SKKN-Vật lí 8(Vận dụng PP đồ thị để giải phần bài tập nhiệt

Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần nhiệt ở lớp
8 THCS
I- Đặt vấn đề
A- Cơ sở khoa học
Vật lí lớp 8 là một mảng kiến thức trong hệ thống kiến thức vật lí THCS
.Chơng trình vật lí lớp 8 có vị trí đặc biệt ,đóng vai trò trung gian vì vậy nó có
nhiệm vụ hoàn thiện đợc chơng trình vật lí THCS.
Trên cơ sở các kiến thức, kĩ năng,ý thức thái độ đúng đắn. Vật lí là một
môn khoa học thực nghiệm rất gần gũi với đời sống con ngời,nó giúp con ngời
lao động sáng tạo.Vật lí là một đòn bẩy thúc đẩy nhanh tốc độ phát triển nền
kinh tế quốc dân đồng thời góp phần quan trọng trong việc pháp triển các
ngành khoa học khác nh trong các ngành khoa học kĩ thuật mà trong đó ngành
vật lí đóng vai trò quan trọng.Nh vậy nó có tầm quan trọng trong sự phát triển
văn minh nhân loại, nh ta đã biết trong môn vật lí có nhiều lĩnh vực nh: Cơ,
nhiệt, điện, quang...và trong đó có nhiệt học là một mảng quan trọng mà thuần
tuý lý thuyết thì không thể có đợc thành quả cao trong việc dạy và học. Vì vậy
việc nghiên cứu giải các bài tập vật lý là một bộ phận không thể thiếu đợc
trong bộ môn vật lý.
Vật lý có vai trò to lớn trong nhà trờng phổ thông cũng nh trong đời sống,
trong khoa học và thực tiễn, việc vận dụng các phơng pháp toán học vào giải
các bài tập sẽ gặp nhiều thuận lợi hơn, nó là công cụ thiết yếu trong việc dạy
và học môn vặt lý, phơng pháp đồ thị là một trong những phơng pháp tối u của
việc giảng dạy và học tập phần nhiệt , học sinh mới chỉ tiếp cận với bộ môn
vật lý nên cha có tầm nhận thức khái quát. Để giúp cho học sinh nắm chắc hơn
kiến thức, hiểu sâu hơn về bản chất và hiện tợng vật lý trong tự nhiên và trong
phần nhiệt học thì giải bài tập vật lý phần nhiệt bằng phơng pháp đồ thị giúp
học sinh phần nào hiểu sâu hơn và giải thích đợc các hiện tợng nhiệt học trong
tự nhiên, ví dụ nh quá trình đun sôi nớc, hiện tợng bay hơi của một số chất
lỏng...Qua đó ta thấy tính u việt của phơng pháp này là tăng thêm kỹ năng, kỹ
xảo trong việc nhận thức các hiện tợng vật lý, kỹ năng tính toán và kỹ năng
tìm tòi vận dụng lý thuyết, óc sáng tạo kỹ năng phân tích tổng hợp đồng thời

tăng nhân sinh quan và thế giới quan cho học sinh về các hiện tợng nhiệt học.
Là một giáo viên ở trờng THCS trực tiệp giảng dạy môn vật lý, trong
thời gian công tác ở trờng bản thân tôi mong muốn đợc hiểu sâu hơn nữa ch-
ơng trình vật lý nói chung và phần nhiệt học nói riêng. Do đó tôi đã lựa chọn
đề tài nghiên cứu Sử dụng phơng pháp đồ thị trong giảng dạy và học tập
phần nhiệt ở trờng THCS .
B Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu .
a. Mục đích nghiên cứu.
Giải bài tập vật lý bằng phơng pháp đồ thị về mối quan hệ giữa lý luận và
thực tiễn, với tầm quan trọng của phơng pháp nên trong chơng trình vật lý phổ
thông cơ sở mang tính giới thiệu cho học sinh tiếp cận với khoa học và phần
Sáng kiến kinh nghiệm
1
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần nhiệt ở lớp
8 THCS
Nhiệt học ở chơng trình nội khoá. Đây là một vấn đề mới đợc đa vào chơng
trình mang tính chất giới thiệu chứ cha đi sâu do vậy có nhiều khó khăn cho cả
ngời dạy lẫn ngời học.Vậy làm thế nào để các em có hứng thú với môn học vật
lý và giải bài tập vật lý phần nhiệt học một cách thành thạo bằng đồ thị với các
dạng khác nhau.Với ý tởng đó tôi đã mạnh dạn đa ra cách sử dụng đồ thị vào
việc giải bài tập vật lý nhằm khắc phục khó khăn cho học sinh , góp phần nâng
cao trình độ và chất lợng dạy học cho bản thân và đồng nghiệp trong nhà tr-
ờng.
b. Nhiệm vụ nghiên cứu.
Đề tài này đã thực sự mang lại tác dụng tốt đối với việc dạy học . Bản thân tôi
luôn tự xác định cho mình một định hớng tìm tòi nghiên cứu các tài liệu khoa
học có liên quan, thu thập xử lý một cách có sáng tạo các thông tin, tìm hiểu
thực tế học sinh, học hỏi đồng nghiệp . Tiếp thu các ý kiến xây dựng góp ý
của đồng nghiệp, cán bộ trong ngành có bề dày công tác nhằm làm cho đề tài
phong phú mang tính khoa học, đảm bảo độ chính xác cao.

