PHẦN MỘT: THÔNG TIN TÁC GIẢ VIẾT KINH NGHIỆM- Họ và tên tác giả viết kinh nghiệm: - Ngày tháng năm sinh: 16/11/1986 - Chức vụ, đơn vị công tác: Giáo viên trường - Trình độ chuyên môn: Đạ
Trang 1PHẦN MỘT: THÔNG TIN TÁC GIẢ VIẾT KINH NGHIỆM
- Họ và tên tác giả viết kinh nghiệm:
- Ngày tháng năm sinh: 16/11/1986
- Chức vụ, đơn vị công tác: Giáo viên trường
- Trình độ chuyên môn: Đại học sư phạm Vật lý
- Đề nghị xét công nhận kinh nghiệm: Cấp cơ sở
- Lĩnh vực áp dụng: Giáo dục đào tạo
- Tên kinh nghiệm: “Phương pháp giải bài tập nhiệt học vật lý 8”.
Trang 2PHẦN HAI: NỘI DUNG KINH NGHIỆM
Chương I Những vấn đề chung
1 Khái quát đặc điểm tình hình cơ quan, đơn vị
Trường THCS ………… nằm trên địa ………
Trường được thành lập từ năm ………., đến nay( năm học 2015-2016) nhà trường đã có bề dày truyền thống dạy và học Năm học 2015-2016, trường trung học cơ sở ……… có ………… lớp với tổng số ……… học sinh và ………… cán bộ giáo viên, nhân viên Các đồng chí cán bộ giáo viên, nhân viên của trường đều có trình độ chuyên môn đạt chuẩn và trên chuẩn, nên thuận lợi cho công tác giảng dạy Tuy nhiên xã ………… kiện kinh tế còn rất nhiều khó khăn, địa bàn còn nhiều phức tạp về vấn đề xã hội, cũng gây ảnh hưởng đến hiệu quả giảng dạy của nhà trường
Vượt qua những khó khăn ở trên, trong những năm gần đây, nhà trường đang có những bước tiến nhiều khởi sắc: trong hai năm học 2011-2012 và
2012-2013 trường đều đạt danh hiệu tập thể lao động tiên tiến xuất sắc Năm học 2014- 2015 trường đạt tập thể lao động tiên tiến Có được những thành tích đó là
do nhà trường luôn được sự quan tâm, chỉ đạo sát sao của các cấp lãnh đạo Đảng ủy,chính quyền địa phương, phòng Giáo dục và đào tạo ………., của Chi
bộ nhà trường
1.1 Thuận lợi:
- Ban giám hiệu trường THCS ………, và các tổ chức đoàn thể trong nhà trường luôn quan tâm, động viên các giáo viên giảng dạy nêu cao tinh thần tự giác, tích cực khắc phục khó khăn về phương tiện, cơ sở vật chất để phấn đấu dạy tốt
- Tuổi nghề còn trẻ nên có nhiều nhiệt huyết với nghề Đối với bản thân, là một giáo viên đã qua nhiều năm giảng dạy bộ môn vật lý nhất là ở lớp 8 và lớp 9 nên kinh nghiệm giảng dạy ngày càng được nâng cao
- Nhà trường cũng đã trang bị thêm cơ sở vật chất phục vụ cho công tác giảng dạy như: máy chiếu, máy tính xách tay…
- Đa số học sinh chăm ngoan, ham học hỏi có ý thức phấn đấu trong học tập
1.2 Khó khăn:
- Kiến thức môn vật lý 8 trong học kì II rất khó và trừu tượng, học sinh rất khó hình dung ra kiến thức mình cần nắm được
- Thời lượng dành cho các tiết chữa bài tập quá ít, nên học sinh không có đủ thời gian để rèn luyện thêm kĩ năng giải bài tập
Trang 3- Số lượng các bài tập nhiệt trong sách giáo khoa rất ít nên học sinh không có thời gian rèn luyện thành thạo kĩ năng giải bài tập
- Một số em khả năng học toán rất kém nên không biết cách vận dụng các bước giải bài tập nhiệt nên kết quả học tập kém
2 Lý do chọn kinh nghiệm
Hiện nay chất lượng giáo dục là vấn đề được toàn xã hội quan tâm Và để nâng cao chất lượng giáo dục thì đòi hỏi người giáo viên cần phải lựa chọn phương pháp dạy học thích hợp giúp học sinh dễ hiểu bài từ đó chất lượng học tập của các em ngày càng nâng lên
