- Ngoài những nguyên tắc của việc tuyển chọn, xây dựng hệ thống bài tập Vật lí
2.Qua việc nghiên cứu nội dung sách giáo khoa, sách bài tập tham khảo Vật lí
dựa vào nguyên tắc tuyển chọn, xây dựng hệ thống bài tập Vật lí theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh Trung học cơ sở. Chúng tôi đã nghiên cứu xây dựng được 4 chủ đề bài tập bao gồm 34 câu hỏi và bài tập thuộc chương trình “Nhiệt học” Vật lí 8.
3. Chúng tôi đã sử dụng các bài tập theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh để thiết kế được 2 giáo án thuộc chương trình “Nhiệt học” Vật lí 8.
Kết quả lớn nhất của đề tài là sử hiểu biết của bản thân về vấn đề bồi dưỡng năng lực tự học chi học sinh qua các bài tập Vật lí. Đặt biệt qua nghiên cứu đề tài, bản thân đã học tập được nhiều kĩ năng, các phương pháp giải bài tập, cũng như nâng cao năng lực tự học. Chúng tôi cho rằng đó là những thu hoạch có ý nghĩa lớn lao đối với bản thân khi ra trường công tác. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên khóa luận này không tránh khỏi những thiếu sót, chúng tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn sinh viên.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bùi Gia Thịnh và các đồng sự (2010). Nhiệt học, Bài tập Vật lí 8, NXB Giáo Dục Việt Nam.
[2]. Đoàn Ngọc Căn, Đặng Thanh Hải, Vũ Đình Túy, Trịnh Thị Hải Yến (2004). Nhiệt học, Bài tập chọn lọc Vật lí 8, NXB Giáo Dục.
[3]. Hà Duyên Tùng và các đồng sử (2008). Nhiệt học, Thực hành trắc nghiệm Vật lí 8, NXB Giáo Dục.
[4]. Khái niệm chung về năng lực và những yêu cầu năng lực của người lãnh đạo quản lý.
http://www.vnpt.vn/News/Khoa_Hoc_Cong_Nghe/ViewNews/tabid/89/newsid/879[4/seo /Khai-niem-chung-ve-nang-luc-va-nhung-yeu-cau-nang-luc-cua-nguoi-lanh-dao-quan- ly/Default.aspx/, Xem 20/04/2014.
[5]. Lê Thị Thu Hà, Trần Huy Hoàng (2013). Nhiệt học, phương Pháp giải các giảng bài tập trọng tâm Vật lí 8,NXB ĐH Quốc Gia Hà Nội.
[6]. Luật giáo dục. NXB giáo dục năm 2000.
[7]. Nghị quyết hội nghị lần thứ 2 ban chấp hành trung ương Đảng (khóa VIII) về định hướng chiến lược phát triển giáo dục đào tạo trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa. [8]. Nguyễn Đức Thâm và các đồng sử, Lí luận dạy học vật lí 2, NXB Đại học Sư phạm. [9]. Nguyễn Phú Đồng (2008), Nghiên cứu sử dụng bài tập theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Dòng điện không đổi” Vật lí THPT, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục, Trường ĐH Sư phạm Huế.
[10]. Nguyễn Thanh Hải. Nhiệt học, Bài tập nâng cao Vật lí 8, NXB Đại học Sư phạm. [11]. Nguyễn Văn Thiên,Một số phương pháp giảng dạy mới nhằm phát triển tư duy sáng
tạo cho người học, Tạp chí nghiên cứu văn hóa, Trường ĐH văn hóa Hà Nội. [12]. Nông Duy Trường(2014),Phương pháp Sư phạm cho Người Lớn, Học viện công dân.
[13]. Phương pháp tự đào tạo, http://khoaysinhhoctdtt.com/node/8, xem 02/04/2014. [14]. Trần Bá Hoành, Tháng 7/1998, Vị trí của tự học tự đào tạo trong quá trình dạy học giáo dục và đào tạo, Tạp chí Nghiên cứu giáo dục.
[15]. Trịnh Thế Anh (2013), Đánh giá năng lực tự học của sinh viên theo hệ tín chỉ các nghành Sư phạm tại trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng, Luận án Thạc Sĩ,Trường ĐH Sư phạm Đà Nẵng.
