(SKKN 2022) phân dạng các bài toán chuyển động ném để hưỡng dẫn học sinh tự đọc, tự học, tự làm, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học môn vật lý lớp 10 trường THPT ngọc lặc

MỤC LỤC NỘI DUNG… ……………………………………………………… ……… ….TRANG MỞ ĐẦU … ……………………………………………………… ……………… 1.1 Lí chọn đề tài… ……………………………………………… ………………… 1.2 Mục đích nghiên cứu… ……………………………………… ………….……… 1.3 Đối tượng nghiên cứu… ………………………………………… ………………… 1.4 Phương pháp nghiên cứu … …………………………………… ………………… NỘI DUNG SÁNG KIẾN … …………………………………… ……….… 2.1 Cơ sở lí thuyết … ……………………………………………… …………… 2.2 Thực trạng vấn đề … …………………………………………… ………… 2.3 Giải pháp… ……………………………………………………… …… …… ………9 2.3.1 Bài toán chuyển động ném vật theo phương thẳng……………………9 đứng… 2.3.2 Bài toán chuyển động ném vật theo phương nằm ngang ……………… 11 2.3.3 Bài toán chuyển động vật ném xiên …………………… … ………………13 2.3.4 Một số toán mở rộng chuyển động ném………………… ……………….16 2.3.5 Phương án thực hiện…………………………………………….……… 19 2.4 Hiệu quả… ……………………………………………………… ………… 19 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ… …………………………………… …… 20 3.1 Kết luận… ……………………………………………………… ………………….20 3.2 Kiến nghị … ………………………………………………… ……………….… 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO………… ………………………….…… …………….…… 21 PHỤ LỤC… ………………………………………………………… ……………….… 22 Bài tập luyện tập …………………………………………………….……… 22 Một vài hình ảnh giới thiệu học sinh Trường THPT Ngọc …………………25 Lặc 1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Năm học 2021 – 2022 năm học mà trải qua với nhiều cung bậc thăng trầm cảm súc ý chí, năm học đầy rẫy khó khăn, trở ngại thách thức với Giáo dục Nước, Tỉnh với thầy trò trường THPT Ngọc Lặc Bằng ý chí tâm, tinh thần đồn kết với nỗ lực, cố gắng tồn ngành vượt qua cách đầy ngoạn mục hướng đến mục tiêu lớn lao đợi phía trước Cuối năm thời điểm để tất nhìn nhận, đánh giá lại trình làm việc hoạt động suốt năm qua, để thấy việc làm làm tốt, việc chưa làm làm chưa tốt Qua ta rút học kinh nghiệm quý báu, làm hành trang cho năm học sau thực tốt hơn, hiệu thành công nghiệp đầy cao vinh quang Trong học rút ra, theo tác giả học công tác chun mơn học có ý nghĩa sâu sắc nhất, mang tính chiến lược nhà trường Vì mà nâng cao chất lượng dạy học ln tốn lãnh đạo nhà trường, tổ chuyên môn, giáo viên trực tiếp giảng dạy lớp, tìm kiếm, lựa chọn giải pháp đơn giản, phù hợp, mang lại hiệu cao nhất, để chất lượng dạy học nhà trường ngày nâng cao, đáp ứng tin tưởng, kì vọng phụ huynh, học sinh lãnh đạo cấp dành cho nhà trường suốt thời gian qua Trong dạy học mơn Vật lý, kiến thức Vật lý có nhiều chương, nhiều phần, nội dung kiến thức vừa vĩ mô lại gần gũi, thực tế sống người Bài toán chuyển động ném vật phần nhỏ Để học sinh nắm bắt giải toán dạng địi hỏi học sinh phải có kiến thức học chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động rơi tự do… với kĩ phân tích, tổng hợp vận dụng cơng cụ tốn cách linh hoạt, hợp lí Là giáo viên trực tiếp giảng dạy mơn Vật lí nhiều năm, thấu hiểu tâm lí suy nghi học sinh qua hệ mà thân trực tiếp giảng dạy, để nâng cao hiệu việc dạy học mơn Vật Lí Theo tác giả nên có thêm chuyên đề nhỏ tương ứng với phần kiến thức học tập để hỗ trợ học sinh, giúp học sinh dễ học, dễ tiếp thu, qua làm cho học sinh thêm u q mơn học hơn, để ngồi thời gian học tập lớp, học sinh tự đọc, tự học, tự luyện để tự chiếm lĩnh tri thức cách chủ động, tự lực, qua góp phần nâng cao chất lượng dạy học mơn Vật lí Với tất lí trình bày phần trên, Tơi lựa chọn: “Phân dạng tốn chuyển động ném để hưỡng dẫn học sinh tự đọc, tự học, tự làm, góp phần nâng cao hiệu dạy học môn Vật Lý lớp 10 trường THPT Ngọc Lặc” đề tài viết sáng kiến với mong muốn học sinh có thêm tài liệu tốt