi xuống trước cho biết đoạn dây tương ứng dẫn nhiệt tốt Bài 3.15 Định hướng tư HS: Vận dụng cân nhiệt Q = cmt Đáp án: Múc m1 gáo nước sôi trộn với m2 gáo nước lạnh (mỗi gáo nước có khối lượng nhau) Phương trình cân nhiệt là: m1c(100 - 68) = m2c(68 - 20) suy m1/m2 = 3/2 Vậy để có nước 680C: múc gáo nước sôi trộn với gáo nước lạnh 200C ĐỀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SAU THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM TRƯỜNG THPT PHẠM NGŨ LÃO Năm học 2017 - 2018 ĐỀ KIỂM TRA VẬT LÍ 10 Thời gian: 45 phút Họ tên: Lớp: I PHẦN TRẮC NGHIỆM (16 CÂU - ĐIỂM) Câu Quá trình sau đẳng trình? A Đun nóng khí bình đậy kín B Khơng khí bóng bay bị phơi nắng, nóng lên, nở làm căng bóng C Đun nóng khí xi lanh, khí nở đẩy pit-tơng chuyển động D Đun nóng khí bình hở Câu Nhỏ giọt mực vào cốc nước, sau thời gian ngắn, mực lan khắp cốc nước vì: A Các phân tử mực chuyển động hỗn độn lan khắp cốc nước B Các phân tử mực bị hút vào khoảng trống phân tử nước C Các phân tử mực nặng phân tử nước nên xuống D Các phân tử mực linh động phân tử nước Câu Nội vật A tổng động vật B tổng động phân tử cấu tạo nên vật C tổng nhiệt lượng mà vật nhận q trình truyền nhiệt thực cơng D nhiệt lượng vật nhận trình truyền nhiệt Câu Nếu nhiệt độ thể tích khối khí lí tưởng tăng gấp đơi, áp suất A không đổi B tăng gấp đôi C tăng lên lũy thừa D giảm lũy thừa 1/4 Câu Có lượng khí đựng bình Hỏi áp suất khí biến đổi thể tích bình tăng gấp lần, nhiệt độ giảm nửa? A Áp suất không đổi B Áp suất tăng gấp đôi C Áp suất giảm sáu lần D Áp suất tăng bốn lần Câu Mối liên hệ áp suất, thể tích, nhiệt độ lượng khí trình sau khơng xác định phương trình trạng thái khí lí tưởng? A Nung nóng lượng khí bình đậy kín B Nung nóng lượng khí bình khơng đậy kín C Nung nóng lượng khí xi lanh đậy kín có pit-tơng làm khí nóng lên, nở ra, đẩy pit-tơng di chuyển D Dùng tay bóp lõm bóng bàn V1 V2 Câu Hình vẽ bên đường đẳng tích hai lượng khí giống tích khác Khi so sánh thể tích V1, V2 kết luận sau đúng? A V1 < V2 B V1 ≤ V2 C V1 > V2 D V1 ≥ V2 Câu Trường hợp sau ứng với q trình đẳng tích nhiệt độ tăng? A U = Q + A với A > B U = Q + A với A < C U = Q với Q > D U = Q với Q < Câu Với kí hiệu : V0 thể tích 00C ; V thể tích t0C ;  hệ số nở khối Biểu thức sau với cơng thức tính thể tích t0C? A V = V0 - t B V = V0 + t C V = V0 ( 1+ t ) D V = V0 ( 1- t ) Câu 10 Vật sau khơng có cấu trúc tinh thể? A Cốc thuỷ tinh B Hạt muối ăn C Viên kim cương D Miếng thạch anh Câu 11 Hịên tượng sau không liên quan đến tượng căng bề mặt chất lỏng? A Bong bóng xà phịng lơ lửng khơng khí B Chiếc đinh ghim nhờn mỡ nỗi mặt nước C Nước chảy từ vòi D Giọt nước đọng sen Câu 12 Trong trường hợp độ dâng lên chất lỏng ống mao dẫn tăng? A Gia tốc trọng trường tăng B Trọng lượng riêng chất lỏng tăng C Tăng đường kính ống mao dẫn D Giảm đường kính ống mao dẫn Câu 13 Hiện tượng dính ướt chất lỏng ứng dụng để A làm giàu quặng (loại bẩn