nghiên cứu, sử dụng bài tập chương “các định luật bảo toàn” nhằm phát huy tính tích cực, chủ động trong học tập vật lý của học sinh lớp 10

Là một sinh viên sư phạm Vật lý tôi nhận thấy rằng việc dạy học các môn khoa học ở nhà trường không chỉ là giúp cho học sinh có được một số kiến thức cụ thể nào đó mà quan trọng hơn tron

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG

KHOA SƯ PHẠM

BỘ MÔN VẬT LÝ

HUỲNH NGỌC THẢO XUYÊN

LỚP DH5L

Khóa luận tốt nghiệp

NGHIÊN CỨU, SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” NHẰM PHÁT

HUY TÍNH TÍCH CỰC, CHỦ ĐỘNG TRONG

HỌC TẬP VẬT LÝ CỦA HỌC SINH LỚP 10

Cán bộ hướng dẫn

NGUYỄN TIẾN DŨNG

LONG XUYÊN 05/2008

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG

KHOA SƯ PHẠM

BỘ MÔN VẬT LÝ

HUỲNH NGỌC THẢO XUYÊN

LỚP DH5L

Khóa luận tốt nghiệp

NGHIÊN CỨU, SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, CHỦ ĐỘNG TRONG HỌC TẬP VẬT LÝ CỦA HỌC SINH LỚP 10

Cán bộ hướng dẫn

NGUYỄN TIẾN DŨNG

LONG XUYÊN 05/2008

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học An Giang, Khoa sư phạm cùng quí thầy cô đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành được khóa luận

Tôi xin gởi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Tiến Dũng, nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy mà tôi đã học hỏi thêm được rất nhiều về phương pháp nghiên cứu khoa học và biết cách tự mình nghiên cứu một vấn đề khoa học một cách nghiêm túc và đúng đắn

Tôi xin cảm ơn gia đình và những bạn bè thân đã giúp đỡ tạo cho tôi nhiều điều kiện thuận lợi để tôi để có thể hoàn thành được khoá luận

MỤC LỤC

MỤC LỤC TRANG

Phụ bìa i

Lời cảm ơn ii

Danh mục các chữ viết tắt iii

Phần 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Khách thể nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu 2

4 Phạm vi nghiên cứu 2

5 Giả thuyết khoa học 2

6 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

7 Đóng góp của đề tài 3

8 Các phương pháp nghiên cứu 3

9 Tóm tắt hoạt động nghiên cứu 3

Phần 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4

Chương I: cơ sở lý luận 4

I Cơ sở tâm lý của hoạt động dạy học 4

1 Hoạt động dạy học

1.1 Hoạt động dạy 4

1.2 Hoạt động học 4

1.3 Hoạt động dạy học 4

2 Khái niệm tính tích cực 5

2.1 Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh 5

2.2 Những biểu hiện và mức độ của tính tích cực của học sinh 5

2.3 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 6

2.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh 6

3 Khái niệm tính chủ động 7

4 Mối quan hệ giữa tích cực và chủ động 7

5 Quan hệ giữa phát huy tính tích cực, chủ động học tập với những đặc điểm lứa tuổi học sinh trung học phổ thông 8

1 Khái niệm bài tập Vật lý 10

2 Nhiệm vụ dạy học Vật lý ở trường phổ thông 12

3 Mục đích, yêu cầu của chương “Các định luật bảo toàn”-Vật lý 10 cơ bản 13

4 Bài tập trong dạy học Vật lý nhằm phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh 13

4.1 Vai trò của bài tập Vật lý trong việc phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh 13

4.2 Phương pháp giải bài tập Vật lý 14

4.3 Những yêu cầu chung đối với dạy học BTVL 15

4.4 Hoạt động của giáo viên và học sinh khi gải BTVL 16

III Cơ sở thực tiễn 16

Chương II: Xây dựng hệ thống bài tập chương“Các định luật bảo toàn” Vật lý 10_cơ bản 18

I Mức độ nội dung kiến thức mà học sinh cần nắm vững 18

1 Động lượng và định luật bảo toàn động lượng 18

2 Công và công suất 20

3 Động năng 21

4 Thế năng 22

5 Cơ năng 23

II Một số bài tập trong chương “Các định luật bảo toàn” 24

1 Bài 1 24

2 Bài 2 25

3 Bài 3 28

4 Bài 4 29

5 Bài 5 30

6 Bài 6 32

7 Bài 7 34

8 Bài 8 35

9 Bài 9 37

10 Bài 10 38

11 Bài 11 40

III Soạn thảo tiến trình dạy học với các bài tập vật lý trong chương “Các định luật bảo toàn” 41

1 Giáo án 1: giải bài tập về tính động lượng, định luật bảo toàn động

lượng 41

2 Giáo án 2: giải bài tập công, công suất 49

3 Giáo án 3: giải bài tập về động năng, thế năng, cơ năng 56

Chương III: Thực nghiệm sư phạm 63

I Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng thực nghiệm sư phạm 63

1 Mục đích 63

2 Nhiệm vụ 63

3 Đối tượng thực nghiệm 63

II Phương pháp thực nghiệm sư phạm 63

1 Chọn mẫu 63

2 Phương pháp tiến hành 63

III Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 63

1 Lựa chọn tiêu chí đánh giá 64

2 Kết quả thực nghiệm sư phạm 64

2.1 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 64

2.2 Phân tích số liệu thực nghiệm sư phạm 64

Phần 3: KẾT LUẬN .69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU

1/ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Giáo dục có vai trò rất to lớn trong việc phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao

Chính vì thế trong tình hình của đất nước ta hiện nay giáo dục phải được xem là mục

tiêu quan trọng hàng đầu.Trong quan điểm đầu tiên của các quan điểm chỉ đạo phát triển

giáo dục Đảng và Chính phủ ta cũng đã xác định rằng “giáo dục là quốc sách hàng đầu”

Mục tiêu phát triển giáo dục đến năm 2010 của bậc trung học phổ thông được

Chính phủ ta xác định là: “ Thực hiện chương trình phân ban hợp lý nhằm đảm bảo cho

học sinh có học vấn phổ thông, cơ bản theo một chuẩn thống nhất, đồng thời tạo điều

kiện cho sự phát triển nhân lực của mỗi học sinh, giúp học sinh có hiểu biết về kỹ

thuật…”[5] Để đáp ứng được mục tiêu này thì trong quá trình dạy học đòi hỏi phải

không ngừng đổi mới, hiện đại hoá phương pháp, nội dung dạy học về các lĩnh vực

khoa học tự nhiên, khoa học xã hội nhân văn nhằm phát triển năng lực tự học cho các

em, để các em có khả năng chiếm lĩnh được các kiến thức mới và nhanh chóng tiếp thu

được cái mới khi vào đời

Quá trình dạy học ở trường trung học hiện nay tồn tại rất nhiều mâu thuẫn Cụ thể

là :“ Trong học sinh, mâu thuẫn giữa một bên là tư duy cụ thể phát triển và một bên là

tư duy trừu tượng kém phát triển”[14] Đa số các em còn thiên về cách học thuộc lòng,

quen làm với các mẫu đã cho sẵn…do đó mà khả năng phân tích, tổng hợp của các em

còn yếu Và "mâu thuẫn giữa khối lượng tri thức đang được đổi mới tăng lên phức tạp

và thời gian học tập không thể tăng lên được" [14], thực tế việc giảng dạy các môn khoa

học tự nhiên nói chung và bộ môn Vật lý nói riêng ở trường phổ thông vẫn còn quá phụ

thuộc vào các phương pháp dạy học cổ truyền, nhồi nhét kiến thức cho học sinh vì thế

mà các em không thể phát huy được năng lực của mình và còn nhiều mâu thuẫn nữa

Chỉ có giải quyết tốt các mâu thuẫn này thì mới nâng cao được chất lượng giáo dục từ

đó mới phát triển tốt được nền giáo dục ở Việt Nam

Và để giải quyết các mâu thuẫn này thì cũng đòi hỏi phải đổi mới phương pháp,

nội dung dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của người học Bản chất

của hướng này là khơi gợi, phát huy năng lực tìm tòi, sáng tạo … của người học thông

qua việc tạo điều kiện cho họ giải quyết vấn đề

Là một sinh viên sư phạm Vật lý tôi nhận thấy rằng việc dạy học các môn khoa

học ở nhà trường không chỉ là giúp cho học sinh có được một số kiến thức cụ thể nào đó

mà quan trọng hơn trong quá trình dạy các kiến thức cụ thể đó phải rèn luyện cho học

sinh tiềm lực để khi ra trường họ có thể tự học tập, có khả năng giải quyết các vấn đề

nhằm đáp ứng những đòi hỏi đa dạng của cuộc sống Môn Vật lý là một môn khoa học

thực nghiệm, giải các bài tập là một trong những hoạt động nhằm nâng cao chất lượng

học tập, kích thích tính tích cực, chủ động… của học sinh

Do vậy để nâng cao được chất lượng dạy học, phát huy được năng lực của học

sinh trong dạy học nói chung và trong dạy học Vật lý nói riêng thì ta phải vận dụng

nhiều phương pháp và biện pháp dạy học khác nhau Trong đó việc giải bài tập là một

trong những biện pháp đó Bởi vì các bài tập Vật lý có tầm quan trọng trong việc “ôn

tập, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho học sinh, giúp học sinh

vận dụng kiến thức vào thực tiễn, rèn luyện cho các em vận dụng kiến thức một cách

