Sáng kiến kinh nghiệm - Trờng THCS Cộng Hiền - Năm học 2008 - 2009
Sáng kiến kinh nghiệm
Phơng pháp giảI một số dạng bài tập vật lí cơ bản và nâng
cao phần nhiệt học
Phần I- Đặt vấn đề
I-Lí do chọn đề tài
Bồi dỡng học sinh giỏi là nhiệm vụ then chốt trong mỗi nhà trờng, bởi vì kết
quả học sinh giỏi hàng năm là một trong những tiêu chuẩn để xét thi đua cho nhà
tròng và nó cũng là một trong những tiêu chuẩn để tạo danh tiếng cho trờng, là
thành quả để tạo lòng tin với phụ huynh và là cơ sở tốt để xã hội hoá giáo dục.
Nghị quyết trung ơng II khoá VIII đã nêu rõ mục tiêu giáo dục là Nâng cao chất l-
ợng giáo dục ..., đổi mới nội dung và phơng pháp ..., rèn luyện thành nếp t duy sáng
tạo của ngời học. Để đạt đợc mục tiêu đó thì ngời thầy phải không ngừng học tập
bồi dỡng chuyên môn nghiệp vụ, nâng cao tay nghề và phải tiếp cận với các phơng
pháp dạy học hiện đại, phải kết hợp tốt các phơng pháp dạy học nhằn thu hút các
em học sinh vào bài giảng, tổ chức điều khiển đẻ các em tích cực chủ động tự giác
học tập tiếp thu kiến thức. Từ đó xây dựng lòng yêu thích say mê môn học, bồi d-
ỡng năng lực tự học cho ngời học.
Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, các sự vật hiện tợng vật lý rất quen thuộc
gần gũi với các em. Song việc tạo lòng say mê yêu thích và hứng thú tìm tòi kiến
thức lại phụ thuộc rất nhiều vào nghiệp vụ s phạm của ngời thầy. Qua giảng dạy và
tìm hiểu tôi nhận thấy phần lớn các em cha có thói quen vận dụng những kiến thức
đã học vào giải bài tập vật lý một cách có hiệu quả.
Nhiệt học là một trong bốn phần kiến thức vật lí cơ bản đợc trang bị cho học
sinh trung học cơ sở. Lợng kiến thức của phần này không nhiều so với các phần
khác, bài tập của phần này cũng không quá khó nhng lại gặp thờng xuyên trong các
kì thi học sinh giỏi các cấp. Song vì các em ít đợc tiếp xúc với bài tập định lợng, số
giờ bài tập ở lớp 8 lại không có nên việc định hớng giải bài tập nhiệt học rất khó
khăn với các em và các em cha có phơng pháp giải.
II- Mục đích nghiên cứu đúc rút kinh nghiệm
Xuất phát từ những lý do trên tôi đã suy nghĩ, tìm tòi và đa ra sang kiến: Phơng

cho rằng mỗi học sinh đều có mặt mạnh riêng, vì vậy trong dạy học giáo viên cần
chú ý đến điểm này thì xẽ nâng cao đợc chất lợng toàn diện .
Bồi dỡng học sinh giỏi là công tác đã có nền tảng từ rất lâu. Ngày xa ta có tớc
vị trạng nguyên, ngày nay ta có các kì thi học sinh giỏi các cấp, thi học sinh giỏi
Olimpic và nớc ta luôn có thành tích cao đáng để các nớc bạn mến phục. Tuy nhiên
ta phải xác định bồi dỡng học sinh giỏi không phải là học tủ, học lệch. Vì vậy công
tác bồi dỡng học sinh giỏi phải đợc biến thành quá trình tự học, tự bồi dỡng của ng-
ời học thì mới đạt đợc kết quả cao
Đến nay ta phải khẳng định rằng nâng cao chất lợng toàn diện, bồi dỡng học
sinh giỏi là việc làm tích cực, đúng dắn, phù hợp với yêu cầu của sự phát triển của
đất nớc, của thời đại.
II- Thực trạng của vấn đề cần nghiên cứu
Qua giảng dạy và bồi dỡng học sinh giỏi môn vật lí phần nhiệt học tôi nhận
thấy việc định hớng giải bài tập định lợng của các em còn yếu ở các mặt sau:
+ Các em cha xác định đợc các quá trình trao đổi nhiệt
+ Các em cha xác đinh đợc đúng đối tợng trao đổi nhiệt
+ C ác em cha xác đinh đợc các bớc giải bài tập
Kết quả khảo sát cụ thể:
- Đề khảo sát chất lợng đầu năm học 2007- 2008 môn vật lí 9 do PGD Huyện
Vĩnh Bảo ra có bài tập 1 (3đ)nh sau:
Một ấm nhôm nặng 400g chứa 2lít nớc ở 20
0
c
a, Tính nhiệt lợng cung cấp để đun sôi nớc (nớc sôi ở 100
0
c)
b, Nếu dùng bếp dầu có hiệu suất 40% để đun sôi ấm nớc đó thì cần bao nhiêu
Ngời thực hiện: Bùi Thị Hồng - GV trờng THS Cộng Hiền
2
Sáng kiến kinh nghiệm - Trờng THCS Cộng Hiền - Năm học 2008 - 2009

2
.

t = 0,4.880.80 =28160J
Nhiệt lợng cần để đun sôi ấm nớc là
Q
i
= Q
1
+ Q
2
= 672000 + 28160 = 700160J
Còn lại là làm sai
Trong 27 em làm đợc câu a, chỉ có 3 em làm đúng câu b, là:
Nhiệt lợng toàn phần của bếp cung cấp là:
Q
TP
= Q
i
/H = 700160: 0,4 = 1750400J
Số lợng dầu cần để đun sôi ấm nớc là:
Q
TP
= m.q

m = Q
TP
/ q = 1750400: 14.10
6
= 0,125(kg) = 125(g)

0
c pha
với bao nhiêu lít nớc lạnh ở nhiệt độ t
2
= 20
0
c.
Đội tuyển Lí 9 của tôi có 2 em đều có lời giải sai là:
Nhiệt lợng toả ra của 12 lít nớc nóng ở 80
0
c là
Q
1
= 12.4200.(80-30) = 2520000J
Nhiệt lợng thu vào của m kg nớc ở 20
0
c là:
Q
2
= m. 4200.(30-20) = 42000.m
Theo phơng trình cân bằng nhiệt ta có:
Q
1
= Q
2


2520000 = 42000.m

m = 2520000: 42000 = 60 (kg) = 60 lít


)
Q: nhiệt lợng thu vào(toả ra)của chất(J)
m: khối lợng của chất thu(toả) nhiệt(kg)
c: nhiệt dung riêng của chất thu(toả) nhiệt(J/kg.K)

t: độ tăng(giảm) nhiệt độ của các chất(
0
c)
+ Phơng trình cân bằng nhiệt: Q
toả
= Q
thu

+ Nhiệt lợng toả ra của nhiên liệu:
Q = m.q m: khối lợng của nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn(kg)
q: năng suất toả nhiệt của nhiên liệu(J/kg)
+ nhiệt lợng cần thiết để một chất nóng chảy hay đông đặc hoàn toàn:
Q = m.

m: khối lợng của chất bị nóng chảy(đông đặc) hoàn toàn(kg)


: nhiệt nóng chảy của chất(J/kg)
+ Công thức tính hiệu suất là:
H = Q
i
/ Q
TP
Q

20
0
c đến 100
0
c cộng với nhiệt lợng cung cấp cho ấm nhôm để nó tăng từ 20
0
c đến
100
0
c
Ngời thực hiện: Bùi Thị Hồng - GV trờng THS Cộng Hiền
4
Sáng kiến kinh nghiệm - Trờng THCS Cộng Hiền - Năm học 2008 - 2009

Từ sự phân tích đó ta có lời giải sau:
Tóm tắt
m
1
= 2kg
m
2
= 0,5kg
c
1
= 4200J/kg.K
c
2
= 880J/kg.K
Tính: Q = ?
giải

Nhiệt lợng cần để đun sôi ấm nớc jà:
Q = Q
1
+ Q
2
= 672000 + 35200 = 707200(J)
Chú ý: ta phải đổi đơn vị 2000cm
3
= 2 dm
3
= 2lít
500g = 0,5 kg
Cách giải: Bớc 1: Phân tích tìm các đối tợng thu nhiệt
Bớc 2: dùng công thức Q= m.c.

t để tính nhiệt lợng theo yêu cầu của
bài. Chú ý phải đổi đơn vị (nếu cần)
Bài tập tự giải: Một ấm nhôm khối lợng 250g chứa 1lít nớc ở 20
0
c. Tính nhiệt lợng
cần để đun sôi lợng nớc nói trên; biết nhiệt dung riêng của nớc và của nhôm lần lợt
là c
1
= 4200J/kg.K , c
2
= 880J/kg.K
Dạng 2: Bài tập có cả quá trình thu nhiệt và quá trình toả nhiệt
Bài tập: Thả một quả cầu nhôm khối lợng 0,15kg đợc nung nóng tới 100
0
c vào một

Từ sự phân tích đó ta có lời giải sau:
Tóm tắt
m
1
= 0,15kg
c
1
= 880J/kg.K
c
2
= 4200J/kg.K
t
1
= 100
0
c
t
2
= 20
0
c
t
3
= 25
0
c
Tính: m = ?
giải
Nhiệt lợng của quả cầu nhôm toả ra khi nhiệt độ hạ từ
100

.4200.(25-20) = m
2
.4200.5 =
m
2
.21000J
Theo phơng trình cân bằng nhiệt ta có:
Q
1
= Q
2

9900 = 21000.m
2


m
2
= 9900 : 21000

m
2
= 0,47kg
Ngời thực hiện: Bùi Thị Hồng - GV trờng THS Cộng Hiền
5
Sáng kiến kinh nghiệm - Trờng THCS Cộng Hiền - Năm học 2008 - 2009
Chú ý: Bài tập này có thể yêu cầu tính nhiệt độ cân bằng của hệ thống,hoặc tính
nhiệt dung riêng của kim loại hay của chất lỏng thì ta cũng giải tơng tự
Cách giải: Bớc 1: Phân tích đề bài tìm đối tợng toả nhiệt, đối tợng thu nhiệt
Bớc 2: Dùng công thức tính nhiệt lợng để tính nhiệt lợng toả ra, nhiệt l-

4200J/kg.k
Dạng 3: Bài tập có liên quan đến hiệu suất
Bài tập: Ngời ta dùng bếp than để đun sôi một ấm nhôm khối lợng 500g đựng 2lít
nớc ở 20
0
c. Tính lợng than cấn thiết để đun sôi ấm nớc trên biết hiệu suất của bếp là
40%. Biết nhiệt dung riêng của nớc bằng 4200J/kg.k , nhiệt dung riêng của nhôm
bằng 880J/kg.k
Phân tích bài : Bài tập này có: + Hai đối tợng thu nhiệt là nớc và ấm nhôm
+ Một đối tợng toả nhiệt là bếp than
- Nhiệt có ích là nhiệt làm nóng bếp và nớc
- Nhiệt toàn phần do than bị đốt cháy toả ra
Hiệu suất của bếp bằng 40% có nghĩa là 40% nhiệt của bếp cung cấp biến thành
nhiệt có ích. Để tính đợc khối lợng than thì phải tính đợc nhiệt toà phần của bếp.
Từ đó ta có lời giải:
Tóm tắt
m
1
= 0,5kg
m
2
= 2kg
c
1
= 880J/kg.K
c
2
= 4200J/kg.K
t
1

2
= m
2
.c
2
.

t = 2.4200.80 = 672000J
Nhiệt lợng cần thiết để đun sôi ấm nớc là:
Q
i
= Q
1
+ Q
2
= 35200 + 672000 = 707200J
Nhiệt lợng toà phần của bếp là:
Q
TP
= Q
i
: H = 707200:40% = 1768000J
Lợng than cần thiết để đun sôi ấm nớc là:
Q
TP
= m.q

m = Q
TP
: q = 1768000:14.10