Hệ thống bài tập chương Các định luật bảo toàn trong Vật lý lớp 10

Một số nguyên tắc dạy học quan trọng sử dụng cho đề tài

Chính trong quá trình giải bài tập là dịp để HS có thể vận dụng các định luật, định lí, các thuyết vào trong thực tiễn và từ những vấn đề thực tiễn sẽ làm cho học sinh hiểu bài sâu sắc hơn, ích lợi của bài học sẽ rừ ràng hơn và sẽ kớch thớch học sinh học tiếp. Hơn nữa, nếu chỉ cú lớ thuyết khụng thì con người được đào tạo chỉ là những người nói suông, không biết tiếp xúc với công việc bởi vì nó có khoảng cách rất xa giữa lí thuyết với những gì xảy ra trong thực tế cuộc sống và xã hội.

Phân loại bài tập vật lý

• Một số kiểu phân loại bài tập hiện thời

Theo Phạm Hữu Tòng [28, tr.90] thì: Nếu dựa vào nội dung, có thể chia bài BTVL thành bài tập chuyên đề, bài tập có nội dung cụ thể, trừu tượng; Nếu dựa vào phương thức giải thì ta có bài tập định tính, bài tập tính toán, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị; Nếu dựa vào yêu cầu rèn luyện kỹ năng, phát triển tư duy học sinh trong quá trình dạy học thì ta có bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo. Trong thời gian gần đây, theo các tài liệu bồi dưỡng cho GV THPT [34] thì BTVL còn được phân thành hai loại dựa trên cơ sở là tính chất của bài thi: trắc nghiệm khách quan (gọi tắt là trắc nghiệm) và trắc nghiệm tự luận (gọi tắt là tự luận).

Xây dựng hệ thống bài tập cho chương “Các định luật bảo toàn” (theo SGK Vật lí lớp 10 nâng cao)

• Tổng quan chương “Các định luật bảo toàn”
• Hệ thống các bài tập chương “Các ĐLBT”

- GV có thể phát huy được năng lực sáng tạo của mình nếu sử dụng đầy đủ các loại bài tập (tìm thêm nhiều bài tập vận dụng thực tế, bài tập thí nghiệm, bài tập quan sát) phù hợp nội dung để đưa vào các giai đoạn LLDH của bài giảng, phát huy các PPDH tích cực cũng như bố trí nhịp nhàng các bài tập trong hai khâu của bài học để nối kết các đơn vị kiến thức với nhau. Cũng theo đó, chúng tôi quan niệm tất cả các câu hỏi, trừ những câu đòi hỏi HS học thuộc lòng và những câu trắc nghiệm mà trong giới hạn của đề tài chúng tôi không đề cập đến, đều là các bài tập: yêu cầu chứng minh lí thuyết, lí giải một vấn đề, giải thích lí thuyết (các loại này có nhiều) hoặc yêu cầu quan sát thực tế. v.v.Một ưu điểm nổi bật của SGK mới là, xen kẽ trong bài học có nhiều câu hỏi mang tính tư duy cao, có thể làm các bài tập thảo luận nhóm hoặc làm nhiệm vụ khám phá hay. - Thông qua các bài tập, hình thành một phương pháp giải bài tập mới cho HS - phương pháp các ĐLBT. - Phương pháp các ĐLBT độc lập với phương pháp động lực học, song nó có thể giải quyết các bài toán động lực học đơn giản hơn nhiều. Vì vậy, GV có thể chọn một số bài tập tính toán tổng hợp trong phần “Động lực học”, yêu cầu HS giải bằng phương pháp các ĐLBT. “Định luật bảo toàn động lượng”).

Chú ý

- Các hệ thông bài tập trên chỉ là ví dụ về cách suy nghĩ chọn lựa bài tập theo các loại để sử dụng cho phù hợp nội dung học. Hệ thống phân loại này dùng để khi phải dạy nhiều lớp với nhiều đối tượng HS khác nhau, có thể chọn các bài tập khác nhau sao cho mang tính vừa sức.

Vấn đề sử dụng hệ thống BTVL trong QTDH

• Sử dụng các loại BTVL cho một bài học VL Hai khâu học tập diễn ra của một bài học VL

Song cũng cần phải nói rằng, để đảm bảo tốt thât sự khâu thứ hai, ngoài việc hướng dẫn các bài tập cụ thể theo ý đồ sử dụng trong QTDH: củng cố kiến thức, rèn luyện kĩ năng, chuẩn bị cho giai đoạn nào của bài học kế tiếp.GV cần kiểm tra thường xuyên các công việc ở nhà, nhắc nhở, điều chỉnh sự hướng dẫn học ở nhà cho phù hợp. Nếu yờu cầu so sỏnh mỏy bay phản lực và tờn lửa, cần giảng giải nhanh môi trường chuyển động và tốc độ của hai loại này; Nếu muốn HS quan sát các loại búa thợ rèn (nhưng bây giờ khó tìm ra lò rèn!), GV phải thông hiểu điều đó, cho HS quan sát hình ảnh, tranh vẽ; các bài tập vận dụng để tìm ra qui trình giải, chỉ yêu cầu HS xem và hiểu cách giải (vì không khó) nhưng tình huống ở đây là “tìm ra qui trình”….

Tiến hành thực nghiệm

• Kết quả TNSP

Đặc biệt, có một số câu hỏi của HS đã làm chúng tôi rất hài lòng, đại ý như: “Tại sao tên lửa lại bay nhanh hơn máy bay phản lực?”; “Có thể gọi vật chuyển động và vật thực hiện công là một hệ kín được không?” v.v.Đó là những câu hỏi cần có đối với HS khi cùng GV làm việc trên lớp. Để có được cơ sở thực tiễn giúp cho việc đánh giá hiệu quả của đề tài, chúng tôi đã tiến hành cho HS ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng làm 3 bài kiểm tra .Trong đó có hai bài kiểm tra nhanh với thời gian làm bài 10 phút (sau khi dạy các bài 32 và bài 35 - Chúng tôi gọi là lần KT 1, lần KT 2) để đánh giá sự tiến bộ của HS qua các bài học và một bài kiểm tra với thời gian làm bài 45 phút (cuối đợt thực nghiệm - lần KT 3) để sơ bộ đánh giá kết quả thử nghiệm.

Động cơ phản lực.Tên lửa

- Ôn lại kiến thức về công đã học ở lớp 8 và tính công của lực làm cho vật chuyển động đều, đi được quãng đương s trong cả 2 trường hợp a và b ở hình dưới đây. - (đã dặn trước) Ôn lại khái niệm công và công suất ở THCS - Q.sát các hiện tượng thực tế có liên quan đến công và công suất PPDH - Diễn giảng kết hợp với đàm thoại và làm việc theo nhóm.

Công a) Định nghĩa

+ Lý thuyết: Phát biểu và viết biểu thức của định luật bảo toàn động lượng cho trường hợp hệ gồm 2 vật. Vẽ hình lên bảng, yêu cầu HS tính công của lực làm cho vật chuyển động đều, đi được quãng đương s trong cả 2 trường hợp.

Công suất

Củng cố bài (Hướng dẫn cả lớp làm bài tập vận dụng ở mục 4. Gọi 2 HS khá lên bảng cùng làm). (Chỉnh sửa để HS ghi vào tập). Nếu ai làm thì trả lời thêm câu hỏi: Tại sao trong bài yêu cầu tính công suất trung bình ?).

Bài tập vận dụng

- Bài tập quan sát: Tùy điều kiện, yêu cầu quan sát 2 loại búa của thợ rèn; Quan sát đóng cừ khi xây nhà…để chuẩn bị cho bài 34.  T1-33: Bạn Tùng nói với bạn Tuấn rằng: Khi một vật chuyển động thẳng đều, công của hợp lực là khác không vì vật luôn chuyển động, độ dời của vật luôn khác 0.

Động năng

Một người kéo một chiếc xe ba gác trên đường, có những lực nào thực hiện công, đó là những công gì?.

Định lí động năng

- Hãy tìm biểu thức liên hệ giữa công của lực làm cho vật chuyển dời trên đoạn đường s và có vần tốc đầu, cuối là v1 và v2 ?. - Yêu cầu đóng SGK lại, nêu định hướng giải BT - Chia lớp thành 4 nhóm: 2 nhóm dùng ĐL II Niu-tơn và CT cđ thẳng biến đổi đều, 2 nhóm áp dụng định lí.

Bài tập vận dụng Tóm tắt: Máy bay

 T1 - 34: Một người ngồi trên toa tàu đang chuyển động với vận tốc v1 thì ném một hòn đá về phía trước (theo hướng chuyển động của tàu) với vận tốc v2. - Biết được thế năng trong cơ học là dạng năng lượng của một vật chỉ phụ thuộc vị trí tương đối giữa vật với Trái Đất, hoặc phụ thuộc độ biến dạng của vật so với trạng thái chưa biến dạng ban đầu.

Khái niệm thế năng

Công của cái gì và từ đâu có để làm cho cọc lún xuống đất?. (- Xác định lực tác dụng vào vật thực hiện công - SS công của trọng lực th. hiện được trong 2TH).

Công của trọng lực

(Vẽ hình, viết tóm tắt bài toán, PP đàm thoại để định hướng hoạt động giải toán). - Có nhận xét gì về công của trọng lực và hình dạng của đường đi, vị trí đầu và cuối?.

Thế năng trọng trường

(Trao đổi nhóm,sau đó đại diện nhóm trả lời và các nhóm nhận xét lẫn nhau ). Công của cái gì và từ đâu có để làm cho tên (đạn) bay đi?.

Lực Thế - Thế năng - Lực thế là lực mà công

- Biết áp dụng phương pháp đồ thị để tính công của lực đàn hồi - Giải thích được khả năng sinh công của vật biến dạng đàn hồi trong một số trường hợp cụ thể trong thực tế ( cung - tên, nhảy sào,..) Chuẩn bị. (Hướng dẫn HS tìm hiểu về thế năng đàn hồi, công của lực đàn hồi) Sử dụng. Gợi ý : thực hiện cách tính công tương tự như cách tính công của trọng. Giải quyết tình huống mở bài. Trao đổi nhóm, sau đó đại diện nhóm lên trình bày kết quả).

Công của lực đàn hồi ( chừa chỗ về nhà vẽ hình

Viết biểu thức của thế năng trọng trường và cho biết mối liên hệ giữa công của trọng lực và thế năng của vật + Bài tập vận dụng: Một vật có khối lượng m = 1 kg được thả rơi tự do từ độ cao 4m so với mặt đất. *Mở bài: (Kiểm tra sự chuẩn bị ở nhà như đã dăn ở bài trước để nêu tình huống cho bài học).

Thế năng đàn hồi - Thế năng đàn hồi

* Mở bài: (Trở lại thí nghiệm con lắc lò xo – dùng hình vẽ) Khi con lắc dao động nó có thể thực hiện công, nhưng làm sao biết nó thực hiện công?. (Yêu cầu HS chỉ ra cách phát hiện, hướng dẫn HS (tưởng tượng) đặt vật cản tại một vị trí bất kì và tại điểm x max để chỉ ra động năng và thế năng→ Giới thiệu sự biến đổi qua lại giữa chúng.

Thiết lập định luật a) Trường trọng hợp lực

Lực ma sát (không phải lực thế) cản trở chuyển động làm chuyển động mất dần. → cơ năng không còn bảo toàn. - Khi đó độ biến thiên cơ năng của vật được xác định như thế nào ?. c) Trường hợp lực thế bất kỳ. Định luật bảo toàn cơ năng dạng tổng quát : Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn.

Biến thiên cơ năng

Yêu cầu: Làm việc cá nhân, lần lượt đại diện lên giải, từng bộ phận cho nhận xét và giải thích nhận xét đó. (Xem CM trong SGK) - KL : Khi vật chịu tác dụng của lực k.thế, cơ năng không bảo toàn.

Bài tập vận dụng Bài 1

Đỉnh cầu trượt có độ cao h (m) so với mặt nước. Vận tốc chạm nước của người đó bằng bao nhiêu. Hãy so sánh vận tốc đó với một vật cũng có khối lượng m như vậy, rơi từ độ cao h ấy. 177) - Dặn học các kiến thức cơ bản : ĐLBT cơ năng (trong trường trọng lực, lực đàn hồi, trường lực thế bất kỳ), cơ năng của vật khi lực tác dụng không phải là lực thế.  T1-37: Trong thí nghiệm con lắc lào xo, tại sao người ta phải dùng con lắc dao động ngang mà không dùng con lắc treo?.