SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬT LÝ

Căn cứ vào nhiệm vụ bồi dỡng học sinh giỏi hàng năm của trờng THCS nhằm phát hiện những học sinh có năng lực học tập môn vật lý bậc THCS để bồi dỡng nâng cao năng lực nhận thức, hình thà

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

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

Căn cứ vào nhiệm vụ bồi dỡng học sinh giỏi hàng năm của trờng THCS nhằm phát hiện những học sinh có năng lực học tập môn vật lý bậc THCS để bồi dỡng nâng cao năng lực nhận thức, hình thành cho các em những kỹ năng cơ bản

và nâng cao trong việc giải các bài tập vật lý Giúp các em tham gia dự các kỳ thi học sinh giỏi cấp trờng, huyện , tỉnh đạt kết quả cao nhất mang lại thành tích cho bản thân, gia đình và thực hiện mục tiêu bồi dỡng học sinh hàng năm đã đề ra

2 Lý do chủ quan:

trong những môn khoa học khó nhất với các em : Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm đã đợc toán học hoá ở mức độ cao Đòi hỏi các em phải có những kiến thức, kỹ năng toán học nhất đinh trong viêc giải các bài tập vật lý

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

năng quan sát các hiện tợng và quá trình vật lý để thu thập các thông tin và các dữ

liệ cần thiết mang lại hứng thú trong học tập cũng nh… áp dụng các kiến thức và

kỹ năng vào các hoạt động trong đời sống gia đình và cộng đồng

Vì vậy để giúp quá trình lĩnh hội và vận dụng giải các bài tập về “chuyển

động học” đợc tốt hơn nhằm nâng cao chất lợng dạy và học phục vụ công tác bồi dỡng học sinh giỏi đã thôi thúc tôi quyết định lựa chọn vấn đề này để nghiên cứu

và áp dụng

II Mục đích nghiên cứu:

Phân dạng bài tập chuyển động cơ học, phân tích các nội dung lý thuyết có liên quan Hớng dẫn cho học sinh vận dụng lý thuyết phân tích bài toán đề ra đợc phơng pháp giải cụ thể, ngắn gọn dễ hiểu nhất So sánh với các phơng pháp khác tình huống có thể xảy ra với bài toán để mở rộng hiểu sâu tờng tận bài toán

Mục đích đó thực hiện dới sự chỉ đạo, thiết kế, tổ chức hớng dẫn các em học tập Học sinh là chủ thể của hoạt động nhận thức tự học, rèn luyện từ đó hình thành và phát triển năng lực , nhân cách cần thiết của ngời lao động với mục tiêu

những hiểu biết kỹ năng quan sát phân tích thực tế, thiếu các công cụ toán học trong việc giải thích phân tích và trả lời các câu hỏi của bài tập phần này.

+ Kết hợp việc tự học , tự đọc tài liệu tham khảo của các em

IV Đối tợng nghiên cứu:

+ Nghiên cứu phong pháp bồi dỡng học sinh giỏi môn vật lý bậc THCS thông qua tài liệu và qua đồng nghiệp

+ Các loại tài liệu tham khảo có liên quan tới phần “chuyển động cơ học”+ Chơng trình vật lý 8 phần cơ học

+ Các em học sinh đội tuyển vật lý trờng THCS Phơng Thịnh năm học 2003 -> 2005 và THCS Thanh Uyên qua học kì I năm 2005

VI mục tiêu nghiên cứu :

Xuất phát từ mục tiêu cấp học và mục tiêu bộ môn vật lý ở trờng THCS là: Phát hiện bồi dỡng những học sinh có năng lực học tập những bộ môn Vật lý

( §Æc biÖt lµ phÇn c¬ häc cña líp 8 ) nh»m mang l¹i c¸c kiÕn thøc n©ng cao, c¸c thµnh tÝch cao trong cuéc thi häc sinh giái cÊp huyÖn, tØnh ®em vinh quang vÒ cho b¶n th©n cho trêng cho líp N©ng cao chÊt lîng gi¶ng d¹y häc sinh mòi nhän m«n VËt lý nãi chung cña trêng THCS vµ cña huyÖn nhµ.