quặng) theo phương pháp tuyển B dẫn nước từ nhà máy đến gia đình ống nhựa C thấm vết mực loang mặt giấy giấy thấm D chuyển chất lỏng từ bình sang bình ống xi phông Câu 14 Chiều lực căng bề mặt chất lỏng có tác dụng A làm tăng diện tích mặt thống chất lỏng B làm giảm diện tích mặt thoáng chất lỏng C giữ cho mặt thoáng chất lỏng ổn định D giữ cho mặt thống chất lỏng ln nằm ngang Câu 15 Vật rắn vật rắn vơ định hình? A Băng phiến B Thủy tinh C Kim loại D Hợp kim Câu 16 Áp suất bão hòa phụ thuộc vào A nhiệt độ thể tích B nhiệt độ chất C thể tích chất D nhiệt độ, thể tích chất II PHẦN TỰ LUẬN (6 ĐIỂM) Bài (3 điểm) Căn vào số đo trạm quan sát khí tượng, cho biết khơng khí buổi sáng hay buổi trưa mang nhiều nước hơn? Giải thích sao? - Buổi sáng: nhiệt độ 200C, độ ẩm tỉ đối 85% - Buổi trưa: nhiệt độ 300C, độ ẩm tỉ đối 65% - Khối lượng riêng nước bão hòa 200C 17,30 g/m3 300C 30,29 g/m3 Bài (3 điểm) Tại côn trùng nhỏ rơi xuống mặt nước lại tự vượt được? ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SAU ĐỢT THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM I PHẦN TRẮC NGHIỆM (16 CÂU - ĐIỂM) Mỗi câu 0,25 điểm 1A 2A 3B 4A 5C 6B 7A 8C 9C 10A 11C 12D 13A 14B 15B 16B II PHẦN TỰ LUẬN (6 ĐIỂM) Bài (3 điểm) - Vì độ ẩm cực đại khơng khí khối lượng riêng nước bão hịa khơng khí nhiệt độ nên độ ẩm cực đại khơng khí buổi sáng 200C A1 = 17,30 g/m3 buổi trưa 300C A2 = 30,29 g/m3 (0,5đ) - Độ ẩm tuyệt đối khơng khí: + Buổi sáng: a1 = f1A1 = 85%.17,3  14,7 g/m3 (0,5đ) + Buổi trưa: a2 = f2A2 = 65%.30,29  19,7 g/m3 (0,5đ)  khơng khí buổi trưa chứa nhiều nước khơng khí buổi sáng (0,5đ) - Ngun nhân: nhiệt độ khơng khí buổi trưa cao nên tốc độ bay nước từ mặt đất mặt nước (ao, hồ, sông, biển) lớn so với buổi sáng dẫn đến lượng nước khơng khí nhiều Hơn nhiệt độ cao áp suất nước bão hịa khơng khí lớn, nghĩa nước khơng khí xa trạng thái bão hịa giới hạn tăng áp suất nước khơng khí mở rộng (1đ) Bài (3 điểm) - Côn trùng nhỏ rơi vào nước làm cho màng chất lỏng bị cong lên (1đ) - Khi màng chất lỏng bị cong lên tạo áp suất phụ hướng xuống (1đ) - Tác dụng áp suất phụ với áp suất trọng lực vật gây nên cản trở vật khỏi mặt nước .(1đ) Nếu điểm có số lẻ làm trịn theo qui tắc: số lẻ từ 0,5 điểm trở lên cộng điểm Số lẻ 0,5 điểm bỏ ... xây dựng, sử dụng BTĐT gắn với thực tế dạy học phần Nhiệt học Vật lí 10 + Xây dựng hệ thống BTĐT gắn với thực tế dạy học phần Nhiệt học Vật lí 10 sử dụng hệ thống tập xây dựng để kiểm tra tính. .. BTĐT gắn với thực tế phần Nhiệt học Vật lí 10 chương 25 Chương XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH GẮN VỚI THỰC TẾ TRONG PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ 10 2.1 Tóm tắt nội dung dạy học phần Nhiệt. .. VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH GẮN VỚI THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Lí luận tập định tính dạy học vật lí 1.1.1 Khái niệm tập định tính Hiểu theo nghĩa rộng, dạy