Về việc sử dụng BTVL để phát huy những năng lực của học sinh cũng đã có rất

nhiều đề tài nghiên cứu, nhưng nghiên cứu việc sử dụng bài tập Vật lý nhằm phát huy

tính tích cực, chủ động của học sinh trong chương các định luật bảo toàn thì chưa có đề

tài nào nghiên cứu về vấn đề này

Vì những lý do trên nên tôi quyết định lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứu, sử dụng

bài tập chương “ Các định luật bảo toàn” nhằm phát huy tính tích cực, chủ động

trong học tập Vật lý của học sinh lớp 10”

2/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu sử dụng bài tập trong dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” của

Vật lý 10 và xây dựng một số bài tập nhằm phát huy tính tích cực và chủ động cho học

sinh

3/ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

• Khách thể nghiên cứu

- Nhiệm vụ, mục đích dạy học và phương pháp dạy học Vật lý ở trường THPT

- Nội dung và phương pháp dạy học các đề tài riêng biệt của giáo trình Vật lý

- Sử dụng bài tập trong dạy học Vật lý

- Tổ chức dạy học Vật lý ở trường THPT

- Phương pháp và kỹ thuật thực nghiệm Vật lý ở trường phổ thông

- Giáo viên Vật lý và học sinh lớp 10 THPT

- Quy chế kiểm tra đánh giá học sinh trung học

• Đối tượng nghiên cứu

- Nghiên cứu các dạng bài tập của chương “Các định luật bảo toàn” trong

chương trình Vật lý 10 THPT cơ bản

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng bài tập trong giảng dạy Vật lý nhằm

phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh

4/ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Xây dựng và sử dụng một số bài tập Vật lý thuộc chương “Các định luật bảo

toàn”_ Vật lý 10 THPT cơ bản

- Khả năng áp dụng các dạng bài tập này vào việc giảng dạy Vật lý ở các trường

THPT thuộc địa bàn tỉnh An Giang

5/ GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

- Nếu xây dựng được các dạng bài tập hay, giải quyết được nhiều vấn đề thực tiễn

sẽ giúp cho giáo viên rất nhiều trong việc giảng dạy phát huy tính tích cực, chủ

động của học sinh, giúp cho giáo viên kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học

sinh toàn diện hơn, chính xác hơn

6/ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc đổi mới phương pháp dạy học trong dạy học

Vật lý

- Nghiên cứu những yêu cầu chung đối với việc dạy học BTVL, đề xuất những

biện pháp nhằm góp phần phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh trong

việc sử dụng BTVL

- Xây dựng một số bài tập thuộc chương “ Các định luật bảo toàn”

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm các bài tập đã xây dựng nhằm đánh giá kết quả

và rút ra kết luận

7/ ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

- Nếu đề tài này thành công nó sẽ là một tài liệu tham khảo thiết thực cho các giáo

viên Góp phần khẳng định tính khả thi của việc sử dụng bài tập vào việc giảng

dạy nhằm phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh

8/ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

a) Phương pháp đọc sách và tài liệu tham khảo

- Để tìm cơ sở lý luận cho việc nghiên cứu đề tài và sử dụng những kết quả

nghiên cứu để vận dụng vào nghiên cứu đề tài tôi đã tiến hành đọc một số sách,

báo, tài liệu, công trình nghiên cứu đã có… nhằm:

• Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học về việc sử dụng BTVL theo tinh thần

đổi mới PPDH

• Nghiên cứu những chính sách, văn kiện của Đảng, Nhà nước, Bộ giáo

dục về việc nâng cao chất lượng giáo dục

b) Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng để đánh giá hiệu quả của việc

sử dụng bài tập Vật lý trong quá trình dạy học

c) Phương pháp điều tra giáo dục

- Điều tra thực trạng của việc sử dụng BTVL: những thuận lợi, khó khăn của việc

sử dụng bài tập trong dạy học Vật lý ở trường THPT

d) Phương pháp thống kê toán học

- Tôi sử dụng phương pháp này nhằm xử lý các số liệu thu thập được từ đó có cơ

sở rút ra những kết luận phù hợp

9/ TÓM TẮT HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU

15/10/2007 – 05/11/2007 : Xây dựng đề cương chi tiết

06/11/2007 - 30/11/2007 : Hoàn thành đề cương chi tiết

01/12/2007 – 30/03/2008 : Hoàn thành hệ thống bài tập và tiến hành thực

nghiệm

10/04/2008 – 30/04/2008 : Hoàn chỉnh khoá luận và viết báo cáo

PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN

I Cơ sở tâm lý của hoạt động dạy học

1 Hoạt động dạy học:

1.1 Hoạt động dạy

“Hoạt động dạy là hoạt động của người lớn tổ chức và điều khiển hoạt động của

trẻ nhằm giúp chúng lĩnh hội nền văn hóa – xã hội, tạo ra sự phát triển tâm lý, hình

thành nhân cách của chúng” [4]

Muốn trẻ lĩnh hội được nền văn hóa – xã hội, phát triển tâm lý và hình thành nhân

cách thì hoạt động dạy của người lớn phải vạch ra được mục đích, phải có được những

yếu tố tâm lý cần có trong hoạt động dạy và phải bằng cách nào đó đạt được mục đích

mà hoạt động dạy đã vạch ra

Như vậy muốn tạo ra được tính tích cực trong hoạt động của học sinh Thì người

thầy phải có trình độ tổ chức và điều khiển hoạt động học Phải làm sao cho các em vừa

ý thức được đối tượng cần lĩnh hội, vừa biết cách chiếm lĩnh được đối tượng đó

Để hoạt động dạy được tiến hành một cách có hiệu quả thì ngoài mục đích và

những cách thức để thực hiện được mục đích thì người dạy cần phải có những yếu tố

tâm lý cần thiết

Một yếu tố bao trùm, cơ bản đó chính là nhân cách của người thầy giáo, được

xem là công cụ chủ yếu để tiến hành hoạt động dạy được thể hiện trong lương tâm, trách

nhiệm, trình độ và tay nghề trong hoạt động dạy - học

1.2 Hoạt động học

“Hoạt động học là hoạt động đặc thù của con người được điều khiển bởi mục đích

tự giác là lĩnh hội những tri thức, kĩ năng, kỹ xảo mới, những hình thức hành vi và

những dạng hoạt động nhất định”[4]

Có nhiều cách học khác nhau, thông thường được diễn ra theo hai cách:

• Cách học thứ nhất: là nhằm vào việc nắm các khái niệm, kĩ năng mới, xem đó

là mục đích trực tiếp của mình

• Cách học thức hai: cách tiếp thu các tri thức và kỹ năng trong khi thực hiện các

mục đích khác còn gọi là học một cách ngẫu nhiên

Học theo cách thứ nhất và cách thứ hai thì cũng đều hướng một cách khách quan

vào việc hình thành nhân cách học sinh nhưng trong đó học theo cách thứ nhất là yếu tố

trực tiếp nhất

1.3 Hoạt động dạy học:

“Hoạt động dạy học là một quá trình hoạt động thống nhất giữa giáo viên và học

sinh, trong đó giáo viên giữa vai trò hướng dẫn, tổ chức, điều khiển hoạt động của học

sinh, học sinh giữ vai trò tự tổ chức, tự điều khiển hoạt động học của mình nhằm thực

hiện các nhiệm vụ dạy học”[14]

* Đặc điểm của hoạt động dạy học:

“Hoạt động dạy học ở trường trung học góp phần quan trọng vào việc thực

hiện mục tiêu giáo dục trung học”[14]

“Hoạt động dạy học ở trường trung học được tiến hành với nội dung dạy học

có tính hệ thống ngày càng cao và mức độ ngày càng sâu”[14]

“Hoạt động dạy học được tiến hành với sự tham gia tích cực của học sinh - chủ

thể nhận thức có nhiều kinh nghiệm sống, có năng lực nhận thức phát triển hơn trước

so với cùng tuổi”[14]

“Hoạt động dạy học ở trường trung học được diễn ra với sự tác động qua lại

ngày càng cao giữa vai trò tích cực, chủ động của học sinh và vai trò chủ đạo của giáo

viên”[14]

2 Khái niệm tính tích cực

2.1 Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh

“Theo quan điểm triết học tính tích cực nhận thức thể hiện thái độ cải tạo của

chủ thể nhận thức đối với đối tượng nhận thức

Theo tâm lý học tính tích cực nhận thức được hiểu là thái độ cải tạo của chủ

thể đối với khách thể thông qua sự huy động ở mức độ cao của các chức năng tâm lí

nhằm giải quyết những vấn đề học tập- nhận thức” [15]

Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS thể hiện ở sự tích cực hoạt

động trí tuệ tức là tập trung suy nghĩ để trả lời câu hỏi nêu ra, kiên trì tìm cho được lời

giải của một bài toán khó

“HS phát biểu, diễn đạt quan điểm, trình bày và tranh luận về những phát hiện

mới của mình Hơn nữa, trong tiến trình giờ học HS rất tự chủ khi trình bày vấn đề, lớp

học tranh luận thật tích cực và hào hứng”[12]

Như vậy tính tích cực nhận thức của học sinh là yếu tố không thể thiếu trong

hoạt động dạy của người thầy giáo, học sinh có tích cực nhận thức thì mới có thể tự

mình chiếm lĩnh các tri thức và phát triển toàn diện được Do đó phát huy tính tích cực

trong hoạt động nhận thức của học sinh là một trong các biện pháp không thể thiếu của

người thầy giáo trong quá trình dạy học

2.2 Những biểu hiện và mức độ của tính tích cực của HS

* Biểu hiện của tính tích cực:

Để giúp GV phát hiện được HS có tích cực hay không theo Thái Duy Tiên:

http://toanlyk30.nhagiaotre.net/viewtopic.php cần dựa vào một số dấu hiệu sau đây:

- HS chú ý trong học tập

- HS hăng hái tham gia vào mọi hoạt động học tập( thể hiện ở việc hăng hái

phát biểu ý kiến, ghi chép…)

- HS hay nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề GV trình bày

- HS hiểu bài, ghi nhớ tốt những điều đã học

- HS hứng thú, có ý chí quyết tâm vượt khó khăn trong học tập

- HS chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã học để nhận

thức các vấn đề mới

- HS mong muốn đóng góp với thầy, với bạn những thông tin mới lấy từ

những nguồn khác nhau, có khi vượt ra ngoài phạm vi bài học, môn học

- Thực hiện yêu cầu của thầy giáo theo yêu cầu tối thiểu hay tối đa

- Tích cực nhất thời hay thường xuyên liên tục

- Tích cực tăng lên hay giảm dần?

- Có kiên trì vượt khó hay không?

Vì thế, tùy theo việc huy động những chức năng tâm lý mà người ta phân loại

tính tích cực như sau:

+ Bắt chước: HS bắt chước hành động, thao tác của GV, của bạn bè Trong

hành động bắt chước cũng phải có sự cố gắng của thần kinh và cơ bắp

+ Tìm tòi: HS tìm cách độc lập, tự lực giải quyết bài tập nêu ra, mò mẫm cách

giải khác nhau để tìm cho được lời giải hợp lý nhất

+ Sáng tạo: HS nghĩ ra cách giải mới, độc đáo, đề xuất những giải pháp có

hiệu quả, có sáng kiến lắp đặt thí nghiệm để chứng minh bài học Dĩ nhiên mức độ sáng

tạo của HS là có giới hạn nhưng đó là mầm móng để phát triển trí sáng tạo về sau này

2.3 Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh

Để nâng cao chất lượng dạy học trong dạy học Vật lý thì tích cực hóa hoạt

động nhận thức HS là một trong những nhiệm vụ của thầy giáo Trong quá trình dạy học

muốn tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, GV có nhiệm vụ tổ chức, điều khiển

sao cho HS tích cực, chủ động và hứng thú hơn trong các hoạt động học tập

Trong xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay thì việc tích cực hóa

hoạt động nhận thức của HS là một vấn đề được đặt biệt quan tâm Đặc biệt là nghiên

cứu để tìm ra những biện pháp nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS

2.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh

Phát huy tính tích cực của HS trong học tập không phải là vấn đề mới Vấn đề

này đã được đặt ra trong ngành giáo dục nước ta từ những năm 60 của thế kỷ XX

Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm nên việc dạy và học Vật lý không chỉ

đơn thuần là nắm được các công thức, khái niệm… mà phải có sự trãi nghiệm nhất định

Dạy học Vật lý phải làm sao kích thích hứng thú học tập của HS, làm cho HS thấy được

ý nghĩa của việc học Vật lý đối với đời sống, thực tiễn và đối với bản thân học sinh Do

đó đổi mới phương pháp dạy học Vật lý là hướng tới việc tạo điều kiện cho HS tự chiếm

lĩnh kiến thức thông qua hoạt động thực nghiệm, thông qua việc giải quyết các vấn đề

thực tế

Có nhiều công trình nghiên cứu đề xuất các biện pháp nhằm phát huy tính tích

cực nhận thức của HS trong giờ lên lớp Những biện pháp này theo Thái Duy Tiên: Phát

http://toanlyk30.nhagiaotre.net/viewtopic.php có thể tóm tắt như sau:

a Nói lên ý nghĩa thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề cần nghiên cứu

b Nội dung dạy học phải mới nhưng cái mới không quá xa lạ đối bới HS mà

cái mới phải liên hệ, phát triển cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai Kiến thức

phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hằng ngày, thỏa mãn nhu cầu

nhận thức của HS

c Vận dụng phối hợp các phương pháp dạy học có hiệu quả, đặc biệt là các

phương pháp dạy học tích cực như: phương pháp nêu vấn đề, phương pháp thực

nghiệm, phương pháp tương tác…

d Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại

e Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể,

làm việc trong vườn trường, phòng thí nghiệm…

f Khởi động tư duy, gây hứng thú học tập cho HS Học sinh càng hứng thú

học tập bao nhiêu thì việc thu nhận kiến thức của các em càng chủ động tích cực và

chắc chắn bấy nhiêu Vì vậy cần chú ý đến việc tạo tình huống có vấn đề Những vấn đề

cần nhận thức nên bộc lộ một cách đột ngột, bất ngờ nhằm gây ra sự xung đột tâm lý ở

HS từ đó gây được sự tò mò, kích thích tính hiếu kì của HS

g Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa thầy giáo và học sinh

Động viên khen thưởng khi có thành tích học tập tốt

3 Khái niệm tính chủ động

Lý luận và kinh nghiệm sư phạm từ xưa đến nay đều quan tâm đến thái độ giảng

dạy của người thầy và thái độ học tập của học sinh trong đó thái độ chủ động trong học

tập của người học là một trung tâm chú ý của hoạt động dạy

Chủ động học tập theo giáo dục học có nghĩa là : “học sinh phải phát huy được vai

trò chủ thể nhận thức của mình _ tự định hướng, tự tổ chức, tự đều chỉnh và tự đánh giá

kết quả học tập của mình Các em không phải là những đối tượng thụ động của giáo

viên”[14]

Người học phải quán triệt tinh thần phải tự mình nắm bắt kiến thức Giáo viên chỉ

là người tổ chức, định hướng cho những hoạt động của mình

Chủ động trong nhận thức có nghĩa là bất cứ việc gì phải biết dựa vào sức mình là

chính, phải biết tự suy nghĩ, phải biết nắm bắt các qui luật tự nhiên, xã hội Có như vậy

những kiến thức tiếp thu được mới thật sự vững chắc và dễ vận dụng

Như vậy tóm lại chủ động nhận thức là tự mình nắm bắt được các qui luật, hiện

tượng của tự nhiên và xã hội không thụ động chờ đợi người khác mà luôn luôn có nhu

cầu tìm hiểu và chế biến lại để cải tạo xã hội, cải tạo bản thân Chủ động nhận thức của

học sinh là một hiện tượng sư phạm biểu hiện ở sự cố gắng tự mình nắm bắt về nhiều

mặt trong quá trình tìm tòi và nắm vững kiến thức

Đối với học sinh tích cực, chủ động trong học tập chính là dựa vào năng lực của

mình để giải quyết các vấn đề trong học tập Tinh thần “tự lực cánh sinh”, cố gắng tự

mình suy nghĩ “ thêm tí nữa” điều đó đem lại lợi ích cho người học là tự động viên,

nhắc nhở tinh thần

Trong quá trình học tập phải tích cực và chủ động biết dựa vào sức mình và năng

lực của mình thì mới nắm bắt được kiến thức một cách nhanh chóng được và những

kiến thức đó mới thật sự dễ vận dụng

Có thể thấy tính tích cực thường liên quan đến chủ động “ Tính tích cực gắn liền

với hoạt động, tính tích cực luôn mang tính chủ động” Khái niệm về tính tích cực, tính

sáng tạo [trực tuyến] Đọc từ: http://vnsocialWork.net Có tích cực và chủ động thì mới

sinh ra hứng thú trong học tập và suy nghĩ mới độc lập và sáng tạo hơn

“Học sinh THPT có ý thức tự giác học tập rất cao vì nó gắn với động cơ học tập

được xác định ngày càng rõ ràng và đúng đắn Trình độ tư duy trừu tượng của các em

ngày càng phát triển, năng lực độc lập nhận thức của các em được hình thành và dần

dần được nâng cao Vì thế hoạt động học tập các em đã có tiền đề để phát huy vai trò

chủ thể tích cực của mình ngày càng bớt quan hệ phụ thuộc vào giáo viên như HS

nhỏ”[14]

Trong dạy học cần tạo điều kiện cho HS tận dụng được những tiền đề trên để

ngày càng phát huy cao độ vai trò chủ thể nhận thức của HS trong sự thống nhất với vai

trò chủ đạo của GV

GV phải luyện tập cho các em thói quen nhìn nhận một sự kiện dưới những góc độ

khác nhau, biết đặt ra nhiều giả thiết khi lí giải một hiện tượng, không bằng lòng với các

giải pháp đầu tiên được nêu ra…

5 Quan hệ giữa phát huy tính tích cực, chủ động học tập với những đặc điểm

tâm lý lứa tuổi học sinh trung học phổ thông

Học sinh THPT thuộc lứa tuổi từ 16 đến 18 thuộc giai đoạn đầu của tuổi thanh

niên

“Về mặt cơ thể, thể chất đây là thời kỳ phát triển cân đối, hài hoà và đẹp nhất, về

mặt tâm lý, trí tuệ thì đây là thời kỳ có tính chất không xác định (ở mặt này họ được coi

là người lớn, mặt khác lại không) cho nên đòi hỏi người lớn phải khuyến khích hành

động có ý thức trách nhiệm của các em và khuyến khích sự giáo dục lẫn nhau trong lứa

tuổi thanh niên”[14]

Việc phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh THPT cần tính đến những đặc

điểm sau:

• Về động cơ học tập:

“Hoạt động học tập được các em xem như là để thoả mãn nhu cầu nhận thức Thái

độ và ý thức của thanh niên đối với học tập ngày càng phát triển Nhu cầu tri thức của

các em tăng lên một cách rõ rệt Động cơ học tập có ý nghĩa quan trọng nhất là động cơ

có ý nghĩa thực tiễn, sau đó tới động cơ nhận thức”[4]

Tuy nhiên, ở một số thanh niên, các em chỉ tích cực học đối với môn học quan

trọng, có ý nghĩa đối với nghề đã chọn mà sao nhãng đối với môn học khác hoặc chỉ

học trung bình và cũng một số học sinh cho rằng mình không thể vào đại học được nên

chỉ cần học đạt yêu cầu là đủ Vì vậy giáo viên cần làm cho học sinh hiểu được ý nghĩa

và chức năng của giáo dục phổ thông đối với mỗi giáo dục chuyên ngành, đối với sự

phát triển nhân cách toàn diện

• Về trí nhớ: “Ở học sinh THPT, ghi nhớ có chủ định giữ vai trò chủ đạo trong

hoạt động trí tuệ, mặt khác vai trò của ghi nhớ logic trừu tượng, ghi nhớ ý nghĩa ngày

một tăng rõ rệt…Nhưng còn một số học sinh còn ghi nhớ đại khái, chung chung, đánh

giá thấp của việc ôn tập”[4]

• Về chú ý:

“Chú ý của học sinh THPT có nhiều sự thay đổi Năng lực di chuyển và phân phối

chú ý cũng được phát triển và hoàn thiện một cách rõ rệt Các em có khã năng vừa nghe

giảng, vừa chép bài, vừa theo dõi câu trả lời của bạn Tuy nhiên, các em không phải bao

giờ cũng đánh giá đúng đắn ý nghĩa quan trọng của tài liệu nên các em hay chú ý không

chủ định khi giáo viên đề cập tới ý nghĩa thực tiễn và sự ứng dụng tri thức nhất định vào

cuộc sống”[4]

• Về tư duy:

“Do cấu trúc não phức tạp và chức năng của não phát triển, do sự phát triển của

các quá trình nhận thức và do ảnh hưởng của hoạt động học tập mà tư duy của học sinh

THPT có nhiều thay đổi quan trọng về chất Hoạt động tư duy của các em tích cực, độc

lập hơn Các em có khả năng tư duy lí luận, tư duy trừu tượng một cách độc lập sáng

tạo…Tư duy của các em chặt chẽ hơn, căn cứ và nhất quán hơn; tính phê phán của tư

duy củng phát triển” [4]

“Những đặc điểm này tạo điều kiện cho học sinh THPT thực hiện các thao tác tư

duy logic, phân tích nội dung cơ bản của khái niệm trừu tượng và nắm được mối quan

hệ nhân quả trong tự nhiên và xã hội Tuy nhiên, số học sinh THPT đạt mức độ tư duy

như trên chưa nhiều, thiếu sót cơ bản trong tư duy của các em là thiếu tính độc lập”[4]

Việc giúp các em phát triển khả năng nhận thức là một nhiệm vụ quan trọng của

giáo viên Giáo viên cần hướng dẫn các em tích cực suy nghĩ trong khi phân tích hoặc

tranh luận để học sinh tự rút ra kết luận

• Về sự phát triển tự ý thức:

Sự phát triển tự ý thức là một đặc điểm nổi bật trong sự phát triển nhân cách của

thanh niên mới lớn, nó có ý nghĩa quan trọng trong sự phát triển tâm lý ở lứa tuổi thanh

niên

“Ở thanh niên mới lớn nhu cầu tự ý thức phát triển mạnh mẽ Thanh niên không

chỉ có nhu cầu đánh giá mà còn có khả năng đánh giá sâu sắc hơn và tốt hơn về những

phẩm chất, mặt mạnh, yếu của những người khác và các em cũng có khuynh hướng độc

lập hơn trong việc đánh giá bản thân”[4]

Nhưng các em có xu hướng tự đề cao mình Chúng ta không nên chế giễu ý kiến

tự đánh giá của họ mà cần phải khéo léo tế nhị giúp thanh niên hiểu đúng về nhân cách

của mình

“Trên cơ sở tự ý thức phát triển mạnh, nhu cầu tự giáo dục của thanh niên cũng

được phát triển Giáo viên cần hướng dẫn các em tự giáo dục, cần tổ chức tập thể cho

học sinh giúp đỡ nhau, kiểm tra lẫn nhau”[4]

Từ những sự phân tích trên cùng với những đặc điểm tâm lý của học sinh THPT

lợi cho phương pháp dạy học tích cực nên giáo viên cần khai thác các yếu tố này đồng

thời cần phải nắm vững những yếu tố bất lợi để có biện pháp phòng tránh thích hợp

II Cơ sở về lí luận dạy học

1 Khái niệm bài tập Vật lý

“Bài tập Vật lý là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận

logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp

vật lý” [18]

Phân loại bài tập Vật lý

Có nhiều cách phân loại BTVL: phân loại theo mục đích, nội dung, theo cách

giải…

“Nếu dựa theo đặc điểm của bài tập có thể phân loại BTVL thành các loại sau:

bài tập định tính; bài tập định lượng; bài tập đồ thị; bài tập thí nghiệm”[18]

* Bài tập vật lý định tính

“Bài tập định tính là loại bài tập mà việc giải không cần thực hiện một phép

tính nào hoặc chỉ làm những phép tính đơn giản” [18]

Vai trò của loại bài tập này là:

+ Củng cố kiến thức đã học

+ Đào sâu bản chất của hiện tượng vật lý

+ Vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống

+ Rèn luyện năng lực quan sát, bồi dưỡng tư duy logic

Phương pháp giải

1 Tìm hiểu đề bài: hiểu và nắm được yêu cầu của đề ra

2 Phân tích nội dung bài tập:

- Bài toán thuộc dạng nào

- Cần phải sử dụng kiến thức nào đã học

3 Vận dụng những khái niệm, những định luật Vật lý đã học, xây dựng những suy

luận logic để xác lập mối liên hệ phụ thuộc về bản chất giữa các đại lượng Vật lý

“Là loại bài tập tính toán đơn giản, muốn giải chỉ cần vận dụng một vài

định luật, một vài công thức”[18]

Vai trò của loại bài tập này:

+ Củng cố các khái niệm vừa học

+ Hiểu kỹ hơn các định luật, các công thức và cách sử dụng chúng

+Rèn luyện kỹ năng sử dụng các đơn vị Vật lý và chuẩn bị cho việc giải các

bài tập phức tạp hơn

Phương pháp giải:

1 Tìm hiểu đề bài: hiểu và nắm được yêu cầu của đề bài

2 Phân tích nội dung của bài tập

- Đại lượng nào bài toán đã cho

- Đại lượng nào cần phải tìm

3 Sử dụng các kiến thức, công thức liên quan để tìm đại lượng bài toán yêu cầu

• Bài tập tổng hợp

“Là loại bài tập tính toán phức tạp, muốn giải phải vận dụng nhiều khái

niệm, nhiều công thức có khi thuộc nhiều bài, nhiều phần khác nhau của chương trình”

[18]

Vai trò của loại bài tập này:

+ Mở rộng đào sâu kiến thức giữa các thành phần khác nhau của chương

trình

+ Giúp HS biết tự mình lựa chọn những định luật, công thức trong số

nhiều định luật, nhiều công thức đã học

Phương pháp giải:

1 Tìm hiểu đề bài: hiểu và nắm được yêu cầu của đề bài

2 Phân tích nội dung của bài tập

- Đại lượng nào bài toán đã cho

- Đại lượng nào cần phải tìm

- Tìm mối liên hệ giữa các đại lượng Vật lý bằng các kiến thức đã học

3 Sử dụng các công thức, các kiến thức có liên quan để tìm đại lượng bài toán

yêu cầu

* Bài tập đồ thị:

“Là bài tập mà trong dữ kiện đã cho của đề bài hay trong tiến trình giải có sử

dụng đồ thị”[18]

Vai trò của bài tập này:

+ Giúp HS biểu diễn được mối tương quan hàm số giữa các đại lượng Vật lý

+ Biết cách vẽ đồ thị hoặc khai thác đồ thị để giải quyết các bài tập Vật lý

Tùy vào mục đích người ta có thể phân bài tập đồ thị ra 3 dạng sau:

• Đọc đồ thị và khai thác đồ thị đã cho

• Vẽ đồ thị theo dữ kiện đã cho của bài tập

• Dùng đồ thị để xác định những dữ kiện cho bài tập

Phương pháp giải:

+ Đối với dạng bài tập mà dữ kiện cho trong bài toán là một đồ thị thì phải hiểu

được ý nghĩa của đồ thị:

Xem đồ thị biểu đạt mối liên hệ giữa các đại lượng vật lý nào, tương đương với

Vẽ hình xác định đồ thị biểu biễn các số liệu đã cho

Từ đồ thị ta cũng có thể tìm ra được một kết quả nào đó mà bài toán yêu cầu

hay một định luật vật lý

* Bài tập thí nghiệm:

“Là bài tập mà trong khi giải phải tiến hành thí nghiệm, hoặc để kiểm chứng

cho lời giải lý thuyết hoặc để tìm các số liệu, dự kiện dùng cho việc giải bài tập”[18]

Vai trò của loại bài tập này:

+ Giáo dục HS về cả 3 mặt: giáo dục, giáo dưỡng, giáo dục kỹ thuật tổng

hợp

+ Loại bài tập này thường gây cho HS hứng thú và rèn luyện tính sáng tạo

cho HS

2 Nhiệm vụ dạy học môn Vật lý ở trường phổ thông

“Môn vật lý ở trường phổ thông góp phần hoàn chỉnh học vấn phổ thông và làm

phát triển nhân cách của học sinh, chuẩn bị cho học sinh bước vào cuộc sống lao động,

sản xuất, bảo vệ Tổ Quốc hoặc tiếp tục học lên…”[6]

Chính vì vậy môn vật lý ở trường phổ thông có các nhiệm vụ sau:

“a) Cung cấp cho học sinh những kiến thức phổ thông cơ bản, tương đối có hệ

thống, toàn diện về vật lý học Hệ thống kiến thức này phải thiết thực, có tính kỹ thuật

tổng hợp và phải phù hợp với những quan điểm hiện đại của vật lý Những kiến thức

này gồm:

- Những khái niệm tương đối chính xác về các sự vật, hiện tượng và quá trình vật lý

thường gặp trong đời sống và sản xuất thuộc các lĩnh vực cơ học, nhiệt học, vật lý phân

tử…

- Những định luật và nguyên lý Vật lý cơ bản, được trình bày phù hợp với năng lực

toán học và năng lực suy luận logic của học sinh

- Những nét chính về những thuyết Vật lý quan trọng nhất như thuyết động học

phân tử về cấu tạo chất, thuyết điện tử, thuyết ánh sáng, thuyết cấu tạo nguyên tử…

- Những hiểu biết cần thiết về phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình hoá

trong Vật lý học

- Những nguyên tắc cơ bản của các ứng dụng quan trọng nhất của Vật lý trong đời

sống sản xuất”[6]

b) “Rèn luyện cho học sinh những kỹ năng cơ bản sau đây:

- Các kỹ năng thu lượm thông tin về Vật lý từ quan sát thực tế, thí nghiệm, điều tra,

sưu tầm tài liệu, tìm hiểu trên các phương tiện thông tin đại chúng, khai thác mạng

Internet…

- Các kỹ năng truyền đạt thông tin về Vật lý như: thảo luận khoa học, báo cáo viết

- Các kỹ năng xử lý thông tin về Vật lý như: xây dựng bảng, biểu đồ, vẽ đồ thị, rút

ra kết luận bằng suy luận quy nạp, suy luận tương tự, khái quát hoá…

- Các ký năng quan sát, đo lường, sử dụng các công cụ và máy móc đo lường phổ

biến và năng lực thực hiện những thí nghiệm Vật lý đơn giản

- Các kỹ năng giải các bài tập Vật lý phổ thông

- Các kỹ năng vận dụng những kiến thức Vật lý để giải thích các hiện tượng đơn

giản và những ứng dụng phổ thông của Vật lý trong đời sống và sản xuất

- Các thao tác sử dụng các thao tác tư duy logic như: phân tích, tổng hợp, quy nạp,

diễn dịch…

c) Góp phần xây dựng cho học sinh thế giới quan khoa học và đạo dức cách

mạng, giáo dục cho học sinh lòng yêu nước và chủ nghĩa xã hội Rèn luyện cho học sinh

những phẩm chất cần thiết của người lao động mới…”[6]

3 Mục đích, yêu cầu của chương “Các định luật bảo toàn” - Vật lý 10 cơ bản

Chương “Các định luật bảo toàn” được học trong đầu HKII lớp 10 THPT “Các

định luật bảo toàn” là “hòn đá thử vàng” của mọi thuyết Vật lý, chúng là cơ sở của

những tính toán quan trọng trong Vật lý thực nghiệm và trong kỹ thuật

Phần này cung cấp cho HS hiểu biết cơ bản về những khái niệm, định luật, ứng

dụng liên quan tới các hiện tượng mà các HS thường gặp trong tự nhiên, trong cuộc

sống, kỹ thuật

“Các định luật bảo toàn cung cấp thêm một phương pháp giải các bài tập cơ học

rất hữu hiệu, bổ sung cho phương pháp động lực học Các định luật bảo toàn không phụ

thuộc vào quỹ đạo của các hạt và tính chất của các tương tác Giải các bài tập cơ học

bằng cả hai phương pháp bao giờ cũng dẫn đến cùng một kết quả, nhưng khi sử dụng

các định luật bảo toàn trong một số bài toán thường nhận được kết quả nhanh hơn”[6]

Chương “Các định luật bảo toàn” có tác dụng về nhiều mặt ngoài việc giúp cho

HS nắm vững những khái niệm, định luật và các ứng dụng thực tế… Phần này còn có

nhiều các hiện tượng mà HS thường gặp trong thực tế, việc giải bài tập về các hiện

tượng thực tế này sẽ giúp cho HS có cơ hội để rèn luyện kỹ năng, hoạt động trí óc qua

đó mở rộng vốn hiểu biết, đồng thời phát triển năng lực tích cực, chủ động, trình độ tư

duy…cho HS

Yêu cầu của chương này là thông qua quan sát thực tế, để nghiên cứu các hiện

tượng và quá trình Vật lý, các định luật cũng như ứng dụng của các định luật bảo toàn

4 Bài tập trong dạy học Vật lý nhằm phát huy tính tích cực, chủ động cho học

sinh

4.1 Vai trò của bài tập Vật lý trong việc phát huy tính tích cực, chủ động của

học sinh

BTVL có vai trò rất to lớn trong dạy học Vật lý, nó giúp cho học sinh nắm

vững và hiểu sâu các kiến thức lý thuyết đã học trên lớp Thông qua đó sẽ giúp cho học

sinh hiểu bài và ghi nhớ tốt những điều đã học, từ đó các em sẽ hứng thú hơn trong hoạt

động học tập của mình

“Trong quá trình dạy học Vật lý Các bài tập có tác dụng giúp học sinh ôn tập,

đào sâu, mở rộng kiến thức”[19] Chẳng hạn như khi giải bài tập học sinh phải vận dụng

các kiến thức Vật lý đã học vào để giải quyết các trường hợp cụ thể, đa dạng của bài

toán, HS sẽ nắm được những ứng dụng quan trọng của kiến thức trong thực tế, trong kỹ

thuật Từ đó sẽ tạo cho học sinh sự tò mò, hứng thú học tập môn Vật lý

“BTVL là điểm khởi đầu để dẫn tới kiến thức mới”[19] Ví dụ như khi cho

một bài tập các học sinh sẽ chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức đã học để

nhận thức các vấn đề mới Đây là cơ sở nhằm đảm bảo cho HS lĩnh hội kiến thức mới

một cách sâu sắc

“Giải BTVL có tác dụng rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào

thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát”[19]

Khi giải một BTVL đòi hỏi học sinh phải kiên trì, tích cực suy nghĩ, vừa làm

việc tự lực, vừa làm việc theo nhóm, theo tập thể Từ đó rèn luyện cho học sinh ý chí

quyết tâm vượt khó trong học tập, rèn luyện tính kiên trì, làm việc có kế hoạch

“Giải BTVL đòi hỏi ở học sinh hoạt động trí tuệ tích cực, tự lập và sáng tạo

Vì vậy có tác dụng tốt đối với sự phát triển tư duy sáng tạo của HS”[19] Ví dụ cụ thể

đối với một bài toán về bảo toàn hướng trong “Các định luật bảo toàn”: khi ngồi trên xe,

khi xe rẽ trái tại sao người của chúng ta lại rẽ sang phải Để trả lời được câu hỏi của bài

toán này đòi hỏi học sinh phải suy luận, phải hoạt động trí tuệ….của mình

Một BTVL có thể được giải theo nhiều phương án khác nhau và dù giải theo

cách này hay cách khác thì đáp số là như nhau Việc giải BTVL theo các phương án

khác nhau sẽ gây ra sự tranh luận, các học sinh sẽ phát biểu ý kiến, những nhận định

riêng của mình từ đó các em sẽ hăng hái tham gia vào mọi hoạt động học tập

“Giải BTVL có tác dụng kiểm tra mức độ nắm kiến thức của HS”[19] Thông

qua đó giúp cho giáo viên đánh giá chất lượng kiến thức của HS được chính xác để từ

đó mà có biện pháp dạy học cho thích hợp

Bài tập Vật lý có vai trò rất toàn diện trong dạy học Vật lý chính vì thế việc sử

dụng bài tập vật lý trong dạy học là không thể thiếu và sử dụng bài tập nhằm phát huy

tính tích cực, chủ động cho học sinh trong dạy học vật lý là một trong những cách áp

dụng phương pháp dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh

4.2 Phương pháp giải bài tập Vật lý

Không có một phương pháp chung, vạn năng có thể áp dụng để giải quyết mọi

bài toán Vật lý Tuy nhiên đa số các bài tập Vật lý quá trình giải của nó có thể qui về

một số bước chung Đó cũng là cơ sở để GV xác định phương pháp hướng dẫn HS giải

bài toán Vật lý:

• Bước 1: Tìm hiểu đề bài

- Đọc, ghi ngắn gọn các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm

- Mô tả lại tình huống được nêu trong đề bài, vẽ hình minh hoạ

- Nếu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu được

các dữ liệu cần thiết

• Bước 2: phân tích nội dung bài tập, làm sáng tỏ bản chất Vật lý mô tả

trong bài tập

Bước phân tích này có tác dụng quyết định đến chất lượng của việc giải bài

toán Vật lý Cần làm sáng tỏ một số điểm sau:

1 Bài tập đang giải thuộc loại bài tập nào? Bài tập định tính hay bài tập định

lượng, bài tập đồ thị hay bài tập thí nghhiệm

2 Nội dung bài tập đề cập đến những hiện tượng Vật lý nào? Mối liên hệ

giữa các hiện tượng ra sao và diễn biến thế nào?

3 Đối tượng được xét ở trạng thái nào, ổn định hay biến đổi? Những điều

kiện ổn định hay biến đổi là gì?

4 Có những đặc trưng định tính, định lượng nào đã biết và chưa biết? Mối

quan hệ giữa các đặc trưng đó liên quan đến những đại lượng, qui tắc, định nghĩa nào

• Bước 3: Xác định phương hướng và vạch kế hoạch giải:

- Có 2 phương pháp để giải một bài tập Vật lý: phương pháp phân tích và

phương pháp tổng hợp

* Phương pháp phân tích thì việc giải một bài tập Vật lý được phân ra nhiều

giai đoạn, tạo thành một hệ thống các bài tập nhỏ đơn giản hơn Ta phải lần lượt giải các

bài tập nhỏ đó để tìm ẩn số Theo phương pháp này việc giải một bài toán được bắt đầu

từ ẩn số

* Phương pháp tổng hợp thì việc giải bài tập không bắt đầu từ ẩn số mà bắt

đầu từ dữ kiện của bài toán để tính toán( hoặc lập luận) để tiến dần tới ẩn số phải tìm

• Bước 4: kiểm tra xác nhận kết quả:

Để có thể xác nhận kết quả cần tìm, cần kiểm tra lại việc giải theo một số

cách sau:

- Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi, xét hết các trường hợp chưa

- Kiểm tra lại xem tính toán có đúng không

- Kiểm tra thứ nguyên xem có phù hợp không

- Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp không

- Kiểm tra kết quả bằng thực nghiệm xem có phù hợp không

- Giải bài toán theo cách khác xem có cho cùng kết quả không

4.3 Những yêu cầu chung đối với dạy học BTVL

GV phải hoạch định được toàn bộ kế hoạch công việc về bài toán, đối với

từng đề bài, từng tiết học

Trong việc giải BTVL giáo viên phải dạy cho HS biết vận dụng kiến thức để

giải quyết vấn đề đặt ra, rèn luyện cho HS kỹ năng, kỹ xảo từ đó giải thích được những

hiện tượng mà bài toán đặt ra Phái coi trọng việc rèn luyện tư duy và phải đảm bảo tính

tích cực, tính tự lực, chủ động của HS

4.4 Những hoạt động của giáo viên và học sinh khi giải BTVL

* Hoạt động của GV

Tổ chức cho HS hoạt động ở trên lớp

Xác định rõ mục đích của bài tập, những vấn đề mà bài tập đặt ra và hướng

giải quyết các vấn đề đó

Dự đoán các phương án mà HS đưa ra

Dự kiến những khó khăn mà HS có thể gặp, những tình huống trong khi

giải bài tập

Chuẩn bị các phương tiện vật chất cho tiết dạy

Hướng dẫn HS thực hiện các nhiệm vụ đặt ra và giải quyết được các bài

toán cụ thể

* Hoạt động của HS khi giải BTVL ở lớp

Đọc kỹ đề bài, phân tích hiện tượng Vật lý đã cho, xác định cái đã biết và cái

cần tìm bằng tóm tắt ngắn gọn Xác định rõ mối liên hệ phụ thuộc kiến thức đã học với

các hiện tượng Vật lý đã xảy ra trong bài hoặc vận dụng kiến thức để xác định phương

án giải bài tập Vẽ hình nếu bài tập có liên quan đến hình vẽ hoặc cần phải vẽ để diễn tả

đề bài

Xử lý các dữ liệu thu được để rút ra mối liên hệ giữa chúng

Thực hiện các lập luận dựa trên kiến thức đã học để rút ra kết luận

Như vậy, BTVL có vai trò rất to lớn trong quá trình nhận thức của học sinh

Hơn nữa xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay đó là tích cực hoá hoạt động

nhận thức của học sinh vì thế chúng ta cần quan tâm hơn nữa đến loại hình của BTVL

Nếu khai thác và sử dung BTVL tốt sẽ góp phần phát huy tính tích cực, chủ động cho

học sinh

III Cơ sở thực tiễn

* Thực trạng dạy học bài tập Vật lý ở trường THPT

“Việc dạy học Vật lý trong phổ thông hiện nay còn chưa phát huy được hết vai trò

của bài tập Vật lý trong việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học”[16]

Qua tham khảo ý kiến của một số chuyên gia, giáo viên đang giảng dạy Vật lý ở

các trường phổ thông và qua những tham khảo về điều tra đánh giá phương pháp giảng

dạy Vật lý thì hiện nay việc sử dụng bài tập Vật lý vào dạy học có 2 thực trạng sau:

Thời lượng dành để giải bài tập không nhiều, thông thường trong một chương chỉ

có một vài tiết bài tập

Số dạng bài tập được sử dụng không nhiều, chỉ tập trung vào một số dạng nhất

định

Qua kết quả của một cuộc điều tra của trang Web về đổi mới phương pháp giáo

dục “ Học sinh muốn được học thế nào?[ trực tuyến] Đọc từ: http://vatly.hnua.edu.vn”

kết quả ban đầu cho thấy một trong các hoạt động đem lại hứng thú nhất cho người học

đó là những hành động mà người học được phát huy tính tích cực của mình như: làm bài

tập, tự làm thí nghiệm, làm bài kiểm tra Trong đó làm bài tập đứng hàng thứ hai (chiếm

21,72%) trong số 8 lựa chọn Như vậy người học rất có nhu cầu được làm bài tập trong

việc học tập Vật lý

Trong một số nghiên cứu được trình bày tại hội nghị hội thảo khoa học Vật lý đã

đề cập đến thực trạng về PPDH nói chung và PPDH Vật lý nói riêng Phong trào đổi

mới phương pháp dạy và học đã được sự quan tâm của các cấp quản lý và đông đảo

giáo viên Vật lý là môn khoa học thực nghiệm vì vật về mặt nhận thức thì mọi giáo

viên Vật lý đều thống nhất để nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận

thức của học sinh trong dạy học Vật lý, phải tăng cường sử dụng bài tập, thí nghiệm và

các phương tiện trực quan trong việc dạy học

Do đó, việc đưa BTVL vào quá trình dạy học Vật lý sẽ góp phần nâng cao hiệu

quả dạy và học Vật lý Về mặt thực tiễn thì nhiều giáo viên còn ngại đổi mới, chưa

muốn từ bỏ cách dạy truyền thống nên HS ít được rèn luyện độc lập suy nghĩ, làm việc

tích cực chính vì thế mà khả năng tự học của các em còn rất hạn chế

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “ CÁC ĐỊNH

LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 1O_CƠ BẢN

I Mức độ nội dung kiến thức mà học sinh cần nắm vững

1 Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

1.1 Động lượng:

a) Khái niệm xung lượng của lực

- Xung lượng của lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của lực làm biến đổi

chuyển động của vật trong một khoảng thời gian nào đó

- Xung lượng của lực trong một khoảng thời gian được đo bằng tích của lực với

khoảng thời gian lực tác dụng:F→.∆t

b) Khái niệm động lượng

- Động lượng là đại lượng đặc trưng cho sự truyền chuyển động giữa các vật

tương tác

- Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc →v là đại

lượng được xác định bởi công thức:

Một hệ được gọi là cô lập khi các vật bên trong hệ chỉ tương tác với nhau mà

không hề tương tác với bất kỳ một vật nào khác ngoài hệ Thực tế không có hệ cô lập

tuyệt đối nhưng có thể tìm thấy một số hệ gần cô lập như:

+ Khi ngoại lực tác dụng lên hệ rất nhỏ so với nội lực bên trong xảy ra trong thời

gian rất ngắn ( trong trường hợp có va chạm mạnh, nổ)

+ Các ngoại lực tác dụng lên hệ bị khử lẫn nhau ( vật chuyển động không ma sát

trên mặt phẳng nằm ngang)

+ Hệ vật – Trái Đất có thể xem là hệ cô lập

- Cô lập theo một hướng nào đó

+ Nếu Fr

ngoại lực khác không nhưng hình chiếu của Fr

ngoại lực lên một hướng nào đó bằng không thì theo phương đó hệ cô lập

b) Định luật bảo toàn động lượng:

Tổng động lượng của một hệ cô lập được bảo toàn

pr + pr + + prn =

2

- Nếu hệ có hai vật thì: pr1+ pr2 = pr1′+ pr2′ ⇒m1vr1+m2vr2 =m1vr1′+m2vr2′

- Nếu hệ hai vật chuyển động trên cùng một đường thẳng thì có thể viết biểu thức của

định luật bảo toàn động lượng dưới dạng đại số:

p1+ p2 = p1′+ p2′ ⇒m1v1+m2v2 =m1v1′+m2v2′

trong đó p1,p2,p1′,p2′,v1,v2,v1′,v2′ là các đại lượng đại số có dấu (+) hay (-) tùy thuộc

vào chiều của vận tốc

1 1

2 1

1

m m

v m

v

v m m

rr

d) Va chạm đàn hồi:

- Là va chạm mà sau va chạm 2 vật bật ra nguyên vẹn cả hình dạng bên ngoài và

trạng thái nội tại bên trong

e) Chuyển động bằng phản lực: là chuyển động của vật tự tạo ra phản lực bằng

cách phóng về một hướng một phần chính của nó, phần còn lại sẽ chuyển động ngược

chiều do tác dụng của phản lực

+ Súng giật lùi khi bắn là chuyển động bằng phản lực không liên tục

+ Tên lửa, pháo thăng thiên khi phóng lên là chuyển động phản lực liên tục nhờ có

nhiên liệu được đốt cháy và phóng ra liên tục

* Một số lưu ý đối với học sinh trong bài này:

- Động lượng là một đại lượng vectơ Vectơ động lượng luôn cùng hướng với

vectơ vận tốc của vật

- Khi không có lực tác dụng lên vật hoặc khi tổng hợp các lực tác dụng lên vật

bằng không thì động lượng của vật giữ nguyên độ lớn, phương và chiều

- Khái niệm xung của lực ∆pr =Fr∆tcũng là một cách phát biểu của định luật II

Niutơn trong khuôn khổ của cơ học cổ điển khi khối lượng của vật không thay đổi Vì

thế chỉ nghiệm đúng chính xác trong trường hợp lực Fr

không đổi Nếu Fr

thay đổi trong quá trình tác dụng thì vẫn có thể áp dụng định luật biến thiên động lượng trong điều

kiện t ∆ không lớn và Fr là trị trung bình của lực tác dụng

- Một hệ cũng có thể được coi là cô lập khi ngoại lực tác dụng lên hệ vuông góc

với phương chuyển động của hệ, không làm ảnh hưởng đến vận tốc của hệ

- Định luật bảo toàn động lượng chỉ áp dụng đúng trong hệ cô lập và áp dụng cho

mọi loại va chạm

- Điều quan trọng trong bài này đó là hệ qui chiếu bởi vì động lượng là một đại

lượng vectơ Phần lớn HS sẽ ít chú ý đến vấn đề này nên sẽ gặp nhiều sai sót khi tính

động lượng Giáo viên cần phải hướng dẫn và làm rõ vấn đề này cho HS hiểu

2.Công và công suất

2.1 Công:

a) Khái niệm về công:

- Khi điểm đặt của lực Fr

chuyển dời được một đoạn s theo hướng của lực thì công

có thể biến đổi, quãng đường đi có thể là đường cong

và không đổi Để tính công của lực Fr

trong chuyển dời này, ta chia đường đi thành

những đoạn nhỏ, tính công của lực Fr

trong từng đoạn nhỏ này ( công này gọi là công nguyên tố) rồi cộng tất cả những công nguyên tố ấy lại đó là công của lực Fr

trong chuyển dời

c) Biện luận:

- Khi α<90 thì cos0 α>0⇒ A>0 Công A được gọi là công phát động (công

dương) Lực có tác dụng làm vật chuyển dời

- Khi α>900thì cosα<0⇒ A<0 Công A được gọi là công cản ( công âm) Lực

có tác dụng cản trở sự chuyển dời của vật

- Khi α=900thì cosα=0⇒ A=0.Lực không sinh công

d) Đơn vị công:

Đơn vị công là jun (ký hiệu là J) Nếu F=1N và s=1m thì:

A=1N.1m=1N.m=1J

2.2 Công suất:

a) Khái niệm công suất:

Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công và được đo bằng công sinh

ra trong một đơn vị thời gian:

P =

t A

Trong đó P là công suất

A là công(J )

t là thời gian (s)

b) Đơn vị công suất:

Đơn vị công suất là jun/ giây, đặt tên là oát, kí hiệu W

1W=

s

J

11

* Một số lưu ý đối với học sinh trong bài này:

- Công phụ thuộc vào hệ qui chiếu

- Lực tác dụng lên vật theo phương vuông góc với đường đi thì lực không sinh

công, không thay đổi độ lớn

- Công không phụ thuộc vào dạng đường đi mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu,

điểm cuối của dịch chuyển và dạng đường đi

- Đặc biệt học sinh rất hay nhầm lẫn giữa công và năng lượng giáo viên cần phải

phân biệt để HS rõ Công xuất hiện khi có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang

dạng khác hay truyền từ vật này sang vật khác Công không phải là năng lượng mà là

một hình thức vĩ mô của sự truyền năng lượng Nên độ lớn của công xác định độ lớn

của phần năng lượng được truyền từ vật này sang vật khác hay chuyển từ dạng này sang

dạng khác trong quá trình đó

- Những lực nào có tác dụng sinh công không phụ thuộc vào dạng đường đi mà chỉ

phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi đó thì được gọi là lực thế

Trường lực có tính chất như vậy được gọi là trường lực thế

3 Động năng

3.1 Khái niệm động năng:

a) Năng lượng:

- Mọi vật xung quanh ta đều mang năng lượng Năng lượng có thể trao đổi khi các

vật tương tác với nhau

b) Động năng:

- Động năng là dạng năng lượng mà vật có được do đang chuyển động

c) Công thức tính động năng:

Động năng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng

lượng (ký hiệu Wđ) mà vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo

Đơn vị đông năng là jun (J)

3.2 Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng:

Độ biến thiên động năng của vật bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật

Wđ2 – Wđ1 = A ⇒ mv − mv2 = A

1

2 22

12

- Động năng là một đại lượng vô hướng, không phụ thuộc hướng của vận tốc và

luôn luôn dương

- Vì vr phụ thuộc hệ qui chiếu nên động năng của một vật cũng phụ thuộc hệ qui

chiếu

- Động năng là một trường hợp đặc biệt của năng lượng hay là một dạng của năng

lượng

- Khi va chạm là đàn hồi thì sau va chạm động năng của hệ bảo toàn ta sẽ sử dụng

được định luật bảo toàn động năng, còn va chạm mềm sau va chạm một phần năng

lượng của hệ chuyển hóa thành nhiệt năng do đó động năng của hệ không bảo toàn mà

chỉ có động lượng của hệ mới bảo toàn và ta sẽ sử dụng định lý động năng

4 Thế năng

4.1 Thế năng trọng trường:

a) Trọng trường:

- Xung quanh trái đất tồn tại một trọng trường Biểu hiện của trọng trường là

sự xuất hiện trọng lực tác dụng lên một vật khối lượng m đặt tại vị trí bất kỳ trong

khoảng không gian có trọng trường

pr =m gr

b) Thế năng trọng trường:

- Định nghĩa: Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác

giữa trái đất và vật ; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường

- Biểu thức thế năng trọng trường:

Khi một vật có khối lượng m đặt ở độ cao z so với mặt đất có thế năng trọng

trường được định nghĩa bằng công thức:

Wt = mgz

c) Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực

- Khi một vật chuyển động trong trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của

*Công của lực đàn hồi:

Khi một vật biến dạng thì nó có thể sinh công Khi đưa lò xo từ trạng thái

biến dạng về trạng thái không biến dạng thì công thực hiện bởi lực đàn hồi được xác

- Thế năng đàn hồi của một vật là dạng năng lượng mà vật có được dưới tác

* Một số lưu ý đối với học sinh:

- Khi tính thế năng của một hệ vật, ta có thể chọn một vị trí nào đó và qui ước rằng

thế năng ở đó bằng không Sau đó, thế năng của hệ ở những vị trí khác được tính so với

mức thế năng bằng không đó Do đó thế năng của một vật có thể có giá trị lớn hay nhỏ,

dương hay âm tùy theo cách chọn mốc thế năng

- Có thể chọn mốc thế năng là những điểm không nằm trên mặt đất Khi đó z là độ

cao của vị trí của vật so với điểm được chọn làm mốc thế năng

- Nhấn mạnh với học sinh về trường lực thế Chú ý với học sinh rằng chỉ trong

trường hợp các lực tương tác là lực thế thì mới tạo ra thế năng của vật

b) Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường

- Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ

năng của vật là một đại lượng bảo toàn: W= Wđ + Wt = hằng số

Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại

5.2.Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:

Khi vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn

hồi thì trong quá trình chuyển động của vật cơ năng được tính bằng tổng động năng và

thế năng đàn hồi của vật là một đại lượng bảo toàn

W= 2 ( )2

2

1

l k

- Đối với hệ cô lập hay chỉ chịu tác dụng của lực thế thì cơ năng của hệ mới là một

đại lượng bảo toàn Còn đối với hệ không cô lập hay chịu tác dụng của lực không thế

khi vật thì cơ năng không bảo toàn và độ biến thiên cơ năng của vật bằng công của

ngoại lực tác dụng lên vật: A= W2- W1

II Một số bài tập trong chương “Các định luật bảo toàn”

Bài 1: Quả bóng A có khối lượng m = 1 kg đang chuyển động với vận tốc vA = 15 m/s

a) Hãy tính động lượng của quả bóng?

b) Một quả bóng B có khối lượng 2 kg chuyển động với vận tốc vB = 10 m/s Hãy

xác định độ lớn động lượng của hệ 2 bóng A- B khi:

• vr ↑↑ A vrB

• vrA ↑↓vrB

• vr ⊥ A vrB

c) Bóng A bay đến đập vào tường với góc tới α=0o Hướng vận tốc của bóng

trước và sau va chạm tuân theo qui luật phản xạ gương Hãy tính lực trung bình

tác dụng lên bóng nếu thời gian va chạm là 0,01s

1 Các mục tiêu học sinh cần đạt được:

- Kiến thức: vận dụng được công thức về động lượng, độ biến thiên động lượng

của vật và hệ vật, công thức về mối liên hệ giữa lực tác dụng và độ biến thiên

động lượng

- Kỹ năng: phân tích, vận dụng các kiến thức đã học trong bài động lượng để giải

quyết các vấn đề đặt ra trong bài toán

3 Phân tích bài toán:

Bài toán yêu cầu tính động lượng của một vật; hệ vật khi các vật chuyển động trên

cùng một đường thẳng và khi các vật không chuyển động trên cùng một đường thẳng

Tính lực trung bình tác dụng lên vật

Khi các vật chuyển động trên cùng một đường thẳng ta chọn vật mốc làm chiều

dương, viết công thức tính động lượng dưới dạng đại số Động lượng của vật chuyển

động theo chiều dương có giá trị dương, ngược lại có giá trị âm Khi các vật không

chuyển động trên cùng một đường thẳng ta cũng chọn chiều dương, vẽ các vectơ động

lượng của hệ Dùng phép cộng vectơ để tính động lượng của hệ

r

p↑↓ , độ lớn độ biến thiên động lượng: ∆p= p'+p=2mvA= 2.1.15 = 30 kg.m/s

01,

Bài 2: Hai quả cầu có khối lượng m1 và m2 chuyển động không ma sát trên mặt

phẳng nằm ngang Quả cầu I chuyển động với vận tốc v đến va chạm vào quả cầu II

a) Sau va chạm hai quả cầu dính vào nhau và chuyển động cùng vận tốc v

b) Sau va chạm quả cầu I , quả cầu II bật trở lại và vận tốc của quả cầu I giảm đi

một nửa

c) Sau va chạm quả cầu I bị bắn ra với vận tốc v’ = 10 m/s theo hướng làm với

hướng chuyển động ban đầu một góc 500

1 Các mục tiêu học sinh cần đạt được:

- Kiến thức: vận dụng được kiến thức về bảo toàn động lượng, các trường hợp có thể

áp dụng định luật bảo toàn động lượng

- Kỹ năng: phân tích, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề đặt ra

trong bài toán

3 Phân tích bài toán:

Vì các quả cầu chuyển động không ma sát nên hệ là hệ cô lập và ta có thể áp dụng

định luật bảo toàn động lượng để tính vận tốc của các quả cầu trong hệ

Đối với câu a sau va chạm hai quả cầu mắc vào nhau và chuyển động cùng vận

tốc Va chạm mềm và hai vật chuyển động trên cùng đường thẳng nên ta chọn vật mốc

làm chiều dương và áp dụng định luật bảo toàn động lượng dưới dạng đại số, quả cầu

nào chuyển động cùng chiều dương có giá trị dương, ngược lại có giá trị âm

Câu b va cham đàn hồi và hai vật chuyển động trên đường thẳng nên ta cũng áp

dụng tương tự như câu a để tính vận tốc

Đối với câu c hai quả cầu không chuyển động trên cùng một đường thẳng ta tính

động lượng của hệ trước và sau va chạm Vẽ các vectơ động lượng Áp dụng định luật

bảo toàn động lượng dưới dạng vectơ và dựa vào hình vẽ để tính '

a) Giả sử sau va chạm 2 vật chuyển động cùng chiều với quả cầu I

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của quả cầu I

Va chạm mềm áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:

p1 - p2 = p ( p2 = 0 vì vật II đứng yên)

21 2 1

1 '

m m

Vì hai vật chuyển động trên cùng một đường thẳng nên ta viết định luật bảo toàn động

lượng dưới dạng đại số:

p1 + p2 = p’1 + p’22

' 22 2

' 1 1 2

2 1

' 1 1

2366,7

m

m

v y =

⇒Vận tốc của vật II sau va chạm:

( )

)/(02,10086

,12

66,743,6

1 2

1 2 ' 23 2

v

m

m

v m

m v

pr

' 2

pr

Bài 3: Một tên lửa có khối lượng 550 kg đang bay thẳng đứng lên trên với vận tốc 100

m/s thì phụt ra phía sau so với đầu tên lửa một lượng khí có khối lượng 50 kg với vận

tốc 800 m/s trong thời gian rất ngắn

a) Tính vận tốc của tên lửa ngay sau khi phụt khí

b) Sau khi bay tới quĩ đạo qui định với vận tốc v2= 7000 m/s thì tầng dưới của tên

lửa tách ra hai phần: một phần là một vệ tinh nhân tạo có khối lượng 50 kg và

phần còn lại có khối lượng M Biết lúc tách ra khỏi tầng cuối cùng của tên lửa

thì vận tốc tương đối của vệ tinh so với phần tên lửa còn lại là v0 = 8 m/s Hãy

tìm vận tốc của vệ tinh và của phần còn lại của tên lửa trên quĩ đạo của nó

1 Các mục tiêu kiến thức HS cần đạt được:

- Kiến thức: vận dụng được định luật bảo toàn động lượng

- Kỹ năng: phân tích và vận dụng kiến thức đã học trong việc giải BTVL

3 Phân tích bài toán:

Vì thời gian phụt khí rất ngắn nên trọng lực và sức cản không khí coi như chưa

ảnh hưởng đến vận tốc của tên lửa ngay sau khi phụt khí Tên lửa và khí phụt ra lúc này

có thể coi là hệ cô lập Ta có thể sử dụng định luật bảo toàn động lượng

Đối với câu b có thể coi vệ tinh nhân tạo và phần còn lại là hai vật tác dụng tương

hỗ Trước lúc tách chúng chuyển động cùng vận tốc Động lượng của chúng là động

lượng phần cuối cùng của tên lửa Khi tách ra hai phần chuyển động với hai vận tốc

khác nhau Động lượng của từng phần có thay đổi so với trước nhưng vì hai vật tác

dụng tương hỗ nên động lượng của hệ là bảo toàn Chú ý hiệu hai vận tốc v0 = 8 m/s

4 Giải:

Chọn chiều dương là chiều thẳng đứng từ dưới lên

a) Gọi v’, m’= m – m1 là vận tốc và khối lượng của tên lửa ngay sau khi phụt khí

Vì tên lửa và khí chuyển động trên cùng một đường thẳng Áp dụng định luật bảo

toàn động lượng:

m.v = (m- m1) v’ – m1.v1

50550

800.50100.550

'

1

1 1

v m v m

b) Gọi v’’ là vận tốc phần còn lại của tên lửa trên quĩ đạo

v3 là vận tốc của vệ tinh nhân tạo sau khi tách khỏi tên lửa

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

m’.v2= m3.v3 + ( m’ – m2).v’’ (2)

Ta có v0 = v3 – v’’ = 8 m/s nên v3 = v’’ + v0 thay vào (2) ta được:

m’v2 = m3.(v’’+ v0) + (m’ – m2).v’’

''.450)8''(507000

500 = v + + v

2,6999500

4007000.500

Vậy v3= 6999,2 + 8 = 7007,2 m/s

5 Kiểm tra và biện luận:

- Kiểm tra lại thứ nguyên của vận tốc trong biểu thức (1)

- Vậy ngay sau khi phụt khí, vận tốc của tên lửa là 190 m/s Vì vận tốc này dương

nên tên lửa tăng tốc

- Khi tầng cuối cùng của tên lửa đã tách vệ tinh ra và cho nó thêm một vận tốc 8

m/s thì phần còn lại của tên lửa giảm đi một lượng vận tốc 0,8 m/s

Bài 4: Một hòm bằng gỗ hình vuông có khối lượng 30 kg được kéo dịch chuyển trên

sàn nằm ngang từ A đến B Các lực tác dụng lên khối gỗ được biểu diễn như hình vẽ 1:

a) Hãy cho biết lực nào không sinh công? Công của lực nào là công cản? Công

phát động?

b) Một người dùng tay đẩy vật theo phương làm với đường nằm ngang một góc

030

=

α , vật đi được 5m, hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là k= 0,2 Hãy tính

lực và công tối thiểu của lực mà người tác dụng lên vật?

1 Các mục tiêu HS cần đạt được:

- Kiến thức: vận dụng được công thức về tính công của một vật

- Kỹ năng: phân tích, làm việc theo nhóm, làm việc tập thể

Câu a yêu cầu xác định công cản, công phát động và lực không sinh công Ta phải

dựa vào hướng của lực và hướng của chuyển dời

b) Tính công và lực tối thiểu Vì giữa hòm gỗ và mặt sàn có lực ma sát do đó

muốn đẩy được hòm chuyển dời được thì lực phải có độ lớn tối thiểu bằng lực ma sát

Tính công dựa vào công thức A= F.s.cosα Công tối thiểu ở đây là công đủ để làm cho

k

g m k

8,9.30.2,

Công tối thiểu: Att=Ftt.s.cos300 = 76,36.5.0,87= 332,17 J

5 Kiểm tra và biện luận:

Kiểm tra lại thứ nguyên của công thức (2)

Lực đẩy tối thiểu của người là F = 76,36 N và công tối thiểu người cần thực hiện

là 332,17 J

Bài 5: Vật có khối lượng m = 1kg Nếu buộc vật vào đầu một sợi dây, cầm đầu kia

quay cho vật chuyển động tròn Lực căng của dây có thực hiện công không? Vì sao?

Fr

a) Một người nâng vật từ mặt đất lên độ cao 2,5m trong 5s Trong khi đó thang

máy đưa một vật khác nặng 250 N từ mặt đất lên độ cao 10m mất 0,4s Hãy so

sánh công, công suất của người và máy đã thực hiện

b) Vật chuyển động đều trên đường nằm ngang có hệ số ma sát là µ = 0,4 lấy g =

9,8 m/s2 Công suất của vật khi chuyển động đều với vận tốc 36 km/h sẽ là bao

nhiêu?

c) Giả sử vật đang chuyển động đều với vận tốc 36km/h thì đột nhiên tăng tốc đạt

đến vận tốc 72 km/h, quãng đường vật đi được là s = 100m Hãy tính công suất

trung bình của vật?

1 Các mục tiêu HS cần đạt được:

- Kiến thức: vận dụng được kiến thức tính công, công suất

- Kỹ năng: phân tích, làm việc tích cực, làm việc tập thể và có kế hoạch

3 Phân tích bài toán:

Đề bài yêu cầu xác định lực căng dây có thực hiện công không ta dựa vào công

thức tính công A = F.s.cosα xác định từng đại lượng Vì vật quay tròn α là góc giữa

lực Fr

và quãng đường chuyển dời s nên α= 900 ⇒cosα =0 Vậy A= 0 nên lực căng

dây không thực hiện công

Câu a ta dựa vào công thức A= F.s.cosαvà công thức tính công suất P =

t

A

để so sánh Câu b vì đề bài không cho các dữ kiện A và t do đó ta dùng công thức P = F.v để

tính Câu c để tính công suất trung bình ta tính vận tốc trung bình và lực trung bình tác

dụng lên vật Vì vật chuyển động có gia tốc nên theo định luật II Niutơn lực trung bình

Ftb= m.a + Fms

4 Giải:

Khi buộc vật vào đầu một sợi dây, tay cầm đầu kia quay cho vật chuyển động tròn

thì lực căng dây không thực hiện công vì trong trường hợp này phương của lực căng dây

luôn vuông góc với phương của vectơ vận tốc nên cosα =0, dựa vào công thức tính

công A = F.s.cosα ⇒ A=0

a) Công của người: A1 =F1.s1.cosα =P1.z1 =100.2,5=25J

Công của máy : A2 =F2.s2.cosβ =P2.z2 =250.10=2500J

251

1 = =