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

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

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Hồng Đức, 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 Mai Ngọc Anh, 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

Trang

PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 3

3 KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 3

4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3

5 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC 3

6 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 4

7 ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 4

8 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4

PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 6

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN 6

1.1 Cơ sở tâm lý của hoạt động dạy học 6

1.1.1 Khái niệm về hoạt động dạy và học của giáo viên và của học sinh 6

1.1.2 Khái niệm tính tích cực 7

1.1.3 Khái niệm tính chủ động 10

1.1.4 Mối quan hệ giữa tích cực và chủ động 10

1.2 Bài tập vật lý và các tác dụng của bài tập trong dạy học vật lý ở trường THPT 11

1.2.1.Khái niệm bài tập vật lý 11

1.2.2 Phân loại bài tập vật lý 11

1.2.3 Tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học 14

1.2.4 Các tiêu chí lựa chọn bài tập vật lý trong dạy học vật lý 15

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 1O- CƠ BẢN 20

2.1 Mức độ nội dung kiến thức mà học sinh cần nắm vững 20

2.1.1 Động lượng và định luật bảo toàn động lượng 20

2.1.2 Công và công suất 22

2.1.3 Động năng 24

2.1.5.Cơ năng 26

2.2 Một số bài tập trong chương “Các định luật bảo toàn” và phương pháp giải 27

Dạng 1: Bài toán về chuyển động cùng một trục 27

2.2.1 Phương pháp 27

2.2.2 Bài tập ví dụ 28

Dạng 2: Bài toán các vật không chuyển động trên cùng một trục 40

1 Phương pháp 40

2 Bài tập ví dụ 41

2.3 Soạn thảo tiến trình dạy học Vật lý trong chương “Các định luật bảo toàn” 49 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 59

3.1 Cơ sở thực tiễn 59

Do đó, việc đưa bài tập vật lý 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 học sinh 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 ch 59

3.2 Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng của thực nghiệm sư phạm 60

3.2.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 60

3.2.2 Nhiệm vụ 60

3.2.3 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 60

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 60

3.3.1.Chọn mẫu 60

3.3.2.Phương pháp tiến hành 61

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 61

3.5.Kết quả thực nghiệm sư phạm 62

3.5.1 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 62

3.5.2.Phân tích số liệu thực nghiệm sư phạm 62

PHẦN 3: KẾT LUẬN 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

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 2017 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…” 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" 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", 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 khái quát, thói quen làm việc tự lực…"

Về việc sử dụng bài tập vật lý 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 Trung Học Phổ Thông"

+ Tổ chức dạy học vật lý ở trường Trung Học Phổ Thông

+ Phương pháp và kỹ thuật thực nghiệm vật lý ở trường phổ thông

+ Giáo viên vật lý và học sinh lớp 10 Trung Học Phổ Thông

+ 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 Trung Học Phổ Thông ban cơ bản

+ Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng bài tập trong dạy học vật lý nhằm phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh

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 bài tập vật lý, đề xuất những biện pháp nhằm góp phần phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh trong việc sử dụng bài tập vật lý

+ 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 tính hiệu quả của chúng

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

Phương pháp nghiên cứu sách giáo khoa 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 bài tập vật lý theo tinh thần đổi mới phương pháp dạy học

+ Nghiên cứu những chính sách, văn kiện của Đảng, Nhà nước, Bộ giáo dục về việc nâng cao chất lượng giáo dục

Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng để đánh giá tính hiệu quả của việc sử dụng bài tập vật lý trong quá trình dạy học

Phương pháp điều tra giáo dục

Điều tra thực trạng của việc sử dụng bài tập vật lý: những thuận lợi, khó khăn của việc sử dụng bài tập trong dạy học vật lý ở trường Trung Học Phổ Thông

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

PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1 Cơ sở tâm lý của hoạt động dạy học

1.1.1 Khái niệm về hoạt động dạy và học của giáo viên và của học sinh

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

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”

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

Hoạt động dạy học:

Hoạt động dạy học là một hệ toàn vẹn gồm hoạt đông dạy và hoạt động học, luôn luôn tương tác với nhau, thâm nhập vào nhau, sinh thành ra nhau Sự tương tác giữa dạy và học mang tính chất cộng tác, trong đó dạy giữ vai trò chủ đạo

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

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

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

1.1.2 Khái niệm tính tích cực

* 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

Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh 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

Học sinh 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, học sinh rất tự chủ

khi trình bày vấn đề, lớp học tranh luận thật tích cực và hào hứng”