PhÇn II: Néi dung

I Thực trạng :

1 Thực trạng:

Qua nghiên cứu trong 1 vài năm trở lại đây việc học sinh tiếp thu vận dụng các kiến thức phần chuyển động cơ học còn nhiều hạn chế, kết quả cha cao Sự nhận thức và ứng dụng thực tế cũng nh vận dụng vào việc giải các bài tập Vật lý ( Đặc biệt là phần cơ học ) còn nhiều yếu kém Cụ thể là :

Năm học Lần

KS

Kết quả các bài KSCL Giỏi Khá Trung bình Yếu

Tài liệu nghiên cứu nh: sách giáo khoa vật lý 8, các loại sách tham khảo bồi dỡng học sinh giỏi luôn có sẵn trong th viện trờng, đại đa số học sinh tham gia bồi dỡng trong đội tuyển vật lý có ý thực tập tốt, chịu khó tham khảo tài liệu hỏi thầy hỏi bạn trong việc giải các bài tập từ dễ đến khó

b, Những khó khăn:

Là 1 giáo viên trẻ, bớc vào công tác bồi dỡng học sinh giỏi năm 2005 –

2006 là năm thứ ba Bản thân tôi gặp không ít khó khăn những khó khăn trong việc lựa chọn tài liệu giảng dạy phần chuyển động cơ học Kinh nghiệm truyền thụ kiến thức cho học sinh còn thiếu thốn

Bên cạnh đó, 1 số học sinh mặc dù trong đội tuyển nhng những kiến thức cơ bản của các em về chuyển động cơ học còn thiếu thốn, ý cá nhân lớn, đôi khi còn trây lời Đã gây không ít khó khăn cho tôi thực hiện để tài này

II Những biện pháp tác động.

Qua thực tế giảng dạy, nghiên cứu, tôi đa ra 1 số các hoạt động của học sinh nhằm nâng cao chất lợng học tập phần “ Chuyển động cơ học” đối với học sinh giỏi cụ thể:

1 Hoạt động tìm hiểu lý thuyết cơ bản phần chuyển động cơ học:

* Tóm tắt lý thuyết

Thông qua các ví dụ thực tế hình thành cho các em khái niệm về chuyển

a, Sự thay đổi vị trí của một vật so với các vật khác theo thời gian gọi là

chuyển động cơ học

+ Một vật có thể coi là đứng yên so với vật này nhng lại là chuyển động so với vật khác

b, Chuyển động thẳng đều là chuyển động trong đó vật đi đợc những quãng

đờng bằng nhau trong những khoảng thời gian bất kỳ

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

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

chuyển động và đợc đo bằng quãng đờng đi đợc trong 1 đơn vị thời gian:

v = s /t Trong đó :

s: Quãng đờng đi đợc.(m,km)t: Thời gian (s, h)

v: Vận tốc: m/s ; km/h1m/s=100cm/s=3,6km/h

x0 : Vị trí của vật so với gốc toạ độ tại t=0

+ Nếu hai vật cách nhau 1 khoảng l: sảy ra 2 trờng hợp: Các nhau 1 khoảng

+ Nếu 2 chuyển động tạo với nhau 1 góc bất kỳ:

Câu 1: Điền từ hay cụm từ thích hợp vào chỗ chống của những câu sau đây

sao cho đúng nghĩa:

Câu 2: Trong các trờng hợp sau đây:

a, Một mẩu phấn đợc ném ra từ tay thầy giáo

b, Một chiếc lá rơi trong không gian

c, Một viên bi rơi từ trên cao xuống

d, Chuyển động đầu van xe đạp quanh trụ của bánh xe

e, Ngăn bàn đợc kéo ra

Chỉ rõ trờng nào là chuyển động thẳng, chuyển động cong và chuyển động tròn?

Câu 3: Trong các chuyển động sau đây chuyển động nào là chuyển động

đều, chuyển động không đều?

a, Chuyển động bay của 1 con chim

b, Chuyển động của ô tô khi bắt đầu khởi hành

c, Chuyển động của bánh xe với vận tốc không đổi

d, Chuyển động của đoàn tàu vào ga

Câu 4: Khi nói về chuyển động, hai học sinh phát biểu nh sau:

- Học sinh A: Khi vị trí của vật A thay đổi so với vật B thì vật A đang chuyển động so với vật B

- Học sinh B: Khi khoảng cách của vật A so với vật B thay đổi, thì vật A

đang chuyển động so với vật B

Theo em, ý kiến nào đúng, ý kiến nào sai? Tại sao?