Mặt khác kiến thức môn vật lý 8 về nhiệt học là tương đối khó, nếu chỉ truyền tải nội dung lí thuyết y hệt như trong sách giáo khoa mà không đưa ra phương hướng giải bài tập thì đa số học sinh không biết cách làm bài tập
Chính vì những lý do ở trên nên tôi thấy việc hướng dẫn cho học sinh biết cách giải bài tậpnhiệt là hết sức cần thiết, cho nên tôi đã tìm hiểu, nghiên cứu và viết nên “kinh nghiệm phương pháp giải bài tập nhiệt vật lý lớp 8”
3 Mục đích của kinh nghiệm
Giúp cho các em học sinh biết cách giải các bài tập nhiệt một cách thành thạo, từ đó gây hứng thú, yêu thích môn học cho các em, giúp các em đạt kết quả cao trong học tập
4 Phương pháp nghiên cứu viết kinh nghiệm
Bản thân tôi được tham gia trực tiếp giảng dạy môn vật lý , trong quá trình nghiên cứu viết kinh nghiệm tôi đã phối hợp nhiều phương pháp trong giảng dạy như: Phương pháp quan sát, điều tra, thu thập thông tin, phân tích, gợi
mở, dẫn dắt có đối chiếu, thực nghiệm so sánh giữa các lớp trong mỗi năm học,
tự rút kinh nghiệm cho bản thân qua từng năm, có điều chỉnh cho phù hợp với các đối tượng
5 Cơ sở khoa học và cơ sở pháp lý liên quan đến kinh nghiệm
a Cơ sở khoa học
Vật lý là ngành khoa học thực nghiệm Các kiến thức vật lý cần được hình thành theo phương pháp quan sát và thí nghiệm Tuy nhiên chương trình vật lý 8 mang tính khái quát cao, cho nên cần phải hướng dẫn học sinh phân tích, tổng hợp, so sánh, vận dụng kiến thức lí thuyết để giải các bài tập
Việc dạy tốt, học tốt môn vật lý ở bậc THCS là mong muốn của toàn xã hội Môn vật lý góp phần hình thành nhân cách và là cơ sở để học tập, nghiên cứu khoa học, giải thích được các hiện tượng thực tế trong cuộc sống hay trong lao động sản xuất tạo ra của cải vật chất cho xã hội
b Cơ sở pháp lí:
Trang 4Thực hiện Nghị quyết 40/2000/QH10 ngày 09- 12-2000của Quốc Hội khóa X và chỉ thị 14/2001/CT-TTg ngày 11-6-2001 cuả Thủ tướng Chính phủ về đổi mới giáo dục phổ thông.Trong Luật Giáo Dục 2005 (Điều 5) có qui định:
“Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực; tự giác; chủ động; tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng cho người học năng lực tự học; khả năng thực hành; lòng say mê học tập và ý chí vươn lên”.Chương trình giáo dục phổ thông ban hành kèm theo Quyết định số 16/2006/QĐ-BGD&ĐT ngày 5/5/2006 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng đã nêu: “Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học; bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học; khả năng hợp tác; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn ; kỹ năng sống tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú
và trách nhiệm học tập cho học sinh”
Trong dạy học nói chung và trong dạy học vật lý 8 nói riêng, bài tập có vai trò định hướng hoạt động tư duy của học sinh, giúp học sinh phát huy tính tích cực, năng lực chủ động sáng tạo trong học tập Đặc biệt ở những nội dung kiến thức có nhiều mối quan hệ thì việc giải bài tập có thể giúp học sinh mở rộng được kiến thức Vì vậy kỹ năng giải bài tập có một vai trò rất quan trong trong biện pháp tổ chức hoạt động học tập cho học sinh hiện nay Học sinh có kỹ năng giải bài tập sẽ rất thuận lợi cho việc tổ chức hoạt động nhận thức và củng
cố mở rộng kiến thức Thực tế ở một số môn học khoa học tự nhiên như : Toán, Vật lý, Hóa học…việc hình thành kỹ năng giải bài tập là một việc làm thường xuyên và không thể thiếu được
Chương II Nội dung
1 Thực trạng của kinh nghiệm
a) Thực trạng của vấn đề nghiên cứu:
Qua nhiều năm dạy học môn vật lý 8 ở trường THCS tôi thấy một số thực trạng như sau:
- Hiểu biết về nhiệt của các em còn hạn chế nên tiếp thu bài chậm, lung túng từ
đó không nắm vững kiến thức, kĩ năng cơ bản, định luật, công thức nên khó giải được một bài toán về nhiệt học lớp 8
- Đa số các em chưa có định hướng chung về phương pháp học lý thuyết, biến đổi công thức, hay phương pháp giải một bài toán vật lý
- Đọc đề hấp tấp, qua loa, khả năng phân tích đề, tổng hợp đề còn yếu, lượng thông tin cần thiết để giẩi toán còn hạn chế
- Khả năng phân tích quá trình truyền nhiệt còn hạn chế nên tạo ra khó khăn khi giải quyết bai tập
- Chưa có thói quen định hướng cách giải một cách khoa học
Trang 5- Còn một số học sinh lười nghiên cứu bài, trong lớp không chú ý nghe giảng, kiến thức môn toán còn kém cũng ảnh hưởng rất lớn đến khả năng giải bài tập
Qua khảo sát điều tra 134 học sinh lớp 8 năm học 2013-2014 làm bài tập nhiệt trong sách bài tập vật lý 8, tôi thu được kết quả như sau:
Số học sinh
Số học sinh biết làm tốt các bài tập nhiệt
Số học sinh không biết làm hoặc làm được ít bài tập nhiệt
b) Mô tả kinh nghiệm đã được áp dụng, những ưu khuyết điểm của kinh nghiệm khi áp dụng tại cơ quan, đơn vị
Trong các giờ lên lớp khi dạy các bài về nhiệt tôi đã hướng dẫn cho học sinh có thể nhắc lại ngay các kiến thức trọng tâm cần thiết có liên quan đến việc giải bài tập, vào thời gian cuối mỗi tiết học trong phần củng cố tôi hướng dẫn cho học sinh các bước giải tổng quát qua ví dụ cụ thể, sau đó ra bài tập về nhà
để học sinh vận dụng làm thành thạo
- Ưu điểm của kinh nghiệm:
+ Kinh nghiệm dễ áp dụng cho học sinh
+ Giáo viên cảm thấy tự tin hơn khi giảng bài thấy học sinh có thể trình bày được kiến thức trọng tâm và làm được nhiều bài tập
+ Học sinh hứng thú học tập hơn, kết quả học tập cao hơn
- Tồn tại:
+ Thời gian để giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại kiến thức và giáo viên hướng dẫn các bước giải bài tập còn ít vì kiến thức môn vật lý 8 dài, cho nên thời gian giao bài tập về nhà cho học sinh vận dụng thành thạo thường thiếu, bản thân tôi nhiều lần phải phô tô bài tập phát cho học sinh về nhà làm vì không đủ thời gian cho học sinh chép đề bài về nhà
c) Quan điểm của bản thân:
Từ thực trạng trên tôi thấy để có thể nâng cao chất lượng dạy và học môn vật lý nói chung và cách giải các bài tập nhiệt nói riêng, đòi hỏi mỗi giáo viên cần có những biện pháp cụ thể, để hình thành cho học sinh được kỹ năng giải bài tập nhiệt, góp phần khắc phục những yếu kém trong việc giải bài tập nhiệt của học sinh hiện nay, gây hứng thú cho học sinh trong tiết học, mang lại chất lượng dạy và học ngày càng cao
2 Nội dung của kinh nghiệm
2.1 Giải quyết vấn đề
