Xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập chương dao động cơ vật lý lớp 12 trung học phổ thông, chương trình cơ bản theo hướng phát huy tính tích cực tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THỊ THÚY HỒNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG, CHƯƠNG TRÌNH CƠ B

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHẠM THỊ THÚY HỒNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG

“DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG, CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC

TỰ CHỦ VÀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BT: Bài tập BTVL: Bài tập vật lí CCGD: Cải cách giáo dục ĐC: Đối chứng

HD: Hướng dẫn HS: Học sinh GV: Giáo viên SBT: Sách bài tập SGK: Sách giáo khoa THPT: Trung học phổ thông THCS: Trung học cơ sở TNKQ: Trắc nghiệm khách quan TNKQNLC: Trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn TN: Thực nghiệm

TSLT: Tần suất lũy tích

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang Bảng 1.1 Kết quả điều tra giáo viên trường THPT Trần Quốc Tuấn -

Hải Hậu - Nam Định 20

Bảng 1.2: Kết quả điều tra học sinh 21

Bảng 3.1 Thống kê số điểm kiểm tra sau khi TNSP của các lớp TN và ĐC 98

Bảng 3.2 Xử lí kết quả với các thông số tính toán theo phương pháp thống kê 99

Bảng 3.3: Các tham số đặc trưng tính được dùng để so sánh sau TNSP 100

Bảng 3.4: Tần suất và tần suất lũy tích 100

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Sơ đồ 1.1: Phân loại các bài tập vật lí 7

Sơ đồ 1.2 Luận giải bài tập vật lí 10

Sơ đồ 2.1 Phân loại các dạng bài tập chương “Dao động cơ” vật lí 12 chương trình cơ bản 41

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Hình 2.1: Mô tả chiều dài lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo 32

Hình 2.2: Mô tả dao động tắt dần của con lắc lò xo 35

Hình 2.3: Tổng hợp hai dao động điều hòa bằng véc tơ quay 36

Hình 2.4: Mô tả mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà 46

Hình 2.5: Vẽ hai véc tơ quay ứng với hai vị trí của vật 48

Hình 2.6 : Biểu diễn góc quét của hai véc tơ quay 50

Hình 2.7 : Biểu diến hai véc tơ quay tại hai thời điểm t1 và t2 54

Hình 2.8: Con lắc lò xo nằm trên mặt phẳng nghiêng 58

Hình 2.9: Biểu diễn cấu tạo của con lắc đơn 72

Hình 2.10: Mô tả dao động tắt dần của con lắc trong môi trường có ma sát 83

Hình 2.11: Dao động của con lắc lò xo tắt dần dưới tác dụng của lực ma sát 84

Hình 3.1: Phân bố điểm theo 11 bậc lớp TN và lớp ĐC 101

Hình 3.2: Đường phân bố tần suất lũy tích của lớp TN và lớp ĐC 101

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn i

Danh mục viết tắt ii

Danh mục các bảng iii

Danh mục các hình, sơ đồ iv

Mục lục v

MỞ ĐẦU 1

Chương1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ PHỔ THÔNG 4

1.1 Khái niệm về giải bài tập vật lí 4

1.2 Vai trò và tác dụng của bài tập vật lí 4

1.2.1 Thông qua dạy học về bài tập vật lí sẽ giúp học sinh nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn các quy luật và hiện tượng vật lí 4

1.2.2 Bài tập vật lí là công cụ và là phương tiện giúp học sinh nghiên cứu tài liệu mới 4

1.2.3 Bài tập vật lí là phương tiện để học sinh rèn luyện kỹ năng, khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống 4

1.2.4 Bài tập vật lí có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh 5

1.2.5 Bài tập vật lí là phương tiện giúp học sinh ôn tập, củng cố kiến thức đã học một cách sinh động và có hiệu quả 5

1.2.6 Bài tập vật lí là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh một cách chính xác 5

1.2.7 Bài tập vật lí góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh, làm cho họ hiểu thế giới tự nhiên là thế giới vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động, giúp họ tin vào sức mạnh của mình, mong muốn đem tài năng trí tuệ cải tạo tự nhiên 5

1.3 Phân loại bài tập vật lí 6

1.3.1 Phân loại bài tập theo nội dung 8

1.3.2 Phân loại theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy 8

1.3.3 Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải 9

1.4 Tư duy trong giải bài tập vật lí 10

1.5 Phương pháp giải bài tập vật lí 11

1.6 Những yêu cầu chung trong dạy học về bài tập vật lí 12

1.6.1 Tiêu chuẩn lựa chọn hệ thống bài tập vật lí 12

1.7 Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí 13

1.7.1 Kiểu hướng dẫn thứ nhất là: Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn angorit) 14

1.7.2 Kiểu hướng dẫn thứ hai - Hướng dẫn tìm tòi 14

1.7.3 Kiểu hướng dẫn thứ ba- Hướng dẫn khái quát chương trình hóa 15

1.8 Các hình thức dạy học về bài tập vật lí 15

1.8.1 Giải bài tập trong tiết nghiên cứu tài liệu mới 15

1.8.2 Giải bài tập trong tiết luyện tập về bài tập 16

1.8.3 Giải bài tập trong tiết ôn tập, củng cố kiến thức 16

1.8.4 Giải bài tập trong tiết kiểm tra 17

1.8.5 Giải bài tập trong các buổi ngoại khóa 17

1.9.1 Tính tích cực và tự chủ 17

1.9.2 Phương pháp dạy học tích cực 17

1.9.3 Các đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực 17

1.9.4 Các yếu tố thúc đẩy dạy học tích cực 18

1.10 Tìm hiểu thực trạng hoạt động dạy giải bài tập vật lí ở một số trường THPT hiện nay 19

1.10.1 Đối tượng và phương pháp điều tra 19

1.10.2 Nhận xét chung về kết quả điều tra ở trường trung học phổ thông Trần Quốc Tuấn- Hải Hậu - Nam Định 24

Tiểu kết chương 1 27

Chương 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÍ LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG - CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN 28

2.1 Vị trí vai trò chương dao động cơ trong chương trình vật lí 12 THPT- Chương trình cơ bản 28

2.2 Đặc điểm, cấu trúc và nội dung kiến thức chương “Dao động cơ” 29

2.3 Mục tiêu dạy học chương “Dao động cơ” 37

2.4 Những kỹ năng mà học sinh cần đạt được 40

2.5 Phân loại bài tập chương “Dao động cơ”- vật lí 12 chương trình cơ bản 41

2.6 Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Dao động cơ” - Vật lí 12 chương trình cơ bản 42

2.7 Sử dụng hệ thống bài tập chương “Dao động cơ học”- Vật lí 12 –Chương trình cơ bản 90

Kết luận chương 2 91

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 92

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 92

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 92

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 92

3.4 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm 93

3.4.1 Đánh giá định tính về việc nắm vững liến thức, phát huy tính tích cực tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh 93

3.4.2 Phân tích đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm bằng phương pháp thống kê 97

Kết luận chương 3 102

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 103

1 Kết luận 103

2 Khuyến nghị 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

PHỤ LỤC 105

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trong những năm gần đây, việc đổi mới công tác giáo dục diễn ra rất sôi động trên thế giới và ở nước ta và sự đổi mới phương pháp dạy học là thực sự cần cần thiết Có thể thấy: lựa chọn phương pháp dạy học phù hợp nhằm rèn luyện tính tích cực, tự chủ, năng lực tự suy nghĩ cho học sinh là vấn đề quan trọng trong dạy học Quá trình dạy học vật lí góp phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng học tập và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh Thông qua giải bài tập vật lí học sinh sẽ phát huy mạnh mẽ năng lực vốn có, lời giải các bài tập là thước đo đúng đắn, thực chất sự tiếp thu, vận dụng kiến thức và kỹ năng, kỹ xảo của học sinh

Trong lí luận dạy học hiện nay thì dạy học phải chú trọng nhiều đến hoạt động

và vai trò của người học Vấn đề rèn luyện năng lực hoạt động tự giác, chủ động sáng tạo và đánh giá sự tiếp thu kiến thức của học sinh thông qua việc nghiên cứu xây dựng một hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập là cần thiết Sau 7 năm giảng dạy tại trường THPT Trần Quốc Tuấn và qua tìm hiểu thực tế, trao đổi kinh nghiệm với các đồng nghiệp ở các trường trong tỉnh, tôi nhận thấy trong chương trình vật lí 12 cơ bản chương “Dao động cơ” là phần kiến thức cơ bản, nền tảng, nhưng cũng rất phức tạp Nội dung khoa học trong chương này là một phần kiến thức kích thích sự tò mò, lòng ham học, ham hiểu biết của học sinh, đặc biệt các kiến thức trong chương “Dao động cơ” còn liên quan đến nhiều vấn đề của toán học mà học sinh ưa thích

Do vậy, việc xây dựng một hệ thống bài tập được phân dạng rõ ràng, có phương pháp giải phù hợp, các bài toán trong mỗi dạng được sắp xếp từ dễ đến khó,

từ đơn giản đến phức tạp sẽ nâng cao hiệu quả học tập và rèn luyện tư duy logic, tính sáng tạo của học sinh trong giải bài tập

Với tất cả các lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống và

hướng dẫn giải bài tập chương “Dao động cơ ” Vật lí lớp 12 Trung học phổ thông, chương trình cơ bản theo hướng phát huy tính tích cực tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh” làm đề tài nghiên cứu

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu, xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập chương “Dao động cơ” Vật lí 12 THPT chương trình cơ bản, nhằm giúp học sinh không những nắm vững kiến thức mà còn phát huy được tính tích cực tự chủ và năng lực sáng tạo trong hoạt động giải bài tập

3 Câu hỏi vấn đề nghiên cứu

Dạy bài tập chương “Dao động cơ” như thế nào để bồi dưỡng tính tích cực , tự chủ và sáng tạo của học sinh?

4 Giả thuyết khoa học

Xây dựng được một hệ thống bài tập phù hợp với mục tiêu dạy học và thời gian dành cho mỗi chủ đề kiến thức vật lí Tổ chức hoạt động dạy giải bài tập theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh sẽ phát huy được hết các tác dụng của bài tập vật lí góp phần giúp cho học sinh nắm vững kiến thức mà còn phát huy được tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo của mình

5 Đối tượng nghiên cứu

- Học sinh khối lớp 12 THPT – Trường THPT Trần Quốc Tuấn Tỉnh Nam Định

- Hệ thống bài tập chương dao động cơ

- Hoạt động dạy và học về bài tập vật lí lớp 12 chương “Dao động cơ” trong trường THPT Trần Quốc Tuấn tỉnh Nam Định

Đối tượng thực nghiệm: Hoạt động dạy học về bài tập vật lí chương Dao động

cơ – vật lí 12 trường THPT Trần Quốc Tuấn tỉnh Nam Định

7 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về vai trò, tác dụng, phương pháp giải bài tập vật lí ở trường phổ thông

- Nghiên cứu nội dung kiến thức và phương pháp giải BT chương Dao động cơ

- Vật lí 12 THPT chương trình cơ bản

- Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Dao động cơ- Vật lí 12 THPT chương trình cơ bản

- Điều tra thực trạng dạy bài tập chương “Dao động cơ” ở các trường THPT

- Soạn thảo tiến trình hướng dẫn học sinh giải các dạng bài tập

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập đã soạn thảo

8 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học

- Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn như: phương pháp thực nghiệm, phương pháp điều tra, phương pháp khảo sát thực tiễn

- Phương pháp thống kê toán học

9 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy giải bài tập vật lí phổ thông

Chương 2: Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập vật lí chương Dao động cơ – vật lí 12 trung học phổ thông

Chương 3: Thực nghiệm Sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY GIẢI

BÀI TẬP VẬT LÍ PHỔ THÔNG 1.1 Khái niệm về giải bài tập vật lí

Trong các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu về phương pháp dạy học bộ môn người ta thường hiểu: Bài tập vật lí là những bài luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí và rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn

1.2 Vai trò và tác dụng của bài tập vật lí

Đánh giá về vai trò và tác dụng của bài tập vật lí có thể đưa ra những nhận xét sau đây:

1.2.1 Thông qua dạy học về bài tập vật lí sẽ giúp học sinh nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn các quy luật và hiện tượng vật lí

Các bài tập vật lí thường chứa đựng nội dung bài học trên lớp, ở đó hội tụ đầy đủ các công thức mà học sinh phải vận dụng để làm bài tập Thông qua đó học sinh sẽ hiểu sâu sắc và chính xác kiến thức các hiện tượng vật lí được học trên lớp

1.2.2 Bài tập vật lí là công cụ và là phương tiện giúp học sinh nghiên cứu tài liệu mới

Trong một số tiết học, giáo viên có thể lựa chọn một số bài tập điển hình làm đề tài để học sinh ngiên cứu tài liệu mới

Trong quá trình giải quyết các tình huống do bài tập đề ra, học sinh có nhu cầu tìm kiếm kiến thức mới, điều này đảm bảo cho học sinh lĩnh hội chắc chắn và sâu sắc kiến thức

1.2.3 Bài tập vật lí là phương tiện để học sinh rèn luyện kỹ năng, khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống

Trong quá trình giải bài tập vật lí, học sinh phải hiểu và học thuộc các công thức

và kiến thức liên quan đến vấn đề cần giải quyết Thông qua giải bài tập học sinh sẽ biết cách khắc phục những nhược điểm mà các em hay mắc phải như: không đổi đơn

vị, bấm máy tính sai, trình bày không khoa học

Trong quá trình giải các bài tập định tính, học sinh sẽ hiểu rõ hơn một số hiện tượng trong thực tiễn cuộc sống, sự hiểu biết về các hiện tượng thực tế là thước đo khả năng nắm vững kiến thức và kĩ năng vận dụng thành thạo kiến thức của học sinh

1.2.4 Bài tập vật lí có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh

Mỗi khi giải bài tập, học sinh phải phân tích được các dữ kiện của đề bài, bản thân các em phải biết cách xây dựng các lập luận và tính toán lôgic để đưa ra được cách giải và kết quả của bài toán

Đôi lúc học sinh phải tự lực làm các thí nghiệm, thực hiện các phép đo xác định đúng mối quan hệ giữa các đại lượng để kiểm tra lại kết luận của mình

Trong quá trình đó tư duy logic, tư duy sáng tạo của học sinh được phát triển, năng lực làm việc độc lập của học sinh sẽ được nâng cao

1.2.5 Bài tập vật lí là phương tiện giúp học sinh ôn tập, củng cố kiến thức đã học một cách sinh động và có hiệu quả

Quá trình giải bài tập vật lí sẽ giúp cho học sinh nhớ lại và thuộc được các kiến

thức cơ bản được học ở trên lớp,thông qua việc giải các bài tập học sinh sẽ hiểu đúng và nhớ sâu sắc các kiến thức một cách tự nhiên không gượng ép

1.2.6 Bài tập vật lí là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh một cách chính xác

Trong khi giải bài tập vật lí học sinh sẽ bộc lộ rõ kiến thức của mình, kết quả của bài làm phản ánh kỹ năng của học sinh khi giải bài tập Học sinh không nắm vững kiến thức, hoặc không có kĩ năng làm bài tập thì kết quả giải bài tập không thể chính xác được

1.2.7 Bài tập vật lí góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh, làm cho họ hiểu thế giới tự nhiên là thế giới vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động, giúp họ tin vào sức mạnh của mình, mong muốn đem tài năng trí tuệ cải tạo tự nhiên

Bất cứ học sinh nào cũng vây, mỗi khi giải chính xác một bài tập thì tâm trạng rất

vui vẻ, thoải mái, tạo thêm sự tự tin với bạn bè, gia đình và người thân

Là một giáo viên chân chính, chúng ta cần động viên, giúp đỡ các em trong học tập, tạo cho các em có lòng tự tin trong cuộc sống, khi đó học sinh mới có những ước mơ cao đẹp, hồn nhiên, trong sáng từ đó hình thành cho học sinh mong muốn nghiên cứu, khám phá khoa học góp phần xây dựng tổ quốc giàu đẹp văn minh

1.3 Phân loại bài tập vật lí

Trong quá trình dạy học, các bài tập vật lí rất phong phú và đa dạng, khác nhau

về nội dung và mục đích dạy học vì vậy có thể phân loại bài tập vật lí dựa trên các

cơ sở sau đây:

Phân loại theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triển tư duy cho học sinh

Phân loại theo nội dung

Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải

Trong mỗi loại bài tập lại bao gồm những nội dung cụ thể khác nhau Sau đây là

sơ đồ phân loại các bài tập vật lí

Sơ đồ 1.1: Phân loại các bài tập vật lí

PHÂN LOẠI CÁC BÀI TẬP VẬT LÍ

Bài tập theo nội dung

Loại bài tập theo yêu cầu phát triển tư duy

Loại bài tập theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải

Bài tập

có nội dung

cụ thể

Bài tập

có nội dung trừu tượng

Bài tập

theo

đề tài vật

lí

Bài tập

có nội

dung

lịch

sử

Bài tập

kĩ thuật tổng hợp

Bài tập vui

Bài tập luyện tập

Bài tập sáng tạo

Bài tập trắc

nghiệm

khách quan

Bài tập thí

nghiệm

Bài tập

đồ thị

Bài tập định lượng

Bài tập định tính

1.3.1 Phân loại bài tập theo nội dung

Trong cách phân loại này, ta cũng có thể chia thành các dạng sau :

Dạng bài tập vật lí có nội dung cụ thể: Là bài tập có số liệu cụ thể, học sinh có

thể đưa ra lời giải dựa vào vốn kiến thức vật lí cơ bản đã có Các bài tập cụ thể mang đặc trưng trực quan gắn liền với kinh nghiệm sống của học sinh

Dạng bài tập vật lí có nội dung trừu tượng: Là các bài tập mà các dữ kiện được

cho dưới dạng kí hiệu, lời giải cũng được biểu diễn dưới dạng một công thức chứa đựng ẩn số và dữ kiện đã cho Học sinh phải phân tích kĩ các câu chữ trong đề bài

để lập luận lô gic tìm ra lời giải cuối cùng

Dạng bài tập theo đề tài của tài liệu vật lí: Đó là các bài tập theo các đề tài của

tài liệu vật lí Dạng bài tập vật lí này được phân biệt thành các bài tập cơ học, điện học, nhiệt học, quang học

Dạng bài tập vật lí có nội dung lịch sử: Là các bài tập chứa đựng các kiến thức

có liên quan đến lịch sử như những dữ liệu về các thí nghiệm vật lí cổ điển, những phát minh, những sáng chế hoặc những câu chuyện có tính chất lịch sử

Dạng bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp: Là các bài tập có nội dung chứa đựng

các kiến thức về kỹ thuật, về sản xuất, công, nông nghiệp, về giao thông vận tải

Dạng bài tập vật lí vui: Là các bài tập sử dụng các sự kiện, hiện tượng kì lạ hoặc

vui nhộn mà học sinh cần lí giải bản chất vật lí của các hiện tượng đó

1.3.2 Phân loại theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy

Theo yêu cầu phát triển tư duy, có thể phân bài tập thành hai dạng là bài tập

luyện tập và bài tập sáng tạo

Bài tập luyện tập: Loại bài tập này dùng để củng cố kiến thức lí thuyết cơ bản đã

học hoặc sau khi học một kiến thức vật lí mới

Đây là loại bài tập vật lí mà để tìm được lời giải chỉ cần xác định mối quan hệ trực tiếp, tường minh giữa những cái đã cho và cái phải tìm, học sinh chỉ cần tái hiện chứ không thể tự tạo ra

Bài tập sáng tạo:

Đây là loại bài tập vật lí mà để tìm ra lời giải học sinh phải thực hiện một chuỗi lập luận logic, biến đổi phức tạp, xác lập mối quan hệ giữa đại lượng cần tìm với các

Đó là những bài tập khó, hay và trong quá trình tìm tới cách giải có tác dụng mạnh mẽ trong việc phát triển tư duy của học sinh Khi tư duy được hoạt hóa thì học sinh sẽ có cách giải thông minh nhất và sáng tạo nhất

Muốn giải được các bài tập phức tạp như vậy bắt buộc học sinh phải thành thạo các bài tập cơ bản, biết cách phân tích bài tập phức tạp để quy về bài tập cơ bản đã biết

1.3.3 Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải

Với cách phân loại này có thể chia các loại bài tập vật lí thành: Bài tập định tính

và bài tập định lượng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm, bài tập trắc nghiệm khách quan

Bài tập định tính: Có hai dạng bài tập định tính là giải thích hiện tượng vật lí và

dự đoán hiện tượng vật lí

Các bài tập dạng này đều nhấn mạnh đến bản chất vật lí của hiện tượng, khi giải các bài tập định tính học sinh thường lập luận logic trên cơ sở các định luật vật lí Khi giải bài tập định tính học sinh sẽ được rèn luyện tư duy lô gic, nâng cao khả năng phân tích hiện tượng và dự đoán các hiện tượng vật lí

Bài tập định lượng (bài tập tính toán): là dạng bài tập có dữ liệu là các số liệu cụ

thể, học sinh phải giải chúng bằng các phép tính toán, sử dụng công thức để xác lập mối quan hệ phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng đã cho và các đại lượng phải tìm và nhận được kết quả dưới dạng một công thức hay một giá trị bằng số

Đây là dạng bài tập phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong chương trình vật lí phổ thông Dạng bài tập này có ưu điểm là khắc sâu kiến thức học sinh, rèn luyện cho học sinh phương pháp nhận thức đặc thù riêng cho môn vật lí Đặc biệt là phương pháp suy luận toán học

Bài tập đồ thị: Bài tập đồ thị là dạng bài tập phân tích từ đồ thị để tìm các điều

kiện giải bài toán, dạng bài tập này rất phong phú Có thể từ đồ thị đã cho, học sinh phải tìm một yếu tố nào đó hoặc từ các dữ liệu đã biết cần phải xây dựng đồ thị Học sinh áp dụng phương pháp đồ thị cho phép diễn đạt trực quan hiện tượng vật lí, thông qua giải bài tập học sinh có được kĩ năng vẽ và sử dụng tốt các đồ thị Điều này rất tốt cho các em khi được nghiên cứu trong các trường kĩ thuật

Bài tập thí nghiệm: Là dạng bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng

lời giải, lí thuyết hoặc để tìm ra những số liệu cần thiết cho bài tập Đây là dạng bài tập mà thí nghiệm là công cụ được sử dụng để tìm các đại lượng cần thiết cho bài toán, cho phép đưa ra lời giải hoặc là công cụ kiểm tra tính toán phù hợp ở mức độ

nào so với điều kiện bài toán Công cụ đó có thể là một thí nghiệm biểu diễn hoặc một thí nghiệm thực tập của học sinh

Bài tập trắc nghiệm khách quan: Dạng bài tập này dùng để kiểm tra kiến thức

trong phạm vi rộng của chương chình học, với số lượng câu hỏi nhiều, đòi hỏi học sinh phải học sâu, nhớ lâu và biết cách vận dụng đúng công thức và kiến thức cho từng bài toán, số người được kiểm tra và số bài tập nhiều, kết quả thu được không

phụ thuộc vào người chấm

1.4 Tư duy trong giải bài tập vật lí

Việc luận giải, tính toán một bài tập vật lí có thể mô hình hóa bằng sơ đồ trong

hình (1.2) sau:

Sơ đồ 1.2 Luận giải bài tập vật lí

Sơ đồ luận giải cho bài tập vật lí trên có thể giải thích như sau:

Từ mối liên hệ (3) rút ra 3

Thay 3 vào phương trình (2) rút ra 1

Từ mối liên hệ trong phương trình (4) rút ra 2

Thay 1 và 2 vào mối liên hệ ở phương trình (1) rút ra ẩn số phải tìm x

Như vậy tư duy trong giải bài tập vật lí cho thấy có hai việc quan trọng nhất cần thực hiện đó là:

Xác lập được các mối liên hệ cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập đã cho

Luận giải, tính toán để từ các mối liên hệ đã xác lập đi đến kết quả cuối cùng

Quy trình thực hiện hai việc này có thể lần lượt hoặc xen kẽ nhau, trong đó điều kiện quan trọng nhất là xác lập cho được mối liên hệ giữa cái phải tìm với cái

đã cho trong đề bài

Tóm lại để tìm được lời giải của một bài tập vật lí là phải trả lời được câu hỏi:

Sự xác lập những mối liên hệ cơ bản cụ thể trong bài tập dựa trên sự vận dụng những kiến thức gì? Sử dụng kiến thức hoặc các mối liên hệ vào điều kiện cụ thể nào của bài tập?

Trả lời được câu hỏi đó còn giúp cho giáo viên có sự định hướng trong phương

pháp dạy học về bài tập một cách đúng đắn và hiệu quả

1.5 Phương pháp giải bài tập vật lí

Trong dạy học về bài tập vật lí tiến trình hướng dẫn học sinh giải một bài tập vật

lí nói chung đều phải trải qua 4 bước sau:

Bước 1: Tìm hiểu đề bài

Trong bước 1 học sinh phải:

Đọc kĩ đề bài, xác đinh rõ các điều kiện và làm rõ ý nghĩa của các thuật ngữ, các cụm từ quan trọng

Tóm tắt được đề bài Trong bước này học sinh có thể sử dụng các kí hiệu, hình

vẽ, hoặc sơ đồ mô tả lại tình huống đươc nêu trong bài tập

Trong nhiều trường hợp cần phải đổi đơn vị các đại lượng đã cho về đơn vị chuẩn

Bước 2: Xác lập mối liên hệ của các dữ kiện đã cho với đại lượng cần tìm

Hoạt động của học sinh ở giai đoạn này bao gồm:

Đối chiếu các dữ kiện đã cho và đại lượng phải tìm, xét bản chất vật lí của hiện tượng để nhận ra các định luật, công thức lí thuyết có liên quan

Xác lập các mối liên hệ cơ bản, cho thấy sự liên hệ cụ thể giữa đại lượng đã biết và đại lượng phải tìm (đây là mối liên hệ cơ bản)

Bước 3: Luận giải, rút ra kết quả cần tìm

Từ những mối liên hệ cơ bản đã được xác lập, tiến hành luận giải, tính toán để có được kết quả cần tìm

Học sinh viết ra các công thức tương ứng, lập các phương trình dưới dạng tổng quát, hoặc lắp ráp các thí nghiệm cần thiết (đối với bài tập thí nghiệm) cho việc giải toán

Học sinh tiến hành giải phương trình để tìm ẩn số hoặc phân tích các số liệu thực nghiệm

Bước 4: Kiểm tra và biện luận kết quả

Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi và đã xem xét hết các trường hợp trong bài tập chưa

Kiểm tra phần tính toán có đúng không?

Kiểm tra đơn vị của các đại lượng vật lí

Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp không ?

Thử giải bài tập theo cách khác xem có cho cùng kết quả không ?

Học sinh có thể thảo luận cùng nhau để tìm ra cách giải khác hay hơn và ngắn hơn cách giải ban đầu Hoặc có thể mở rộng bài toán ra trong các trường hợp khác nhau để cùng thảo luận

Trên đây là các bước thông thường của việc giải một bài tập vật lí Tuy nhiên có những bài tập không nhất thiết phải theo đúng trình tự đó Đối với các bài tập đơn giản, hiện tượng vật lí đã rõ ràng học sinh có thể tính ngay kết quả

Thông thường:

Đối với các bài tập định tính thì chủ yếu tiến hành theo bước 1, bước 2 và bước 4 Đối với các bài tập định lượng nói chung thường tiến hành theo đúng 4 bước Đối với chương “Dao động cơ”- Vật lí 12, chương trình cơ bản, phương pháp giải bài tập nói chung cần trải qua bốn bước nêu trên

1.6 Những yêu cầu chung trong dạy học về bài tập vật lí

1.6.1 Tiêu chuẩn lựa chọn hệ thống bài tập vật lí

Tiêu chuẩn lựa chọn hệ thống bài tập vật lí là những căn cứ để dựa vào đó giáo viên soạn cho mình một hệ thống bài tập riêng Giáo viên phải giải được các bài tập

đó và dự đoán được những khó khăn và sai lầm mà học sinh hay mắc phải

Hệ thống bài tập vật lí được giáo viên lựa chọn phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Hệ thống bài tập vật lí phải sử dụng các kiến thức toán học phù hợp với trình độ của học sinh Phải kết hợp nhịp nhàng giữa toán học và vật lí học, cần củng cố cho học sinh các kiến thức toán học có liên quan trước khi dạy học sinh giải bài tập vật lí

Hệ thống bài tập phải đa dạng về thể loại như có bài tập định tính, định lượng, bài tập đồ thị và nội dung không được trùng lặp để tạo hứng thú học tập cho học sinh

Số lượng bài tập phải được chọn lựa cho phù hợp với sự phân bố thời gian Không được quá dài sẽ không đủ thời gian làm cho học sinh nản chí Mỗi tiết học nên dạy cho học sinh từ 2 đến 3 bài tập, tránh sử dụng chỉ một bài tập để dạy cho

Thông qua quá trình giải hệ thống bài tập mà những kiến thức cơ bản đã được xác định của đề tài phải được củng cố, ôn tập, hệ thống hóa và khắc sâu thêm

Mỗi bài tập phải góp một phần nào đó vào việc hoàn thiện kiến thức cho học sinh, đồng thời mỗi bài đem lại cho học sinh một điều mới mẻ và một khó khăn nhất định

1.6.2 Các yêu cầu khi dạy học bài tập vật lí

Để dạy cho học sinh giải các bài tập vật lí thì bản thân người giáo viên phải có kế hoạch cho toàn bộ công việc về bài tập ứng với từng đề tài, từng tiết học cụ thể Phân loại bài tập sao cho phù hợp với từng lớp, từng đối tượng học sinh khác nhau Muốn vậy giáo viên phải sắp xếp các bài tập thành hệ thống từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phực tạp, nên soạn thêm một vài câu hỏi khó để phát hiện học sinh khá giỏi, có kế hoạch và phương án sử dụng từng dạng bài tập Giáo viên phải lựa chọn, chuẩn bị bài tập nêu vấn đề để sử dụng trong tiết nghiên cứu tài liệu mới nhằm kích thích hứng thú học tập và phát triển tư duy cho học sinh Người giáo viên phải coi trọng rèn luyện tư duy và tính tự lập của học sinh Thông qua việc giải bài tập có thể hình thành cho học sinh phong cách nghiên cứu, phương pháp tiếp cận đối tượng, hiện tượng, từ đó học sinh sẽ phát triển tư duy

Khi dạy giải bài tập vật lí giáo viên nên dạy cho học sinh biết vận dụng kiến thức

để giải quyết vấn đề đặt ra, rèn luyện cho học sinh biết cách giải các bài tập cơ bản thuộc các phần khác nhau Người giáo viên phải biết lựa chọn các bài tập dùng để kiểm tra, đánh giá chính xác chất lượng kiến thức và kỹ năng của học sinh trong từng vấn đề cụ thể

1.7 Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí

Những công việc giáo viên cần làm trước khi hướng dẫn học sinh giải một bài tập vật lí cụ thể là:

Xác định mục đích sử dụng bài tập: Trước khi đưa ra bài tập giáo viên cần xác định rõ mục đích của bài tập để làm gì, củng cố phần kiến thức nào, rèn luyện được

kĩ năng nào cho học sinh

Xác định những kiến thức cần sử dụng để giải bài tập: các kiến thức trong từng bài tập phải được sắp xếp từ dễ đến khó, khi sử dụng phải phù hợp với trình độ và gần với nội dung học sinh được học

Giải bài tập phải theo phương pháp giải từng dạng bài tập vật lí Mỗi dạng bài tập vật lí giáo viên cần đưa ra phương pháp giải khoa học, hợp lí Phải dạy cho học sinh phương pháp nhận diện dạng bài tập và yêu cầu học sinh học thuộc các bước giải bằng cách cho học sinh giải nhiều bài tập

Trong quá trình dạy giải bài tập vật lí, giáo viên cần chú ý phát hiện ra những khó khăn và sai lầm mà học sinh mắc phải khi giải bài tập Thông thường những khó khăn học sinh mắc phải là không định hướng được dạng bài tập, không nhớ được trình tự các bước giải, có thể sai về đổi đơn vị và không nhớ chính xác công thức vận dụng để giải bài tập Vì vậy giáo viên cần phải soạn thảo ra hệ thống câu hỏi để hướng dẫn học sinh tìm ra hướng giải bài tập sao cho hiệu quả nhất

Có 3 kiểu hướng dẫn việc giải quyết nhiệm vụ trong bài tập vật lí Mỗi kiểu định hướng có kết quả và quá trình hành động riêng

1.7.1 Kiểu hướng dẫn thứ nhất là: Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn angorit)

Hướng dẫn theo mẫu là sự hướng dẫn chỉ rõ cho học sinh những hành động cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt được kết quả mong muốn Sử dụng kiểu hướng dẫn này khi dạy cho học sinh phương pháp giải một bài tập điển hình nào đó

Ưu điểm của phương pháp này là: Giúp cho học sinh có cách giải khoa học, rèn được kỹ năng giải bài tập cho học sinh ở giai đoạn đầu có hiệu quả Nhưng nhược điểm của nó là : Học sinh bị hạn chế chả năng tìm tòi sáng tạo, quen chấp hành theo mẫu

1.7.2 Kiểu hướng dẫn thứ hai - Hướng dẫn tìm tòi

Phương thức này còn có tên gọi là hướng dẫn Ơrixtic

Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi mở để học sinh suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết, tự xác định hành động để đi đến kết quả

Kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi giúp đỡ học sinh vượt khó khăn trong giải bài tập, nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy của học sinh Đó là khi giáo viên muốn tạo điều kiện để học sinh tự lực tìm cách giải quyết

Ưu điểm của phương pháp này là: Giáo viên không làm thay học sinh Kiểu hướng dẫn này chỉ định hướng, chứ không nhất thiết bắt học sinh thực hành theo

để giải bài tập, học sinh phải tự tìm tòi, phát hiện ra cách giải quyết Nhưng phương pháp này có nhược điểm là: Không phải bao giờ cũng đảm bảo cho học sinh giải bài tập một cách chắc chắn Nếu giáo viên định hướng chung chung, viển vông sẽ không giúp ích gì cho quá trình tư duy của học sinh mà còn làm các em bị động và rối trí khó tìm ra cách giải hay cho bài tập Nếu không cẩn thận đôi khi giáo viên dễ sa vào làm thay cho học sinh trong từng bước định hướng, nên khi sử dụng phương pháp này giáo viên cần cân nhắc kĩ câu hỏi sao cho phù hợp với trình độ học sinh Một điều cần được lưu ý là không thể áp dụng phương pháp này cho mọi đối tượng học sinh do mức độ tư duy của học sinh có khác nhau

1.7.3 Kiểu hướng dẫn thứ ba- Hướng dẫn khái quát chương trình hóa

Đây là kiểu hướng dẫn tư duy cho học sinh theo đường lối khái quát của việc giải quyết vấn đề Kiểu hướng dẫn này kích thích học sinh tự xây dựng cơ sở hành động và sau đó thực hiện hành động theo cơ sở đó

Kiểu hướng dẫn này được áp dụng khi: Có điều kiện hướng dẫn tiến trình học sinh giải bài tập Đây là cách dạy cho học sinh cách suy nghĩ trong quá trình giải bài tập

Ưu điểm của phương pháp này là: Kết hợp được hai yêu cầu cơ bản nhất khi giải một bài tập vật lí, rèn luyện tư duy cho học sinh trong quá trình giải bài tập và đảm bảo cho học sinh giải được bài tập đã cho

Nhược điểm: Kiểu hướng dẫn này tùy thuộc vào trình độ và năng lực sư phạm của giáo viên Nếu không thận trọng giáo viên dễ sa vào làm thay học sinh trong từng bước định hướng Để khắc phục vấn đề đó giáo viên phải cân nhắc kĩ câu hỏi sao cho phù hợp với trình độ học sinh

Với những hình thức hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí chúng ta không nên theo một khuôn khổ nhất định, mà cần phải xem xét tùy thuộc vào nội dung, kiến thức, đối tượng học sinh, yêu cầu của bài toán mà lựa chọn kiểu hướng dẫn cho phù hợp

1.8 Các hình thức dạy học về bài tập vật lí

1.8.1 Giải bài tập trong tiết nghiên cứu tài liệu mới

Bài tập được sử dụng trong tiết nghiên cứu bài tập mới có thể là các bài tập nêu vấn đề, đề xuất những vấn đề sắp được nghiên cứu trong tiết học Trong các tiết học này, các bài tập củng cố kiến thức, khái quát hóa những điều đã học thường hay sử

dụng nhất Giáo viên có thể sử dụng các biện pháp:

Yêu cầu học sinh giải bài tập vào vở hoặc làm ra giấy

Gọi học sinh lên bảng và yêu cầu giải bài tập đã cho

Yêu cầu các nhóm học sinh giải bài tập

Yêu cầu tất cả học sinh trong lớp làm bài tập cá nhân từ 10 đến 15 phút

Các biện pháp trên cho phép kiểm tra linh hoạt kiến thức của học sinh, tiết kiệm được thời gian Các bài tập sử dụng khi nghiên cứu kiến thức mới cần phải ngắn gọn

và phải kích thích được hứng thú học tập của học sinh

1.8.3 Giải bài tập trong tiết luyện tập về bài tập

Trong tiết luyện tập giáo viên có thể dùng hình thức giải bài tập ở trên bảng để học sinh có thể theo dõi tiến trình giải và rút ra phương pháp giải bài tập Giáo viên

có thể cho học sinh tự giải bài tập vào vở để rèn luyện kỹ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức của học sinh Để phát huy tính tích cực trong học tập giáo viên có thể sử dụng các biện pháp sư phạm sau:

Nêu mục đích của việc giải bài tập để cho học sinh thấy tầm quan trọng và sự cần thiết của việc luyện tập giải bài tập Giáo viên có thể sử dụng bài tập vui để kích thích hứng thú cho học sinh Đôi khi đưa ra một giả thuyết hoặc giả định, đôi khi có thể mâu thuẫn với nhau để thu hút sự chú ý đồng thời kích thích tư duy sáng tạo của học sinh Giáo viên cũng có thể sử dụng các thí nghiệm vật lí nhằm minh chứng cho học sinh hiểu đầy đủ điều kiện của bài tập Ngoài ra người giáo viên cần biết kết hợp đúng đắn và hợp lí giữa làm việc tập thể và cá nhân ở trong lớp Ví dụ: Có thể cho học sinh thảo luận nhóm và thi giải bài tập nhanh để dành phần thưởng Như vậy giáo viên đã tạo cơ hội cho cá nhân xuất sắc được bộc lộ trong giờ bài tập

1.8.3 Giải bài tập trong tiết ôn tập, củng cố kiến thức

Trong tiết ôn tập giáo viên cần cho học sinh nhắc lại kiến thức đã học, sau đó phân dạng bài tập để học sinh nắm được nội dung và phương pháp giải cho mỗi dạng bài tập Có thể giáo viên cho học sinh giải một số bài tập ví dụ ở trên lớp nhằm kích thích tư duy và khả năng làm việc tự lực của học sinh

Để tiết ôn tập, củng cố kiến thức có hiệu quả giáo viên cần chuẩn bị chu đáo bài tập cho học sinh Nội dung các bài tập phải rõ ràng, chi tiết và số liệu có trong bài tập phải phù hợp với thực tế

1.8.4 Giải bài tập trong tiết kiểm tra

Bài kiểm tra của học sinh có thể được sử dụng dưới hai hình thức là bài làm tự luận và bài làm trắc nghiệm khách quan Bài kiểm tra tự luận thường là những bài tập tổng quát cho một phần kiến thức mà học sinh phải trả lời trên giấy viết Giáo viên cần tăng cường dạy cho học sinh các bài tập hay, có ứng dụng nhiều trong thực

tế Để có nội dung bao trùm các mảng kiến thức trọng tâm mà học sinh đã học, giáo viên cần tránh ra đề quá dễ và quá khó, nên sắp xếp các bài, các câu từ dễ cho đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, tạo điều kiện cho để học sinh làm bài kiểm tra đạt kết quả tốt

1.8.6 Giải bài tập trong các buổi ngoại khóa

Ngoài việc hướng dẫn học sinh học và giải bài tập trong các giờ chính khóa thì một hình thức phổ biến thường sử dụng trong trường phổ thông là công tác ngoại khóa về vật lí là: Một số buổi ngoại khóa là tập trung giải bài tập theo nhóm Việc tổ chức nhóm giải bài tập có tác dụng trực tiếp đến kết quả học tập của học sinh Công việc tổ chức ngoại khóa và tổ chức nhóm giải bài tập đòi hỏi giáo viên phải có nhiều kinh nghiệm và có tính sáng tạo mới có khả năng thu hút và làm cho học sinh cảm thấy hấp dẫn Có như vậy mới đạt kết quả cao

1.9 Phát triển tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo của học sinh

1.9.1 Tính tích cực và tự chủ

Tích cực, tự chủ trong học tập là một hoạt động nhằm chuyển biến ví trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập Tính tích cực trong học tập thể hiện qua các cấp độ từ thấp lên cao: bắt trước, tìm tòi, sáng tạo Việc phát huy tính tích cực, tự chủ và năng lưc sáng tạo của học sinh là nhiệm vụ và yêu cầu đối với giáo viên trong quá trình dạy học

1.9.2 Phương pháp dạy học tích cực

Phương pháp dạy học tích cực là một thuật ngữ rút gọn, được dùng ở nhiều nước

để chỉ phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học

1.9.3 Các đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực

Dạy và học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của học sinh

Trong phương pháp dạy học tích cực, học sinh là đối tượng của hoạt động “dạy” đồng thời là chủ thể của hoạt động “học” được cuốn hút vào các hoạt động học tập

do giáo viên tổ chức và chỉ đạo Thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ mà không thụ động tiếp thu những tri thức đã được giáo viên sắp đặt

Dạy và học coi trọng rèn luyện phương pháp tự học

Trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học Nếu rèn luyện cho người học có được phương pháp kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người Khi đó kết quả học tập

sẽ được nhân lên nhiều lần Vì vậy, ngày nay người ta nhấn mạnh hoạt động học trong quá trình dạy học, nỗ lực tạo ra sự chuyển biến từ học tập thụ động sang tự học chủ động Vấn đề phát triển tự học được đặt ra ngay trong trường phổ thông Học sinh không chỉ tự học ở nhà sau bài lên lớp mà còn tự học cả trong giờ học dưới

sự hướng dẫn của giáo viên

Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác

Trong một lớp học tư duy của học sinh không đều nhau Khi áp dụng phương pháp tích cực, người giáo viên buộc phải chấp nhận sự phân hóa về cường độ, tiến

độ hoàn thành nhiệm vụ, nhất là khi bài học được thiết kế thành một chuỗi công việc độc lập Áp dụng phương pháp tích cực ở trình độ càng cao thì sự phân hóa ngày càng lớn Việc sử dụng công nghệ thông tin trong nhà trường sẽ đáp ứng yêu cầu cá thể hóa hoạt động học tập theo nhu cầu và khả năng của mỗi học sinh

Kết hợp đánh giá của thầy với đánh giá của trò

Việc đánh giá nhằm nhận định thực trạng và điều chỉnh hoạt động của học trò, đồng thời tạo điều kiện nhận định thực trạng và điều chỉnh hoạt động dạy của thầy Phương pháp tích cực dùng để đào tạo những con người năng động, sớm thích nghi với đời sống xã hội Việc kiểm tra đánh giá không chỉ dừng lại ở yêu cầu tái hiện kiến thức, lặp lại các kỹ năng đã học mà phải khuyến khích trí thông minh, óc sáng tạo trong việc giải quyết những tình huống thực tế

1.9.4 Các yếu tố thúc đẩy dạy học tích cực

Để thúc đẩy dạy học tích cực cần phải chú ý đến các yếu tố sau đây:

Không khí học tập và các mối quan hệ trong lớp và trong nhóm

Cần xây dựng một môi trường học tâp thân thiện, mang tính kích thích: như cách

học Có thể cho phép các hoạt động giải trí nhẹ nhàng như kể truyện vui, chuyện hài trong quá trình thực hiện nhiệm vụ

Cần có sự phù hợp với mức độ phát triển của học sinh: Trong quá trình dạy học

người giáo viên cần phân hóa được học sinh về nhịp độ học tập và trình độ nhận thức của học sinh Giáo viên có thể quan sát học sinh học tập trên cơ sở đó tìm ra phong cách, sở thích học tập của từng học sinh, để thuận tiện trong việc trao đổi với học sinh về nhiệm vụ học tập

“Sự gắn bó giữa học và hành”: Giáo viên nên hướng dẫn học sinh tận dụng mọi

cơ hội để tiếp xúc với tình huống thực, vật thực trong tự nhiên và trong cuộc sống Song song với việc đó giáo viên cũng cần biết sử dụng các công cụ dạy học hấp dẫn

để “đưa” học sinh lại gần đời sống thực tế

Trong quá trình dạy học cần chú ý đến mức độ và sự đa dạng của hoạt động.Tính

đa dạng này đòi hỏi người giáo viên có thể thay đổi xen kẽ các hoạt động giảng dạy

và nhiệm vụ học tập để có thể đảm bảo thời gian thực hành nhằm làm phong phú thêm các nội dung trong quá trình học tập

1.10 Tìm hiểu thực trạng hoạt động dạy giải bài tập vật lí ở một số trường THPT hiện nay

1.10.1 Đối tượng và phương pháp điều tra

Trong quá trình thực hiện đề tài, để tìm hiểu thực trạng hoạt động dạy giải bài tập vật lí ở trường phổ thông hiện nay, chúng tôi đã chọn trường THPT trên địa bàn huyện Hải Hậu- tỉnh Nam Định cụ thể là trường THPT Trần Quốc Tuấn- Nơi tôi đang công tác Trong khuôn khổ của đề tài nghiên cứu, chúng tôi tập trung vào tìm hiểu thực trạng về tình hình dạy và hoạt động dạy bài tập chương “Dao động cơ” Tìm hiểu những khó khăn và sai lầm mà học sinh thường mắc phải khi giải bài tập chương “Dao động cơ”, từ đó đi tìm hiểu những nguyên nhân dẫn đến những sai lầm đó của học sinh và từ đó chúng tôi đề xuất phương hướng khắc phục

Để thực hiện được những vấn đề trên đây chúng tôi sử dụng phương pháp điều tra bằng các phiếu thăm dò ý kiến giáo viên và học sinh tại trường THPT Trần Quốc Tuấn- Hải Hậu- Nam Định

Đối với giáo viên chúng tôi sử dụng phiếu điều tra với số lượng giáo viên được điều tra là 18 giáo viên, Ngoài ra còn thực hiện trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án

Để cung cấp thêm thông tin cho quá trình khảo sát thực tiễn

Đối với học sinh chúng tôi sử dụng phiếu điều tra với số lượng học sinh điều tra là

99 Ngoài ra còn tiến hành quan sát hoạt động học của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết quả của học sinh trong thời gian học chương “Dao động cơ” Không chỉ của một năm hay một lớp học Những thông tin thu được có thể đem

so sánh và rút ra những bài học cần thiết cho quá trình thực hiện đề tài luận văn Nội dung các vấn đề cần tìm hiểu và kết quả qua phiếu điều tra giáo viên và học sinh ở trường THPT Trần Quốc Tuấn- Hải Hậu- Nam Định

Bảng 1.1 Kết quả điều tra giáo viên trường THPT Trần Quốc Tuấn-

Hải Hậu Nam Định

Kết quả điều tra giáo viên

Ghi chú Bài tập trong SGK 66,7 % 27,7 % 5,6 % 0 %

Bảng 1.2: Kết quả điều tra học sinh

Câu 1: Em hãy đánh giá mức độ các tác dụng của bài tập vật lí?

Mức độ

Các tác dụng của BTVL

Rất có tác dụng

Có tác dụng

Không

có tác dụng Giúp ôn tập và đào sâu kiến thức 40,4% 45,5% 14,1%

Giúp rèn luyện kĩ năng vận dụng lí thuyết vào

thực tế

Giúp đánh giá mức độ nắm bắt kiến thức 40,4% 48,5% 11,1%

Giúp phát triển tư duy sáng tạo 30,3% 50,5% 19,2%

Câu 2 : Lí do em không làm được bài tập chương « Dao động cơ »- Vật lí 12

THPT- Chương trình cơ bản là gì ?

( học sinh có thể chọn nhiều phương án)

Hiểu lí thuyết nhưng không biết áp dụng 45,5 %

Không hiểu lí thuyết nên không biết áp dụng 10,1 %

Biết phương pháp giải nhưng khi thực hiện bị sai sót 32.3 %

Không nắm được phương pháp giải các dạng bài tập chương này 12,1 %

Câu 3: Trong quá trình giải bài tập chương “Dao động cơ” em hãy đánh giá mức độ

khó khăn của các bước giải sau:

Mức độ

Nội dung học sinh gặp khó khăn

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Tìm hiểu đề bài và kí hiệu các đại lượng vật lí 40,4 % 39,2 % 20,2 %

Tìm ra các mối liên hệ giữa các đại lượng đã

Câu 4 : Khi làm bài tập chương dao động cơ, mức độ sử dụng các cách làm sau đây

của em thế nào?

Mức độ

Cách làm

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ Tìm hiểu kĩ lí thuyết sau đó làm bài tập 70,7 % 20,2 % 9,1 % Chỉ đọc qua loa lí thuyết sau đó làm bài tập 90.9 % 5,1 % 4 % Không xem lí thuyết mà làm bài tập ngay, chỗ nào

cần xem lại lí thuyết thì mở sách ra xem

80,8 % 10,1 % 9,1 %

Đọc trước lời giải và thực hiện lại một cách

thuần thục

37,4 % 45,5 % 17,1 %

Câu 5: Trong quá trình giải bài tập chương Dao động cơ, mức độ khó khăn của em

trong việc áp dụng các kiến thức sau như thế nào ?

Phần dao động của con lắc lò xo

Mức độ khó khi giải

Dạng bài tập

Không khó

Có khó khăn,

tự vượt qua được

Có khó khăn, không tự vượt qua được Xác định các đại lượng đặc trưng của dao

động điều hòa

82,8 % 10,1 % 7,1 %

Lập phương trình của dao động điều hòa 75,8 % 10,1 % 14,1 % Năng lượng trong dao động điều hòa 21,2 % 38,3 % 40,5 % Lực đàn hồi và lực phục hồi trong dao động

Xác định thời điểm của vật trong quá trình

dao động bằng cách sử dụng giản đồ véc tơ

8,1 % 68,7 % 23,2 %

Phần dao động tắt dần, dao động cưỡng bức

Mức độ khó khi giải

Dạng bài tập

Không khó

Có khó khăn,

tự vượt qua được

Có khó khăn, không tự vượt qua được Dao động tự do, dao động tắt dần

Dao động duy trì, dao động cưỡng

Có khó khăn, tự vượt qua được

Có khó khăn, không tự vượt qua được Xác định các đại lượng đặc trưng trong dao

động điều hòa của con lắc đơn

Sự thay đổi chu kỳ dao động của con lắc đơn

theo độ cao, độ sâu và nhiệt độ

7,1 % 72,7 % 20,2 %

Sự trùng phùng của con lắc đơn 8,1 % 45,5 % 46,4 %

Câu 6: Sau khi hoàn thành đúng một bài tập, em thực hiện công việc sau đây như

thế nào?

Mức độ

Công việc

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ Không cần xem lại bài tập mà chuyển sang ngay

bài khác

7,1 % 22,2 % 70,7 %

Tìm ra cách giải khác và so sánh các cách giải 27,3 % 30,3 % 42,4 % Thay đổi các điều kiện của bài toán để được một

bài toán mới và tự giải

37,4 % 40,4 % 22,2 %

1.10.2 Nhận xét chung về kết quả điều tra ở trường trung học phổ thông Trần Quốc Tuấn- Hải Hậu - Nam Định

Căn cứ trên những câu hỏi và trả lời từ các phiếu điều tra của giáo viên và học

sinh chúng tôi đưa ra những nhận xét sau đây:

Tình hình dạy giải bài tập nói chung trong chương trình vật lí 12- chương trình cơ bản

Thông qua việc điều tra giáo viên giảng dạy bộ môn vật lí tại trường THPT Trần Quốc Tuấn và một số đồng nghiệp khác, chúng tôi rút ra nhận định :

Số tiết học dành cho việc chữa bài tâp còn ít mà yêu cầu rèn kĩ năng lại nhiều, chính vì thế giáo viên rất khó bố trí thực hiện cho đầy đủ

Trình độ học sinh không đồng đều vì thế bài chọn chữa rất khó phù hợp: bài khó thì học sinh yếu không làm nổi, bài dễ lại làm cho các em học tốt nhàm chán

Khó đưa ra hệ thống các bài tập vừa đảm bảo tính vừa sức đối với học sinh lại vừa đảm bảo yêu cầu, mục đích của chương trình

Mỗi giáo viên thường chọn riêng cho mình một phương pháp giải và đưa ra cho học sinh luyện tập, nên rất khó khăn trong công tác kiểm tra đánh giá chất lượng học tập trong môn vật lí của học sinh cả khối

Các bài tập chương “Dao động cơ” thuộc về nhiều dạng khác nhau, số liệu nhỏ, một số bài liên quan đến nhiều kiến thức ở lớp dưới và là những bài khó đối với học sinh

Tình hình dạy giải bài tài tập chương “Dao động cơ” vật lí 12 Trung học phổ thông – Chương trình cơ bản ở Trường THPT Trần Quốc Tuấn

Tình hình hoạt động giải bài tập của học sinh ở Trường THPT Trần Quốc Tuấn

Kiến thức chương “Dao động cơ”, vật lí 12 – Chương trình cơ bản chứa phần lớn kiến thức mới về con lắc lò xo, con lắc đơn, tổng hợp dao động, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, học sinh khó hình dung và rất khó để hiểu và nhớ hết các vấn đề

Phần lực phục hồi và lực đàn hồi học sinh kém không hiểu được, dù được phân tích rất kĩ lưỡng nhưng các em vẫn lẫn lộn và không nhớ rõ được

Những khiếm khuyết phổ biến của học sinh: Học sinh hay mắc lỗi về đơn vị của

khối lượng biên độ và đôi lúc còn nhầm lấn trong việc đổi đơn vị của năng lượng khi tính năng lượng dao động của con lắc Về vấn đề dao động cưỡng bức học sinh hay nhầm lẫn phần đặc điểm của dao động cưỡng bức

Học sinh không biết cách biểu diễn giản đồ véc tơ khi tổng hợp dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, hay bị sai ở cách xác định góc

Học sinh áp dụng sai công thức trong quá trình giải bài tập trắc nghiệm khách quan Do mải chạy theo xu thế của thi trắc nghiệm nên học sinh không chịu khó ngồi nghe giáo viên giảng dạy về bản chất vấn đề, không hiểu được cách chứng minh công thức của phần động năng, thế năng, công thức liên hệ giữa hai loại năng lượng này, công thức về dao động tắt dần Ngoài ra một số học sinh cẩu thả còn mắc lỗi là bấm máy tính không đúng trong khi nhớ chính xác công thức, dẫn đến kết quả bị sai

Tìm hiểu nguyên nhân của những khó khăn và sai lầm của học sinh ở trường THPT Trần Quốc Tuấn- Nam Định khi giải bài tập chương dao động cơ và phương hướng khắc phục

Những nhận xét chung trên đây cho phép chúng tôi đưa ra được nguyên nhân những khó khăn và sai lầm của học sinh thường mắc phải khi học giải BT chương

“Dao động cơ” như sau:

Về phía giáo viên: Giáo viên chưa lựa chọn được hệ thống bài tập và phương

pháp hướng dẫn giải bài tập đầy đủ và phù hợp với học sinh

Về phía học sinh: Học sinh quên nhiều kiến thức toán học có liên quan đến

chương “Dao động cơ”- Vật lí 12 và khả năng vận dụng kiến thức môn toán vào môn vật lí còn hạn chế

Một cách khách quan nhìn chung nội dung kiến thức của chương “Dao động cơ” Vật lí 12 chương trình cơ bản khá nhiều (14 tiết), do phải vận dụng nhiều kiến thức toán học nên chương này có thể coi là khó đối với học sinh

Hiểu được nguyên nhân của những khó khăn và sai lầm mà học sinh mắc phải ở trường THPT Trần Quốc Tuấn - Nam Định, tập thể giáo viên chúng tôi đã đề xuất các phương hướng khắc phục như sau:

Khi cho học sinh làm bài tập giáo viên cần chọn ra hệ thống bài tập phù hợp và

đề ra phương pháp giải bài tập tối ưu cho học sinh Giáo viên cần thường xuyên ôn tập kiến thức cho học sinh qua các bài tập trên lớp và các bài tập cho về nhà với số lượng bài tập vừa phải, nhưng cần chứa đựng kiến thức tổng quát của chương

Ngoài ra giáo viên cần chú trọng rèn luyện kỹ năng cho học sinh, chỉ ra cho các

em những sai lầm mà các em có thể mắc phải trong quá trình giải bài tập

Bản thân giáo viên cần có phương pháp dạy học hấp dẫn, lôi cuốn tạo điều kiện cho học sinh phát triển tư duy trong quá trình giải bài tập Bởi vì học sinh có yêu

thích môn học thì kết quả và thành tích giải bài tập mới cao

Tiểu kết chương 1

Chương 1 đã trình bày một cách hệ thống cơ sở lí luận về dạy học hiện đại và cơ

sở thực tiễn về dạy giải bài tập vật lí ở trường THPT Trong đó những vấn đề chúng tôi đặc biệt quan tâm là:

Bài tập vật lí có vai trò đặc biệt quan trọng trong dạy và học vật lí ở trường phổ thông Nó là công cụ kích thích tư duy sáng tạo và rèn luyện kĩ năng cho học sinh

Nó khơi dậy niềm say mê, hứng thú trong khi giải bài tập, giúp học sinh tiếp cận với phương pháp nghiên cứu khoa học trên cơ sở đó sự phân loại các bài tập vật lí đã giúp cho giáo viên tiến hành một tiến trình dạy học cụ thể chính xác và hiệu quả Việc tiến hành lấy phiếu điều tra giáo viên và học sinh ở trường THPT Trần Quốc Tuấn, Nam Định đã cho chúng tôi cơ sở để đánh giá quá trình dạy và học bài tập vật

lí tại trường từ trước đến nay Trên cơ sở đó chúng tôi đã rút ra được những bài học

bổ ích chung cho môn vật lí và riêng cho chương “Dao động cơ” vật lí 12, chương trình cơ bản

Để khắc phục những khuyết điểm và nhược điểm vẫn còn tồn tại, chúng tôi cho rằng điều quan trọng để góp phần nâng cao chất lương dạy và học hiện nay là phải

có một hệ thống bài tập phù hợp với trình độ và sự hiểu biết chung của học sinh Nhất là đối với chương “Dao động cơ”, một chương có thể coi là khó đối với học sinh THPT thì việc soạn thảo môt hệ thống bài tập từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp mang tính khoa học và logic cao là điều vô cùng cần thiết cho cả giáo viên

và học sinh

Vì vậy chúng tôi lựa chọn đề tài “Xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập

chương “Dao động cơ ” Vật lí lớp12 Trung học phổ thông, chương trình cơ bản theo hướng phát huy tính tích cực tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh” Nội dung nghiên cứu sẽ được trình bày cụ thể ở chương sau

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÍ LỚP 12 TRUNG HỌC

PHỔ THÔNG - CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN 2.4 Vị trí vai trò chương dao động cơ trong chương trình vật lí 12 THPT- Chương trình cơ bản

Chương “Dao động cơ” là chương đầu tiên trong chương trình vật lí khối lớp 12 –

Cơ bản nên có một vị trí và vai trò quan trọng đối với giáo viên trong giảng dạy và học sinh trong học tập Chương này đề cập đến các vấn đề quan trọng của vật lí như: dao động điều hòa của con lắc lò xo và con lắc đơn; cách tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số; các loại dao động tắt dần, dao động cưỡng bức

và dao động duy trì

Thông qua các vấn đề cần nghiên cứu học sinh hiểu được thế nào là một con lắc

lò xo, thế nào là con lắc đơn, làm thế nào để kích thích chúng dao động và dao động

đó diễn ra như thế nào? Ứng dụng những kiến thức đó, học sinh hiểu được về sự nhanh chậm của đồng hồ Trong thực tế có thể giúp học sinh giải thích được vì sao đồng hồ lại chạy sai trong các trường hợp khác nhau

Mặt khác chương dao động cơ là còn là cơ sở khoa học để học sinh nghiên cứu các chương tiếp theo là “Dao động sóng cơ”, “Điện xoay chiều” và “Dao động điện từ” Đặc điểm nổi bật của chương này là kiến thức vật lí gắn với thực tế nên có thể tạo điều kiện thuận tiện cho học sinh liên hệ với các hiện tượng sinh động, phong phú trong đời sống

Bài tập chương “Dao động cơ” có liên quan đến việc vận dụng Định luật Niu - Tơn, định luật Hooke, Định luật vạn vật hấp dẫn để giải bài tập về con lắc lò xo, con lắc đơn, và dao động tắt dần và dao động cưỡng bức Các bài tập của chương đòi hỏi học sinh phải biết cách vận dụng lí thuyết và học thuộc công thức Ngoài ra bản thân người học phải nắm được phương pháp giải các bài tập đặc trưng và cần biết cách

sử dụng các kiến thức toán học có liên quan để giải bài tập, đậy cũng là vấn đề mà học sinh gặp khó khăn khi làm bài tập Nếu giải quyết được khó khăn đó trong quá trình học thì mức độ hiểu sâu kiến thức và năng lực giải bài tập của học sinh cũng

2.5 Đặc điểm, cấu trúc và nội dung kiến thức chương “Dao động cơ”

Theo khung phân phối của Bộ GC và ĐT thì chương trình vật lí 12 cơ bản gồm

37 tuần với tổng số là 70 tiết

Học kì I có 19 tuần với 35 tiết và học kì II có 18 tuần với 35 tiết

Chương “Dao động cơ”- Vật lí 12 chương trình cơ bản là chương đầu tiên gồm

những bài sau:

Bài 1 Dao động điều hòa

Bài 2 Con lắc lò xo

Bài 3 Con lắc đơn

Bài 4 Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức

Bài 5 Tổng hợp dao động

Bảng phân phối giờ dạy theo các nội dung chính

Tiết 1, 2 Dao động điều hòa

Tiết 3 Bài tập

Tiết 4 Con lắc lò xo

Tiết 5 Con lắc đơn

Tiết 6 Bài tập

Tiết 7 Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức

Tiết 8 Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số

Tiết 9 Bài tập

BÀI 1 DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 Định nghĩa dao động điều hòa

Dao động điều hòa là dao động mà li độ của vật là hàm cosin hay sin của thời

gian

2 Phương trình dao động và các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa

x= Acos(t+ ) ( 2.1)

xmax= A, xmin= A, |x|min= 0 ( 2.2)

Li độ x là tọa độ của vật tính từ vị trí cân bằng Đơn vị m, cm, mm

Biên độ A là giá trị lớn nhất của li độ đơn vị m, cm, mm

Chu kì T là thời gian để vật thực hiện một dao động, đơn vị đo: giây, phút, giờ Tần số f là số dao động vật thực hiện trong một giây Đơn vị: Hz

Tốc độ góc  đơn vị (rad/s)

( t ) là pha của dao động  gọi là pha ban đầu, đơn vị đo: rad

Công thức liên hệ giữa chu kì, tần số và tốc độ góc

A ( 2.10) Gia tốc có độ lớn cực đại: |a|max = 2A khi vật ở vị trí biên ( x = A hoặc x = A) Gia tốc có độ lớn cực tiểu: |a|min = 0 khi vật ở vị trí cân bằng ( x = 0)

5 Công thức của lực kéo về( lực hồi phục) tác dụng vào vật dao động điều hòa

Đặc điểm: Là lực gây dao động cho vật, luôn hướng về VTCB, biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ, tỉ lệ với li độ x, tỉ lệ với gia tốc a

F =  kx =  m2x ( 2.11)

Lực hồi phục cực đại: Fmax = kA = m2A tại các vị trí biên x = A ( 2.12)

Fmin = 0 tại VTCB ( 2.13)

BÀI 2 CON LẮC LÒ XO

1 Cấu tạo: Con lắc lò xo là một hệ gồm một lò xo có độ cứng k, một đầu cố định ,

một đầu nối với vật m được coi là chất điểm

Thông thường chúng ta bỏ qua ma sát khi khảo sát dao động điều hòa

2 Chu kì, tần số, tần số góc đối với con lắc của lò xo

1f







2

k(N/m): độ cứng của lò xo; l0: chiều dài tự nhiên của lò xo

l: chiều dài lò xo lúc ta khảo sát (thường là lúc bị biến dạng); Fđh(N): lực đàn hồi Chú ý: Lực tác dụng lên giá đỡ hoặc điểm treo lò xo là lực đàn hồi

* Con lắc lò xo dao động ngang

Khi quả cầu ở vị trí có toạ độ x: l = |x|

Fđh = k.|x| ( 2.20) Lực đàn hồi lớn nhất khi: lmax= xmax= A, vật ở vị trí biên

Fđh max= kA (2.21) Lực đàn hồi nhỏ nhất khi: lmin= |x|min= 0, vật ở vị trí cân bằng

Fđh min= 0

Đối với con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng( hình 2.1)

* Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng O: l0 mg

k

  (2.21)

l0 : độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng O; m (kg), k (N/m)

* Lực đàn hồi tác dụng lên quả cầu khi quả cầu có toạ độ x

Toạ độ x có thể nhận giá trị dương hoặc âm

Nếu chọn chiều dương hướng xuống:

+ Nếu A> l0 : Lực đàn hồi nhỏ nhất khi quả cầu ở vị trí điểm phía trên vị trí cân

bằng, mà tại điểm lò xo không bị biến dạng:

Hình 2.1: Mô tả chiều dài lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo

lmax khi quả cầu ở biên phía dưới vị trí cân bằng; lmin khi quả cầu ở biên phía trên vị

4 Công thức tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo Sự biến thiên

qua lại giữa động năng và thế năng Sự bảo toàn cơ năng

a Động năng: Là năng lượng mà vật có khi chuyển động :

b Thế năng:

2

t

kxW





 ( 2.33) Các đơn vị: x (m); A (m); v (m/s); Wđ (J); Wt (J); W (J)

Dao động điều hoà có tần số góc là , tần số f, chu kì T Thì động năng và thế

năng biến thiên với tần số góc 2, tần số 2f, chu kỳ T/2

BÀI 3 CON LẮC ĐƠN



 

   ( 2.36) Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và góc 0 << 1rad (0 < 100)

s là li độ cung: s = αl ( 2.40)

S0 là biên độ cung S0 = A= α0l ( 2.41)

v = s’ = S0sin(t + ) = lα0sin(t + ) (2.42)