SKKN Nghiên cứu, vận dụng phương pháp dạy học theo lý thuyết phát triển bài tập vật lí xây dựng các dạng bài tập vật lí hạt nhân (ban cơ bản )

SKKN Nghiên cứu, vận dụng phương pháp dạy học theo lý thuyết phát triển bài tập vật lí xây dựng các dạng bài tập vật lí hạt nhân (ban cơ bản )

Có thể nói phân dạng trong các chương của sách vật lý 12 đã được khá nhiều tác giả biên soạn vì nó thiết thực và giúp được nhiều cho học sinh để tham khảo dùng làm tài liệu ôn thi kì thi quốc gia. Tuy nhiên chỉ bám sát Sách giáo khoa dẫn tới việc có nhiều dạng toán trong đề thi có mà Sách giáo khoa không có mà ta phải suy luận, việc phân dạng bài tập trong từng chương đòi hỏi người giáo viên phải có kiến thức tổng hợp xuyên suốt của chương đó và điều đó đã làm cụ thể hóa lượng kiến thức trong chương đó giúp học sinh tiếp cận nhanh và nhớ được lâu lượng kiến thức này.

Đối với học sinh có học lực yếu, đặc biệt kiến thức căn bản về đổi đơn vị, biến đổi biểu thức còn hạn chế nên để làm một bài tập các em gặp rất nhiều khó khăn, qua thực tế dạy dỗ tôi nhận thấy, việc nhớ công thức để tính toán thì không khó đối với các em nhưng việc biến đổi biểu thức, tính toán đến kết quả cuối cùng thì rất khó đối với các em.

Các kiến thức ở sách giáo khoa rất căn bản, tuy nhiên do hạn chế về suy luận nên khi gặp những bài tập đòi hỏi phải có suy luận thì các em lúng túng không biết làm thế nào? Để giúp học sinh có thể nắm bắt được các dạng bài tập có trong sách giáo khoa và đề thi quốc gia nên tôi đã chọn đề tài : NGHIÊN CỨU, VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÍ XÂY DỰNG CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÍ HẠT NHÂN (BAN CƠ BẢN ) để làm đề tài cho bài nghiên cứu của mình với mong muốn các em sẽ nắm vững hơn về các dạng bài tập của chương IX.Tuy đề tài chỉ nằm trong một phạm vi rất nhỏ trong tổng thể chương trình vật lí lớp 12 nhưng hy vọng giúp đỡ học sinh nắm vững dạng bài tập cơ bản xuất hiện trong các đề thi quốc gia gần đây về “Bài tập vật lí hạt nhân”.

doc 19 trang thuychi01 01/07/2020 1663
Bạn đang xem tài liệu "SKKN Nghiên cứu, vận dụng phương pháp dạy học theo lý thuyết phát triển bài tập vật lí xây dựng các dạng bài tập vật lí hạt nhân (ban cơ bản )", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ 
TRƯỜNG PT NGUYỄN MỘNG TUÂN
------˜&™------
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TÊN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU, VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP
 DẠY HỌC THEO LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÍ XÂY DỰNG CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÍ HẠT NHÂN 
(BAN CƠ BẢN )
Người thực hiện: Dương Thị Hương
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường PT Nguyễn Mộng Tuân
SKKN thuộc lĩnh vực: Môn Vật lí
THANH HOÁ NĂM 2016
MỤC LỤC 
I. MỞ ĐẦU 
Trang
I.1
Lý do chọn đề tài
1
I.2
Mục đích nghiên cứu
1
I.3
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1
I.4
Nhiệm vụ nghiên cứu
1
I.5
Phương pháp nghiên cứu
2
II.NỘI DUNG
II.1
Cơ sở lí luận của vấn đề nghiên cứu
2
II.2
Thực trạng học sinh làm bài tập Vật lý ở trường THPT Nguyễn Mông Tuân Đông Sơn 
2
III.GIẢI PHÁP SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 
3
III.1.SỬ DỤNG LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÝ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
3
III.1.1
Khái niệm phát triển bài tập vật lý
3
III.1.2
Phương pháp phát triển bài tập vật lý 
4
III.2.XÂY DỰNG CÁC DẠNG BÀI TẬP “VẬT LÍ HẠT NHÂN” VẬT LÝ 12 BAN CƠ BẢN THEO LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BTVL
4
III.2.1
Xây dựng hệ thống BTVL tiết “ bài tập vật lí hạt nhân” theo hướng phát triển BT
4
III.2.2
Các bài tập cơ bản 
6
III.2.3
Phát triển các bài tập cơ bản theo lý thuyết phát triển BTVL
8
III.2.4
Các dạng bài tập được phát triển từ bài tập cơ bản 
10
III.3.THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
13
III.3.1
Đối tượng thực nghiệm sư phạm 
13
III.3.2
Về kết quả kiểm tra đánh giá thực nghiệm sư phạm
13
III.3.3
Phân tích kết quả thực nghiệm
13
IV.KẾT LUẬN
14
DANH MỤC VIẾT TẮT
BTCB
Bài tập cơ bản
BTPH
Bài tập phức hợp
BTVL
Bài tập vật lí 
BT
Bài tập
GV
Giáo viên
HS 
Học sinh
ĐC
Đối chứng
TN 
Thực nghiệm
I- MỞ ĐẦU 
I.1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 
Có thể nói phân dạng trong các chương của sách vật lý 12 đã được khá nhiều tác giả biên soạn vì nó thiết thực và giúp được nhiều cho học sinh để tham khảo dùng làm tài liệu ôn thi kì thi quốc gia. Tuy nhiên chỉ bám sát Sách giáo khoa dẫn tới việc có nhiều dạng toán trong đề thi có mà Sách giáo khoa không có mà ta phải suy luận, việc phân dạng bài tập trong từng chương đòi hỏi người giáo viên phải có kiến thức tổng hợp xuyên suốt của chương đó và điều đó đã làm cụ thể hóa lượng kiến thức trong chương đó giúp học sinh tiếp cận nhanh và nhớ được lâu lượng kiến thức này.
Đối với học sinh có học lực yếu, đặc biệt kiến thức căn bản về đổi đơn vị, biến đổi biểu thức còn hạn chế nên để làm một bài tập các em gặp rất nhiều khó khăn, qua thực tế dạy dỗ tôi nhận thấy, việc nhớ công thức để tính toán thì không khó đối với các em nhưng việc biến đổi biểu thức, tính toán đến kết quả cuối cùng thì rất khó đối với các em. 
Các kiến thức ở sách giáo khoa rất căn bản, tuy nhiên do hạn chế về suy luận nên khi gặp những bài tập đòi hỏi phải có suy luận thì các em lúng túng không biết làm thế nào? Để giúp học sinh có thể nắm bắt được các dạng bài tập có trong sách giáo khoa và đề thi quốc gia nên tôi đã chọn đề tài : NGHIÊN CỨU, VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÍ XÂY DỰNG CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÍ HẠT NHÂN (BAN CƠ BẢN ) để làm đề tài cho bài nghiên cứu của mình với mong muốn các em sẽ nắm vững hơn về các dạng bài tập của chương IX.Tuy đề tài chỉ nằm trong một phạm vi rất nhỏ trong tổng thể chương trình vật lí lớp 12 nhưng hy vọng giúp đỡ học sinh nắm vững dạng bài tập cơ bản xuất hiện trong các đề thi quốc gia gần đây về “Bài tập vật lí hạt nhân”. Tôi rất mong được sự nhận xét của quý lãnh đạo, đồng nghiệp để tôi hoàn thiện hơn sáng kiến kinh nghiệm của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn!
I.2.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.
1. Phân loại và hướng dẫn học sinh làm bài tập Vật lí 12 chương IX.
2. Phạm vi nghiên cứu: Học sinh lớp 12 Trường THPT Nguyễn Mộng Tuân Đông Sơn 
I.3.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Kết thúc chương IX môn Vật lí lớp 12 để thực hiện việc dạy - học theo phương pháp đổi mới đạt hiệu quả cao thì đòi hỏi giáo viên phải nghiên cứu, tìm tòi để để đưa ra được những phương pháp giảng dạy có hiệu quả nhằm hướng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vững phương pháp làm các bài tập liên quan đến bài tập vật lí hạt nhân xuất hiện trong các đề thi quốc gia gần đây.
I.4.NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu, tìm hiểu lý thuyết phát triển bài tập Vật lý.
- Xây dựng các dạng bài tập Vật lý theo Lý thuyết phát triển bài tập chương “Vật lí hạt nhân ” Vật lý 12 (ban cơ bản).
- Thực nghiệm sư phạm các phương án dạy học đã thiết kế.
I.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU :
 Trong quá trình nghiên cứu tôi đã sử dụng một số phương pháp sau :
Phương pháp điều tra giáo dục.
Phương pháp quan sát sư phạm.
Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh.
Phương pháp mô tả.
Phương pháp vật lý.
II .NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:
II.1.Cơ sở lí luận của vấn đề nghiên cứu 
 Đối với môn vật lý ở trường phổ thông, bài tập vật lý đóng một vai trò hết sức quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập Vật lý là một hoạt động dạy học, một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viên vật lý trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh, vì thế đòi hỏi người giáo viên và cả học sinh phải học tập và lao động không ngừng. Bài tập Vật lý sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn những qui luật vật lý, những hiện tượng vật lý. Thông qua các bài tập ở các dạng khác nhau tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc hoàn thiện và trở thành vốn riêng của học sinh. Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình huống cụ thể do bài tập đề ra học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh phân tích, tổng hợp khái quát hoá....để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp giải quyết giúp phát triển tư duy và sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy nghĩ, suy luận.... Nên bài tập Vật lý gây hứng thú học tập cho học sinh.
II.2.Thực trạng học sinh làm bài tập Vật lý ở trường THPT Nguyễn Mông Tuân Đông Sơn 
II.2.1.Đặc điểm tình hình nhà trường :
- Trường PT Nguyễn Mông Tuân có cơ sở vật chất phục vụ cho việc giảng dạy tương đối tốt, phòng học khang trang, sạch đẹp có phòng thí nghiệm nhưng dụng cụ thí nghiệm sử dụng ít thành công vì đồ dùng thí nghiệm chất lượng thấp cũng là một hạn chế để học sinh có thể nắm bắt những hiện tượng Vật lí.
-Trường PT Nguyễn Mông Tuân tuyển học sinh đầu vào có chất lượng rất thấp, đa phần là học sinh có học lực tương đối yếu, mất căn bản dẫn tới khi học các môn Khoa học thực nghiệm như môn Vật lí các em thường chán nản và học đối phó, các bài tập mang tính suy luận do vậy các em gặp rất nhiều khó khăn.
-Đội ngũ giảng dạy môn Vật lí ở trường khá trẻ, thâm niên trong nghề chưa cao, nên việc học hỏi từ đồng nghiệp còn hạn chế, phải dạy kiêm nhiệm thêm môn công nghệ nên thời gian đầu tư chuyên môn chưa nhiều. Tuy nhiên với sức trẻ toàn bộ giáo viên môn Vật lí trong trường không ngừng học hỏi, trau dồi chuyên môn đó là một thuận lợi lớn cho bộ môn Vật lí.
II.2.2.Thực trạng của việc hướng dẫn học sinh làm bài tập Vật lí chương IX ở lớp.
 - Trong chương IX : Vật lí hạt nhân là một khái niệm khá quen thuộc đối với học sinh, tuy nhiên bản chất các phản ứng hạt nhân thì các em lại khá mơ hồ, song bằng việc cho các em quan sát những thí nghiệm mô phỏng trên máy tính thì các em dần dần đã hình dung được các đặc tính và phản ứng hạt nhân 
- Về kỹ năng học sinh: Do có học lực yếu việc nắm vững được những khái niệm, công thức tính như: năng lượng phản ứng ,năng lượng liên kết , động năng ,vận tốc ... đã là khó đối với các em nên việc suy luận mở rộng để làm những bài tập trong các đề quốc gia lại càng khó hơn. Trước thực trạng đó tôi nhận thấy phải hướng dẫn các em trước hết phải nắm vững hiện tượng sau đó là kiến thức căn bản trong sách giáo khoa cung cấp, sau đó từ từ đưa các dạng bài toán và ví dụ thực tế trong đề thi cho các em làm quen.
- Trong quá trình giảng dạy môn Vật lí nếu giáo viên thường sử dụng phương pháp chia nhóm để học sinh thảo luận và tìm ra kết quả cho câu hỏi và giáo viên thường kết luận đúng, sai và không hướng dẫn gì thêm, việc giảng dạy Vật lý nhất là bài tập vật lí như thế sẽ không đạt được kết quả cao, vì trong lớp có các đối tượng học sinh khá, trung bình, yếu, kém nên khả năng tư duy của các em rất khác nhau, đối với học sinh yếu, kém hay trung bình không thể tư duy kịp và nhanh như học sinh khá, nên khi thảo luận các em chưa thể kịp hiểu ra vấn đề và nhất là khi thảo luận nhóm, giáo viên lại hạn chế thời gian hoặc thi xem nhóm nào đưa ra kết quả nhanh nhất thì thường các kết quả này là tư duy của các học sinh khá trong nhóm mà không có sự cộng tác của toàn bộ thành viên trong nhóm, vì thế nếu giáo viên không chú trọng đến việc hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí thì học sinh sẽ đoán mò không nắm vững được kiến thức trong chương. Do vậy tôi sẽ đưa ra các dạng bài tập và tự mỗi học sinh phải tự làm theo sự hướng dẫn.
III.GIẢI PHÁP SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 
III.1. SỬ DỤNG LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÝ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
III.1.1.Khái niệm phát triển bài tập vật lý
- BTCB(Bài tập cơ bản): là bài tập mà khi giải chỉ cần sử dụng một đơn vị kiến thức cơ bản (một khái niệm hoặc một định luật vật lý):
- BTPH(Bài tập phức hợp): là bài tập mà khi giải cần sử dụng từ hai đơn vị kiến thức trở lên. Như vậy, BTPH là tổ hợp các bài tập cơ bản. Thực chất của việc giải BTPH là việc nhận ra các BTCB trong các bài tập cơ bản đó.
- Phát triển bài tập là biến đổi một BTCB thành các BTPH theo các phương án khác nhau.
III.1.2.Phương pháp phát triển bài tập vật lý 
 -Việc phát triển BTVL cần phải trải qua các hoạt động: Chọn BTCB, phân tích cấu trúc của BTCB theo các phương pháp khác nhau.
-Việc chọn BTCB là hành động có tính quyết định cho việc củng cố kiến thức, kỹ năng. 
-Từ BTCB, có thể phát triển thành những BTPH muôn hình, muôn vẻ. Về mặt lý luận có thể khái quát thành ba hướng phát triển bài tập như sau:
Phương án 1: Hoán vị giả thuyết và kết luận của BTCB để được BTCB khác có độ khó tương đương.
Phương án 2: Phát triển giả thuyết BTCB
Dữ kiện bài toán không liên hệ trực tiếp với ẩn số bằng phương trình biểu diễn kiến thức cơ bản mà kiên hệ gián tiếp thông qua cái chưa biết trung gian a, b, ... nhờ phương trình biểu diễn kiến thức cơ bản khác. Phát triển giả thuyết BTCB là thay giả thuyết của bài tập đó bằng một số BTCB khác buộc tìm các đại lượng trung gian là cái chưa biết liên hệ dữ kiện với ẩn số. 
-Mức độ phức tạp phụ thuộc vào số bài toán trung gian (số cái chưa biết). Tuỳ thuộc vào đối tượng học sinh mà tăng hoặc giảm số bài toán trung gian. 
Phương án 3: Phát triển kết luận BTCB
-Cái cần tìm (ẩn số) không liên hệ trực tiếp với dữ kiện bằng một kiến thức cơ bản mà thông qua các ẩn số trung gian. Phát triển kết luận là thay kết luận của BTCB bằng một số BTCB trung gian để tìm ẩn số trung gian X, Y, ... liên kết dữ liệu a, b, c ... và các ẩn số x1, y1...
-Mức độ phức tạp phụ thuộc số bài toán trung gian (số ẩn số trong bài toán trung gian). 
