(SKKN HAY NHẤT) phương pháp ứng dụng định luật bảo toàn năng lượng và ưu thế của phương pháp so với phương pháp động lực học trong việc giải các bài toán cơ vật lý lớp 10

‘ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: "PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN CƠ NĂNG VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG, ƯU THẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP SO VỚI PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC TRONG VIỆC GIẢI CÁC BÀI TOÁN CƠ VẬT LÝ LỚP 10" LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com A - ĐẶT VẤN ĐỀ: I TÊN ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN CƠ NĂNG VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG, ƯU THẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP SO VỚI PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC TRONG VIỆC GIẢI CÁC BÀI TOÁN CƠ VẬT LÝ LỚP 10 II LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Lý khách quan: Để đảm bảo tốt việc thực mục tiêu đào tạo môn Vật lý trường trung học phổ thơng nói chung lớp 10 nói riêng, cung cấp cho học sinh kiến thức phổ thông bản, có hệ thống, số kiến thức nâng cao toàn diện Rèn luyện cho em học sinh kỹ như: kỹ vận dụng kiến thức Vật lý để giải thích tượng Vật lý đơn giản, ứng dụng đời sống, kỹ quan sát vận dụng phương pháp vào giải tập vật lí học, phát huy tính tích cực sáng tạo nâng cao tầm nhìn em mơn vật lí có tầm quan trọng kĩ thuật đời sống Lý chủ quan: Trong q trình giảng dạy mơn vật lý cụ thể phần học vật lý 10 nhận thấy đại đa số học sinh gặp vướng mắc giải tập phần định luật bảo tồn chuyển hóa lượng, chưa hiểu rõ tiện lợi ưu phương pháp so với phương pháp động lực học kết hợp phương pháp để giải tốn khó hay Nhằm phần tháo gỡ khó khăn cho em học sinh, cung cấp kiến thức dạng toán khó hay, rõ phương pháp kết hợp có tính khóa học q trình làm tập phần giúp em có hứng thú, u thích sáng tạo mơn học vật lý Vì tơi mạnh dạn chọn đề tài “ PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN CƠ NĂNG VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG, ƯU THẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP SO VỚI PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC TRONG VIỆC GIẢI CÁC BÀI TOÁN CƠ VẬT LÝ LỚP 10 ” Qua đề tài mong muốn cung cấp cho em số kĩ năng, sử hiểu sâu sáng tạo toàn diện việc giải tập vật lý chương trình vật lý 10 B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I CƠ SỞ LÍ LUẬN LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Định luật bảo toàn chuyển hóa lượng định luật quan trọng Dùng định luật để giải toán vật lí 10 kể trường hợp có khơng có ma sát, nhanh nhiều, tiện lợi nhiều giải phương pháp động lực học chí có dạng tốn mà phương pháp động lực học khơng thể giải phải vận dụng đến định luật bảo toàn chuyển hóa lượng phải kết hợp hai phương pháp giải dạng tốn Trong sách giáo khoa vật lí 10 chương trình nâng cao đề cập định luật bảo toàn vào giải dạng toán chuyển động ném, va chạm đàn hồi lắc đơn Chưa có chưa nói rõ dạng tốn sử dụng