Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần nhiệt ở
lớp 8 THCS
I- Đặt vấn đề
A- Cơ sở khoa học
Vật lí lớp 8 là một mảng kiến thức trong hệ thống kiến thức vật lí
THCS .Chơng trình vật lí lớp 8 có vị trí đặc biệt ,đóng vai trò trung gian vì
vậy nó có nhiệm vụ hoàn thiện đợc chơng trình vật lí THCS.
Trên cơ sở các kiến thức, kĩ năng,ý thức thái độ đúng đắn. Vật lí là một
môn khoa học thực nghiệm rất gần gũi với đời sống con ngời,nó giúp con ng-
ời lao động sáng tạo.Vật lí là một đòn bẩy thúc đẩy nhanh tốc độ phát triển
nền kinh tế quốc dân đồng thời góp phần quan trọng trong việc pháp triển
các ngành khoa học khác nh trong các ngành khoa học kĩ thuật mà trong đó
ngành vật lí đóng vai trò quan trọng.Nh vậy nó có tầm quan trọng trong sự
phát triển văn minh nhân loại, nh ta đã biết trong môn vật lí có nhiều lĩnh
vực nh: Cơ, nhiệt, điện, quang và trong đó có nhiệt học là một mảng quan
trọng mà thuần tuý lý thuyết thì không thể có đợc thành quả cao trong việc
dạy và học. Vì vậy việc nghiên cứu giải các bài tập vật lý là một bộ phận
không thể thiếu đợc trong bộ môn vật lý.
Vật lý có vai trò to lớn trong nhà trờng phổ thông cũng nh trong đời
sống, trong khoa học và thực tiễn, việc vận dụng các phơng pháp toán học
vào giải các bài tập sẽ gặp nhiều thuận lợi hơn, nó là công cụ thiết yếu trong
việc dạy và học môn vặt lý, phơng pháp đồ thị là một trong những phơng
pháp tối u của việc giảng dạy và học tập phần nhiệt , học sinh mới chỉ tiếp
cận với bộ môn vật lý nên cha có tầm nhận thức khái quát. Để giúp cho học
sinh nắm chắc hơn kiến thức, hiểu sâu hơn về bản chất và hiện tợng vật lý
trong tự nhiên và trong phần nhiệt học thì giải bài tập vật lý phần nhiệt bằng
phơng pháp đồ thị giúp học sinh phần nào hiểu sâu hơn và giải thích đợc các
hiện tợng nhiệt học trong tự nhiên, ví dụ nh quá trình đun sôi nớc, hiện tợng
bay hơi của một số chất lỏng Qua đó ta thấy tính u việt của phơng pháp này
là tăng thêm kỹ năng, kỹ xảo trong việc nhận thức các hiện tợng vật lý, kỹ
năng tính toán và kỹ năng tìm tòi vận dụng lý thuyết, óc sáng tạo kỹ năng

