XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN NHIỆT HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH LÀO - Full 10 điểm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM
KHOA: LÝ – HÓA – SINH
----------

DON CHANTHAKHUP

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN NHIỆT
HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG

LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH LÀO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Quảng Nam, tháng 4 năm 2015

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan tất cả các kết quả được trình bày trong luận văn là kết quả
nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của T.S Huỳnh Trọng Dương. Các số
liệu và kết quả trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và khơng có bất cứ sao
chép nào từ các cơng bố của người khác mà khơng có trích dẫn trong mục tài liệu
tham khảo.

LỜI CẢM ƠN
Khóa luận này được thức hiện tại khoa Lý – Hóa – Sinh, Trường Đại Học Quảng
Nam dưới sự hướng dẫn của thầy giáo T.S Huỳnh Trọng Dương. Tơi xin bày tỏ lịng
kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy, người đã định hướng cho tơi trong tư duy khoa
học, tận tình chỉ bảo và tạo rất nhiều thuận lợi cho tôi trong suốt q trình nghiên cứu
và thực hiện khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Ban Giám Hiệu, Lãnh đạo
khoa Lý – Hóa – Sinh Trường Đại học Quảng Nam, các thầy cô giáo cùng các bạn
sinh viên trong lớp sư phạm Vật lý K12 đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tơi

trong suốt q trình thực khóa luận.
Cuối cùng, tơi xin dành những tình cảm sâu sắc nhất tới những người thân trong
gia đình: bà ngoại, chị gái và bạn bè thân đã động viên, chia sẻ những khó khăn,
thơng cảm, hỗ trợ tôi về tinh thần cũng như vật chất trong suốt thời gian tôi nghiên
cứu và thực hiện khóa luận.
Xin chân thành cảm ơn!

Quảng Nam, Tháng 04 năm 2016
Tác giả khóa luận

Don chanthakhup

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

THPT Trung học phổ thông

SGK Sách giáo khoa

Hình DANH MỤC HÌNH Trang
1.1 Tên hình 2
1.2 3
1.3 Đồ thị của đường đẳng nhiệt 3
Đồ thị của dường đẳng tích
Đồ thị của đường đẳng áp

MỤC LỤC

PHẦN I. MỞ ĐẦU.........................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................................2

3. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................................2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu.................................................................................................2
5. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................................2
6. Đóng góp của đề tài ...................................................................................................2
7. Cấu trúc của đề tài ....................................................................................................2
PHẦN II. NỘI DUNG ...................................................................................................3
Chương 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT PHẦN NHIỆT HỌC .....................................3
1.1. Nội dung thuyết động học phân tử.......................................................................3
1.2. Định nghĩa áp suất.................................................................................................3
1.2.1. Định nghĩa ............................................................................................................3
1.2. 2. Đơn vị của áp suất ..............................................................................................3
1.3. Các định luật thực nghiệm và phương trình trạng thái của khí lý tưởng.......3
1.3. 1. Mẫu khí lý tưởng có các đặc điểm sau..............................................................3
1.3.2. Thông số trạng thái và phương trình trạng thái .............................................4
1.3.3. Định luật Boyle – Mariotte (Quá trình đẳng nhiệt)............................................4
1.3.4. Định luật Charles (Q trình đẳng tích) ...........................................................4
1.3.5. Định luật Gay – Lussac (Quá trình đẳng áp)....................................................5
1.3.6. Định luật Dalton ..................................................................................................6
1.3.7. Phương trình trạng thái khí lý tưởng ................................................................6
1.3.8. Phương trình Claypeyron – Mendeleev ............................................................6
1.4. Nhiệt lượng và nội năng ........................................................................................6
1.4.1. Nhiệt lượng...........................................................................................................6
1.4.2. Nội năng................................................................................................................6
1.5. Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học.........................................................7
1.5.1. Định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng .................................................7
1.5.2. Ngun lý thứ nhất của nhiệt động lực học.......................................................7
1.5.3. Áp dụng nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học cho khí lý tưởng...........7
1.6. Chu trình ................................................................................................................8
1.7. Quá trình đoạn nhiệt .............................................................................................8
1.8. Động Cơ Nhiệt........................................................................................................8

