báo cáo kết quả thực hiện nội dung "một đổi mới"

Đó là những bài tập mà trong dữ kiện đã cho và trong tiến trình giải có sử dụng các đồ thị, loại bài tập này có tác dụng trớc hết giúp học sinh nắm đợc phơng pháp quan trọng biểu diễn mố

Báo cáo kết quả thực hiện nội dung “ Một đổi mới”

Năm học 2010 - 2011

Họ và tờn: Lục Văn Quyết

Đơn vị cụng tỏc: Trờng THCS Lâm Xuyên - Sơn Dơng Tuyên Quang– Tuyên Quang Chức vụ: Giáo viên

1 TấN NỘI DUNG ĐỔI MỚI

Thực hiện nhiệm vụ năm học 2010 - 2011của Trường THCS Lâm Xuyên

về việc mỗi cỏn bộ giỏo viờn lựa chọn một đề tài đổi mới trong hoạt động giỏo dục nhằm tập trung đẩy mạnh cụng tỏc nõng cao chất lượng dạy và học, đỏp ứng yờu cầu giỏo dục trong giai đoạn hiện nay Căn cứ vào thực trạng và yờu cầu của nhiệm

vụ năm học bản thõn tụi lựa chọn đề tài đổi mới: " Sử dụng phương phỏp đồ thị

giải bài tập phần nhiệt học ở Vật lý 8”

2 Mô tả ý tởng:

a) Hiện trạng và nguyên nhân của hiện trạng:

Mụn vật lý là mụn học cú rất nhiều bài tập định lượng và định tớnh, ngoài cỏc phương phỏp giải truyền thống ra ta cũn cú thể sử dụng phương phỏp đồ thị để giải bài tập vật lý và phổ biến nhất ở phần nhiệt học và cơ học trong trương trỡnh vật lý THCS

Trong thực tế hiện nay khụng phải một giỏo viờn nào cũng được tiếp cận phương phỏp này và cũn rất nhiều thầy cụ chưa từng sử dụng phương phỏp này, nhất là cỏc thầy cụ khụng bồi dưỡng học sinh giỏi

b) í tưởng

- Phân loại bài tập

+ Đọc trên đồ thị và khai thác đồ thị

+ Giải bài tập bằng đồ thị

- Đa ra phơng pháp giải

+ Một số lỗi thờng gặp ở giáo viên và học sinh, cách khắc phục

- Lấy ví dụ minh họa:

+ Bài tập loại đọc trên đồ thị và khai thác đồ thị (Đề bài, phân tích, hớng dẫn giải)

+ Loại giải bài tập bằng đồ thị (Đề bài, phân tích, hớng dẫn giải)

3 Nội dung công việc:

a) Phân loại bài tập

Căn cứ vào hệ thống các bài tập dựa vào đồ thị để giải ở phần nhiệt của chơng trình phổ thông cơ sở.Dựa vào đặc thù của dạng bài tập Đó là những bài tập mà trong dữ kiện đã cho và trong tiến trình giải có sử dụng các đồ thị, loại bài tập này có tác dụng trớc hết giúp học sinh nắm đợc phơng pháp quan trọng biểu diễn mối quan hệ hàm số giữa các đại lợng vật lí ,tạo điều kiện làm sáng tỏ một cách sâu sắc bản chất vật lí của các quá trình và các hiện tợng

Nó là biện pháp tích cực hoá quá trình dạy và học của thầy và trò, tuỳ theo mục

đích có thể phân ra các loại bài tập nh sau:

Loại 1: Đọc trên đồ thị và khai thác đồ thị

(Bài tập dạng định tính)

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

b) Phơng pháp giải

- 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

c) Một số ví dụ minh hoạ.

* 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?

+Phân tích

20

A

t

t0C

100

Đây là đồ thị biến đổi trạng thái của nớc , biểu diễn sự biến thiên của chất lỏng theo thời gian

- Đoạn AB nhiệt độ và thời gian tỷ lệ thuận với nhau và tại đó nhiệt độ của nớc

đang tăng dần ở thời điểm t, thì chất lỏng bắt đầu biến đổi trạng thái, n ớc bắt

đầu sôi

- Tại thời điểm t2 thì nhiệt độ vẫn bằng nhiệt độ tại thời điểm t1

- Khi ta cung cấp nhiệt độ cho nớc tới 1000C thì nớc sôi và đoạn BC nhiệt độ

và thời gian không phụ thuộc vào nhau

+Bài giải.

Căn cứ vào đồ thị ta thấy trong suốt thời gian sôi nhiệt độ của nớc không thay

đổi vẫn giữ nguyên 1000C

Bài toán 2 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của nớc theo thời gian khi đun và

để nguội Mỗi đoạn đồ thị ứng với một quá trình nào?

+ Phân tích.

Đây là đồ thị biểu diễn sự biến đổi của nớc theo thời gian

- Tại thời điểm ban đầu nớc đang ở 200C

- Tăng đến thời điểm t1 thì nhiệt độ của nớc tăng 1000C

- Tiếp tục tăng thời gian t3 ứng với đoạn CD nhng không cung cấp nhiệt theetjnhieetj độ nớc giảm xuống, vậy ở đoạn CD nhiệt độ và thời gian tỷ lệ nghịch với nhau

+ Bài giải.

- Đoạn AB biểu diễn quá trình đun nớc nóng từ 200C đên 1000C

- Đoạn BC biểu diển quá trình nớc đang sôi

- Đoạn CD biểu diễn quá trình để nớc nguội

Bài toán 3.Sự biến thiên nhiệt độ của khối nớc đá đựng trong ca nhôm theo nhiệt

l-ợng cung cấp đợc cho trên đồ thị Tìm khối ll-ợng nớc đá và khối ll-ợng ca nhôm.Cho nhiệt dung riêng của nớc đá và nhôm là C1 = 4200 J/Kg.K;C2 = 880J/Kg.K ,nhiệt nóng chảy của nớc đá  = 3,4.105J/Kg(h.1)

+ Phân tích.

Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của khối nớc đá theo nhiệt lợng cung cấp

- Nhìn vào đồ thị ta có thể biết đợc nhiệt lợng của nớc đá thu vào ở 00C để nó nóng chảy hoàn toàn là 170KJ, từ đó ta có thể tính đợc khối lợng của nớc đá

nh thế nào?

- Khi nhiệt độ tăng từ 00C đến 20C 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

20 100

D A

t 0C

t

+ Phơng án giải

Nhiệt lợng nớc đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 00C là 170KJ (lúc này ca nhôm không thu nhiệt do nó không tăng nhiệt độ).Từ đó khối lợng nớc đá là: m1 =



KJ

170

=

340

170

= 0,5Kg Nhiệt lợng nớc và ca nhôm thu để tăng từ 00C đến 20C là :

175 – Tuyên Quang 170 = 5KJ = 5000J

Ta có : 5.000 = (m1C1 + m2 C2)( 2-0)

2500 = 0,5 4200 +m2.880

 m2 =

880

4200 5 , 0

2500 

 0 , 45Kg

Bài toán 4 Cho đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của khối chất lỏng theo nhiệt

lợng cung cấp có dạng trên Biết nhiệt dung riêng của chất lỏng đó C = 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

t o C

A

B

2

+Phơng án giải

a)Nhìn trên đồ thị ta thấy:

- Đoạn AB : Chất lỏng nhận một nhiệt lợng Q1 = 1,8.105J để tăng từ 200C đến

800C Gọi m là khối lợng chất lỏng ta có :

c

Q

2 , 1 60 2500

10 8 , 1 60

5

- Đoạn BC : Chất lỏng hoá hơi.TRong giai đoạn này có nhận một nhiệt lợng

Q = Q2- Q1 = (12,6 – Tuyên Quang 1,8 ).105 J = 10,8.105J

và nhiệt lợng này dùng để chất lỏng hoá hơi hoàn toàn nên :

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 t1 C

- Đun cốc chất lỏng trên bếp cho đến khi sôi, dùng nhiệt kế xác định t2 C Nhờ

đồng hồ bấm giây ta có thể xác định đợc thời gian kể từ lúc đun cho đến khi sôi làT1

- Tiếp tục đun, xác định đợc thời gian T2 kể từ chất lỏng sôi cho đến khi hoá hơi hoàn toàn

Bỏ qua sự thu nhiệt của cốc và xem bếp toả nhiệt môt cách đều đặn ,ta có :

Q1 = kT1 = mc = (t2 C – Tuyên Quangt1 C ) (1)

Q2 = kT2 = Lm (2)

(k là hệ số tỷ lệ nào đó )

Từ (1) và (2) ta rút ra :

L=

1

2

0 1

0

(

T

T c t

c

t

c 

* Loại giải bài tập bằng đồ thị.

Bài toán 5 Một chất lỏng có khối lợng m1 = 250g chứa trong một cái bình có khối lợng m2 = 1kg , tất cả có nhiệt độ ban đầu t1 =200C 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 t2 = 600C

Hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ của bình chất lỏng vào nhiệt lợng Q

mà bình thu vào, với trục hoành biểu thị nhiệt lợng, trục tung biểu thị nhiệt độ

+ Phân tích

0 20

80

12,6

t 0C

A

Khi nhận đợc nhiệt lợng thì nhiệt độ của võ bình và của lợng chất lỏng bên trong bình nh thế nào?

- Nhiệt độ cần cung cấp cho bình chất lỏng để nó đạt tới nhiệt độ t2=600C là bao nhiêu?

