(SKKN mới NHẤT) một số kinh nghiệm dạy dạng bài tập đồ thị phần toán chuyển động trong vật lí trung học cơ sở

PHÒNG GIÁO DỤC & ĐẠO TẠO HUYỆN ĐAN PHƯỢNG Trường THCS Liên Hà SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: MỘT SỐ KINH NGHIỆM DẠY DẠNG BÀI TẬP ĐỔ THỊ PHẦN TỐN CHUYỂN ĐỘNG TRONG VẬT LÍ TRUNG HỌC CƠ SỞ Mơn: Vật lí Tên tác giả: Lê Thị Hoan Chức vụ: Giáo viên Năm học: 2021 - 2022 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Luật Giáo dục năm 2005 của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam cũng qui định rõ “Mục tiêu của giáo dục phổ thông” là: “Giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và kĩ bản, phát triển lực cá nhân, tính động sáng tạo, hình thành nhân cách người Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân; chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên cao hoặc vào cuộc sống lao động, tham gia lao động bảo vệ Tổ quốc” Thực hiện nghị quyết trung ương II khóa VIII của Đảng Cộng sản Việt Nam: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo của người học…” Vật lí là sở của nhiều ngành kĩ thuật quan trọng, sự phát triển của khoa học vật lí gắn bó chặt chẽ, tác động qua lại trực tiếp tới sự tiến bộ của khoa học và kĩ thuật Vì vậy hiểu vật lí có giá trị to lớn đời sống và sản xuất, đặc biệt công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước Căn vào nhiệm vụ chương trình vật lí Trung học sở là: Cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức bản, trình độ phổ thông trung học sở, bước đầu hình thành học sinh kĩ và thói quen làm việc khoa học, góp phần hình thành học sinh lực nhận thức, lực hành động và phẩm chất, nhân cách mà mục tiêu giáo dục Trung học sở đề Căn vào nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi hàng năm của trường phổ thông nhằm phát hiện học sinh có lực học tập môn vật lí THCS để bồi dưỡng nâng cao lực nhận thức, hình thành cho em kĩ và nâng cao việc giải bài tập vật lí Giúp em tham dự kì thi học sinh giỏi cấp quận, thành phố đạt kết cao nhất Hiện nay, tài liệu bồi dưỡng kiến thức cho học sinh giỏi vật lí có rất nhiều chưa hệ thống về nội dung, không sâu vào phương pháp giải dạng bài tập cụ thể Hơn nữa, nhu cầu học của học sinh hiện ngày càng cao Chương trình vật lí trung học sở gồm bốn mảng kiến thức lớn: Cơ học; Nhiệt học; Quang học; Điện, Điện từ học Trong đó bài tốn “ đờ thị phần tốn chủn đợng” tḥc mảng kiến thức “Cơ học” là bài tốn thiết thực gắn bó với đời sống hàng ngày của học Tuy nhiên, việc giải thích và tính toán loại bài tập này em gặp không ít khó khăn Phần “Chuyển động học” bố trí lớp với bài học gồm: Chuyển động học, vận tốc, chuyển động đều và chuyển động không đều Vì vậy, nhằm giúp học sinh không còn lúng túng việc phân tích và giải bài tập đồ thị chuyển động nâng cao Với mong muốn đóng góp vào việc nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi Trung học sở nói chung và đặc biệt để giúp trình lĩnh hội, vận dụng phương pháp để giải bài tập đồ thị chuyển động nâng cao tốt đã thúc quyết định lựa chọn đề tài: "Một số kinh nghiệm dạy dạng tập đồ thị phần toán chuyển động vật lí trung học sở” II MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Mục đích: Nghiên cứu hệ thớng hóa mợt sớ dạng giải bài tập đờ thị tốn chuyển động vật lí Trung học sở nhằm rèn lụn kĩ giải bài tập đờ thị tốn chuyển động nâng cao cho học sinh, góp phần đẩy mạnh nâng cao chất lượng học tập, phát triển lực sáng tạo của học sinh Hướng tới cung cấp cho giáo viên một tài liệu tham khảo để bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí THCS Nhiệm vụ:  Nghiên cứu sở lí luận về vấn đề chung của bài tập đờ thị phần tốn chủn động vật lí Trung học sở  Nghiên cứu mợt sớ dạng bài tập đờ thị tốn chủn động vật lí THCS, từ đó soạn thảo tiến trình hướng dẫn học sinh giải bài tập đồ thị vật lí theo dạng  Biên soạn một số dạng giải bài tập đờ thị tốn chủn đợng vật lí Trung học sở  Tiến hành thực nghiệm sư phạm và tổng kết kết thực nghiệm  Kết luận và kiến nghị III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU  Một số dạng giải bài tập đồ thị phần tốn chủn đợng vật lí THCS  Các tài liệu tham khảo có liên quan tới bài tập đờ thị phần tốn chủn đợng vật lí THCS  Chương trình vật lí THCS IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để thực hiện nhiệm vụ trên, đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau: Phương pháp nghiên cứu lí thuyết Phương pháp điều tra Phương pháp thực nghiệm PHẦN II: NỘI DUNG Chương I: Cơ sở lí luận đề tài I Khái niệm tập vật lí Bài tập vật lí là một yêu cầu đặt cho người học, người học giải quyết dựa sở lập luận logic, nhờ phép tính toán, thí nghiệm, dựa kiến thức về khái niệm, định luật và thuyết vật lí II Mục đích hướng dẫn học sinh phương pháp giải tập vật lí  Bài tập vật lí giúp cho học sinh ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức  Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn đến kiến thức mới  Giải bài tập vật lí rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát  Giải bài tập là một hình thức làm việc tự lực cao của học sinh   III Giải bài tập góp phần làm phát triển tư sáng tạo của học sinh Giải bài tập vật lí là một phương tiện để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh Phân loại tập vật lí: Tùy tḥc vào mục đích sử dụng mà ta có nhiều cách phân loại bài tập vật lí khác nhau: Phân loại theo mục đích, phân loại theo nội dung, phân loại theo cách giải, phân loại theo mức độ khó dễ Phân loại theo nội dung Có thể chia làm bốn loại:  Bài tập có nội dung lịch sử  Bài tập có nội dung cụ thể và trừu tượng  Bài tập có nội dung theo phân môn  Bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp Phân loại theo phương tiện giải Có thể chia thành bốn loại  Bài tập định tính  Bài tập định lượng  Bài tập thí nghiệm - Bài tập đồ thị: Là loại bài tập đó số liệu dùng làm liệu để giải phải tìm đồ thị cho trước hoặc ngược lại Loại này đòi hỏi người học phải biểu diễn trình diễn biến của hiện tượng nêu bài tập đồ thị Phân loại theo trình độ phát triển tư Các cấp độ nhận thức theo Bloom: Biết (Knowledge); Hiểu (Comprehension); Vận dụng (Application); Phân tích (Analysis); Tổng hợp (synthesis); Đánh giá (Evaluation) Theo đó, việc giải bài tập vật lí, ta có thể phân thành ba bậc của trình nhận thức:  Bài tập nhận biết, tái hiện, tái tạo lại  Bài tập hiểu, áp dụng  Bài tập vận dụng linh hoạt IV Cơ sở định hướng giải tập vật lí Hoạt động giải tập vật lí  Hoạt đợng giải bài toán vật lí có hai phần việc quan trọng là: + Việc xác lập mối liên hệ bản, cụ thể dựa sự vận dụng kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể của bài toán đã cho + Sự tiếp tục luận giải, tính tốn, từ mới liên hệ đã xác lập đến kết cuối của việc giải đáp vấn đề đặt bài toán đã cho  Sự nắm vững lời giải mợt bài tốn vật lí phải thể hiện khả trả lời câu hỏi: Việc giải bài toán này cần xác lập mối liên hệ nào? Sự xác lập mối liên hệ này dựa sự vận dụng kiến thức vật lí nào? Vào điều kiện cụ thể gì của bài tốn?  