PHỤ LỤC 1
ĐÁP ÁN HỆ THỐNG BÀI TẬP THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ 8 THCS
Chủ đề 1: Cấu tạo chất
Câu 1. Do giữa các phân tử của chất làm săm xe đạp có khoảng cách nên các phân tử khí lọt ra ngoài.
Câu 2. Khi đổ cát vào cốc, do kích thước của hạt cát là lớn, khi chìm xuống đáy cốc, chúng chiếm chỗ của nước trong cốc làm cho nước tràn ra. Khi đổ đường kết tinh vào cốc, đường sẽ tan trong nước, do giữa các phân tử nước có khoảng cách nên các phân tử đường xen kẽ vào giữa các khoảng cách giữa các phân tử nước. Vì vậy thể tích nước và đường tăng lên không đang kể và do đó nước không bị tràn ra ngoài.
Câu 3. Không phải vì ở trường hợp đổ nước lạnh, các giọt nước bám bên ngoài cốc phải giải thích bằng sự ngưng tụ. (Trong không khí có hơi nước, hơi nước khi gặp lạnh sẽ ngưng tụ vì vậy khi đổ nước lạnh vào cốc thủy tinh, sau một thời gian có những hạt nước nhỏ bám vào thành ngoài của cốc do khi đổ nước lạnh vào cốc thủy tinh nước lạnh sẽ truyền nhiệt độ cho ly thủy tinh làm cho chiếc ly lạnh đi, lúc này hơi nước ngoài không khí gặp chiếc ly thủy tinh lạnh nên ngưng tụ thành những hạt nước nhỏ bám vào thành ngoài của cốc).
Câu 4. Do hiện tượng khuếch tán, các phân tử băng phiến hòa trộn vào các phân tử khí trong tủ và chúng chuyển động hỗn độn, vì vậy khi mở tủ ta ngửi thấy mùi thơm của băng phiến. Mặt khác, một số phân tử băng phiến trong quá trình chuyển động hổn độn đã mắc lại trong quần áo, ra sử dụng ta ngửi thấy mùi thơm của băng phiến.
Câu 5. Hạt vàng có kích thước bằng cỡ kích thước của các phân tử nước nên ở trong nước các hạt vàng chuyển động nhiệt. Lực do các phân tử nước tác dụng vào các hạt vàng tại các thời điểm khác nhau có phương khác nhau, do đó hạt vàng không lắng xuống đáy biển.
chúng tác dụng lên các hạt bụi theo nhiều phía khác nhau làm cho các hạt bụi cũng chuyển động theo một cách hỗn độn.
Câu 7. Quan niệm như vậy không chính xác vì nguyê tử, phân tử của các chất khác nhau thì có khối lượng khác nhau. Vậy
- Nếu các vật có khối lượng bằng nhau và được làm cùng một chất thì chúng có cùng số nguyên tử, phân tử.
- Nhưng các vật tuy có cùng khối lượng nhưng được làm từ các chất khác nhau thì số nguyên tử hay phân tử cấu tạo nên chúng cũng khác nhau. Bởi vì khối lượng của các phân tử hay nguyên tử của những chất khác nhau là khác nhau.
Câu 8. Mặc dù không khí có khối lượng riêng nhỏ hơn nước rất nhiều, nhưng do hiện tượng khuếch tán mà trong nước vẫn có không khí, chính vì vậy các động vật, thực vật sống trong nước vẫn sống được.
Chủ đề 2: Nhiệt năng - cách thay đổi nhiệt năng
Câu 1. Dùng thìa khuấy nước, thìa đã thực hiện công làm cho thìa và nước nóng lên, các phân tử nước chuyển động nhanh hơn, do đó nhiệt năng tăng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Câu 2. Ý kiến như vậy là chưa chính xác. Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật. Khi đun nóng vật, nhiệt độ của vật tăng làm các phân tử chuyển động càng nhanh, do đó động năng của chúng tăng. Tổng động năng của các phân tử vì thế cũng tăng theo tức nhiệt năng của vật tăng. Ngược lại, khi làm lạnh vật, nhiệt độ của vật giảm làm các phân tử chuyển động càng chậm (vận tốc giảm), do đó động năng của chúng giảm, tổng động năng của các phân tử vì thế cũng giảm theo tức là nhiệt năng của vật giảm.
