CHUYÊN đề bồi DƯỠNG HSG môn vặt lý

PHÒNG ...........................
TRƯỜNG THCS ...............

Chuyên đề
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ HỆ SỐ TỎA NHIỆT

Họ và tên: ...........................................
Chức vụ: .................................
Đơn vị công tác: ...............................

Phúc Yên, năm 2015

1


PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Bồi dưỡng học sinh giỏi là nhiệm vụ then chốt trong mỗi nhà trường, bởi vì
kết quả học sinh giỏi hàng năm là một trong những tiêu chuẩn để xét thi đua cho
nhà trưịng và nó cũng là một trong những tiêu chuẩn để tạo danh tiếng và thương
hiệu cho trường, là thành quả để tạo lòng tin với phụ huynh và là cơ sở tốt để xã hội
hoá giáo dục.
Nghị quyết Trung ương II khoá VIII đã nêu rõ mục tiêu giáo dục là “Nâng
cao chất lượng giáo dục ..., đổi mới nội dung và phương pháp ..., rèn luyện thành
nếp tư duy sáng tạo của người học”. Để đạt được mục tiêu đó thì người thầy phải
không ngừng học tập bồi dưỡng chuyên môn nghiệp vụ, nâng cao tay nghề và phải
tiếp cận với các phương pháp dạy học hiện đại, phải kết hợp tốt các phương pháp
dạy học nhằn thu hút các em học sinh vào bài giảng, tổ chức điều khiển đẻ các em
tích cực chủ động tự giác học tập tiếp thu kiến thức. Từ đó xây dựng lịng u thích
say mê môn học, bồi dưỡng năng lực tự học cho người học.
Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, các sự vật hiện tượng vật lý rất quen
thuộc gần gũi với các em. Song việc tạo lòng say mê yêu thích và hứng thú tìm tịi

kiến thức lại phụ thuộc rất nhiều vào nghiệp vụ sư phạm của người thầy. Qua giảng
dạy và tìm hiểu tơi nhận thấy phần lớn các em chưa có thói quen vận dụng những
kiến thức đã học vào giải bài tập vật lý một cách có hiệu quả.
Các dạng bài tập về hệ số tỏa nhiệt là một trong những phần kiến thức ít được
đề cập với học sinh trong chương trình chính khóa vì vậy nó thường khó với học
sinh trung học cơ sở. Lượng kiến thức của phần này không nhiều so với các phần
khác nhưng bài tập của phần này thường làm khó và lúng túng cho học sinh đặc
biệt là trong các kì thi học sinh giỏi các cấp.
Xuất phát từ những lý do trên tơi đã suy nghĩ, tìm tịi và hệ thống thành một
chuyên đề nhỏ: “Phương pháp giải bài tập về hệ số tỏa nhiệt” với mong muốn
phần nào khắc phục được những khó khăn của học sinh trong khi giải các bài tập
dạng này, nhằm đạt kết quả cao hơn trong giảng dạy đặc biệt là trong công tác bồi
dưỡng học sinh giỏi.

2


PHẦN II - NỘI DUNG
1.

Một số kiến thức cơ bản liên quan
- Công suất nhiệt của điện trở R: P = I2.R. =U.I.
- Trong đó: P: là cơng suất đơn vị (ốt - W)
I: là cường độ dịng điện( Am pe –A)
t: là thười gian dòng điện chạy qua (giây – s)
U: là hiệu điện thế hai đầu điện trở(ôm - Ω)
- Cơng thức tính điện trở của dây dẫn l, ρ, S:

l
R  . .

S

- Cơng thức tính diện tích hình trịn: S = π.R2
Trong đó:

S: là diện tích(m2, cm2…)
R: là bán kính(m, cm…)

- Cơng thức tính chu vi hình trịn: C = π.d =2π.R
Trong đó: C: là chu vi đường trịn (m, cm…)
R: là bán kính(m, cm…)
d: là đường kính(m, cm…)
- Cơng thức tính diện tích xung quanh hình trụ: Sxq = C.h
Trong đó: C: là chu vi đáy(m, cm…)
h: là chiều cao hình trụ(m, cm..)
- Cơng thức tính nhiệt lượng : Q = m.C.∆t
Trong đó : m là khối lượng (kg)
C là nhiệt dung riêng (J/kg.k)
∆t là độ tăng(giảm) nhiệt độ

3


2.