Đới với bài tập định tính, ta khơng phải tính tốn phức tạp cần phải có suy luận logic từng bước để đến kết luận cuối Phương pháp giải tập vật lí Xét về tính chất của thao tác tư giải bài tập vật lí người ta thường dùng hai phương pháp sau  Phương pháp phân tích  Phương pháp tổng hợp Các bước chung giải tốn vật lí Từ phân tích về thực chất hoạt đợng giải bài tốn, ta có thể đưa một cách khái quát bước chung của tiến trình giải mợt bài tốn vật lí và hoạt đợng chính bước đó là: Bước 1:Tìm hiểu đầu  Đọc, ghi ngắn gọn liệu xuất hiện vá phải tìm  Mô tả lại tình huống đã nêu đầu bài, vẽ hình minh họa  Nếu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu liệu cần thiết Bước 2: Xác lập mối liên hệ liệu xuất phát phải tìm  Đới chiếu liệu xuất phát và phải tìm, xem xét chất vật lí của tình huống đã cho để nghĩ đến kiến thức, định luật, công thức có liên quan  Xác lập mối liên hệ bản, cụ thể của liệu xuất phát và của phải tìm  Tìm kiếm, lựa chọn mối liên hệ tối thiểu cần thiết cho thấy mối liên hệ của phải tìm với liệu xuất phát, từ đó có thể rút cần tìm Bước 3: Rút kết cần tìm Từ mới liên hệ cần thiết đã xác lập, tiếp tục luận giải, tính toán để rút kết cần tìm Bước 4: Kiểm tra xác nhận kết Để có thể xác nhận kết cần tìm cần kiểm tra lại việc giải theo một hoặc một số cách sau:  Kiểm tra xem đã tính toán đúng chưa  Kiểm tra xem thứ nguyên có phù hợp không  Kiểm tra kết bằng thực nghiệm xem có phù hợp không  Giải bài toán theo cách khác xem có cho đúng kết không Tuy nhiên nhiều bài tập không nhất thiết phải tách bạch một cách cứng nhắc bước và bước Tùy từng bài toán mà ta có thể kết hợp hai bước đó thành một tiến hành luận giải Lựa chọn tập vật lí Vấn đề lựa chọn bài tập vật lí góp phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lượng học tập môn vật lí của người học và việc lựa chọn bài tập phải thỏa mãn yêu cầu sau:  Các bài tập phải từ dễ đến khó, đơn giản đến phức tạp, giúp người học nắm phương pháp giải bài tập điển hình  Hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều thể loại bài tập  Lựa chọn bài tập cần kích thích tính hứng thú học tập và phát triển tư của người học  Các bài tập phải nhằm củng cố, bổ sung và hoàn thiện tri thức cụ thể đã học, cung cấp cho người học hiểu biết về thực tế, kỹ thuật có liên quan với kiến thức lý thuyết  Lựa chọn bài tập điển hình nhằm hướng dẫn cho người học vận dụng kiến thức đã học để giải loại bài tập bản, hình thành phương pháp chung để giải loại bài tập đó  Lựa chọn bài tập cho có thể kiểm tra mức độ nắm vững tri thức của người học Chương 2: Bời dưỡng kiến thức vật lí trung học sở đờ thị phần tốn chuyển động theo dạng I Thực trạng trước thực đề tài Trước thực hiện đề tài qua giảng dạy đội tuyển trường THCS Liên Hà, qua tìm hiểu và trao đổi với đồng nghiệp nhận thấy: Đa số học sinh ham mê học bộ môn Vật lí, làm bài tập vật lí đặc biệt bài tập về đờ thị tốn chủn đợng em thường lúng túng việc định hướng giải Các bài tập về đờ thị phần tốn chủn đợng có thể nói em chưa biết cách giải cũng trình bày lời giải Theo tôi, thực trạng nêu có thể một số nguyên nhân sau: + Học sinh chưa có phương pháp tổng quan để giải bài tập về đồ thị chuyển động + Học sinh chưa biết vận dụng kiến thức, định luật vật lí, kiến thức tốn học hàm sơ, đờ thị, phương trình… + Nội dung cấu trúc chương trình sách giáo khoa mới không dành thời lượng cho việc hướng dẫn học sinh giải bài tập hay luyện tập, đặc biệt là bài tập đồ thị chuyển động, dẫn đến học sinh không có điều kiện bổ sung, mở rộng và nâng cao kiến thức cũng rèn kĩ giải bài tập về đồ thị chuyển động II Một số biện pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng kiến thức vật lí Trung học sở đờ thị phần toán chuyển động Hệ thống hóa kiến thức theo dạng: * Mục đích: Giúp học sinh có nhìn hệ thống về dạng bài tập đồ thị phần tốn chủn đợng vật lí THCS Ta có thể phân dạng đờ thị phần tốn chủn đợng sau:  Đồ thị quãng đường - thời gian  Đồ thị vận tốc - thời gian  Đồ thị khác Tóm tắt ngắn gọn lý thuyết phương pháp giải tập đờ thị phần tốn chuyển động: * Mục đích:  Giúp học sinh nhớ lại kiến thức đã học để vận dụng vào việc giải toán dễ dàng  Đưa phương pháp giải để học sinh hình thành kĩ giải bài tập vật lý THCS * Phương pháp giải chung: - Nghiên cứu kĩ đề, biểu diễn sự chuyển động của vật một đường thẳng - Chọn mốc thời gian, mốc địa điểm, chiều dương của chuyển động - Viết phương trình chuyển động cho vật - Dựa vào phương trình chuyển động tính thời điểm và vị trí chuyển động gặp (s1 = s2 )hoặc mô tả chuyển động theo từng thời điểm - Căn vào phương trình chuyển động vẽ đồ thị biểu diễn chuyển động của vật ( Chẳng hạn lấy trục tung biểu diễn quãng đường, trục hoành biểu diễn thời gian hoặc ngược lại) - Dựa vào kiện đầu bài đã cho vẽ đồ thị tìm đại lượng cần tìm Bài tập minh họa: Một ô tô từ A đến B với vận tốc không đổi v = 50km/h a/ Viết phương trình chuyển động của ô tô? b/ Sau giờ ô tô km? c /Vẽ đồ thị biểu diễn chuyển động của ô tô mặt phẳng tọa độ Phương pháp giải:  Đây là bài tập về tốn chủn đợng có vận tốc v và thời gian t đã biết, yêu cầu tìm quãng đường chuyển động  Trước hết, cần chọn mốc thời gian, mốc địa điểm và chiều dương của chuyển động để viết phương trình chuyển động  Dựa vào kiến thức về hàm số đã học lớp viết phương trình chuyển động  Vẽ đồ thị  Nhận xét đồ thị, biện luận kết Bài giải: a/  Chọn mốc thời gian là lúc xe bắt đầu chuyển động  Chọn mốc địa điểm là A  Chọn chiều dương từ A đến B  Phương trình chuyển động của ô tô là: s = v.t = 50.t (km) b/ Sau 3h ô tô quãng đường là: s = v.t = 50.3 = 150(km) c/ Đồ thị chuyển động của ô tô: s( km) 150 100 50 1,5 t (h) - Nhận xét: Đồ thị chuyển động có dạng đường thẳng * Ý nghĩa: Sau làm bài tập này học sinh phần nào hình thành kĩ viết phương trình chuyển động và cách biểu diễn chuyển động bằng đồ thị Lựa chọn trình bày mẫu tập chủ đề: * Mục đích: - Giúp Giáo viên xây dựng kịch cho một bài giảng một cách logic và hệ thống - Sự trình bày lời giải rõ ràng của Giáo viên giúp Học sinh có kĩ tìm tòi lời giải bài toán và kĩ trình bày khoa học * Bài tập minh họa: Cho đồ thị của hai chuyển động vẽ hình S (km) a/ Xác định vị trí và thời điểm hai chuyển động gặp 80 b/ Xác định vận tốc của xe II để nó gặp xe I lúc bắt đầu khởi hành sau nghỉ Vận tốc xe II là để nó gặp xe I hai lần? 40 (II) 60 20 E C (I) D A0 F c/ Tính vận tốc trung bình của xe I quãng đường và về Bài giải t (h) a/ Hai xe gặp sau một giờ chuyển động, nơi gặp cách A 40km (giao điểm của hai đồ thị) Ta có: s1 + s2 = 80 – 20 = 60(km) 40  20 20(km / h) 80 với v  40(km / h) 60  t 1( h) 20  40 v1  60 Hay: t  v  v ' Và s1 = v1t = 20(km), nghĩa là cách A : 20 + 20 = 40(km) b/ Nhìn đồ thị ta thấy : Để gặp hai lần , vận tốc của xe II phải là: 20km/h < v2 ≤ 26,66km/h c/ Vận tốc trung bình của xe I là: v1tb  s1  s 20  40 60   20(km / h) t1 t t   Đưa thêm đơn vị kiến thức sau tập chủ đề: Mục đích: Bài tập chủ đề giúp học sinh khắc sâu kiến thức, có kĩ giải bài tập Khi thiết kế bài giảng giáo viên cần chú ý đưa thêm kiến thức mới, tình huống mới đòi hỏi học sinh phải tư để giải quyết Bài tập minh họa: Một người xe đạp từ A đến B với vận tốc v1 = 12km/h Nếu người đó tăng vận tốc lên 30 km/h thì đến nơi sớm giờ a/ Tìm quãng đường AB và thời gian dự định từ A đến B b/ Ban đầu người đó với vận tốc v1 = 12km/h một quãng đường s1 thì xe bị hư phải sửa chữa mất 15phút Do đó quãng đường còn lại người ấy với vận tốc v2 = 15km/h thì đến nơi sớm dự định 30phút Tìm quãng đường s1 * Phân tích:  Đây là bài tốn chủn đợng đã biết vận tớc và thời gian quãng đường, yêu cầu cần tìm quãng đường  Dựa vào công thức tính vận tốc suy công thức tính thời gian, quãng đường Bài giải a/ Quãng đường AB: s s AB AB Thời gian hết quãng đường AB theo dự định ban đầu: t  v  12 (h) Thời gian thực tế sau tăng vận tốc hết quãng đường AB: Chú ý: Đồ thị quãng đường – thời gian của chuyển động thẳng đều là một đường thẳng Vận tốc * Vận tốc của chuyển động thẳng đều cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động * Công thức: v  s t Trong đó: s: Quãng đường (m, km) t: Thời gian (s, h) v: Vận tốc (m/s, km/h) * 1m/s = 100 cm/s = 3,6 km/h km/h = 0,28 m/s Chuyển động thẳng không đều: Định nghĩa: Là chuyển động mà vận tốc của vật có độ lớn thay đổi theo thời gian Trong chuyển động thẳng biến đổi ta có thể nói tới vận tốc trung bình của vật vtb  s1  s   s n v1t1  v t   v n t n s  s   s n   s s1 s t1  t   t n t1  t   t n    n v1 v Chuyển động dòng nước chảy:  Vận tốc cano (thuyền) đối với dòng nước là v (vận tốc nước lặng)  Vận tốc dòng nước đối với bờ là v n  Vận tốc cano xuôi dòng là  v  v n   Vận tốc cano ngược dòng là  v  v n  v1tb  II s1  s 20  40 60   20(km / h) t1 t t   Bài tập áp dụng II.1 Dạng 1: Đồ thị quãng đường – thời gian: a) Vẽ đồ thị đường đi, ý nghĩa giao điểm hai đờ thị: Ví dụ: Cứ 20phút lại có một xe khách từ A đến B cách 60km Một xe tải từ B về A và khởi hành một lúc với một xe từ A Hỏi đường xe này gặp xe từ A về B, biết vận tốc xe đều bằng 60km/h? Giải: Ta dựng đồ thị của xe ô tô khách và xe tải một hệ trục Không kể nơi gặp tại A, B thì đường xe tải gặp ô tô khách s(km) 60 40 20 t (phút) 20 40 60 Hai xe xuất phát lúc tại A, B gặp tại thời điểm: t s  h 30( phút ) v1  v 2 Nơi gặp cách B: 30km Mặt khác, hai xe xuất phát cách 20 phút nên khoảng cách hai xe đường là: s 60 20(km) s Và xe tải gặp xe ô tô khách thứ hai sau thời gian: t  v  v  (h) 10( phút ) Vậy cách 10 phút thì xe tải sẽ gặp một ô tô khách Do đó thời điểm gặp là 10, 20, 30, 40, 50(phút) Nơi gặp cách B tương ứng là: 10, 20, 30, 40, 50(km) * Bài tập tự luyện: Bài 1: Hai thành phố A và B cách 250km Cùng một lúc từ hai thành phố đó có hai chiếc ô tô khởi hành và đến gặp Chiếc xuất phát từ A có vận tốc v1 = 60km/h, còn chiếc có vận tốc v2 = 40km/h a) Hãy vẽ đồ thi biểu diễn chuyển động của hai chiếc ô tô đó một hệ trục tọa độ b) Căn vào đồ thị đã vẽ hãy tìm xem hai xe ô tô gặp sau mấy giờ kể từ bắt đầu chuyển động và chỗ gặp cách A kilomet? Bài 2: Lúc giờ, một đoàn tàu hỏa rời Hà Nội Hải Phòng với vận tốc 30km/h Sau chạy 40 phút tàu đỗ lại một ga phút, sau đó lại tiếp tục về Hải Phòng với vận tốc ban đầu Lúc giờ 45 phút một ô tô khởi hành từ Hà Nội Hải Phòng với vận tốc 40km/h a) Vẽ đồ thị chuyển động của ô tô và tàu hỏa một hình vẽ b) Căn vào đồ thị xác định vị trí và thời gian lúc ô tô đuổi kịp tàu c) Tìm lại kết của phần b, dựa vào tính tốn b) Đờ thị đường ý nghĩa nó: Ví dụ: Hai chiếc xe tơ chủn đợng một đường thẳng có đồ thị đường biểu diễn hình vẽ: a) Căn vào đồ thị (I), (II) Hãy so sánh chuyển động của xe b) Từ đồ thị hãy xác định thời điểm, quãng đường và vị trí của xe chúng gặp nhau, chúng cách 30km c) Từ đồ thị lập công thức đường và công thức xác định vị trí của xe đối với điểm A Nghiệm lại kết câu (b) bằng tính tốn Giải: a) So sánh chủn đợng của hai xe:  Tính chất chuyển động của hai xe đều là thẳng đều vì đồ thị đường là đường thẳng  Thời điểm xuất phát khác nhau: xe xuất phát trước xe hai giờ  Xe xuất phát từ B, xe xuất phát từ A, 100 60  Hai xe chuyển động ngược chiều 40 s s = 100 – 40 = 60km  v1  20km / h t R A b) Thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau: Tọa độ của giao điểm G của hai đồ thị cho biết:  Hai xe gặp sau 3h kể từ xe khời hành từ B Cách A: 40(km)  Thời điểm và vị trí xe gặp cách 3km N I s 40(km / h) t  t0  Vị trí gặp cách B: 100 – 40 = 60(km) G M 20  Vận tốc xe 2: t0 = 2h; s0 = 0; t = 3(h); s = 40(km)  v2  (II) (I ) 80 AB cách 100km  Vận tốc xe I: t0 =  s0 = 0; t = 3(h); x(km) t(h ) Từ thời điểm t = 2,5h kẻ đường thẳng song song với trục tung cắt đồ thị tại I và K tung độ của I là x2 = 20km, của R là x1 = 50km Vậy xe cách l = x1 – x2 = 50 - 20 = 30(km)  Xét tương tự với thời điểm t = 3,5(h) c) Lập công thức đường đi:  Xe 1: s1 =v1t = 20t  Xe : s2 = v2(t – t0) = 40(t – 2) Công thức vị trí xe đối với điểm A:  Xe từ B : x1 = AB – s1 = 100 – 20t  Xe từ A : x2 = s2 = 40(t – 2) Nghiệm kết câu b:  Khi xe gặp nhau: x1 = x2  100 – 20t = 40( t - 2)  t = 3(h)  x1 = x2 =40(km)  Hai xe cách 30km: x1 – x2 = 30  100 – 20t – 40( t – 2) = 30  t 2,5(h)  x1 = 50(km), x2 = 20(km) x2 –x1 = 30  40( t2 – 2) – 100 + 20t2 = 30  t2 = 3,5(h)  x1 = 30(km), x2 = 60(km) Bài tập tự luyện : Bài 1: Các đồ thị (I) và (II) hình biểu diễn chuyển động thẳng đều của xe máy và xe đạp theo một chiều Căn vào đồ thị, hãy cho biết : a) Xe máy và xe đạp có khởi hành một lúc và tại một nơi không ? b) Vận tốc của xe c) Sau xe máy đuổi kịp xe đạp d) Lúc gặp thì xe đã quãng đường là ? Bài 2: Trên hình vẽ bên (Hình 2) là đồ thị chuyển động của hai xe ô tô a So sánh hai chuyển động đó và tính giá trị vận tốc m/s b Hai ô tô gặp điểm nào, vào lúc mấy giờ ? s(km) 120 s (km) 40 30 20 10 (I) (II) t (h) 0,5 1,5 Hình 100 80 60 40 20 (I) G (II) 10 Hình t(h) 11 II Dạng 2: Đồ thị vận tốc – thời gian : a) Vẽ đồ thị đường đi, ý nghĩa giao điểm hai đờ thị: Ví dụ: Mợt người xe đạp đã 4km với vận tốc v = 10km/h, sau đó người ấy dừng lại để chữa xe 30phút, rồi tiếp 8km với vận tốc đều v Biết vận tốc trung bình của người đó là 6km/h a) Tính vận tốc v2 b) Vẽ đồ thị vận tốc của chuyển động(trục tung ứng với vận tốc, trục hoành ứng với thời gian) Giải: a, Vận tốc trung bình của người đó đoạn đường là: vtb  s s s1  s  s3  t    t1  t0  vtb t1  t  t s Với t1  v 0,4(h); t 0,5(h) s Vậy: t 1,1(h)  v  t 7,3(km) b, Đồ thị vận tốc chuyển động: v(km/h) 12 t(h) b) Đồ thị đường ý nghĩa nó: Ví dụ: Mợt vật từ A đến B mất thời gian 30s và có đồ thị vận – thời gian hình vẽ a) Tính quãng đường AB b) Sau vật thứ nhất 5s, thì vật thứ hai cũng từ A tới B với vận tốc không đổi và tới B sớm vật thứ nhất 10s  Tính vận tốc của vật thứ hai  Vị trí hai vật gặp cách A là bao nhiêu? c) Giả sử vật thứ hai với vận tốc xuất phát sau vật thứ nhất 10s thì hai vật gặp cách địa điểm A là bao nhiêu? v (m/s) 10 t(s) 10 Giải: 30 a, Quãng đường AB có độ lớn bằng diện tích hình thang: s  30  15.10 225 m  s t b, Vận tốc của vật thứ hai: v   225 15( m / s) 15 Hai vật gặp đoạn đường vật thứ nhất chuyển động đều vì vật thứ hai tới B thì vật thứ nhất mới bắt đầu giảm vận tốc Sau 5s vật thứ nhất bắt đầu chuyển động đều với vận tốc 10m/s và đó cách vật thứ hai một đoạn đường 25m Thời gian vật thứ hai đuổi kịp vật thứ nhất: t s 5 s  v  v1 Địa điểm gặp cách A một đoạn: AC = v2.t = 15.5 = 75(m) c, Vật thứ nhất sau 20s đoạn đường 175m Vật thứ hai sau 10s đoạn đường 150m  Hai vật còn cách 25m Do đó, nếu vật thứ hai xuất phát sau vật thứ nhất 10s thì hai vật gặp đoạn đường vật thứ nhất giảm vận tốc Giả sử sau thời điểm 20s hai vật sau t(s) thì gặp Quãng đường vật thứ nhất sau t(s) là diện tích hình thang (Hình vẽ): s1   20  t .t Quãng đường vật thứ hai sau t(s) là: s2 = 15.t Hai vật gặp nhau: s1 + 25 = s2  t=3,6(s) Vị trí gặp cách điểm A : AD = 54(m) II Dạng 3: Đờ thị khác: L (m) Ví dụ 1: Trên đoạn đường thẳng dài, ô tô đều chuyển động với vận tốc 400 không đổi v1(m/s), cầu chúng phải chạy với vận tốc không đổi v2 (m/s) 200 Đồ thị bên biểu diễn sự phụ thuộc khoảng cách L hai ô tô chạy kế tiếp thời gian t t (s) 10 Tìm vận tốc v1, v2 và chiều dài của cầu 30 60 80 Giải: Từ đồ thị ta thấy: Trên đường hai xe cách 400m Trên cầu chúng cách 200m Thời gian xe thứ nhất chạy cầu là t1 = 50(s) Bắt đầu từ giây thứ 10, xe thứ nhất lên cầu và đến giây thứ 30 thì xe thứ hai lên cầu Vậy hai xe xuất phát cách 20(s) Vậy: v1.t1 = 400  v1 = 20(m/s) v2.t2 = 200  v2 = 10(m/s) Chiều dài của cầu là : l = v2.t2 = 500(m) Ví dụ 2: Trong một buổi tập của độ tuyển Bồ Đào Nha trước vòng chung kết Euro 2008, huấn luận viên yêu cầu cầu thủ chạy chiều một đường thẳng với vận tốc không đổi v1 riêng đoạn AB có chiều dài L đường thẳng đó thì cầu thủ phải chuyển sang chạy với vận tốc không đổi v (v2 > v1) Khoảng cách d hai cầu thủ Ronaldo(chạy trước) và Deco(chạy sau) phụ thuộc vào thời gian t máy tính ghi lại thành đồ thị hình bên Hãy xác định v1, v2 và L d (m) 25 20 t (s) 10 15 25 30 Giải : Theo đồ thị hình vẽ ta thấy : Lúc t1 = 10s thì Ronaldo A còn Deco C cách A là CA = d1 = 20(m) Lúc t2 = 15s thì Deco chạy đến A và bắt đầu có vận tốc v còn Ronaldo E cách Deco(cách A) là AE = d2 = 25(m) d 20 Vậy: v1  t  t 15  10 4(m / h) d2 25 và v  t  t 15  10 5(m / h) C d1 A d2 E B Lúc t3 = 25s, Ronaldo đến B và bắt đầu giảm tốc độ xuống v1 Vậy Ronaldo từ A đến B khoảng thời gian từ t1 đến t3 Vậy AB = L = v2.(t3 – t1) = 5.(25 – 10) = 75(m) Chương IV: Thực nghiệm sư phạm Mục đích thực nghiệm sư phạm: Trên sở lý luận với nội dung nghiên cứu, chúng tiến hành thực nghiêm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết: Bằng cách hệ thống hóa kiến thức theo dạng đồ thị phần tốn chủn đợng thì có thể nâng cao chất lượng dạy và học môn vật lí phổ thông trung học, nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý THCS Đối tượng thực nghiệm sư phạm:  Lớp thực nghiệm: 8A, 8B Phương pháp thực nghiệm sư phạm:  Tác giả trực tiếp bồi dưỡng lớp thực nghiệm theo một số dạng thuộc đề tài Cụ thể, đã lựa chọn dạng “Đồ thị quãng đường – thời gian” để bồi dưỡng lớp thực nghiệm Kiểm tra bằng bài thi thử, lấy kết bài thi làm kết đối chứng Nội dung thực hiện: Tiến hành bồi dưỡng theo hệ thống bài tập đã soạn thảo dạng “ Đồ thị quãng đường – thời gian” buổi (2 tiết):  Giáo viên đưa kiến thức cần biết về chuyển động:  Tiến hành giải bài tập từ dễ đến khó, dưới sự hướng dẫn của giáo viên, sau bài, nhận xét, phân tích theo hướng phát triển của đề tài Kinh nghiệm rút từ bài trước làm sở tư cho bài sau  Phần bài tập tự luyện của dạng bài giao hoàn toàn cho học sinh tự giải nhà  Bài kiểm tra (60 phút) tiến hành vào cuối buổi bồi dưỡng Kết thực nghiệm: Từ việc rất ngại phải đối mặt với bài tập đờ thị phần tốn chủn đợng, sau rèn luyện phát triển bài tập theo chủ đề nhỏ, em độc lập tiếp thu kiến thức một cách tích cực và sáng tạo Do đó, học sinh hứng thú học bài sâu sắc từ đó vận dụng linh hoạt nâng cao Mỗi mợt bài tốn đưa đều em thảo luận, tích cực suy nghĩ Kết so sánh đối chiếu hai lớp sau: * Trước khảo sát Lớp Sĩ số Giỏi Khá 8A 39 0 8B 35 0 Trung bình Yếu - Kém 20.5 19 48.7 12 30.8 14.3 15 42.85 15 42.85 * Sau khảo sát: Lớp Sĩ số Giỏi Khá 8A 39 17.9 14 8B 35 14.3 11 Trung bình Yếu - Kém 35.9 13 33.3 12.9 31.4 11 31.4 22.9 PHẦN III KẾT LUẬN Bồi dưỡng học sinh giỏi là nhiệm vụ quan trọng của người giáo viên nhằm phát hiện, nuôi dưỡng tài cho đất nước, đẩy mạnh sự nghiệp phát triển giáo dục, đáp ứng mục tiêu: nâng cao dân trí, bồi dưỡng nhân tài phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước thời kì đổi mới Đề tài đã nghiên cứu sở lí luận về vấn đề chung của bài tập đờ thị phần tốn chủn đơng vật lí Trung học sở Trên sở đó, chúng đề một số biện pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng kiến thức vật lí Trung học sở Từ đó, chúng đã biên soạn một số kinh nghiệm dạy dạng giải bài tập đờ thị phần tốn chủn đợng vật lí Trung học sở dùng bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí trường phổ thông Đề tài xây dựng tiến trình hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí một dạng Kết thực nghiệm đã phần nào đánh giá tính khả thi của đề tài Qua kết đạt đề tài đã hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu và đạt mục đích đề Tuy nhiên điều kiện thời gian và khuôn khổ của đề tài nên việc thực nghiệm sư phạm tiến hành một vòng với số lượng có hạn nên việc đánh giá hiệu còn chưa mang tính khái quát và không tránh khỏi khiếm khuyết nhất định Kính mong đồng chí và bạn đồng nghiệp, trao đổi và đóp góp ý kiến để giúp hoàn thiện chuyên môn Tôi xin trân trọng cảm ơn! Tôi xin cam đoan là SKKN của mình viết, không chép nội dung của người khác Xác nhận của thủ trưởng đơn vị Liên Hà, ngày 08 tháng 04 năm 2022 Người viết Trần Đình Thọ Lê Thị Hoan TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] Nguyễn Văn Đồng 1979 Phương pháp giảng dạy vật lý ở trường PTTH NXB GD [2] Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên), Phạm Thị Ngọc Thắng 2007 Lí luận dạy học vật lí NXB ĐHSP [3] Vũ Thanh Khiết (Chủ biên), Nguyễn Đức Thâm, Lê Thị Oanh, Đào Công Nghinh, Nguyễn Đức Hiệp 121 tập vật lý nâng cao lớp NXB Đồng Nai [4] Ngô Quốc Quýnh Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý lớp NXB GDVN [5] Phan Hoàng Văn 500 tập vật lý THCS NXB ĐHQG TPHCM MỤC LỤC Tran g PHẦN I: ĐẶT VẤN - ĐỀ I Lí chọn đề tài - II Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu III Đối tượng nghiên cứu - IV Phương pháp nghiên cứu - PHẦN II: NỘI DUNG - Chương I: Cơ sở lý luận đề tài I Khái niệm tập vật lí -II Mục đích hướng dẫn học sinh phương pháp giải tập vật lí III Phân loại tập vật lí - IV Cơ sở định hướng giải tập vật lý Chương II: Bồi dưỡng kiến thức đờ thị phần tốn chuyển động vật lí THCS theo dạng I Thực trạng trước thực hiện đề tài - II Một số biện pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng kiến thức vật lý THCS đờ thị phần tốn chuyển động theo dạng Chương III Một sớ dạng tập đờ thị phần tốn chuyển động 15 I Kiến thức cần nhớ 15 II Bài tập áp dụng 16 II.1 Đồ thị quãng đường – thời gian - 16 II.2 Đồ thị vận tốc - thời gian 20 II.3 Dạng đồ thị khác 22 Chương IV: Thực nghiệm sư phạm - 23 PHẦN III: KẾT LUẬN 25 Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC CẤP HUYỆN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA V IỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: MỘT SỐ KINH NGHIỆM DẠY DẠNG BÀI TẬP ĐỔ THỊ PHẦN TOÁN CHUYỂN ĐỘNG TRONG VẬT LÍ TRUNG HỌC CƠ SỞ SƠ YẾU LÝ LỊCH Họ tên: Lê Thị Hoan Ngày sinh: 01/12/1990 Chức vụ: Giáo viên Trình độ chuyên môn: Cao đẳng Chuyên ngành: Vật lý Đơn vị công tác: THCS Liên Hà ... Đợc lập – Tự – Hạnh phúc SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: MỘT SỐ KINH NGHIỆM DẠY DẠNG BÀI TẬP ĐỔ THỊ PHẦN TỐN CHUYỂN ĐỘNG TRONG VẬT LÍ TRUNG HỌC CƠ SỞ SƠ YẾU LÝ LỊCH Họ tên: Lê Thị Hoan Ngày... nâng cao tốt đã thúc quyết định lựa chọn đề tài: "Một số kinh nghiệm dạy dạng tập đồ thị phần toán chuyển động vật lí trung học sở? ?? II MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Mục đích: Nghiên cứu... tập vật lí III Phân loại tập vật lí - IV Cơ sở định hướng giải tập vật lý Chương II: Bồi dưỡng kiến thức đồ thị phần tốn chuyển động vật