C- Đối tợng và phạm vi nghiên cứu.
Học sinh lớp 8 nói riêng và học sinh THCS nói chung.
D Thời gian thực hiện .
Từ tháng 9 năm 2007 đến tháng 4 năm 2008
II- Giải quyết vấn đề.
Phần I. Cơ sở lý luận.
1. Vai trò cảu bài tập vật lý đối với học sinh.
Bài tập vật lý nói chung, bài tập vật lý của đồ thị phần nhiệt nói riêng có
tác dụng rất lớn cả 3 mặt: Giáo dục, giáo dỡng và giáo dục kỹ thuật tổng hợp.
Tác dụng của nó là càng tích cực nếu trong qúa trình dạy học có sự lựa chọn
cẩn thận các hệ thống bài tập chặt chẽ về nội dung, thích hợp về phơng pháp
và bám sát mục đích dạy học ở trờng THCS. Hệ thống các bài tập lựa chọn
phải đảm bảo đợc tính mục đích của học sinh và khắc sâu kiến thức, đảm bảo
tính thực tiễn phù hợp với nhu cầu tâm lý, tính cách của học sinh. là một ph-
ơng pháp dạy học giữ ví trị đặc biệt trong việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học
vật lý ở phổ thông.
Việc giải hệ thống các bài tập vật lý giúp cho học sinh phát triển đợc t
duy, óc sáng tạo từ đó phát triển trí tuệ và thể chất, thẩm mỹ. Giải bài tập vật
lý là giúp cho học sinh khắc sâu lý thuyết, kiểm chứng lý thuyết một cách
chính xác và ứng dụng lý thuyết vào thực tế cuộc sống một cách linh hoạt.
Bài tập vật lý giúp cho học sinh hiểu sâu hơn những quy luật, hiện tợng
từ đó biết phân tích và ứng dụng vào cuộc sống. Nó là phơng tiện tốt nhất để
phát triển t duy, thế giới quan về khoa học ( Trực quan sinh động T duy trìu
tợng). Tính độc lập trong suy nghĩ và tính kiên trì trong tìm hiểu khoa học. Bài
tập vật lý còn là hình thức cũng cố ôn tập hệ thống hoá toàn bộ kiến thức cho
học sinh.
Sáng kiến kinh nghiệm
2
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần nhiệt ở lớp
8 THCS

2. Tầm quan trọng của bài tập vật lý.
Dựa vào phơng pháp đồ thị, bài tập vật lý đợc giải giúp cho học sinh có
thêm kiến thức và có thêm một phơng pháp giải bài tập tơng đối hoàn hảo, học
sinh cũng cố lại kiến thức đã học ở lớp. là cơ sở để học tốt các bài học tiếp
theo trong chơng trình vật lý.
3. Lựa chọn bài tập vật lý.
Hệ thống các bài tập vật lý đợc lựa chọn phải đảm bảo yêu cầu.
- Yêu cầu trớc hết là phải đi từ dễ đến khó, đi từ đơn giản đến phức tạp
về mối quan hệ giữa những đại lợng và khái niệm, đặc trng của quá trình và
các hiện tợng sao cho dần từng bớc học sinh hiểu đợc kiến thức đó. Nắm vững
kiến thức và vận dung linh hoạt.
- Mỗi bài tập lựa chọn phải là mắt xích trong các hệ thống bài tập, đóng
góp một phần nào đó trong việc hoàn chỉnh kiến thức của học sinh. Giúp học
sinh hiểu đợc mối liên hệ cụ thể hoá các khái niệm.
- Hệ thống bài tập đợc lựa chọn phải giúp cho học sinh nắm vững phơng
pháp giải từng loại bài tập cụ thể.
Phần II. Phân loại bài tập đồ thị và phơng pháp giải
1. 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
2. Phơng pháp giải
Phơng pháp giải chung
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:
Sáng kiến kinh nghiệm
3
Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần nhiệt ở lớp
8 THCS
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
Phần III- Một số ví dụ minh hoạ.
1. 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
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, nớc bắt đầu sôi.
- Tại thời điểm t
2
thì nhiệt độ vẫn bằng nhiệt độ tại thời điểm t
1
.
- Khi ta cung cấp nhiệt độ cho nớc tới 100
0
C 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 100
0
C.
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?
Sáng kiến kinh nghiệm
20
A
B
C
t
t
0C
t1
t2
100
4

Vận dụng phơng pháp đồ thị giải bài tập phần nhiệt ở lớp
8 THCS

* Phân tích.
Đây là đồ thị biểu diễn sự biến đổi của nớc theo thời gian.
- Tại thời điểm ban đầu nớc đang ở 20
0
C.
- Tăng đến thời điểm t
1
thì nhiệt độ của nớc tăng 100
0
C.
- Tiếp tục tăng thời gian t
3
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 20
0
C đên 100
0
C.
- 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 lợng cung cấp đợc cho trên đồ thị . Tìm khối lợng nớc đá và khối lợng ca
nhôm.Cho nhiệt dung riêng của nớc đá và nhôm là C
1

= 4200 J/Kg.K;C
2
=
880J/Kg.K ,nhiệt nóng chảy của nớc đá

= 3,4.10
5
J/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 0
0
C
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 0
0
C đến 2
0
C 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 .

Sáng kiến kinh nghiệm
2
0
100
t1 t2 t3
B C
D

A
t
0C
t
5