Những bài toán nhiệt học được gói gọn trong chương II vật lý 8 bao gồm các bài tâp định tính và các bài tập định lượng hoặc kết hợp cả 2 phần Đây là
Trang 6những dang toán mới lạ đối với học sinh lớp 8 Vì vậy cần phải giúp các em có khă năng định hướng giải một cách có hệ thống, khoa học Nên tôi đưa ra phương pháp giải cụ thể như sau:
2.1.1 Lý thuyết cơ bản cần nắm vững:
* Công thức tính nhiệt lượng:
Q = mcΔt = mc(t2 – t1) Trong đó: Q là nhiệt lượng vật thu vào (J),
m là khối lượng của vật (kg),
Δt là độ tăng nhiệt độ (0C),
t1 là nhiệt độ lúc đầu của vật (0C),
t2 là nhiệt độ lúc sau của vật (0C)
c là nhiệt dung riêng: Cho biết nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1kg chất đó tăng thêm 1 độ (C hặc K)
* Nguyên lý truyền nhiệt: Khi 2 vật trao đổi nhiệt với nhau thì
+ Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp
+ Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của 2 vật bằng nhau thì ngừng lại + Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào
* Phương trình cân bằng nhiệt:
Q tỏa ra = Q thu vào
Với: Q thu vào = m1c1(t2 – t1);
Q tỏa ra = m2c2(t1’- t2) + m1, c1, t1 là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của vật thu nhiệt + m2, c2, t1’ là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của vật tỏa nhiệt + t2 là nhệt độ sau cùng của vật
2.1.2 Phương pháp giải bài tập vật lý định lượng:
Bước 1: Tìm hiểu đề:
- Đọc kĩ đề bài
- Tìm hiểu các thuật ngữ mới quan trọng có trong đề bài
- Mã hóa đề bài bằng những kí hiệu quen thuộc (tóm tắt đề bài)
- Vẽ hình (nếu có) và đổi các đơn vị ra cùng hệ thống thống nhất
Bước 2: Phân tích các hiện tượng vật lí nêu ra trong bài tập và lập kế
hoạch giải:
- Bài tập đề cập tới những hiện tượng gì? Diễn biến của chúng và quan hệ của chúng ra sao?
- Có những đặc trưng định tính, định lượng nào đã biết và chưa biết?
- Mối quan hệ giữa chúng thể hiện ở các định nghĩa, quy tắc, định luật vật
lý nào?
- Để giải bài tập cần vận dụng những kiến thức vật lý nào?
Trang 7Bước 3: Trình bày lời giải:
- Viết phương trình của các đại lượng và giải hệ phương trình có được để tìm ẩn số dưới dạng tổng quát, biểu diễn các đại lượng cần tìm qua các đại lượng
đã cho
- Thay giá trị bằng số của các đại lượng đã cho để tìm ẩn, thực hiện các phép tính với độ chính xác cho phép
Bước 4: Kiểm tra và biện luận kết quả:
- Kiểm tra kết quả nhằm đảm bảo sự đúng đắn của kết quả
2.1.3 Dạng bài về công thức tính nhiệt lượng các vật thu vào để nóng lên:
* Phương pháp giải: Áp dung công thức tính nhiệt lượng vật cần thu vào để
nóng lên
Ví dụ 1: Người ta đun sôi một ấm nước ở nhiêt độ 200C Ấm làm bằng nhôm có khối lượng 300g chứa 2 lít nước Nhiệt lượng mà ấm nước đã thu vào
là bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K
Bước 1: Phân tích đề:
* Tìm hiểu các thuật ngữ mới quan trọng có trong đề bài
- Nhiệt độ ban đầu của ấm nước là bao nhiêu? (là 200C)
- Nhiệt độ sau của ấm nhước là bao nhiêu? (là 1000C nhiệt độ sôi của nước)
- Đề bài cho ta dữ kiện gì và yêu cầu ta làm gì? (tóm tắt đề bài)
* Tóm tắt đầu bài:
m1 = 300g = 0,3kg; m2 = 2kg
c1 = 880J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K
t1 = 200C; t2 = 1000C
Q = ?