1.8.1. Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt...........................................................8
1.8.2. Cấu tạo của động cơ nhiệt...................................................................................8
1.8.3. Hiệu suất của động cơ nhiệt:\ .............................................................................8
Chương 2: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐỂ GIẢI BÀI TẬP VẬT
LÝ .................................................................................................................................. 10
2.1. Cách phân loại bài tập vật lý ...............................................................................10
2.1.1. Dựa vào phương tiện giải có thể chia bài tập vật lý thành các dạng ............10
2.1.2. Dựa vào mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh có thể chia bài tập
vật lý thành các dạng...................................................................................................10
2.2. Các bước chung cho việc giải bài tập vật lý ......................................................11
2.2.1. Tìm hiểu đề bài ..................................................................................................11
2.2.2. Phân tích hiện tượng ........................................................................................11
2.2.3. Xây dựng lập luận .............................................................................................11
2.2.4. Biện luận............................................................................................................12

2.3. Phương pháp chung để giải bài tập vật lý.........................................................12
2.3.1. Bài tập định tính ...............................................................................................12
2.3.2. Bài tập định lượng .............................................................................................13
Chương 3 : PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN NHIỆT
HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC
SINH. ............................................................................................................................14
3.1. Bài tập định tính ...................................................................................................14
3.1.1. Dạng 1: Thuyết động học phân tử về chất khí...............................................14
3.1.2. Dạng 2: Sự va chạm của các phân tử và các hiện tượng truyền trong chất
khí .................................................................................................................................. 16
3.1.3. Dạng 3: Nội năng của khí lý tưởng ..................................................................17
3.2. Bài tập định lượng. ...............................................................................................19
3.2.1. Các bài tốn về q trình đẳng nhiệt- Định luật Boyle-Mariotte.................19
3.2.2. Các bài tốn về q trình đẳng tích - Định luật Charles...............................21
3.2.3.Các bài tốn về q trình đẳng áp - Định luật Gay - Lussac .........................23

3.2.4.Các bài toán về hỗn hợp khí – Định luật Dalton .............................................24
3.2.5. Các bài tốn về thơng số trạng thái và khối lượng của khối khí -Phương
trình trạng thái khí lý tưởng.......................................................................................25
3.2.6. Các bài tốn liên quan đến nhiệt lượng, cơng và độ biến thiên nội năng -
Nguyên lý I của nhiệt động lực học............................................................................28
3.2.7. Các bài toán về động cơ nhiệt...........................................................................31
3.2.8. Bài tập đồ thị .....................................................................................................32
PHẦN III. KẾT LUẬN ...............................................................................................37
PHẦN IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................38

PHẦN I. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

Trong thời đại bùng nổ thơng tin như ngày nay thì tri thức khoa học là vơ tận.
Vì vậy, q trình dạy học khơng còn chú trọng dạy tri thức nữa mà chuyển dần sang
dạy cách học, rèn luyện cho người học năng lực tự học để họ có thể học tập suốt đời.

Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, những kiến thức vật lý luôn gắn liền với
thực tiễn, là cơ sở cho các ngành khoa học kỹ thuật. Vì vậy, việc học tập mơn vật lý
muốn đạt kết quả tốt thì trong q trình nhận thức cần phải biết đối chiếu những khái
niệm, định luật, mơ hình vật lý … với thực tiễn khách quan để nắm vững được bản
chất của chúng. Muốn là được điều đó đối với học sinh trung học phổ thơng thì phải
xem bài tập vật lý là một phương tiện quan trọng giúp học sinh rèn luyện kỹ năng, kỹ
xảo vận dụng lý thuyết đã học vào thực tiễn. Việc giải bài tập vật lý giúp các em ôn
tập, cũng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái
quát để giải quyết các vấn đề của thực tiễn. Ngồi ra, nó còn giúp các em làm việc độc
lập, sáng tạo, phát triển khả năng tư duy cũng như giúp các em hình thành và phát triển
năng lực tự học của bản thân.

Chỉ có thơng qua các bài tập ở hình thức này hay hình thức khác, tạo điều kiện

cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành cơng
những tình huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hồn
thiện và biến thành vốn riêng của học sinh. Trong quá trình giải quyết các tình huống
cụ thể do bài tập đề ra, học sinh phải vận dụng những thao tác tư duy như so sánh,
phân tích, tổng hợp, khái qt hố .v.v để tự lực tìm hiểu vấn đề… Vì thế, bài tập vật
lý cịn là phương trình rất tốt để tư duy óc tưởng tượng tính độc lập trong việc suy luận,
tính kiên trì trong việc khắc phục khó khăn.

Nhiệt học là một phần có vai trị, vị trí hết sức quan trọng trong chương trình
vật lý phổ thơng, đây là phần có nhiều ứng dụng trong thực tế, rất gần với thực tế. Vì
vậy, việc sử dụng các bài tập, nhất là các bài tập liên quan trực tiếp đến thực tế trong
dạy học để phát triển khả năng tư duy, sáng tạo, hình thành năng lực tự học cho học
sinh là hết sức cần thiết.

Từ những lý do trình bày trên tơi chọn đề tài “ Xây dựng hệ thống bài tập
phần nhiệt học theo định hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh Lào” để
nghiên cứu phục vụ cho khóa luận tốt nghiệp của mình.

1

2. Mục đích nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu xây dựng một hệ thống các dạng bài tập và phương

pháp giải các dạng bài tập đó một cách dể hiểu, cơ bản, từ thấp đến cao, nhằm giúp
học sinh có kỹ năng giải quyết tốt các bài tập, hiểu được ý nghĩa vật lý của từng bài đã
giải, rèn luyện thói quen làm việc độc lập, sáng tạo, phát triển năng lực tự học cho học
sinh.
3. Đối tượng nghiên cứu

Các bài tập phần Nhiệt học, Vật lý 10

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

Phân loại được các bài tập phần Nhiệt học trong chương trình Vật lý lớp 10.
Đề ra phương pháp giải bài tập vật lý nói chung, phương pháp giải các loại bài
tập vật lý theo phân loại, phương pháp giải từng dạng bài tập cụ thể của phần Nhiệt
học.
5. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng kết hợp nhiều phương pháp: so sánh, đối chiếu, phân tích, tổng hợp...
6. Đóng góp của đề tài
Đề tài có thể hỗ trợ cho việc học tập và giảng dạy môn vật lý lớp 10 nâng cao,
làm tài liệu tham khảo cho học sinh.
Qua quá trình nghiên cứu đề tài giúp cho bản thân tôi nâng cao nhận thức về
phân loại và giải các bài tập phần Nhiệt học.
7. Cấu trúc của đề tài
Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, đề tài có ba chương:
Chương 1. Tóm tắt lý thuyết phần nhiệt học
Chương 2. Cách phân loại và phương pháp chung để giải bài tập vật lý
Chương 3. Phân loại và phương pháp giải bài tập phần Nhiệt học theo định
hướng phát triển năng lực cho học sinh.

2

PHẦN II. NỘI DUNG

Chương 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT PHẦN NHIỆT HỌC

1.1. Nội dung thuyết động học phân tử

Các chất có cấu tạo gián đoạn và gồm một số rất lớn các phân tử. Các phân tử

lại được cấu tạo từ các nguyên tử.

Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng. Cường độ chuyển động biểu

hiện nhiệt độ của hệ.

Kích thước phân tử rất nhỏ ( khoảng 10-10 cm) so với khoảng cách giữa chúng.

Số phân tử trong một thể tích nhất định là rất lớn. Trong nhiều trường hợp có thể bỏ

qua kích thước của các phân tử và coi mỗi phân tử như một chất điểm.

Các phân tử không tương tác với nhau trừ lúc va chạm. Sự va chạm giữa các

phân tử và giữa phân tử với thành bình tuân theo những định luật về va chạm đàn hồi

của cơ học Newton. Các giả thuyết a, b đúng với mọi chất khí cịn các giả thuyết c, d

chỉ đúng với chất khí lý tưởng.

1.2. Định nghĩa áp suất

1.2.1. Định nghĩa

Lực của các phân tử chất khí tác dụng lên một đơn vị diện tích trên thành bình

chính là áp suất của chất khí. P  F
S

1.2. 2. Đơn vị của áp suất

Trong hệ SI, đơn vị áp suất là Newton/met vuông, ký hiệu là N/m2 hay Pascal,

ký hiệu là Pa: 1N/m2 = 1Pa

Ngoài ra, áp suất cịn đo bằng: Atmơtphe kỹ thuật, ký hiệu là at:

1at = 0,981.105N/m2 = 736 mmHg

và Atmôtphe vật lý, ký hiệu là atm:

1atm = 1,013.105N/m2 = 760 mmHg = 1,033 at

1.3. Các định luật thực nghiệm và phương trình trạng thái của khí lý tưởng

1.3. 1. Mẫu khí lý tưởng có các đặc điểm sau

- Khí lý tưởng gồm một số rất lớn các phân tử có kích thước rất nhỏ so với

khoảng cách trung bình giữa chúng; các phân tử chuyển động nhiệt hỗn loạn không

ngừng.

- Lực tương tác của các phân tử là không đáng kể trừ lúc va chạm.

3

- Sự va chạm giữa các phân tử và giữa phân tử với thành bình là va chạm hồn

tồn đàn hồi.

1.3.2. Thơng số trạng thái và phương trình trạng thái

- Mỗi tính chất vật lý của hệ được đặc trưng bởi một đại lượng vật lý được gọi

là thông số trạng thái của hệ như: áp suất P, nhiệt độ T, thể tích V.

- Phương trình nêu lên mối liên hệ giữa các thơng số P,V,T của một khối lượng

khí xác định được gọi là phương trình trạng thái; dạng tổng quát: P = f(V,T)

1.3.3. Định luật Boyle – Mariotte (Q trình đẳng nhiệt)

Định luật: Với một khối lượng khí xác định, ở nhiệt độ khơng đổi (T=const),

tích số giữa thể tích và áp suất là một hằng số.

PV = hằng số  P  1
V

Hệ thức: P1V1 = P2V2

Đường đẳng nhiệt: Trong hệ tọa độ OPV, các đường đẳng nhiệt là các đường

hyperbol biểu diễn mối liên hệ giữa P và V. Tập hợp các đường đẳng nhiệt được

gọi là họ các đường đẳng nhiệt.

P

T1
0 T2

V

Hình 1.1. Đồ thị của đường đẳng nhiệt
1.3.4. Định luật Charles (Q trình đẳng tích)

Định luật: Trong q trình đẳng tích một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận
với nhiệt độ tuyệt đối.

P = hằng số  P  V
T

Hệ thức: P1  P2
T1 T2

Định luật Charles viết theo nhiệt giai Celcius: Pt = P0(1+ t)

Trong đó:
Pt : Áp suất ở t0C ; P0 : Áp suất ở 00C

4

 = 1 : hằng số nhiệt biến đổi áp suất đẳng tích của khí.
273

Đường đẳng tích: Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi
thể tích khơng đổi gọi là đường đẳng tích

P
V1
V1 < V2

V2

0 V
Hình 1.2. Đồ thị của đường đẳng tích

1.3.5. Định luật Gay – Lussac (Quá trình đẳng áp)
Định luật
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với

nhiệt độ tuyệt đối.

V  hằng số  V  T
T

Hệ thức: V1  V2
T1 T2

Định luật Gay – Lussac viết theo nhiệt giai Celcius:

Vt = V0(1+ t)

trong đó:
Vt : Thể tích khí ở t0C ; V0 : Thể tích khí ở 00C
 = 1 : hằng số nhiệt giãn đẳng áp của chất khí.
273
Đường đẳng áp: Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp

suất không đổi gọi là đường đẳng áp.

V P1
P1 < P2

P2
0 T

Hình 1.3. Đồ thị của đường đẳng áp
5

1.3.6. Định luật Dalton

Định luật: Áp suất của hỗn hợp khí bằng tổng các áp suất riêng phần của các

khí thành phần tạo nên hỗn hợp.

Hệ thức: P = P1 + P2 +…..+ Pn

1.3.7. Phương trình trạng thái khí lý tưởng

Từ hai định luật Boyle – Mariotte và Charles ta xác định được phương trình

trạng thái khí lý tưởng:

P1V1  P2V2  PV  Hằng số
T1 T2 T

1.3.8. Phương trình Claypeyron – Mendeleev

P.V = m RT


Trong đó R= 8,31.103(J/kgmol.k): Hằng số khí lí tưởng
m : khối lượng chất khí;
 : khối lượng 1 mol khí;
m : số mol khí


1.4. Nhiệt lượng và nội năng
1.4.1. Nhiệt lượng

Phần năng lượng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt
được gọi là nhiệt lượng

Q = mc(t2  t1)=mct
+ m: khối lượng của vật (kg);
+ c: nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật(J/kg.K);
+ t = t2  t1: độ biến thiên nhiệt độ (0C)
+ Q > 0: nhiệt lượng thu vào; Q < 0: nhiệt lượng tỏa ra
Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 + Q2 = 0
1.4.2. Nội năng
Nội năng là một dạng năng lượng bên trong của một hệ, nó chỉ phụ thuộc vào
trạng thái của hệ. Nội năng bao gồm tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân
tử cấu tạo nên hệ và thế năng tương tác giữa các phân tử đó.

6

Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích: Khi nhiệt độ thay đổii thì động
năng của các phân tử thay đổi dẫn đến nội năng của hệ thay đổi; khi thể tích thay đổi

thì khoảng cách giữa các phân tử thay đổi làm cho thế năng tương tác giữa chúng thay
đổi nên sẽ làm cho nội năng của hệ thay đổi.

Có hai cách làm biến đổi nội năng là thực hiện công và truyền nhiệt.
1.5. Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học

Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học là sự vận dụng định luật bảo tồn và
chuyển hóa năng lượng vào các hiện tượng nhiệt.
1.5.1. Định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng

Trong một hệ kín có sự chuyển hố năng lượng từ dạng này sang dạng khác
nhưng năng lượng tổng cộng được bảo toàn.
1.5.2. Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học

Nhiệt lượng truyền cho hệ làm biến thiên nội năng của hệ và biến thành công mà
hệ thực hiện lên các hệ khác.

+ Biểu thức: U = Q + A
+ Trong đó:
Q > 0 : Vật nhận nhiệt từ vật khác; Q < 0 : Vật truyền nhiệt cho các vật khác
A > 0 : Vật nhận công ; A < 0 : Vật sinh công ( thực hiện công)
U = U2 – U1 : Độ biến thiên nội năng của vật (J).
U > 0 : Nội năng của vật tăng;
U < 0 : Nội năng của vật giảm
1.5.3. Áp dụng nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học cho khí lý tưởng
1.5.3.1. Nội năng và cơng của khí lý tưởng
Do bỏ qua tương tác giữa các phân tử khí lý tưởng (trừ lúc va chạm) nên nội
năng của khí lý tưởng chỉ bao gồm tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử
và chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của khí.
+ Biểu thức tính cơng của khí lý tưởng khi giãn nở:

A = p (V2 – V1) = P V (với P = Const)

+ Nếu: V > 0, khí sinh cơng; V < 0, khí nhận cơng.
1.5.3.2. Áp dụng nguyên lý thứ nhất cho các quá trình của khí lý tưởng

- Q trình đẳng tích: Trong q trình này, nhiệt lượng mà khí nhận được chỉ
dùng làm tăng nội năng của khí: Q = U

7

- Quá trình đẳng áp: Một phần nhiệt lượng mà khí nhận vào được dùng làm
tăng nội năng của khí, phần cịn lại biến thành cơng mà khí thực hiện:

Q =U + A
- Quá trình đẳng nhiệt: Tồn bộ nhiệt lượng mà khí nhận được chuyển hết thành
cơng mà khí sinh ra: Q = A
1.6. Chu trình
Chu trình là một q trình mà trạng thái cuối của nó trùng với trạng thái đầu.
Nhiệt lượng mà hệ nhận được trừ đi nhiệt lượng tỏa ra trong cả chu trình chuyển hết
thành cơng của chu trình đó.
+ Biểu thức: Q = A
+ Trong đó: A = A1 – A2 > 0: Cơng trong tồn bộ chu trình.
+ Q = Q1 – Q2 : Tổng đại số nhận được trong chu trình (Q1 là nhiệt lượng nhân
vào, Q2 là nhiệt lượng tỏa ra).
1.7. Quá trình đoạn nhiệt
Trong quá trình đoạn nhiệt hệ được cách nhiệt tốt nên khơng có sự trao đổi
nhiệt giữa hệ và môi trường xung quanh, nghĩa là: Nếu công thực hiện bởi hệ (A > 0)
thì phải có sự giảm nội năng của hệ; ngược lại, nếu công thực hiện trên hệ (A < 0) thì
phải có sự tăng nội năng của hệ.
Biểu thức: A = - U

1.8. Động Cơ Nhiệt
Động cơ nhiệt là thiết bị biến nội năng của nhiên liệu thành cơ năng
1.8.1. Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt
Động cơ nhiệt hoạt động được là nhờ lập đi lập lại các chu trình giãn và nén khí.
1.8.2. Cấu tạo của động cơ nhiệt
Gồm 3 phần chính:
+ Nguồn nóng cung cấp nhiệt lượng cho tác nhân để tác nhân có nhiệt độ cao.
+ Bộ phận phát động trong đó tác nhân giãn nở sinh công.
+ Nguồn lạnh nhận nhiệt lượng của tác nhân để tác nhân giảm nhiệt độ.
1.8.3. Hiệu suất của động cơ nhiệt:\
Hiệu suất thực tế:
H  Q1  Q2  A < 1

Q1 Q1

8

Hiệu suất lý tưởng:

T T T
H = 1 2  1 2 < 1
T T
1 1

NguồnNóng T1
Q Q1

A = Q1 – Q2

Tác nhân phát động

Q2

Nguồn Lạnh T2

9

Chương 2: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐỂ GIẢI BÀI TẬP VẬT
LÝ

2.1. Cách phân loại bài tập vật lý
Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý, ở đây ta phân loại bài tập vật lý theo

phương tiện giải và mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh.
2.1.1. Dựa vào phương tiện giải có thể chia bài tập vật lý thành các dạng
2.1.1. 1.Bài tập định tính

Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải chỉ cần làm những phép tính đơn
giản, có thể tính nhẩm, u cầu giải thích hoặc dự đoán một hiện tượng xảy ra trong
những điều kiện xác định.

Bài tập định tính giúp hiểu rõ bản chất của các hiện tượng vật lý và những quy
luật của chúng, áp dụng được tri thức lý thuyết vào thực tiễn.
2.1.1. 2.Bài tập định lượng

Bài tập định lượng là những bài tập mà khi giải phải thực hiện một loạt các phép
tính và kết quả thu được một đáp số định lượng, tìm được giá trị của một số
đại lượng vật lý.
2.1.1. 3.Bài tập thí nghiệm: (khơng nghiên cứu)

Bài tâp thí nghiệm là những bài tập địi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng

lời giải lý thuyết hay tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập.
2.1.1.4. Bài tập đồ thị

Bài tập đồ thị là những bài tập mà trong đó các số liệu được sử dụng làm dữ kiện
để giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, yêu cầu phải biểu diễn quá
trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị.
2.1.2. Dựa vào mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh có thể chia bài tập
vật lý thành các dạng
2.1.2.1. Bài tập cơ bản, áp dụng

Là những bài tập cơ bản, đơn giản đề cập đến một hiện tượng, một định luật vật
lý hay sử dụng vài phép tính đơn giản giúp học sinh cũng cố kiến thức vừa học, hiểu ý
nghĩa các định luật và nắm vững các công thức, các đơn vị vật lý để giải các bài tập
phức tạp hơn.

10

2.1.2.2. Bài tập tổng hợp và nâng cao
Là những bài tập khi giải cần phải vận dụng nhiều kiến thức, định luật, sử dụng

kết hợp nhiều công thức.
Loại bài tập này có tác dụng giúp cho học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy

được mối liên hệ giữa các phần của chương trình vật lý và biết phân tích những hiện
tượng phức tạp trong thực tế thành những phần đơn giản theo một định luật vật lý xác
định. Loại bài tập này cũng nhằm mục đích giúp học sinh hiểu rỏ nội dung vật lý của
các định luật, quy tắc biểu hiện dưới dạng công thức.
2.2. Các bước chung cho việc giải bài tập vật lý

Dàn bài chung cho việc giải bài tập vật lý gồm các bước chính sau:

2.2.1. Tìm hiểu đề bài

Đọc kỉ đề bài, xác định ý nghĩa vật lý của các thuật ngữ, phân biệt những dữ
kiện đã cho và những ẩn số cần tìm.

Tóm tắt đề bài hay vẽ hình diễn đạt các điều kiện của đề bài.
2.2.2. Phân tích hiện tượng

Tìm xem các dữ kiện đã cho có liên quan đến những khái niệm,hiện tượng, quy
tắc, định luật vật lý nào.

Hình dung các hiện tượng diễn ra như thế nào và bị chi phối bởi những định
luật nào nhằm hiểu rỏ dược bản chất của hiện tượng để có cơ sở áp dụng các cơng thức
chính xác, tránh mị mẫm và áp dụng máy móc các cơng thức.
2.2.3. Xây dựng lập luận

Xây dựng lập luận là tìm mối quan hệ giữa ẩn số và dữ kiện đã cho. Đây là
bước quan trọng của quá trình giải bài tập.

Cần phải vận dụng những định luật, quy tắc, công thức vật lý để thiết lập mối
quan hệ nêu trên. Có thể đi theo hai hướng để đưa đến kết quả cuối cùng:

- Xuất phát từ ẩn số, đi tìm mối quan hệ giữa một ẩn số với một đại lượng nào
đó bằng một định luật, một cơng thức có chứa ẩn số, tiếp tục phát triển lập luận hay
biến đổi cơng thức đó theo các dữ kiện đã cho để dẫn đến công thức cuối cùng chỉ
chứa mối quan hệ giữa ẩn số với các dữ kiện đã cho.

- Xuất phát từ những dữ kiện của đề bài, xây dựng lập luận hoặc biến đổi các
công thức diễn đạt mối quan hệ giữa điều kiện đã cho với các đại lượng khác để đi đến
công thức cuối cùng chỉ chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho.

11

2.2.4. Biện luận
Phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không phù hợp với điều

kiện của đề bài và không phù hợp với thực tế.
Kiểm tra xem đã giải quyết hết các yêu cầu của bài toán chưa; kiểm tra kết quả

tính tốn, đơn vị hoặc có thể giải lại bài tốn bằng cách khác xem có cùng kết quả
khơng.
2.3. Phương pháp chung để giải bài tập vật lý
2.3.1. Bài tập định tính

Để giải bài tập vật lý định tính trước hết cần hiểu rõ bản chất của các khái niệm,
các định luật vật lý; nhận biết được biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể.
Dựa trên cơ sở các định luật vật lý để xây dựng những suy luận logic từng bước một
và đi đến kết luận cuối cùng.

Bài tập định tính thường có hai dạng: giải thích hiện tượng và dự đoán hiện
tượng sẽ xảy ra.

1. Tìm hiểu đề bài: Thực hiện giống ở dàn bài chung, cần lưu ý chuyển các
ngôn ngữ thông thường dùng miêu tả hiện tượng sang ngôn ngữ vật lý.

2. Phân tích hiện tượng: Sau khi đã chuyển các ngơn ngữ thơng thường sang
ngơn ngữ vật lý, ta tìm hiểu xem các dữ kiện của đề bài đề cập đến hiện tượng vật lý
nào, hình dung tồn bộ diễn biến của hiện tượng. Tiếp theo cần tìm xem các giai đoạn
diễn biến của hiện tượng có liên quan đến những khái niệm, những định luật vật lý nào
để dựa vào đó xây dựng lập luận.

3. Xây dựng lập luận: Vận dụng các định luật, quy tắc vật lý (đã xác định ở
khâu phân tích hiện tượng) để thiết lập mối quan hệ giữa hiện tượng cần giải thích hay
dự đốn với những dữ kiện cụ thể đã cho .

- Đối với bài tập giải thích hiện tượng:
Dạng bài tập này đã cho biết hiện tượng và yêu cầu giải thích nguyên nhân diễn
ra hiện tượng ấy. Nguyên nhân chính là những đặc tính, những định luật vật lý. Do đó
ta cần:
+ Tìm xem đề bài đã đề cập đến những dấu hiệu có liên quan đến tính chất,
định luật vật lý nào. Phát biểu đầy đủ tính chất, định luật đó.
+ Thiết lập mối quan hệ giữa định luật với hiện tượng đã cho (nghĩa là giải
thích được nguyên nhân của hiện tượng).

12

- Đối với bài tập dự đoán hiện tượng:
Dạng bài tập này yêu cầu phải dựa vào những điều kiện cụ thể đã cho ở đề, tìm
những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán được hiện tượng sẽ diễn ra cũng như
quá trình diễn ra hiện tượng đó.
4. Biện luận: Phân tích xem hiên tượng được giải thích (hay dự đốn) như thế đã
phù hợp với các yêu cầu và các dữ kiện của đề bài cũng như đã phù hợp với thực tế
hay chưa.
Kiểm tra lại toàn bộ quá trình giải bài tập và nêu kết quả cuối cùng.
2.3.2. Bài tập định lượng
Muốn giải được một bài tập định lượng trước hết cần phải biết đề bài đề cập
đến hiện tượng gì và tồn bộ q trình diễn ra hiện tượng ấy. Vì vậy, phần đầu của một
bài tốn định lượng gần như là một bài tập định tính.
Trong q trình giải quyết một bài tập định lượng, bước tìm hiểu đề bài và bước phân
tích hiện tượng được thực hiện giống như ở bài tập định tính.

Trong bước xây dựng lập luận thì áp dụng các cơng thức và các cách biến đổi
tốn học chặt chẽ, rõ ràng. Ở bước này có thể sử dụng phương pháp phân tích hay
phương pháp tổng hợp (ở dàn bài chung đã đề cập đến), hay cũng có thể phối hợp sử
dụng cả hai phương pháp trên.
Trong bước biện luận, kiểm tra lại lời giải, các biểu thức và kết quả tính tốn,
đơn vị để được kết quả cuối cùng.
Khi giải bài tập định lượng cần lưu ý một số điểm:
- Những bài tập có thể biểu diễn tình huống vật lý bằng hình vẽ thì nên vẽ hình để biếu
diễn.
- Chuyển tất cả các đơn vị đo về cùng một hệ thống đo lường.
- Khi tính tốn bằng số thì cần chú ý đến độ chính xác của các đại lượng và
ý nghĩa của nó.

13