cho đề tài phong phú mang tính khoa học, đảm bảo độ chính xác cao.
C- Đối tợng và phạm vi nghiên cứu.
Học sinh lớp 8 nói riêng và học sinh THCS nói chung.
D Thời gian thực hiện.
Từ tháng 9 năm 2007 đến tháng 4 năm 2008
II- Giải quyết vấn đề.
Phần I. Cơ sở lý luận.
1. Vai trò cảu bài tập vật lý đối với học sinh.
Bài tập vật lý nói chung, bài tập vật lý của đồ thị phần nhiệt nói riêng
có tác dụng rất lớn cả 3 mặt: Giáo dục, giáo dỡng và giáo dục kỹ thuật tổng
hợp. Tác dụng của nó là càng tích cực nếu trong qúa trình dạy học có sự lựa
chọn cẩn thận các hệ thống bài tập chặt chẽ về nội dung, thích hợp về phơng
pháp và bám sát mục đích dạy học ở trờng THCS. Hệ thống các bài tập lựa
chọn phải đảm bảo đợc tính mục đích của học sinh và khắc sâu kiến thức,
đảm bảo tính thực tiễn phù hợp với nhu cầu tâm lý, tính cách của học sinh. là
một phơng pháp dạy học giữ ví trị đặc biệt trong việc hoàn thành nhiệm vụ
dạy học vật lý ở phổ thông.
Việc giải hệ thống các bài tập vật lý giúp cho học sinh phát triển đợc t
duy, óc sáng tạo từ đó phát triển trí tuệ và thể chất, thẩm mỹ. Giải bài tập vật
lý là giúp cho học sinh khắc sâu lý thuyết, kiểm chứng lý thuyết một cách
chính xác và ứng dụng lý thuyết vào thực tế cuộc sống một cách linh hoạt.
Bài tập vật lý giúp cho học sinh hiểu sâu hơn những quy luật, hiện t-
ợng từ đó biết phân tích và ứng dụng vào cuộc sống. Nó là phơng tiện tốt
nhất để phát triển t duy, thế giới quan về khoa học ( Trực quan sinh động
T duy trìu tợng). Tính độc lập trong suy nghĩ và tính kiên trì trong tìm hiểu
khoa học. Bài tập vật lý còn là hình thức cũng cố ôn tập hệ thống hoá toàn bộ
kiến thức cho học sinh.
2. Tầm quan trọng của bài tập vật lý.
Dựa vào phơng pháp đồ thị, bài tập vật lý đợc giải giúp cho học sinh
có thêm kiến thức và có thêm một phơng pháp giải bài tập tơng đối hoàn hảo,

Đặc điểm của hai loại này là :Loại bài tập đã có đồ thị, chúng ta chỉ việc khai
thác đồ thị, dữ liệu đã có trên đồ thị.
Loại 2 : Giải bài tập bằng đồ thị
2. Phơng pháp giải
Phơng pháp giải chung
Trog quá trình dạy và học môn vật lí ở trờng THCS và vấn đề giải và chữa
các bài tập thờng gặp nhiều khó khăn đối với học sinh cũng nh GV, nhất là
những giáo viên cha có kinh nghiệm.
Bên cạnh những nguyên nhân nh học sinh cha nắm vững kiến thức, cha có
kĩ năng khoa học giải các bài tập vật lí và giáo viên cha thực sự chú ý tới
việc rèn luyện các kĩ năng cần thiết cho học sinh.
Học sinh thờng giải các bài tập một cách mò mẫm, may rủi, thậm chí không
thể giải đợc bài tập . Quá trình giải có thể đợc chia thành các bớc sau:
Đọc kĩ đầu bài, tìm hiểu ý nghĩa của nhữg thuật ngữ mới quan trọng, nắm
vững đầu bài , đâu là dữ kiện ,đâu là ẩn số cần tìm:
Đối với bớc này giúp h/s tìm ra phơng pháp giải quyết vấn đề song không
phải mọi học sinh đều nhận thức rõ điều đó mà phải rèn luyện cho mình một
thói quen nghiên cứu đề ra.Tuy nhiên có học sinh chỉ đọc lớt qua rồi bắt tay
vào làm bài tập thờng dẫn đến những sai lầm hoặc nhận thức cha đúng vấn
đề
Phần III- Một số ví dụ minh hoạ.
1. Bài tập loại đọc trên đồ thị và khai thác đồ thị.
Bài toán 1. Căn cứ vào đồ thị bên biểu diễn sự sôi của nớc ta có thể biết đợc
sự thay đổi nhiệt độ của nớc khi sôi nh thế nào?
Sáng kiến kinh nghiệm
3
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần nhiệt ở
lớp 8 THCS

* Phân tích

0
C.
Sáng kiến kinh nghiệm
20
A
B
C
t
t
0C
t1
t2
100
2
0
100
t1 t2 t3
B C
D
A
t
0C
t
4
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần nhiệt ở
lớp 8 THCS
- Tiếp tục tăng thời gian t
3
ứng với đoạn CD nhng không cung cấp nhiệt
theetjnhieetj độ nớc giảm xuống, vậy ở đoạn CD nhiệt độ và thời gian

C đến 2
0
C thì nhiệt độ thu vào của nớc và ca
nhôm biến thiên từ 170KJ đến 175KJ , từ đó ta tính đợc khối lợng của
ca nhôm .

