Mục lục
1. Mở đầu ……………………………………………………………………2
1.1. Lí do chọn đề tài…………………………………………………………2
1.2. Mục đích nghiên cứu…………………………………………………….2
1.3. Đối tượng nghiên cứu……………………………………………………2
1.4. Phương pháp nghiên cứu………………………………………………...2
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm…………………………………………..3
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm...................................................3
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm....................3
2.3. Các giải pháp thực hiện..............................................................................4
2.3.1. Cơ sở lí thuyết.........................................................................................4
2.3.2. Phương pháp giải cụ thể..........................................................................4
2.3.3. Các ví dụ minh họa.................................................................................5
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm....................................................... 16
3. Kết luận, kiến nghị.......................................................................................17
3.1. Kết luận.....................................................................................................17
3.2. Kiến nghị..................................................................................................17
Tài liệu tham khảo...........................................................................................18
Phụ lục.............................................................................................................19

1


PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ
NHẰM GÓP PHẦN NÂNG CAO ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI Ở
TRƯỜNG THCS
---------- --------1. Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài:
Bài toán có nội dung thực nghiệm là một nội dung quan trọng thường gặp
trong chuyên đề BDHSG. Thông thường học sinh nắm chắc phương pháp giải
bài tập và vận dụng làm tốt các bài tập trong chương trình, tuy nhiên khi gặp bài

chỉ đạo về đổi mới, nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông; các sách
bài tập thí nghiệm vật lí, các bài tập nâng cao, chuyên chọn.
+ Từ việc nghiên cứu lí thuyết lựa chọn các bài tập cơ bản, điển hình cho mỗi
dạng sau đó tổng hợp thành phương pháp giải cho bài toán thực nghiệm của mỗi

2


phần trong chương trình môn vật lí THCS.
+ Áp dụng vào quá trình dạy bồi dưỡng đội tuyển HSG.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm:
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến
Bài tập thực nghiệm là những bài tập chỉ mặt kết quả của các thí nghiệm
đang khảo sát. Các bài tập này được giải bằng cách vận dụng tổng hợp các kiến
thức lý thuyết và thực nghiệm, các kỹ năng hoạt động trí óc và thực hành, các
vốn hiểu biết về vật lý, kỹ thuật và thực tế đời sống. Việc giải các bài tập
thực nghiệm đòi hỏi học sinh phải tự mình xây dựng phương án,
lựa chọn phương tiện, xác định các điều kiện thích hợp, tự mình
thực hiện thí nghiệm theo quy trình, quy tắc để thu thập, xử lý
kết quả nhằm giải quyết một cách khoa học, tối ưu bài toán cụ
thể đã được đặt ra. Loại bài tập này vì vậy có tác dụng toàn
diện trong việc đào tạo, giúp học sinh nắm vững các kiến thức,
kỹ năng cơ bản về lý thuyết và thực nghiệm của môn vật lý. Các
dạng bài tập này có thể sử dụng với nhiều mục đích, vào những
thời điểm khác nhau. Thông qua các bài tập thực nghiệm, học
sinh được bồi dưỡng, phát triển năng lực tư duy, năng lực thực
nghiệm, năng lực hoạt động tự lực, sáng tạo, bộc lộ rõ khả năng
sở trường, sở thích về vật lý. Giải các bài tập thí nghiệm là một
hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học tập, tăng
cường hứng thú, gắn học với hành, lý luận với thực tế, kích thích

làm các bài tập mà áp dụng được công thức, thay số và tính
toán hoặc nêu lại, phát biểu lại các kiến thức đã học. Bài toán
thực nghiệm sẽ giúp các em khắc phục được các nhược điểm
trên.
2.3. Các giải pháp thực hiện:
2.3.1. Cơ sở lí thuyết:
Muốn làm tốt các bài tập có nội dung thực nghiệm ta cần nắm
vững các kiến thức sau:
a. Đối với phần cơ học
+ Hệ thức liên hệ giữa khối lượng, khối lượng riêng và thể tích
D=