Phương pháp giải:

Viết biểu thức “cân bằng nhiệt” khi nhiệt độ của vật ổn định. Khi đó
cơng suất nhiệt cung cấp cho vật bằng với công suất vật tỏa nhiệt ra môi trường
xung quanh

-

Biểu thức: k.S(t – t0) = P

Trong đó k: là hệ số tỏa nhiệt ra mơi trường (W/m2.K)
S: diện tích tiếp xúc của vật với mơi trường(m2, cm2 …)
t: nhiệt độ ổn định của vật
t0: Nhiệt độ môi trường
P: Công suất nhiệt cung cấp cho vật (W – ốt)
-

Cơng suất nhiệt cung cấp có thể chia ra các dạng sau :

Dạng 1. Nguồn nhiệt cung cấp là đại lượng khơng đổi P, Khi đó biểu
thức câng bằng nhiệt khi nhiệt độ của vật ổn định là : P = k.S( t – t0)
Dạng 2. Nguồn nhiệt cung cấp được tính thơng qua cơng suất nhiệt
của điện trở : P = I2R, Khi đó biểu thức câng bằng nhiệt khi nhiệt độ của vật ổn
định là : P = I2R = k.S( t – t0)
Dạng 3. Nguồn nhiệt cung cấp dưới dạng Q = μc.∆t (μ là lưu lượng
nước trong một đơn vị thời gian), Khi đó biểu thức câng bằng nhiệt khi nhiệt độ
của vật ổn định là : μ.C.∆ = k.S( t – t0)
Trong đó: μ là lưu lượng nước(kg/s)
C là nhiệt dung riêng(J/kg.k)
3. Một số ví dụ mẫu
- Ví dụ 1. Có ba bình hình trụ chỉ khác nhau về chiều cao. Dung tích các bình
là 1l, 2l, 4l. tất cả đều chứa đầy nước. Nước trong các bình được đun nóng bởi thiết
bị đun. Công suất thiết bị đun không đủ để nước sôi. Nước ở bình thứ nhất được
đốt nóng đến 800C. ở bình thứ hai tới 600C. Nước ở bình thứ 3 được đốt nóng tới
nhiệt độ nào? Nếu nhiệt độ phịng là 20 0C. Cho rằng nhiệt lượng tỏa ra môi trường
tỷ lệ với hiệu nhiệt độ giữa nước và môi trường xung quanh, tỷ lệ với diện tích tiếp

xúc giữa nước và mơi trường. Nước trong bình được đốt nóng đều đặn.

4


Bài giải:
Gọi nhiệt độ của nước trong bình 1, 2, 3 khi ổn định nhiệt độ là t 1, t2, t3 và
nhiệt độ phịng là t. Diện tích hai đáy bình là S và diện tích xung quanh của các
bình tương ứng là S1; S2; S3. Dung tích các bình tương ứng là V1; V2; V3
Vì: V3 = 2V2 = 4V1 Nên S3 = 2S2 = 4S1
Vì nhiệt độ tỏa ra môi trường tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ và tỷ lệ với diện
tích tiếp xúc. Nên cơng suất hao phí của thiết bị đun của các bình tương ứng là:
Php1 = k(S1 + S)(t1 - t) = k( S3 +S)60
Php2 = k(S2 + S)(t2 - t) = k( S3 +S)40
Php3 = k(S3 + S)(t3 - t) = k( S3 +S)(t3 - 20)
Với k là hệ số tỷ lệ.
Nhiệt độ của các bình sẽ ổn định khi cơng suất cung cấp của thiết bị đun đúng
bằng công suất hao phí.
Nên: k( S3 +S)60 = k( S3 +S)40

 S3 = 4S

Từ: k( S3 +S)60 = k( S3 +S)(t3 - 20) và S3 = 4S ta tính được t3 = 440C
Vậy nước trong bình thứ 3 được đun nóng tới 440 C.

