Phân loại và phương pháp giải bài toán chuyển động lớp 8

Phân loại và phương pháp giải bài toán chuyển động lớp 8 giúp các em học sinh dễ dàng nắm bắt các phương pháp giải các bài toán cơ bản của chuyển động trong chương trình vật lí 8 Thông qua các ví dụ thực tế hình thành cho các em khái niệm về chuyển động cơ học , chuyển động đều, chuyển động không đều…cụ thể: a, Sự thay đổi vị trí của một vật so với các vật khác theo thời gian gọi là chuyển động cơ học. + Một vật có thể coi là đứng yên so với vật này nhưng lại là chuyển động so với vật khác. b, Chuyển động đều là chuyển động mà vận tốc của vật có độ lớn không đổi theo thời gian (trong đó vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bất kỳ) + Chuyển động không đều là chuyển động mà vận tốc của vật có độ lớn thay đổi theo thời gian. c, Vận tốc của chuyển động đều cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động và được đo bằng quãng đường đi được trong 1 đơn vị thời gian: Trong đó :v= st s: Quãng đường đi được.(m,km) t: Thời gian. (s, h) v: Vận tốc: ms ; kmh 1ms=100cms=3,6kmh Véc tơ vận tốc □(→┬v ) có: Gốc đặt tại 1 điểm trên vật Hướng: trùng với hướng chuyển động Độ dài tỷ lệ với độ lớn của vận tốc theo 1 tỉ xích tuỳ ý cho trước Tôi đưa ra một số dạng bài tập, từ cơ bản tới nâng cao, phù hợp với nhiều cấp độ nhận thức của học sinh khối 8 trường THCS Đam Pao, giúp các em học yếu có thể nắm được những dạng bài tập dễ và đơn giản nhất, các em học sinh khá hơn có thể tiếp cận các bài tập nâng cao, thúc đẩy sự tư duy, tìm tòi và ham học hỏi của các em. Trong mỗi loại bài đều có việc phân tích lý thuyết, tìm ra phương pháp và vận dụng giải 1 số bài tập cơ bản. Việc chia các dạng bài tập này được dựa trên năng lực của các em học sinh khối 8 trường THCS Đam Pao.

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Giải pháp hữu ích:

PHÂN DẠNG CÁC BÀI TẬP CƠ BẢN PHẦN CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC LỚP 8

1 Họ và tên: Đoàn Mị Tiên

2 Chức vụ: Giáo viên Vật Lý – Công Nghệ

3 Đơn vị: Trường THCS Đam Pao

4 Lý do chọn đề tài:

4.1 Lý do khách quan:

Căn cứ vào nhiệm vụ chương trình vật lý THCS là : Cung cấp cho học sinhmột hệ thống kiến thức cơ bản, ở trình độ phổ thông trung học cơ sở, bước đầuhình thành ở học sinh những kỹ năng cơ bản phổ thông và thói làm quen làm việckhoa học, góp phần hình thành ở họ các năng lực nhận thức và các phẩm chất,nhân cách mà mục tiêu giáo dục THCS đề ra

Vật lý là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng sự phát triển của khoahọc vật lý gắn bó chặt chẽ tác động qua lại trực tiếp với sự tiến bộ của khoa học và

kỹ thuật Vì vậy hiểu vật lý có giá trị to lớn trong đời sống và sản xuất, đặc biệttrong cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước

4.2 Lý do chủ quan:

Trong số tất cả các bộ môn KHTN: Toán, Lý, Hoá, Sinh… thì Vật lý là 1trong những môn khoa học khó nhất với các em : Vật lý là một môn khoa học thựcnghiệm đã được toán học hoá ở mức độ cao, đòi hỏi các em phải có những kiếnthức, kỹ năng toán học nhất đinh trong viêc giải các bài tập vật lý

Việc học tập môn vật lý nhằm mang lại cho học sinh những kiến thức về các

sự vật, hiện tượng và các quá trình quan trọng nhất trong đời sống và sản xuất …

kỹ năng quan sát các hiện tượng và quá trình vật lý để thu thập các thông tin và các

dữ liệu cần thiết… mang lại hứng thú trong học tập cũng như áp dụng các kiếnthức và kỹ năng vào các hoạt động trong đời sống gia đình và cộng đồng.