*Phơng án giải.
Nhiệt lợng nớc đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 0
0
C là 170KJ (lúc này
ca nhôm không thu nhiệt do nó không tăng nhiệt độ).Từ đó khối lợng nớc đá
là: m
1
=

KJ170
=
340
170
= 0,5Kg
Nhiệt lợng nớc và ca nhôm thu để tăng từ 0
0
C đến 2
0
C là :
175 170 = 5KJ = 5000J
Ta có : 5.000 = (m
1
C
1

2500J/Kg.K.
a)Xác định nhiệt hoá hơi của chất lỏng .
b)Hãy nêu cách xác định nhiệt hoá hơi của chất lỏng bất kỳ bằng thực
nghiệm với các dụng cụ: cốc,bếp đun,nhiệt kế,đồng hồ bấm dây.Nhiệt dung
riêng của chất lỏng xem nh đã biết.
*Phân tích:
Đây là đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của khối chất lỏng phụ thuộc vào
sự cung cấp nhiệt lợng theo thời gian:
- Đoạn AB thì đợc hiểu là ứng với quá trình nào? phụ thuộc trực tiếp vào yếu
tố nào?
- Đoạn BC thì đợc hiểu là ứng với quá trình nào? phụ thuộc trực tiếp vào yếu
tố nào? Từ đó ta định hớng đợc cách giải .
- Nh vậy ta thấy muốn xác định đợc nhiệt hoá hơi ta cần xác định khối lợng
m và

Q từ đó tìm phơng án cho thí nghiệm.
.

*Phơng án giải.
a)Nhìn trên đồ thị ta thấy:
- Đoạn AB : Chất lỏng nhận một nhiệt lợng Q
1
= 1,8.10
5
J để tăng từ 20
0
C
đến 80
0
C .Gọi m là khối lợng chất lỏng ta có :

2,1
10.8,10
==

m
Q
J
b) Dựa vào cách giải trên ta thấy để xác định đợc L ta phải xác định

Q và
m .Ta có thể thực hiện thí nghiệm nh sau:
- Lấy một cốc chất lỏng ,dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ ban đầu t
1
0
C .
Sáng kiến kinh nghiệm
0
20
80
B C
12,61,8
Q(x 10
5
J)
t
0C
A
6
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần nhiệt ở
lớp 8 THCS

Từ (1) và (2) ta rút ra :
L=
1
2
0
1
0
2
).(
T
Tctctc
2. Loại giải bài tập bằng đồ thị.
Bài toán 5. Một chất lỏng có khối lợng m
1
= 250g chứa trong một cái bình
có khối lợng m
2
= 1kg , tất cả có nhiệt độ ban đầu t
1
=20
0
C .Nhiệt dung riêng
của chất lỏng là 4000 J/kg.độ, của bình là 500J/kg.độ. Ngời ta bắt đầu
cấp nhiệt độ cho bình đó để nó nóng đến nhiệt độ t
2
= 60
0
C.
Hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ của bình chất lỏng vào nhiệt l-
ợng Q mà bình thu vào, với trục hoành biểu thị nhiệt lợng, trục tung biểu thị

= 2 000(t-t
1
)
Từ đó suy ra : t = t
1
+
2000
Q
= 20 +
2000
Q
Thay các giá trị của Q bằng : 20 000J ;40 000J; 60 000J: hay ta có
bảng biến thiên:
Q(J) 20 000 40 000 60 000 80 000
T
0
C 30 40 50 60
Ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ của bình chất lỏng vào nhiệt l-
ợng Q mà bình thu vào nh sau:

Sáng kiến kinh nghiệm
7
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần nhiệt ở
lớp 8 THCS

Bài toán 6. Dùng một bếp điện để đun nóng một nồi đựng 2kg nớc đá ở
20
0
C. Sau 2phút thì nớc đá bắt đầu nóng chảy .
a) Sau bao lâu thì nớc đá nóng chảy hết .