m
V

+ Điều kiện cân bằng của các loại máy cơ đơn giản
+ Biểu thức của áp suất, nguyên lí bình thông nhau
+ Biểu thức xác định các lực cơ học như: trọng lượng của vật P=
dVV= 10.m; lực đẩy ác-si-mét FA= dlV…
+ Cấu tạo, cách sử dụng và vai trò của các dụng cụ thí nghiệm (Thước thẳng,
lực kế, bình chia độ, bình tràn, cân ...)
b. Đối với phần nhiệt học:
+ Kỹ năng phân tích diễn biến quá trình trao đổi nhiệt giữa các vật
+Phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa = Qthu
+ Các đặc điểm, trạng thái của vật trong các quá trình chuyển thể (nóng chảy,
đông đặc, bay hơi, ngưng tụ).
+ Các công thức tính nhiệt lượng thu vào, tỏa ra (Q= m.C. ∆ t) tương ứng với
từng quá trình tăng nhiệt độ, giảm nhiệt độ; nóng chảy, đông đặc (Q= m. λ ); bay
hơi, ngưng tụ( Q= m.L)
+ Sự liên quan giữa các kiến thức cơ học và nhiệt học.

lượng tương ứng
Bước 3: Xác lập mối liên hệ giữa các đại lượng đo được và đại
lượng cần xác định qua các công thức cơ học đã biết. Từ mối
liên hệ đó suy ra giá trị của các đại lượng cần xác định.
2.3.3. Các ví dụ minh họa:
a. Phần cơ học
Bài 1: Hãy nêu phương án xác định khối lượng riêng của thủy ngân với các dụng
cụ sau:
+ Lọ thủy tinh rỗng đủ lớn
+ Nước có khối lượng riêng D
+ Cân đồng hồ có độ chính xác cao
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Ta dùng cân để đo khối lượng của lọ, của nước và của thủy ngân
Bước 2:
+ Dùng cân xác định khối lượng riêng của lọ rỗng là m
+ Đổ đầy nước vào lọ rồi xác định khối lượng của lọ nước là m 1
⇒ Khối lượng nước trong lọ là m n = m 1 - m
+ Đổ hết nước ra, rồi đổ đầy thủy ngân vào lọ. Dùng cân xác định khối lượng của
lọ thủy ngân là m 2
⇒ Khối lượng của thủy ngân trong lọ là: m Hg = m 2 - m (2)
Bước 3:
+ Thể tích của nước trong lọ được tính là: V =

mn m1 − m
=
D
D

(1)



B

C
P

P

+ Nhúng chìm một quả nặng vào chất lỏng 1, hệ thống cân bằng ta có:
(P- F A ). l A = P. lB (1)
+ Sau đó nhấc quả nặng trong nước ra và nhúng chìm vào trong chất lỏng 2, hệ
thống cân bằng ta có:
(P- F ' A ). l A' = P. l ' B (2)
Trong đó P là trọng lượng của mỗi vật; F A và FA’ là lực đẩy Ác-si-mét của chất
lỏng 1 và chất lỏng 2; l A , lB là các cánh tay đòn tương ứng khi nhúng vật vào
chất lỏng 1; l A' , lB ' là các cánh tay đòn tương ứng khi nhúng vật vào chất lỏng 2
Bước 3:
l

B
Từ (1) ta có: l =
A

Từ (2) ta có:

P − FA
F
F
l −l
= 1− A ⇔ A = A B

D l ' A ( l A − lB )

(*)

Đo l A , lB , l ' A , l ' B bằng thước rồi thay vào biểu thức (*) ta sẽ xác định được tỉ số các
khối lượng riêng

D'
của hai chất lỏng đã cho.
D

Bài 3: Cho một cốc nước, một cốc chất lỏng không hòa tan trong nước, một ống
thủy tinh hình chữ U, một thước đo chiều dài. Hãy nêu phương án xác định khối
lượng riêng của chất lỏng.
+++
+++
+++
Hướng dẫn giải:
+++
+++
Bước 1: Dùng thước thẳng để đo chiều cao của
+++ các cột chất lỏng
+++
+++
’
Bước 2:
+++ h
+++
h
+++


