SKKN Phương pháp thực nghiệm trong dạy học môn Vật lí nhằm góp phần nâng cao đội tuyển học sinh giỏi ở trường THCS

SKKN Phương pháp thực nghiệm trong dạy học môn Vật lí nhằm góp phần nâng cao đội tuyển học sinh giỏi ở trường THCS

 Bài toán có nội dung thực nghiệm là một nội dung quan trọng thường gặp

trong chuyên đề BDHSG. Thông thường học sinh nắm chắc phương pháp giải bài tập và vận dụng làm tốt các bài tập trong chương trình, tuy nhiên khi gặp bài toán thực nghiệm thì học sinh gặp phải khó khăn lúng túng khó tìm ra hướng giải quyết bài toán một cách chính xác. Đặc biệt khi bài toán chỉ giới hạn cho một số ít các dụng cụ thí nghiệm thì việc xác định giá trị của một đại lượng cho trước là một bài toán phức tạp đối với học sinh. Vì vậy việc tổng hợp, khái quát thành phương pháp giải đối với bài toán thực nghiệm trong môn vật lí là một chìa khoá giúp học sinh biến bài toán thực nghiệm phức tạp thành những bài toán đơn giản, có lối đi riêng một cách rõ ràng, từ đó dễ dàng vận dụng vào giải các bài tập thực nghiệm khác nhau trong chương trình của bộ môn. Việc nắm vững phương pháp giải bài toán thực nghiệm sẽ góp phần nâng cao chất lượng đội tuyển HSG môn vật lí nói chung, qua đó giúp các em chủ động hơn trong việc tiếp thu kiến thức của môn học, giúp các em học đi đôi với hành, khơi dậy trong các em lòng đam mê khoa học nói chung và bộ môn vật lí nói riêng. Mặt khác các tài liệu về bài toán thực nghiệm là không nhiều, gây khó khăn cho giáo viên và học sinh trong việc ôn luyện dạng bài tập này.

 Với những lí do trên, tôi chọn đề tài "Phương pháp thực nghiệm trong dạy học môn Vật lí nhằm góp phần nâng cao đội tuyển học sinh giỏi ở trường THCS".

 

doc 19 trang thuychi01 9535
Bạn đang xem tài liệu "SKKN Phương pháp thực nghiệm trong dạy học môn Vật lí nhằm góp phần nâng cao đội tuyển học sinh giỏi ở trường THCS", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục lục
1. Mở đầu 2
1.1. Lí do chọn đề tài2
1.2. Mục đích nghiên cứu.2
1.3. Đối tượng nghiên cứu2
1.4. Phương pháp nghiên cứu...2
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm..3
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm...................................................3
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm....................3
2.3. Các giải pháp thực hiện..............................................................................4
2.3.1. Cơ sở lí thuyết.........................................................................................4
2.3.2. Phương pháp giải cụ thể..........................................................................4
2.3.3. Các ví dụ minh họa.................................................................................5
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm....................................................... 16
3. Kết luận, kiến nghị.......................................................................................17
3.1. Kết luận.....................................................................................................17
3.2. Kiến nghị..................................................................................................17
Tài liệu tham khảo...........................................................................................18
Phụ lục.............................................................................................................19
PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ NHẰM GÓP PHẦN NÂNG CAO ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI Ở TRƯỜNG THCS
----------—&–---------
1. Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài:
 Bài toán có nội dung thực nghiệm là một nội dung quan trọng thường gặp
trong chuyên đề BDHSG. Thông thường học sinh nắm chắc phương pháp giải bài tập và vận dụng làm tốt các bài tập trong chương trình, tuy nhiên khi gặp bài toán thực nghiệm thì học sinh gặp phải khó khăn lúng túng khó tìm ra hướng giải quyết bài toán một cách chính xác. Đặc biệt khi bài toán chỉ giới hạn cho một số ít các dụng cụ thí nghiệm thì việc xác định giá trị của một đại lượng cho trước là một bài toán phức tạp đối với học sinh. Vì vậy việc tổng hợp, khái quát thành phương pháp giải đối với bài toán thực nghiệm trong môn vật lí là một chìa khoá giúp học sinh biến bài toán thực nghiệm phức tạp thành những bài toán đơn giản, có lối đi riêng một cách rõ ràng, từ đó dễ dàng vận dụng vào giải các bài tập thực nghiệm khác nhau trong chương trình của bộ môn. Việc nắm vững phương pháp giải bài toán thực nghiệm sẽ góp phần nâng cao chất lượng đội tuyển HSG môn vật lí nói chung, qua đó giúp các em chủ động hơn trong việc tiếp thu kiến thức của môn học, giúp các em học đi đôi với hành, khơi dậy trong các em lòng đam mê khoa học nói chung và bộ môn vật lí nói riêng. Mặt khác các tài liệu về bài toán thực nghiệm là không nhiều, gây khó khăn cho giáo viên và học sinh trong việc ôn luyện dạng bài tập này. 
 Với những lí do trên, tôi chọn đề tài "Phương pháp thực nghiệm trong dạy học môn Vật lí nhằm góp phần nâng cao đội tuyển học sinh giỏi ở trường THCS".
1.2. Mục đích nghiên cứu:
Tìm ra phương pháp để giải bài toán thực nghiệm thuộc các phần: Cơ học, nhiệt học và điện học. Qua đó góp phần nâng cao chất lượng đội tuyển học sinh giỏi môn vật lí. 
1.3. Đối tượng nghiên cứu:
- Là học sinh trong đội tuyển học sinh giỏi môn vật lí khối 8 và khối 9 trường THCS Hà Sơn
- Các bài tập có nội dung thực nghiệm trong chương trình BDHSG môn vật lí THCS.
1.4. Phương pháp nghiên cứu:
Để thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu nêu ở trên, tôi thực hiện các phương pháp nghiên cứu sau :
+ Nghiên cứu lý thuyết : tổng quan các tài liệu về lí luận dạy học; các văn bản 
chỉ đạo về đổi mới, nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông; các sách bài tập thí nghiệm vật lí, các bài tập nâng cao, chuyên chọn.
+ Từ việc nghiên cứu lí thuyết lựa chọn các bài tập cơ bản, điển hình cho mỗi
dạng sau đó tổng hợp thành phương pháp giải cho bài toán thực nghiệm của mỗi phần trong chương trình môn vật lí THCS.
+ Áp dụng vào quá trình dạy bồi dưỡng đội tuyển HSG.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm:
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến
 Bài tập thực nghiệm là những bài tập chỉ mặt kết quả của các thí nghiệm đang khảo sát. Các bài tập này được giải bằng cách vận dụng tổng hợp các kiến thức lý thuyết và thực nghiệm, các kỹ năng hoạt động trí óc và thực hành, các vốn hiểu biết về vật lý, kỹ thuật và thực tế đời sống. Việc giải các bài tập thực nghiệm đòi hỏi học sinh phải tự mình xây dựng phương án, lựa chọn phương tiện, xác định các điều kiện thích hợp, tự mình thực hiện thí nghiệm theo quy trình, quy tắc để thu thập, xử lý kết quả nhằm giải quyết một cách khoa học, tối ưu bài toán cụ thể đã được đặt ra. Loại bài tập này vì vậy có tác dụng toàn diện trong việc đào tạo, giúp học sinh nắm vững các kiến thức, kỹ năng cơ bản về lý thuyết và thực nghiệm của môn vật lý. Các dạng bài tập này có thể sử dụng với nhiều mục đích, vào những thời điểm khác nhau. Thông qua các bài tập thực nghiệm, học sinh được bồi dưỡng, phát triển năng lực tư duy, năng lực thực nghiệm, năng lực hoạt động tự lực, sáng tạo, bộc lộ rõ khả năng sở trường, sở thích về vật lý. Giải các bài tập thí nghiệm là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học tập, tăng cường hứng thú, gắn học với hành, lý luận với thực tế, kích thích tính tích cực, tự lực, trí thông minh, tài sáng tạo, tháo vát của từng học sinh. Đây cũng là một trong những biện pháp để phát hiện ra đúng những học sinh khá, giỏi về vật lý. Bài tập thực nghiệm tạo ra ở học sinh động cơ học tập, sự hăng say tò mò khám phá xây dựng kiến thức mới, gây cho học sinh một sự hứng thú, tự giác tư duy độc lập, tích cực sáng tạo. Thông qua bài tập thực nghiệm sẽ tạo ra học sinh khả năng tổng hợp kiến thức lý thuyết và thực nghiệm, các kỹ năng hoạt động trí óc và thực hành một cách khéo léo, các vốn hiểu biết về vật lý, kỹ thuật và thực tế đời sống nhằm phát huy tốt nhất khả năng suy luận, tư duy lôgic.
 Với bài tập thực nghiệm, học sinh có thể đề xuất các phương án thí nghiệm khác nhau gây ra không khí tranh luận sôi nổi trong lớp.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
 Giải bài tập vật lí là một trong những hoạt động tự lực quan trọng của học sinh trong học tập vật lí. Trong hệ thống bài tập vật lí ở trường THCS hiện nay, chủ yếu yêu cầu học sinh vận dụng các kiến thức đã học để giải thích, dự đoán một số hiện tượng trong thực tế hay tính toán một số đại lượng trong các trường hợp cụ thể. Một thực trạng ở trường THCS hiện nay là còn nhiều giáo viên nặng về “chữa bài tập” cho học sinh chưa chú ý đúng mức đến việc hướng dẫn học sinh suy nghĩ, lập luận để tìm lời giải. Do đó học sinh tiếp thu kiến thức một cách thụ động, đặc biệt là tìm lời giải cho các bài tập, các em chỉ thích làm các bài tập mà áp dụng được công thức, thay số và tính toán hoặc nêu lại, phát biểu lại các kiến thức đã học. Bài toán thực nghiệm sẽ giúp các em khắc phục được các nhược điểm trên.
2.3. Các giải pháp thực hiện:
2.3.1. Cơ sở lí thuyết:
Muốn làm tốt các bài tập có nội dung thực nghiệm ta cần nắm vững các kiến thức sau:
a. Đối với phần cơ học
+ Hệ thức liên hệ giữa khối lượng, khối lượng riêng và thể tích 
+ Điều kiện cân bằng của các loại máy cơ đơn giản
+ Biểu thức của áp suất, nguyên lí bình thông nhau
+ Biểu thức xác định các lực cơ học như: trọng lượng của vật P= dVV= 10.m; lực đẩy ác-si-mét FA= dlV
+ Cấu tạo, cách sử dụng và vai trò của các dụng cụ thí nghiệm (Thước thẳng, lực kế, bình chia độ, bình tràn, cân ...)
b. Đối với phần nhiệt học:
+ Kỹ năng phân tích diễn biến quá trình trao đổi nhiệt giữa các vật
+Phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa = Qthu
+ Các đặc điểm, trạng thái của vật trong các quá trình chuyển thể (nóng chảy,
đông đặc, bay hơi, ngưng tụ).
+ Các công thức tính nhiệt lượng thu vào, tỏa ra (Q= m.C.t) tương ứng với từng quá trình tăng nhiệt độ, giảm nhiệt độ; nóng chảy, đông đặc (Q= m.); bay hơi, ngưng tụ( Q= m.L)
+ Sự liên quan giữa các kiến thức cơ học và nhiệt học.
+ Cấu tạo, cách sử dụng và vai trò của các dụng cụ thí nghiệm (Nhiệt kế, nhiệt
lượng kế, cân ...).
+ Định luật bảo toàn năng lượng.
c. Đối với phần điện học:
+ Biểu thức của định luật ôm I= 
+ Các tính chất của đoạn mạch nối tiếp, song song
+ Công thức tính điện trở R= , tiết diện tròn S= π.r2 = π
+ Các công thức tính công, công suất, biểu thức của định luật Jun-len-xơ
+ Cấu tạo, cách sử dụng và vai trò của các dụng cụ thí nghiệm (Ampe kế, vôn kế, thước, ...).
2.3.2. Phương pháp giải cụ thể:
Bước 1: Xác định tác dụng cụ thể của các dụng cụ đo: Cân để đo khối lượng, thước để đo chiều dài, bình chia độ hoặc bình chứa để đo thể tích, lực kế để đo trọng lượng của vật hoặc để đo lực tác dụng vào vật
Bước 2: Xác định phương án sử dụng các dụng cụ để đo các đại lượng tương ứng
Bước 3: Xác lập mối liên hệ giữa các đại lượng đo được và đại lượng cần xác định qua các công thức cơ học đã biết. Từ mối liên hệ đó suy ra giá trị của các đại lượng cần xác định.
2.3.3. Các ví dụ minh họa:
a. Phần cơ học
Bài 1: Hãy nêu phương án xác định khối lượng riêng của thủy ngân với các dụng cụ sau:
+ Lọ thủy tinh rỗng đủ lớn
+ Nước có khối lượng riêng D
+ Cân đồng hồ có độ chính xác cao
Hướng dẫn giải: 
Bước 1: Ta dùng cân để đo khối lượng của lọ, của nước và của thủy ngân
Bước 2: 
+ Dùng cân xác định khối lượng riêng của lọ rỗng là m
+ Đổ đầy nước vào lọ rồi xác định khối lượng của lọ nước là m
 Þ Khối lượng nước trong lọ là m= m- m
+ Đổ hết nước ra, rồi đổ đầy thủy ngân vào lọ. Dùng cân xác định khối lượng của lọ thủy ngân là m 
 Þ Khối lượng của thủy ngân trong lọ là: m= m- m (2)
Bước 3:
+ Thể tích của nước trong lọ được tính là: (1)
+ Do dung tích của lọ không đổi nên khối lượng riêng của thủy ngân được tính:
 D= (3)
Thay (1) và (2) vào (3) ta có: 
Bài 2: Hãy nêu phương án xác định tỉ số các khối lượng riêng của hai chất lỏng cho trước nhờ các dụng cụ sau:
+ Hai bình chứa các chất lỏng khác nhau
+ Đòn bẩy, hai quả nặng có khối lượng bằng nhau
+ Giá đỡ, thước thẳng
 Hướng dẫn giải:
Bước 1: Dùng thước thẳng để đo chiều dài của cánh tay đòn
Bước 2:
A
B
C
lA
lB
FA
+ Nhúng chìm một quả nặng vào chất lỏng 1, hệ thống cân bằng ta có:
 (P- F).= P. (1)
+ Sau đó nhấc quả nặng trong nước ra và nhúng chìm vào trong chất lỏng 2, hệ thống cân bằng ta có:
 (P- F).= P. (2)
Trong đó P là trọng lượng của mỗi vật; FA và FA’ là lực đẩy Ác-si-mét của chất lỏng 1 và chất lỏng 2; , là các cánh tay đòn tương ứng khi nhúng vật vào chất lỏng 1; , là các cánh tay đòn tương ứng khi nhúng vật vào chất lỏng 2
Bước 3:
Từ (1) ta có: Û (3)
Từ (2) ta có: (4)
Chia (4) cho (3) ta có: (5)
Với FA= 10DV ; FA’= 10D’V; trong đó D và D’ là các khối lượng riêng của các chất lỏng.
 Thay FA và FA’ vào biểu thức (5) ta có:
 (*)
Đo ,,, bằng thước rồi thay vào biểu thức (*) ta sẽ xác định được tỉ số các khối lượng riêng của hai chất lỏng đã cho.
Bài 3: Cho một cốc nước, một cốc chất lỏng không hòa tan trong nước, một ống thủy tinh hình chữ U, một thước đo chiều dài. Hãy nêu phương án xác định khối lượng riêng của chất lỏng.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Dùng thước thẳng để đo chiều cao của các cột chất lỏng
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
A
.
.
B
h
h’
Bước 2:
+ Đổ nước và chất lỏng cần xác định khối lượng riêng vào hai nhánh của ống chữ U; dùng thước đo độ cao của cột chất lỏng trong hai nhánh so với một điểm nào đó; h là độ cao của cột nước, h’ là độ cao của cột chất lỏng.
Bước 3:
+ Ta có pA = pB Û 10Dh = 10D’h’ (1)
Với D và D’ là khối lượng riêng của nước và của chất lỏng
Từ (1) Þ D’ = (2)
Với D = 1000kg/m3; h và h’ đo được bằng thước nên ta xác định được khối lượng riêng D’ của chất lỏng theo biểu thức (2)
Bài 4: Hãy nêu phương án xác định tỉ lệ khối lượng của đồng và sắt trong quả cân với các dụng cụ sau:
- Lực kế
- Một bình chứa nước không có vạch chia độ và có thể bỏ lọt quả cân vào mà nước không tràn ra
- Biết khối lượng riêng của nước, của đồng, của sắt
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Lực kế dùng để đo trọng lượng của vật, hợp lực tác dụng vào vật khi nhúng vật trong nước.
Bước 2:
+ Treo quả cân vào lực kế, số chỉ của lực kế chính là trọng lượng P của quả cân.
 Với P = 10m= 10(m1+ m2) Û m1+ m2 = Û D1V1 + D2V2 = (1)
( m1, D1, V1; m2, D2, V2 lần lượt là khối lượng, khối lượng riêng, thể tích của đồng và của sắt trong quả cân)
+ Treo quả cân vào lực kế rồi nhúng chìm vào nước, khi đó số chỉ của lực kế là P’
Với P’ = P – FA Û P’ = P – 10DV Û V= 
 ( D là khối lượng riêng của nước)
Bước 3:
+ Mà V= V1 + V2 Þ V1 + V2 = (2)
Từ (2) Þ V2 = - V1 (3) 
+ Thay (3) vào (1) ta có: D1V1 + D2(- V1) = 
Þ V1 = (4)
+ Thay (4) vào (3) ta có: V2 = - 
Þ V2 = 
Ta có tỉ số 
Vì D1, D2, D đã biết; P, P’ xác định từ số chỉ của lực kế nên ta xác định được tỉ số , đó là tỉ lệ khối lượng của đồng và của sắt trong quả cân.
Bài 5: Một quả cầu bằng sắt bên trong có một phần rỗng. Hãy nêu cách xác định thể tích phần rỗng đó với các dụng cụ có trong phòng thí nghiệm . Biết khối lượng riêng của sắt Ds.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Dụng cụ cần: Cân và bộ quả cân, bình chia độ, (bình tràn nếu quả cầu to hơn bình chia độ) bình nước, cốc. 
Bước 2: 
+ Cân quả cầu ta được khối lượng m suy ra thể tích phần đặc (sắt) của quả cầu 
 Vđ = 
+ Đổ một lượng nước vào bình chia độ sao cho đủ chìm vật, xác định thể tích của lượng nước đổ vào là V1
+ Thả quả cầu vào bình chia độ, mực nước dâng lên, xác định thể tích V2
Bước 3:
+ Thể tích quả cầu V= V2 – V1 
+ Thể tích phần rỗng bên trong quả cầu là Vr= V – Vđ = V2 – V1- 
Bâu 6: Hãy xác định khối lượng riêng của một viên sỏi. Cho các dụng cụ sau : lực kế, sợi dây( khối lượng dây không đáng kể), bình có nước. Biết viên sỏi bỏ lọt và ngập trong bình nước, trọng lượng riêng của nước là d0.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Lực kế dùng để đo trọng lượng của vật, hợp lực tác dụng vào vật khi nhúng vật vào nước
Bước 2:
+ Buộc viên sỏi bằng sợi dây rồi treo vào móc lực kế để xác định trọng lượng P của viên sỏi ngoài không khí .
+ Nhúng cho viên sỏi này ngập trong nước, lực kế chỉ giá trị P1
+ Xác định lực đẩy Acsimet : FA = P – P1 ( với FA = V.do)
Bước 3:
+ Xác định thể tích của vật : V= 
+ Xác định trọng lượng riêng của viên sỏi :
 d = 
với d= 10D; d0= 10D0 Þ D = ( *)
 Từ đó xác định được khối lượng riêng của viên sỏi D bằng công thức (*)
b. Phần nhiệt học:
Bài 1: Cho các dụng cụ: Nước (đã biết nhiệt dung riêng C), nhiệt lượng kế (đã biết nhiệt dung riêng C), nhiệt kế, cân, bộ quả cân, bình đun và bếp điện. Hãy nêu phương án để xác định nhiệt dung riêng của một chất lỏng (xem chất lỏng không gây ra một tác dụng hóa học nào trong suất thời gian làm thí nghiệm).
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Cân dùng để xác định khối lượng của nhiệt lượng kế, của nước và của chất lỏng; nhiệt kế dùng để xác định nhiệt độ ban đầu của nước và của chất lỏng, nhiệt độ của hệ thống khi có cân bằng nhiệt.
Bước 2:
+ Dùng cân xác định khối lượng của nhiệt lượng kế m; khối lượng của chất lỏng m.
+ Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ của chất lỏng t
+ Đổ chất lỏng có (m, C, t) vào nhiệt lượng kế.
+ Lấy một lượng nước có khối lượng m đổ vào bình đun rồi dùng bếp điện đun đến nhiệt độ t (t> t).
+ Rót lượng nước trên vào nhiệt lượng kế (đã có chất lỏng trong đó).
+ Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ t của hệ khi đã có sự cân bằng nhiệt.
Bước 3:
+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
 Qtỏa = Qthu Û mC(t- t) = (mC+ mC)(t - t)
Þ C = 
Bài 2: Cho các dụng cụ sau: Một chai dầu, một bình nước(đã biết nhiệt dung riêng), hai cốc thủy tinh giống nhau, một cân Rôbecvan không có hộp quả cân, cát khô, nhiệt lượng kế(đã biết nhiệt dung riêng của chất làm cốc trong nhiệt lượng kế), nhiệt kế, nguồn nhiệt. Hãy nêu phương án xác định nhiệt dung riêng của dầu.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Dùng cân đo khối lượng của nhiệt lượng kế, khối lượng của nước, khối lượng của dầu theo khối lượng của cát; nhiệt kế đo nhiệt độ ban đầu của nước, của dầu, nhiệt độ của nước sau khi đun, nhiệt độ của hệ thống khi có cân bằng nhiệt.
Bước 2:
+ Dùng cân đo tổng khối lượng của cốc trong nhiệt lượng kế và cốc thủy tinh theo khối lượng của cát.
+ Lấy cốc trong nhiệt lượng kế ra, rót nước vào cốc thủy tinh cho tới khi cân thăng bằng ta được khối lượng của nước bằng khối lượng của cốc trong nhiệt lượng kế( m= mk)
+ Làm tương tự với cốc thủy tinh thứ hai chứa dầu ta được khối lượng của dầu bằng khối lượng của cốc trong nhiệt lượng kế bằng khối lượng của nước
(m= mk= m= m)
+ Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ ban đầu của nước và của dầu là t
+ Đổ nước vào cốc của nhiệt lượng kế rồi đun nóng tới nhiệt độ t(t > t). Đổ dầu ở nhiệt độ t vào nhiệt lượng kế chứa nước ở nhiệt độ t rồi khuấy đều và đo nhiệt độ t bằng nhiệt kế khi hệ thống cân bằng nhiệt.
Bước 3:
+ Gọi C, C, C lần lượt là nhiệt dung riêng của cốc, của nước và của dầu.
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: Qtỏa = Q
 Û (mC + mC)(t - t) = mC(t - t) Þ C= (C + C)()
 Bài 3 : Hãy nêu phương án xác định nhiệt dung riêng của dầu hỏa bằng các dụng cụ sau :
+ Bình nước
+ Cân ( không có bộ quả cân)
+ nhiệt kế ; nhiệt lượng kế( đã biết nhiệt dung riêng C)
+ Dầu hỏa, bếp điện
+ Hai cốc đun giống nhau
Hướng dẫn giải:
Bước 1 : Dùng cân đo khối lượng của nước, của dầu theo khối lượng của nhiệt lượng kế ; dùng nhiệt kế đo nhiệt độ trong phòng thí nghiệm, nhiệt độ của nước sau khi đun, nhiệt độ của hệ thống khi có cân bằng nhiệt.
Bước 2 :
+ Đặt cốc rỗng và nhiệt lượng kế lên đĩa cân A, đặt cốc rỗng còn lại lên đĩa cân B. Rót nước vào cốc ở đĩa cân B cho tới khi cân thăng bằng ta có khối lượng của nước bằng khối lượng của nhiệt lượng kế( m = m)
+ Bỏ nhiệt lượng kế xuống, rót dầu vào cốc ở đĩa cân A cho tới khi cân thăng bằng ta có : m + m = m + m Þ m = m = m = m.
+ Rót dầu vào nhiệt lượng kế, dùng nhiệt kế đo nhiệt độ của dầu, của nước, của nhiệt lượng kế chính là nhiệt độ t của phòng.
+ Đặt cốc đun chứa nước lên bếp điện đun đến nhiệt độ t
+ Đổ nước ở nhiệt độ t vào nhiệt lượng kế chứa dầu ở nhiệt độ t rồi khuấy đều, dùng nhiệt kế đo nhiệt độ t của hệ thống khi cân bằng nhiệt.
Bước 3 :
+ Gọi C, C, C lần lượt là nhiệt dung riêng của nước, của dầu và của nhiệt lượng kế
 Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có: Qtỏa = Q
 mC(t- t) = (mC+ mC)(t- t)
 Þ C= 
Bài 4: Hãy nêu phương án để xác định nhiệt nóng chảy của nước đá bằng các dụng cụ sau:
- Nhiệt lượng kế( đã biết nhiệt dung riêng Ck)
- Nhiệt kế
- Cân có bộ quả cân
- Nước( đã biết nhiệt dung riêng Cn)
- Nước đá đang tan ở 00C
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Dùng cân đo khối lượng của nhiệt lượng kế, của nước và của nước đá
Bước 2:
+ Cân nhiệt lượng kế để xác định khối lượng mk của nó
+ Rót một lượng nước nguội vào nhiệt lượng kế, dùng cân xác định khối lượng hỗn hợp của nhiệt lượng kế và nước là M
 Þ khối lượng nước rót vào là: m1= M- mk
+ Dùng nhiệt kế xác định nhiệt độ t1 của nhiệt lượng kế và nước
+ Lấy một miếng nước đá đang tan thả vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là t.
+ Cân lại nhiệt lượng kế có khối lượng tổng cộng là M’
 Þ khối lượng của nước đá là: m2= M’- M
Bước 3:
Khi có sự cân bằng nhiệt ta có: Qtỏa = Qthu 
 Û (mkCk+ m1Cn)(t1- t) = m2+ m2Cn(t-t2)
 Þ = 
b. Phần điện:
Bài 1: Cho các dụng cụ và vật liệu sau:
+ Nguồn(ácquy), ampekế, vôn kế(có điện trở rất lớn)
+ Thước đo chiều dài, thước kẹp, các dây nối.
Hãy nêu phương án xác định điện trở suất của chất làm dây dẫn có tiết diện tròn
 Hướng dẫn giải:
Bước 1: Ampe kế đo cường độ dòng điện, vôn kế đo hiệu điện thế; thước đo chiều dài của dây dẫn
Bước 2
+ Xác định điện trở R của ampekế bằng cách mắc mạch điện theo sơ đồ sau:
A
V
R
Đọc số chỉ của vôn kế U, ampekế chỉ I
 Þ R= (1)
A
V
R
+ Mắc mạch điện theo sơ đồ sau:
Đọc số chỉ của vôn kế U, ampekế chỉ I
Bước 3:
Ta có: R+ R= Þ R= - R (2)
Thay (1) vào (2) ta được: R= (3)
Þ Tiết diện của dây được tính: S= 3,14 (4)
+ Dùng thước đo chiều dài ℓ của dây dẫn
Vậy điện trở suất của chất làm dây dẫn là: ρ= với R được tính bằng biểu thức (3), S được tính bằng biểu thức (4).

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_phuong_phap_thuc_nghiem_trong_day_hoc_mon_vat_li_nham_g.doc