Vì vậy để giúp quá trình lĩnh hội và vận dụng giải các bài tập về “chuyểnđộng học” được tốt hơn, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học phục vụ công tácgiảng dạy đã thôi thúc tôi quyết định lựa chọn vấn đề này để nghiên cứu và ápdụng

5 Nội dung :

Qua nghiên cứu trong một vài năm trở lại đây việc học sinh tiếp thu vận dụngcác kiến thức phần chuyển động cơ học còn nhiều hạn chế, kết quả chưa cao Sựnhận thức và ứng dụng thực tế cũng như vận dụng vào việc giải các bài tập Vật lý (Đặc biệt là phần cơ học ) còn nhiều yếu kém

5.1 Một số thuận lợi, khó khăn và sự cần thiết của đề tài

a, Những thuận lợi:

Việc thực hiện nhiệm vụ luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của đồngnghiệp BGH và các cấp lãnh đạo Vì vậy đề tài của tôi nhận được sự chỉ đạo kịpthời

Các học sinh khối 8 tôi đã được giảng dạy các em năm lớp 7 nên phần nàonắm được các thực lực cũng như thói quen học tập của các em Các em cũng đãquen cách làm việc phối hợp với tôi nên việc áp dụng đề tài cũng dễ dàng hơn

b, Những khó khăn:

Là 1 giáo viên trẻ, bước vào công tác giảng dạy Vật lý 8 năm thứ ba Bảnthân tôi gặp không ít khó khăn: những khó khăn trong việc lựa chọn tài liệu giảngdạy phần chuyển động cơ học và kinh nghiệm truyền thụ kiến thức cho học sinhcòn thiếu thốn.

Bên cạnh đó, 1 số học sinh do ý thức tự học chưa tốt nên chưa nắm vữngnhững kiến thức cơ bản về chuyển động cơ học, đôi khi còn trây lười

c, Tính cần thiết của đề tài

Trong chương trình cơ học lớp 8 hiện nay, phần Chuyển động cơ học (liênquan đến vận tốc) chỉ có 3 bài học tương ứng với 3 tiết học, không có tiết dành chobài tập Mà các bài toán về chuyển động cơ học tương đối nhiều, các em ít tiếp xúc

sẽ không nắm được cách để giải quyết các bài toán này Để nâng cao năng lực giảicác bài tập liên quan tới “Chuyển động cơ học” của các vật tôi mạnh dạn đưa racác giải pháp này, với mong muốn các em dễ dàng nhận biết và giải quyết các bàitập về toán chuyển động, áp dụng không chỉ trong bài học mà còn có thể áp dụngvào giải quyết một số tình huống trong cuộc sống

5.2 Phạm vi áp dụng

Đề tài này được xây dựng dựa trên năng lực của các học sinh khối 8 trườngTHCS Đam Pao và được áp dụng giảng dạy cho các học sinh khối 8 trường THCSĐam Pao năm học 2015 -2016

5.3: Thời gian áp dụng

Đề tài này được áp dụng xen kẽ trong các tiết học, các tiết ôn tập (tiết 10 –tuần 10 và tiết 17 – tuần 17) của khối 8, năm học 2015 -2016

5.4 Giải pháp thực hiện

5.4.1: Tính mới của đề tài

Khác với các năm học trước, hầu hết phần bài tập của chuyển động cơ họccác em được tiếp cận chủ yếu trong sách bài tập nhưng không có hệ thống vàphương pháp giải nên các em khó nắm bắt được cách hiểu và cách giải các bài tập

đó Với đề tài này, với mỗi dạng bài tập tôi lựa chọn các bài tập trong sách bài tậpVật lý 8 chia thành các dạng cụ thể, mỗi dạng sẽ có phương pháp giải chung, giúp

các em dễ dàng hơn trong việc làm bài tập và hiểu hơn về bài học và một số sựviệc trong đời sống Việc chia dạng này được dựa trên năng lực của các em họcsinh khối 8 trường THCS Đam Pao năm học 2016 -2017.

5.4.2 Khả năng áp dụng

Đề tài có thể áp dụng cho khối 8 của trường THCS Đam Pao năm học 2015 –

2016, các khối lớp 8 của các năm học sau và áp dụng rộng rãi cho các trường khác

b, Chuyển động đều là chuyển động mà vận tốc của vật có độ lớn không đổi

theo thời gian (trong đó vật đi được những quãng đường bằng nhau trong nhữngkhoảng thời gian bất kỳ)

+ Chuyển động không đều là chuyển động mà vận tốc của vật có độ lớn thay đổi theo thời gian.

c, Vận tốc của chuyển động đều cho biết mức độ nhanh hay chậm của

chuyển động và được đo bằng quãng đường đi được trong 1 đơn vị thời gian:

Véc tơ vận tốc → v có:

- Gốc đặt tại 1 điểm trên vật

- Hướng: trùng với hướng chuyển động

- Độ dài tỷ lệ với độ lớn của vận tốc theo 1 tỉ xích tuỳ ý cho trước

Tôi đưa ra một số dạng bài tập, từ cơ bản tới nâng cao, phù hợp với nhiềucấp độ nhận thức của học sinh khối 8 trường THCS Đam Pao, giúp các em học yếu

có thể nắm được những dạng bài tập dễ và đơn giản nhất, các em học sinh khá hơn

có thể tiếp cận các bài tập nâng cao, thúc đẩy sự tư duy, tìm tòi và ham học hỏi củacác em Trong mỗi loại bài đều có việc phân tích lý thuyết, tìm ra phương pháp vàvận dụng giải 1 số bài tập cơ bản

Việc chia các dạng bài tập này được dựa trên năng lực của các em học sinhkhối 8 trường THCS Đam Pao

Dạng 1: Đổi đơn vị.

Chú trọng đổi các đơn vị liên quan tới vận tốc

Bài tập 1 : Đổi các đơn vị sau:

vị nào, ta đặt dấu phẩy tại cột đơn vị đó và ghi kết quả

Ví dụ: 1km = m => 1km = 1000m

1m = km => 1m = 0,001km

Dạng 2: Một động tử chuyển động (chuyển động đều)

Dạng bài tập này bao gồm các bài toán chỉ có 1 động tử chuyển động hoặc nhiều động tử chuyển động đều và các chuyển động này không liên quan tới nhau.

Bài tập 1 :

Một người đi hết quãng đường AB dài 5km trong 2h30’ Tính vận tốc của người đó

ra km/h và m/s

Phương pháp giải:

- Tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu

- Áp dụng công thức tính vận tốc yêu cầu

Bài tập 2: Có hai vật chuyển động đều: Vật thứ nhất đi được quãng đường 27km

trong 30 phút, vật thứ hai đi được quãng đường 48m trong 3 giây Hỏi vật nào chuyểnđộng nhanh hơn?

Bài 4: Một máy bay bay với vận tốc 800km/h từ Hà Nội đến Thành phố Hồ Chí Minh Nếu đường bay Hà Nội – Thành phố Hồ Chí Minh dài 1400km, thì máy bay phải bay trong bao nhiêu lâu ?

Bài 5: Hai người đạp xe Người thứ nhất đi quãng đường 300m hết 1 phút, ngườithứ hai đi quãng đường 7,5km hết 0,5h Người nào đi nhanh hơn?

Bài 6: Khoảng cách từ sao Kim đến Mặt Trời bằng 0,72 đơn vị thiên văn (đvtv) Biết 1 đvtv = 150.000.000km, vận tốc ánh sáng bằng 3.000.000km/s Tính thời gian ánh sáng truyền từ Mặt trời đến sao Kim?

Dạng 3: Một động tử chuyển động (chuyển động không đều)

Dạng bài tập này bao gồm các bài tập có 1 động tử chuyển động với thời gian

và vận tốc khác nhau trong quá trình chuyển động

Bài 1 (mức độ căn bản): Một ô tô đi hết quãng đường bằng phẳng dài 7,5 km

trong 10 phút, sau đó lên một cái dốc dài 9km trong 15 phút Tính vận tốc trungbình của ô tô trên cả quãng đường

Bài 2 (mức độ nâng cao)

Một vật chuyển động từ A đến B Tính vận tốc trung bình của một vật trong haitrường hợp sau:

a, Nửa thời gian đầu vật chuyển động với vận tốc v1, nửa thời gian sau vậtchuyển động với vận tốc v2

b, Nửa quãng đường đầu vật chuyển động với vận tốc v1 , nửa quãng đường sauvật chuyển động với vận tốc v2.

c, So sánh vận tốc trung bình trong hai trường hợp câu a) và b)

hợp 3 biểu thức s1, s2 và s3 ở trên trong mối quan hệ s = s1 + s2 để suy ra vận tốctrung bình va

b, Dựa vào công thức v=s/t để tính các khoảng thời gian, t1, t2 và t mà vật đinửa quãng đường đầu, nửa quãng đường sau và cả quãng đường Kết hợp ba biểuthức t1, t2 và t trong mối quan hệ t = t1 + t2 để suy ra vận tốc trung bình của vb

Thời gian vật chuyển động:

- Trong nửa quãng đường đầu : t1 =

Bài 2: Một vật chuyển động không đều Biết vận tốc trung bình của vật trong1/3 thời gian đầu bằng 12m/s; trong thời gian còn lại bằng 9m/s Tính vận tốc trungbình của vật trong suốt thời gian chuyển động.

Bài 3: Một ô tô chuyển động trên chặng đường gồm 3 đoạn liên tiếp cùngchiều dài Vận tốc của xe trên mỗi đoạn là v1 = 12m/s và v2 = 8m/s; v3 = 16m/s.Tính vận tốc trung bình của ôtô cả chặng đường

Bài 4: Một vận động viên đua xe đạp địa hình trên chặng đường AB gồm 3đoạn: đoạn bằng, leo dốc và xuống dốc

Trên đoạn đường bằng, xe chạy với vận tốc 45km/h trong 20 phút, trên đoạnleo dốc xe chạy hết 30 phút, xuống dốc hết 10 phút Biết vận tốc trung bình khileo dốc bằng 1/3 vận tốc trên đường bằng; vận tốc xuống dốc gấp bốn lần vận tốckhi lên dốc Tính độ dài của cả chặng đường AB

Bài 5: Một xe môtô đi trên đoạn đường thứ nhất dài 2km với vận tốc 36km/h,trên đoạn đường thứ hai dài 9km/h với vận tốc 15m/s và tiếp đến đoạn đường thứ 3dài 5km với vận tốc 45km/h Vận tốc trung bình của môtô trên toàn bộ quãngđường là bao nhiêu?

Dạng 4: Nhiều động tử chuyển động

Dạng toán này xét đến các chuyển động cùng chiều, ngược chiều của hai vật và chuyển động của cano, thuyền trên sông

Tôi chia dạng toán này thành ba loại:

Loại 1: Hai vật chuyển động cùng chiều trên quãng đường AB

Loại 2: Hai vật chuyển động ngược chiều trên quãng đường AB

Loại 3: Cano chuyển động trên sông

Loại 1: Hai vật chuyển động cùng chiều trên quãng đường AB

Bài toán:

Nhà của anh em Hùng và An cách trường 5km Lúc 7 giờ, Hùng đi tới trườngvới vận tốc 2km/h Sau đó 15 phút, An cũng đi tới trường với vận tốc 7km/h.Hỏi hai anh em gặp nhau lúc mấy giờ?

∆ t = 15 phút

Gặp nhau lúc mấy giờ?

Giải:

Gọi quãng đường Hùng đi được tới lúc gặp nhau là s1

Quãng đường An đi được tới lúc gặp nhau là s2

Thời gian Hùng đi được tới lúc gặp nhau là t1

Thời gian An đi được tới lúc gặp nhau là t2

Bài 2: Lúc 6 giờ 30 phút sáng, Lan đi học đến trường bằng xe đạp với vậntốc 16 km/giờ trên con đường đó, Lúc 6 giờ 45 phút mẹ Lan đi làm bằng xe máyvới vận tốc 36 km/giờ Hỏi hai người gặp nhau lúc mấy giờ và cách nhà bao nhiêu

km ?

Bài 3: 1 người đi xe máy đuổi theo 1 người đi xe đạp 2 người cách nhau20km.Sau 1h 15′ người đi xe máy đuổi kịp người đi xe đạp.Tính vận tốc người đi

xe máy, vận tốc người đi xe đạp biết vận tốc người đi xe đạp bằng 1 nửa vận tốcngười đi xe máy

Loại 2: Hai vật chuyển động ngược chiều trên quãng đường AB

Bài toán:

Từ hai điểm A-B cách nhau 120km có hai xe xuất phát cùng lúc và đi về phía nhau xe A đi với vận tốc 40km/h Xe B đi với vận tốc 60km/h

a) Hỏi sau bao lâu hai xe gặp nhau?

b) Điểm gặp nhau cách A bao xa

Gọi quãng đường xe A đi là s1

Gọi quãng đường xe B đi là s2

Thời gian xe A đi tới khi gặp nhau là t1

Thời gian xe B đi tới khi gặp nhau là t2

Theo bài ra ta có:

t1 = t2 = t

Vì hai xe xuất phát cùng một lúc và chuyển động ngược chiều về phía nhau nên:

Bài 2: Cùng một lúc có một ô tô đi từ tỉnh A đến tỉnh B với vận tốc lớn hơn

xe máy đi từ tỉnh B đến tỉnh A là 10km/h và chúng gặp nhau sau 2 giờ khoảngcách tỉnh A đến tỉnh B là 140 km tính vận tốc của mỗi xe ?

Bài 3: Lúc 7 giờ sáng, người thứ I đi từ A đến B với vận tốc 12 km/giờ đến 7 giờ

30 phút cùng ngày, người thứ II đi cũng khởi hành từ A đến B và đuổi kịp ngườithứ I tại C cách B 8km vào lúc 8 giờ 15 phút

a) Tính vận tốc người thứ II và quãng đường AB

b) Sau khi gặp nhau tại C, hai người tiếp tục đi về phía B Đến B, người thứ IIquay trở lại A ngay Hỏi hai người gặp nhau lần thứ hai lúc mấy giờ ?

Bài 4: Cùng lúc 7 giờ 30 phút sáng có một ô tô đi từ tỉnh A đến tỉnh B vớivận tốc 40km/h và một xe máy đi từ tỉnh B đến tỉnh A với vận tốc 30km/h Biết

quảng đường AB dài 140km Hỏi hai xe gặp nhau bằng bao nhiêu mấy giờ ? Chỗgặp nhau cách A bao nhiêu km?

Bài 5: Lúc 7h, một xe máy và một ô tô khởi hành cùng một lúc đi ngược chiều nhau Xe máy đi từ A với vận tốc 32km/h, ô tô đi từ B với vận tốc 48 km/h Đến 8h15phut xe máy và ô tô gặp nhau tại C Hỏi:

a) Từ lúc khởi hành, sau bao lâu 2 gặp nhau tại C?

b) Quãng đường AB dài bao nhiêu km?

Loại 3: Cano chuyển động trên sông

Bài toán:

a, Hai bên A,B của một con sông thẳng cách nhau một khoảng AB= S Một ca

nô xuôi dòng từ A đến B mất thời gian là t1, còn ngược dòng từ B đến A mấtthời gian là t2 Hỏi vận tốc v1 của ca nô và v2 của dòng nước áp dụng : S =60km, t1 = 2h, t2 = 3h

b, Biết ca nô đi xuôi dòng từ A đến B mất một thời gian t1, đi ngược dòng từ Bđến A mất thời gian t2 Hỏi tắt máy để cho ca nô trôi theo dòng nước từ A đên Bthì mất thời gian t là bao nhiêu? áp dụng t1 = 2h , t2= 3h

Phương pháp giải:

a, Áp dụng công thức hợp vận tốc: v = v1 +v2 trong trường hợp, v1 và v2

cùng phương , cùng chiều lúc xuôi dòng, để lập hệ phương trình hai ẩn số

b, Ngoài hai phương trình lúc xuôi dòng và lúc ngược dòng như câu a, ơđây còn phải lập thêm một phương trình lúc ca nô trôi theo dòng nước Giải hệ 3phương trình ta tính được thời gian t

Giải:

a, Tính vận tốc v, của ca nô và v2 ,của dòng nước:

Vận tốc ca nô đối với bờ sông:

- Lúc xuôi dòng: v= v1 +v2 = s/t1 (1)

- Lúc ngược dòng: v’ = v1 – v2 = s/t2 (2)

Lấy (1) cộng (2) theo vế, ta có:

b, Thời gian ca nô trôi theo dòng nước từ A đến B.

Vận tốc ca nô đối với bờ sông:

s=(v1+v t2−t1

t1+t2)t1 =2 v1t1t2

t1+t2 (9)

a) Tìm vận tốc của canô lúc dòng nước đứng yên?

b) Khi vận tốc dòng nước là 3 km/h Hỏi thời gian ngược dòng nhiều hơn thời gianxuôi dòng bao nhiêu?

Bài 2: Một ca nô đi bến A cách bến B với vận tốc xuôi dòng 50 km/giờ, lúc

từ B về A ca nô đi với vận tốc ngược dòng 40km/giờ

a)Tính vận tốc của dòng nước và vận tốc của ca nô khi dòng nước đứng yên?

b)Lúc 7 giờ 30 phút ca nô xuất phát từ bến A đến bến B 8 giờ 15 phút Nghỉ 15phút, sau đó quay về bến B vào lúc mấy giờ?

c)Tính khoảng cách hai bến A và bến B bằng bao nhiêu km?

Bài 3: Vận tốc ca nô khi nước yên lặng là 12,5 km/giờ A và B cách nhau 30

km Nếu ca nô đó xuôi dòng từ A đến B rồi quay ngược lại từ B về A thì phải đihết tất cả bao nhiêu thời gian

Bài 4: Lúc 7h sáng một canô đón khách xuôi dòng từ bến A đến bến B, nghỉlại 2 giờ để trả và đón khách rồi lại ngược dòng về đến A lúc 4 giờ 20 phút chiềucùng ngày Tính khoảng cách giữa A và B biết thời gian xuôi dòng nhanh hơn thờigian ngược dòng là 40 phút, vận tốc của dòng nước là 3km/h?

6 Bài học kinh nghiệm, đề xuất, kiến nghị:

a, Đối với người dạy:

+ Phải nỗ lực, vượt khó , nắm vững kiến thức trong tâm để có đủ năng lựcxay dựng hệ thống câu hỏi dẫn dắt một cách khoa học Yêu cầu

+ Nắm bắt kịp thời đổi mới phương pháp trong bồi dưỡng học sinh giỏi

+ Luôn tìm tòi những dạng bài mới thông qua việc sưu tầm tài liệu thamkhảo nhằm nâng cao chuyên môn nghiệp vụ.

+ Khuyến khích học sinh, tạo niềm say mê, hứng thú cho học sinh, cóhướng “mở” về kiến thức giúp cho học sinh có “yêu cầu” tự đọc sách tự khai thác

có khả năng đáp ứng các mục tiêu của đất nước trong thời đại mới với khả năngnắm bắt thông tin tốt, xử lí thông tin nhanh và thao tác thành thạo Không chỉ làgiải quyết một bài toán mà còn có thể là các công việc xã hội sau này