Kĩ năng nhớ tắt các phép biến đổi giúp học sinh lớp 10 giải nhanh một số dạng bài tập nhằm nâng cao kết quả bài thi trắc nghiệm môn vật lí

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG 3 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KĨ NĂNG NHỚ TẮT CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI GIÚP HỌC SINH LỚP 10 GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP NHẰM NÂNG CAO KẾT QUẢ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG 3

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

KĨ NĂNG NHỚ TẮT CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI GIÚP HỌC SINH LỚP 10 GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP NHẰM NÂNG CAO KẾT QUẢ LÀM BÀI THI TRẮC NGHIỆM MÔN VẬT LÍ

Người thực hiện: Phan Thanh Liêm Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Vật lí

1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 2

2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh

3 Các giải pháp giải quyết vấn đề 3

I PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài.

- Năm học 2019 - 2020, theo công văn chỉ đạo của đ/c Giám đôc sở GD&ĐTThanh Hóa quyết tâm phấn đấu để Thanh Hóa thuộc 20 tỉnh thành có kết quả thiTHPTQG cao nhất cả nước Sở giáo dục cũng đã giao chỉ tiêu rất cụ thể chotừng trường cần phải đạt được để góp phần hiện thực hóa chỉ tiêu của Sở

Trong những năm gần đây, kì thi THPT quốc gia đã chuyển sang hình thứcthi trắc nghiệm khách quan ( gọi tắt là trắc nghiệm) với đa số các môn học Vìvậy để nâng cao kết quả làm bài thi trắc nghiệm, nhằm đạt chỉ tiêu đề ra ngoàiviệc giáo viên tổ chức dạy học để học sinh nắm vững kiến thức thì cũng cần cóphương án rèn luyện để học sinh có kĩ năng làm bài thi trắc nghiệm

Muốn học sinh có kĩ năng tốt, thì phải được rèn luyền qua quá trình lâu dài

Vì vấy ngay từ lớp 10, các trường cũng đã tổ chức thi, kiểm tra bằng hình thứctrắc nghiệm nhằm giúp học sinh làm quen và có kinh nghiệm dần với hình thứcthi trắc nghiệm Tuy nhiên đối vơi học sinh THCS chưa tiếp xúc nhiều với hìnhthức thi này nên quá trình vận dùng hình thức thi, kiểm tra này ban đầu gặp rấtnhiều khó khăn nói chung và môn Vật lí nói riêng

- Một thực tế không thể phủ nhận là đối với môn Vật lí thì học sinh THCSthường không thật sự giành nhiều thời gian cho việc học tập, ôn luyện ( chỉ chútrọng Toán, Văn, Tiếng anh) nên khi lên THPT đa số học sinh đều không đượctrang bị kiến thức Vật lí đẩy đủ theo chương trình Hơn nữa, chương trình giáodục THPT khá nặng so với chương trình giáo dục THCS Do vậy, gây rất nhiềukhó khăn cho giáo viên dạy Vật lí cũng như học sinh lớp 10 học Vật lí ở bậcTHPT

- Một khó khăn lớn đối với học sinh lớp 10 khi làm bài thi trắc nghiệmkhách quan đó là số lượng câu hỏi lớn, các em thường không đủ thời gian làmbài Để nâng cao kết quả làm bài với hình thức trắc nghiệm khách quan thìngoài việc học sinh nắm vững kiến thức cần phải có phương pháp dạy học phùhợp để giải quyết bài toán nhanh, gọn, tiết kiệm thời gian

Để tháo gỡ những khó khăn trên, bản thân tôi nghiên cứu kĩ các bài giải củacác bài toán và hình thành ý tưởng về đề tài SKKN này Trong đề tài này, tôitrình bày kĩ năng nhớ tắt các kết quả biến đổi nhằm giúp học sinh có thể giảimột số dạng bài tập trong chương trình Vật lí 10 THPT ngắn gọn hơn, tiết kiệnthời gian hơn so với phương pháp thông thường

2 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu đề tài này để trong quá trình dạy học Vật lí 10 có những cáchhay truyền đạt cho học sinh khi giải một số dạng bài tập nhằm rút ngắn thời gianlàm bài và tăng khả năng ghi nhớ cho các em.

- Những cách giải bài tập trong để tài này phù hợp với phương án làm bàithi, kiểm tra trắc nghiệm khách quan Từ đó nâng cao kết quả học tập hiện tạicủa học sinh cũng như hình thành cho các em một kĩ năng làm bài thi trắcnghiệm cho quá trình học Vật lí ở những năm tiếp theo

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a Đối tượng nghiên cứu

- Đề tài này sẽ viết về cách nhớ tắt các phép biến đổi, giúp học sinh đễdàng vận dung kiến thức, rút ngắn đáng kể thời gia và khắc sâu ghi nhớ hơn

so với những cách giải thông thường dùng khi giải một số dạng bài tập thuộcchương trình Vật lí 10 THPT sau đây:

+ Bài toán về công thức cộng vận tốc

+ Giải bài toán bằng phương pháp động lực học

+ Bài toán va chạm đàn hồi

+ Bài toán về con lắc đơn và những cơ hệ tương tự

- Giáo viên dạy cho học sinh nắm được các cách giải bài tập này giúp các

em có kết quả tốt hơn ở bài thi, kiểm tra dưới hình thức trắc nghiệm khách quan.Bên cạnh đó, đối với những học sinh có năng lực tốt các em có thể vận dụngtương tự để tìm thêm phương án giải những dạng bài tập khác của chương trìnhVật lí 10 và sau này là chương trình Vật lí 11, 12

b Phạm vi nghiên cứu

- Đề tài đề cập đến việc truyền đạt cho học sinh lớp 10 cách giải một số dạngbài tập thuộc chương Vật lí 10 THPT giúp rút ngắn thời gian làm bài để nângcao kết quả trong các bài thi, kiểm tra hình thức trắc nghiệm khách quan

- Những cách giải bài tập này đã được áp dụng cho học sinh một số lớp 10,trường THPT Nông Cống 3, năm học 2016 - 2017, 2018 - 2019 và năm học

2019 - 2020

4 Phương pháp nghiên cứu

- Dựa trên lí thuyết cơ bản về tính tương đối của chuyển động, công thứccộng vận tốc; Các định luật Niu tơn và các đinh luật bảo toàn thuộc chương trìnhVật lí 10 THPT và cách giải thông thường ( dùng cho các bài thi tự luận trướcđây) giải một số dạng bài tập có liên quan Giáo viên tổng hợp kết quả rồi tìm racách giải mới để giải quyết những bài toán dạng đó với mục tiêu phải ngắn gọn

hơn, dễ nhớ hơn và đặc biệt phù hợp hơn với hình thức thi, kiểm tra trắc nghiệmkhách quan so với cách giải thông thường

- Với mỗi dạng bài tập, đề tài sẽ so sánh lời giải giữa cách giải thông thường

và cách giải mới để chỉ ra những ưu điểm và đó cũng là mục tiêu mà đề tàimuốn hướng đến

- Đề tài đã được áp dụng thực tế cho một bộ phận học sinh lớp 10 TrườngTHPT Nông Cống 3 ở những khóa học trước đây và hiện tại Qua quá trình ápdụng vào thực tế, tác giả đã tổng hợp đánh giá kết qủa và chỉnh sửa để tính hiệuqủa ngày càng cao hơn

- Để thấy rõ tính hiệu qủa của đề tài, tác giả đã so sánh kết quả học tập thôngqua các bài thi, kiểm tra của một nhóm đối tượng học sinh được học tập cáchgiải mới và một nhóm đối tượng học sinh cùng khả năng học tập nhưng đượcdạy theo cách giải thông thường

II PHẦN NỘI DUNG

1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Khi hình thức thi, kiểm tra đang là hình thức trắc nghiệm tự luận ( gọi tắt là

tự luận) thì số lượng câu thường ít nhưng yêu cầu nặng về trình bày nên học sinhvận dụng cách giải thông thường để giải các bài tập Hiện nay chuyển sang hìnhthức thi trắc nghiệm khách quan thì số lượng câu hỏi nhiều hơn nhưng khôngyêu câu việc trình bày lời giải Vì vậy cần có một cách giải bài tập phù hợp đểgiúp học sinh làm tốt hơn ở bài thi trắc nghiệm khách quan

Những cách giải bài tập được trình bày trong đề tài này được dựa trên nêntảng kiến thức cơ bản mà học sinh đã được học trong chương trình Vật lí lớp 10gồm các nội dung sau:

- Tính tương đối của chuyển động

- Công thức cộng vận tốc: ⃗v13=⃗v12+⃗v23

⃗

F m

- Định luật bảo toàn động lượng: m1 ⃗v1+m2⃗v2=m1⃗v1'+m2⃗v2'

- Định luật bảo toàn cơ năng: W đ+W t= hằng số

Hay Wđ1+Wt1=Wđ2+Wt2

Ngoài ra đề tài còn trình một số cách giải thông thường khi giải các bài toánliên quan đến những nội dung kiến thức nói trên trong một số tài kiệu tham khảokhác để làm đối chứng cho cách giải mới

2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

Đối với học sinh lớp 10, là đối tượng học sinh đầu cấp, các em mới chân ướt,chân ráo vào học tập ở môi trường mới ( THPT) với dung lượng kiến thức rộnghơn nhiều so với THCS và phương pháp học tập ở môi trường mới đối với các

em còn rất bỡ ngỡ nên việc học tập, lĩnh hội kiến thức nói chung hết sức khókhăn

Trong các bộ môn học tập tại THPT, thì Vật lí được đánh giá là một trongnhững môn học khó nhất Những học sinh có năng lực học tập hạn chế thườngkhông chọn tổ hợp có môn Vật lí

Bên cạnh đó, kì thi THPT Quốc gia chuyển sang hình thức trắc nghiệmkhách quan với số lượng câu hỏi nhiều hơn nên ngay từ lớp 10, học sinh cũngphải tiếp cận và rèn luyện hình thức thi, kiểm tra này Tuy nhiên khi học ởTHCS học sinh chưa từng được làm quen với hình thức này nên kết quả thi,kiểm tra thường không cao với hình thức này

Từ những khó khăn nêu trên, nếu giáo viên không có những thay đổi trongphương pháp dạy học để nâng cao kết học tập của học sinh thì sẽ dẫn đến hệ lụy

là học sinh mất tự tin, chán nản khi học bộ môn Vật lí

Qua thực tế nhiều năm giảng dạy, tôi nhận thấy khi làm bài thi trắc nghiệmmôn Vật lí thì phần lớn học sinh đều bị thiếu thời gian làm bài, dường nhưkhông một học sinh nào khi làm bài có thể thừa thời gian theo quy định của đề ởmôn Vật lí Mà một trong những nguyên nhân dẫn đến việc thiếu thời gian là các

em không cải tiến được phương pháp giải các bài tập để tiêt kiệm thời gian.Trong những năm trước đây, khi mới bắt đầu có hình thức thi trắc nghiệmkhách quan, kết quả thi Đại học, thi THPT Quốc Gia của học sinh Trường THPTNông Cống 3 thường thấp hơn các trường THPT trong huyện

Trước thực trạng đó, trong quá trình dạy học tôi luôn có gắng tìm tòi nhữngphương pháp giải bài tập giúp rút ngắn thời gian nhằm nâng cao chất lượng họctập cũng như tìm lại sự tự tin và hứng thú học tập môn Vật lí cho học sinh

3 Các giải pháp giải quyết vấn đề.

- Chia nhóm ( lớp) mà học sinh có năng lực gần như ngang nhau thành 2nhóm: nhóm thực nghiệm được giới thiệu phương pháp mới, nhóm đối chứngkhông được giới thiệu phương pháp mới Sau khi dạy mỗi dạng toán sẽ có bàikiểm tra đối với hai nhóm, giáo viên chấm, tổng hợp kết quả để đánh giá

Kêt quả thu được là nhóm thực nghiệm có điểm số trung bình cao hơn nhómđối chứng và đặc biệt về thời gian làm bài nhóm thực nghiệm cũng tiết kiệm hơnnhiều

- Sau khi phương pháp mới đã hoàn thiện, giáo viên áp dụng cho tất cả họcsinh giảng dạy Không yêu cầu học sinh phải nhớ phương pháp giải thôngthường mà chỉ nhớ phương pháp giải mới và vận dụng khi gặp những dạng bàitập này trong đề thi

- Trong đề tài này tôi sẽ trình bày những phương pháp mới có vận dụng kĩ

năng nhớ tắt các phép biến đổi giải một số dạng bài tập thuộc một số nội dung

kiến thức trong chương trình Vật lí 10 và vận dụng vào những ví dụ cụ thể.Đồng thời đối với mỗi ví dụ tôi trình bày thêm cách giải theo phương phápthông thường để thấy được tính ưu việt của phương pháp mới

b Giải pháp cụ thể theo từng nội dung

* Bài toán về công thức cộng vận tốc

Phương pháp thông thường Phương pháp mới ( có kĩ năng nhớ)

- Chọn một trục ( hệ trục) tọa độ

- Áp dụng công thức cộng vận tốc

⃗v13=⃗v12+⃗v23

(*)

- Chiếu (*) lên trục tọa độ đã chọn

được biểu thức đại số

Những giá trị trên là giá trị đại số, tính

* Với bài toán này chỉ yêu cầu học

sinh nhớ như sau:

* Trước khi vận dụng những ghi nhớ

đó, giáo viên đã vận dụng công thứccộng vận tốc biến đổi cho học sinh nhưsau:

xong phải lấy giá trị tuyệt đối để được

độ lớn

Các bài toán ví dụ

Ví dụ 1:

Biết nước sông chảy với vận tốc 1,5 m/

s so với bờ ,vận tốc của thuyền trong

nước yên lặng là 2 m/s

a.Tính vận tốc của thuyền so với bờ

sông khi thuyền chạy xuôi dòng

(- Gọi ⃗v13 là vận tốc vật 1 đối với vật3

- Gọi ⃗v12 là vận tốc vật 1 đối với vật

2 - Gọi ⃗v23 là vận tốc vật 2 đối vớivật 3

- Và v13, v12, v23 lần lượt là độ lớn củachúng

- Tính độ lớn vận tốc tuyệt đối( thường là vận tốc vật đối với mặt đât)

- Tính độ lớn vận tốc tương đối v12:+ Nếu hai vật cùng chiều:

Biết nước sông chảy với vận tốc 1,5 m/

s so với bờ ,vận tốc của thuyền trongnước yên lặng là 2 m/s

a.Tính vận tốc của thuyền so với bờsông khi thuyền chạy xuôi dòng

A 3 m/s B 2,5 m/s

C 3,5 m/s D 4 m/s

b Tính vận tốc của thuyền so với bờ

A 3 m/s B 2,5 m/s

C 3,5 m/s D 4 m/s

b Tính vận tốc của thuyền so với bờ

sông khi thuyền chạy ngược dòng

Cũng trên đường đó, ô tô B chạy với

sông khi thuyền chạy ngược dòng

A 1,25m/s B 0,75m/s

C 1m/s D 0,5m/s

[1]

Lời giải

Đây là bài toán tính vận tốc tuyệt đối“

cùng chiều thì cộng, ngược chiều thì trừ”

a Đi xuôi dòng, 2 vận tốc cùng chiềucộng lại

a Hai xe chuyển động cùng chiều

A 10 km/h B 50 km/h

C 20 km/h D 100 km/h

tốc độ 60 km/h Xác định độ lớn vận

tốc của ô tô A đối với ô tô B nếu

a Hai xe chuyển động cùng chiều

* Giải bài toán bằng phương pháp động lực học

Phương pháp thông thường Phương pháp mới( có kĩ năng nhớ)

- Từ các biểu thức này tính các đại

lượng theo yêu cầu đề bài

Các bài toán ví dụ

Ví dụ 1: Một vật khối lượng m = 20

kg được kéo trượt trên mặt phẳng nằm

ngang Lực kéo có phương ngang và

- Lực cản: các thành phần lực ngược hướng với hướng chuyển động

Lưu ý: Độ lớn lực ma sát: Fms = μ N

Áp lực N được xác định: là hiệu độ

lớn các lực vuông góc với quỹ đạo hướng xuống và các lực vuông góc với quỹ đạo hướng lên

nằm ngang là μ = 0,1 Gia tốc của

Vật khối lượng m = 20 kg được kéo

trượt trên mặt phảng nằm ngang bởi

lực ⃗F hợp với phương ngang góc

- N bằng hiệu các lực theo phương

vuông góc ( hướng xuống trừ hướng lên) Vậy N = P - 0 = P = mg (2)

α = 300 và hướng lên ( F = 120 N)

Hệ số ma sát giữa m và mặt phẳngngang là μ = 0,6 Lấy g = 10 m/s2.Gia tốc của vật gần bằng

O

- Vậy có: F.cos α - Fms = maHay F.cos α - μ N = ma (1)

Phương pháp thông thường Phương pháp mới( có kĩ năng nhớ)

Bài toán tổng quát: Vật m1 đang

chuyển động theo phương ngang với

vận tốc ⃗v1 , vật m2 đang chuyển động

cùng theo phương ngang với vận tốc

⃗v2 thì va chạm hoàn toàn đàn hồi,

xuyên tâm với nhau Tính vận tốc v1’

của vật m1 và vận tốc v2’ của vật m2 sau

quả cầu m1 = 3 kg chuyển động với vận

tốc v1 = 4 m/s tới va chạm vào quả cầu

thứ 2 đang đứng yên và có khối lượng

m2 = m1 Coi va chạm là hoàn toàn đàn

hồi xuyên tâm Vận tốc quả cầu m1 và

Căn cứ vào phần “Cách nhớ” ta có hệ

động ban đầu của m1

- Áp dụng định luật bảo toàn động

lượng ta có

m1⃗v1+m2⃗v2=m1⃗v1'+m2⃗v2' (*)

- Chiếu (*) lên Ox được

m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ (1)

- Vì va chạm đàn hồi nên động năng

được bảo toàn, ta có

M chuyển động là

= 2 kg, gắn trên một lò xo thẳng đứng

có độ cứng k = 200 N/m Một vật nhỏ

m = 0,4 kg rơi tự do từ độ cao h = 1,8 m

xuống va chạm đàn hồi với M (xem

hình vẽ) Sau va chạm m được cất đi.

Lấy g = 10 m/s2 Độ nén cực đại của lò

xo trong quá trình M chuyển động là

Do va chạm đàn hồi nên động năng

được bảo toàn

1

2mv02= 1

2MV

2 + 1

2mv2

- Vận tốc m ngày trước khi va chạm

B h

* Bài toán liên quan đến chuyển động hết vòng tròn trong mặt phẳng thẳng đứng

Phương pháp thông thường Phương pháp mới( có kĩ năng nhớ)

kính đường tròn R Độ cao h tối thiêu

khi thả tàu đế nó đi hết đường tròn là?

Các bước tiến hành lời giải

B1 Từ điều kiện để tàu vượt qua được

điểm O là tại điểm đó áp lực của tàu lên

đường ray là Q≥0 , mà áp lực có độ

lớn bằng phản lực N nên điều kiện là

N≥0

B2 Áp dụng định luật II Niu tơn cho

vật tại vị trí cao nhất O để tìm mối liện

hệ giữa N và v Từ điều kiện của N ta

suy ra điều kiện của v

B3 Áp dụng định luật bảo toàn cơ

năng có cơ năng tại A bằng cơ năng tại

O để tìm liện hệ giữa v và h

B4 Từ điều kiện của N ta tìm được giá

trị tối thiểu hmin

B1 Điều kiện để tàu vượt qua được

B2 Áp dụng định luật bảo toàn cơnăng ta có liên hệ giữa h và v0 Từ đó

ta suy ra giá trị tối thiểu hmin

Bh

O

A

Bh

đường ray như hình

vẽ Khối lượng tàu

50g, bán kính đường

tròn R = 20cm Độ cao h tối thiêu khi

thả tàu đế nó đi hết đường tròn là?

- Để tàu lên được điểm cao nhất O thì

đồ chơichuyểnđộng không

ma sát trênđường ray như hình vẽ Khối lượng tàu50g, bán kính đường tròn R = 20cm

Độ cao h tối thiêu khi thả tàu đế nó đihết đường tròn là?