skkn xây dựng hệ thống phiếu học tập thể hiện sơ đồ phân tích đề một số bài toán giúp học sinh trung bình yếu hình thành kĩ năng vận dụng giải bài tập chương các định luật bào toàn môn vật lí 10 nâng cao

Tên sáng kiến kinh nghiệm Xây dựng hệ thống phiếu học tập thể hiện sơ đồ phân tích đề một số bài toán giúp học sinh trung bình - yếu hình thành kĩ năng vận dụng giải bài tập chương các

Trang 1

GV: Nguyễn Văn Quang -THPT Hậu Lộc 3 Trang 1

A ĐẶT VẤN ĐỀ

I LỜI MỞ ĐẦU

1 Tên sáng kiến kinh nghiệm

Xây dựng hệ thống phiếu học tập thể hiện sơ đồ phân tích đề một số bài toán giúp học sinh trung bình - yếu hình thành kĩ năng vận dụng giải bài tập chương các định luật bào toàn môn Vật lí 10 nâng cao

2 Lí do phát triển sáng kiến kinh nghiệm

a Cơ sở lí luận

a.1) Quan điểm của Đảng ta về giáo dục

Quan điểm của Đại Hội Đảng IX về giáo dục đã chỉ rõ giáo dục là quốc sách hàng đầu ; đầu tư cho giáo dục là đầu tư cho sự phát triển nhân tố con người với tư cách vừa là động lực, vừa là mục tiêu của phát triển xã hội

a.2) Yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học

* Yêu cầu đối với học sinh

- Tích cực suy nghĩ, chủ động tham gia các hoạt động học tập để tự khám phá và lĩnh hội kiến thức, rèn luyện kĩ năng, xây dựng thái độ và hành

vi đúng đắn

- Tích cực sử dụng thiết bị, đồ dùng học tập ; thực hành thí nghiệm; thực hành vận dụng kiến thức đã học để phân tích, đánh giá, giải quyết các tình huống đặt ra

- Mạnh dạn trình bày và bảo vệ ý kiến, quan điểm cá nhân ; tích cực thảo luận, tranh luận, đặt câu hỏi cho bản thân, cho thầy, cho bạn

* Yêu cầu đối với giáo viên

- Thiết kế, tổ chức, hướng dẫn học sinh thực hiện các hoạt động học tập với các hình thức đa dạng, phong phú, có sức hấp dẫn phù hợp với đặc trưng bài học, với đặc điểm, trình độ học sinh, điều kiện cụ thể

Trang 2

- Động viên, khuyến khích, tạo cơ hội và điều kiện cho học sinh tham gia một cách tích cực, chủ động, sáng tạo vào quá trình khám phá và lĩnh hội kiến thức; chú ý khai thác vốn kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng đã có của học sinh; tạo niềm vui, hứng khởi, nhu cầu hành động và thái độ tự tin trong học tập cho học sinh; giúp các em phát triển tối đa năng lực và tiềm năng

- Thiết kế và hướng dẫn học sinh thực hiện các dạng câu hỏi, bài tập phát triển tư duy và rèn luyện kĩ năng; hướng dẫn sử dụng các thiết bị, đồ dùng học tập

a.3) Một số phương pháp dạy- học tích cực

- Dạy học vấn đáp đàm thoại

- Dạy và học phát hiện và giải quyết vấn đề

- Dạy và học hợp tác trong nhóm nhỏ

a.4) Vị trí của bài tập và thực hành trong chương trình dạy - học Vật lí

Trong khung chương trình dạy - học môn Vật lí, bộ giáo dục quy định

có đến trên 25% số tiết là bài tập và thực hành Điều này cho thấy rõ quan điểm của dạy học là hướng đến rèn luyện kĩ năng, thao tác chứ không dừng lại ở học thuộc lòng các kiến thức lí thuyết

b Cơ sở thực tiễn

Qua thực tiễn những năm dạy học môn vật lí 10 theo tinh thần đổi mới phương pháp dạy học, tôi thấy rằng hình thức dạy học bằng phiếu học tập mang lại những hiệu quả thiết thực:

- Lồng ghép được các phương pháp dạy học tích cực như : vấn đáp, đàm thoại, phát hiện và giải quyết vấn đề, hợp tác trong nhóm nhỏ

- Thuận lợi cho việc phân tích đề bài bằng sơ đồ hoá

- Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh, tiết học sôi nổi và hiệu quả

Trang 3

- Tạo điều kiện thích hợp cho hoạt động tự học: ôn bài, hệ thống kiến thức

Hình thức dạy học này đặc biệt phát huy hiệu quả trong các tiết ôn tập và tiết bài tập

3 Mục đích nghiên cứu của sáng kiến kinh nghiệm

Sáng kiến kinh nghiệm của tôi hướng tới mục đích nâng cao hiệu quả

dạy và học chương IV- Các định luật bảo toàn - của chương trình vật lí lớp

10 nâng cao Cụ thể là: Xây dựng hệ thống phiếu học tập thể hiện sơ đồ phân tích đề một số bài toán giúp học sinh trung bình - yếu hình thành kĩ năng vận dụng giải bài tập chương các định luật bào toàn môn Vật lí 10 nâng cao Qua

đó học sinh rèn luyện được kĩ năng phân tích đề - giải bài tập, ôn tập, hệ thống kiến thức và phát triển kĩ năng giải các bài tập phức tạp hơn

4 Đối tượng và phạm vi sáng kiến kinh nghiệm

Trong phạm vi sáng kiến kinh nghiệm, tôi đề cập nghiên cứu các nội dung sau:

- Thực trạng dạy - học các bài tập thuộc chương “Các định luật bảo toàn”

- Hệ thống các định luật bảo toàn ở chương trình vật lí 10: nội dung, phương pháp vận dụng

- Hệ thống bài tập định lượng ở chương IV sách giáo khoa, sách bài tập

đã được sơ đồ hoá và mở dưới dạng phiếu học tập

- Sơ đồ phân tích đề (để học sinh hoạt động) và sơ đồ sản phẩm (để học sinh đối chiếu)

- Thống kê số liệu thực nghiệm và kết luận

II THỰC TRẠNG DẠY HỌC CÁC BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG CHƯƠNG

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”

Trang 4

1 Quan điểm

- Chương IV: Các định luật bảo toàn ở chương trình Vật lí 10 nhằm cung cấp cho học sinh một hệ thống các định luật bảo toàn đối với các “hệ kín” giúp học sinh có một cách nhìn, một thế giới quan khoa học tổng quát về giới tự nhiên

- Cùng với phương pháp động lực học, các định luật bảo toàn giúp học sinh có thêm kiến thức để hoàn thiện công cụ giải quyết các bài toán phần cơ học nói chung, cơ học ở chương trình lớp 10 nói riêng

2 Phương pháp

Phương pháp dạy học và rèn luyện kĩ năng cho học sinh ở chương này được tiến hành theo trình tự chung như sau:

* Trình tự dạy - học:

- Cung cấp khái niệm “hệ kín” - coi như điều kiện bảo toàn tổng quát

- Xây dựng và thiết lập các định luật bảo toàn, chỉ ra các đại lượng vật

lí được bảo toàn trong từng trường hợp cụ thể

- Đề xuất phương pháp áp dụng vào bài tập cho từng định luật bảo toàn

- Nêu ví dụ, phân tích và giải một số bài tập vận dụng minh hoạ

* Trình tự vận dụng vào bài tập định lượng của học sinh:

Đọc đề bài → Liệt kê các dữ kiện đã biết → Liệt kê các dữ kiện đề hỏi, các đại lượng cần tính toán → Thiết lập quan hệ định lượng giữa các đại lượng → Đưa ra biểu thức và tính toán

3 Hệ quả của thực trạng trên

Trang 5

Đã biết: Hỏi:

và tìm mối quan hệ định lượng dạng:

x = f(a,b,c) ; y = g(a,b,c) ; z = h(a,b,c)

* Nguyên nhân

Nguyên nhân của hiện trạng trên là do học sinh không thực hiện các thao tác tư duy nghiên cứu và phân tích đề bài nên không hiểu đề bài cũng như một hệ thống các kiến thức (định nghĩa, định luật, định lí, công thức ) chi phối toàn bộ bài toán

Từ thực trạng trên, để khắc phục các nhược điểm của cách làm cũ, tôi mạnh dạn đề xuất phương pháp mới: Xây dựng hệ thống phiếu học tập thể hiện sơ

đồ phân tích đề một số bài toán giúp học sinh trung bình - yếu hình thành kĩ năng vận dụng giải bài tập chương các định luật bào toàn môn Vật lí 10 nâng cao

-

B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN

Trang 6

1 Hướng giải quyết thực trạng

- Chọn lọc một số dạng bài tập định lượng cơ bản tương ứng với nội dung các định luật bảo toàn

- Chuẩn bị tài liệu: phiếu học tập

- Tổ chức cho HS thực hiện các trình tự và thao tác tư duy phân tích đề thông qua hệ thống phiếu học tập đã in sẵn đề, sơ đồ khối chứa các câu hỏi

mở, các gợi ý và hình vẽ mô tả quá trình vật lí một cách trực quan nhất

- Học sinh được phát phiếu học tập và làm việc theo nhóm: thảo luận, phân tích bài toán bằng cách quan sát hình vẽ, hoàn thiện sơ đồ khối

- Cuối cùng là thao tác quan sát toàn bộ sơ đồ để phát hiện ra vấn đề của bài toán: các quá trình vật lí, các nội dung kiến thức, các định luật vật lí được sử dụng, các mối liên hệ định lượng,

2 Dạy áp dụng các định luật bảo toàn vào bài tập một cách chi tiết

a) Định luật bảo toàn động lượng

* Nội dung: Véctơ tổng động lượng của một hệ kín được bảo toàn

- Nội lực rất lớn, có thể bỏ qua ngoại lực (VD: các vụ nổ, các va chạm, )

- Bảo toàn động lượng theo một phương mà tổng đại số các ngoại lực theo phương đó bằng không

* Phương pháp vận dụng

Trang 7

- Kiểm tra điều kiện vận dụng định luật của bài toán qua các dấu hiệu

- Lập biểu thức tổng động lượng của hệ ở các thời điểm trước và sau diễn biến

- Áp dụng định luật bảo toàn: p1+ p2 + = p1' + p'2 +

- Trường hợp các vận tốc (do đó các động lượng) cùng phương thì đưa

về phương trình đại số để giải (chỉ cần bỏ dấu véctơ)

- Trường hợp các vận tốc (do đó các động lượng) không cùng phương thì vẽ giản đồ véctơ động lượng kết hợp phương pháp hình học để xác định độ lớn và hướng của các vận tốc

b) Định luật bảo toàn cơ năng

* Nội dung: Cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế (lực hấp dẫn, lực đàn hồi) được bảo toàn

* Dấu hiệu vận dụng

- Con lắc đơn, con lắc lò xo

- Vật chuyển động “tự do” (tự diễn ra) không ma sát trong trọng trường (VD: ném ngang, ném xiên, rơi, trượt không ma sát)

* Phương pháp vận dụng

- Kiểm tra điều kiện vận dụng

- Chọn mức không (mốc) của thế năng

- Lập biểu thức cơ năng của hệ vật tại một vị trí (trạng thái) đã biết (biết

v, biết z) (1)

- Lập biểu thức cơ năng của hệ vật tại vị trí đang cần tính toán (tính v hoặc z) (2)

- Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: (1) = (2) để giải

Ghi chú: Kết hợp định luật bảo toàn động lượng, phương pháp động lực học nếu cần

Trang 8

c) Định luật bảo toàn năng lượng (gồm các trường hợp riêng sau)

- Định lí động năng : A ng= Wđ

- Định lí biến thiên cơ năng : A(không thế) = W

3 Xây dựng sơ đồ phân tích đề cho phiếu học tập

a) Tính độ biến thiên động lượng của quả cầu khi va chạm

b) Xác định xung lực (hướng và độ lớn) của vách tác dụng lên quả cầu nếu thời gian va chạm là 0,05s

Trang 9

chiều (+) của cđ

Vận tốc trước sau chạm

Trang 10

Ví dụ 2: (BT 6/148 - SGK VL10 NC) (Phiếu học tập số 2)

Bắn một hòn bi thép có vận tốc v vào một hòn bi thuỷ tinh đang nằm yên Sau khi va chạm, hai hòn bi cùng chuyển động về phía trước, nhưng bi thuỷ tinh có vận tốc gấp 3 lần bi thép Tìm vận tốc của mỗi hòn bi sau va chạm Biết khối lượng của bi thép bằng 3 lần khối lượng bi thuủy tinh

Trang 11

Sơ đồ sản phẩm:

Hai xe lăn nhỏ khối lượng m1 = 300g và m2 = 2kg chuyển động trên mặt phẳng ngang ngược chiều nhau với các vận tốc tương ứng có độ lớn v1 = 2m/s và v2 = 0,8m/s Sau khi va chạm, hai xe dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc Tìm độ lớn của vận tốc này Bỏ qua mọi lực cản

Định luật BTĐL

Động lượng của hệ sau

Biểu thức định luật bảo toàn động lượng:

Vận tốc chung của hệ sau v/c:

Trang 12

Một tên lửa có khối lượng tổng cộng M = 10 t đang bay với vận tốc V =

200 m/s đối với Trái Đất thì phụt ra phía sau (tức thời) khối lượng khí m = 2 t với vận tốc v = 500 m/s đối với tên lửa Tìm vận tốc tức thời của tên lửa sau khi phụt khí với giả thiết toàn bộ khối lượng khí được phụt ra cùng một lúc

Xe 1: m 1 ; v1

m 1v1+ m 2v2

2 2 1 1

m m

v m v m

+ +

Trang 13

m M

mv V m M

−

− ) (

Tên lửa: M-m ; V

m( v +V )+(M-m) V

’

Tên lửa: M-m ; V’

Khí: m ; v

+V HQC: Trái Đất

HQC: Trái Đất

Trang 14

Một viên đạn có khối lượng m = 2kg khi bay đến điểm cao nhất của

quỹ đạo parabol với vận tốc v = 200m/s theo phương nằm ngang thì nổ làm

hai mảnh Một mảnh có khối lượng m1 =1,5kg văng thẳng đứng xuống dưới

với vận tốc v1 cũng bằng 200m/s Hỏi mảnh kia bay theo phương nào và với

Trang 15

Một máy bơm nước mỗi giây có thể bơm được 15 l nước lên bể nước ở

độ cao 10 m Nếu coi mọi tổn hao là không đáng kể, hãy tính công suất của máy bơm Trong thực tế, hiệu suất của máy bơm chỉ là 0,7 Hỏi sau nửa giờ, máy bơm đã thực hiện một công bằng bao nhiêu ? Lấy g = 10 m/s2

Hình vẽ mô tả:

Mảnh 1: m 1 ; v

Mv

=(m 1 +m 2) v Định luật BTĐL Mv

=(m 1 +m 2) v

= m 1v1

+ m 2v22

1 p p

 +

=

Xác định được p2

: hướng và độ lớn Mảnh 2: m 2 ; v

m 1v1+ m 2v2

Mảnh 2: m 2 ; v2Mảnh 1: m 1 ; v1

Trang 16

Trang 17

* Chú ý: Các giá trị được xét trong khoảng thời gian t = 1 s nên trị số của

công suất bằng trị số của công ! (P = A)

Ví dụ 7: (BT4.33- BTVL 10 NC) (Phiếu học tập số 7)

Nước từ mặt đập nhà máy thuỷ điệncao 80 m chảy qua ống dẫn vào tua bin với lưu lượng 20 m3/s Biết hiệu suất của tua bin H = 0,6 Tìm công suất phát điện của tua bin

Hình vẽ mô tả:

Sơ đồ phân tích đề:

Năng lượng nhận được:

Năng lượng giải phóng:

So sánh trị số

P W H = 0,7

Công suất phát động:

Công suất có ích:

 t = 1 s

Trang 18

Năng lượng giải phóng: W’

Trang 19

Công suất có ích:

Trang 20

Một con lắc đơn có chiều dài l = 1 m Kéo cho dây làm với đường

thẳng đứng góc 0= 450 rồi thả tự do Tìm vận tốc của con lắc khi nó đi qua:

Biểu thức của định luật bảo toàn cơ năng cho hai điểm

Vị trí đã biết cơ năng: C

Động năng: W đ = 0

Thế năng: W t = mgl(1-cos ) 0

v = 2gl(cos  − cos 0)

Trang 21

Bắn một viên đạn khối lượng m = 10 g với vận tốc v vào một túi cát được treo nằm yên có khối lượng m1 = 1kg (hình bên) Va chạm là mềm, đạn mắc lại trong túi cát và chuyển động cùng với túi cát (Con lắc thử đạn)

a) Sau va chạm, túi cát được nâng lên độ cao h = 0,8m so với vị trí cân bằng ban đầu Hãy tìm vận tốc của đạn

b) Bao nhiêu phần trăm động lượng ban đầu đã chuyển thành nhiệt lượng và các dạng năng lượng khác ?

Trang 22

Gđ1: bảo toàn tổng động lượng hệ đạn-cát

Biểu thức bảo toàn cơ năng:

Trang 23

b) Xác định lực căng của dây khi vật qua vị trí cân bằng

c) Khi đến vị trí cao nhất, dây treo con lắc bị đứt (vì một lí do nào đó) Tính thời gian từ lúc dây đứt đến lúc vật chạm đất biết vị trí cân bằng của con lắc cách mặt đất 200 cm

Vị trí đã biết cơ năng: C

Động năng: W đ = 0

Thế năng: W t = mgl(1-cos ) 0

v = 2gl(cos  − cos 0)

Trang 24

II CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN

1 Đối với các cấp quản lí

Thẩm định chất lượng sáng kiến kinh nghiệm của tôi, công nhận và tạo các điều kiện thuận lợi giúp tôi tự tin triển khai rộng rãi nội dung sáng kiến trong quá trình dạy học

2 Đối với nhóm chuyên môn Vật lí

Nâng cao hơn nữa công tác chuyên môn cả về số lượng và chất lượng

để ngày càng có những sáng kiến hay được xây dựng và triển khai áp dụng góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học của nhóm

Các đồng nghiệp trong nhóm chuyên môn đóng góp ý kiến xây dựng giúp sáng kiến của tôi được hoàn thiện và tham khảo để có thể vận dụng cho một số tiết dạy trong phạm vi nội dung của đề tài

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	371,41 KB