(Tuỳ theo thời gian vận dụng lợng chơng trình bồi dỡng mà ta có thể đa ra từ 1->

8 bài text nhỏ để các em khắc sâu kiến thức, lý thuyết )

2 Hoạt đông phân tích phơng pháp và vận dụng giải các dạng bài tập cơ bản:

Giáo viên đa ra một số loại bài tập cơ bản Trong mỗi loại bài đều có việc phân tích lý thuyết, tìm ra phơng pháp và vận dụng giải 1 số bài tập cơ bản

2.1.Lập công thức đờng đi, công thức vị trí của vật.

Bài tập 1 :

Cùng một lúc có hai xe xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 60 km , chúng chuyển

động cùng chiều nhau Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc

thẳng đều )

a, Tính khoảng cách giữa hai xe sau một giờ kể từ lúc xuất phát

b, Sau khi xuất phát đợc 1 giờ 30 phút xe thứ nhất đột ngột tăng tốc với vận tốc

Ph ơng pháp giải:

a, Vẽ hình biểu diễn vị trí cuả hai xe ở thời điểm khởi hành

- viết biểu thức đờng đi của mỗi xe sau thời gian t, từ đó suy ra công thức

định vị trí của mỗi xe đối với A

b, Vẽ hình biểu diễn vị trí cuả hai xe ở thời điểm sau khi xuất phát 1 giờ 30 phút.

- Viết biểu thức đờng đi của mỗi xe sau thời gian 1 giờ 30 phút , từ đó suy ra công thức định vị trí của mỗi xe đối với A

- Lập phơng trình tính thời gian hai xe gặp nhau kể từ lúc xe 1 tăng tốc

- Xác định vị trí hai xe gặp nhau trong thời gian trên

Sau 1 giờ thì khoảng cách giữa hai xe là đoạn MN ( Vì sau 1 giờ xe 1 đi đợc

từ A đến M, xe 2 đi đợc từ B đến N và lúc đầu hai xe cách nhau đoạn AB =

Phơng pháp giải :

- Vẽ hình biểu diễn vị trí mà hai ngời khởi hành và quãng đờng mà họ đi

đ-ợc trong thời gian t

- Thiết lập công thức tính quãng đờng của hai ngời

- Xác định thời gian mà ngời đi xe đạp đuổi kịp ngời đi bộ

- Xác định vị trí hai ngời gặp nhau

Giải :

A B C

Ta có :

Khi ngời đi xe đạp đuổi kịp ngời đi bộ thì hai ngời sẽ gặp nhau tại CHay : AC = AB + BC

 S1 = S + S2  V1.t = S + V2 t

 ( V1 - V2 )t = S => t = S/(V1 - V2 ) => t = 1,25 giờ )

Vì xe đạp khởi hành lúc 7 giờ nên thời điểm mà hai ngời gặp nhau là :

t' = 7 + t = 7 + 1,25 = 8,25 giờ hay t' = 8 giờ 15 phút

Vị trí gặp nhau cách A khoảng AC :

Vậy vị trí mà hai ngời gặp nhau cách A khoảng 15 km

2.2 Vẽ đồ thị đờng đi, ý nghĩa giao điểm của đồ thị

Bài tập :

Tại hai điểm A và B trên cùng một đờng thẳng cách nhau 30 km có hai xe cùng khởi hành một lúc, chạy cùng chiều AB Xe ô tô khởi hành từ A với vận tốc 45 km/h Sau khi chạy đợc nửa giở thì dừng lại nghỉ 1 giờ, rồi tiếp tục chạy với vận tốc 30km/h Xe đap khởi hành từ B với vận tốc 15km/h

a, vẽ đồ thị đờng đi của hai xe trên cùng một hệ trục toạ độ

b, căn cứ vào đồ thị này xác định thời điểm và vị trí lúc hai xe đuổi kịp nhau

Phơng pháp giải:

a Viết biểu thức đờng đi của mỗi xe

- Lập bảng biến thiên của đờng đi s theo thời gian t kể từ vị trí khởi hành

- Vẽ hệ trụ toạ độ SOt có gốc toạ độ O trùng với A; gốc thời gian là lúc hai

xe xuất phát

- Căn cứ vào bảng biến thiên, biểu diễn các điểm thuộc đồ thị lên hệ trục toạ độ( chỉ cần xác định hai điểm) Nối các điểm này lại ta đợc đồ thị

b, Từ điểm giao nhau chiếu xuống trục hoành Ot ta đợc thời điểm hai

xe đuổi kịp nhau, chiếu xuống trục tung OS ta đợc vị trí hai xe đuổi kịp nhau cách A là bao nhiêu