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

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

- Biểu hiện của tính tích cực:

Để giúp giáo viên phát hiện được học sinh có tích cực để phát huy tính tích cực của người học cần dựa vào một số dấu hiệu sau đây:

+ Học sinh hiểu bài, ghi nhớ tốt những điều đã học

+ Học sinh hứng thú, có ý chí quyết tâm vượt khó khăn trong học tập

+ Học sinh chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã 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: Học sinh bắt chước hành động, thao tác của giáo viên, của bạn

bè Trong hành động bắt chước cũng phải có sự cố gắng của thần kinh và cơ bắp + Tìm tòi: Học sinh 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: Học sinh 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 học sinh là có giới hạn nhưng đó là mầm móng để phát triển trí sáng tạo về sau này

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 học sinh là một trong những nhiệm vụ của thầy giáo Trong quá trình dạy học muốn tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh, giáo viên có nhiệm vụ tổ chức, điều khiển sao cho học sinh 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 t hì việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 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 học sinh

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

+ Phát huy tính tích cực của học sinh 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 học sinh, làm cho học sinh 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 học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức thông qua hoạt động thực nghiệm, thông qua việc giải quyết các vấn đề thực tế

1.1.3 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"

Người học phải quán triệt tinh thần phải tự mình tìm tòi và nắm vững kiến thức Giáo viên chỉ là người tổ chức, định hướng cho những hoạt động của mình

1.1.4 Mối quan hệ giữa tích cực và chủ động

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" 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 Trung Học Phổ Thông 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 học sinh nhỏ

Trong dạy học cần tạo điều kiện cho học sinh tận dụng được những tiền đề trên để ngày càng phát huy cao độ vai trò chủ thể nhận thức của học sinh trong

sự thống nhất với vai trò chủ đạo của giáo viên

Giáo viên 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…

1.2 Bài tập vật lý và các tác dụng của bài tập trong dạy học vật lý ở trường THPT

1.2.1.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

1.2.2 Phân loại bài tập vật lý

Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý: Phân loại theo mục đích, nội dung, theo cách giải…

Nếu dựa theo đặc điểm của bài tập có thể phân loại bài tập vật lý thành các loại sau: Bài tập định tính; bài tập định lượng; bài tập đồ thị; bài tập thí nghiệm

+ 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 chung để giải bài tập vật lý:

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

Bài toán thuộc dạng nào

Cần phải sử dụng kiến thức nào đã học

+ 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

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:

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

+ Phân tích nội dung của bài tập

+ Đại lượng nào bài toán đã cho

+ Đại lượng nào cần phải tìm

+ 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”

Vai trò của loại bài tập này:

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

+ Giúp học sinh biết tự mình lựa chọn những định luật, công thức trong số nhiều định luật, nhiều công thức đã học

Phương pháp giải:

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

+ 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 + 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

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

Hình dung được diễn biến của hiện tượng, mối liên hệ giữa các đại lượng

đã cho ở đề bài

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

Vai trò của loại bài tập này:

+ Giáo dục học sinh về cả 3 mặt: giáo dục, giáo dưỡng, giáo dục kỹ thuật tổng hợp

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

1.2.3 Tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học

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…

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…

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…

1.2.4 Các tiêu chí lựa chọn bài tập vật lý trong dạy học vật lý

Chương "Các định luật bảo toàn" được học trong đầu học kỳ II lớp 10 Trung Học Phổ Thông "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 học sinh hiểu biết cơ bản về những khái niệm, định luật, ứng dụng liên quan tới các hiện tượng mà các học sinh 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

Chương "Các định luật bảo toàn" có tác dụng về nhiều mặt ngoài việc

giúp cho học sinh nắm vững những khái niệm, định luật và các ứng dụng thực tế… Phần này còn có nhiều các hiện tượng mà học sinh thường gặp trong thực

tế, việc giải bài tập về các hiện tượng thực tế này sẽ giúp cho học sinh 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 học sinh

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

a)Bài tập trong dạy học vật lý nhằm phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh Vai trò của bài tập vật lý trong việc phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh

Bài tập vật lý 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 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, học sinh 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

Bài tập vật lý là điểm khởi đầu để dẫn tới kiến thức mới 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 học sinh lĩnh hội kiến thức mới một cách sâu sắc

Giải bài tập vật lý 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

Khi giải một bài tập vật lý 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

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 bài tập vật lý 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 bài tập vật lý 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 bài tập vật lý có tác dụng kiểm tra mức độ nắm kiến thức của học sinh Thông qua đó giúp cho giáo viên đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh 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

b)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 giáo viên xác định phương pháp hướng dẫn học sinh 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:

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

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?

