Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Khắc Hoài
PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
Bài tập Vật lí ở trường phổ thông có ý nghĩa quan trọng trong việc củng
cố, đào sâu, mở rộng, hoàn thiện kiến thức lí thuyết và rèn luyện cho học sinh
khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp
hướng nghiệp.
Giải bài tập Vật lí đòi hỏi ở học sinh hoạt động trí tuệ tích cực, tự lập và
sáng tạo. Vì vậy, có tác dụng tốt đối với sự phát triển tư duy của học sinh. Tuy
nhiên, việc dạy học Vật lí hiện nay còn chưa phát huy hết vai trò của bài tập vật
lí trong việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học. Đặc biệt với chương trình Vật lí 8-
phần Nhiệt học, việc dạy học sinh giải bài tập Vật lí là một công việc còn gặp rất
nhiều khó khăn. Do đó, kĩ năng giải bài tập của học sinh còn nhiều hạn chế và
còn mắc phải nhiều sai sót trong khi thực hiện giải bài tập ở phần này.
Vì thế tôi đã tìm hiểu những hạn chế của học sinh khi giải bài tập phần
Nhiệt học và đề ra các biện pháp khắc phục. Đó chính là lí do của đề tài mà tôi
đã chọn.
II. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI.
Tìm hiểu những hạn chế của học sinh khi giải bài tập phần Nhiệt học 8-
để từ đó có nhữnh biện pháp khắc phục góp phần nâng cao chất lượng giáo dục.
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
1. Điều tra khảo sát thực tế.
2. Nghiên cứu tài liệu.
IV. PHẠM VI VÀ THỜI GIAN THỰC HIỆN.
+ Phạm vi khối 8- lớp 8
A-B
Trường THCS Tuyết Nghĩa.
+ Thời gian: năm học 2007- 2008.

1
Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Khắc Hoài

Trước khi thực hiện đề tài này tôi khảo sát chất lượng của học sinh thông
qua bài kiểm tra có đề bài như sau:
Để có 500gam nước ở nhiệt độ 18
o
C để pha thuốc rửa ảnh,người ta lấy
nước cất ở 60
o
C trộn với nước cất ở nhiệt độ 4
o
C. Hỏi đã dùng bao nhiêu lượng
nước mỗi loại? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với vỏ bình.
Kết quả thu được với học sinh ở hai lớp 8
A-B
như sau:
Điểm 9-10 có số lượng: 2 đạt tỷ lệ: 2,59%
Điểm 7-8,5 có số lượng: 8 đạt tỷ lệ:10,38%
Điểm 5-6,5 có số lượng: 39 đạt tỷ lệ:50,64%
Điểm dưới TB có số lượng: 28 đạt tỷ lệ:36,39%
Những sai sót của học sinh:
+ Kí hiệu các đại lượng chưa khoa học dẫn đến xác định không chính xác
độ tăng(giảm) nhiệt độ t.
+ Không thiết lập được mối liên hệ: m
1
= 0,5- m
2
(Kg).
+ Chuyển vế các hạng tử chưa đổi dấu
Có rất nhiều nguyên nhân chủ quan và khách quan để dẫn đến kết quả bài
làm của học sinh còn chưa cao là:
1. Học sinh chưa tìm hiểu kỹ đề bài.

, t
2
t
1
=60
o
C; t
2
=4
o
C; c
1
=c
2
=c
m
1
? m
2
?
m,t
2. Bc th hai: Xỏc lp mi quan h ca cỏc d kin xut phỏt v cỏi
phi tỡm.
+ i chiu cỏc d kin xut phỏt v cỏi phi tỡm, xem xột bn cht vt lớ
ca tỡnh hung ó cho nhn ra cỏc nh lut, cụng thc lớ thuyt cú liờn quan.
+ Xỏc lp cỏc mi liờn h c th ca cỏc d kin xut phỏt v cn phi tỡm.
+ La chn cỏc mi liờn h c bn, cho thy s liờn h m cỏi phi tỡm vi
cỏc d kin xut phỏt v t ú cú th rỳt ra cỏi phi tỡm,
* Thớ d bi tp kho sỏt mc II-phn 2- cỏc mi liờn h c th ó xỏc lp
c l:

2
ct
2

m
2
(t-t
2
) (1)
+ Mt khỏc theo bi ta cú: m
1
= m - m
2
(2)
3. Bc th ba: Rỳt ra kt qu cn tỡm.
4
Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Khắc Hoài
Từ các mối liên hệ cơ bản đã xác lập được tiếp tục luận giải, tính toán rút
ra kết quả cần tìm.
* Thí dụ ở bài tập khảo sát mục II-phần 2, việc liên hệ phương trình (1),
(2) đã xác lập được cho lết quả phải tìm là khối lượng nước m
2,
, m
1
là:
)(375,0
4
3
2
kgmm ==

+ Giải bài tập theo cách khác xem có cho cùng kết quả không.
5
Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Khắc Hoài
* Thí dụ trong bài tập khảo sát ở mục II-phần 2 khi thực hiện phép tính ta
thu được kết quả (m
1
, m
2
) có đơn vị là kg đúng là đơn vị khối lượng. Khối lượng
tính được: m
1
=0,125 (kg) và m
2
=0,375 (kg) đều dương và nhỏ hơn m=0,5kg như
vậy là phù hợp.
Áp dụng các bước giải trên khi luyện tập cho học sinh kỹ năng giải hai bài
tập cân bằng nhiệt tôi thường hướng dẫn học sinh trình bày theo trình tự sau:
* Ghi ở cột bên trái tất cả các nhiệt lượng (Q
1
, Q
2
…) cho bởi các vật toả
nhiệt trong quá trình trao đổi nhiệt.
* Ghi ở cột bên phải tất cả các nhiệt lượng (Q'
1
, Q'
2
…) cho bởi các vật thu
nhiệt trong quá trình trao đổi nhiệt.
* Viết phương trình cân bằng nhiệt dưới dạng đẳng thức của tổng các

HỆ THỐNG CÁC BÀI TẬP VÀ BÀI GIẢI
1. Bài tập 1:
Thả 350 (g) sắt ở 10
o
C và 400 (g) đồng ở 25
o
C vào 200g nước ở 20
o
C.
Tính nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/Kg.K;
của đồng là 400 H/Kg.K; của nước là 4200 J/Kg.K.
Bài giải:
* Tóm tắt:
m
1
= 300g = 0,35kg; c
1
= 460J/Kg.K; t
1
= 10
o
C
m
2
= 400g = 0,4kg; c
2
= 400J/Kg.K; t
2
= 25
o

+ Q
3
⇔
m
2
c
2
t
2
+ m
3
c
3
t
3

⇔
m
2
c
2
(t
2
-t) + m
3
c
3
(t
3
-t)

c
1
t
1
= m
1
c
1
(t-t
1
)
= t(m
1
c
1
+m
2
c
2
+m
3
c
3
= t
Thay số ta được:
Ct
o
3,19
4200.2,0400.4,0460.35,0
20.4200.2,025.400.4,010.460.35,0

* Tóm tắt:
(m
1
,c
1
,t
1
); (m
2
,c
2
,t
2
);…(m
n
,c
n
,t
n
)
t?
*Lời giải:
+ Gọi nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t (
o
C).
+ Giả sử t
1
< t
2
<…< t

= Q
thu
= Q
1
+Q
2
+…+Q
i
= m
1
c
1
t
1
+m
2
c
2
t
2
+…+m
i
c
i
t
i
Giải phương trình trên ta có: t=
nn
nnn
cmcmcm

t'
1
=59
o
C. Hi ó rút bao nhiờu nc t bỡnh th nht sang bỡnh th hai v ngc
li?
Bi gii:
* Túm tt:
V
1
=5l, m
1
, t
1
= 60
o
C, c
1
=c
2
= c(J/Kg.K)
V
2
=1l, m
2
, t
2
= 20
o
C, t'


m
1
-m
t
1
m
2
+m
t
2
'
b1 b2
b1 b2

m, t
2
'
Lần 2
m
1
-m t
1
m
2
+m
t'
2

m

2
(t'
2
-20) (1)
9
Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Khắc Hoài
+ Phương trình cân bằng nhiệt trong bình 1 sau lần rót thứ 2 là:
Q
toả 2⇔
(m
1
-m)ct'
1
⇔
(m
1
-m).c(t
1
-t'
1
)

⇔
m(60-t'
2
)
= Q

m
m
t
⇒
t
2
'
=25
o
C
thay t'
2
vào (2)
⇒

)(
7
1
60
2
1
kg
t
m
m =
−
=

* Kết luận: Lượng nước đã rót từ bình 1 sang bình 2 bằng lượng nước rót
từ bình 2 sang bình 1 và bằng

2
=t
2
+ t' = 25
o
C
+ Từ phương trình cân bằng nhiệt (1) ở trên
⇒

7
1
=m
Kg.
Bài tập 4:
Một nhiệt lượng kế ban đầu chưa đựng gì. Đổ vào nhiệt lượng kế một ca
nước nóng thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 5
o
C. Sau đó lại đổ
thêm một ca nước nóng nữa thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 3
o
C.
Hỏi nếu đổ thêm vào nhiệt lượng kế cùng một lúc 5 ca nước nóng nói trên thì
nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa?
Bài giải:
* Tóm tắt:
10
Sỏng kin kinh nghim Nguyn Khc Hoi
(m
x
,c

* Lời giải:
+ Gọi m
x
, c
x
, t
x
lần lợt là khối lợng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu
của nhiệt lợng kế.
m
n
, c
n
, t
n
lần lợt là khối lợng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu
của nớc trong ca.
+ Ta có phơng trình cân bằng nhiệt cho lần đổ 1 ca nớc nóng thứ nhất:
Q
toả 1

n
1
.m
n
c
n
1n
t



n
2
.m
n
c
n
2n
t

m
n
c
n
(t
n
-t
x
-
1
t
-
2
t
)

221
)( tcmttttcm
nnxnnn


+m
n
c
n
)
2
t
(2)
+ T (1) v (2)

m
x
c
x
1
t
- m
n
c
n
2
t


m
x
c
x
(
1

2
tt
t
cm
nn



m
x
c
x
= 3m
n
c
n
(3)
+ Ta cú phng trỡnh cõn bng nhit cho ln trỳt th 5 ca nc tip theo:
Q
to 3

n
3
.m
n
c
n
3n
t


t
=
3
)2( tcmxm
nnxx
+


5m
n
c
n
(t
n
-t
k
-
1
t
-
2
t
-
3
t
)

t
n
-t

= 2
3
t
(4)
+ Từ (3) và (4):
C
tt
t
o
6
2
3
21
3
=

=
11
Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Khắc Hoài
* Kết luận: Vậy với lần trút 5 ca nước nóng tiếp theo, nhiệt lượng kế tăng
thêm 6
o
C.
Bài tập 5:
Một bình hình trụ có chiều cao h
1
=20cm, diện tích đáy trong là S
1
=100cm
2

2
.
b. Phải đặt thêm lên khối trụ 1 vật có khối lượng tối thiểu bằng bao nhiêu
để khi cân bằng thì khối trụ vừa chạm đáy bình?
Bài giải:
* Tóm tắt:
Bình trụ: m=20cm, S
1
=100cm
2
; Nước V=1l, m
1
=D
1
V=10
3
.10
-3
=1kg;
t
1
=80
o
C, c
1
=4200J/Kg.K, D=1000kg/m
3
Khối trụ: S
2
=60

).h

⇒
h=
21
1
.
SS
xSV
n
−
−
=
60100
4.1001000
−
−
=15cm
+Có 2 lực tác dụng lên khối trụ là trọng lượng P và lực đẩy Ac si mét F
A
.
Khi cân bằng có: P = F
A⇔
10.D
2
V
2

2
.V
2
= 600.60.10
-4
.25.10
-2
= 0,9 (kg)
+ Ta có phương trình cân bằng nhiệt:
Q
toả
= Q
thu

⇔
m
1
c
1
(t
1
-t) = m
2
c
2
(t-t
2
)

⇔

h >==
−
−
=
Nên trong bình đã tuôn ra ngoài và phần khối trụ ngập trong nước là
h
1
=20cm.
+ Các lực tác dụng vào khối trụ P' và F
A
' (do vừa chạm)
Tương tư trên: P'=F
A
'
⇒
10.m'
2
= 10.D.S
2
.h
1

⇒
m'
2
= 10
3
.60.10
-4
.20.10

C vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình
ngập chính giữa quả cầu. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường. Cho
khối lượng riêng của nước là D
1
=1000kg/m
3
và của nhôm là D
2
=2700kg/m
3
;
13
Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Khắc Hoài
nhiệt dung riêng của nước là c
1
=4200J/Kg.K, của nhôm là c
2
=880J/Kg.K (công
thức tính thể tích khối cầu
3
3
4
RV Π=
; lấy
14,3=Π
).
a. Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt?
b. Đổ thêm dầu ở nhiệt độ t
3
=15

-2
m, t
2
=40
o
C,D
2
=2700kg/m
3
, c
2
=880J/Kg.K
Nước ngập chính giữa quả cầu,
3
3
4
RV
cÇu
Π=
a. t=?
b. Đổ dầu: t
3
=15
o
C ngập quả cầu. D
3
=800kg/m
3
, c
3

+ Khối lượng quả cầu:
m
2
=D
2
V
2
=D
2
.
)(31,11.
3
4
3
2
kgR =∏
+ Do t
2
>t
1

⇒
quả cầu toả nhiệt còn nước thu nhiệt. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt
với bình và môi trường, khi có cân bằng nhiệt ta có:
Q
toả
=Q
thu
+ Từ kế quả bài tập 2
⇒

1
3333
===
Nên nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt của hệ:
C
cmcmcm
tcmtcmtcm
t
o
21'
332211
322222111
≈
++
=+
=
+ Áp suất của các chất lỏng gây ra tại đáy bình:
P= d
1
R
2
+ d
3
R
2
= 10.R
2
(D
1
+D

2
o
C. Để tiện tính toán có thể chọn m
n
=m
d
=m
k
=m. Bỏ qua sự mất mát
nhiệt trong quá trình nung nóng.
a. Lập biểu thức tính NDR của dầu? Cho biết NDR của nước là c
n
, của
NLK là c
k
.
b. Áp dụng bằng số: c
n
=4200J/Kg.K, c
k
=380J/Kg.K, t
1
=1 phút, t
1
=9,2
o
C,
t
2
=16,2

Q
toả2
= Q
thu2

⇔
Q.t
2
= (m
2
c
2
+ m
k
c
k
). t
2
(2)
+ Chia (2) cho (1) vế với vế và biến đổi ta được:
12
211221
.
).(
tt
cttttttc
c
nk
d
∆

k
.
+ Dùng nhiệt kế xác định nhiệt độ phòng: t
p
.
+ Dùng dây buộc vật rắn và thả vào bình trụ chứa sẵn nước.
+ Dùng bếp đun nước trong bình, đun đến nhiệt độ sôi. Dùng nhiệt kế xác
định nhiệt độ sôi t
s
.
+ Nhấc vật rắn ra khỏi bình đun và thả nhanh vào nhiệt lượng kế đã chứa
nước ở nhiệt độ phòng.
+ Đợi một thời gian, quan sát và xác định nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt
của hệ thống bằng nhiệt kế t
cb
.
* Tính toán:
16
Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Khắc Hoài
+ Do t
s
>t
p
nên vật rắn khi cho vào nhiệt lượng kế đóng vai trò là vật toả
nhiệt còn nước và nhiệt lượng kế đóng vai trò là vật thu nhiệt.
+ Bỏ qua sự mất mát nhiệt ra môi trường ta có phương trình cân bằng nhiệt:
Q
toả
= Q
thu

k
c
k
)(t
cb
-t
p
)
⇒

)(
))((m
n
cbsr
pcbkkn
r
ttm
ttcmc
c
−
−+
=
* Lặp lại các bước trên ít nhất 3 lần rồi tính giá trị trung bình
⇒
c
r
*Nhận xét: bài tập 7 và 8 mang tính chất của bài tập thực hành vật li. Nếu
ở bài tập 7 là cơ sở lí thuyết cho học sinh thực hiện các bước thực hành thì ở
bài tập 8 học sinh phải tư duy tìm phương án thực hành. Để làm được điều này
đòi hỏi học sinh không những phải nắm vững lí thuyết mà còn phải có kĩ năng

13
=19
o
C. Hỏi nếu đổ lẫn cả 3 chất lỏng với
nhau thì nhiệt độ hỗn hợp khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu? Bỏ qua nhiệt lượng
trao đổi với môi trường. Các bình nhiệt lượng kế làm bằng các chất có nhiệt
dung riêng nhỏ không đáng kể và thể tích các bình đủ lớn để chứa đựng cả ba
chất lỏng.
Đáp án: 16,67
o
C
17
Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Khắc Hoài
Bài 2: Một bình nhiệt lượng kế làm bằng nhôm có khối lượng m
1
=100g
chứa m
2
=400g nước ở nhiệt độ t
1
=10
o
C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một
thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m=200g được nung nóng đến nhiệt
độ t
2
=120
o
C. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 14
o

C
Bài 4: Dùng một nhiệt kế người ta đo liên tiếp nhiệt độ của 1 chất lỏng
trong 2 bình nhiệt lượng kế. Số chỉ của nhiệt lượng kế lần lượt là (80
o
C;16
o
C);
(78
o
C; 19
o
C).
a. Tìm số chỉ của nhiệt lượng kế trong lượt đo kế tiếp.
b. Tìm số chỉ của nhiệt lượng kế sau rất nhiều lần đo.
Đáp số :
a.76.2
o
C và 21.7
o
C
b.54,4
o
C
Bài 5: Hãy nêu phương án làm thí nghiệm xác định nhiệt dung riêng của 1
chất lỏng bằng các dụng cụ và vật liệu sau: Cân, bộ quả cân; nhiệt lượng kế (đã
biết nhiệt dung riêng c
k
); bình đun; bếp điện; nhiệt kế; nước (biết nhiệt dung
riêng c
n

niềm say mê học môn Vật lí.
V.BÀI HỌC KINH NGHIỆM.
1.Bản thân tôi phải nỗ lực tìm tòi, phân loại và phát triển các dạng bài tập,
đồng thời tích cực học hỏi đồng nghiệp để tích luỹ thêm dần về chuyên môn,
nghiệp vụ sư phạm.
2. Đọc, nghiên cứu các tài liệu để thu nhận các phương pháp truyền thụ kiến
thức cho phù hợp với từng đối tượng học sinh : từ dễ đến khó, từ đơn giản đến
phức tạp, từ cụ thể đến trừu tượng.
3. Rèn luyện kĩ năng trình bày ngắn gọn, rõ ràng, đầy đủ, dễ hiểu và có tính
thuyết phục.
19
Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Khắc Hoài
4. Phải thường xuyên kiểm tra kĩ năng giải bài tập của học sinh thông qua
nhiều hình thức : kiểm tra bài cũ, giải bài tập vận dụng, kiểm tra vở bài tập của
học sinh, giao thêm các bài tập tham khảo, …
VI. NHỮNG KIẾN NGHỊ, ĐỀ NGHỊ.
1. Phòng Giáo dục & Đào tạo cần có kế hoạch bồi dưỡng giáo viên dều đặn,
toàn diện và thực tế hơn. Tạo điiêù kiện cho giáo viên được học tập, trao đổi,
giải thích những khó khăn, vướng mắc trong quá trình giảng dạy.
2. Cấp tài liệu tham khảo, tạp chí cần thực hiện thường xuyên hàng tuần,
hàng tháng.
3. Phòng Giáo dục & Đào tạo cần tiếp tục duy trì kì thi chọn học sinh mở
rộng cho khối 8 để tạo nguồn cho đội tuyển khối 9 đi thi tỉnh nhưng phải có
hướng chỉ đạo cho các trường có hình thức tuyên dương, khen thưởng cho học
sinh đạt kết quả cao trong kì thi chọn đội tuyển mở rộng.Được như vậy thì
phong trào thi đua dạy và học của huyện nhà sẽ ngày càng được phát triển và
không ngừng nâng cao.
20
Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Khắc Hoài