Ví dụ 2. Một chiếc lều có mái phủ bởi chiếc chăn len và sàn phủ một tấm nỉ
dày. Một người da đỏ ngủ trong lều cảm thấy lạnh khi nhiệt độ ngoài trời là t 1=
5

100C. Hai người da đỏ ngủ trong lều cảm thấy lạnh khi nhiệt độ ngoài trời là t 2=
40C. Hỏi với nhiệt độ ngoài trời t 0 bằng bao nhiêu thì người da đỏ cảm thấy lạnh và
bắt đầu sử dụng lều? Với nhiệt độ ngoài trời t 3 bằng bao nhiêu thì ba người da đỏ
cảm thấy lạnh khi họ ngủ trong chiếc lều trên? Cho rằng nhiệt lượng hao phí của
lều trong một đơn vị thời gian tỉ lệ với hiệu nhiệt độ giữa trong và ngoài lều.
Bài giải:
Người da đỏ bắt đầu sử dụng lều khi ngoài trời rét tức là nhiệt độ của khơng
khí ngồi trời bằng t0. Người da đỏ ngủ trong lều sẽ cảm thấy lạnh khi nhiệt độ
khơng khí trong lều cũng bằng t0.
Gọi P là công suất toả nhiệt của một người da đỏ, t i là nhiệt độ ngoài trời ứng
với khi có i người da đỏ ngủ trong lều nhưng cảm thấy lạnh.
PTCBN trong trường hợp tổng quát này là:
i.P = k(t0 - ti) - với k là hệ số tỉ lệ chỉ phụ thuộc tính chất của lều.
Vế trái của phương trình là cơng suất toả nhiệt của i người da đỏ, vế phải là
công suất truyền nhiệt từ lều ra môi trường xung quanh. Ta viết PT trên cho từng
trường hợp:
Một người da đỏ ngủ trong lều: P = k(t0 – t1) (1)
Hai người da đỏ ngủ trong lều: 2P = k(t0 – t2) (2)
Ba người da đỏ ngủ trong lều: 3P = k(t0 – t3) (3)
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được
t0 = 2t1 – t2 = 160C.
Giải phương trình (1) và (3) ta tìm được
t3 = 2t2 – t1 = -20C
Ví dụ 3. Có hai bình kim loại rất nhẹ chứa cùng một lượng nước, một quả cầu
nặng ( có khối lượng bằng khối lượng nước trong bình và khối lượng riêng lớn hơn
nhiều khối lượng riêng của nước) được buộc bằng sợi chỉ nhẹ, cách nhiệt rồi thả
vào một trong hai bình sao cho quả cầu nằm ở tâm khối nước. Các bình được đun
nóng tới nhiệt độ sơi rồi để nguội cho tới nhiệt độ của môi trường. Biết rằng thời
gian để nguội của bình có quả cầu lớn gấp k lần của bình khơng có quả cầu.

6


Cho biết nhiệt lượng toả ra môi trường tỉ lệ với hiệu nhiệt độ giữa bình và mơi
trường và với thời gian. Nhiệt dung riêng của nước là Cn.
Xác định nhiệt dung riêng của chất làm quả cầu.
Bài giải
Gọi nhiệt lượng toả ra môi trường là Q , Nhiệt độ của bình là Tb, nhiệt độ mơi
trường là T0, thời gian toả nhiệt là t . Theo bài ra ta có:
Q   (Tb  T0 ).t   .Tb .t với Tb  (Tb  T0 )

gọi là độ giảm nhiệt độ của bình, với  là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào điều kiện
tiếp xúc giữa hệ vật toả nhiệt và môi trường.
Ở bài này, điều kiện trên đối với hai bình là hồn tồn giống nhau, do đó  là
như nhau.
Trong một đơn vị thời gian, nhiệt lượng toả ra môi trường là:
q

Q
  (Tb  T0 )   .Tb
t

Với bình chứa nước, khi bình giảm nhiệt độ Tb thì lượng nhiệt toả ra là
Q1  ( M nCn  mbCb )Tb

Với bình chứa quả cầu, khi bình giảm nhiệt độ Tb thì lượng nhiệt toả ra là:
Q2  ( M nCn  mb Cb  mcCc ) Tb

Theo đề bài bình nhẹ nên mb = Mn và mc=Mn.
Ngồi ra Cb = Cn. Vì vậy ta có:

Q1  M nCn Tb ; Q2  M n (Cn  Cc )Tb

Gọi thời gian giảm từ nhiệt độ sơi tới nhiệt độ mơi trường của bình 1 là t 1 và
của bình 2 là t2. Ta có:
Q1  q.t1 � M nCn Tb   .Tb .t1 (1)
Q2  q.t2 � M n (Cn  Cc ).Tb   .Tb .t2 (2)

Chia vế với vế của (2) và (1) ta được:
t2 Cn  Cc

 k Suy ra: Cc= Cn(k – 1)
t1
Cn

Vậy nhiệt dung riêng của chất làm quả cầu là Cc= Cn(k-1)

