Mở đầu
I. lý do chọn đề tài
Đổi mới phơng pháp dạy học là khắc phục phơng pháp truyền thụ một chiều,
rèn luyện thói quen, nếp sống t duy sáng tạo của ngời học. Để thực hiện đợc
nhiệm vụ này cần phải bồi dỡng đợc cho học sinh phơng pháp học tập để phát
triển t duy nhận thức và kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế. Muốn nâng cao
chất lợng học tập bộ môn vật lý phải có nhiều yếu tố song hành trong đó việc áp
dụng các phơng pháp hớng dẫn giải bài tập vật lý đóng vai trò hết sức quan trọng.
Trong quá trình giải bài tập vật lý lớp 10 nói chung và bài tập chơng Chất khí
nói riêng, học sinh còn nhiều lúng túng, nhiều em cha có phơng pháp giải phù
hợp, linh hoạt, cha biết vận dụng phơng pháp phân tích - tổng hợp để giải bài tập
một cách có hiệu quả.
Bài tập vật lí là một trong những công cụ không thể thiếu đợc trong quá trình
dạy học. Với tính chất là một phơng tiện dạy học, bài tập vật lí giữ vị trí đặc biệt
quan trọng trong việc hoàn thành dạy học vật lí:
- Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật vật lí, biết phân
tích chúng và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn.
- Thông qua các bài tập vật lí, với sự vận dụng linh hoạt kiến thức đã học
để tự lực giải quyết tốt những tình huống có vấn đề thì các kiến thức đó trở nên
sâu sắc, hoàn thiện hơn.
- Bài tập vật lí là phơng tiện tốt để phát triển óc tởng tợng, tính độc lập
trong suy luận, tính kiên trì trong việc khắc phục khó khăn.
- Bài tập vật lí là một hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức
trong một chơng hay một phần.
- Đứng về mặt điều khiển hoạt động nhận thức thì bài tập vật lí còn là ph-
ơng tiện kiểm tra kiến thức và kĩ năng của học sinh.
Việc vận dụng phơng pháp phân tích - tổng hợp để giải bài tập vật lý ở chơng
này sẽ mở cho các em một hớng giải bài tập linh hoạt hơn: trên cơ sở những dữ
kiện đề ra, phân tích những đại lợng và tìm mối liên hệ giữa những đại lợng đó
dựa trên các định luật vật lýđã học, tổng hợp lại và tìm ra hớng giải phù hợp và
1

- Bài tập vật lý đóng vai trò to lớn trong việc phát triển t duy phân tích tổng
hợp, phát triển tính độc lập suy nghĩ, tính kiên trì trong việc khắc phục khó khăn.
- Các hình thức khác nhau của bài tập vật lý tạo điều kiện cho học sinh vận
dụng linh hoạt các định luật, định lí và thuyết vật lý để tự lực giải quyết thành
công những tình huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở thành sâu
sắc hoàn thiện và trở thành tri thức riêng của mình.
I. 2. Các bớc giải bài tập vật lý
Bài tập vật lý rất đa dạng và phong phú nhng chúng ta có thể nêu ra khái
quát chung về phơng pháp giải gồm các bớc sau:
-Bớc 1: Tìm hiểu đề bài: Nghiên cứu kỹ đề bài, lập đợc bảng tóm tắt bằng
ký hiệu toán học. (i cỏc n v cn thit)
-Bớc 2: Xác lập mối liên hệ: Phân tích dữ liệu và tìm thêm dữ liệu trong kho
tri thức liên quan, xây dựng các bài toán trung gian theo hệ thống dẫn đến việc
đáp ứng yêu cầu chung của bài toán. Cụ thể dùng phơng pháp phân tích từ những
đại lợng phải tìm đi ngợc lại xem xét những kiến thức nào liên quan đến nó, trong
những kiến thức này tìm con đờng nào gần nhất đến dữ kiện đã cho.
-Bớc 3: Giải tìm ra kết quả:
+ Có thể theo lối cuốn chiếu đi từ từng bài toán trung gian trong hệ
thống đã thiết lập.
+ Có thể theo lối tổng hợp nêu công thức tổng quát thoả mãn yêu cầu,
sau đó tìm từng đại lợng trong công thức đó bằng cách giải bài toán phụ, cuối
cùng thay giá trị vào các công thức tổng quát.
3
-Bớc 4: Kiểm tra xác nhận kết quả: Kiểm tra tính toán đã chính xác cha,
giải quyết hết yêu cầu bài toán đặt ra cha, kết quả thu đợc có phù hợp thực tế
không và kiểm tra thứ nguyên của các đại lợng vật lý đã tìm.
Ghi chỳ * Đối với bài tập vật lý trắc nghiệm khách quan các bớc thực hiện
vẫn nh trên, riêng bớc thực hiện lời giải thì đợc làm ở giấy nháp, còn kết quả lời
giải là việc chọn ra câu đúng và đánh dấu vào ú. Vi bi toỏn trc nghim yờu
cu l ũi hoi hc sinh cú s tng hp kin thc v thao tỏc nhanh, chớnh xỏc.

thao tác t duy này để từ đó học sinh vận dụng vào giải các bài tập tơng tự.
Hớng dẫn theo mẫu (angorit): là kiểu hớng dẫn trong đó chỉ rõ cho học sinh
những hành động cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để
đạt đợc kết quả mong muốn. Những hành động này đợc gọi là hành động sơ cấp,
đợc học sinh hiểu một các đơn giản và nắm vững nó.
Hớng dẫn tìm tòi (oristic) : là kiểu hớng dẫn mang tính gợi ý cho học sinh suy
nghĩ, tìm tòi phát hiện cách giải quyết vấn đề, giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm
cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt đợc kết quả.
Hớng dẫn khái quát chơng trình hoá: là kiểu hớng dẫn học sinh tự đi tìm cách
giải quyết, giáo viên định hớng t duy của học sinh theo đờng lối khái quát của
việc giải quyết vấn đề. Sự định hớng ban đầu đòi hỏi học sinh tự lực tìm tòi giải
quyết. Nếu học sinh không đáp ứng đợc thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là
sự phát triển định hớng khái quát ban đầu, cụ thể hoá thêm một bớc bằng cách gợi
ý thêm cho học sinh để thu hẹp phạm vi tìm tòi, giải quyết, cho vừa sức học sinh.
Nếu học sinh vẫn cha tìm tòi, giải quyết đợc thì hớng dẫn của giáo viên chuyển
dần thành hớng dẫn theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành đợc yêu cầu
của bớc 1, từ đó tiếp tục yêu cầu học sinh tự tìm tòi, giải quyết bớc tiếp theo. Nếu
cần giáo viên sẽ giúp đỡ thêm, cứ nh vậy cho đến khi giải quyết xong vấn đề.
Chơng II:
bài tập chơng chất khí vật lý 10 THPT
5
II.1. Bài tập định luật bôi-lơ - ma-ri-ốt
II.1.1. Kiến thức cơ bản
II.1.1.1. Quá trình đẳng nhiệt
Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ đợc giữ không đổi gọi là quá
trình đẳng nhiệt.
II.1.1.2. Định luật Bôi-lơ- Mariốt
Trong quá trình đẳng nhiệt của một lợng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch
với thể tích.
p~

áp dụng định luật Bôilơ-Mariốt: p
1
V
1
=p
2
V
2
Suy ra:
2 1
1 2
10
2,5
4
P V
P V
= = =
vy ỏp sut tng 2,5ln
B ớc4. Củng cố:khi tính tỉ số độ lớn của cùng một đại lợng thì có thể dùng một
đơn vị tuỳ ý chung cho cả mẫu số và tử số.
II.1.2.2. Bài 2
Một bọt khí ở đáy hồ sâu 6 m nổi lên đến mặt nớc. Hỏi thể tích của bọt khí
tăng lên bao nhiêu lần?
Giải:
B ớc1. Tóm tắt đề:
Đại lợng đã cho: áp suất p
1
ở độ sâu 6 m trong nớc; áp suất khí quyển p
2
6

Trong đó

p là độ chênh áp suất ứng với độ chênh

h của độ sâu là 6 m trong n-
ớc (nớc có khối lợng riêng là

=1000kg/m
3
).

p=

g

h=1000.9,81.6=58860 Pa
B ớc3. Thực hiện kế hoạch giải:
Theo định luật Bôilơ-Mariốt: p
1
V
1
=p
2
V
2
Suy ra:
2
1
1
2

T
=hằng số hay
1 2
1 2
P P
T T
=
II.2.1.3. Đờng đẳng tích
Đờng biểu diễn sự biến thiên
của áp theo nhiệt độ khi thể
tích không đổi gọi là đờng
đẳng tích.
II.2.2. bài tập mẫu
II.2.2.1. Bài 1
Một bình kín chứa khí ở áp suất 100 kPa và nhiệt độ 17
o
C. Làm nóng bình đến
57
o
C.
a) Tính áp suất của khí trong bình ở 57
o
C.
b) Vẽ đờng biểu diễn biến thiên áp suất theo nhiệt độ.
c) Vẽ đờng biểu diễn quá trình trên đồ thị p-V, biết thể tích khí là V
0
.
Giải:
B ớc1. Tóm tắt đề:
Đại lợng đã biết: t

+273=290K
T
2
=t
2
+273=330K
B ớc3. Thực hiện kế hoạch giải:
a) áp dụng định luật Sác-lơ:
1 2
1 2
P P
T T
=
Suy ra:
5 5
2
2 1
1
330
10 1,138.10
290
a
T
P P p
T
= = =
b) Đờng biểu diễn là đoạn thẳng
nối hai điểm 1 và 2 trên đồ thị p-T
B ớc4. Củng cố:
Chú ý đoạn thẳng kéo dài của đờng biểu diễn áp suất theo nhiệt độ đi qua

khí quyển cộng với áp suất do lực ma sát tác dụng lên nút bình. Có nghĩa là chúng
ta phải đun nóng khí lên nhiệt độ t
2
để khí trong bình có áp suất:
2 0 ms
P P P
+
vi P
ms
=
S
F
Lợng khí ở hai trạng thái:
p
1
=p
0
=1,013.10
5
Pa ; T
1
=273+ t
1
=280K
p
2
=p
0
+ p
ms

280 347,2
1,013.10
P
T T K
P
= = =
Vậy phải đun nóng khí đến nhiệt độ 347,2K tức là 74,2
0
C.
B ớc4. Củng cố: Phải làm rõ đợc bản chất của vấn đề là muốn cho nút bật ra thì áp
suất của khí trong bình phải lớn hơn áp suất khí quyển cộng với áp suất do lực ma
sát tác dụng lên nút.
8
T(K)
2
p(kPa
O
1
114
100
290 300
II.2.2.3. Bài 3
Van an toàn của một nồi áp suất sẽ mở khi áp suất trong nồi là 9 atm. ở
20
0
C, hơi trong nồi áp suất 1,5 atm. Hỏi ở nhiệt độ nào thì van an toàn sẽ mở?
B ớc1. Tóm tắt đề:
Đại lợng đã biết: t
1
=20

2 1
2 1
P P
T T
=
Suy ra:
2
2 1
1
9
293 1758
1,5
P
T T k
P
= = =
Vậy nhiệt độ của khí là 1758K hay 1485
0
C
B ớc4. Củng cố: Nồi áp suất có tác dụng làm tăng nhiệt sôi của chất lỏng.
II.3. Bài tập định luật gay luy-xác
II.3.1. Kiến thức cơ bản
II.3.1.1. Quá trình đẳng áp
Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi gọi là quá trình đẳng áp.
II.3.1.2. Định luật gay luy-xác
Trong quá trình đẳng áp của một lợng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với
nhiệt độ tuyệt đối.

V
T

V
O
Đại lợng đã biết: t
1
=20
0
C ; V
1
=12lit; t
2
=70
0
C
Đại lợng cần tìm: V
2
B ớc2. Phân tích bài tập và kế hoạch giải:
Vì lợng khí đợc đậy kín bởi xilanh tự do dịch chuyển nên khi nhiệt độ tăng
lên thì pittông đi lên và ở vị trí cân bằng mới nên áp suất khí trong bình vẫn không
đổi. Ta áp dụng định luật Gay Luy-xác để tìm V
2
.
B ớc3. Thực hiện kế hoạch giải:
áp dụng định luật Gay Luy-xác:
1 2
1 2
V V
T T
=
Suy ra:
2

hằng số ; hằng số phụ thuộc vào lợng khí.
II.4.2. bài tập mẫu
II.4.2.1. Bài 1
Nén 10 lít khí ở nhiệt độ 27
0
C để cho thể tích của nó chỉ còn là 4 lít ở nhiệt
độ 60
0
C. áp suất khí tăng lên bao nhiêu lần?
B ớc1. Tóm tắt đề:
Đại lợng đã biết: t
1
=27
0
C ; V
1
=10lít; t
2
=60
0
C; V
2
=4lít
Đại lợng cần tìm:
2
1
P
P
B ớc2. Phân tích bài tập và kế hoạch giải:
Trạng thái đầu: V

1
và p
2
hoặc giá trị thể tích V
1
và V
2
đều tính theo
cùng một đơn vị; nhiệt độ phải tính theo đơn vị nhiệt giai tuyệt đối( nhiệt giai
kenvin).
II.4.2.2. Bài 2
Trong một xi lanh đặt thẳng đứng tiết diện S=100cm
2
đợc đậy bằng pittông
cách đáy xi lanh h=0,4m, có chứa một lợng không khí ở nhiệt độ t
1
=27
0
C. Đặt lên
mặt pittông vật nặng khối lợng 50kg thì thấy pittông đi xuống một đoạn 8cm rồi
dừng lại. Tính nhiệt độ không khí trong xi lanh khi đó. Cho biết áp suất khí quyển
là p
0
=10
5
N/m
2
.
Bỏ qua ma sát và khối lợng pittông, lấy g=10m/s
2

S
= +
B ớc3. Thực hiện kế hoạch giải:
áp dụng phơng trình trạng thái:
1 1 2 2
1 2
PV PV
T T
=
trong đó V
1
=S.h ; V
2
=S(h-d)
Suy ra:
0
2 2
2 1 1
1 1 0
( )( )
mg
p h d
p V
S
T T T
p V p h
+
= =
Thay số ta tìm đợc nhiệt độ không khí trong xi lanh:
T

Chất khí.
Trên cơ sở nghiên cứu nhiều tài liệu nh sách giáo khoa, các sách bài tập
của chơng Chất khí, tôi đã chọn ra hệ thống bài tập theo từng nội dung của ch-
ơng.
Tôi đã phân tích, đa ra các câu hỏi định hớng và hớng dẫn học sinh giải.
Rất mong nhận đợc nhiều đóng góp từ các bạn đồng nghiệp.
Vì kết quả đề tài rất khả quan nên đề nghị Nhà trờng tạo điều kiện để
mở rộng đề tài, áp dụng cho toàn khối.
Xin chân thành cảm ơn!
12