Bước 2: Phân tích các hiện tượng vật lí nêu ra trong bài tập và lập kế
hoạch giải:
- Bài tập đề cập tới những hiện tượng gì? Diễn biến của chúng và quan hệ của chúng ra sao?
+ Bài tập cho biết cả nước và ấm đều thu nhiệt để tang nhiệt độ từ 200C đến 1000C
- Có những đặc trưng định tính, định lượng nào đã biết và chưa biết? + Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi ấm nước Q là chưa biết
- Để giải bài tập cần vận dụng những kiến thức vật lý nào?
Trang 8+ Để giải bài tập này ta cần tìm nhiệt lượng ấm thu vào:
Q1 = m1c1(t2 – t1)
Và nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = m2c2(t2 – t1) + Nhiệt lượng ấm nước thu vào bằng tổng nhiệt lượng của ấm và nước thu vào:
Q = Q1 + Q2
Bước 3: Trình bày lời giải:
Nhiệt lượng của ấm thu vào:
Q1 = m1c1(t2 – t1) = 0,3.880.(100 – 20) = 21 120 (J) Nhiệt lượng nước thu vào:
Q2 = m2c2(t2 – t1) = 2.4200.(100 – 20) = 672 000(J) Nhiệt lượng ấm nước thu vào:
Q = Q1 + Q2 = 21 120 + 672 000 = 693 120 (J)
Bước 4: Kiểm tra và biện luận kết quả:
Đáp số: Q = 693 120 J
2.1.4 Dạng bài tìm các đại lượng khi cân bằng nhiệt:
* Phương pháp giải: Sử dụng công thức tính nhiệt lượng Phương trình cân
bằng nhiệt
Ví dụ 2: Người ta thả một thỏi đồng có khối lượng 0,5kg ở nhiệt độ
120oC vào một nồi nhôm có khối lượng 0,5 kg đựng 2 lít nước sau một thời gian nhiệt độ của thỏi đồng và nước đều bằng 20oC Nồi nhôm và nước nhận nhiệt lượng bao nhiêu và nóng thêm bao nhiêu độ? Cho biết nhiệt dung riêng của đồng 380J/kg.K, của nhôm 880J/kg.K, của nước 4200J/kg.K
Bước 1: Tìm hiểu đề:
- Đọc kĩ đề bài
- Tìm hiểu các thuật ngữ mới quan trọng có trong đề bài
+ 2 lít nước tương ứng khối lượng nước là 2kg
- Đề bài cho ta dữ kiện gì và yêu cầu ta làm gì? (tóm tắt đề bài)
m1 = 0,5kg; c1 = 380J/kg.K;
t1 = 120oC
m2 = 50kg; c2 = 880J/kg.K
m3 = 2kg; c3 = 4200J/kg.K
t = 20oC
Qthu = ? t ?
Bước 2: Phân tích các hiện tượng vật lí nêu ra trong bài tập và lập kế
hoạch giải:
Trang 9- Bài tập đề cập tới những hiện tượng gì? Diễn biến của chúng và quan hệ của chúng ra sao? (Yêu cầu học sinh chỉ rõ vật nào tỏa nhiệt, vật nào thu nhiệt)
+ Bài tập sảy ra quá trình truyền nhiệt giữa vật tỏa nhiệt và các vật thu nhiệt (theo nguyên lý truyền nhiệt)
+ Vật tỏa nhiệt là thỏi đồng, vật thu nhiệt là nồi nhôm và nước
(Yêu cầu học sinh chỉ rõ vật nào tỏa nhiệt vật nào thu nhiệt?)
- Có những đặc trưng định tính, định lượng nào đã biết và chưa biết? + Đại lượng đã biết là m1, c1, t1, m2, c2, m3, c3, t
+ Đại lượng chua biết: Qthu, t
- Mối quan hệ giữa chúng thể hiện ở các định nghĩa, quy tắc, định luật vật
lý nào?
+ Nguyên lý truyền nhiệt
+ Phương trình cân bằng nhiệt
+ Công thức tính nhiệt lượng
- Để giải bài tập cần vận dụng những kiến thức vật lý nào?
+ Cần tìm được nhiệt lượng do thỏi đồng tỏa ra:
Qtỏa = m1c1(t1 – t) + Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qthu = Qtỏa + Nhiệt lượng của nồi nhôm thu vào:
Q2 = m2c2 t
+ Nhiệt lượng của nước thu vào:
Q3 = m3c3 t
+ Nhiệt lượng nồi nước thu vào:
Qthu = Q2 + Q3 = m2c2 t + m3c3 t = (m2c2 + m3c3)t
+ Độ tăng nhiệt độ của nồi nước:
thu
Q t
m c m c
Bước 3: Trình bày lời giải:
Nhiệt lượng do thỏi đồng tỏa ra:
Qtỏa = m1c1(t1 – t) = 0,5.380.(120 – 20) = 19 000 (J)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qthu = Qtỏa = 19 000J Nhiệt lượng nồi nước thu vào:
Qthu = Q2 + Q3 = m2c2 t + m3c3 t = (m2c2 + m3c3)t
Độ tăng nhiệt độ của nồi nước:
Trang 102 2 3 3
19000
2,1
o thu
Q
m c m c
Bước 4: Kiểm tra và biện luận kết quả:
Đáp số: Qthu = 19 000J
t 2,1o C
- Các dạng bài tập tương tự giải như các bước trên:
Ví dụ 3: Người ta thả một miếng đồng khối lượng 100g ở nhiệt độ 120oC
và một miến nhôm khối lượng 60g ở nhiệt độ 80oC vào nước có khối lượng 300g ở 20oC Hãy xác định nhiệt độ cuối cùng của nước? Cho biết nhiệt dung riêng của đồng 380J/kg.K, của nhôm 880J/kg.K, của nước 4200J/kg.K
Tóm tắt:
m1 = 100g = 0,1kg; c1 = 380J/kg.K
t1 = 120oC
m2 = 60g = 0,06kg; c2 = 880J/kg.K
t2 = 80oC
m3 = 300g = 0,3kg; c3 = 4200J/kg.K
t3 = 20oC
t = ?
Giải:
Nhiệt lượng do thỏi đồng tỏa ra:
Q1 = m1c1(t1 – t) Nhiệt lượng của nồi nhôm thu vào:
Q2 = m2c2(t2 – t) Nhiệt lượng nồi nước thu vào:
Qtỏa = Q1 + Q2
Nhiệt lượng của nước thu vào:
Qthu = m3c3(t – t3) Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Qthu = Qtỏa
m1c1(t1 – t) + m2c2(t2 – t) = m3c3(t – t3)
m1c1t1 - m1c1t + m2c2t2 - m2c2t = m3c3t - m3c3t3
m1c1t1 + m2c2t2 + m3c3t3 = m1c1t + m2c2t + m3c3t
m1c1t1 + m2c2t2 + m3c3t3 = (m1c1 + m2c2 + m3c3)t Nhiệt độ cuối của nồi nước: