PHẦN MỞ ĐẦU 1.Lí do chọn đề tài Trong dạy học Vật lý, việc giảng dạy bài tập vật lý trong nhà trường không chỉ giúp học sinh hiểu được một cách sâu sắc và những kiến thức quy định trong
Trang 1GVHD: Thầy Bùi Quốc Bảo
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Lâm Đức Huy Lớp: Sư phạm Vật Lý K35
MSSV: 1090170
CẦN THƠ 5/2013
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian thực hiện đề tài, tôi đã học hỏi và tích lũy thêm được nhiều kiến thức quý báu về lĩnh vực mà mình nghiên cứu để đạt được thành quả này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô và gia đình, bạn bè Do đó, tôi xin dành trang đầu tiên của luận văn tốt nghiệp để gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến những người
đã giúp đỡ tôi
Đầu tiên tôi xin tri ân thầy Bùi Quốc Bảo là cán bộ trực tiếp hướng dẫn, chỉ dạy tận tình, đóng góp những ý kiến quý báu để tôi có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình
Kế đến, tôi xin cảm ơn tất cả quý thầy cô thuộc Bộ môn Vật lý, khoa sư phạm, trường đại học Cần Thơ Đặc biệt thầy cô thuộc tổ phương pháp đã hết mình giúp đỡ, hướng dẫn giúp đề tài của tôi được hoàn thiện hơn
Bên cạnh thầy cô, cha mẹ, gia đình cũng luôn ủng hộ, động viên tôi cả về vật chất cũng như tinh thần giúp tôi yên tâm tập trung toàn tâm toàn ý vào việc hoàn thành luận văn tốt nghiệp
Tôi cũng gửi lời cảm ơn các bạn trong tập thể lớp Sư phạm Vật lý khóa 35 đã đóng góp và giúp đỡ tôi suốt trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp
Xin chân thành cảm ơn
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Lâm Đức Huy
Trang 3
Trang 4
Trang 5
PHẦN MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined.
1.Lí do chọn đề tài Error! Bookmark not defined.
2 Mục đích nghiên cứu Error! Bookmark not defined.
3 Giả thiết đề tài Error! Bookmark not defined.
4 Đối tượng nghiên cứu Error! Bookmark not defined.
5 Nhiệm vụ nghiên cứu Error! Bookmark not defined.
6 Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined.
7 Các chữ viết tắt trong luận văn Error! Bookmark not defined.
PHẦN NỘI DUNG Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG I HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP THEO PPPT, PPTH TRONG GIẢI BTVLError! Bookmark not defined 1.1 Khái niệm về BTVL Error! Bookmark not defined.
1.2 Mục đích, ý nghĩa của việc giải BTVL Error! Bookmark not defined.
1.2.1 Mục đích .Error! Bookmark not defined.
1.2.2 Ý nghĩa .Error! Bookmark not defined.
1.3 Tác dụng của BTVL Error! Bookmark not defined.
1.3.1 BTVL giúp học sinh lĩnh hội vững chắc kiến thức vật lý .Error! Bookmark not defined.
1.3.2 BTVL là phương tiện để ôn tập và củng cố kiến thức .Error! Bookmark not defined.
1.3.3 BTVL là phương tiện để phát triển tư duy và bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho
học sinh .Error! Bookmark not defined.
1.3.4 BTVL là phương tiện để học sinh liên hệ kiến thức vào thực tiễn đời sống kỹ thuật.Error! Bookmark not defined 1.3.5 BTVL là phương tiện đánh giá năng lực tư duy của học sinh .Error! Bookmark not defined.
1.3.6 BTVL có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới Error! Bookmark not defined.
1.4 Các trường hợp BTVL được sử dụng Error! Bookmark not defined.
1.4.1 Trường hợp dùng BTVL chứng minh định luật, hệ quả Vật lý .Error! Bookmark not defined.
1.4.2 Trường hợp dùng BTVL để củng cố kiến thức .Error! Bookmark not defined.
1.4.3 Trường hợp dùng BTVL để kiểm tra kiến thức cũ .Error! Bookmark not defined.
1.5 Vị trí của BTVL trong dạy học vật lý .Error! Bookmark not defined.
1.6 Cơ sở phân loại BTVL .Error! Bookmark not defined.
Trang 61.7.2 Phân loại theo nội dung Error! Bookmark not defined 1.8 Cơ sở định hướng giải BTVL .Error! Bookmark not defined 1.8.1 Hoạt động giải BTVL Error! Bookmark not defined 1.8.2 Các bước tiến hành giải BTVL .Error! Bookmark not defined 1.9 Giải bài tập theo PPTH, PPPT Error! Bookmark not defined 1.9.1 Phương pháp phân tích .Error! Bookmark not defined 1.9.2 Phương pháp tổng hợp .Error! Bookmark not defined 1.9.3 Phối hợp PPPT và PPTH Error! Bookmark not defined 1.9.4 Quá trình giải bài tập Vật lý theo PPPT, PPTH .Error! Bookmark not defined 1.10 Hướng dẫn học sinh giải BTVL Error! Bookmark not defined 1.10.1 Kiểu hướng dẫn Angorit Error! Bookmark not defined 1.10.2 Kiểu hướng dẫn gợi ý tìm kiếm (hướng dẫn Ơrixtic) Error! Bookmark not defined 1.11 Các hình thức dạy học về BTVL .Error! Bookmark not defined 1.11.1 Giải bài tập trong tiết học, tài liệu mới Error! Bookmark not defined 1.11.2 Giải bài tập trong tiết luyện tập về bài tập .Error! Bookmark not defined 1.11.3 Giải bài tập trong tiết ôn tập Error! Bookmark not defined 1.11.4 Giải bài tập trong buổi ngoại khóa Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG II HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP TRONG CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO
TOÀN Error! Bookmark not defined 2.1 Nội dung kiến thức của chương .Error! Bookmark not defined 2.1.1 Định luật bảo toàn động lượng Error! Bookmark not defined 2.1.2 Công – công suất Error! Bookmark not defined 2.1.3 Động năng – Định lý động năng .Error! Bookmark not defined 2.1.4 Thế năng .Error! Bookmark not defined 2.1.5 Định luật bảo toàn cơ năng .Error! Bookmark not defined 2.1.6 Sự biến thiên cơ năng .Error! Bookmark not defined 2.1.7 Va chạm .Error! Bookmark not defined 2.2 Cơ sở phân dạng bài tập Error! Bookmark not defined 2.3 Phân dạng hệ thống bài tập và hướng dẫn học sinh giải theo PPPT và PPTH.Error! Bookmark not defined 2.3.1 Loại toán xác định động lượng, biến thiên động lượng .Error! Bookmark not defined.
Trang 72.3.6 Loại toán áp dụng định luật bảo toàn cơ năng và năng lượng Error! Bookmark not defined 2.3.8 Loại toán xác định các đại lượng liên quan đến hiện tượng va chạm Error! Bookmark not defined PHẦN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Error! Bookmark not defined.
1 Mục đích .Error! Bookmark not defined.
2 Đối tượng thực nghiệm .Error! Bookmark not defined.
3 Nội dung thực nghiệm .Error! Bookmark not defined.
4 Kế hoạch thực nghiệm .Error! Bookmark not defined.
5 Kết quả thực nghiệm .Error! Bookmark not defined PHẦN KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined.
1 Kết quả chính của đề tài .Error! Bookmark not defined.
2 Những tồn tại và hướng khắc phục .Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined.
Trang 8PHẦN MỞ ĐẦU
1.Lí do chọn đề tài
Trong dạy học Vật lý, việc giảng dạy bài tập vật lý trong nhà trường không chỉ giúp học sinh hiểu được một cách sâu sắc và những kiến thức quy định trong chương trình mà còn giúp phát triển tư duy, năng lực sáng tạo của học sinh Từ đó giúp các em vận dụng tốt những kiến thức đó phục vụ tốt nhiệm vụ học tập và áp dụng vào thực tiễn cuộc sống
Bản thân mỗi bài tập Vật lý đưa ra những tình huống học tập tích cực, song tính tích cực của nó còn được nâng cao hơn khi nó được sử dụng như nguồn kiến thức để học sinh có thể tìm tòi, tư duy vì tính thú vị gần gũi với cuộc sống chứ không phải chỉ học để lấy điểm, học vẹt
Với tính đa năng của mình, bài tập Vật lý thực sự là một phương tiện hữu hiệu để phục vụ cho việc học thật tốt môn Vật lý cũng như để cụ thể hóa những hiện tượng mà các em thấy lạ trong cuộc sống hằng ngày Bài tập Vật lý có chức năng là một phương pháp dạy học rất hiệu quả, có vị trí đặc biệt quan trọng trong môn Vật lý
Tuy nhiên việc dạy bài tập Vật lý ở trường phổ thông hiện nay, giáo viên vẫn chưa khai thác hết các thế mạnh của bài tập Vật lý Vì lí do đó với nhiệm vụ của một giáo viên trong tương lai với nhiệm vụ trồng người góp phần tìm ra những nhân tài phục vụ Đất Nước, tôi đã trăn trở rất nhiều nhằm tìm biện pháp hữu hiệu hơn cho việc dạy bài tập Vật
lý ở trường phổ thông và cụ thể hơn là chương “Các định luật bảo toàn” ở sách giáo khoa Vật lý 10 NC
Ở phần Vật lý lớp 10 NC, chương “Các định luật bảo toàn” là một trong những chương mang kiến thức tổng hợp về cơ học Chương học chủ yếu nghiên cứu về các định luật bảo toàn trong các hiện tượng cơ học Từ đó, các em có thêm một công cụ hữu hiệu nữa để lí giải các hiện tượng cơ học xung quanh ta Các em học sinh trước đó đã có thể giải quyết một số bài tập Cơ học với các phương pháp của “Cơ học chất điểm”, “Động học chất điểm” và “Tĩnh học vật rắn” Và với chương “Các định luật bảo toàn” các em có thêm các phương pháp mới để giải bài tập cơ học một cách nhanh chóng, hiệu quả và chính xác Do đó tôi xác định đề tài cần nghiên cứu: “HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI
Trang 9BÀI TẬP THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP: PHẦN CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN VẬT LÝ 10 NÂNG CAO”
2 Mục đích nghiên cứu:
Nghiên cứu về mục đích, quá trình tổ chức, phương pháp dạy học một số dạng bài tập của chương “Các định luật bảo toàn-Vật lý 10 NC” bằng PPPT và PPTH
3 Giả thiết đề tài:
- Có thể nghiên cứu lí luận về việc sử dụng PPPT, PPTH vào việc hướng dẫn học sinh giải BTVL trong chương: “Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 NC”
- Lựa chọn đúng phương pháp hướng dẫn BTVL có thể nâng cao năng lực tiếp thu kiến thức Vật lý cho học sinh, đồng thời tạo hứng thú hơn với môn học
4 Đối tượng nghiên cứu:
- Nghiên cứu cấu trúc PPPT, PPTH trong giải BTVL
- Các dạng BTVL trong chương V: “Các định luật bảo toàn”
5 Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Nghiên cứu lí luận về việc sử dụng BTVL trong dạy học Vật lý ở trường THPT
- Nghiên cứu về các hình thức cơ bản khi dạy học sinh giải BTVL
- Nghiên cứu về cơ sở, cách phân loại BTVL và cơ sở, định hướng giải BTVL
- Nghiên cứu về các bước tiến hành giải BTVL và quá trình giải theo PPPT và PPTH ở chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 NC
6 Phương pháp nghiên cứu:
- Tham khảo, nghiên cứu các tài liệu về: phương pháp giảng dạy bài tập vật lý,…
- Nghiên cứu sách giáo khoa vật lý 10 nâng cao, phương pháp giải BTVL, tài liệu bồi dưỡng giáo viên Vật lý
- Trao đổi với giáo viên hướng dẫn, thầy cô và bạn bè
Trang 10- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá kết quả của giả thiết đã đề ra trong
đề tài
7 Các chữ viết tắt trong luận văn:
BTVL Bài tập vật lý
NC Nâng cao Nxb Nhà xuất bản THPT Trung học Phổ thông VTCB Vị trí cân bằng
Đh đàn hồi
Trang 11- Bài toán vật lý, hay đơn giản gọi là các bài tập vật lý, là một phần hữu cơ của quá trình dạy học vật lý vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm vật
lý, phát triển tư duy vật lý và thói quen vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn
1.2 Mục đích, ý nghĩa của việc giải BTVL:
1.2.1 Mục đích:
- Việc giải BTVL giúp học sinh hiểu hơn về các hiện tượng vật lý Bằng việc vận dụng các kiến thức đã học được ở phần lý thuyết và nền tảng toán học để giải các BTVL
- Phần lớn việc giải BTVL hiện nay ở học sinh chủ yếu là để có điểm Tuy nhiên, việc dạy BTVL một cách hiệu quả, hấp dẫn nhằm gây hứng thú cho học sinh với việc giải BTVL và học tập môn vật lý hiệu quả hơn
1.2.2 Ý nghĩa:
- BTVL có ý nghĩa trọng trong việc củng cố, mở rộng và hoàn thiện kiến thức Nó rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nó đòi hỏi ở học sinh hoạt động trí tuệ tích cực, tự lập và sáng tạo trong quá trình dạy học BTVL Ngoài ra, dựa vào những con số cụ thể trong BTVL, học sinh có thể dễ dàng hiểu được khái niệm
về hiện tượng vật lý
Trang 121.3 Tác dụng của BTVL:
1.3.1 BTVL giúp học sinh lĩnh hội vững chắc kiến thức vật lý:
- Để giải bài tập học sinh phải vận dụng những kiến thức có liên quan để giải quyết Khi giải quyết được bài tập thì kiến thức mới thực sự được hiểu sâu sắc và trở thành vốn riêng của học sinh
- Trong giảng dạy giáo viên có thể sử dụng bài tập dưới nhiều hình thức khác nhau, nhưng hình thức phổ biến nhất là dùng bài tập để kiểm tra kiến thức của học sinh, thông qua đó củng cố mở rộng kiến thức
- Khi giải bài tập định tính, học sinh phải vận dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng vật lý xảy ra trong đời sống hay trong kỹ thuật Đối với bài tập định lượng, để thiết lập được các mối liên hệ, học sinh phải phân tích bản chất hiện tượng vật
lý để tìm ra cá mối liên hệ có liên quan Điều này giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật, những khái niệm vật lý
- Thông qua bài tập, sách giáo khoa đã trình bày các kiến thức vật lý mới hay hình thành phương pháp vật lý cho học sinh dưới dạng các bài tập Chẳng hạn, để trình bày hiện tượng tăng giảm trọng lượng, sách giáo khoa đã trình bày dưới dạng bài tập về vật trong thang máy, khái niệm nội lực, ngoại lực đã được trình bày dưới dạng bài tập về chuyển động của hệ vật… điều này mang lại hiệu quả về mặt nhận thức
1.3.2 BTVL là phương tiện để ôn tập và củng cố kiến thức:
-Khi giải bài tập, học sinh nhớ lại các khái niệm, các định luật có liên quan, học sinh phải đào sâu một số khía cạnh nào đó của kiến thức Sau một bài học ta thường dùng bài tập để củng cố kiến thức
- Cuối mỗi chương hay đề tài, giáo viên thường dùng bài tập để ôn tập Đặc biệt những bài tập tổng hợp, học sinh phải ôn lại kiến thức một chương hay một phần chương trình
-Thông qua bài tập, giáo viên sẽ hệ thống lại những quy tắc, công thức, những định luật vật lý, nhằm ôn tập và củng cố kiến thức cho học sinh
Trang 131.3.3 BTVL là phương tiện để phát triển tư duy và bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh:
- Bài tập là tình huống có vấn đề để kích thích hoạt động tư duy Khi giải bài tập, học sinh sử dụng các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa và khái quát hóa và các suy luận logic để giải quyết vấn đề
- Giải bài tập là hình thức làm việc tự lực của học sinh, các em phải tự xây dựng lập luận, tự tìm phương pháp giải và ngày càng tích lũy kinh nghiệm Chính điều này đã hình thành năng lực tự nghiên cứu và dồi dưỡng phương pháp giải quyết các dạng bài tập
1.3.4 BTVL là phương tiện để học sinh liên hệ kiến thức vào thực tiễn đời sống
kỹ thuật
- Đối với bài tập định tính mà các “vấn đề” của bài tập gắn liền với kỹ thuật hay thực tiễn đời sống Khi giải học sinh có dịp vận dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng vật lý trong đời sống, trong kỹ thuật, giúp học sinh liên hệ kiến thức được học với thực tiễn đời sống
- Đối với các bài tập định lượng mà các số liệu gắn liền với kỹ thuật, hoặc các tình huống xuất phát từ kỹ thuật Khi giải quyết các bài toán học sinh có dịp tìm hiểu các tính năng tác dụng của thiết bị, nắm được thông số kỹ thuật…
1.3.5 BTVL là phương tiện đánh giá năng lực tư duy của học sinh:
- BTVL được coi là thước đo sự lĩnh hội kiến thức vật lý của học sinh Thông qua bài tập giáo viên sẽ đánh giá được mức độ thu nhận kiến thức cũng như năng lực tư duy của học sinh Đặc biệt đối với những bài toán tổng hợp thì giáo viên đánh giá học sinh được cả bề rộng và cả chiều sâu của kiến thức
- Thông qua việc giải bài tập, giáo viên cũng có cơ hội rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt như tinh thần tự lập, tính cần cù, cẩn thận và tinh thần vượt khó
1.3.6 BTVL có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới
- Ở những lớp trên của bậc trung học phổ thông, với trình độ toán học đã khá phát triển, nhiều khi các bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng
Trang 14mới do bài tập phát hiện ra.
1.4 Các trường hợp BTVL được sử dụng:
1.4.1 Trường hợp dùng BTVL chứng minh định luật, hệ quả Vật lý:
- Đôi khi việc chỉ sử dụng phương pháp minh họa, phân tích không thể chứng minh đủ cho các định luật, hệ quả giáo viên buộc phải dùng những dạng bài tập nhỏ, học sinh sẽ dễ dàng chấp nhận định luật, hệ quả với những con số trực quan hơn
1.4.2 Trường hợp dùng BTVL để củng cố kiến thức:
- Với mỗi nội dung bài học, mỗi chương giáo viên cần có những bài tập phù hợp với năng lực của từng lớp, từng nhóm, từng học sinh Qua đó buộc học sinh phải suy nghĩ nhiều hơn, phải hoạt động tư duy nhiều hơn Cụ thể hơn là luyện tập cho học sinh khả năng tính toán, tính linh hoạt trong giải các bài tập và nhận dạng các dạng bài tập khác nhau
1.4.3 Trường hợp dùng BTVL để kiểm tra kiến thức cũ:
- Với mỗi bài học mới, giáo viên cần kiểm tra xem kiến thức cũ học sinh nắm vững hay chưa và điều đó thể hiện rất nhiều nơi việc giải BTVL của học sinh
- Một số trường hợp, một khái niệm học sinh đã học từ rất lâu giáo viên có thể dùng BTVL để gợi lại cho học sinh nhớ về kiến thức cần cho khái niệm mới, đồng thời
dễ dàng nắm bắt được việc hiểu kiến thức cũ đó như thế nào để giáo viên có thể nhắc lại
ít hay nhiều về kiến thức cần thiết đó
1.5 Vị trí của BTVL trong dạy học vật lý:
- BTVL là một trong những yếu tố quan trọng nhất để giáo viên đánh giá, kiểm tra năng lực tư duy, sáng tạo, khả năng lãnh hội kiến thức cũng như tính linh hoạt của học sinh Song song với việc giải thích các hiện tượng bằng phương pháp trực quan, tưởng tượng thì BTVL giúp học sinh điều chỉnh lại những gì mình hiểu chưa đúng khi học lí thuyết
- BTVL được sử dụng đúng với mục đích của bài học sẽ giúp cho bài học thú vị, cuốn hút hơn Qua đó học sinh hứng thú hơn với môn học mà không gây nhàm chán
Trang 151.6 Cơ sở phân loại BTVL:
- Mỗi loại bài tập có một nội dung, một đặc điểm và một phương thức giải riêng Người ta phân loại BTVL theo nhiều đặc điểm khác nhau của bài tập như: theo nội dung bài tập, phương thức giải, theo mức độ rèn luyện tư duy…
1.7 Phân loại BTVL
1.7.1 Phân loại theo phương thức giải:
Dựa trên phương thức giải người ta phân ra các loại như: bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm
a Bài tập định tính (hay bài tập câu hỏi):
- Đặc điểm: Không cần tính toán, nếu có chỉ là phép tính nhẩm Đa số bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích các hiện tượng vật lý hoặc chứng minh một kết luận
- Hướng giải quyết: Để giải bài tập định tính, học sinh phân tích quá trình vật lý xảy ra trong kỹ thuật hay trong tự nhiên để tìm ra các quy luật vật lý có liên quan từ đó vận dụng lý thuyết để giải thích các hiện tượng vật lý, hoặc vật dụng các công thức để chứng minh một kết luận nào đó
b Bài tập định lượng (hay bài tập tính toán):
- Đặc điểm:
+ Khi giải bài tập bắt buộc phải tính toán dựa trên các công thức, các định luật vật lý Tùy theo mức độ tính toán mà ta chia bài toán làm hai loại: bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp
+ Đối với bài tập tính toán tập dượt, chủ yếu là vận dụng các công thức vừa học để tính ra kết quả, loại này thường được áp dụng cuối mỗi tiết học + Đối với bài tập tính toán tổng hợp, học sinh phải thiết lập nhiều mối liên
hệ và các phép biến đổi toán học để giải quyết, loại bài tập này thường dùng để ôn tập
- Hướng giải quyết: Để giải bài tập định lượng, học sinh phải phân tích đề bài, xác định các dữ liệu đã cho và cái cần tìm Từ đó xác định các mối liên hệ với đại lượng cần tìm dựa vào các quy luật vật lý Trên cơ sở có các mối liên hệ, học sinh có thể tính toán các đại lượng trung gian để xác định đại lượng cần tìm và cuối cùng là biện luận để lấy kết quả phù hợp
Trang 16c Bài tập đồ thị:
- Đặc điểm: các dữ kiện bài toán được cho phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi học sinh phải biểu thị quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị
- Hướng giải quyết: Dựa vào đồ thị đã cho để khai thác dữ liệu, từ đó tìm các mối liên hệ giữa các đại lượng vật lý, hoặc sử dụng dữ liệu đã cho để vẽ các đồ thị, rồi từ đồ thị xác định đại lượng cần tìm
1.7.2 Phân loại theo nội dung:
Dựa vào đặc trưng về nội dung ta phân ra các loại như sau:
a Bài tập có nội dung theo các đề tài của môn vật lý:
- Người ta phân biệt các bài tập về cơ học, về vật lý phân tử, về điện v.v sự phân chia như vậy có tính chất quy ước Bởi vì kiến thức sử dụng trong một bài tập thường không chỉ lấy từ một chương mà có thề lấy từ những phần khác nhau của giáo trình Việc phân chia thành từng nhóm mang tính thống kê dùng để làm tư liệu tham khảo trong giảng dạy
b Bài tập có nội dung kỹ thuật
- Những bài tập có nội dung chứa đựng những tư liệu về kỹ thuật, về sản xuất công nông nghiệp, về giao thông liên lạc được gọi là những bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp Những bài tập này có tác dụng tốt trong việc hướng nghiệp cho học sinh
c Bài tập có nội dung lịch sử:
- Đó là những bài tập chứa đựng những kiến thức có đặc điểm lịch sử, những dữ liệu về các thí nghiệm cổ điển, về những phát minh sáng chế hoặc về những câu chuyện
Trang 17có tính chất lịch sử Những bài tập này có tác dụng để ngoại khóa về lịch sử vật lý cho học sinh
1.8 Cơ sở định hướng giải BTVL:
- Các thao tác tư duy thường được sử dụng trong khi giải bài tập:
+ Phân tích các tình huống đặt ra trong bài toán, phân tích các dữ kiện đã cho và các yêu cầu để tìm các quy luật vật lý liên quan
+ Trừu tượng hóa các yếu tố không liên quan để tìm các dấu hiệu, các tính chất có liên quan đến vấn đề cần tìm
+ Tổng hợp các dữ kiện, các quy luật vật lý để xác lập các mối liên hệ + Cụ thể hóa các phương pháp suy luận để luận giải, hoặc so sánh các dấu hiệu giống nhau để có sự lập luận tương tự
+ Khái quát hóa từ nhiều bài toán để rút ra phương pháp giải cho từng dạng toán
- Đối với bài tập định lượng thỉ hoạt động tư duy chủ yếu lập các mối liên hệ liên quan đến đại lượng cần tìm và luận giải cho từng dạng toán để tìm ra kết quả
- Đối với bài tập định tính, không cần phép tính toán nhưng phải phân tích các hiện tượng Vật lý để tìm ra các quy luật Vật lý có liên quan, trên cơ sở đó dựa vào sự suy luận logic để giải thích hiện tượng Vật lý hoặc chứng minh một kết luận nào đó
1.8.2 Các bước tiến hành giải BTVL:
Bước 1: Tìm hiểu đề bài
- Phân tích đề bài, ghi tóm tắt dữ kiện bài toán và cái cần tìm, thống nhất đơn vị
- Vẽ hình minh họa (nếu cần) để làm rõ nghĩa đề bài
Trang 18Bước 2: Xác lập các mối liên hệ
- Phân tích các giả thiết và yêu cầu của bài toán để tìm ra các quy luật Vật lý có iên quan, hoặc phân tích bản chất hiện tượng Vật lý nêu trong bài toán để tìm ra các mối liên hệ liên quan đến đại lượng cần tìm
-Lựa chọn những mối liên hệ sao cho việc tìm ra kết quả là ngắn gọn nhất
Bước 3: Sự luận giải để tìm ra kết quả
- Từ các mối liên hệ đã được xác lập, ta chọn những cách biến đổi toán học sao cho sự luận giải tìm ra kết quả là ngắn nhất
- Sự lập luận giải phải đảm bảo tính logic và khoa học, tức là vấn đề đưa ra trước
là cơ sở lập luận cho vần đề sau và các vấn đề đưa ra phải có cơ sở khoa học
Bước 4: Biện luận và trả lời kết quả
- Biện luận để lấy những kết quả phù hợp
- Kiểm tra về đơn vị đã hợp lí chưa
- Trả lời kết quả theo yêu cầu bài toán
Chú ý: Hoạt động giải bài tập trong thực tế có khi không thấy tách bạch rõ bước thứ hai và bước thứ ba Không phải bao giờ người ta cũng xác lập xong hệ phương trình rồi mới luận giải rút ra kết quả có thể là sau khi xác lập một mối liên hệ cụ thể nào
đó thì có thể luận giải với mối liên hệ đó rồi tiếp tục sau đó mới xác lập các mối liên hệ khác
1.9 Giải bài tập theo PPTH, PPPT
- Các hoạt động tư duy được định hướng theo con đường nhất định để giải quyết bài toán, đó chính là phương pháp tư duy Dựa vào đặc trưng các thao tác tư duy được sử dụng theo một trình tự logic mà ta phân ra: phương pháp phân tích (PPPT) và phương pháp tổng hợp (PPTH)
1.9.1 Phương pháp phân tích:
Hoạt động tư duy trong phương pháp phân tích được định hướng như sau:
Trang 19-Trước hết, tìm mối liên hệ giữa đại lượng cần tìm với các đại lượng trung gian dựa vào các quy luật vật lý
- Tìm mối liên hệ giữa đại lượng trung gian với đại lượng đã cho
- Xác định đại lượng trung gian rồi tiến tới đại lượng cần tìm
1.9.2 Phương pháp tổng hợp:
Hoạt động tư duy trong phương pháp tổng hợp được định hướng như sau:
- Trước hết ta tìm mối liên hệ giữa các đại lượng đã cho với đại lượng trung gian
để làm cơ sở xác định đại lượng cần tìm
- Kết hợp các mối liên hệ để xác định đại lượng cần tìm
1.9.3 Phối hợp PPPT và PPTH:
- Thông thường, để giải một bài tập vật lý PPPT và PPTH dược dùng phối hợp với nhau Bài toán thường có nhiều mối liên hệ, logic giải, cả hai PPPT và PPTH được tiến hành đồng thời khó mà phân biệt tách bạch ra hai phương pháp riêng Tuy thế, nếu ban đầu lập luận ta dùng PPPT, sau đó dùng PPTH để xác định đại lượng trung gian thì ta cũng coi như đó là PPPT Nếu ban đầu lập luận ta dùng PPTH nhưng sau đó ta dùng PPPT để tìm đại lượng trung gian thì ta cũng coi đó là PPTH
1.9.4 Quá trình giải bài tập Vật lý theo PPPT, PPTH:
- Khi hướng dẫn học sinh giải BTVL theo PPPT, PPTH ta vẫn tuân theo 4 bước chung của quy trình giải 1 BTVL:
+ Bước 1: Tìm hiểu đề bài
+ Bước 2: Xác lập các mối liên hệ
Ở đây định hướng tư duy học sinh theo PPPT thể hiện ở chỗ, học sinh phải xác định được mối liên hệ của đại lượng cần tìm dựa vào định luật hay quy tác Vật lý rồi từ mối liên hệ này cần tìm mối liên
hệ giữa các đại lượng trung gian chưa biết với các đại lượng đã cho
Định hướng tư duy học sinh theo PPTH thể hiện ở chỗ, học sinh phải biết sử dụng các đại lượng đã cho để xác định các mối liên hệ với các đại lượng trung gian đã chuẩn bị cho việc xác định đại lượng cần
Trang 20tìm
+ Bước 3: Sự luận giải
+ Bước 4: Kiểm tra, xác nhận kết quả và biện luận
1.10 Hướng dẫn học sinh giải BTVL
1.10.1 Kiểu hướng dẫn Angorit
a Angorit là gì?
- Angorit là một khái niệm toán học dùng để chỉ bản quy định chính xác và được hiểu một cách đơn giản là đánh giá về việc hoàn thành các thao tác nguyên tố theo một trình tự xác định nhằm giải quyết một bài toán bất kỳ thuộc một loại hay một kiểu nào đó
b Hướng dẫn giải BTVL theo kiểu Angorit:
- Sự hướng dẫn hoạt động theo mẫu có sẵn gọi là hướng dẫn Angorit Thuật ngữ Angorit trong việc giải bài tập được hiểu là một quy trình hành động, tức là trình tự các thao tác tiến hành giải bài tập
- Cách hướng dẫn: Giáo viên xây dựng Angorit giải cho một dạng bài tập nào đó gồm trình tự các thao tác tiến hành và những lưu ý cho từng thao tác Giáo viên chọn bài tập cùng dạng để cho học sinh giải và kiểm tra kết quả để uốn nắn những sai sót trong cách vận dụng Kiểu hướng dẫn Angorit thường được áp dụng khi cần dạy cho học sinh phương pháp giải một bài toán điển hình theo yêu cầu của chương trình
- Ưu điểm: kiểu hướng dẫn này định hướng được tư duy học sinh theo một con đường vạch sẵn giúp học sinh có kỹ năng giải các bài toán cùng dạng
- Nhược điểm: học sinh có thói quen hành động theo mẫu nên hạn chế năng lực tư duy của học sinh
1.10.2 Kiểu hướng dẫn gợi ý tìm kiếm (hướng dẫn Ơrixtic)
- Hướng dẫn gợi ý tìm kiếm là kiểu hướng dẫn, giáo viên chỉ gợi mở các vấn đề để học sinh tự tìm cách giải quyết, giáo viên chỉ có thể hướng dẫn một số phần nào đó
- Cách hướng dẫn: Giáo viên chọn bài tập mà có một bộ phận học sinh đã biết cách giải quyết, còn một bộ phận hoàn toàn mới lạ Giáo viên phải dùng hệ thống câu hỏi
Trang 21gợi ý học sinh giải quyết vấn đề
- Ưu điểm: phối hợp giữa giáo viên và học sinh một cách tích cực, thầy phải gợi ý, trò phải tìm cách giải quyết điều này đã tạo cho học sinh có thói quen, tiếp nhận các vấn
đề và tìm cách giải quyết vần đề, từ đó rèn luyện năng lực tư duy cho học sinh
- Yêu cầu hướng dẫn: Giáo viên phải chuẩn bị hệ thống câu hỏi gợi ý làm sao phải định hướng tư duy học sinh, học sinh phải tiếp nhận được các vấn đề cần giải quyết Đồng thời, các câu hỏi phải ẩn, các vấn để mà học sinh phải tìm cách giải quyết
1.11 Các hình thức dạy học về BTVL:
1.11.1 Giải bài tập trong tiết học, tài liệu mới:
- Giải bài tập là một phần hợp thành của đa số tiết học Vật lý Trong tiết học tài liệu mới, người ta thường dành trung bình khoảng 30% thời gian cho việc giải bài tập ở đầu và cuối tiết học Vào đầu tiết học, các bài thường được sử dụng để kiểm tra kiến thức của học sinh, khái quát những điều đã học và đặt ra những vấn đề sắp dược nghiên cứu trong tài liệu mới
a Mục đích về sử dụng bài tập:
- Việc sử dụng bài tập trong tiết học tài liệu mới nhằm thông qua bài tập khai thác kiến thức mới hoặc củng cố kiến thức vừa học
b Yêu cầu về bài tập:
- Nội dung bài tập phải liên hệ với bài mới tức là dùng bài tập để làm sáng tỏ kiến thức mới hoặc dùng bài tập để củng cố kiến thức mới
- Bài tập phải vừa sức học sinh tức là không được quá khó về mức độ tư duy và không được phức tạp về mặt nội dung
c Các hình thức thực hiện: thường được thể hiện dưới hai hình thức:
- Nếu dùng bài tập để hình thành kiến thức mới thì thông qua bài tập phải xuất hiện vấn đề mà học sinh chưa biết từ đó hình thành kiến thức mới
- Nếu dùng bài tập để củng cố kiến thức thì sau khi trình bày xong kiến thức mới cho học sinh làm bài tập hoặc cuối tiết cho học sinh vận dụng giải bài tập
Trang 221.11.2 Giải bài tập trong tiết luyện tập về bài tập:
- Do yêu cầu về rèn luyện kỹ năng vận dụng lý thuyết để giải quyết một số dạng toán điển hình trong một chương hay một phần của quá trình mà sau mỗi chương thường
có khoảng hai tiết luyện tập về bài tập đạt hiểu quả, giáo viên phải vạch kế hoạch cho một tiết luyện tập: Luyện tập cái gì? Chọn những loại bài tập nào?
a Mục đích về sử dụng bài tập:
- Dùng bài tập nhằm rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức đã học để giải quyết những bài tập điển hình trong một chương
b Yêu cầu về giải bài tập:
- Bài tập phải có nội dung đòi hỏi phải vận dụng những kiến thức trọng tâm trong chương để giải quyết
- Giáo viên cần chọn những bài tập điển hình của một chương sao cho để thông qua giải bài tập, giáo viên sẽ hình thành cho học sinh phương pháp giải một số dạng toán điển hình trong một chương
1.11.3 Giải bài tập trong tiết ôn tập
- Trong các tiết ôn tập người ta thường dùng các bài tập cho phép khái quát hóa kiến thức của đề tài hoặc các bài tập tổng hợp liên hệ kiến thức của một số đề tài Khi học sinh giải các bài tập tổng hợp trong các tiết ôn tập ở cuối chương, giáo viên sẽ ôn tập củng cố kiến thức cho học sinh, hệ thống hóa các khái niệm, định luật, công thức, các quy tắc, trong đề tài cần ôn tập
a Mục đích về sử dụng bài tập:
- Dùng bài tập để ôn tập lại kiến thức trọng tâm của một chương hay một đề tài,
Trang 23nhằm hoàn thiện kiến thức đã học từ đó hệ thống hóa những định luật, những quy tắc, để học sinh lưu trữ kiến thức
b Yêu cầu về bài tập:
- Bài tập phải có nội dung khái quát tài liệu ôn tập tức là các bài tập tổng hợp có nội dung kiến thức đến cả chương hoặc cả đề tài
- Cần chọn các bài tập ôn tập vừa để ôn tập kiến thức mới vừa ôn lại các phương pháp giải bài tập đã học
1.11.4 Giải bài tập trong buổi ngoại khóa
- Một trong những hình thức phổ biến của công tác ngoại khóa về vật lý là nhóm giải bài tập Việc tổ chức những nhóm giải bài tập như vậy có tác dụng tích cực đến kết quả học tập của học sinh Để việc tổ chức công việc khi làm bài tập ở nhóm một cách hào hứng và có nội dung phong phú, yêu cầu giáo viên phải có nhiều kinh nghiệm và sáng tạo trong việc tổ chức nếu không thì nhóm giải bài tập sẽ biến thành một tổ chức phụ đạo thông thường
a Mục đích về sử dụng bài tập:
- Nhằm mở rộng kiến thức và nâng cao năng lực tư duy cho học sinh từ đó lựa chọn những học sinh giỏi cho môn học
b Yêu cầu bài tập:
- Bài tập có nội dung nâng cao, mở rộng ngoài chương trình, mức độ tư duy phải đòi hỏi có sự sáng tạo, có yếu tố bất ngờ đối với học sinh để kích thích sự tìm tòi, sáng tạo, tìm ra cách giải mới lạ của học sinh
c Các hình thức thực hiện:
Trang 24- Để buổi ngoại khóa đạt hiệu quả cao thì giáo viên tổ chức chia nhóm tranh luận cho học sinh chuẩn bị trước ở nhà và cử đại diện của từng nhóm đưa ra các hướng giải quyết bài toán Giáo viên sẽ phân tích cách giải quyết bài toán mà học sinh trình bày, chỉ
ra những chỗ đúng chỗ sai, những cách giải sáng tạo
- Tổ chức bồi dưỡng các nhóm học sinh giỏi về vật lý, đây là hình thức tổ chức nhóm ngoại khóa về giải bài tập nâng cao, nội dung ẩn chứa những vấn đề khi giải quyết đòi hỏi phải có tính sáng tạo Việc tổ chức bồi dưỡng các nhóm học sinh giỏi có thể theo các khối lớp một trường hoặc trong một cụm trường Đây là hình thức ngoại khóa về bài tập Vật lý nâng cao thường được tổ chức hằng năm
Trang 25CHƯƠNG II: HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP TRONG
CHƯƠNG: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
2.1 Nội dung kiến thức của chương:
2.1.1 Định luật bảo toàn động lượng:
a Động lượng:
- Động lượng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc ⃗ là đại lượng xác định bởi hệ thức:
p⃗ = m v⃗
- Động lượng có cùng hướng với vận tốc
- Trong hệ SI đơn vị của động lượng là "kg m/s"
b Định luật bảo toàn động lượng:
- Trong hệ kín (hệ cô lập) động lượng được bảo toàn
p⃗ + p⃗ + = p′⃗ + p′⃗ +
- Nếu có ngoại lực tác dụng nhưng hình chiếu của ngoại lực xuống một phương nào đó bằng không thì hình chiếu của động lượng trên phương đó được bảo toàn
c Xung của lực – sự biến thiên động lượng:
- Xung của lực F⃗ tác dụng vào một vật trong thời gian t là tích giữa lực F⃗ và t
- Độ biến thiên động lượng của vật trong một khoảng thời gian bằng xung của lực tác dụng lên vật trong thời gian đó được xác định:
F⃗ ∆t = mv⃗ − mv⃗ = ∆p⃗
d Chuyển động bằng phản lực:
- Là loại chuyển động do tương tác bên trong mà một phần của vật tách ra khỏi chuyển động theo hướng ngược lại
Trang 26Thí dụ:
- Sự giật lùi của nòng súng khi bắn:
+ Xét hệ gồm khẩu súng khối lượng M và viên đạn khối lượng m, khi đạn được bắn ra khỏi nóng với vận tốc v⃗ thì súng chuyển động với vận tốc v⃗ + Động lượng ban đầu của hệ là p⃗ = 0⃗
+ Động lượng của hệ khi vừa bắn đạn ra: p⃗ = m v⃗ + M v⃗
+ Áp dụng định luật bảo toàn cho hệ kín ta được:
v⃗ = −m
Mv⃗
+ Điều này hoàn toàn phù hợp với hiện tượng súng bị giật lùi
- Các tên lửa cũng hoạt động theo nguyên lí phản lực Giả sử lúc ban đầu một tên lửa đang đứng yên trong chân không, khi tên lửa đốt cháy một lượng nhiên liệu và phụt ra với vận tốc v⃗ về phía sau thì phần còn lại có khối lượng M sẽ bay về phía trước với vận tốc v⃗
2.1.2 Công – công suất
a Công:
- Khi có lực F⃗ không đổi tác dụng lên một vật và vật dịch chuyển đi một quãng đường s thì lực đã thực hiện được một công là :
A = Fscosα Với là góc hợp bởi phương của lực F⃗ với đường đi:
Trang 27- Lưu ý: Với lực thay đổi ta chỉ được tính công trên từng quãng nhỏ (công nguyên
tố): dA = F⃗ ds⃗
b Công suất
- Công suất là đại lượng cho ta đánh giá khả năng thực hiện công của một người hay một máy Công suất là công do lực thực hiện được trong đơn vị thời gian và đo bằng thương số giữa công làm được và thời gian để thực hiện công đó
P =At
- Gọi v là vận tốc của vật tại một thời điểm, công suất tức thời có thể tính bằng công thức:
Trang 282.1.4 Thế năng:
a Công của trọng lực:
- Các vật chỉ lực hút của Trái Đất được gọi là nằm trong trọng trường Khi vật dịch chuyển với độ cao thay đổi thì trọng lực sẽ sinh công: công của trọng lực không phụ thuộc đườngdđi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu va điểm cuôi của vật Do đó một vật nằm trong trọng trường sẽ có thế năng trọng trường
- Chọn mặt đất làm gốc thế năng, vật khối lượng m ở cách mặt đất khoảng h có thế năng là:
W = mgh
- Trong hệ SI, đơn vị của thế năng là Joule (J)
- Vật nằm phía trên gốc thế năng thì có thế năng dương, vật nằm dưới gốc thế năng thì có thế năng âm
b Công của lực đàn hồi:
- Giả sử tại vị trí M lò xo có độ biến dạng ∆l , tại vị trí N lò xo có độ biến dạng
∆l Khi vật nặng đi từ vị trí M đến vị trí N, áp dụng định luật Hooke F = k∆l, ta có:
+ Tại M: F = k∆l , tại N: F = k∆l + Vì Fđ tỉ lệ thuận với ∆l nên ta có thể tính được lực đàn hồi trung bình:
F = F + F
2 =
1
2k(∆l + ∆l ) + Công của lực đàn hồi khi đi từ vị trí M đến vị trí N:
Trang 29b Định luật bảo toàn cơ năng:
- Trong một hệ kín, nếu nội lực tác dụng chỉ là lực thế thì cơ năng của hệ được bảo toàn:
W = Wđ+ W = const
- Ta thấy khi động năng của hệ tăng thì thế năng giảm và ngược lại khi động năng giảm thế năng tăng
2.1.6 Sự biến thiên cơ năng:
- Trong một hệ kín, năng lượng có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác nhưng năng lượng tổng cộng của hệ được bảo toàn
- Trong quá trình chuyển động, nếu một vật chịu tác dụng bởi yếu tố bên ngoài thì
Trang 30cơ năng của hệ sẽ biến đổi Nếu hệ nhận được năng lượng thì cơ năng sẽ tăng, nếu hệ mất năng lượng thì cơ năng sẽ giảm, nếu yếu tố bên ngoài là ngoại lực thì ta có hệ thức:
b Va chạm đàn hồi:
- Sau va chạm, các vật có vận tốc khác nhau Trong thời gian va chạm, vị trí và hình dạng của các vật thay đổi không nhiều nên không có sự mất mát năng lượng - ở đây
là động năng, như vậy va chạm đàn hồi còn có sự bảo toàn động năng của hệ
- Gọi v , v , v , v lần lượt là vận tốc của hai vật trước và sau va chạm (trị đại số),
áp dụng các định luật bảo toàn động lượng và động năng, ta có các phương trình:
Trang 31- Sau va chạm, các vật có chung vận tốc v Trong va chạm này, do có sự ma sát giữa hai vật nên một phần năng lượng của hệ bị mất đi và do đó chỉ có sự bảo toàn động lượng Ta có:
(m + m )v = m v + m v ⇒ v = m v + m v
m + m
2.2 Cơ sở phân dạng bài tập
- Cơ sở lựa chọn và phân loại các dạng bài tập dựa vào nội dung kiến thức và kỹ năng cần đạt của chương “Các định luật bảo toàn” của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo
p⃗ + p⃗ + = p′⃗ + p′⃗ + (1) Với định nghĩa động lượng:
p⃗ = mv⃗ (2) Đơn vị của động lượng: kg.m/s
* Nguyên tắc chuyển động bằng phản lực: một phần của hệ kín chuyển động theo một hướng thì phần còn lại chuyển động theo hướng ngược lại
* Vận dụng định luật BTĐL: thiết lập phương trình (1) để giải các bài toán
* Hiểu khái niệm hệ kín
* Hiểu ý nghĩa động lượng là đại lượng đặc trưng các vật thông qua lực tương tác
* Phân biệt khái niệm chuyển động bằng phản lực có ý nghĩa khác với chuyển động của vật nhờ phản lực của mặt đất hoặc nước…
* Biết vận dụng định luật BTĐL
để giải một số bài toán hệ kín
* Động lượng là đại lượng vector
có cùng hướng với vận tốc của vật
* Đối với hệ kín,
vả tổng động lượng được bảo toàn (cả độ lớn và phương chiều)
* Phân biệt máy bay cánh quạt và máy bay phản lực Phân biệt động cơ máy bay phản lực và tên lửa vũ trụ
* Thường gặp trường hợp đơn giản: các vận tốc cùng phương và
Trang 32giải (1) là phương trình đại
* Công suất của một lực:
P = A
t (3) Đơn vị công suất là Watt (W)
1W = 1 J/s Biểu thức khác của công suất:
P = F⃗ v⃗ (4)
* Hiểu khái niệm công cơ học phải gắn với lực tác dụng và
độ dời điểm đặt của lực theo phương của lực
* Phân biệt công dương và công
âm hay công phát động và công cản
* Hiểu ý nghĩa công suất đặc trưng cho tốc độ sinh công của một lực hay của một máy,…
* Công là đại lượng vô hướng
Có thể biểu diễn công (2) bằng tích vô hướng
A = F⃗ s⃗ (2)′
* Công của nhiều lực tác dụng đồng thời trên một vật bằng tổng đại số các công của từng lực thực hiện trên vật:
A = A + A +
* Giải thích công dụng của hộp số trong động cơ ô
tô, xe máy,…
Trang 33Động năng * Định nghĩa động năng:
Wđ= 1
2mv (1) Đơn vị của động năng là Joule (J)
* Định lí động năng:
A = Wđ − Wđ (2)
A = ∆Wđ
* Hiểu động năng là một dạng năng lượng
cơ học mà vật
có được khi chuyển động
- Nắm vững mối quan hệ giữa công và năng lượng thể hiện qua định lí động năng
* Biết vận dụng định lí động năng để giải các bài toán liên quan đến công
do lực thực hiện
* Phân biệt động lượng và động năng về ý nghĩa
và bản chất vật lí
- Ngoại lực sinh công, vật nhận công nên động năng tăng, ngược lại khi vật sinh công thì động năng giảm…
W = mgz với z là độ cao của vật so với vị trí
+ Hiểu thế năng trọng trường là năng lượng cơ học phụ thuộc vị trí của vật trong trọng trường (vị trí tương đối giữa vật và Trái Đất)
+ Biết cách tính công của trọng lực trong trường hợp tổng quát khi đường đi của vật có dạng bất
+ Thế năng có giá trị tương đối
vì phụ thuộc gốc tọa độ, tại đó coi mức thế năng bằng không + Thế năng trọng trường có thể dương hoặc âm + Thế năng đàn hồi luôn luôn dương
Tính chất của lực thế: công của lực
Trang 34Wđ = kx
2 (4) Với x là độ biến dạng của lò xò
+ Đơn vị của thế năng là Joule (J)
kì
+ Hiểu rõ thế nào là dạng năng lượng cơ học dự trữ để sinh công khi vật (lò xo) biến dạng
+ Biết cách tính công do lực đàn hồi thực hiện bằng phương pháp đồ thị
+ Nắm vững tính chất công của lực thế bằng
độ giảm thế năng
Do đó, muốn tăng thế năng của vật, phải thực hiện một công dương của ngoại lực để thắng công âm của lực thế
thế không phụ thuộc dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc các vị trí đầu và cuối
Cơ năng
Định luật bảo
toàn cơ năng
+ Cơ năng bao gồm tổng động năng và thế năng của vật:
W = Wđ+ W (1) + Thiết lập biểu thức định luật bảo toàn cơ năng cho vật (hoặc hệ kín)
+ Biết cách thiết lập định luật bảo toàn cơ năng trong từng trường hợp cụ thể: lực tác dụng
+ Động năng và thế năng biến thiên theo chiếu ngược nhau sao cho cơ năng của vật không thay
Trang 35chỉ chịu tác dụng của lực thế:
Wđ + W = Wđ + W (2) Hai cách thể hiện định luật:
W = W (2) Hoặc
∆Wđ = −∆W (3) Công của ngoại lực không thế bằng độ biến thiên cơ năng của hệ:
A = ∆W = W − W
là trọng lực và lực đàn hồi
+ Nắm vững ý nghĩa tổng quát:
cơ năng của vật bảo toàn chỉ khi lực tác dụng là lực thế Nếu có thêm lực không thể tác dụng, công của lực này bằng độ biến thiên cơ năng của vật
đổi
+ Công của lực cản (lực không thế) bằng độ giảm cơ năng Độ giảm này chuyển sang dạng năng lượng khác (nội năng, nhiệt,…)
Va chạm Phân loại va chạm của hai vật (hệ
kín)
+ Va chạm đàn hồi: tổng động lượng và động năng của hệ được bảo toàn
+ Vận tốc của các vật sau va chạm xuyên tâm:
va chạm, hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc
+ Tổng động năng của hệ giảm đi
+ Phân biệt và nhận rõ tính chất mỗi va chạm
+ Biết vận dụng các địn luật bảo toàn động lượng
và bảo toàn cơ năng (động năng) cho hệ kín
để khảo sát
+ Tính được vận tốc của mỗi vật sau va chạm và thành phần động năng của hệ bị giảm sau va chạm mềm
+ Trong chương trình, chỉ giới hạn khảo sát va chạm xuyên tâm
+ Các kết quả tính vận tốc sau
va chạm có giá trị đại số phụ thuộc vào chiều dương chọn trước + Phần động năng bị giảm, chuyển thành năng lượng làm biến dạng vật và nhiệt tỏa ra