“PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ PHẦN NHIỆT LỚP 8” - Kiến Thức Cho Người lao Động Việt Nam

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TÊN ĐỀ TÀI:

“PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ

PHẦN NHIỆT LỚP 8”

Môn/ lĩnh vực : Vật Lí

Tài liệu kèm theo :Phụ lục

Oval: NĂM HỌC 2016 - 2017

Mục lục

Trang

I. Phần đặt vấn đề ………… ………………………….. 3

I.1. Lý do chọn đề tài ………………………………………. 3

I. Mục đích nghiên cứu ………………………………….. 3

I.4. Đối tượng, phạm vi, kế hoạch, thời gian nghiên cứu. 4

I.5. Đóng góp mới về mặt lý luận thực tiễn………………. 5

II. Phần giải quyết vấn đề ………………………………….. 5

II.1. Thực trạng vấn đề ……………………………………… 5

II.1.1. Sơ lược về trường …………………………………… 5

II.1.2. Một số thành tựu …………………………………….. 5

II.1.3. Một số tồn tại và nguyên nhân ……………………… 6

II.1.4. Một số vấn đề đặt ra ………………………………… 6

II.2. Áp dụng trong giảng dạy ………………………………. 6

II.2.1. Các bước tiến hành ………………………………….. 6

II.2.2. Bài dạy minh hoạ …………………………………….. 7

II.2.3.Một số bài tập nâng cao 14

II.3. Phương pháp nghiên cứu và kết quả sau thực nghiệm

II.3.1. Phương pháp ……………………………………….. 19

II.3.2. Kết quả ……………………………………………….. 20

III. Phần kết luận và khuyến nghị …………………………….. 20

III.1. Kết luận ……………………………………………….. 20

III.2. Khuyến nghị ……………………………………………… 20

I. PHẦN ĐẶT VẤN ĐỀ:

I.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI :

Mục tiêu giáo dục hiện nay là “Nâng cao chất lượng giáo dục …, đổi mới nội dung và phương pháp …, rèn luyện thành tư duy sáng tạo của người học”. Để đạt được mục tiêu đó thì người thầy giáo,cô giáo phải thường xuyên bồi dưỡng chuyên môn, nghiệp vụ, nâng cao tay nghề và phải tiếp cận với các phương pháp dạy học hiện đại,khoa học kĩ thuật tiên tiến, phải kết hợp tốt các phương pháp dạy học để nâng cao hiệu quả của bài giảng, tổ chức điều khiển để các em tích cực chủ động học tập tiếp thu kiến thức. Từ đó xây dựng lòng yêu thích môn học, bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh.

Đối với bộ môn Vật lí phần lớn các bài giảng có trong chương trình THCS được xây dựng trên nguyên tắc : tiến hành thực nghiệm, trên cơ sở kết quả thực nghiệm, tiến hành qui nạp không đầy đủ để đi đến kết luận đó là tri thức cần nhận thức.

Qua giảng dạy tôi nhận thấy mặc dù các em đã được làm quen với bộ môn Vật lí từ lớp 6, lớp 7 nhưng ở giai đoạn này chỉ cung cấp cho học sinh những kiến thức Vật lí dưới dạng định tính, những khái niệm chưa đầy đủ. Vật lí 8 các em bắt đầu làm quen với những bài toán định lượng nên nhiều học sinh chưa định hướng được yêu cầu của bài toán, chưa có phương pháp giải hoặc một số em biết cách làm nhưng trình bày chưa chặt chẽ, chưa khoa học.

Môn vật lí 8 chia làm hai phần : Phần cơ học và phần nhiệt học. Nhiệt học là một trong bốn phần kiến thức Vật Lí cơ bản được trang bị cho học sinh THCS. Lượng kiến thức của phần này không nhiều so với các phần khác, bài tập phần này cũng không quá khó song vì các em ít được tiếp xúc với các bài tập định lượng nên việc định hướng giải bài tập Nhiệt còn khó khăn với các em và các em chưa có phương pháp giải.

I.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.

Qua trực tiếp giảng dạy Vật lí 8 tôi thấy rằng nhiều em không thích học môn Vật lí vì các em cho rằng bài tập Vật lí 8 nói chung và bài tập phần Nhiệt học nói riêng rất khó, các em không có định hướng giải bài tập, các em chưa có thói quen vận dụng những kiến thức đã học vào giải bài tập Vật lí một cách có hiệu quả từ đó các em không có hứng thú với môn học. Kết quả học tập môn Vật lí của nhiều em không cao. Chính vì vậy mà tôi đã suy nghĩ tìm tòi và mạnh dạn đưa ra sáng kiến “Phương pháp giải bài tập phần Nhiệt học” với mong muốn giúp các em định hướng bài tập, biết phương pháp làm bài tập, biết cách trình bày bài toán khoa học từ đó tạo nên hứng thú học tập, phát huy tính tích cực chủ động của các em trong học tập, các em không còn ngại học môn Vật lí đồng thời nâng cao chất lượng bộ môn.

Mục đích đề tài là hướng dẫn học sinh nắm vững các dạng bài tập và phương pháp giải các dạng bài tập phần Nhiệt học. Học sinh biết vận dụng các kiến thức đã học vào giải bài tập từ đó trình bày bài toán Vật lí chặt chẽ và khoa học.

I.3.ĐỐI TƯỢNG PHẠM VI, KẾ HOẠCH, THỜI GIAN NGHIÊN CỨU.

3.1. Đối tượng nghiên cứu.

– Học sinh khối lớp 8.

– Vấn đề : Phần Nhiệt học trong chương trình Vật lí 8.

Bài 24: Công thức tính nhiệt lượng.

Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt.

Bài 26: Năng suất toả nhiệt của nhiên liệu.

Bài 28: Động cơ nhiệt.

3.2. Phạm vi nghiên cứu.

– Lớp 8A,8B và lớp 8C trường THCS.

3.3. Thời gian nghiên cứu.

– Năm học 2015- 2016 và năm học 2016-2017

I.4. ĐÓNG GÓP MỚI VỀ MẶT LÝ LUẬN THỰC TIỄN.

a. Cơ sở lí luận.

Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực, chủ động học tập của học sinh nhằm giúp các em tiếp cận kiến thức đòi hỏi phải đổi mới toàn bộ nhiều khâu. Để hướng dẫn học sinh làm bài tập Nhiệt học không phải giáo viên trình bày lại lời giải, học sinh chép lại mà giáo viên phải là người tổ chức hướng dẫn các em thông qua hệ thống các câu hỏi gợi mở để các em từng bước tìm ra phương pháp giải.

b. Cơ sở thực tiễn.

Trong quá trình học Vật lí ở trường THCS, học sinh cần biết cách tổ chức việc học tập của mình một cách chủ động sáng tạo. Người thầy cần rèn cho học sinh kĩ năng, thói quen độc lập suy nghĩ khoa học và lời giải phải có cơ sở lí luận.

Trong thực tế giảng dạy tôi thấy có nhiều học sinh chưa biết giải bài toán Nhiệt học do nhiều nguyên nhân;trong đó nguyên nhân chủ yếu là học sinh không chỉ ra được bài toán cho biết điều gì? Yêu cầu gì? Vận dụng kiến thức nào đã học để giải quyết bài toán đó? Từ đó học sinh có thể định hướng sai và không đạt được yêu cầu cuối cùng của bài toán.

II. PHẦN GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.

II.1. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ.

II.1.1. Sơ lược về trường.

Trường Tôi nằm tại vùng phân lũ của cụm miền Bùi, có qui mô nhỏ với dưới một vạn dân, kinh tế xã hội còn chậm phát triển với rất ít các doanh nghiệp vừa và nhỏ.Nhân dân xã dựa chủ yếu vào sản xuất nông nghiệp và chăn nuôi nhỏ lẻ;hiện nay có nhiều phụ huynh học sinh tham gia làm công nhân cho các doanh nghiệp,công ty ở xa,văn hóa xã hội còn nhiều hạn chế,phong trào giáo dục phát triển chưa cao…

Trường Tôi có cảnh quan đẹp, môi trường Xanh – Sạch – Đẹp, có môi trường sư phạm rất thuận lợi: đội ngũ giáo viên luôn đoàn kết nhất trí, ý thức trách nhiệm cao, tay nghề đồng đều, vững vàng…. Nhà trường xác định hướng đi trọng tâm là : Phát huy yếu tố nội lực là động lực thúc đẩy, phát triển, xây dựng nề nếp giáo dục toàn diện. Từ nhiều năm nay đội ngũ cán bộ giáo viên nhà trường đã phấn đấu, nỗ lực nâng cao trình độ về mọi mặt nhằm phù hợp với yêu cầu giáo dục trong giai đoạn mới. Đến nay nhiều giáo viên của nhà trường đã đủ điều kiện tiếp cận với những đổi mới của ngành,khoa học kĩ thuật; một số giáo viên của trường được chọn là bộ phận cốt cán của Phòng giáo dục.Tuy nhiên trong nhiều năm liền nhà trường không đạt được các chỉ tiêu phấn đấu của Cụm và của Phòng đề ra.

II.1.2. Một số thành tựu (kết quả) đã đạt được của đề tài.

Ngay từ đầu năm học tôi đã đề ra kế hoạch thực hiện đề tài trên. Trong quá trình giảng dạy đối với mỗi bài xây dựng kiến thức mới tôi yêu cầu học sinh nắm vững phần lí thuyết và các công thức. Yêu cầu học sinh nhắc lại nhiều lần để các em ghi nhớ. Sau mỗi tiết dạy tôi dành thời gian để hướng dẫn các em bài tập vận dụng các công thức đã học và hướng dẫn phương pháp giải của từng dạng bài tập. Vì vậy hầu hết học sinh các lớp tôi giảng dạy đều nắm được lí thuyết và các công thức. Nhiều em đã biết vận dụng tốt các công thức để làm bài tập, xác định được dạng bài tập và phương pháp giải từng dạng bài trong phần Nhiệt học, biết cách trình bày bài khoa học.

II.1.3. Một số tồn tại và nguyên nhân.

Qua giảng dạy môn Vật lí 8 phần Nhiệt học tôi nhận thấy việc định hướng giải bài tập định lượng của các em còn yếu ở các mặt sau :

Kĩ năng tìm hiểu đề bài của các em còn hạn chế, các em chưa xác định được đề bài cho yếu tố gì, cần phải tìm yếu tố nào.
Các em thường nhần khi tính toán mà chưa đổi các đơn vị.
Các em chưa xác định được các quá trình trao đổi nhiệt.
Các em chưa xác định được đúng đối tượng trao đổi nhiệt.
Các em chưa xác định các bước giải bài tập.
Kĩ năng vận dụng kiến thức toán vào tính toán còn hạn chế.

Vậy nguyên nhân nào làm cho các em không có định hướng giải bài tập như thế ?

Theo tôi có nhiều nguyên nhân trong đó có cả nguyên nhân chủ quan và nguyên nhân khách quan. Tôi xin đưa ra một số nguyên nhân sau :

Phương pháp truyền đạt kiến thức của thầy đến học sinh chưa đạt hiệu quả cao.
Bản thân học sinh còn chủ quan, chưa tập trung nghe giảng nên tiếp thu kiến thức chưa đầy đủ, các em chưa tích cực chủ động trong học tập do vậy việc định hướng giải bài tập chưa tốt.
Chương trình SGK Vật lí 8 chủ yếu là lí thuyết, có rất ít tiết bài tập nên giáo viên chưa rèn được kĩ năng cho học sinh. Trong khi ở lớp 6 và lớp 7 các em ít được làm quen với bài tập định lượng nhất là phần Nhiệt học. Vì vậy đối với các em mà nói bài tập Vật lí Nhiệt học không khó song không được rèn luện thường xuyên dẫn đến việc định hướng giải bài tập Nhiệt học của các em còn khó.

II.1.4. Một số vấn đề đặt ra.

Để thực hiện đề tài trên tôi đã thực hiện như sau :

Xây dựng kế hoạch thực hiện đề tài ngay từ đầu năm học.
Áp dụng việc giảng dạy đều ở tất cả các lớp, với các đối tượng học sinh :Giỏi. khá, trung bình.
Khảo sát và rút ra kinh nghiệm.

II.2.1 Các bước tiến hành:

Để giảng dạy tốt bài tập phần Nhiệt học giáo viên cần phải chuẩn bị tốt một số công việc sau :

Giáo viên sọan bài kĩ.
Khắc sâu các kiến thức cơ bản.
Giáo viên đọc thêm sách tham khảo để sưu tầm nhiều dạng bài tập và chọn phương pháp giải dễ hiểu.
Với mỗi bài tập phải giúp học sinh định hướng được phương pháp giải, đưa về dạng toán cơ bản để khi gặp bài khác học sinh có thể vận dụng giải được, tránh giải dập khuôn máy móc.
Với bài tập có nhiều đại lượng cần chú ý rèn kĩ năng tóm tắt đề bài và đổi đơn vị.
Ở mỗi tiết học phải dành thời gian hướng dẫn học sinh làm bài tập ở nhà. Luôn đổi mới phương pháp dạy và học giúp học sinh phát huy được khả năng tư duy của bản thân.

2. Giáo viên cần hệ thống các kiến thức cần thiết để giải bài tập phần Nhiệt học.

– Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra, thu vào:

Q = m.C.t (t = t1-t2) hoặc (t = t2-t1 )

Q: Nhiệt lượng thu vào (toả ra) của chất (J)

m: Khối lượng của chất thu vào(toả ra) (kg)

C: Nhiệt dung riêng của chât thu vào (toả ra) (J/kg.K)

t: Độ tăng (giảm) nhiệt độ của chất (°C)

Phương trình cân bằng nhiệt:

Q toả ra = Q thu vào

– Nhiệt lượng toả ra của nhiên liệu:

Q = m.q

Q: nhiệt lượng toả ra của nhiên liệu bị đốt cháy(J)

m: khối lượng của nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (kg)

q: năng suất toả nhiệt của nhiên liệu (J/kg)

Công thức tính hiệu suất:

H =

Qi : nhiệt lượng có ích (J)

Qtp : nhiệt lượng toàn phần (J)

Hiệu suất của động cơ nhiệt :

H =

A: công mà động cơ thực hiện (J)

Q: nhiệt lương do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra (J)

II.2.2. Bài dạy minh hoạ:

Dạng 1: Bài tập chỉ có một quá trình thu nhiệt của các chất.

Bài tập : Một ấm đun nước bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2 lít nước ở 25°C. Muốn đun sôi ấm nước này cần một nhiệt lượng bằng bao nhiêu?Biết nhiệt dung riêng của nhôm là C1 =880J/kg.K và của nước là là C2 =4200J/kg.K.

Phân tích bài:

– Bài toán trên có mấy đối tượng tham gia thu nhiệt?

– Nhiệt lượng để đun sôi ấm nước được tính như thế nào?

Giáo viên chốt lại : Bài toán trên có hai đối tượng tham gia thu nhiệt là 0,5kg nhôm ở 25°C và 2 lít nước ở 25°C.

Vậy nhiệt lượng để đun sôi ấm nước bằng nhiệt lượng cung cấp cho nước để nó tăng từ 25°C đến 100°C và nhiệt lượng cung cấp cho ấm nhôm để nó tăng từ 25°C đến 100°C.

Từ phân tích trên ta có lời giải sau :

Bài giải:

-Nhiệt lượng cần để đun 0,5 kg nhôm từ 25°C đến 100°C là :

Q1 = m1.C1.t = 0,5.880. (100 – 25) = 33000(J)

-Nhiệt lượng cần để đun 2 kg nước từ 25°C đến 100°C là :

Q2 = m2.C2.t = 2.4200.(100 – 25) = 604800 (J)

-Nhiệt lượng cần để đun sôi ấm nước là

Q = Q1+ Q2 = 33000 + 604800 = 637800 (J)

Đáp số: 637800 (J)

Cách giải : Bước 1: Phân tích tìm các đối tượng thu nhiệt

Bước 2: Dùng công thức Q = m.C.t để tính nhiệt lượng theo yêu cầu của bài. Chú ý phải đổi đơn vị (nếu cần).

Dạng 2: Bài tập có cả quá trình thu nhiệt và quá trình toả nhiệt.

Bài tập1 : Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80°C xuống 20°C. Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bằng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ ? Biết nhiệt dung riêng của đồng là C1 =380J/kg.K và của nước là là C2 =4200J/kg.K.

Phân tích bài.

– Bài toán trên có mấy đối tượng tham gia vào quá trình trao đổi nhiệt?

– Đối tượng nào thu nhiệt, đối tượng nào toả nhiệt?

– Yêu cầu của bài toán trên là gì?

– Nhiệt lượng toả ra được tính như thế nào?

– Nhiệt lượng thu vào được tính như thế nào?

– Dựa vào đâu để tính được nước nóng lên thêm bao nhiêu độ?

Giáo viên chốt lại: Bài toán trên có hai đối tượng tham gia vào quá trình trao đổi nhiệt. Đồng là vật toả nhiệt còn nước là vật thu nhiệt. Nhiệt lượng đồng toả ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.

Từ phân tích trên ta có lời giải như sau:

Bài giải :

-Nhiệt lượng đồng toả ra khi hạ nhiệt độ từ 80°C xuống 20°C là :

Q1 = m1.C1.t1= 0,5.380.(80 – 20) = 11400 (J)

-Nhiệt lượng nước thu vào bằng nhiệt lượng đồng toả ra ta có :

Q2 = m2.C2.t2 = Q1= 11400(J)

-Nước nóng lên thêm là :

t2 = = 5.4°C

Đáp số: 13°C

Tóm tắt

m1= 0,5kg

m2 = 500g = 0,5kg

t1 = 80°C

t = 20°C

C1 = 380J/kg.K

C2 = 4200J/kg.K

Q2 = ?

t2 = ?

Chú ý : Bài tập này có thể yêu cầu tính khối lượng , nhiệt dung riêng, nhiệt độ cân bằng của quá trình trao đổi nhiệt thì ta cũng giải tương tự.

Cách giải : Bước 1: Phân tích đề bài tìm đối tượng toả nhiệt, đối tượng thu nhiệt.

Bước 2: Dùng công thức tính nhiệt lượng để tính nhiệt lượng toả ra, nhiệt lượng thu vào.

Bước 3: Dùng phương trình cân bằng nhiệt Qtoả ra = Qthu vào để tính đại lượng chưa biết theo yêu cầu của đề bài.

Bài tập 2: Đổ 738 g nước ở nhiệt độ 15°C vào một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 100g, rồi thả vào đó một miếng đồng có khối lượng 200g ở nhiệt độ 100°C. Nhiệt độ khi bắt đầu cân bằng nhiệt là 17°C. Tính nhiệt dung riêng của đồng, lấy nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.K.

Phân tích bài toán : Bài toán trên có 3 đối tượng tham gia vào quá trình trao đổi nhiệt. Nước và nhiệt lượng kế là vật thu nhiệt còn miếng đồng là vật tỏa nhiệt. Nhiệt lượng nước và nhiệt lượng kế thu vào bằng nhiệt lượng miếng đồng toả ra

Bài giải

-Nhiệt lượng nước và nhiệt lượng kế thu vào là :

Q1= m1.C1.t1 =0,738.4186. (17 – 15) =6179(J)

Q2 = m2.C2. t2 = 0,1.C2. (17 – 15) = 0,2. C2

-Nhiệt lượng do miếng đồng toả ra là :

Q3 = m3.C2.t3 = 0,2.C2. (100 -17) = 16,6. C2

-Vì nhiệt lượng đồng toả ra bằng nhiệt lượng

nước và nhiệt lượng kế thu vào nên :

Q1 + Q2 = Q3

-Thay số vào phương trình trên tính được giá trị của :

C2 = 377J/kg.K

Đáp số : 377J/kg.K

Tóm tắt :

m1=738g = 0,738kg

m2 = 100g = 0,1kg

m3 = 200g = 0,2kg

t1 = t2 = 15°C

t3 = 100° C

t = 17°C

C1 = 4186 J/kg.K

c2 = ?

Dạng 3: Bài tập có liên quan đến hiệu suất.

Bài tập 1: Người ta dùng bếp dầu hoả để đun sôi 2 lít nước từ 20°C đựng trong một ấm nhôm có khối lượng 0,5kg. Tính lượng dầu hoả cần thiết, biết chỉ có 30% nhiệt lượng do dầu hoả toả ra làm nóng nước và ấm.

Lấy nhiệt dung riêng của nước là C1=4200J/kg.K, của nhôm là C2=880J/kg.K, năng suất toả nhiệt của dầu hoả là q= 46.106J/kg.

Phân tích bài toán.

– Bài toán trên có mấy đối tượng tham gia vào quá trình truyền nhiệt?

– Những đối tượng nào thu nhiệt, toả nhiệt?

– Nhiệt lượng nào là nhiệt lượng có ích?

– Nhiệt lượng nào là nhiệt lượng toàn phần?

– Hiệu suất của bếp bằng bao nhiêu?

– Để tính được khối lượng của dầu hoả thì phải tính được được đại lượng nào?

Giáo viên chốt lại: Bài tập này có :

Hai đối tượng thu nhiệt đó là nước và ấm nhôm.
Một đối tượng toả nhiệt đó là bếp dầu hoả.
Nhiệt lượngcó ích là nhiệt lượng làm nóng nước và ấm
Nhiệt lượng toàn phần do dầu hoả bị đốt cháy toả ra.
Hiệu suất của bếp bằng 30% có nghĩa là 30% nhiệt lượng bếp toả ra biến thành nhiệt lượng có ích.
Để tính được khối lượng dầu hoả thì phải tính được nhiệt lượng toàn phần bếp toả ra.

Tóm tắt:

m1 = 2kg

m2 = 0,5kg

t1 = 20°C

t2 = 20°C

C1 = 4200J/kg.K

C2 = 880J/kg.K

q = 46.106 J/kg

m = ?

Bài giải :

-Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng nước từ 20°C đến 100°C là :

Q1 = m1.C1.t = 2.4200.(100 -20) = 672000(J)

-Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng ấm từ 20°C đến 100°C là :

Q2 = m2.C2.t = 0,5.880.(100 – 20) = 35200(J)

-Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước là :

Q = Q1+ Q2 = 672000 + 35200 = 707 200 (J)

-Nhiệt lượng do dầu hoả toả ra là :

Qtp = = = =2357333(J)

-Lượng than cần thiết để đun sôi ấm nước là :

Qtp = m.q m == = 0,051(kg)

Đáp số: 0,051(kg)

Chú ý : bài tập này có thể yêu cầu tính hiệu suất hoặc tính nhiệt độ của bếp ta cũng làm tương tự.

Cách giải : Bước 1: Phân tích đề bài xác định xem nhiệt lượng có ích dùng để làm gì, xác định xem nhiệt lượng toàn phần lấy ra từ đâu.

Bước 2: Dùng mối liên hệ H = suy luận tìm các đại lượng liên quan.

Bài tập 2: Một ôtô chạy được quãng đường 100 km với lực kéo trung bình 700N, tiêu thụ hết 5 lít xăng (khoảng 4 kg). Tính hiệu suất của động cơ ôtô.

Biết năng suất tỏa nhiệt của xăng là q=46.106 J/kg.

Phân tích bài:

– Nêu công thức tính hiệu suất của động cơ?

– Tính công mà động cơ thực hiện được như thế nào?

– Nhiệt lượng mà xăng bị đốt cháy toả ra được tính như thế nào?

Bài giải:

-Công mà động cơ thực hiện được là :

A = F.s = 700.100000 = 70 000 000 (J)

-Nhiệt lượng do xăng bị đốt cháy toả ra là :

Q = m.q = 4. 46.106 = 184 000 000 (J)

-Hiệu suất của động cơ là :

H = 38%

Đáp số: 38%

Chú ý : Bài toán này có thể yêu cầu tính quãng đường, lực kéo hoặc tính khối lượng ta cũng làm tương tự.

Cách giải : Bước 1: Tính công mà động cơ thực hiện hoặc nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra.

Bước 2: Dựa vào công thức H =suy luận để tìm các đại lượng liên quan.

*MỘT SỐ BÀI TẬP NÂNG CAO:

Bài tập 1:Thả một quả cầu nhôm có khối lượng là m=0,5kg được nung nóng tới 1000C vào một cốc nước ở 200C.Sau khi có cân bằng nhiệt,nhiệt độ của quả cầu và của nước là 250C.Tính khối lượng nước,coi như chỉ có hai vật truyền nhiệt cho nhau.Biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là C1=880J/kg.K và C2=4200J/kg.K.

Phân tích đề bài:

-Có mấy vật truyền nhiệt cho nhau?

-Vật nào tỏa nhiệt và vật nào thu nhiệ?

-Nhiệt lượng tỏa ra và nhiệt lượng thu vào như thế nào với nhau?

*Giáo viên chốt lại:

-Theo đầu bài có hai vật truyền nhiệt cho nhau.

-Qủa cầu nhôm tỏa nhiệt.

-Nước thu nhiệt.

-Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.

Tóm tắt

m1= 0,5kg

t1 = 100°C

t 2= 20°C

t=250C

C1 = 880J/kg.K

C2 = 4200J/kg.K

m2 = ?

Bài giải :

-Nhiệt lượng quả cầu nhôn tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100°C xuống 25°C là :

Q1 = m1.C1.t1 = m1.C1 .(t1-t) 0,5.4880.(100 -25) = 9900(J)

-Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 20°C đến 25°C là :

Q2 = m2.C2.t2 = m2.C2 .(t-t2)

-Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra bằng nhiệt lương nước thu vào :

Q1 = Q2

m2.C2 .(t-t2)= 9900(J)

-Vậy khối lượng nước là :

m2 = = 0,47(kg)

Đáp số: 0,47(kg)

Bài tập 2:Một người dự định pha 2kg nước ở 1000C vào nước lạnh ở 120C để có nước ấm ở 250C.Tính lượng nước lạnh cần sử dụng?

Phân tích đề bài:

-Có mấy vật truyền nhiệt cho nhau?

-Vật nào tỏa nhiệt và vật nào thu nhiệt?

-Nhiệt lượng tỏa ra và nhiệt lượng thu vào như thế nào với nhau?

* Giáo viên chốt lại:

-Có hai vật truyền nhiệt cho nhau.

-2kg nước tỏa nhiệt.

-Lượng nước lạnh thu nhiệt.

– Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào.

Tóm tắt:

m1= 2kg

t1 = 100°C

t2 = 12°C

t = 250C

m2=?

Bài giải:

-Nhiệt lượng mà 2kg nước tỏa ra khi nhiệt độ hạ từ 100°C xuống 25°C là :

Q1 = m1.C.t1 = 2.C.(100-25) =150.C(J)

-Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ từ 12°C đến 25°C là :

Q2 = m2.C.t2 = m2.C .(25-12)=13.m2.C

-Vậy khối lượng nước cần dung là :

Q1 = Q2

150.C(J)= 13.m2.C

m2= = 11,5(kg)

Đáp số: 11,5(kg)

Bài tập 3:Một người dự định dùng bếp dầu để đun sôi một siêu nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2,5kg nước ở nhiệt độ 200C.Tính khối lượng dầu cần dùng?Biết hiệu suất truyền nhiệt của bếp là 30%.Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là C1=880J/kg.K,của nước là C2=4200J/kg.K và năng suất tỏa nhiệt của dầu là q=44.106J/kg.

Phân tích đề bài:

-Có mấy vật truyền nhiệt cho nhau?

-Vật nào tỏa nhiệt và vật nào thu nhiệt?

-Nhiệt lượng tỏa ra và nhiệt lượng thu vào như thế nào với nhau?

* Giáo viên chốt lại:

-Có ba vật truyền nhiệt cho nhau.

-Môt vật tỏa nhiệt.

-Hai vật thu nhiệt là siêu nhôn và nước.

– Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào.

Tóm tắt:

m1= 0,5kg

m2=2,5kg

t1 = 20°C

t2 = 100°C

C1=880J/kg.K

C2=4200J/kg.K

q=44.106J/kg

H=30%

m=?

Bài giải :

-Nhiệt lượng mà siêu nhôm thu vào là:

Q1 =C1.m1. t=0,5.880.(100-20)=35200(J)

-Nhiệt lượng mà nước thu vào là:

Q2 = m2.C.t=2.5.4200.(100-20)=840000(J)

-Nhiệt lượng có ích mà siêu nước thu vào là:

Qi= Q1+ Q2=35200(J)+ 840000(J)=875200(J)

-Nhiệt lượng toàn phần do dầu tỏa ra là:

H = =>Q===2917333(J)

-Vậy khối lượng dầu cần dùng là:

Ta có: Q=q.m => m=Q/q==0,066(kg)

Đáp số: 0,066(kg)

Bài tập 4: Một ôtô có công suất máy là 49KW,đi được 120km thì tiêu thụ hết 24 lít xăng . Hiệu suất của máy là 40%.Tính vận tốc của ô tô?. Biết năng suất tỏa nhiệt của xăng là q=46.106 J/kg và khối lượng riêng là D=700kg/m3.

Phân tích bài:

– Nêu công thức tính hiệu suất của động cơ?

– Tính công mà động cơ thực hiện được như thế nào?

– Nhiệt lượng mà xăng bị đốt cháy toả ra được tính như thế nào?

-Công suất được tính như thế nào?

-Vận tôc được tính như thế nào?

Tóm tắt:

P=49KW=49000W

V=24l=0,024m3

q=44.106J/kg

H=40%

D=700kg/m3

v=?

Bài giải :

-Khối lượng của xăng là:

m =D.V =700.0,024 =16,8(kg)

-Nhiệt lượng toàn phần mà xăng tỏa ra là:

Qi= q.m =46000000.16,8= 772800000(J)

-Nhiệt lượng (công) có ích mà máy sinh ra là:

H = =>Qi===309000000(J) =Ai

-Thời gian ô tô đi là:

Ta có: t = Ai/P ==6300(s) =1,75(h)

-Vận tốc trung bình của ô tô là:

v = ==68(km/h)

Đáp số:68 (km/h)

Bài tập 5:Một người pha nước ấm như sau:Mới đầu lấy 5 lít nước ở nhiệt độ 100C và cho một ít nước sôi vào.Khi kiểm tra thấy nước vẫn còn lạnh ở 160C thì lại cho thêm nước nóng ở 900C vào để được nước ấm ở 250C.Hãy tính khối lượng nước đã cho vào ở mỗi lần đó.

Phân tích đề bài:

-Có mấy vật truyền nhiệt cho nhau?

-Vật nào tỏa nhiệt và vật nào thu nhiệt?

-Nhiệt lượng tỏa ra và nhiệt lượng thu vào như thế nào với nhau?

* Giáo viên chốt lại:

-Có ba vật truyền nhiệt cho nhau.

-Hai vật tỏa nhiệt.

-Một vật thu nhiệt.

– Nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào.

Tóm tắt:

m1= 5kg. tx =160C.

t1 = 10°C. t3=900C

t2 = 100°C. t=250C

Tính

m2=? m3=?

Bài giải :

-Nhiệt lượng mà 5kg nước thu vào để nóng từ 10°C đến 160C là:

Q1 =C.m1. t1 = C.5.(16-10)=30.C (J)

-Nhiệt lượng mà nước sôi tỏa ra khi lạnh từ 100°C xuống 160C là:

Q2 = m2.C.t2=m.c.(100-16)=84.m2.C (J)

Ta có: Q1 = Q2 => 30.C = 84.m2.C

=> m2==0,357(kg)

Vậy khối lượng nước sôi đã dùng là 0,357(kg)

Hỗn hợp nước ở 160C có:m =5+0,357=5,357(kg)

-Nhiệt lượng mà hỗn hợp nước thu vào để nóng từ 160C lên 250C là:

Q= C.m. t=C.5,357.(25-16)=48,213.C (J)

-Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa ra khi hạ từ 900C xuống 250C là:

Q3=C.m3. t3=C.m3.(90-25)=65.C.m3 (J)

Ta có: Q=Q3 => m3==~0,742 (kg)

Vậy khối lượng nước nóng đã dùng là: 0,742(kg)

Đáp số: 0,357(kg)

0,742(kg)

II.3. Phương pháp nghiên cứu và kết quả sau thực nghiệm.

II.3.1. Phương pháp.

Phương pháp nghiên cứu lí luận.

Nghiên cứu tài liệu có liên quan, phương pháp dạy học, lý luận dạy học, sách giáo khoa, sách giáo viên, các loại sách tham khảo.
Dạy học theo phương pháp đổi mới, theo phương pháp đặt vấn đề và giải quyết vấn đề.
Cần trang bị cho học sinh hệ thống các kiến thức cần thiết để giải bài tập Nhiệt học.
Phân loại các dạng bài tập và đưa ra phương pháp giải cho từng dạng.

Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.

Điều tra, khảo sát cụ thể việc giải bài tập Nhiệt học ở các lớp khác nhau trong một trường. Chú ý tới sai sót thường mắc phải, quan sát trực tiếp việc giải bài toán Nhiệt học của học sinh từ đó uốn nắn thường xuyên cách trình bày bài của học sinh.
Thường xuyên dự giờ thăm lớp của đồng nghiệp để rút kinh nghiệm trong giảng dạy.
Giáo viên thường xuyên kiểm tra việc học lý thuyết và làm bài tập của học sinh, có những câu hỏi tổng hợp để phát huy tính sáng tạo của học sinh.
Qua thực tế giảng dạy, đánh giá kết quả học tập của học sinh để tích luỹ kinh nghiệm, đúc rút chọn lọc thành bài học về phương pháp giải toán.

II.3.2.Kết quả.

Kết quả cụ thể :

1)Kết quả phần nhiệt học năm học 2015-2016:

Lớp

Giỏi %

Khá %

TB %

Yếu %

Kém %

7,1

28,6

14,3

47,1

23,5

5,9

7,4

29,6

44,5

18,5

2)Kết quả phần nhiệt học năm học 2016-2017:

Lớp

Giỏi %

Khá %

TB %

Yếu %

Kém %

17,2

34,5

44,9

3,5

22,6

35,4

32,3

9,7

73,7

26,3

III. Phần kết luận và khuyến nghị.

1. Kết luận

– Kết quả trên đó là một niềm vui, niềm hạnh phúc lớn đối với tôi nói riêng và có lẽ với tất cả những người làm thầy nói chung khi thấy sự tâm huyết, cố gắng của mình đã đem lại kết quả như mong muốn. Đó cũng là một sự động viên, một nguồn khích lệ lớn trong công việc giảng dạy của tôi , khiến tôi thêm yêu nghề.

– T«i nghiªn cøu vÊn ®Ò nµy cã thÓ nãi ®©y chØ lµ mét s¸ng kiÕn, kinh nghiÖm nhá cña riªng t«i, nhng t«i rÊt mong muèn ®îc b¹n bÌ, ®ång nghiÖp tham kh¶o, ®ãng gãp, x©y dùng ®Ó cã mét ph¬ng ph¸p d¹y häc tèt nhÊt, ®Æc biÖt ®èi víi m«n Vật lí.

– §Ò tµi nµy cña t«i g¾n liÒn víi thùc tiÔn c«ng t¸c gi¶ng d¹y ë trêng trung häc c¬ së. Nã gãp phÇn kh¾c phôc nh÷ng khã kh¨n, yÕu kÐm cña häc sinh trong qu¸ tr×nh häc tËp mét tiÕt thùc hµnh ë bé m«n Vật lí .

– VÒ mÆt lÝ luËn, ®Ò tµi nµy vÉn héi tô ®Çy ®ñ néi dung, tÝnh chÊt ®Æc thï cña ph¬ng ph¸p d¹y häc, Vật lí ë trêng trung häc c¬ së. Bªn c¹nh ®ã cßn hµm chøa tÊt c¶ c¸c yªu cÇu vµ néi dung tÊt yÕu cña ph¬ng ph¸p d¹y häc tÝch cùc trong ®ã cã ph¬ng ph¸p ®Æc thï bé m«n Vật lí.

Trªn ®©y lµ nh÷ng ®iÒu t«i thu ®îc qua thùc nghiÖm nghiªn cøu vµ thùc tÕ gi¶ng d¹y. Tuy nhiªn trong qu¸ tr×nh tr×nh bµy ch¾c kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, kÝnh mong ®îc sù gãp ý cña ban gi¸m hiÖu, tæ chuyªn m«n vµ b¹n bÌ ®ång nghiÖp

2. Khuyến nghị

2.1. Về phía cha mẹ học sinh:

– Kiểm tra đôn đốc việc chuẩn bị bài, học bài của học sinh ở nhà.

– Tạo điều kiện và khuyến khích học sinh tích cực trong việc học bài.

2.2. Về phía Ban Giám Hiệu nhà trường:

– Hỗ trợ tích cực cho giáo viên trong việc áp dụng phương pháp dạy bài thực hành, quan tâm xây dựng vườn trường.

– Khuyến khích, động viên các giáo viên sử dụng công nghệ thông tin kết hợp phương pháp dạy học mới.

2.3. Về phía Phòng giáo dục và đào tạo:

– Hỗ trợ thêm về phương diện thiết bị nhằm phục vụ tốt hơn cho công tác dạy học của giáo viên.

– Thường xuyên tổ chức cho các giáo viên đi học chuyên đề đổi mới phương pháp dạy học.