Câu 3. Đồng xu kim loại nóng lên là do nhiệt năng tăng. Không thể nói đồng xu kim loại nhận một lượng nhiệt vì nguyên nhân sự tăng nhiệt năng ở đây là do sự thực hiện công khi cọ xát đồng xu lên mặt bàn.
Câu 4. Hai vật có cùng khối lượng, cấu tạo cùng chất, và có nhiệt độ như nhau thì nhiệt năng của chúng như nhau.
- Hai vật có cùng khối lượng, cấu tạo cùng chất, nhưng nhiệt độ khác nhau thì vật nào có nhiệt độ cao hơn thì các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật đó chuyển động nhanh hơncó nghĩa là động năng của chúng lớn hơn, tức là nhiệt năng của vật đó lớn hơn. Vậy
hai vật đều được cấu tạo từ một chất và cùng khối lượng thì vật nào có nhiệt độ lớn hơn thì nhiệt năng của vật đó cũng lớn hơn.
- Khi cho hai vật tiếp xúc với nhau thì nhiệt năng sẽ truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn. Nhiệt năng của một vật có nhiệt độ cao sẽ giảm và ngược lại nhiệt năng của vật có nhiệt độ thấp hơn sẽ tăng.
Câu 5. Vì tôn dẫn nhiệt tốt hơn ngói nên nhiệt độ mái tôn cao hơn, không khí trong nhà lợp mái tôn nóng hơn, ta thấy nóng.
Câu 6. Người luôn truyền nhiệt ra không khí. Ở nhiệt độ 250C, sự truyền nhiệt này ít ảnh hưởng nhưng ở nhiệt độ 350C thì sự truyền nhiệt xảy ra chậm nên năng lượng dư thừa của cơ thể tích tụ lại làm ta cảm thấy rất nóng. Khi ở trong nước, do nước dẫn nhiệt tốt hơn nhiều so với không khí nên ở 250C cơ thể truyền nhiệt ra nước nhanh hơn.ta thấy lạnh. Ở 350C do chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể và nước nhỏ nên nhiệt lượng truyền từ người ra nước ít hơn và ta cảm tháy bình thường.
Câu 7. Ban ngày Mặt Trời truyền cho mặt biển và mặt đất lượng nhiệt năng như nhau trên cùng một diện tích. Do đất dẫn nhiệt tốt hơn nước nên nhiệt độ trong đát liền cao hơn ngoài biển làm cho không khí ở trên đất liền cũng có nhiệt độ cao hơn. Giữa hai lớp không khí đất liền và ngoài biển sẽ xảy ra đối lưu: Không khí nóng ở đất liên bốc lên cao, không khí lạnh ở biển dồn vào trong thay thế không khí nóng, tạo thành gió từ biển vào. Ban đêm, Mặt đất và mặt biển tỏa nhiệt, do nước dẫn nhiệt kém hơn nên biển tỏa nhiệt chậm hơn đất liền làm cho nhiệt độ mạt biển cao hơn. Lớp không khí ngoài biển nóng hơn sẽ bốc lên cao, lớp không khí ở đất liền dồn ra thay thế tạo thành gió từ đất liền thổi ra biển.
Chủ đề 3: Nhiệt lượng và phương trình cân bằng nhiệt Câu 1. Tóm tắt
Q= ?
Giải
- Nhiệt lượng cần thiết để đun ấm nhôm tăng nhiệt độ từ 25 oC lên đến 60 oC là: Q1= m1.c1.(t2-t1)=3.880.(60-2) = 92400 (J)
- Nhiệt lượng cần thiết để đun nước trong ấm tăng nhiệt độ từ 25 oC lên đến 60 oC : Q2= m2.c2.(t2-t1)=0,4.4200.(60-25) = 58800 (J)
- Nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho nước trong ấm tăng nhiệt độ từ 25 oC lên đến 60 oC là: Q=Q1+Q2= 92400=58800=151200 (J) Câu 2. Tóm tắt m1= 1kg t1=100oC c1=380J/kg.K m2=0,5kg t2=20oC c2=460 J/kg.K m3 =2kg c3=4200 J/kg.K t3 = ? Giải
- Nhiệt lượng do quả cầu bằng đồng thau toả ra khi hạ nhiệt độ từ 100o C đến to C (nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt) là:
Q1 = m1.c1(t1 – t) (1)
- 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) (2)
Q3 = m3.c3(t –t2) (3) - Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q1 = Q2 + Q3 (4) Từ (1),(2), (3) và (4) ⇒ m1.c1(t1 – t) = m2.c2(t –t2) + m3.c3(t –t2) ⇔t ( m1c1 + m2c2 + m3c3 ) = m1c1t1 + ( m2c2 + m3c3 ) t2 ⇒ t = 1 1 1 2 2 3 3 2 1 1 2 2 3 3 ( ) m c t m c m c t m c m c m c + + + +
t =1.380 (0,5.460 2.4200).20 19, 2( ) 1.380 0,5.460 2.4200
oC
+ + ≈
+ +
- Vậy nhiệt độ cuối cùng của nước là 19,2 oC.
Câu 3. Tóm tắt
t1 =100oC c1 =130J/kg.K m= 100g =0,1kg t2 =300oC c2 =380 J/kg.K Q=6,1kJ = 6100 J
Tìm khối lượng của mỗi kim loại trong hợp kim ? Giải
Gọi khối lượng của chì trong hợp kim là m Suy ra khối lượng đồng là (0,1- m)
- Nhiệt độ tăng thêm của hợp kim là: ∆t= t2- t1= 300-100=200 oC - Theo bài ra thì: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Q = [c1.m+c2.(0,1- m)].∆t
6100 =[30.m + 380.(0,1 - m)].200 → m = 0,03 kg =30g
- Khối lượng chì là 30g, khối lượng đồng là 70g
Câu 4. Tóm tắt:
m2 = 100g = 0,1kg; t2 = 1000C; t = 800C
m = m1 + m2 ; c1 = 2500J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K t1= ?
Giải - Khối lượng của chất lỏng:
m2 = m - m1 = 150 – 100 = 50g = 0,05kg - Nhiệt lượng chất lỏng tỏa ra.
Q tỏa = m2.c2.(t2 – t)
- Nhiệt lượng nước thu vào để nóng lên: Qthu = m1.c1.(t – t1) - Phương trình cân bằng nhiệt: Q tỏa = Qthu
C t t c m t t mc t t 0 1 3 3 1 1 1 2 1 1 8 , 12 2 , 67 80 2 , 67 2500 . 10 . 50 ) 80 100 ( 4200 . 10 . 100 80 . ) ( 1 = − = ⇒ = − = − ⇒ − = − ⇒ − − Câu 5. Tóm tắt : m1 =0,5 kg; t1 = 20 0C; c1 = 880 J/kg.K; c2 = 4200 J/kg.K; m3 = 0,2 kg t2 = 465 0C; t = 24 0C c 3= 380 J/kg.K. 10% nhiệt lượng tỏa ra môi trường
m2 = ?
Giải - Nhiệt lượng đồng tỏa ra. (toàn phần)
Q tỏa = m3.c3.(t2 – t) = 0,2. 380. (465 - 24) = 33516 (J) - Nhiệt lượng hao phí là:
6 , 3351 10 100 = =Q x Q t haophí (J) - Nhiệt lượng có ích là:
Q ích = Q tỏa – Q hao phí
= 33516 – 3351,6 = 30164,4 (J) - Nhiệt lượng vật thu vào:
Q thu = m1.c1.(t-t1) + m2.c2.(t-t1) - Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta được:
Q thu = Q ích Hay m1.c1.(t - t1) + m2.c2.(t-t1) = 30164,4 ⇒m2 = (30164,4 - m1.c1.(t - t1)) : c2.(t - t1) = (30164,4 - 0,5.880.(24 - 20) : 4200.(24 - 20) = 28404,4: 16800 = 1,69 (kg) Câu 6. Tóm tắt : m1 = 02, kg ; c1 = 880J/kg.K; t1 = 200C; m2 = 02, kg; c2 = 4200J/kg.K; t2 = 50C;
m4 = 0,1kg. c3 = 2100J/kg.K t3 = -50C t = 100C; a. m = ?
b. m3 =?
Giải:
a). Nhiệt lượng của bình nhôm và nước có trong bình nhiệt lượng kế tỏa ra: Q tỏa = m1.c1.(t1 – t)+m2.c2.(t1 – t)
= (m1.c1+m1.c1).(t1 – t)
= (0,2.880+0,4.4200)(20-10) = 18560 (J) - Nhiệt lượng mà nước đổ thêm vào thu vào được là:
Q thu = m.c2.(t – t2)
= m.4200.(10 – 5)= 21000m (J) - Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q tỏa = Q thu Hay: 18560 = 21000.m ⇒m 0,8838kg 21000 18560 = =
b. Trong bình còn lại nước đá nên nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 00C, và phần nước đá đã bị tan là: m3 – m4 = (m3 - 0.1)kg
Nhiệt lượng mà bình nhôm, nước có trong bình nhiệt lượng kế, nước đổ thêm vào ở câu a tỏa ra: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Q tỏa= m1.c1.(t - 0) + (m2+m).c2.(t - 0) = 0,2.880.10+(0,4 +0,8838).4200.10 = 1760+53919,6 = 55679,6 (J) - Nhiệt lượng thu vào để đá nóng lên từ -50C đến 00C là:
Q1 = m3.c3.(0 - t3) - Nhiệt lượng thu vào để đá nóng chảy
Q2 = λ.(m3−0,1)
- Nhiệt lượng thu vào của đá là:
Q tỏa = Q thu Hay 55679,6 = m3.c3.(0 - t3)+ λ.(m3 −0,1) ⇒ m3.(λ+c3(-t3)) = 55679,6 – 0,1λ ⇒ m3.(340000+2100.5) = 55679 – 0,1.340000 ⇒ m3 =0,255862 (kg) Câu 7. Tóm tắt m1 = 200g = 0,2kg ; t1 = 1000C; m2 = 738g = 0,738kg t2 = 150C; c2 = 4200J/kg.K; m3 = 100g = 0,1kg. t3 = 150C t = 170C c = ? Giải - Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra :
Q1 = m1c(t1 – t) = 16,6c (J) - Nhiệt lượng nước thu vào :
Q2 = mc2(t – t2) = 6178,536 (J) - Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào :
Q3 = m3c(t – t3) = 0,2c (J) - Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 + Q3
<=> 16,6c = 6178,536 + 0,2c => c = 376,74(J/kg.K)
Câu 8.
Gọi lượng nước rót từ bình một sang bình hai là m.
- Khi rót nước từ bình một sang bình hai thì nước từ bình một thu nhiệt, nước ở bình hai toả nhiệt. Gọi nhiệt độ của bình hai khi có cân bằng nhiệt là t2.
- Nhiệt lượng cần thiết để m(kg) nước từ 00C tăng nên t2 là: Q1 = m.c.∆t = m.4200.t2
- Nhiệt lượng cần thiết để 450g nước ở bình hai hạ nhiệt độ từ 800C xuống t2 là: Q2 = 0.45.4200.(80 - t2) = 1890.(80 - t2)
- Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
- Khi rót m(kg) nước từ bình hai trở lại bình một thì nước từ bình hai toả nhiệt, lượng nhiệt này cung cấp cho bình một để nước đá nóng chảy hoàn toàn thành nước ở 00C và làm cho toàn bộ nước ở 00C trong bình một tăng nhiệt độ nên đến 200C.
Vậy ta có nhiệt lượng cần thiết để m(kg) nước toả nhiệt từ t2 xuống 200C là: Q3 = m.c.∆t = m.4200.(t2 - 20)
- Nhiệt lượng cần để 60g nước đá ở 00C nóng chảy hoàn toàn là: Q4 = 0,06.3,36.105 = 20160 (J)
- Nhiệt lượng cần thiết để toàn bộ nước có trong bình một tăng từ 00C nên 200C là: Q5 = M.c.∆t = (0,15 - m + 0,06).4200.20 (J)
+ Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q3 = Q4 + Q5 ⇒4200.m.(t2 - 20) = 20160 + (0,15 - m + 0,06).4200.20 (2)
⇔m.(t2 - 20) = (0,15 - m + 0,06).20 + 4,8
⇔m.t2 = 0,21.20 + 4,8
⇔m.t2 = 9 (2) Thay (1) vào (2) ta được 0,45.(80 - t2) = 9
⇔80 - t2 = 20 ⇒t2 = 60(0C)