III.2.XÂY DỰNG CÁC DẠNG BÀI TẬP “VẬT LÍ HẠT NHÂN” VẬT LÝ 12 BAN CƠ BẢN THEO LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BTVL
III.2.1.Xây dựng hệ thống BTVL tiết “ bài tập vật lí hạt nhân” theo hướng phát triển BT
III.2.1.1.Cơ sở lựa chọn bài tập cơ bản 
Ta đã biết bài tập cơ bản là bài tập mà lời giải chỉ cần thiết lập mối liên hệ giữa các đại lượng đã cho và đại lượng cần tìm dựa vào kiến thức mới học. Các bài tập này phải đảm bảo cho HS ôn tập sử dụng các công thức cơ bản của chương.
III.2.1.2.Kiến thức trọng tâm 
A.Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
a) Bảo toàn số khối A: Tổng số A của các hạt trước phản ứng và sau phản ứng bao giờ cũng bằng nhau 
b) Bảo toàn điện tích 
c) Bảo toàn năng lượng và bảo toàn động lượng: “Trong phản ứng hạt nhân, năng lượng và động lượng được bảo toàn”.
Lưu ý: Không có định luật bảo toàn khối lượng của hệ. 
Xét phản ứng hạt nhân: 
Do độ hụt khối của các hạt nhân là khác nhau, khiến tổng khối lượng m của các hạt nhân sau phản ứng có thể khác tổng khối lượng m0 của các hạt nhân trước phản ứng.Đặt thì 
B.Phóng xạ
Khối lượng còn lại của X sau thời gian t : m =. 
Số hạt nhân X còn lại sau thời gian t : N = . 
Công thức liên hệ : 
Chú ý: 
 + t và T phải đưa về cùng đơn vị . 
 + m và m0 cùng đơn vị và không cần đổi đơn vị 
C.Phản ứng hạt nhân toả năng lượng
+ Nếu thì ban đầu hệ có năng lượng () lớn hơn năng lượng của hệ sau phản ứng () nên theo định luật bảo toàn phản ứng phải ra toả năng lượng: dưới dạng động năng của các hạt nhân sinh ra hoặc phôtôn .
+ Các hạt nhân sinh ra bền hơn các hạt nhân ban đầu.
+ Vậy, một phản ứng hạt nhân trong đó các hạt sinh ra, có tổng khối lượng bé hơn tổng khối lượng của các hạt ban đầu, nghĩa là bền vững hơn, là phản ứng toả năng lượng.
D.Phản ứng hạt nhân thu năng lượng
+ Nếu thì , nghĩa là phản ứng không thể tự nó xẩy ra được. Muốn phản ứng xẩy ra, phải cung cấp năng lượng dưới dạng động năng của các hạt A và B. Năng lượng cung cấp cho phản ứng W bao gồm và động năng của các hạt nhân mới sinh: .
+ Vậy, một phản ứng hạt nhân sinh ra các hạt có tổng khối lượng lớn hơn tổng khối lượng các hạt ban đầu, nghĩa là kém bền vững hơn, là phản ứng thu năng lượng.
E.Hai loại phản ứng hạt nhân toả năng lượng
Nghiên cứu năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân, người ta nhận thấy:
+ Các hạt nhân có số khối trung bình là bền vững nhất. 
+ Các nguyên tố ở cuối bảng tuần hoàn như: Urani, Plutoni có số khối lớn kém bền vững. 
+ Các nguyên tố ở đầu bảng tuần hoàn như H, He có số khối rất nhỏ càng kém bền vững. 
Vậy có thể có hai loại phản ứng hạt nhân toả năng lượng, gọi là năng lượng hạt nhân.
+ Một hạt nhân rất nặng như Urani, Plutoni... hấp thụ một nơtron và vỡ thành hai hạt nhân có số khối trung bình. Gọi là phản ứng phân hạch.
+ Hai hạt nhân nhẹ như hidro, hêli... kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn. Gọi là phản ứng nhiệt hạch.
III.2.2.Các bài tập cơ bản 
Bài tập 1: Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV =1,6.10-19 J ; c = 3.108 m/s. Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân thành các nuclôn riêng biệt bằng bao nhiêu ?
Giải
Xét phản ứng tách 
Ta có 
Suy ra năng lượng tối thiểu 
 Bài tập 2: Biết số Avôgađrô là 6,02.10 23 mol-1, khối lượng mol của hạt nhân urani là 238 gam / mol. Số nơtron trong 119 gam urani là bao nhiêu ?
Giải
Số hạt nhân có trong 119 gam urani là : 
 N = hạt 
- Suy ra số hạt nơtron có trong N hạt nhân urani là : 
 (A-Z). N = ( 238 – 92 ).3,01.1023 = 4,4.1025 hạt 
Bài tập 3:Hạt nhân có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng của prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là bao nhiêu ?
Gi¶i :
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là :
Bài tập 4: Cho phản ứng hạt nhân: . Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D,hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng ?
Giải:
 Nhiệt lượng tỏa ra : W= ( m trước – m sau).c2 = ( Dm sau - Dm trước )c2
 chính là hạt nơtrôn nên Dmx = 0
 W=
 =0,018785.931,5=17,498MeV
 Bài tập 5: Khối lượng của hạt là mBe = 10,01134u, khối lượng của nơtron là mN = 1,0087u, khối lượng của proton là mP = 1,0073u. Tính độ hụt khối của hạt nhân là bao nhiêu?
Gi¶i
Xác định cấu tạo hạt nhân có Z = 4proton, 6 notron
Vận dụng công thức độ hụt khối : 
 = 4.1,0073u + 6.1,0087u – 10,01134u
 Dm = 0,069u
Bài tập 6: Cho biết mα = 4,0015u; u; , . Hãy sắp xếp các hạt nhân , , theo thứ tự tăng dần độ bền vững :
Giải
Đề bài không cho khối lượng của 12C nhưng chú ý vì ở đây dùng đơn vị u, mà theo định nghĩa đon vị u bằng 1/12 khối lượng đồng vị 12C do đó có thể lấy khối lượng 12C là 12 u. 
Suy ra năng lượng liên kết riêng của từng hạt nhân là : 
 He : Wlk = (2.mp + 2.mn – m α )c2 = 28,289366 MeV 
 Wlk riêng = 7,0723 MeV / nuclon.
 C : Wlk = (6.mp + 6.mn – mC )c2 = 89,057598 MeV 
 Wlkriêng = 7,4215 MeV/ nuclon. 
 O : Wlk = (8.mp + 8.mn – mO )c2 = 119,674464 meV 
 Wlk riêng = 7,4797 MeV/ nuclon. 
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. Vậy chiều bền vững hạt nhân tăng dần là : He < C < O.
Bài tập 7: Chất Iốt phóng xạ I dùng trong y tế có chu kỳ bán rã 8 ngày đêm. Nếu nhận được 100g chất này thì sau 8 tuần lễ còn bao nhiêu?
Giải 
 Ta có : t = 8 tuần = 56 ngày = 7.T 
 Suy ra sau thời gian t thì khối lượng chất phóng xạ I còn lại là : 
 = 0,78 gam .
 Bài tập 8: Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân. Sau 1 năm, còn lại một phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã. Sau 1 năm nữa, số hạt nhân còn lại chưa phân rã của chất phóng xạ đó là 
Giải 
- Ta có : t1 = 1năm thì số hạt nhân chưa phân rã (còn lại ) là : 
- Sau 1năm nữa tức là t2 = 2t1 năm thì số hạt nhân còn lại chưa phân rã là : 
 . Hoặc N2 = 
Bài tập 9: Chất phóng xạ Poloni có chu kì bán rã T = 138 ngày phóng ra tia a và biến thành đồng vị chì ,ban đầu có 0,168g poloni . Hỏi sau 414 ngày đêm có :
Bao nhiêu nguyên tử poloni bị phân rã?
Tim khối lượng chì hình thành trong thời gian đó
Giải :
t = 414 ngày = 3T
a.Số nguyên tử bị phân rã sau 3 chu ki:
 hay khối lượng chất bị phân rã Dm = = 0,147g
 nguyên tử
b.Khối lượng chì hình thành trong 414 ngày đêm:
mcon = = 
III.2.3.Phát triển các bài tập cơ bản theo lý thuyết phát triển BTVL
Ta có thể phát triển BTCB thành các BTPH theo lý thuyết phát triển bài tập trên đây theo các phương án đã vạch ra, đối với dạng BTCB1 có thể phát triển các dạng bài toán khác như sau: 
Phương án : Hoán đổi giả thuyết và kết luận của các bài tập cơ bản  
Bài tập 1: Tổng hợp hạt nhân heli từ phản ứng hạt nhân . Mỗi phản ứng trên tỏa năng lượng 17,3 MeV. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol heli là ?
	 Giải:
Khi tạo ra một hạt Hêli thì năng lượng tỏa ra là 17,3 MeV
 à Năng lượng tỏa ra: E = 17,3.N = 17,3. 0,5.6,02.1023 = 5,2.1024MeV
Bài tập 2: U + n → Mo + La +2n + 7e- là một phản ứng phân hạch của Urani 235. Biết khối lượng hạt nhân : mU = 234,99 u ; mMo = 94,88 u ; mLa = 138,87 u; mn = 1,0087 u.Cho năng suất toả nhiệt của xăng là 46.106 J/kg.Khối lượng xăng cần dùng để có thể toả năng lượng tương đương với 1 gam U phân hạch 
 Giải
 Số hạt nhân nguyên tử 235U trong 1 gam vật chất U là :
 N = = hạt .
 Năng lượng toả ra khi giải phóng hoàn toàn 1 hạt nhân 235U mn = 1,0087 u là 
 DE = ( M0 – M ).c2 = ( mU + mn – mMo– mLa – 2mn ).c2 = 215,3403 MeV
 Năng lượng khi 1 gam U phản ứng phân hạch :
 E = DE.N = 5,5164.1023 MeV = 5,5164.1023 .1,6.10 –3 J = 8,8262J 
 Khối lượng xăng cần dùng để có năng lượng tương đương
 Q = E
 m kg. 
Bài tập 3: Cho phản ứng hạt nhân: . Xác định năng lượng liên kết của hạt nhân . Cho biết độ hụt khối của là và tổng năng lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng nhiều hơn tổng năng lượng nghỉ của các hạt sau phản ứng là . Lấy .
Giải :
+ Theo công thức tính năng lượng liên kết của hạt nhân : . Đối với hạt nhân có 2 prôtôn và 1 nơtrôn: 
+ Tổng năng lượng nghỉ của các hạt trước lớn hơn tổng năng lượng nghỉ của các hạt sau phản ứng là , tức là:
+ Độ hụt khối của hạt nhân : 
+ LÊy (2) + (3): 
+ Thay (4) vµo (1): .
Bài tập 4: Bắn hạt a vào hạt nhân nitơ đứng yên, xẩy ra phản ứng hạt nhân:
. Biết rằng hai hạt sinh ra có véc tơ vận tốc như nhau.
1) Phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng?
2) Xác định động năng của các hạt tạo thành và động năng của hạt a.
Cho khối lượng của các hạt nhân: 
Giải:
1) Năng lượng của phản ứng tính theo công thức: 
+ Giá trị âm chứng tỏ phản ứng thu năng lượng là .
2) Sử dụng định luật bảo toàn động lượng và năng lượng toàn phần:
Mà 
+ Thay (3), (4) vào (2): 
+ Thay (5) vào (3) và (4): .
III.2.4.Các dạng bài tập được phát triển từ bài tập cơ bản 
Khi nghiên cứu tôi nhận thấy, việc giải bài tập liên quan đến các đại lượng vật lí tôi thấy học sinh khá lúng khi kết hợp các phương pháp , do vậy trước tiên tôi phải hướng dẫn học sinh cách đổi đơn vị một cách chi tiết nhất,sau đó mới hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức vào bài tập.
Bài tập 1: Hạt nhânđứng yên phóng xạ ra hạt a. Biết năng lượng toả ra trong phản ứng chuyển hết thành động năng của các hạt tạo thành. Tính 

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_nghien_cuu_van_dung_phuong_phap_day_hoc_theo_ly_thuyet.doc