để việc học vật lý dễ dàng, hiệu hơn, thân có nguồn tư liệu để tích lũy mặt chun mơn cho năm học sau đó, đồng nghiệp có thêm tài liệu để tham khảo, cuối đóng góp phần cơng sức cho việc nâng cao hiệu dạy học mộn Vật lý lớp 10 cho phát triển chung chất lượng giáo dục nhà trường 1.2 Mục đích nghiên cứu Thơng qua toán chuyển động ném để củng cố, khắc sâu kiến thức động học chất điểm trang bị cho học sinh lớp 10 trường THPT Ngọc kĩ phương pháp giải số dạng tập thường gặp chuyển động ném vật không gian qua góp phần nâng cao hiệu học tập mơn Vật lí học sinh lớp 10, chất lượng giáo dục chung nhà trường Nội dung sáng kiến trình bày làm tài liệu hỗ trợ cho học sinh trình học tập, làm tài liệu tham khảo cho học sinh lớp 10 nói chung học sinh lớp 10 trường THPT Ngọc Lặc nói riêng học phần động học chất điểm làm tập chuyển động ném Sáng kiến dùng làm tài liệu q trình dạy học lớp thân tác giả tài liệu tham khảo cho đồng nghiệp giảng dạy phần kiến thức liên quan đến động học chất điểm chuyển động ném mơn Vật lí lớp 10 THPT hành 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Học sinh lớp 10 trường THPT Ngọc Lặc trang bị lý thuyết chuyển động chương trình Vật lí lớp 10 hành - Bài tập vật lí lớp 10 liên quan đến chuyển động ném sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, hệ thống đề thi học sinh giỏi nguồn tài liệu trang mạng xã hội uy tín 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Quan sát thái độ học tập học sinh - Thực hành giảng dạy lớp với học sinh lớp 10 trường Ngọc Lặc - Nghiên cứu tập chuyển động ném vật không gian - Kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh - Thống kê kết học tập, kiểm tra học sinh để làm đánh giá NỘI DUNG SÁNG KIẾN 2.1 Cơ sở lí thuyết 2.1.1 Chuyển động Hệ quy chiếu Chuyển động: Chuyển động tượng Vật lí gắn liền với điều kiện sinh hoạt công việc ngày người Trong Vật lí chuyển động khái niêm sau: Chuyển động thay đổi vị trí vật so với vật khác theo thời gian Như chuyển động vật có tính tương đối, để khảo sát chuyển động vật ta cần rõ: Vật chuyển động so với vật nào, thời gian bắt đầu theo dõi khoảng thời gian vật chuyển động bao nhiêu? Từ ta có kết tương ứng quãng đường hay vận tốc nó, hay nói cách khác cần có hệ quy chiếu để xác định chuyển động vật Hệ qui chiếu: Là hệ bao gồm yếu tố - Vật mốc + Thước đo - Gốc thời gian + Đồng hồ Vật mốc đối tượng quy ước đứng yên dùng để so sánh, thước đo hay hiểu cách khác đơn vị đo để xác định khoảng cách đối tượng chuyển động so với vật mốc Gốc thời gian thời điểm bắt đầu tính thời gian, đồng hồ dụng cụ đo khoảng thời gian chuyển động dùng 2.1.2 Chuyển động thẳng Chuyển động có quỹ đạo đường thẳng có tốc độ trung bình quãng đường gọi chuyển động thẳng Trong chuyển động thẳng ta có: - Độ lớn vận tốc: v = số - Quãng đường vật chuyển động s = v.t (2.1) - Phương trình chuyển động: s M0 M X O x0 x x = x0 + v.t (2.2) Trong đó: x0: Là tọa độ ban đầu chuyển động x: Là tọa độ chuyển động ứng với thời điểm t 2.1.3 Chuyển động thẳng biến đổi Chuyển động thẳng biến đổi chuyển động có quỹ đạo đường thẳng độ lớn vận tốc tức thời tăng giảm theo thời gian Theo độ lớn vận tốc tức thời tăng ta có chuyển động thẳng nhanh dần đều, độ lớn vận tốc tức thời giảm ta có chuyển động thẳng chậm dần Gia tốc đại lượng đặc trưng cho thay đổi véc tơ vận tốc, gia tốc chuyển động xác định theo biểu thức: r r r r v − v0 ∆v a= = t − t ∆t Nếu chọn t0 = ta viết a= v − v0 t Từ ta có hệ thức về: Độ lớn vận tốc tức thời xác định theo biểu thức: v = v + a.t (3.1) Quãng đường chuyển động thẳng biến đổi a.t S = v0 t + (3.2) Phương trình chuyển động x = x + v0 t + s X O a.t (3.3) M0 M x0 x Mỗi liên thệ v, v0, a, S v − v 02 = 2aS (3.4) Trong đó: v0: Là vận tốc ban đầu v : Là vận tốc tức thời x0 : Là tọa độ ban đầu chuyển động x : Là tọa độ chuyển động ứng với thời điểm t Chú ý: a, v0 : dấu chuyển động chuyển động nhanh dần a, v0 : ngược dấu chuyển động chuyển động chậm dần 2.1.4 Chuyển động rơi tự Rơi tự rơi vật chịu tác dụng trọng lực Đặc điểm: - Vận tốc ban đầu - Rơi theo phương thẳng đứng - Chiều từ xuống - Ở nơi trái đất vật rơi với gia tốc a = g = 9,8 m/s2 Như nói rơi tự trường hợp đặc biệt chuyển động thẳng nhanh dần vì: có phương, chiều gia tốc chuyển động xác định có vận tốc ban đầu ln khơng Ta có hệ thức sau: Vận tốc vật rơi: v = a.t = g.t (4.1) Quãng đường vật rơi: a.t g.t S= = (4.2) 2 Nếu thả vật rơi độ cao h xác định so với mặt đất ta có: Thời gian rơi vật: 2h t= (4.3) g Độ lớn vận tốc vật chạm đất: v = 2gh (4.4) 2.1.5 Chuyển động ném ngang Xét toán từ độ cao h so với mặt đất ta ném vật nhỏ theo phương ngang với vận tốc ban đầu v0 Chọn hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ: Trục Ox theo phương ngang, chiều dương trùng với chiều ném vật, trục Oy theo phương thẳng đứng, chiều dương hướng từ xuống, gốc tọa độ gốc thời gian vị trí thời điểm ném vật - Theo phương ngang vật chuyển động thẳng với: vx = v0 (5.1) Phương trình chuyển động vật theo trục Ox x = v0.t (5.2) - Theo phương thẳng đứng vật chuyển động rơi tự nên ta có: vy = g.t (5.3) Phương trình chuyển động vật theo trục Oy là: gt y= (5.4) Từ phương trình (5.2) (5.4) ta suy được: Phương trình quỹ đạo vật có dạng: x g( ) v0 g y= = x (5.5) 2v Khi vật chạm đất: Theo phương Oy vật rơi tự quãng đường S = h, theo phương Ox vật chuyển động quãng đường L gọi tầm bay xa gt y=h= Từ (5.4) ta có suy được: Thời gian chuyển động vật: 2h t= (5.6) g Thay (5.6) vào (5.2) ta được: Tầm bay xa vật là: L = v t = v Độ lớn vận tốc vật: r r r v = vx + vy Ta có : r vx 2h (5.7) g r vy ln vng góc với nên độ lớn ta có v = v 2x + v2y (5.8) r v0 O x r vx h r vy y H L r v Đ 2.1.6 Chuyển động vật ném xiên Xét toán chuyển động vật ném xiên từ đất lên, vận tốc α ban đầu ném vật có độ lớn v0 ném hợp với phương ngang góc Chọn hệ trục Oxy hình vẽ: Trục Ox theo phương ngang, chiều dương trùng với chiều ném vật; trục Oy theo phương thẳng đứng, chiều dương hướng từ lên trên, gốc tọa độ gốc thời gian vị trí thời điểm ném vật y h Đ O v L x - Theo hướng trục Ox vật chuyển động thẳng với: Vận tốc vật theo phương Ox là: v x = v0 cos α (6.1) Phương trình chuyển động vật theo phương ngang là: x = v x t = v cos α.t (6.2) v0 y = v0 sin α - Theo hướng trục Oy vật chuyển động chậm dần với: ay = - g, Phương trình vận tốc vật theo phương thẳng đứng là: v y = v0y − gt = v sin α − gt (6.3) Phương trình chuyển động vật theo trục Oy là: a y t g.t y = v y t + = v sin α.t − (6.4) 2 t= x x = v x v0 cos α Từ phương trình (6.2) ta có: Thay (6.5) vào phương trình (6.4) ta được: Phương trình quỹ đạo vật: (6.5) y = v0 sin α.( x )− v cos α g.( x )2 v cos α g.x = x.tan α − (tan α + 1) (6.6) 2v Thời gian chuyển động vật: thời gian kể từ ném vật đến vật rơi g.t v0 sin α.t − =0 trở lại mặt đất, theo phương trình (6.4) ta có y = hay: Phương trình có hai nghiệm: t = thời điểm ném vật 2v sin α t= (6.7) g thời điểm vật rơi trở lại mặt đất hay thời gian chuyển động vật Tầm bay xa vật: Là quãng đường vật theo phương ngang ta ném, tương ứng với thời gian chuyển động vật Thay (6.7) vào (6.2) ta tầm bay xa vật: 2v sin α 2v02 sin 2α L = x max = v x t = v cos α.( )= (6.8) g g Độ cao lớn mà vật lên được: Là quãng đường vật theo phương thẳng đứng, tương ứng với thời gian t’ ( t’ khoảng thời gian kể từ ném vật đến vật lên đến độ cao cực đại) Theo phương trình (6.3) suy vy = 0, Thời gian để vật lên đến độ cao cực đại là: v sin α t′ = (6.9) g Thay t = t’ ( (6.9) vào (6.4) ) ta được: Độ cao lớn vật lên : h max = y t′ = v sin α.( v0 sin α )− g g.( v sin α ) v02 sin α g = 2g Hay: h max v 02 sin α = y t′ = (6.10) 2g 2.2 Thực trạng vấn đề Trường THPT Ngọc Lặc thành lập từ năm 1961, với thời gian, hệ Thầy Trò nhà trường nỗ lực không ngừng nghỉ xây dựng, học tập phấn đấu vươn lên xứng tầm với truyền thống lịch sử nhà trường nửa kỉ xây dựng trưởng thành Một vấn đề lãnh đạo cấp trên, Ban giám hiệu nhà trường, nhân dân huyện Ngọc Lặc quan tâm nhiều trăn trở nâng cao chất lượng giáo dục nhà trường để xứng đáng địa tin cậy chất lượng giáo dục Huyện nhà Vì mà đề tài, sáng kiến góp phần nâng cao chất lượng giáo dục cho trường lãnh đạo cấp trên, Ban giám hiệu nhà trường cán giáo viên đặc biệt quan tâm tạo điều kiện tốt để sáng kiến nhanh chóng áp dụng vào thực tiễn dạy học Trường đóng địa bàn huyện miền núi Ngọc Lặc, điều kiện sở vật chất nhà trường vài năm gần quan tâm, đầu tư xây dựng đáng kể để đáp ứng u cầu dạy học đại cịn thiếu nhiêu với điều kiện dân sinh chưa cao, học sinh nhà trường 90% người dân tộc thiểu số, sinh sống địa bàn xã kinh tế đặc biệt khó khăn, giao thông lại vất vả, điều kiện học tập khác học sinh thiếu thốn… Chính điều kể tác động không nhỏ đến ý thức thái độ điều kiện học tập học sinh, làm cho chất lượng dạy học giáo viên học sinh nhà trường chưa cao Trong q trình giảng dạy mơn Vật lí, giáo viên ln tìm tịi, lựa chọn phương pháp truyền đạt, cách thức diễn giải đơn giản, dễ hiểu phù hợp với trình độ lực nhận thức chung học sinh nhà trường, để em dễ hiểu, dễ tiếp thu; qua mang lại hiệu qủa chất lượng dạy học cao chương, phần học, toán cụ thể Chuyển động ném vật khơng gian chuyển động cong phức tạp, khác hẳn so với chuyển đơn giản mà em học, giải toán chuyển động ném đa phần em bị lúng túng dễ mắc sai lầm Tuy giải toán lại cần đến kiến thức liên quan trực tiếp với chuyển động đơn giản mà em học, kết lại mang đến cho học sinh nhiều điều lí thú, hấp dẫn kết gắn liền với sống thường ngày vận dụng vào phần học bắn súng, ném lựu đạn, đẩy tạ, nhảy xa… em học Quốc phòng, Thể dục trải nghiệm thực tế thân Vì mà thơng qua tốn chuyển động ném giáo viên dễ tạo hứng thú để học sinh học tập chủ động, tích cực hiệu để qua củng cố, khắc sâu hình thành kĩ giải toán động học cho học sinh q trình học tập Do đặc tính phức tạp chuyển động ném, không hướng dẫn, định hướng học sinh khó khăn làm tập Vì việc phân dạng, hướng dẫn cách giải dạng tập cụ thể thực cần thiết để học sinh có phương pháp hướng giải hợp lí với tốn từ bước để tạo tiền đề cho lời giải xác Hơn làm tập phần lại cần nhiều kiến thức phần khác điều kiện tốt để củng cố, khắc sâu kiến thức học Trình bày chi tiết, cụ thể để học sinh tự đọc, tự học, tự làm giải pháp theo tác giả vừa đơn giản mang lại hiệu cao, vừa giảm tải thời gian lớp mà lại tăng cường tính chủ động học tập học sinh, qua giúp học sinh chiếm lĩnh tri thức nhiều hơn, đáp ứng yêu cầu thực tiễn dạy học phương pháp giáo dục đại Nội dung sáng kiến tác giả trình bày theo ý tưởng với mong muốn mang lại phù hợp cao với học sinh, qua góp phần mang lại hiệu dạy học tốt 2.3 Giải pháp 2.3.1 Bài toán chuyển động vật ném theo phương thẳng đứng Vật ném thẳng từ xng chuyển động vật chuyển động thẳng nhanh dần với gia tốc a = g Khi vật ném thẳng từ lên chuyển động vật chuyển động thẳng chậm dần với độ lớn gia tốc g A Bài tốn ví dụ Ví dụ 1: Từ độ cao h = 30 m so với mặt đất, vật nhỏ ném xuống theo phương thẳng đứng với độ lớn vận tốc ban đầu m/s Lấy g = 10 m/s Độ lớn vận tốc vật chạm đất A 30 m/s B 10 m/s C 25 m/s D m/s Hướng dẫn giải Giả sử vật ném hình vẽ Chọn trục Ox có phương thẳng đứng, chiều dương hướng từ xuống dưới, gốc tọa độ gốc thời gian vị trí thời điểm ném vật Ta có: x0 = 0, v0 = m/s, a = g = 10 m/s2 Phương trình vận tốc vật: v = v0 + a.t = + 10.t ( m/s) O v h Đ x Phương trình chuyển động vật là: a.t 10.t x = x + v0t + = + 5.t + = 5.t + 5.t (m) 2 Khi vật chạm đất vật quãng đường S = h = 30 m = x 5t + 5.t = 30 Khi ta có phương trình: Giải phương trình vừa có ta có thời gian rơi vật t = s Khi cham đất độ lớn vận tốc vật bằng: thay t = s vào phương trình vận tốc ta được: v = v + a.t = + 10.t = + 10.2 = 25 m / s Chọn đáp án C 10 Thay số ta được: 2v0sinα 2.40.sin600 t= = =4 3s g 10 Chọn đáp án A Ví dụ 2: Từ mặt đất, vật nhỏ ném lên theo phương hợp với phương ngang góc 600, độ lớn vận tốc ban đầu 40 m/s Độ cao lớn mà vật lên A 60 m B 120 m C 80 m D 160 m Độ cao lớn quãng đường dài vật theo phương thẳng đứng Hướng dẫn giải Giả sử vật ném lên hình vẽ: y r vy O r v0 r vx hmax Lmax ax x Chọn hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ, gốc tọa độ gốc thời gian vị trí thời điểm ném vật Theo phương ngang ta có: v x = v cosα x0 = 0, , ax = Phương trình chuyển động vật theo phương ngang là: x = v x t = v cosα.t (1) v0 y = v0 sinα Theo phương thẳng đứng ta có: y0 = 0, , ay = -g Phương trình vận tốc phương trình chuyển động vật theo phương thẳng đứng v y = v0 y + a y t = v sinα − g.t (2) a yt gt y = v y t + = v0 sinα.t − (3) 2 Độ cao lớn mà vật lên được: Theo phương thẳng đứng, vật lên đến độ cao cực đại v y = , từ (2) suy thời gian chuyển động vật kể từ ném đến lên đến độ cao cực đại là: 15 t= v0 sinα (4) g Từ phương trình (3) với (4) ta độ cao lớn vật lên là: v sinα g( ) v0 sinα v2 sin 2α v 02 sin 2α v 02 sin 2α g h = y = v sinα.( )− = − = (8) g g 2g 2g Thay số ta được: 2 v02 sin 2α 40 ( ) h= = = 120 m 2g 2.10 Chọn đáp án B Ví dụ 3: Từ mặt đất, vật nhỏ ném lên theo phương hợp với phương ngang góc 600, độ lớn vận tốc ban đầu 40 m/s Tầm bay xa vật 3 3 A 20 m B 40 m C 60 m D 80 m Tầm bay xa quãng đường dài vật theo phương nằm ngang Hướng dẫn giải Giả sử vật ném lên hình vẽ: y r vy O r v0 hmax r vx x Lmax ax Chọn hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ, gốc tọa độ gốc thời gian vị trí thời điểm ném vật Theo phương ngang ta có: v x = v cosα x0 = 0, , ax = Phương trình chuyển động vật theo phương ngang là: x = v x t = v cosα.t (1) v0 y = v0 sinα Theo phương thẳng đứng ta có: y0 = 0, , ay = -g Phương trình chuyển động vật theo phương thẳng đứng là: 16 y = v y t + a yt2 = v sinα.t − gt (2) Từ phương trình (2) ta thấy: Khi vật rơi trở lại mặt đất y = Hay: Phương trình vừa có có nghiệm: t = thời điểm ném vật, v sinα t= (3) g thời điểm vật quay trở lại mặt đất, thời gian chuyển động vật Tầm bay xa vật L = xmax từ phương trình (1) (3) ta có: 2v0sinα v02 L = x = v x t = v 0cosα = sin2α (4) g g Thay số ta được: v 02 402 L = sin2α = sin120 = 80 m g 10 Chọn đáp án D B Bài tập luyện tập Bài 11; Bài 12; Bài 13; 14; Bài 15; Bài 16 - Phụ lục - 2.3.4 Một số toán mở rộng chuyển động ném Với toán mở rộng chuyển động ném, để giải được, kiến thức lý thuyết động học, ta cần có vận dụng linh hoạt kiến thức phần với nhau, nhiều kiến thức toán học, kỹ phân tích, suy luận cho kết cần tìm A Bài tập ví dụ Ví dụ 1: Từ mặt đất, vật nhỏ ném lên với độ lớn vận tốc không đổi v, α theo phương hợp với mặt đất góc thay đổi Để vật lên cao nhất, α góc ném A 900 B 600 C 00 D 300 Hướng dẫn giải Giả sử vật ném hình vẽ: 17 h max Theo (6.10): v02 sin α = 2g Khi v g khơng đổi tầm cao vật lớn sin α sin α α = 900 lớn nhất, lớn sin α lớn nhất, sin α Chọn đáp án A Ví dụ 2: Từ mặt đất, vật nhỏ ném lên theo phương hợp với mặt đất α góc với độ lớn vận tốc khơng đổi v Góc ném nhất A 900 B 300 C.450 Hướng dẫn giải Giả sử vật ném hình vẽ: α để tầm bay xa vật lớn D.600 y r v0 α O x L Theo (6.8) tầm bay xa vật: 2v 02 sin 2α L= g sin 2α Khi v0 g khơng đổi tầm bay xa vật lớn lớn 0 sin 2α 2α = 90 ⇒ α = 45 lớn nhất, Vậy để ném vật bay nhất, cần ném vật lên theo phương hợp với phương ngang α = 450 góc Chọn đáp án C Ví dụ 3: Từ đỉnh dốc có góc nghiêng 60 , người ta ném vật nhỏ theo phương ngang với vận tốc 10 m/s, vật rơi điểm sườn dốc Bỏ qua lực cản khơng khí, lấy g = 10 m/s Khoảng cách từ điểm nén đến điểm vật rơi sườn dốc gần với giá trị cho sau đây? A 13 m B 13,3 m C 11,5 m D 6,7 m r Hướng dẫn giải O v0 Giả sử vật ném hình vẽ: x A y 300 18 Chọn hệ trục tọa độ Oxy có phương, chiều hình vẽ: Theo (5.5) phương trình quỹ đạo vật có dạng: g y = x (1) 2v Khi vật chạm đất điểm A tọa độ vật x y Theo hình vẽ ta lại có: y tan 300 = hay y = x.tan 300 (2) x Giải hệ phương trình (1), (2) ta được: x = 11,55 m y = 6,67 m Khoảng cách từ điểm ném đến điểm vật rơi đoạn OA Theo hình vẽ ta có: OA = x + y2 = 11,552 + 6,67 = 13,33 m Chọn đáp án B Ví dụ 4: Từ độ cao h = 40 m so với mặt đất, vật nhỏ ném với vận tốc ban đầu v0 = 20 m/s Bỏ qua lực cản khơng khí, lấy g = 10 m/s Để tầm bay xa vật mặt đất lớn nhất, cần ném vật với góc ném A 300 B 450 C 600 D 750 Hướng dẫn giải Giả sử vật ném hình vẽ: Chọn hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ, gốc tọa độ gốc thời gian vị trí r thời điểm ném vật: v0 O α s x s h y 19 Phương trình chuyển động vật theo phương Ox Oy là: x = v0 cos α.t (1) y = − v0 sin α.t + gt (2) Từ phương trình (1) (2) ta có phương trình quỹ đạo vật là: x g x gx 2 y = − v sin α + ( ) = − x.tan α + (1 + tan α) (3) v0cosα v 0cosα 2v0 Khi vật chạm đất, quãng đường vật theo phương Ox Oy s = x y = h Thay vào phương trình (3) ta được: gs gs gs 2 h = −s.tan α + (1 + tan α) ⇔ tan α − s.tan α + − h = (*) 2v 2v 2v tan α Phương trình (*) ẩn phải có nghiệm: 2 v02 2gh v gs gs s≤ + = v + 2gh ∆ = s − ( − h) ≥ g v0 g 2v 2v Do : v s max = v + 2gh (4) g Vậy: ∆=0 Khi vật bay xa tương đương phương trình (*) có Nghiệm trình (*) là: b s max v 20 v 20 tan α = − = = 2a g.s 2max g.s max Vậy để vật bay xa mặt đất cần ném vật với góc ném có: v 02 v tan α = = g.smax v + 2gh Áp dụng h = 40 m, v0 = 20 m/s, g = 10 m/s2 Ta được: v 20 tan α = = = v + 2gh 202 + 2.10.40 Suy ra: α = 600 Chọn đáp án C B Bài tập luyện tập Bài 17; Bài 18; Bài 19; Bài 20 - Phụ lục - 2.3.5 Phương án thực Với dạng tập chuyên đề, tiến trình thực theo bước: 20 Bước 1: giáo viên phát tài liệu học tập, yêu cầu học sinh tự đọc tìm hiểu tập ví dụ phương pháp giải phân dạng Bước 2: giáo viên giải đáp thắc mắc học sinh sau tìm hiểu tập ví dụ phân dạng Bước 3: giáo viên yêu cầu học sinh thực hành, luyện tập thông qua việc giải tập tương tự dạng phụ lục Bước 4: giáo viên kiểm tra kết đánh giá mức độ tiếp thu củng cố lần cho học sinh 2.4 Hiệu Bằng việc phân dạng, hướng dẫn giải chi tiết dạng tập cụ thể, nội dung sáng kiến hình thành cho học sinh lớp thực nghiệm phương pháp giải dạng tập chuyển động ném, qua hiệu việc dạy học nâng lên rõ rệt Điểm Lớp Lớp thực nghiệm – 10A1 Lớp đối chứng – 10A2 Sỹ số HS 40 40 Điểm Giỏi Điểm Khá 20 Điểm TB 11 11 Điểm Yếu 17 Điểm Kém 0 Thống kê so sánh kết kiểm tra lớp thực nghiệm lớp đối chứng KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Sáng kiến trình bày khoảng 20 trang giấy A4, nội dung sáng kiến gắn liền với chương trình lý thuyết sách giáo khoa thực tế giảng dạy lớp Nội dung sáng kiến thiết thực với học sinh lớp 10 nói chung phù hợp với trình độ lực tiếp thu học sinh lớp 10 trường THPT Ngọc Lặc nói riêng Vì sáng kiến làm tài liệu tốt, hỗ trợ cho giáo viên học sinh trình giảng dạy học tập động học chất điểm chuyển động ném Sáng kiến trình bày, phận dạng hướng dẫn giải tập thường gặp chuyển động ném cách chi tiết, từ đơn giản đến phức tạp, kèm theo hệ thống tập tương tự vận dụng để học sinh tự đọc, tự học làm theo nên sáng kiến góp phần tăng cường khả tự học học sinh, qua góp phần nâng cao chất lượng học tập môn Vật lý Khi thực nội dung sáng kiến áp dụng lớp, học sinh hào hứng, chủ động học tập, tham gia tích cực vào hoạt động thực lớp, hoàn thành tốt nhiệm vụ giáo viên giao nhà Điều cho thấy sáng kiến thiết thực, phù hợp với thực tế dạy học nhà trường có tính khả thi cao 3.2 Kiến nghị Qua sáng kiến này, tác giả mong nhận quan tâm từ Giám đốc Sở giáo dục, Ban giám hiệu nhà trường việc giúp đỡ giáo viên học sinh thực nội dụng sáng kiến sáng kiến tương tự góc độ sở vật chất, thời gian thực 21 Với tổ chun mơn Vật lí: cần góp ý, bổ sung mặt nội dung, ý tưởng thành viên tổ để nội dung sáng kiến lượng tập tự luyện cho chuyên mục trình bày sáng kiến đầy đủ, phong phú hấp dẫn hơn; đáp ứng yêu cầu thực tế việc dạy học lớp học sinh nhà trường Mặc dù có nhiều cố gắng trình bày, sáng kiến khơng tránh khỏi thiếu sót nội dung hình thức Tác giả mong góp ý chân thành thầy cơ, bạn bè đồng nghiệp để sáng kiến hoàn thiện nội dung, hình thức ý tưởng Xin trân trọng cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 20 tháng 05 năm 2022 Tơi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Lương Thành Duy 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lí lớp 10 - Nhà xuất GD năm 2008 Sách giáo viên Vật lí 10 - Nhà xuất GD năm 2008 Hệ thống đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng, thi THPT Quốc gia Tham khảo qua tổ chuyên môn đồng nghiệp Tham khảo tài liệu công bố mạng Internet 23 PHỤ LỤC BÀI TẬP LUYỆN TẬP Bài 1: Từ độ cao h = 40 m so với mặt đất, vật nhỏ ném thẳng dứng xuống với vận tốc ban đầu v0, chạm đất vận tốc vật có độ lớn 30 m/s Giá trị v0 gần với giá trị cho sau đây? A 10 m/s B 15 m/s C 20 m/s D 25 m/s Bài 2: Từ độ cao h = 20 m so với mặt đất, vật nhỏ ném thẳng dứng xuống với vận tốc ban đầu v 0, chạm đất vận tốc vật có độ lớn v Khi thả vật rơi tự độ cao lúc vật chạm đất vận tốc vật có độ lớn v2 Để v1 = 2v2 giá trị v0 gần với giá trị cho sau đây? A 34,6 m/s B 36,4 m/s C 43.6 m/s D 43,4 m/s Bài Từ độ cao h = 20 m so với mặt đất, vật nhỏ ném xuống theo phương thẳng đứng với vận tốc ban đầu v0 thời gian chuyển động vật t1 Cũng độ cao thả để vật rơi tự do, thời gian chuyển động vật t2 Để t2 – t1 = s độ lớn v0 A 10 m/s B 15 m/s C m/s D 20 m/s Bài 4: Một vật nhỏ ném lên từ mặt đất theo phương thẳng đứng Để vật lên độ cao lớn 80 m vận tốc ném vật A 30 m/s B 40 m/s C 50 m/s D 60 m/s Bài 5: Từ mặt đất người ta ném vật nhỏ lên theo phương thẳng đứng, sau s vật rơi trở lại mặt đất Độ lớn vận tốc ném vật A 25 m/s B 30 m/s C 20 m/s D 15 m/s Bài 6: Từ mặt đất người ta ném vật nhỏ lên theo phương thẳng đứng, sau s vật rơi trở lại mặt đất Độ cao lớn vật lên A 10 m B 30 m C 20 m D 15 m Bài Một viên đạn bắn theo phương ngang độ cao 180 m so với mặt đất, biết lúc chạm đất có vận tốc v = 100 m/s Độ lớn vận tốc viên đạn rời nòng súng A 80 m/s B 100 m/s C 180 m/s D 120 m/s Bài Một viên đạn bắn theo phương ngang độ cao 180 m so với mặt đất, biết lúc chạm đất có vận tốc v = 100 m/s Tầm bay xa của viên đạn A 480 m B 500 m/s C 180 m/s D 420 m/s Bài 9: Một máy bay ném bom bay theo phương ngang độ cao km so với mặt đất, với v = 504 km/h, lấy g = 10m/s Để thả bom trúng mục tiêu mặt đất phi công phải thả bom từ xa cách mục tiêu mặt đất khoảng L để bom rơi trúng mục tiêu Giá trị L 24 A 3200 m B 504 m C 1800 m D 2800 m Bài 10: Từ độ cao 20 m so với mặt đất, vật nhỏ ném theo phương ngang với độ lớn vận tốc 10 m/s Bỏ qua lực cản khơng khí, lấy g = 10 m/s2 Khi thành phần vận tốc vật theo phương thẳng đứng có độ lớn độ lớn vận tốc thành phần nằm ngang độ cao vật so với mặt đất A 30 m B 20 m C 10 m D 15 m Bài 11: Từ độ cao 100 m so với mặt đất, người ta ném vật nhỏ lên theo phương hợp với phương nằm ngang góc 30 0, với độ lớn vận tốc ban đầu 20 m/s Thời gian chuyển động vật gần với giá trị cho sau đây? A s B 6,5 s C s D 5,6 s Bài 12: Từ độ cao 100 m so với mặt đất, người ta ném vật nhỏ lên theo phương hợp với phương nằm ngang góc 30 0, với độ lớn vận tốc ban đầu 20 m/s Tầm bay xa vật gần với giá trị cho sau đây? A 97 m B 100 m C 103 m D 90 m Bài 13: Từ độ cao 100 m so với mặt đất, người ta ném vật nhỏ lên theo phương hợp với phương nằm ngang góc 30 0, với độ lớn vận tốc ban đầu 20 m/s Độ lớn vận tốc lúc vật chạm đất gần với giá trị cho sau đây? A 20 m/s B 49 m/s C 100 m/s D 50 m/s Bài 14: Từ độ cao 100 m so với mặt đất, người ta ném vật nhỏ xuống theo phương hợp với phương nằm ngang góc 30 0, với độ lớn vận tốc ban đầu 20 m/s Thời gian chuy ển động c v ật g ần với giá trị cho sau đây? A s B 6,3 s C 3,6 s D s Bài 15: Từ độ cao 100 m so với mặt đất, người ta ném vật nh ỏ xuống theo phương hợp với phương nằm ngang góc 30 0, với độ lớn vận tốc ban đầu 20 m/s Tầm bay xa vật gần nh ất v ới giá tr ị cho sau đây? A 62 m B 60 m C 100 m D 62,3 m Bài 16: Từ độ cao 100 m so với mặt đất, người ta ném vật nhỏ xuống theo phương hợp với phương nằm ngang góc 30 0, với độ lớn vận tốc ban đầu 20 m/s Vận tốc lúc vật ch ạm đ ất g ần nh ất v ới giá trị cho sau đây? 25 A 49 m/s B 20 m/s C 100 m/s D 50 m/s Bài 17 Từ đỉnh dốc nghiêng 30 0, người ta ném vật theo phương ngang với vận tốc ban đầu 20 m/s Khoảng cách từ đỉnh dốc đến nơi vật rơi gần với giá trị cho sau đây? A 60 m B 50 m C 100 m D 80 m Bài 18 Từ đỉnh dốc nghiêng 30 0, người ta ném vật theo phương ngang với vận tốc ban đầu 20 m/s Để vật rơi xa cần phải ném vật theo phương hợp với sườn dốc góc ném A 900 B 450 C 600 D 300 Bài 19 Từ chân dốc nghiêng 300, người ta ném lên vật theo phương hợp với sườn dốc góc 300, với vận tốc ban đầu 20 m/s Khoảng cách từ chân dốc đến nơi vật rơi gần với giá trị cho sau đây? A 22 m B 32 m C 25 m D 26 m Bài 20 Từ chân dốc nghiêng 300, người ta ném vật với vận tốc ban đầu 20 m/s, theo phương hợp với phương ngang góc A 750 B 450 α Để vật rơi xa giá trị C 600 α D 300 ……………… Hết ……………… Câu Đáp án Câu Đáp án A 11 D A 12 A ĐÁP ÁN THAM KHẢO B B C C A 13 14 15 16 17 B C D A B A 18 C D 19 D 10 D 20 A 26 MỘT VÀI HÌNH ẢNH GIỚI THIỆU VỀ HỌC SINH VÀ TRƯỜNG THPT NGỌC LẶC Một góc khn viên trường THPT Ngọc Lặc trước học sinh đến trường Trường THPT Ngọc Lặc hoạt động học tập lớp Học sinh trường THPT Ngọc Lặc Trong hoạt động học tập lớp 27 Học sinh trường THPT Ngọc Lặc Trong hoạt động lớp Học sinh nhà trường tham gia dọ vệ sinh trường khu dân cư sinh sống Phòng đồ dùng dạy học mơn Vật lí Lễ tổng kết năm học 2021-2022 tri ân học sinh lớp 12 Học sinh nhà trường hoạt động lớp Thành sau năm phấn đấu, học tập 28 Lễ tổng kết năm học 2021-2022 tri ân học sinh khối 12 Học sinh trường THPT Ngọc Lặc tan trường Năm học 2021 – 2022 khép lại kính chúc thầy tồn thể em học sinh có kì nghỉ hè an tồn, vui vẻ bổ ích! 29 ... nâng cao chất lượng dạy học mơn Vật lí Với tất lí trình bày phần trên, Tơi lựa chọn: ? ?Phân dạng toán chuyển động ném để hưỡng dẫn học sinh tự đọc, tự học, tự làm, góp phần nâng cao hiệu dạy học. .. sinh dễ học, dễ tiếp thu, qua làm cho học sinh thêm yêu quý môn học hơn, để thời gian học tập lớp, học sinh tự đọc, tự học, tự luyện để tự chiếm lĩnh tri thức cách chủ động, tự lực, qua góp phần. .. D 10 D 20 A 26 MỘT VÀI HÌNH ẢNH GIỚI THIỆU VỀ HỌC SINH VÀ TRƯỜNG THPT NGỌC LẶC Một góc khn viên trường THPT Ngọc Lặc trước học sinh đến trường Trường THPT Ngọc Lặc hoạt động học tập lớp Học sinh