Nguyªn nh©n cña kÕt qu¶ ®ã lµ c¸c em cha rÌn luyÖn kÜ n¨ng vÏ ®å thÞ trong phÇn h×nh häc ë cuèi cÊp häc THCS.[r]
Trang 1Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
Đề tài sáng kiến kinh nghiệm
I Sơ yếu lý lịch
Họ và tên : Nguyễn Khắc Điền
Sinh ngày : 30/06/1971
Năm vào ngành : 1994
Chức vụ và đơn vị công tác : Giáo viên Trờng THPT Hoài Đức A
Trình độ chuyên môn : Cử nhân
Hệ đào tạo : Chính quy
Bộ môn giảng dạy : Vật lí
Ngoại ngữ : Anh
Trình độ chính trị :
Sơ cấp :
Trung cấp :
Đại học :
Sau đại học :
Khen thởng (ghi hình thức khen thởng cao nhất) : Giáo viên giỏi cấp trờng năm học
Trang 2II.Nội dung đề tài
Tên đề tài:
Chuyển động thẳng và ph“ ơng pháp đồ thị”
Lí do chọn đề tài:
Cơ học là một phần của vật lí học, nghiên cứu sự chuyển động của các vật thể dới tác dụng tơng hỗ giữa chúng.Trong đó chuyển động đơn giản nhất và th-ờng gặp hất đó là chuyển động thẳng Việc hiểu rõ các tính chất của các loại chuyển động thẳng và các bài toán liên quan rất quan trọng vì đó là nền tảng để nắm bắt các chơng tiếp theo của phần cơ học
Có hai phơng pháp để giải bài toán chuyển động thẳng :
+Phơng pháp dùng phơng trình
+Phơng pháp dùng đồ thị
Mỗi phơng pháp đều có những u việt riêng.Tuy nhiên có một số bài toán giải bằng phơng pháp đồ thị đơn giản và hiệu quả hơn, một số bài toán chỉ có thể giải đáp khi dùng phơng pháp đồ thị Nếu học sinh nắm vững cả hai phơng pháp trên thì mọi bài toán đều có thể giải quyết đợc một cách dễ dàng
Đó là lời giải thích cho câu hỏi tại sao tôi lại chọn đề tài này
Phạm vi thời gian thực hiện đề tài: Năm học 2008-2009
III.Quá trình thực hiện đề tài
Khảo sát thực tế:
Đối tợng khảo sát: Học sinh các lớp: 10A12,10A13, 10A14
Trang 31.Tình trạng thực tế khi cha thực hiện.
Trong giờ kiểm tra bài cũ ở lớp 10B1, tôi yêu cầu một học sinh làm bài tập 1(SGK Vật lí 10 trang 26) Học sinh đó đã giải bài toán một cách dễ dàng Sau
đó, tôi tiếp tục gọi một học sinh khác lên giải bài 2 (SGK Vật lí 10 trang 26) Em rất lúng túng khi vẽ đồ thị mặc dù hình vẽ đã có sẵn ở đề bài Hơn nữa khi giải bài em không biết sử dụng các dữ kiện của đề bài ngay trong đồ thị Điều đó làm tôi băn khoăn và tự hỏi có phải vì đây là lớp học sinh hệ B nên trình độ, kĩ năng làm bài kém không?
Để giải quyết băn khoăn đó, tôi đã ra đề kiểm tra 15’ cho cả 2 lớp 10A12, 10A13, yêu cầu các em giải bài toán chuyển động dùng phơng pháp đồ thị
Kết quả thu đợc trình bày ở bảng 1 dới đây chứng tỏ hầu hết các em học sinh đều lúng túng khi đứng trớc một bài toán vật lí có liên quan đến đồ thị (kể cả các em học khá)
2.Số liệu điều tra trớc khi thực hiện
Bảng1
Lớp Sĩ số Số học sinh đạt
8 10 Số học sinh đạt5 7 Số học sinh đạt dới 5
3.Những biện pháp thực hiện.
a.Lí do học sinh lúng túng khi giải bài toán chuyển động bằng ph ơng pháp đồ thị
- Cha nắm vững các bớc vẽ đồ thị Vẽ đồ thị là một phần của môn hình học các
em đã đợc rèn luyện từ năm học cuối cấp THCS Do đó trải qua một thời gian dài, khi lên lớp 10 cần sử dụng kĩ năng đó thì phải ôn lại
- Cha nắm vững tính chất, đặcđiểm của chuyển động thẳng trên đồ thị
b.Ph ơng pháp thực hiện
Xuất phát từ nguyên nhân trên, tôi đã triển khai kế hoạch của mình nh sau:
- Trong các tiết dạy bài: “Phơng trình và đồ thị của chuyển động thẳng đều”,
” Vận tốc trong chuyển động thẳng đều”, có phần trình bày đồ thị toạ độ x(t) và
đồ thị vận tốc v(t) Khi vẽ đồ thị cần yêu cầu các em nhắc lại các bớc vẽ đồ thị của đờng thẳng, sau đó vận dụng để vẽ đồ thị x(t), v(t)
Trang 4- Yêu cầu học sinh vẽ đồ thị toạ độ và vận tốc của tất cả các dạng chuyển động thẳng, dựa trên cơ sở đó cho học sinh so sánh và rút ra các đặc điểm quan trọng về tính chất của chuển động thẳng thể hiện trên đồ thị toạ độ và vận tốc
- Trong giờ bài tập tôi thực hiện các bớc sau:
+ Đa ra một bài tập mẫu, yêu cầu học sinh giải bằng đồ thị
+Đặt ra các câu hỏi gợi mở cho học sinh giải bài tập theo từng bớc
+Cùng học sinh xây dựng phơng pháp chung để giải các bài toán vật lí bằng
đồ thị
+Yêu cầu học sinh làm bài ngay trên lớp một vài bài tập ví dụ điển hình
+Giao bài tập về nhà cho học sinh rèn luyện kĩ năng làm bài tập:
Giải lại các bài tập sau bằng phơng pháp đồ thị:
Bài 1,3,4 trang 13,14 SGK Vật lí 10
Bài 1,2,3 trang 26 SGK Vật lí 10
Bài 2 trang 33 SGK Vật lí 10
Một số bài tập trong sách bài tập
- Kiểm tra, đánh giá và rút ra nhận xét.
c.Xây dựng ph ơng pháp giải bài toán chuyển động thẳng bằng đồ thị
*Vẽ đồ thị toạ độ và vận tốc.
- Thiết lập phơng trình toạ độ và vận tốc dựa theo các dữ kiện của đề bài
- Lập bảng biến thiên
t(s) t0 t1 t(s) t0 t1
x(m) x0 x1 v(m/s) v0 v1
x0 ,v0 là toạ độ và vận tốc ở thời đỉêm ban đầu t0
x1 ,v1 là toạ độ và vận tốc ở thời đỉêm bất kì t1
Chú ý đến giới hạn của t, x và v
- Dựng hệ trục toạ độ x(t) và v(t), điền các giá trị của các đại lợng lên trục toạ
độ tơng ứng Tuỳ thuộc vào từng bài, khi xác định các giá trị cần bám sát vào bảng biến thiên
- Xác định hai điểm trên đồ thị dựa vào bảng biến thiên Nối hai điểm tạo thành
đồ thị (chú ý đến giới hạn của đồ thị)
*Đặc điểm của chuyển động thẳng theo đồ thị:
- Đối với đồ thị vận tốc v(t):
+ Đồ thị có xu hớng đi lên : gia tốc a>0 ( chuyển động thẳng nhanh dần đều) +Đồ thị có xu hớng đi xuống: gia tốc a<0 (chuyển động thẳng chậm dần đều) +Đồ thị nằm ngang: Chuyển động với gia tốc a=0 (chuyển động thẳng đều)
Trang 5+Hai đồ thị song song: Hai vật chuyển động cùng gia tốc.
+Đồ thị đi lên từ gốc toạ độ: Vật bắt đầu chuyển động
- Đối với đồ thị toạ độ x(t).
+ Đồ thị có xu hớng đi lên : vân tốc v>0 ( chuyển động thẳng cùng chiều dơng trục 0x)
+Đồ thị có xu hớng đi xuống: vận tốc v<0(chuyển động thẳng ngợc chiều
d-ơng trục 0x)
+Đồ thị nằm ngang: Vật không chuyển động
+Hai đồ thị song song: Hai vật chuyển động cùng vận tốc
+Hai đồ thị cắt nhau: Giao điểm cho ta biết vị trí và thời điểm hai vật gặp nhau
d.Một số ví dụ
*VD1
Một đoàn tàu bắt đàu rời ga, chuyển động thẳng nhanh dần đều, sau 20s đạt đến vận tốc 36km/h Hỏi sau bao lâu tàu đạt đợc vận tốc 54km/h.
Tóm tắt
v0 =0 Giải
v1= 36km/h=10m/s Chọn gốc thời gian là lúc xe bắt đầu chạy, ta có
t1=20s Gia tốc của tàu là: a= (v1- v0 )/ t1 =10/20=0,5m/s2
v2=54km/h=15m/s Phơng trình vận tốc : v= v0 + at = 0,5t
……… Bảng biến thiên:
t2 =? t (s) 0 20
v(m/s) 0 10
* VD2 Lúc 9h một ôtô khởi hành từ TP Hồ Chí Minh chạy về hớng Long An với vận tốc đều 60km/h Sau khi đi đợc 45 phút, xe dừng 15 phút rồi tiếp tục chạy với vận tốc đều nh lúc đầu Lúc 9h30 một ôtô thứ hai khởi hành từ TP Hồ Chí Minh đuổi theo xe thứ nhất’ với vận tốc đều 70km/h a.Vẽ đồ thị toạ độ theo thời gian của mỗi xe b.Xác định vị trí, thời gian hai xe gặp nhau. 20 15 10 5 Vẽ đồ thị: v(m/s) t(s) 10 20 30 40
0
v=0,5t
Kết luận: Nhìn
vào đồ thị ta thấy tại
thời điểm t= 30s thì
vận tốc đạt đợc
54km/h
Trang 6Bài làm Chọn hệ qui chiếu gắn với quĩ đạo chuyển động của hai xe, gốc toạ độ ở TP Hồ Chí Minh, gốc thời gian là lúc 9h
*Bảng biến thiên *Đồ thị
+Đối với xe1
+Đối với xe2
b.Từ đồ thị ta thấy: Thời điểm hai xe gặp nhau là 9h+2h= 11h Vị trí hai xe gặp nhau cách TP Hồ Chí Minh 105km *VD3 Chuyển động của ba xe I, II, III có các đồ thị toạ độ- thời gian nh hình vẽ dới đây a.Nêu đặc điểm chuyển động của mỗi xe b.Lập phơng trình chuyển động của mỗi xe c.Xác định thời gian, địa điểm giặp nhau của các xe bằng đồ thị. *Bài giải a.Đặc điểm chuyển động của mỗi xe: t(h) 0 0,75 1 2
x 1 (km) 0 45 45 105
t(h) 0,5 1,5 x 2 (km) 0 70
x(km)
105
90
70
60
45
30
0 0,5 0,75 1 1,5 2 t(h)
x 1
x 2
x(km)
III
II
t(h)
80 60 40 20
Trang 7-Vì đồ thị toạ độ của ba xe đều có dạng
đờng thẳng nên cả ba xe đều chuyển
động thẳng đều
-Đờng II và III song song với nhau
và có hớng đi lên do đó hai xe II và III
chuyển động cùng vận tốc và theo chiều
dơng trục toạ độ
-Đờng I có hớng xuống dới do đó
xe I chuyển động ngợc chiều xe II và
xe III
b.Lập phơng trình chuyển động của mỗi xe:
Phơng trình tổng quát: x = x0 + vt
*Đối với xeI : x01= 80km, v1= (0-80)/6 = - 40/3(km/h)
Vậy x1 =80- (40/3)t (km)
*Đối với xe II: x02= 20km, v2 = (50- 20)/(4-1) = 10(km/h)
Vậy x2 = 20 + 10(t-1)(km)
*Đối với xe III: x03 = 40km, v3 = 10km/h
Vậy x3 = 40+ 10t (km)
c.Từ đồ thị ta thấy:
Xe II gặp xe I ở vị trí có toạ độ 20km, tại thời điểm t= 3h
Xe III gặp xe I ở vị trí có toạ độ 60km, tại thời điểm t= 12/7(h)
3.Kết quả kiểm tra sau khi thực hiện
Bảng2
Lớp Sĩ số Số học sinh đạt
8 10 Số học sinh đạt5 7 Số học sinh đạt dới 5
0 1 2 3 4 5 6
I
Trang 8IV.Kết luận
So sánh các kết quả thu đợc ở bảng1 và bảng 2 tôi thấy :
- Hầu hết các học sinh đều biết cách giải bài toán chuyển động bằng đồ thị sau khi nắm đợc phơng pháp và rèn luyện kĩ năng qua các bài tập trên lớp và bài tập về nhà
- Tuy nhiên vẫn còn tồn tại một số học sinh thể hiện sự yếu kém trong quá trình vẽ đồ thị vận tốc và đồ thị toạ độ Nguyên nhân của kết quả đó là các em cha rèn luyện kĩ năng vẽ đồ thị trong phần hình học ở cuối cấp học THCS Vì vậy, muốn học tốt môn Vật lí thì học sinh cần phải nắm chắc môn toán Đây cũng là điều tôi luôn luôn nhắc nhở học sinh của mình
kiến kinh nghiệm này chắc chắn còn nhiều thiếu sót Rất mong sự góp ý của các thầy cô giáo trong tổ, trong trờng cũng nh các nhà giáo dục.