- Ta có sự phụ thuộc nhiệt độ , thời gian vào nhiệt lợng nh thế nào ? Từ đó ta

có thể biểu diễn sự biến đổi trạng thái của hàm số Q vào t

+ Bài giải.

Ta xem rằng khi nhận đợc nhiệt lợng thì nhiệt độ của võ bình và của chất lỏng trong bình luôn luôn bằng nhau

Nhiệt lợng cần cung cấp cho bình chất lỏng để nó đạt tới nhiệt độ t là :

Q = (m1c1+m2c2)(t-t1)

= (0,25 4 000 + 1 1 000)(t-t1)

= 2 000(t-t1)

Từ đó suy ra : t = t1 +

2000

Q

= 20 +

2000

Q

Thay các giá trị của Q bằng : 20 000J ;40 000J; 60 000J: hay ta có bảng biến thiên:

Ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ của bình chất lỏng vào nhiệt lợng Q mà bình thu vào nh sau:

Bài toán 6 Dùng một bếp điện để đun nóng một nồi đựng 2kg nớc đá ở – Tuyên Quang 200C Sau 2phút thì nớc đá bắt đầu nóng chảy

a) Sau bao lâu thì nớc đá nóng chảy hết b) Sau bao lâu thì nớc đá bắt đầu sôi

c) Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ của nớc ((và nớc

đá) vào thời gian đun

+ Phân tích.

- Nhiệt lợng cung cấp để làm nóng 2kg nớc đá từ -200C đến 00C là bao nhiêu?

- Mỗi phút bếp cung cấp cho nớc đá một nhiệt lợng bằng bao nhiêu và đợc tính nh thế nào?

- Nhiệt lợng cần cung cấp để nớc đá nóng chảy hết thành nớc ở 00C là bao nhiêu?

- Nhiệt lợng cần có để 2kg nớc nóng lên từ 00C đến 1000C là bao nhiêu và thời gian

đun đợc tính nh thế nào?

t0C

50

40

30

20

- Từ đó ta có thể vẽ đợc đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ và thời gian đun.

+Bài giải.

a) Nhiệt lợng cung cấp để làm nóng 2kg nớc đá từ -200C đến 00C là:

Q1= 2.2100 20 = 84 000J

Nhiệt lợng cần cung cấp để nớc đá nóng chảy hết thành nớc ở 00C là :

Q2= Lm = qt2 Suy ra t2 = Lm

q = 8 phút

Tổng thời gian để đun cho nớc đá nóng hết thành nớc 00C là :

t = t1+t2 = 10 phút

b) Nhiệt lợng cần cung cấp để 2kg nớc nóng lên từ 00C đến 1000C là:

Q3 = 2.4190.100 = 838 000J

Thời gian cần đun là : t3=Q3

q  20 phút

Tổng thời gian từ lúc đun đến lúc nớc bắt đầu sôi:

t4 = t + t3 =30 phút

c)Vẽ đồ thị hàm số Q biến t

4 triển khai thực hiện

Sau khi viết xong báo cáo thì báo cáo trớc tổ chuyên môn, sau đó báo cáo

tr-ớc hội đồng nhà trờng trong học kì I

Thời gian thực hiện : Từ bắt đầu học kỳ II cho đến hết năm học

Phối hợp với nhà trường: Nhà trường đó tạo điều kiện về thời gian cũng như tài liệu để hoàn thiện bỏo cỏo

5 Kết quả đạt đợc:

Sau khi thực hiện phương phỏp trờn, chất lượng học sinh cú nhiều chuyển biến Cỏc em cú ý thớch tỡm tũi, hứng thỳ mỗi khi đến giờ vật lý Số lượng học sinh yếu giảm đi đỏng kể so với học kỳ I

Áp dụng vào bồi dưỡng học sinh giỏi đạt kết quả cao

t0C

100

10

6 Khả năng tiếp tục phát huy, mở rộng sáng kiến thực hiện:

Đổi mới trên còn có thể áp dụng cho những năm học sau này để bồi dưỡng cho những học sinh khỏ giỏi, nhất là những học sinh được đi thi học sinh giỏi cấp huyện

6 kiến nghị, đề xuất.

Trong quá trình làm viết báo cáo tôi đã sử dụng các tài liệu nh sách giáo khoa, 500 bài tập vật lý và khai thác một số bài tập trên mạng internet nhng số bài tập tôi đa ra cha nhiều, cha đa dạng vì vậy tôi mong muốn ban giám hiệu nhà trờng thờng xuyên bổ xung sách tham khảo, sách nâng cao vào th viện nhà trờng

để tôi cùng các giáo viên bộ môn khai thác đợc tốt hơn phơng pháp trên

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Lục Văn Quyết