Với D = 1000kg/m3; h và h’ đo được bằng thước nên ta xác định được khối lượng
riêng D’ của chất lỏng theo biểu thức (2)
Bài 4: Hãy nêu phương án xác định tỉ lệ khối lượng của đồng và sắt trong quả
cân với các dụng cụ sau:
- Lực kế
- Một bình chứa nước không có vạch chia độ và có thể bỏ lọt quả cân vào mà
nước không tràn ra
- Biết khối lượng riêng của nước, của đồng, của sắt
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Lực kế dùng để đo trọng lượng của vật, hợp lực tác dụng vào vật khi
nhúng vật trong nước.
Bước 2:
+ Treo quả cân vào lực kế, số chỉ của lực kế chính là trọng lượng P của quả cân.
Với P = 10m= 10(m1+ m2) ⇔ m1+ m2 =

P
10

⇔ D1V1 + D2V2 =

P
(1)
10

( m1, D1, V1; m2, D2, V2 lần lượt là khối lượng, khối lượng riêng, thể tích của đồng
và của sắt trong quả cân)
+ Treo quả cân vào lực kế rồi nhúng chìm vào nước, khi đó số chỉ của lực kế là P’
Với P’ = P – FA ⇔ P’ = P – 10DV ⇔ V=



'
P − P ' P ( D 2 − D ) − P D2
+ Thay (4) vào (3) ta có: V2 =
10 D( D2 − D1 )
10 D
'
P( D − D1 ) + D1 P
⇒ V2 =
10 D( D2 − D1 )

m
DV
D
Ta có tỉ số 1 = 1 1 = − 1
m2 D2V2
D2

 P ( D − D2 ) + D2 P ' 


' 
 P ( D − D1 ) + D1 P 

Vì D1, D2, D đã biết; P, P’ xác định từ số chỉ của lực kế nên ta xác định được tỉ số
m1 , đó là tỉ lệ khối lượng của đồng và của sắt trong quả cân.
m2

Bài 5: Một quả cầu bằng sắt bên trong có một phần rỗng. Hãy nêu cách xác định
thể tích phần rỗng đó với các dụng cụ có trong phòng thí nghiệm . Biết khối

+ Nhúng cho viên sỏi này ngập trong nước, lực kế chỉ giá trị P1
+ Xác định lực đẩy Acsimet : FA = P – P1 ( với FA = V.do)

8


Bước 3:
FA

+ Xác định thể tích của vật : V= d
0

+ Xác định trọng lượng riêng của viên sỏi :
P
P
P
=
= d0 .
F
P - P1
d= V
A
d0
P

với d= 10D; d0= 10D0 ⇒ D = D0 . P - P ( *)
1
Từ đó xác định được khối lượng riêng của viên sỏi D bằng công thức (*)
b. Phần nhiệt học:
Bài 1: Cho các dụng cụ: Nước (đã biết nhiệt dung riêng C 0 ), nhiệt lượng kế (đã

lượng kế), nhiệt kế, nguồn nhiệt. Hãy nêu phương án xác định nhiệt dung riêng
của dầu.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Dùng cân đo khối lượng của nhiệt lượng kế, khối lượng của nước, khối
lượng của dầu theo khối lượng của cát; nhiệt kế đo nhiệt độ ban đầu của nước,

9


của dầu, nhiệt độ của nước sau khi đun, nhiệt độ của hệ thống khi có cân bằng
nhiệt.
Bước 2:
+ Dùng cân đo tổng khối lượng của cốc trong nhiệt lượng kế và cốc thủy tinh
theo khối lượng của cát.
+ Lấy cốc trong nhiệt lượng kế ra, rót nước vào cốc thủy tinh cho tới khi cân
thăng bằng ta được khối lượng của nước bằng khối lượng của cốc trong nhiệt
lượng kế( m n = mk)
+ Làm tương tự với cốc thủy tinh thứ hai chứa dầu ta được khối lượng của dầu
bằng khối lượng của cốc trong nhiệt lượng kế bằng khối lượng của nước
(m n = mk= m d = m)
+ Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ ban đầu của nước và của dầu là t 1
+ Đổ nước vào cốc của nhiệt lượng kế rồi đun nóng tới nhiệt độ t 2 (t 2 > t 1 ). Đổ
dầu ở nhiệt độ t 1 vào nhiệt lượng kế chứa nước ở nhiệt độ t 2 rồi khuấy đều và đo
nhiệt độ t bằng nhiệt kế khi hệ thống cân bằng nhiệt.
Bước 3:
+ Gọi C 1 , C 2 , C 3 lần lượt là nhiệt dung riêng của cốc, của nước và của dầu.
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: Qtỏa = Q thu
⇔ (mC 1 + mC 2 )(t 2 - t) = mC 3 (t - t 1 ) ⇒ C 3 = (C 1 + C 2 )(

t2 − t

+ Gọi C 1 , C 2 , C 3 lần lượt là nhiệt dung riêng của nước, của dầu và của nhiệt
lượng kế
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: Qtỏa = Q thu
mC 1 (t 2 - t) = (mC 2 + mC 3 )(t- t 1 )
⇒C 2 =

C1 (t 2 − t )
− C3
t − t1

Bài 4: Hãy nêu phương án để xác định nhiệt nóng chảy của nước đá bằng các
dụng cụ sau:
- Nhiệt lượng kế( đã biết nhiệt dung riêng Ck)
- Nhiệt kế
- Cân có bộ quả cân
- Nước( đã biết nhiệt dung riêng Cn)
- Nước đá đang tan ở 00C
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Dùng cân đo khối lượng của nhiệt lượng kế, của nước và của nước đá
Bước 2:
+ Cân nhiệt lượng kế để xác định khối lượng mk của nó
+ Rót một lượng nước nguội vào nhiệt lượng kế, dùng cân xác định khối lượng
hỗn hợp của nhiệt lượng kế và nước là M
⇒ khối lượng nước rót vào là: m1= M- mk
+ Dùng nhiệt kế xác định nhiệt độ t1 của nhiệt lượng kế và nước
+ Lấy một miếng nước đá đang tan thả vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt độ khi
có cân bằng nhiệt là t.
+ Cân lại nhiệt lượng kế có khối lượng tổng cộng là M’
⇒ khối lượng của nước đá là: m2= M’- M
Bước 3:

I1

+ Mắc mạch điện theo sơ đồ sau:

V
R

A

Đọc số chỉ của vôn kế U 2 , ampekế chỉ I 2
Bước 3:
U2

U2

Ta có: R+ R A = I ⇒ R= I - R A (2)
2
2
U

U

2
1
Thay (1) vào (2) ta được: R= I − I (3)
2
1

d2
⇒ Tiết diện của dây được tính: S= 3,14

1
+ Để xác định điện trở của vôn kế, ta mắc sơ đồ mạch điện như hình vẽ
R

A

V
U2

Số chỉ của ampe kế và vôn kế là I2 và U2. Khi đó điện trở của vôn kế là: RV= I
2
+ Mắc lại mạch điện như hình :
V
R
A

Vôn kế chỉ U3, ampe kế chỉ I3.
Bước 3:
U1

Vì U3=I3(RA+R) = I3 ( I +R)
1
U 3 U1

Vậy giá trị của R là R= I - I
3
1
Bài 3:

.U.


.

.B

0

A
V

13


Điều chỉnh biến trở để nó có giá trị là R b= R 1 . Đọc số chỉ của vôn kế là U 1 , của
ampekế là I 1

⇒R A =

U1
I1

(1)

+ Mắc mạch điện theo sơ đồ sau:
R0
U
A.

..
A


⇔ R0=

U 2 − U 3 U1
−
(4)
I3 − I2
I1
U1

U2 −U3

U 

− 1 
Thay (1) và (4) vào (3) ta có: U= U 3 + I 3 I + I 3 
(5)
I
−
I
I1 
1
2
 3
Bài 4: Hãy nêu phương án xác định điện trở R A của ampekế bằng các dụng cụ
sau:
+ Nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi
+ Ampekế có điện trở R A cần xác định, điện trở R 0 đã biết giá trị
+ Biến trở R b có điện trở toàn phần lớn hơn R 0
+ Hai công tắc điện K 1 , K 2 , các đoạn dây dẫn đủ dùng

0
b
⇒ U= I 2 R A + I 2

R0
2

(2)

Từ (1) và (2) ta có: I 1 ( R A + R0 ) = I 2 R A + I 2


⇔ R A ( I 2 − I 1 ) = R0  I 1 −


⇔ RA =

R0 ( 2 I 1 − I 2 )
2( I 2 − I 1 )

R0
2

I2 

2

Câu 5: Cho các dụng cụ sau: Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi; một điện
trở R0 đã biết trị số và một điện trở R x chưa biết trị số; một vôn kế có điện trở R v
chưa xác định.

+ Mắc mạch điện gồm R0 nt (Rv//Rx) như hình vẽ:

15


R0

Rx

Lúc này vôn kế chỉ giá trị là U2.
Theo tính chất đoạn mạch nối tiếp ta có:

V

Rv Rx
Rvx
Rv + Rx
Rv Rx
U2
=
=
=
R
R
U R0 + Rvx
v x
+ R0 Rv R0 + Rv Rx + R0 Rx
Rv + Rx

(2)


2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm:
Sau gần hai tháng áp dụng các giải pháp đã nêu tôi thấy kết quả học sinh giải
bài toán thực nghiệm khả quan hơn. Các em trong đội tuyển học sinh giỏi đã giải
được các bài toán ở dạng phức tạp hơn rất nhiều so với các bài toán trong chương
trình SGK. Bài tập thí nghiệm có tác dụng trong việc đào sâu và
củng cố kiến thức, kết hợp sự vận dụng lý thuyết vào thực tế,
làm phát triển ở học sinh tư duy sáng tạo, tư duy logic và phát
huy tính tích cực hoạt động nhận thức trong quá trình học vật lý.
Tiến hành bài tập thí nghiệm làm cho các em tham gia một cách
sôi nổi, tập trung suy nghĩ, tích cực tham gia thảo luận để đề
xuất các phương án thí nghiệm(các cách giải) để giải quyết bài
toán, qua đó góp phần phát huy tính tư duy sáng tạo của các
em.
Tiến hành thực nghiệm sư phạm đối với đội tuyển học sinh
giỏi lớp 9 ở trường THCS Hà Sơn năm học 2014- 2015 tôi thu
được kết quả:
Điểm dưới 5

Điểm 5- 6

Điểm 6 đến
dưới 8

Điểm 8 đến 10

SL

SL


3

75%

3. Kết luận, kiến nghị:
3.1. Kết luận:
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm đòi hỏi phát huy cao độ tính tích
cực, độc lập sáng tạo của học sinh trong quá trình lĩnh hội tri thức. Qua việc
đưa bài tập thí nghiệm vào hệ thống bài tập và tiến hành thực
nghiệm sư phạm với kết quả như trên cho thấy, bài tập thí
nghiệm đã góp phần phát huy tốt tính tích cực trong hoạt động
nhận thức của học sinh. Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu, được sự quan
tâm giúp đỡ của ban giám hiệu nhà trường cũng như tổ chuyên môn tôi đã thực
hiện thành công sáng kiến kinh nghiệm của mình với mong muốn: Giúp học sinh
giỏi phát triển năng lực tư duy, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo trong việc học tập bộ
môn vật lí. Nhằm nâng cao chất lượng bộ môn nói riêng, góp phần nâng cao chất
lượng giáo dục nói chung, với mong muốn sáng kiến kinh nghiệm của bản thân
được ứng dụng rộng dãi và là một tài liệu quan trọng cho các đồng nghiệp tham
khảo trong việc ôn luyện học sinh giỏi.
Tuy nhiên vì điều kiện thời gian, cũng như tình hình thực tế nhận thức của
học sinh ở địa phương nơi tôi công tác và năng lực cá nhân có hạn, nên việc thực
hiện đề tài này chắc hẳn không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong các đồng chí và
các bạn đồng nghiệp, trao đổi và góp ý để giúp tôi hoàn thiện hơn trong chuyên
môn.
3.2 Kiến nghị:
Để nâng cao hơn nữa chất lượng dạy học hiện nay ở các
trường THCS tôi kiến nghị lên các cấp quản lí giáo dục
- Một là: Xác định rõ hơn vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật
lý, đề cập
mạnh đến việc giải bài tập thông qua thí nghiệm.

19