7


Ví dụ 4. Trong một bình cao có tiết diện thẳng là hình
vng, được chia làm 3 ngăn như hình vẽ bên. Hai ngăn nhỏ có
tiết diện thẳng cũng là một hình vng có cạnh bằng nửa
cạnhcủa bình. Đổ nước vào các ngăn đến cùng một độ cao.
Nhiệt độ nước ở các ngăn lần lượt là t1 = 650C, t2 = 350C,t3 =
200C. Biết rằng thành bình cách nhiệt rất tốt, nhưng các vách
ngăn dẫn nhiệt không tốt lắm; nhiệt lượng truyền qua các vách
ngăn trong một đơn vị thời gian tỷ lệ với diện tích tiếp xúc của nước và với hiệu
nhiệt độ ở hai bên vách ngăn. Sau một thời gian thì nhiệt độ ngăn 1 giảm  t1 = 10c.
Hỏi trong thời gian trên hai ngăn còn lại nhiệt độ biến đổi bao nhiêu? Bỏ qua sự
trao đổi nhiệt với bình và với mơi trường ngồi.

Bài giải:
Diện tích tiếp xúc của nước trong các ngăn là như nhau và nhiệt lượng truyền
qua giữa chúng tỷ lệ với hiệu nhiệt độ với cùng một hệ số tỷ lệ là k, do đó:
Nước ở ngăn (1) toả nhiệt sang nước ở ngăn (2) và ngăn (3) lần lượt là:
Q12 = k(t1 - t2) và Q13 = k(t1 - t3)
Nước ở ngăn (2) toả nhiệt sang nước ở ngăn (3) là: Q23 = k(t2 - t3)
Ta có các phương trình cân bằng nhiệt:
Q12 + Q13 = k( t1-t2+t1-t3) = 2mc∆t1 (1)
Q12 - Q23 = k(t1-t2-t2+t3) = mc∆t2

(2)

Q23 + Q13 = k(t2-t3+t1-t3) = mc∆t3

(3)

Chia (1) cho (2) ta có: ∆t2 =

2t1 (t1  2t 2  t 3 )
0
=
0,4
c
2t1  t 2  t 3

Chia (1) cho (3) ta có: ∆t3 =

2t1 (t1  t2  2t3 )
= 1,60c
2t1  t2  t3

Ví dụ 5. a) Lấy 1 lít nước ở t 1 = 250C và 1lít nước ở t 2 = 300C rồi đổ vào
một bình đã chứa sẵn 10 lít nước ở t 3 = 140C, đồng thời cho một dây đốt hoạt
động với cơng suất 100W vào bình nước trong thời gian 2 phút. Xác định nhiệt
độ của nước trong bình khi đã cân bằng nhiệt? Biết rằng bình có nhiệt dung
khơng đáng kể và được bọc cách nhiệt hồn tồn với mơi trường, nước có nhiệt
dung riêng là c = 4200J/kg.độ, khối lượng riêng D = 1000kg/m 3.

8


b) Tháo bỏ lớp cách nhiệt quanh bình, thay một lượng nước khác vào bình.
Cho dây đốt vào bình hoạt động với cơng suất 100W thì nhiệt độ của nước trong
bình ổn định ở t1 = 250C. Khi cơng suất dây đốt là 200W thì nhiệt độ của nước ổn
định ở t2 = 300C. Không dùng dây đốt, để duy trì nước trong bình ở nhiệt độ t 3 =
140C, người ta đặt một ống đồng dài xuyên qua bình và cho nước ở nhiệt độ t 4 =
100C chảy vào ống với lưu lượng không đổi. Nhiệt độ nước chảy ra khỏi ống đồng
bằng nhiệt độ nước trong bình. Biết rằng cơng suất truyền nhiệt giữa bình và mơi
trường tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ giữa chúng. Xác định lưu lượng nước chảy qua
ống đồng ?
Giải
a) Gọi nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là t.
Nước nóng và dây đốt tỏa nhiệt. Nhiệt lượng tỏa ra là:
Qtỏa = m1c(t1 – t) + m2c(t2 – t) + P. 
Bỏ qua nhiệt dung của bình thì chỉ có nước trong bình thu nhiệt. Nhiệt
lượng thu vào là:
Qthu = m3c(t – t3)
Bình cách nhiệt hồn tồn, ta có: Qtỏa = Qthu


m1c(t1 – t) + m2c(t2 – t) + P.  = m3c(t – t3)
=>

Thay số ta được:

t

t

(m1t1  m2t 2  m3t3 )c  P
(m1  m2  m3 )c

(1.25  1.30  10.14).4200  100.120
�16,50 C
(1  1  10)4200

b) Gọi nhiệt độ môi trường là t 0, hệ số tỉ lệ của công suất truyền nhiệt giữa
bình và mơi trường theo hiệu nhiệt độ giữa chúng là k(W/0C).
Khi nhiệt độ nước trong bình ổn định thì công suất tỏa nhiệt của dây đốt
bằng công suất tỏa nhiệt từ bình ra mơi trường, do đó:
P1 = k(t1 – t0) (1)

và

P2 = k(t2 – t0) (2)

Chia từng vế (1) cho (2) và thay số, giải ra ta được: t 0 = 200C
20(W/0C)

và

k=

Khi bình ở nhiệt độ t3 = 140C thì cơng suất cấp nhiệt từ mơi trường vào bình
là:
9


P3 = k(t0 – t3) (3)
Gọi lưu lượng nước qua ống đồng là  (kg/s),
Công suất thu nhiệt của nước chảy qua ống đồng là P3' c (t3  t 4 )
Nhiệt độ bình ổn định ở t3 nên
P3' P3



c (t3  t 4 ) k (t 0  t3 )

Thay số ta được:







k (t 0  t3 )
c(t3  t 4 )

20(20  14)

 7,14.103 (kg / s)  7,14( g / s )
4200(14  10)

Nhận xét chung: Về cơ bản các bài tập dạng này chủ yếu xoay quanh biểu
thức liên hệ giữa công suất nhiệt của vật và công suất tỏa nhiệt ra môi trường. Khi
giải bài tập dạng này chủ yếu tập trung xác định các đại lượng hệ số tỏa nhiệt, nhiệt
độ của vật, nhiệt độ mơi trường…
4. Bài tập tự luyện.
Câu 1. Một lị sưởi giữ cho phòng ở nhiệt độ 20 0C khi nhiệt độ ngoài trời là
50C. Nếu nhiệt độ ngoài trời hạ xuống - 5 0C thì phải dùng thêm một lị sưởi nữa có
cơng suất 0,8kW mới duy trì được nhiệt độ trong phịng như trên. Tìm cơng suất
của lị sưởi đặt trong phịng. ĐS: Cơng suất của lị đã đặt trong phịng là 1,2kW
Câu 2. Nước có thể vừa được bơm vào và hút ra từ một cái bể. Để bơm nước
vào bể có thể dùng vịi nước nóng có nhiệt độ T 1 = 70°C và một vịi nước ấm có
nhiệt độ T2 = 40°C, hai vịi có lưu lượng như nhau. Qua các lần bơm thử, người ta
nhận thấy, nếu chỉ mở vịi nước nóng thì nhiệt độ ổn định của nước trong bể là T 1’ =
50°C, nếu chỉ mở vịi nước ấm thì nhiệt độ nước trong bể là T 2’ = 30°C. Nếu đồng
thời mở cả hai vịi thì nhiệt độ ổn định trong bể là bao nhiêu? Biết rằng công suất
tỏa nhiệt của nước trong bể ra ngoài tỷ lệ thuận với hiệu nhiệt độ của nước trong bể
và môi trường xung quanh, mức nước trong bể ở ba trường hợp là như nhau.
Câu 3. Một tủ sấy điện có điện trở R= 20Ω mắc nối tiếp với điện trở R =
10Ω rồi mắc vào nguồn điện không đổi. Sau một thời gian nhiệt độ của tủ giữ
nguyên ở t1 = 52°C. Mắc thêm một tủ nữa giống như trước song song với tủ đã cho
thì nhiệt độ lớn nhất của tủ là bao nhiêu? Cho nhiệt độ của phòng là t 0 = 20°C. Coi
công suất tỏa nhiệt ra môi trường tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ giữa tủ và môi
trường
10


Câu 4. Cho mạch điện gồm ba vật dẫn cùng

chất, cùng tiết diện nhưng có chiều dài khác nhau
như hình vẽ, chiều dài L1, L2, L3 thỏa mãn L3 =
2L2 = 6L1 có các điện trở tương ứng là R1, R2, R3.
Điện trở dây nối không đáng kể, hiệu điện thế
nguồn không đổi.
a) Biết công suất tiêu thụ của R 1là P1= 3W. Tìm cơng suất tiêu thụ
của R2 và R3.
b) Khi mạch đã hoạt động ổn định nhiệt độ cân bằng của các vật dẫn R 1 là t1=
43°C , vậtdẫn R2 là t2= 33°C, hỏi vật dẫn R3 có nhiệt độ cân bằng là bao nhiêu? Cho
biết nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh tỷ lệ thuận với diện tích xung quanh ( bỏ
qua tỏa nhiệt ở hai đầu) vật dẫn và hiệu nhiệt độ giữa vật dẫn với mơi trường xung
quanh. Nhiệt mơi trường có giá trị không đổi. ĐS: a) 4W và 2W; b) 27°C.
Câu 5. Dây nhôm được dùng trong việc truyền tải điện năng. Để đảm bảo an
tồn, nhà sản xuất phải tính tốn sao cho khi tải điện thì nhiệt độ của dây tải cao
hơn nhiệt độ của môi trường xung quanh không quá 10,5oC. Biết công suất tỏa
nhiệt từ dây tải ra mơi trường tỉ lệ thuận với diện tích xung quanh của dây tải và tỉ
lệ thuận với hiệu nhiệt độ giữa dây tải với môi trường theo hệ số tỉ lệ k =
0,25(W/m2K). Cho điện trở suất của nhôm là  = 2,8.10-8  m. Để tải dịng điện có
cường độ I = 20A thì nhà sản xuất phải làm dây nhơm có đường kính tiết diện nhỏ
nhất bằng bao nhiêu?
Câu 6. Trong một bình cách nhiệt chứa hỗn hợp nước và
nước đá ở OoC. Qua thành bên của bình, người ta nối bình
chứa nước và nước đá với một bình chứa nước đang sơi,
thanh đồng có lớp cách nhiệt bao quanh. Sau thời gian Tđ =
20 phút thì nước đá trong bình tan hết. Nếu thay thanh đồng
bằng thanh thép có cùng tiết diện nhưng khác nhau về chiều
dài với thanh đồng thì nước đá trong bình tan hết sau thời gian Tt = 30 phút. Cho
hai thanh đó nối tiếp với nhau như hình vẽ. Hãy tính nhiệt độ tại điểm tiếp xúc giữa
hai thanh và thời gian T để nước đá tan hết. Xét 2 trường hợp
a. Đầu thanh đồng tiếp xúc với nước sôi.

b. Đầu thanh thép tiếp xúc với nước sôi.
Cho biết với chiều dài và tiết diện thanh là xác định thì nhiệt lượng truyền
qua thanh kim loại trong một đơn vị thời gian chỉ phụ thuộc vào vật liệu làm thanh
và hiệu nhiệt độ giữa 2 đầu thanh.
11


Câu 7. Khi dùng dây chì có đường kính tiết diện là d 1 = 2mm thì nó sẽ chảy
khi cường độ dòng điện I1 >= 8A đi qua sau một thời gian. Hỏi nếu dùng dây chì có
đường kính tiết diện d2 = 4mm thì sẽ chịu được dịg điện có cường độ lớn nhất là
bao nhiêu? Cho rằng nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh tỷ lệ với diện tịc xung
quanh của dây và hiệu nhiệt độ giữa dây và môi trường.
Câu 8. Người ta lắp 1 cầu chì vào một đoạn mạch điện gồm 1 dây dẫn đồng
tiết diện 5mm2. Hỏi cần dùng một dây chí tiết diện bao nhiêu để nếu dây đồng nóng
thêm 10oC thì dây chì nóng chảy. Cho biết nhiệt độ ban đầu của chí là 27 oC, nhiệt
độ nóng chảy của chì là 327oC, điện trở xuất của đồng là 1,72.10 -8  m, nhiệt dung
riêng của đồng là là 395j/kg độ của chì là 131j.kg độ, nhiệt độ nóng chảy của chì là
0,25.105j/kg, khối lượng riêng của đồng là 8600kg/m 3 của chì là 11300kg/m3. Điện
trở suất của chì là 21.10-8  m.
Câu 9. Một dây dẫn thuần trở(điện trở không thay đổi theo nhiệt độ). Khi cho
cường độ dòng điện I1 = 2A chạy qua dây dẫn này thì nó nóng đến nhiệt độ khơng
đổi là t1 = 500C, khi dịng I2 = 4A chạy qua dây dẫn này thì nó nóng đến nhiệt độ
khơng đổi là t2 = 1500C. Khi dây dẫn đạt nhiệt độ khơng đổi thì nhiệt lượng tỏa ra
môi trường xung quanh tỉ lệ thuận với độ chênh lệch nhiệt độ giữa dây và môi
trường. Nhiệt độ môi trường không đổi
1.
Gọi a và b là khoảng thời gian tương ứng từ lúc dòng điện I 1 và I2 bắt
đầu qua dây dẫn đến khi dây dẫn đạt nhiệt độ không đổi. Trong khoảng thời gian
này coi như nhiệt lượng tỏa ra môi trường từ dây dẫn là khơng đáng kể. Chứng
minh rằng a = b.

2.
Cho dịng điện có cường độ I3 = 6A chạy qua dây dẫn trên thì dây dẫn
nóng đến nhiệt độ khơng đổi là bao nhiêu?

PHẦN III – KẾT LUẬN
I.

Kết quả thực hiện

12


Đối với đội tuyển Vậy lý 9, tôi đã biên soạn thành tài liệu tham khảo với nhan
đề “Một dạng bài tập về hệ số tỏa nhiệt ra môi trường” và trang bị cho các em để
các em tự học. Kết quả thu được thật đáng mừng:
Kỳ thi HSG và kỳ thi HSG mơn Vật lí (PGD TX Phúc n tổ chức) năm học
2013 – 2014 đã có học sinh đạt giả nhì, vịng thị xã và 7/8 em tham gia thi được lọt
vào tốp 20 em thi vòng tỉnh – con số cao nhất của đội tuyển từ trước tới nay và
đứng thứ nhì tồn thị xã.
Một số em đã có thể giải được các bài tập nhiệt khó và bài tập trên tạp chí Vật
lý Tuổi trẻ
II. Đánh giá chung
1. Về nội dung
Trên đây là phần sáng kiến kinh nghiệm mà tôi đã đầu tư, suy nghĩ và trình
bày với các bạn đồng nghiệp.
Tuy vậy tơi cũng thấy rằng năng lực của bản thân còn nhiều hạn chế nên chưa
thể phân loại được hết các dạng bài tập, cách giải rút ra vẫn chưa được hay. Rất
mong các bạn đồng nghiệp tham góp ý kiến để tơi hồn thiện sáng kiến của mình
hơn và có phương pháp tốt hơn để bồi dưỡng học sinh giỏi.
2. Về ý nghĩa và hiệu quả.

Qua phần trang bị tài liệu tham khảo và hướng dẫn một số bài tập về hệ số tỏa
nhiệt cho các em học sinh đội tuyển Vật lí 9, các em đã tự nghiên cứu nắm được
cách giải các dạng bài tập và tự giải được các bài tập dạng này. Việc bồi dưỡng
năng lực tự học, tự nghiên cứu cho các em học sinh là rất quan trọng và không phải
là không thực hiện được. Vấn đề là ở chỗ người thầy có đủ năng lực và đam mê
nghề nghiệp để truyền cho học sinh sự say mê học tập hay khơng.
Có một thực tế: người thầy ln sợ học sinh của mình khơng biết, khơng thể
làm được nên không dám giao công việc để học sinh về nhà làm. Chúng ta nên
mạnh dạn giao cho học sinh những bài tập vừa sức sau mỗi tiết học (nếu có thể) để
kích thích sự tị mị, lịng say mê u thích mơn học.
III- Một số kiến nghị
Về sách giáo khoa vật lí lớp 8: Nên có những tiết bài tập ở trên lớp để giáo
viên có thêm thời gian củng cố, khắc sâu kiến thức cho các em, hướng dẫn các em
giải bài tập đặc biệt là phần định luật bảo tồn cơng

13


Về nhà trường: Nên tổ chức học phụ đạo thêm mơn Vật lí cho các em vì thời
lượng tiết học ít (1 tiết trên tuần là quá ít với môn tự nhiên có nhiều dạng bài tập)
Về phương pháp: Giáo viên giảng dạy bộ môn nên phân rõ dạng bài tập và
định hướng cách giải để các em có thể xác định được hướng giải các bài tập Vật lí.

Phúc Yên, tháng 10 năm 2015
Người viết

Nguyễn Văn Dương

14