chuyển hóa lượng tập, dạng tốn phức tạp hơn, chưa tiện lợi hay ưu phương pháp sử dụng định luật bảo tồn chuyển hóa lượng so với phương pháp động lực học hay kết hợp hai phương pháp để giải tốn phức tạp, khó cho học sinh lớp chun, lớp chọn Từ nhìn nhận kết hợp kinh nghiệm dạy lớp chọn năm học 2012- 2013 vừa qua cảm thấy chất lượng kiến thức phương pháp mà sách giáo khoa cung cấp chưa đủ chưa phong phú để giúp em tư hay phát huy tinh động tích cực khám phá hay vật lí học lớp 10 Ở xin giới thiệu phương pháp sử dụng định luật bảo toàn chuyển hóa lương số dạng tốn ứng dụng nhiều học vật lí 10, ưu phương pháp so với phương pháp động lực học số dạng toán kết hợp hai phương pháp giới hạn tốn chương trình vật lí 10 để giúp em hoc sinh khắc sâu định luật, đồng thời phát huy tính tích cực động sáng tạo vận dụng lí thuyết, phương pháp vào tập Đề tài tập trung nghiên cứu cách sử dụng định luật bảo tồn chuyển hóa lương giải toán vật lý 10 ưu tiện ích phương pháp so với phương pháp động lực học đưa số dạng tốn có kết hợp hai phương pháp giải tập vật lý 10 nâng cao trường trung học phổ thông, cụ thể em học sinh lớp 10 học sinh tốp đầu trường THPT hay trường chuyên lớp chọn áp dụng, tích lũy lớp 10A2 trường THPT Hoằng Hóa II năm học 2012 – 2013 vừa qua II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU II.1 PHẦN PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN CƠ NĂNG VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG II.1.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1.1.1 Động a) Định nghĩa: Động dạng lượng có vật chuyển động Wđ  mv (J) Wđ có giá trị lớn Chú ý Wđ phụ thuộc hệ quy chiếu b) Định lí động năng: 2 mv2  mv1  A 2 ; (ΣA : tổng công lực tác dụng vào vật) 1.1.2 Thế : Là lượng hệ có tương tác vật hệ hay phần vật thông qua lực m   P  mg h a) Thế trọng trường Wt = mgh (Gốc mặt đất) Hình l0 b) Thế đàn hồi Wđh  kx x (Gốc ứng với trạng thái lò xo khơng biến dạng Hình LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1.1.3 Cơ - Định nghĩa : Là dạng lượng hệ bao gồm động W = Wđ + Wt - Định luật bảo tồn : Hệ kín, không ma sát : W2 = W1  Wđ2 + Wt2 = Wđ1 + Wt1  ∆W = 1.1.4 Sự va chạm vật - Định luật va chạm : Nếu ngoại lực triệt tiêu nhỏ so với nội lực tương tác, hệ vật va chạm bảo toàn động lượng Đặc biệt, va chạm đàn hồi cịn có bảo tồn động - Một số trường hợp va chạm : a) Va chạm đàn hồi xuyên tâm v1 '  m1  m2 v1  2m2 v2 ; m1  m2 v2 '  m2  m1 v2  2m1v1 m1  m2 b) Va chạm đàn hồi cầu với mặt phẳng cố định (m2  , v2 = 0) Va chạm xuyên tâm : v1’ = - v1 Va chạm xiên : vt’ = vt; vn’ = - vt , vt’ v n , v n’ : thành phần tiếp tuyến : thành phần pháp tuyến c) Va chạm không đàn hồi xuyên tâm (v1’ = v2’ = v’) v  m1v1  m2 v2 m1  m2 1.1.5 Sự chuyển hóa lượng Năng lượng: đại lượng vật lí đặc trưng cho khả sinh công vật Năng lượng tồn nhiều dạng khác nhau: năng, nội năng, lượng điện trường, lượng từ trường… Năng lượng chuyển hoá qua lại từ dạng sang dạng khác truyền từ vật sang vật khác Lưu ý: Công số đo phần lượng bị biến