Q
1
= 2.2100 .20 = 84 000J
Nhiệt lợng cần cung cấp để nớc đá nóng chảy hết thành nớc ở 0
0
C là :
Q
2
= Lm = qt
2
Suy ra t
2
=
Lm
q
= 8 phút
Tổng thời gian để đun cho nớc đá nóng hết thành nớc 0
0
C là :
t = t
1
+t
2
= 10 phút
b) Nhiệt lợng cần cung cấp để 2kg nớc nóng lên từ 0
0
C đến 100
0
C là:
Q

Bài tập 1.Trên hình vẽ biểu diễn đồ thị đông đặc của một chất , dựa vào đồ
thị hãy trả lời các câu hỏi sau:
a) Các đoạn AB, BC biểu diễn quá trình nào?
b) Chất có đồ thị này là chất gì?
B C
Bài tập 2.Ngời ta bỏ một cục nớc đá vào một xô nớc . Khối lợng hỗn hợp là
M = 10Kg và thực hiện đo nhiệt độ t
0
C của hỗn hợp. Đồ thị phụ thuộc nhiệt
độ vào thời gian t đợc biểu diễn trên (h.2).
Biết nhiệt dung riêng của nớc C
1
= 4200 J/Kg.K ; nhiệt nóng chảy của nớc đá

= 3,4.10
5
J/Kg.Hãy xác định có bao nhiêu nớc đá đã bỏ vào xô ban đầu(bỏ
qua sự mất mát nhiệt ra môi trờng).
Sáng kiến kinh nghiệm
20
Q(J)
t
0C
100
10
A
10
20
-20
-40

đề tài. Với đề tài này,tôi hy vọng ít nhiều góp phần cho những ai quan tâm
tới phần Giải bài tập vật lí phần nhiệt THCS bằng đồ thị . Đặc biệt là các
giáo viên trực tiếp giảng dạy môn vật lí và toàn thể độc giả yêu thích môn vật
lí. Trong quá trình giảng dạy vật lí nếu sử dụng thành thạo loại bài tập này sẽ
gây hứng thú rất nhiều cho học sinh trong quá trình giải bài tập, làm cho các
em có nhiều phơng pháp giải bài tập vật lí hơn.
Trong quá trình làm đề tài tôi đã nghiên cứu nhiều tài liệu cũng nh một
số phơng pháp giảng dạy của bạn bè, đồng nghiệp và tìm hiểu thực tế học
sinh từ đó tôi có ý tởng và đi sâu vào nghiên cứu đề tài này. Kết quả tôi thấy
khả quan. Rất mong các đồng chí, đồng nghiệp áp dụng vào công tác giảng
dạy để giúp các em học phần này tốt hơn.
Xin chân thành cảm ơn .
Sáng kiến kinh nghiệm
0
50 55 175
t(ph)
t
o
C
A
B
2
10
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần nhiệt ở
lớp 8 THCS
Phần IV :Khuyến nghị
Mong muốn của tôi là làm sao phơng pháp giải bài tập vật lí bằng đồ thị đợc
vận dụng trong các loại bài tập phần nhiệt ở THCS .Với mong muốn đó hy
vọng trong nhà trờng sẽ có nhiều chuyên đề về mảng này để giúp cho ngời
dạy lẫn ngời học đợc làm quen với mảng đề tài này.