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

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

c) Những yêu cầu chung đối với dạy học bài tập vật lý

Giáo viên phải hoạch định được toàn bộ kế hoạch công việc về bài toán, đối với từng đề bài, từng tiết học

Trong việc giải bài tập vật lý giáo viên phải dạy cho học sinh biết vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề đặt ra, rèn luyện cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo từ

đó giải thích được những hiện tượng mà bài toán đặt ra Phải coi trọng việc rèn luyện tư duy và phải đảm bảo tính tích cực, tính tự lực, chủ động của học sinh

d)Những hoạt động của giáo viên và học sinh khi giải bài tập vật lý

* Hoạt động của giáo viên

Tổ chức cho học sinh 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 học sinh đưa ra

Dự kiến những khó khăn mà học sinh có thể gặp, những tình huống trong khi giải bài tập

Chuẩn bị các phương tiện vật chất cho tiết dạy

Hướng dẫn học sinh thực hiện các nhiệm vụ đặt ra và giải quyết được các bài toán cụ thể

* Hoạt động của học sinh khi giải bài tập vật lý 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, bài tập vật lý 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 bài tập vật lý Nếu khai thác và sử dụng bài tập vật lý tốt sẽ

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH

LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 1O- CƠ BẢN

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

2.1.1 Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

a)Động lượng:

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

=

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 lượng được xác định bởi công thức:

= m ;

b) Định luật bảo toàn động lượng:

Hệ cô lập:

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

+ Nếú ngoại lực khác không nhưng hình chiếu của

nào đó bằng không thì theo phương đó hệ cô lập

Định luật bảo toàn động lượng:

Tổng động lượng của một hệ cô lập được bảo toàn

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

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

bằng cách phóng về một hướng một phần 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 cũng là một cách phát biểu khác 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 không đổi Nếu

thay đổi trongquá trình tác dụng thì vẫn có thể áp dụng định luật biến thiên động

lượng trong điều kiện t không lớn và F 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 học sinh 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 học sinh hiểu

2.1.2 Công và công suất

a) Công:

Khái niệm về công:

Khi điểm đặt của lực chuyển dời được một đoạn s theo hướng của lực thì

công do lực sinh ra là: A=F.s

Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát:

Khi lực không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc thì công thực hiện bởi

lực đó được tính theo công thức: A=Fscos

Khi vật di chuyển, lực có thể biến đổi, quãng đường đi có thể là đường cong và không đổi Để tính công của lực F trong chuyển dời này, ta chia đường

đi thành những đoạn nhỏ, tính công của lực F 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 trong chuyển dời

Công là một đại lượng vô hướng phụ thuộc góc như sau:

- Khi < 900 thì cos >0 , A > 0 Công A được gọi là công phát động

(công dương) Lực có tác dụng làm vật chuyển dời

- Khi > 900 thì cos <0 , A < 0

Công A được gọi là công cản (công âm) Lực có tác dụng cản trở sự chuyển dời của vật

- Khi = 900 thì cos =0 , A = 0 Lực không sinh công

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

b) Công suất:

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:

Đơn vị công suất:

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

1W= 1J/1s

* 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

Nếu lực tác dụng vào vật là lực thế thì công của nó không phụ thuộc vào dạng đường đi mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu, điểm cuối của đường đi

Đặc biệt học sinh rất hay nhầm lẫn giữa công và năng lượng giáo viên cần phải phân biệt để học sinh 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 thước đo của quá trình truyền năng lượng

từ vật này sang vật khác hoặc từ hệ này sang hệ khác Nên độ lớn của công xác định độ lớn của phần năng lượng được truyền từ vật này sang vật khác hay

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

b) 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

+ A >0: động năng tăng

+ A <0: động năng giảm

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

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

Vì vận tốc phụ thuộc hệ qui chiếu nên động năng của một vật cũng phụ

thuộc hệ qui chiếu

Động năng là một dạng của năng lượng

Khi va chạm là đàn hồi thì sau va chạm năng lượng của hệ bảo toàn ta

sẽ sử dụng được định luật bảo toàn năng lượng cho hệ, 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

2.1.4 Thế năng

Thế năng trọng trường

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 p = mg

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 trọng lực bằng độ giảm thế năng từ M đến N

A = (M) - (N)

Thế năng đàn hồi của một vật là dạng năng lượng mà vật có được do tương

tác giữa các phần của vật khi vật bị biến dạng

* 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

Độ cao của vật giảm: A >0

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:

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

b) 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

Một số lưu ý đối với học sinh:

- 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 = -

2.2 Một số bài tập trong chương “Các định luật bảo toàn” và phương pháp giải

Dạng 1: Bài toán về chuyển động cùng một trục

-Trường hợp này, các vecto động lượng thành phần (hay các vecto vận tốc

thành phần) cùng phương thì biểu thức các định luật bảo toàn động lượng được viết lại:

Trong trường hợp này ta cần quy định chiều dương của chuyển động

+ Nếu vật chuyển động theo chiều dương đã chọn thì v>0;

+ Nếu vật chuyển động ngược chiều dương đã chọn thì v<0;

- Trường hợp các vecto động lượng thành phần (hay các vecto vận tốc

thành phần ) không cùng phương , thì ta cần sử dụng hệ thức vecto : = và

biểu diễn trên hình vẽ Dựa vào các tính chất hình học để tìm yêu cầu bài toán

- Điều kiện để sử dụng định luật bảo toàn động lượng:

+ Ngoại lực rất nhỏ so với nội lực

+ Thời gian tương tác ngắn

+ Nếu ngoại lực nhưng hình chiếu của ngoại lực trên một phương nào

đó bằng không thì động lượng bảo toàn trên phương đó

- Trong thực tế không nhất thiết phải chọn trục tọa độ Ta có thể ngầm chọn chiều (+) là chiều chuyển động nào đó của vật trong hệ

2.2.2 Bài tập ví dụ

Bài 1: (6/148 SGKVL10 NC)

Bắn một hòn bi thép với vận tốc v vào một hòn bi ve đang nằm yên Sau

va chạm hai hòn bi cùng chuyển động về phía trước, bi ve có vận tốc gấp ba lần vận tốc của bi thép Tìm vận tốc mỗi hòn bi sau va chạm Biết khối lượng bi thép gấp ba lần khôi lượng của bi ve

-Xét hệ gồm hai viên bi Theo phương ngang:

Các lực tác dụng lên hệ gồm trọng lực và phản lực cân bằng nhau nên hệ trên là một hệ kín.( Biểu diễn các lực tác dụng lên các vật)

- Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi thứ nhất trước va chạm

- Động lượng của hệ trước va chạm:

- Động lượng của hệ sau va chạm:

-Chiếu pt (*) lên chiều dương ta có : = +

- Chiếu pt (*) lên chiều dương ta có : = + (1)

- Va chạm là đàn hồi nên năng lượng được bảo toàn:

Từ (1) và (2), ta có:

<=>

Thay số kết hợp với (1) ta có:

Giải hệ pt ta có :

*Nhận xét:

Bài 3: ( Bài 23.8-BTVL10 CB)

Một xe chở cát có khối lượng 38kg đang chạy trên đường nằm ngang

không ma sát với vận tốc 1m/s Một vật nhỏ khối lượng 2kg bay ngang với vận tốc 7m/s (đối với mặt đất) đến chui vào cát nằm yên trong đó

1.Xác định vận tốc mới của xe trong hai trường hợp

a Vật bay tới ngược chiều xe chạy

b.Vật bay tới cùng chiều chiều xe chạy

2.Tính nhiệt lượng xảy ra trong mỗi trường hợp

Tóm tắt:

Cho:

Tính:

Giải:

1.Vận tốc mới của xe:

- Chọn chiều dương là chiều chuyển của xe cát trước va chạm

- Hệ xe và vật ngay trước và sau va chạm là hệ kín Vì các ngoại lực

triệt tiêu theo phương ngang Ox

-Trên trục nằm ngang Ox:

2 Nhiệt tỏa ra trong mỗi trường hợp:

Va chạm mềm động năng không bảo toàn Nhiệt tỏa ra bằng độ giảm động năng của hệ:

b) Ngược chiều

Tóm tắt:

Cho:

Tính:

Giải:

- Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe,

- Hệ xe và vật ngay trước và sau va chạm là hệ kín Vì các ngoại lực

triệt tiêu theo phương ngang Ox

Hệ tiếp tuc chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 0,75m/s

b) Ban đầu người và xe chuyển động cùng chiều ;