đổi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com W = W1 = W2+ Ams = Wđ + Wt + Ams ∆W = W1-W2= Ams II.1.2 CÁC DẠNG TOÁN VÀ BÀI TẬP VÍ DỤ 1.2.1 Dạng Áp dụng định luật bảo toàn Phương pháp giải Khi áp dụng định luật bảo toàn cần : - Xác định biểu thức cụ thể động hai vị trí vật Thơng thường ta chọn hai vị trí có động khơng vị trí mà việc tính tốn đơn giản - Chọn mốc cho việc tính vật dễ - Định luật bảo toàn áp dụng trọng lực lực đàn hồi ( lực thế) Bài tập ví dụ Từ độ cao 10 m so với mặt đất, vật ném lên cao theo phương thẳng đứng với vận tốc đầu m/s Bỏ qua sức cản không khí lấy g = 10 m/s a Tính độ cao cực đại mà vật đạt so với mặt đất b Tính vận tốc vật thời điểm vật có động c Tìm tồn phần vật, biết khối lượng vật m = 200 g Hướng dẫn: Chọn gốc mặt đất a) Tìm hmax Cơ vị trí ném A: 2 WA = mvA  mghA Gọi B vị trí cao mà vật đạt : vB   Cơ vật B : Theo định luật bảo toàn : WB  WtB  mghmax WB  WA  mghmax  v A2  mghA LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com  hmax  vA2  hA  1, 25  10  11, 25m 2g b) Tính vận tốc vật thời điểm vật có động WđC = WtC => WC = WđC + WtC = 2WđC Theo định luật bảo toàn năng: WC  WB  mvC2  mghmax  vC  ghmax  7,5 2m / s c) Tìm tồn phần vật, biết khối lượng vật m = 200 g W  WB  mghmax  0, 2.10.11, 25  22,5 J 1.2.2 Dạng 2: Bài toán va chạm Phương pháp giải Bài toán va chạm hai vật thường xét trường hợp sau : - Va chạm mềm : Trong trường hợp va chạm hai vật mềm hồn tồn áp dụng định luật bảo toàn động lượng, cần ý sau va chạm hai vật có vận tốc Định luật bảo tồn khơng với trường hợp - Va chạm đàn hồi : Trường hợp vật va chạm đàn hồi định luật bảo tồn động lượng định luật bảo toàn nghiệm Do áp dụng hai định luật Bài tập ví dụ Hai hịn bi A B, có khối lượng m1 = 150 g m2 = 300 g treo hai sợi dây (khối lượng khơng đáng kể) có chiều dài l = 1m vào điểm O Kéo lệch bi A cho dây treo nằm ngang (hình vẽ) thả nhẹ ra, đến va chạm vào hịn bi B Sau va chạm, hai bi chuyển động ? Lên đến độ cao so với vị trí cân ? Tính phần động biến thành nhiệt va cham Xét hai trường hợp : a) Hai hịn bi chì, va chạm va chạm mềm b)Hai bi thép, va chạm va chạm đàn hồi trực diện Trong trường hợp kiển tra lại định luật bảo toàn lượng m1 O l Hướng dẫn : l m LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chọn mốc tính vị trí cân bi B trước va chạm Áp dụng định luật bảo tồn cho hệ gồm ( hịn bi A trái đất) m1v12  m1 gl   1  v1  gl a) Hai hịn bi chì, va chạm va chạm mềm : Khi hai bi va chạm mềm, chúng khơng bảo tồn phần động biến thành nhiệt Ngay sau va chạm hai bi chuyển động vận tốc u Áp dụng định luật bảo tồn động lượng ta có : m1v   m1  m2  u  u  m1v v   m1  m2   2 Động hệ hai bi sau va chạm : m1u m2u 3m1u 3m2 m1 gl     Wđ = 2 ’  3 Sau va chạm hai hịn bi dính vào tiếp nối chuyển động tròn bi A Khi hệ gồm hai bi lên đến độ cao tối đa h tồn động Wđ’ chuyển thành Wt’ =  m1  m2  gh  3m1 gh Áp dụng định luật bảo toàn : Wt’ = Wđ’  m1 gl l  3m1 gh  h   11cm  4 Phần động bi A biến thành nhiệt : Q = Wđ - Wđ’ = m1 gl  m1 gl 2m1 gl   1J 3 5 Kiểm tra lại định luật bảo toàn lượng : Ban đầu lượng hệ hai bi chạm, hệ m1 gl bi A độ cao l Sau va m1 gl , khơng bảo tồn mà phần động LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com bi A chuyển thành nhiệt, trình va chạm mềm Nhưng lượng bảo toàn : m1 gl + m1 gl =Q  6 b) Va chạm đàn hồi trực diện : Gọi v1 ; v2 vận tốc honf bi A B sau va chạm Áp dụng định luật bảo toàn động lượng định luật bảo toàn cho hệ gồm hai hịn bi A B ta có : m1v  m1v1  m2v2  v  v1  2v2 7 m1v m1v12 m2v22    v2  v12  2v22 2 8  v Từ (7) (8), ta suy : v1   ; v2  2v 9 Như : Bi A chuyển động ngược chiều với chuyển động ban đầu Hịn bi B chuyển động tiếp phía trước Ngay sau va chạm, động bi A B : m1v12 m1v m1 gl   Wđ1 = 18 m2 v22 4m1v 8m1 gl   10  Wđ2 = 9 11 Gọi h1; h2 độ cao cực đại mà bi A, bi B lên sau va chạm Áp dụng định luật bảo tồn năng, ta có : Wđ1 =Wt1  m1 gh1  Wđ2=Wt2  m2 gh2  m1 gl l  h1   11cm 9 8m2 gl 8l  h2   44cm 9 12  13 Kiểm tra lại định luật bảo toàn lượng : Năng lượng lúc sau hệ : Wt1= Wt2 = m1 gl 8m1 gl   m1 gl  lượng ban đầu 9 1.2.3 Dạng 3: Chuyển hóa lượng Phương pháp giải LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Dạng toán cần ý đến chuyển hóa lương thành lượng ? áp dụng định luật bảo tồn lượng tồn phần Bên cạnh phải vận dụng cơng thức tính cơng ngoại lực, cu thể cơng lực ma sát… Bài tập ví dụ Hai vật có khối lượng m nối lò xo đặt mặt bàn nằm ngang Hệ số ma sát vật với mặt bàn  Ban đầu lị xo khơng biến dạng Vật nằm sát tường 1) Tác dụng lực không đổi F hướng theo phương ngang đặt vào vật hướng dọc theo trục lò xo xa tường (hình Sử dụng định k luật bảo tồn năntg lượng, tìm điều kiện độ lớn F lực F để vật di chuyển được? 2) Không tác dụng lực mà vật vận tốc v0 hướng phía tường Độ cứng lị xo k a Tìm độ nén cực đại x1 lò xo b Sau đạt độ nén cực đại, vật chuyển ngược lại làm lò xo bị giãn Biết vật chuyển động Tính độ giãn cực đại x2 lị truyền cho (hình 2b) Hình v0 k động khơng Hình xo c Hỏi phải truyền cho vật vận tốc v0 tối thiểu để vật bị lò xo kéo khỏi tường? Hướng dẫn: Để vật dịch chuyển lị xo cần giãn đoạn là: x  mg k Lực F nhỏ cần tìm ứng với trường hợp lị xo giãn đoạn x vận tốc vật giảm Cơng lực F q trình viết tổng cơng ma kx sát lò xo: F.x   mg.x Vậy: F  mg Truyền cho vật vận tốc v0 phía tường a, Bảo tồn năng: 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 mv kx   mgx 2  x1  2mg m x1  v0  k k 2 mg  mg  mv0 Nghiệm dương phương trình là: x1       k k  k  b, Gọi x2 độ giãn cực đại lò xo: kx kx  mg( x  x )  2 2 2 2mg  mg  mv0 3mg ; x  x1      k  k k  k  c Để vật bị kéo khỏi tường lò xo phải giãn đoạn x3 cho: kx  mg (1) Vận tốc v0 nhỏ ứng với trường hợp lò xo bị giãn x3 vật dừng lại Phương trình bảo toàn lượng: 2 mv kx   mgx 2 - Cho trình lò xo bị nén x1 (2) kx kx - Cho q trình lị xo chuyển từ nén x1 sang giãn x3:  mg( x  x )  2 Từ (3)  x x  Kết hợp với (1), ta được: (3) 2mg k x1  3mg 15m Thay vào (2), ta được: v0  g k k II.2 PHẦN ƯU THẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN CƠ NĂNG VÀ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG SO VỚI PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC II.2.1 CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.1 Phương pháp động lực học Phương pháp động lực học phương pháp khảo sát chuyển động vật dựa sở định luật Niu-ton Phương pháp động lực học bao gồm bước sau : 2.1.1 Xác định đầy đủ lực tác dụng lên vật hệ vật Với lực xác định cần rõ điểm đặt, phương, chiều, độ lớn 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.1.2 Các lực tác dụng lên vật thường : Các lực tác dụng trường lực gây trường hấp dẫn, điện trường, từ trường… - Các lực tác dụng liên kết vật: Lực căng, lực đàn hồi… Các lực tác dụng vật chuyển động mặt: Lực ma sát, phản lực pháp tuyến… 2.1.3 Chọn hệ trục toạ độ làm hệ quy chiếu để khảo sát chuyển động Đa số toán khảo sát chuyển động vật đường thẳng mặt phẳng xác định Khi ta chọn hệ trục toạ độ có trục song song với chuyển động vật mặt phẳng chuyển động vật; nên chọn trục toạ độ song song với nhiều lực tác dụng 1.3.1 Bước viết phương trình Niu-ton cho vật hệ vật (dạng véc tơ)   m a  F Vật  (tổng lực tác dụng lên vật)   m1a1   F1    Hệ vật : m2 a   F2 1.3.2 Tiếp theo chiếu phương trình véc tơ lên trục toạ độ chọn 1.3.3 Khảo sát phương trình chuyển động theo phương trục toạ độ Lưu ý: Đối với hệ nhiều vật người ta phân biệt: a) Nội lực lực tương tác vật hệ b) Ngoại lực lực vật bên hệ tác dụng lên vật hệ II.2.2 ƯU THẾ VÀ DẪN CHỨNG 2.2.1 Ưu Trên phương pháp động lực học chủ yếu kết hợp phương pháp tọa độ định luật II Newton, phương pháp hạn chế khơng thể giải tốn phức tạp tập ví dụ dạng Bên cạnh phương pháp sử dụng định luật bảo tồn chuyển hóa lượng giải đươc tất toán mà phương pháp động học thường giải 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đối với phương pháp động lực học phải phân tích tất lực tác dụng vào vật hệ vật, nhận rõ tính chất tác dụng lực học tính chất chuyển động vật hệ vật, song không tránh việc phải thiết lập nhiều phương trình cho hệ vật có nhiều vật phải giải hệ toán học sau chiếu lên trục tọa độ Cịn phương pháp sử dụng định luật bảo tồn chuyển hóa lượng trút bỏ trình phức tạp dễ nhầm lẫn để đưa phương trình tốn học đơn giản Đó phân tính mang tính lý tính sau ví dụ chứng minh điều 2.2.2 Bài tập ví dụ 2.2.1 Ví dụ 1: Một xe trượt khơng vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng góc α = 300 Chiều dài mặt phẳng nghiêng l = 1m lấy g = 10m/s2 Tính vận tốc vật chân mặt phẳng nghiêng Bài giải: Cách 1: Sử dụng phương pháp động lực học Phân tích lực tác dụng lên vật chọn truc tọa độ hình vẽ Các lực tác dụng vào vật:  Trọng lực P,  phản lực N mặt phẳng nghiêng     Áp dụng định luật Newton F  P  N  m a Chiếu lên trục Ox : Psinα = ma  a = 5m/s2 2 Áp dụng công thức chuyển động biến đổi v  v0  2as với s = l =1m; v0   v  10m / s 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cách Sử dụng phương pháp định luật bảo toàn Chọn gốc mặt phăng ngang ta có: Ở đỉnh dốc: WA = Wt = mgh = mglsinα Ở chân dốc: WB = Wđ = mv 2 Áp dụng định luật bảo toàn WA = WB  v  10m / s Với hai phương pháp giải toán phương pháp sử dụng định luật bảo tồn gọn, tiện lợi nhanh nhiều Trong tốn ví dụ có ma sát ta sử dụng phương pháp động lực học phải phân tích thêm lực ma sát, cịn với phương pháp sử dụng định luật bảo toàn ta phải chuyển hóa phần thành cơng ma sát Bên cạnh cịn dạng tốn mà phương pháp động lực học khơng thể giải tốn lắc đơn tìm vận tốc, tìm lực căng T… cần phải kết hợp hai phương pháp thi tìm vấn để tốn Sau vị dụ dẫn chứng 2.2.2 Ví dụ Quả cầu nhỏ khối lượng 500 g treo đầu sợi dây dài m, đầu dây cố định Kéo cầu khỏi vị trí cân cho dây hợp với phương thẳng ứng góc 450 thả tự Tìm: a Vận tốc lắc qua vị trí cân b Tính lực căng dây vị trí cân Hướng dẫn : - Vật chịu tác dụng lực: + Trọng lực  P  + Lực căng dây T - Vật chuyển động trường lực thế, ta áp dụng định luật bảo tồn để giải tốn Ngồi ta giải định lí động a) Chọn gốc vị trí cân (vị trí thấp Viết biểu thức định luật bảo tồn cho vị trí góc 450 vật) vị trí cân WA  WB 2  WtA    WdB  mghA  mvB 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Với : hA  l 1  cos 450   l 1  cos45   2  gl 1  cos450   2.10.11    20  10  2, 42m / s   b) Khi cần tính đến lực căng dây T, ta phải áp dụng lại Định luật II Niu tơn cho vật vị trí cần tính - Chú ý vật chuyển động trịn với gia tốc hướng tâm, hợp lực trọng lực lực căng lực hướng tâm - Viết biểu thức định luật II Niu tơn cho vật vị trí cân B:    P  T  ma B - Chiếu phương trình lên trục hướng tâm BO:  P  T  maht  m vB2 l vB2 2, 422  T  maht  m  0,5.10  0,5  7,93N l 2.2.3 Ví dụ Quả cầu nhỏ khối lượng m treo đầu sợi dây dài l, đầu dây cố định Từ vị trí cân băng cần cung cấp vận tốc nhỏ để cầu quay vịng Hướng dẫn : Tương tự ví dụ ta chọn Chọn gốc vị trí cân (vị trí thấp vật) Viết biểu thức định luật bảo tồn cho vị trí cao vị trí cân WC  W B  tC  W đC  W đB  mgh C  1 mv C2  mv B2 (1) 2 Viết biểu thcs định luật II Newton vị trí cao C    P  T  maC Chiếu phương trình lên trục hướng tâm CO 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com mvC2 P  T  maht  l (2) Từ (1) (2) Ta được: mvB2  5mgl T l Điều kiện để cầu quay vịng T   vBMin  gl (m / s ) Với dạng tốn ví dụ thi khơng riêng phương pháp giải mà phải có kết hợp phù hợp hai phương pháp đưa kết phù hợp với yêu cầu toán II.3 PHẦN BÀI TÂP TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN VÀ TỰ LUẬN VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP 3.1 Bài tập trắc nghiệm khách quan Câu 1: Búa máy có khối lượng 500 kg rơi từ độ cao m đóng vào cọc, làm cọc ngập thêm vào đất 0,1 m Lực đóng cọc trung bình 80000 N Hiệu suất máy bao nhiêu? A 60 % B 70 % C 80 % D 50 % Câu 2: Một tơ có công suất động 100 kW Đang chạy đường với vận tốc 36 km/h Lực kéo động lúc là: A 1000 N B 10000 N C 2778 N D 360 N Câu 3: Một hịn bi có khối lượng m1 chuyển động với vận tốc v đến va chạm tuyệt đối đàn hồi với bi m2 nằm yên Sau va chạm, hai có vận tốc có đọ lớn v/2 Tỉ số khối lượng m là: m2 A B C 0,5 D 1/3 Câu 4: Một gàu nước khối lượng 10 kg kéo lên cao m khoảng thời gian phút 40 giây.Lấy g = 10 m/s2 Cơng suất trung bình lực kéo là: A W B W C W D W Câu 5: Người ta ném bi theo phương ngang với vận tốc đầu 15 m/s rơi xuống đất sau s Bỏ qua sức cản khơng khí Lấy g = 10 m/s2 Hòn bi ném từ độ cao nào? Tầm bay xa bao nhiêu? 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com A 80 m 80 m B 80 m 60 m C 60 m 80 m D 60 m 60 m Câu : Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh dốc dài 10 m, góc nghiêng mặt dốc mặt ngang 300 Bỏ qua ma sát Lấy g = 10 m/s2 Vận tốc vật chân dốc : A 10 2m / s B.10m/s C D 2m / s 5m / s Câu : Khoảng cách từ hỏa tới mặt trời gấp lần khoảng cách từ trái đất tới mặt trời Một năm hỏa gấp lần năm trái đất ? A 1,5 B 1,8 C 2,25 D 3,2 Câu : Tác dụng lực F không đổi, làm vật dịch chuyển từ trạng thái nghỉ độ dời s vận tốc v Nếu tăng lực tác dụng lên n lần với độ dời s Vận tốc vật tăng thêm ? A n lần B n2 lần C n lần D 2n lần Câu : Một lắc đơn có độ dài m Kéo cho hợp với phương thẳng đứng góc 450 thả nhẹ Độ lớn vận tốc lắc qua vị trí dây treo hợp với góc 300 : A 17,32 m/s B 2,42 m/s C 3,17 m/s D 1,78 m/s Câu 10: Chọn câu đúng: Viên bi A chuyển động với vận tốc v va chạm vào viên bi B khối lượng với viên bi A Bỏ qua mát lượng qua trình va chạm Sau va chạm: A Hai viên bi chuyển động với vận tốc v B Hai viên bi chuyển động với vận tốc v C Viên bi A bật ngược lạ với vận tốc v D Viên bi A đứng yên, viên bi B chuyển động với vận tốc v 3.2 Bài tập tự luận Bài 1: Một ống thủy tinh khối lượng M có đựng vài giột ête đậy nút khối lượng m Ống thủy tinh gắn đầu cứng dài L (trọng lượng không đáng kể) Khi hơ nóng ống thủy tinh ête bốc hơi, nút bị bật áp suất ête Hỏi vận tốc bé nút phải để ống thủy tinh quay vịng quanh điểm treo Đáp số: 5MgL m 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài : Một ô tô khối lượng chuyển động với vận tốc 36 km/h tắt máy xuống dốc, hết dốc thời gian 10 s Góc nghiêng dốc 200 , hệ số ma sát dốc xe 0,01 Dùng định luật bảo tồn, tính: a) Gia tốc xe dốc suy chiều dài dốc b) Vận tốc xe chân dốc a/ 3,33 (m/s2) Đáp số: b/ 43,3 (m/s) Bài : Một vật khối lượng m trượt không ma sát từ đỉnh mặt cầu xuống Hỏi từ khảng cách h vật bắt đầu rơi khỏi mặt cầu Cho bán kính mặt cầu R = 90cm Đáp số : h  30cm Bài : Một cầu khối lượng kg, chuyển động với vận tốc m/s, va chạm xuyên tâm với cầu thứ hai khối lượng kg chuyển động chiều với cầu thứ với vận tốc m/s Tìm vận tốc cầu sau va chạm nếu: a) Va chạm hồn tồn đàn hồi b) Va chạm khơng đàn hồi( va chạm mềm) Đáp số : a) v1'  0,6m / s ; b) v2'  2, 6m / s v1'  v2'  1,8m / s m2 Bài : Cho hệ hình vẽ, m1 = m2 = 200 g, k = 0,5 N/cm m1 Bỏ qua độ giãn dây, ma sát, khối lượng dây rịng rọc ; g = 10 m/s2 a) Tìm dộ giãn lị xo vị trí cân b) Từ vị trí cân bằng, kéo m1 xuống theo phương thẳng đứng bng tay Tính vận tốc vật chúng qua vị trí cân lị xo có chiều dài tự nhiên Đáp số : a) x0 = cm 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b) v2 = 0,67 m/s ; v3 = 0,5 m/s Bài : Một nhà máy thủy điện có cơng suất phát điện 200000 kW có hiệu suất 80% Mức nước hồ chứa có độ cao 1000 m so với tua pin máy phát điện Tính lưu lượng nước đường ống dẫn nước từ hồ chứa đến tua pin máy phát điện (m3/s) Lấy g = 10 m/s2 Đáp số : 25 m3/s Bài : Cho hệ gồm vật A, B, C, có khối m1 lượngtương ứng kg, kg, kg, nối với sợi dây hình Các sợi dây rịng rọc có khối lượng khơng đáng kể bỏ qua ma sát m2 a Áp dụng định lý động tính gia tốc vật m b Tính lực căng dây nối hai vật A, B Lấy g = 10 m/s2 a) m/s2 Đáp số : b) N III KẾT LUẬN Ở phần nội dung đưa phương pháp, ví dụ dẫn chứng lí luận so sánh để chứng minh tiện lợi, hữu dụng phương pháp ứng dụng định luật bảo tồn chuyển hóa lượng khơng tránh khỏi việc kết hợp hài hịa phương pháp với để giải tốn khó hay vật lí học lớp 10 Trong tơi ứng dụng linh hoạt phương pháp cho lớp 10A2 trường THPT Hoằng Hóa II năm học vưa qua 2012-2013 mà tơi phân công giảng dạy kết cho thấy phương pháp hữu dụng Cụ thể thông kê kết lớp kì thi học kì kì thi học sinh giỏi cấp trường tổng kết mơn vật lí năm sau: Lớp 10A2 Khá - Giỏi Trung bình Yếu SL SL TSHS % % SL % 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com HK1 51 36 70,5 15 29,5 0 HK2 51 41 80,4 10 19,6 0 80 20 0 39 76,5 12 23,5 0 HSG trường Tk Cả năm Cấp 51 Đặc biệt: Kì thi học ki 1: Tồn trường có em đạt điểm 10 em Cao Thị Nhung 10A2 Kì thi Học kì 2: Tồn trường có em đạt điểm cao 9,5 có em Lê Minh Huệ 10A2 Kì thi học sinh giỏi cấp trường: em đạt giải toàn trường em Nguyễn Bá Đạo 10A2 Mặc dù lớp 10A2 đứng tốp khối 10 trường THPT Hoằng Hóa kết thu mơn vật lý năm học vừa qua 2012-2013 phần mà phương pháp nêu có phần hữu dụng Để đáp ứng mục tiêu Giáo Dục Đào Tạo đặc biệt với môn vật lý nhằm nâng cao tư sáng tạo cho em học sinh tơi có số kiến nghị sau: - Để tạo điều kiện cho em học sinh tiếp cận với kiến thức nâng cao sở tảng sách giáo khoa - Nên tổ chức cho em làm nhiều dạng tốn khó có kết hợp nhiều phương pháp - Nên tổ chức thi học sinh giỏi từ cấp trường đến cấp cuốc tế mà Giáo Dục thực để em thử sức học hỏi giao lưu - Cần có đầu tư, bổ sung, thay thường xuyên loại sách tham khảo cập nhật internet cho thư viện nhà trường Trên toàn nội dung sáng kiến kinh nghiệm Rất mong góp ý đồng nghiệp, cấp có thẩm quyền chun mơn để tơi hồn thiện thân, nâng cao thêm trình độ nhằm thực tốt trách nhiệm giáo dục đào tạo Tơi xin chân thành cảm ơn! 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG, ƯU THẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP SO VỚI PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC TRONG VIỆC GIẢI CÁC BÀI TOÁN CƠ VẬT LÝ LỚP 10 II LÝ DO CHỌN... TOÀN CƠ NĂNG VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG, ƯU THẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP SO VỚI PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC TRONG VIỆC GIẢI CÁC BÀI TOÁN CƠ VẬT LÝ LỚP 10 ” Qua đề tài mong muốn cung cấp cho em số kĩ năng, sử hiểu... PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC II.2.1 CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.1 Phương pháp động lực học Phương pháp động lực học phương pháp khảo sát chuyển động vật dựa sở định luật Niu-ton Phương pháp động lực học bao gồm