Giải:

a, Vẽ đồ thị đờng đi của hai xe:

Đờng đi của hai xe từ điểm xuát phát:

- Xe ô tô, tính từ A

• 1 giờ nghỉ: s1 =45 kmSau hai giờ : s1= 45+v1t

b, Thời điểm và vị trí đuổi kịp nhau:

Giao điểm của hai đồ thị là I và K

- Giao điểm I có toạ độ (1;45) Vậy sau một giờ xe ô tô đuổi kịp xe đạp , vị trí này cách A 45km

- Giao điểm K có toạ độ : (3;75) Vậy sau 3 giờ xe ô tô lại đuổi kịp xe đạp

và vị trí này cách A 75km Sau 3 giờ ô tô luôn chạy trớc xe đạp

2.3 Tính vận tốc trung bình.

Bài 1 :

Tính vận tốc trung bình của một vật trong hai trờng hợp sau:

a, Dựa vào công thức vận tốc trung bình v= s/t để tính các quãng đờng vật

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

và t trong mối quan hệ t = t1 + t2 để suy ra vận tốc trung bình của vb

c, Ta xét hiệu va – vb.

Giải:

Quãng đờng vật đi đợc

- Trong nửa thời gian đầu: s1 = v1..t/2 (1)

- Trong nửa thời gian sau: s2 = v2t/2 (2)

- Trong cả khoảng thời gian: s = va t (3)

v

v + ] (a)

Thời gian vật chuyển động:

vb = 2

1 2 2

v v

v v

v

1 2 2

v v

v v

) (

2

) (

2 1

2 2 1

v v

v v

Một ngời dự định đi bộ trên một quãng đờng với vận tốc không đổi 5 km/h Nhng

đi đến đúng nửa đờng thì nhờ đợc một bạn đèo xe đạp và đi tiếp với vận tốc không

- Tính thời gian đi bộ và thời gian đi nhờ xe đạp

- Tính thời gian đi toàn bộ đoạn đờng

Giải :

Gọi chiều dài mỗi nửa quãng đờng là S ( km )

Theo đầu bài ta có : t1 = t2 + 28/60

Hay : S/5 = S/12 + 28/60

 S/5 - S/12 = 28/60 hay 12S - 5S = 28 => S = 28/7 = 4 km

Thời gian đi bộ : t1 = S/ V1 = 4/5 ( giờ )

Thời gian đi xe đạp : t2 = S/ V2 = 4/12 = 1/3 ( giờ )

Thời gian đi bộ hết toàn bộ quãng đờng là :

t = t1 + t2 = 4/5 +1/3 = 17/15 = 1 giờ 8 phút

Vậy ngời đó đi bộ toàn bộ quãng đờng hết 1 giờ 8 phút

2.4 Hợp vận tốc cùng phơng.

Bài 1 :

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

vận tốc v1 của ca nô và v2 của dòng nớc áp dụng : S = 60km, t1 = 2h, t2 = 3h

là bao nhiêu? áp dụng t1 = 2h , t2= 3h

Phơng pháp giải:

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

b, Ngoài hai phơng trình lúc xuôi dòng và lúc ngợc dòng nh câu a, ơ đây còn phải lập thêm một phơng trình lúc ca nô trôi theo dòng nớc Giải hệ 3 phơng trình ta tính đợc thời gian t

2

t

s t

t

s t

s

Từ (1) suy ra:

) (

2

1 2

2 1 1

1

s t

s t

s v t

t

s t

60 ( 2

60 ( 2

1

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

Vận tốc ca nô đối với bờ sông:

1 2 2 2

t t

t t v v

2 1 1

2 1

1 2 1

2 ) (

t t

t v t t t

t t v v s

+

= +

− +

Thế (8) và(9) vào (7) ta đợc:

1 2

2 1

2 1

1 2 1

2 1

2 1

2

2 2

t t t t

t

t t v

t t

t v v

s t

−

= +

3 2

Một ngời chèo một con thuyền qua sông nớc chảy Để cho thuyền đi theo đờng thẳng

AB thẳng góc vớ bờ ngời ấy phải luôn chèo để hớng con thuyền đi theo đờng thẳng

AC.Biết sông rộng 400m, thuyền qua sông hết 8 phút 20 giây, vận tốc của thuyền đối với nớc là1m/h.

Tính vận tốc của dòng nớc đối với bờ sông

Phơng pháp giải

v2 của nớc đối bờ sông

v của thuyền đối với bờ sông lên hình vẽ

- áp dụng công thức: v= v1 +v2 cho trờng

hợp v1vuông góc với v2 ta có v2 = v12+v2

Giải:

n-ớc đối với bờ sông, véc tơ v là vận tốc của thuyền đối với bờ, ta có:

v = v1+ v2

Các véc tơ v, v1 , v2 đợc biểu diễn nh sau:

Ta có : véc tơ v vuông góc với véc tơ v2 nên về độ lớn v1 ,v và v2 thoả :

CB = AC2 −AB2

v2 =

t CB

Sau khi tìm hiểu phơng pháp vận dụng giải 1 số bài tập cơ bản nhất Học sinh có thể làm rõ 1 số bài tập củng cố cho mỗi dạng bài tập để khắc sâu , hiểu và ghi nhớ các dạng bại tập chuyển động cơ học trong thực tế

2.5 : Chuyển động cùng phơng, cùng chiều ng– ợc chiều :

Bài tập :

Hai đoàn tầu chuyển động đều trong sân ga trên hai đờng sắt song song nhau

Đoàn tầu A dài 65 mẻt, đoàn tầu B dài 40 mét

Nếu hai tầu đi cùng chiều, tầu A vợt tầu B trong khỏng thời gian tính từ lúc

đầu tầu A ngang đuôi tầu B đến lúc đuôi tầu A ngang đầu tầu B là 70 giây

Nếu hai tầu đi ngợc chiều thì từ lúc đầu tầu A ngang đầu tầu B đến lúc đuôi tầu A ngang đuôi tầu B là 14 giây

Tính vận tốc của mỗi tầu

Phơng pháp giải :

- Vẽ sơ đồ biểu diễn sự chuyển động hai trờng hợp đi cùng chiểu và đi

ng-ợc chiều củ hai tầu

lA B B

lA + lB

Khi VB = 3 => VA = 1,5 + 3 = 4,5 ( m/s )

Tầu B với VB = 3 m/s

III Kết quả sau khi sử dụng các biện pháp :

Với phơng pháp dạy gắn lý thuyết vào bài tập và gắn bài tập với thực tế cuộc sống chuyển động giúp cho các em tiếp thu kiến thức một cách độc lập tích cực và sáng tạo Do đó học sinh hứng thú hiểu bài sâu sắc từ đó vận dụng linh hoạt nâng cao Qua đối chứng và kinh nghiệm bằng các bài test ,các bài khảo sát tôi thấy chất lợng học sinh trong đội tuyển Vật lý và lớp bồi dỡng khi học phần chuyển động co học này đợc nâng lên rõ rệt Các em đã biết tự củng cố ôn luyện các kiến thức bài tập biết phối hợp kiến thức vào thực hành giải bài tập

Cụ thể qua học sinh:

Năm học

Lần khảo sát

IV Bài học kinh nghiệm:

1 Kinh nghiệm cụ thể:

a, Đối với ngời dạy:

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

+ Nắm bắt kịp thời đổi mới phơng pháp trong bồi dỡng học sinh giỏi

+ Luôn tìm tòi những dạng bài mới thông qua việc su tầm tài liệu tham khảo nhằm nâng cao chuyên môn nghiệp vụ

+ Khuyến khích học sinh, tạo niềm say mê, hứng thú cho học sinh, có hớng

“mở” về kiến thức giúp cho học sinh có “yêu cầu” tự đọc sách tự khai thác

b, Đối với trò:

+ Phải nỗ lực, kiên trì, vợt khó và, phải “thực sự “hoạt động trí óc, có óc

t-ơng đt-ơng tích cực tự nghiên cứu hiểu và giải thích các hiện tợng vật lý

+ Cần cù chịu khó, ham học hỏi, sử dụng sách tham khảo vừa sức, có hiệu quả

+ Học phải đi đôi với hành để củng cố khắc sâu, nâng cao kiến thức

2, Cách sử dụng sáng kiến kinh nghiệm.

Sáng kiến kinh nghiệm : “Phơng pháp giải bài toán về chuyển động cơ học

“ Có thể áp dụng cho công tác bồi dỡng học sinh giỏi các lớp 8,9 bậc THCS Là tài liệu tham khảo nâng cao chuyên môn cho giáo viên vật lý bậc THCS

Phần III : Kết luận và ý kiến đề xuất

I Kết luận: