Đang tải... (xem toàn văn)
Trang 1 Phần I Những Vấn Đề Chung I Lý Do Chọn Đề Tài Trong quá trình học tập bộ môn vật lý, mục tiêu chính của người học bộ môn này là việc học tập những kiến thức về lý thuyết, hiểu và vận dụng được[.]
Phần I: Những Vấn Đề Chung I Lý Do Chọn Đề Tài Trong q trình học tập mơn vật lý, mục tiêu người học mơn việc học tập kiến thức lý thuyết, hiểu vận dụng lý thuyết chung vật lý vào lĩnh vực cụ thể, lĩnh vực việc giải tập vật lý Bài tập vật lý có vai trị đặc biệt quan trọng trình nhận thức phát triển lực tư người học, giúp cho người học ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện kỷ năng, kỷ xảo, ứng dụng vật lý vào thực tiển, phát triển tư sáng tạo Bài tập vật lý phong phú đa dạng, mà kỷ người học vật lý phải giải tập vật lý Để làm điều địi hỏi người học phải nắm vững lý thuyết, biết vận dụng lý thuyết vào loại tập phải biết phân loại dạng tập cụ thể, có việc áp dụng lý thuyết vào việc giải tập vật lý dể dàng Đối với môn học mơn học mở đầu nghành vật ký, tiền đề để học môn học khác vật lý Nhưng học môn học thấy mơn học quen thuộc, khơng q khó để tiếp cận để học tốt khơng phải dể để vận dụng lý thuyết chung vào tập cụ thể ta phải biết tập thuộc dạng tập nào, loại tập phải vận dụng kiến thức lý thuyết để giải giải để có kết tốt Với mục đích giúp bạn sinh viên định hướng tốt tập học để áp dụng lý thuyết chung vào việc giải tập cụ thể thu kết tôt chọn đề tài: “Phân loại giải tập học đại cương” II Đối Tượng Nghiên Cứu Nội dung phần học đại cương Bài tập học đại cương III Mục Đích Nghiên Cứu Vận dụng lý thuyêt để giải tập học nhằm nâng cao khả nhận thức thân Phân loại tập theo cách giải Tìm phương pháp giải cho loại tập “cơ học” đại cương IV Nhiệm Vụ Nghiên Cứu Hệ thống, khái quát kiến thức học Phân loại, nêu giải số tập bản, mang tính chất khái quát để thuận tiện cho việc học tập môn học làm tài liệu tham khảo sau Nêu số tập đề nghị Trang V Giả thuyết khoa học Nếu phân loại tập thành dạng tổng quát tìm phương pháp giải tổng quát cho loại VI Phương pháp nghiên cứu Phương pháp đọc sách tham khảo tài liệu Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia Phương pháp toán học VII Phạm Vi Nghiên Cứu Do thời gian nhiều nguyên nhân khách quan khác nên nghiên cứu chương: “Các định luật bảo toàn” “trường hấp dẫn” phần học đại cương VIII Đóng Góp Của Khóa Luận Thơng qua đề tài giúp em rèn luyện thêm kỷ giải tập ứng dụng lý thuyết chung vào tập cụ thể Giúp có nhìn khái quát tập học, từ tăng cường hứng thú học tập cho học sinh, sinh viên học phần học Có thể làm tài liệu tham khảo cho sinh viên, học sinh học học phần học IX Dàn Ý Khóa Luận: Phần I: Những vấn đề chung I Lý chọn đề tài II Đối tượng nghiên cứu III Mục đích nghiên cứu IV Nhiệm vụ nghiên cứu V Giả thuyết khoa học VI VII VIII IX Phương pháp nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Đóng góp khóa luận Dàn ý khóa luận Phần II: Nội dung Chương I Cơ sở lý luận tập vật lý I II III Khái niệm tập vật lý Vai trò tác dụng tập vật lý Phân loại tập vật lý Phân loại theo nội dung Phân loại theo cách giải Phân loại theo trình độ phát triển tư Trang IV V Cơ sở định hướng giải tập vật lý Hoạt động giải tập vật lý Phương pháp giải tập vật lý Các bước chung giải toán vật lý Lựa chọn tập vật lý Kết luận Chương II Cơ sở lý thuyết I Các Định Luật Bảo Toàn Định luật bảo tồn động lượng Định luật bảo toàn Định luật bảo toàn momen xung lượng II Trường Hấp Dẫn Định luật vạn vật hấp dẫn Cường độ trường hấp dẫn Thế hấp dẫn Chuyển động trường hấp dẫn trái đất III Kết luận Chương III Phân loại tập “Cơ Học” đại cương I II III IV Phân loại tập Giải số tập điển hình Các định luật bảo tồn Trường hấp dẫn Bài tập kiến nghị Các định luật bảo toàn Trường hấp dẫn Kết luận Phần III: Kết luận Trang Phần II: Nội dung Chương I Cơ sở lý luận tập vật lý I Khái niệm tập vật lý Bài tập vật lý yêu cầu đặt cho người học, người học giải dựa sở lập luận logic, nhờ phép tính tốn, thí nghiệm, dựa kiến thức khái niệm, định luật thuyết vật lý II Vai trò tác dụng tập vật lý Xét mặt phát triển tính tự lực người học rèn luyện kỷ vận dụng kiến thức lĩnh hội vai trị tập vật lý q trình học tập có giá trị lớn Bài tập vật lý sử dụng nhiều khâu trình dạy học - Bài tập phương tiện nghiên cứu tượng vật lý Trong trình dạy học vật lý, người học làm quen với chất tượng vật lý nhiều cách khác như: Kể chuyện, biểu diễn thí nghiệm, làm thí nghiệm, tiến hành tham quan Ở tính tích cực người học chiều sâu độ vững kiến thức lớn “tình có vấn đề” tạo ra, nhiều trường hợp nhờ tình làm xuất kiểu tập mà trình giải người học phát lại quy luật vật lý tiếp thu quy luật hình thức có sẵn - Bài tập phương tiện hình thành khái niệm Bằng cách dựa vào kiến thức có người học, trình làm tập, ta cho người học phân tích tượng vật lý nghiên cứu, hình thành khái niệm tượng vật lý đại lượng vật lý - Bài tập phương tiện phát triển tư vật lý cho người học Việc giải tập làm phát triển tư logic, nhanh trí Trong q trình tư có phân tích tổng hợp mối liên hệ tượng, đại lượng vật lý đặc trưng cho chúng - Bài tập phương tiện rèn luyện kỷ vận dụng kiến thức người học vào thực tiển Đối với việc giáo dục kỷ thuật tổng hợp tập vật lý có ý nghĩa lớn, tập phương tiện thuận lợi để người học liên hệ lý thuyết với thực hành, học tập với đời sống Nội dung tập phải đảm bảo yêu cầu sau: + Nội dung tập phải gắn với tài liệu thuộc chương trình học + Hiện tượng nghiên cứu phải áp dụng phổ biến thực tiển + Bài tập đưa phải vấn đề gần gũi với thực tế + Không nội dung mà hình thức tập phải gắn với điều kiện thường gặp sống Trong tập khơng có sẳn kiện mà phải tìm kiện cần thiết sơ đồ, vẽ kỷ thuật, sách báo tra cứu từ thí nghiệm - Bài tập tượng vật lý sinh hoạt ngày có ý nghĩa to lớn Chúng giúp cho người học nhìn thấy khoa học vật lý xung quanh chúng ta, bồi dưỡng khả quan sát cho người học Với tập này, q trình giải, người học có kỷ năng, kỷ xảo để vận dụng kiến thức vào việc Trang phân tích tượng vật lý khác tự nhiên, kỷ thuật đời sống Đặc biệt có tập giải đòi hỏi người học phải sử dụng kinh nghiệm lao động, sinh hoạt sử dụng kết quan sát thực tế ngày - Bài tập vật lý phương tiện để giáo dục người học Nhờ tập vật lý ta giới thiệu cho người học biết xuất tư tưởng, quan điểm tiên tiến, đại, phát minh, thành tựu khoa học nước Tác dụng giáo dục tập vật lý thể chổ: chúng phương tiện hiệu để rèn luyện đức tính kiện trì, vượt khó, ý chí nhân cách người học Việc giải tập vật lý mang đến cho người học niềm phấn khởi sáng tạo, tăng thêm u thích mơn, tăng cường hứng thú học tập - Bài tập vật lý phương tiện kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức, kỷ năng, kỷ xảo người học Đồng thời công cụ giúp người học ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức III Phân loại tập vật lý Tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà ta có nhiều cách phân loại tập vật lý khác nhau: Phân loại theo mục đích, phân loại theo nội dung, phân loại theo cách giải, phân loại theo mức độ khó dể Phân loại theo nội dung Có thể chia làm bốn loại: - Bài tập có nội dung lịch sử: Đó tập, câu hỏi chứa đựng kiến thức có đặc điểm lịch sử, liệu thí nghiệm, phát minh, sáng chế câu chuyện có tính chất lịch sử - Bài tập có nội dung cụ thể trừu tượng + Bài tập có nội dung cụ thể tập liệu đầu cụ thể người học tự giải chúng dựa vào vốn kiến thức có Ưu điểm tập cụ thể tính trực quan cao gắn vào đời sống + Bài tập có nội dung trừu tượng tập mà liệu cho không cụ thể, nét bật tập trừu tượng chất vật lý nêu bật lên, tách không lẫn lộn với chi tiết không - Bài tập có nội dung theo phân môn: Trong vật lý học người ta phân chuyên nghành nhỏ để nghiên cứu tập xếp loại theo phân môn - Bài tập có nội dung kỷ thuật tổng hợp: Đó tập mà số liệu, kiện gắn với số liệu thực tế ngành kỷ thuật, công nghiệp, tập có ứng dụng thực tế Phân loại theo cách giải Có thể chia thành bốn loại - Bài tập định tính: Đây loại tập mà việc giải khơng địi hỏi phải làm phép tính hoăc phép tính đơn giản nhẩm Muốn giải tập phải dựa vào khái niệm, định luật vật lý học, xây dựng suy luận logic, để xác lập mối liên hệ phụ thuộc vào chất đại lượng vật lý Bài tập định tính có tác dụng lớn việc cố kiến thức học, giúp đào sâu chất tượng vật lý, rèn luyện kỷ vận dụng kiến thức vào Trang thực tiễn sống, rèn luyện lực quan sát, bồi dưỡng tư logic Vì loại tập có giá trị cao, ngày sử dụng nhiều - Bài tập định lượng: Là tập mà giải phải thực loạt phép tính thường phân làm hai loại: tập tập dượt tập tổng hợp + Bài tập tập dượt loại tập tính tốn đơn giản, muốn giải cần vận dụng vài định luật, vài công thức, loại giúp cố kiến thức vừa học đồng thời giúp nắm kỷ kiến thức cách vận dụng + Bài tập tổng hợp loại tập tính tốn phức tạp, muốn giải phải vận dụng nhiều khái niệm, nhiều công thức, loại có tác dụng đặc biệt việc mở rộng, đào sâu kiến thức phần khác chương trình, đồng thời giúp người học biết tự lựa chọn định luật, cơng thức cần thiết định luật công thức học - Bài tập thí nghiệm: Là loại tập địi hỏi phải làm thí nghiệm giải Những thí nghiệm mà tập địi hỏi phải tiến hành phịng thí nghiệm nhà với dụng cụ đơn giản mà người học tự làm, tự chế Việc giải tập địi hỏi phải biết cách tiến hành thí nghiệm biết vận dụng công thức cần thiết để tìm kết Loại tập kết hợp tác dụng loại tập vật lý nói chung loại tập thí nghiệm thực hành có tác dụng tăng cường tính tự lực người học - Bài tập đồ thị: Là loại tập số liệu dùng làm liệu để giải phải tìm đồ thị cho trước ngược lại Loại đòi hỏi người học phải biểu diễn trình diễn biến tượng nêu tập đồ thị Phân loại theo trình độ phát triển tư 3.1 Các cấp độ nhận thức theo Bloom Biết (Knowledge) Nhớ thông tin Nhớ ngày tháng, kiện nơi chốn Biết ý Nắm bắt chủ đề Gợi ý câu hỏi kiểm tra biết: Liệt kê, định nghĩa, mô tả, xác định, việc gì, ai, nào, đâu,… Hiểu (Comprehension) Hiểu ý nghĩa thơng tin Có thể trình bày lại cách khác Có thể so sánh, xếp lại, gộp nhóm lại, suy luận nguyên nhân Có thể dự đốn kết Gợi ý câu hỏi kiểm tra hiểu: Tóm tắt, mơ tả, dự đoán, kết hợp, phân biệt, ước lượng, mở rộng,… Vận dụng (Application) Sử dụng thông tin Trang Dùng phương pháp, quan niệm, lý thuyết hồn cảnh, tình Sử dụng kiến thức, kỷ vào việc giải vấn đề đặt Gợi ý câu hỏi: Vận dụng, chứng minh, tính tốn, minh họa, giải quyết, thay đổi Phân tích (Analysis) Nhận biết ý nghĩa bị che dấu Phân tách vấn đề thành cấu phần mối liên hệ chúng Gợi ý câu hỏi kiểm tra: Phân tích, phân rã, giải thích, kết nối, phân loại, xếp, chia nhỏ, so sánh, lựa chọn,… Tổng hợp (synthesis) Sử dụng ý tưởng cũ, tạo ý tưởng Khái quát hóa từ kiện cho Liên kết vùng kiến thức lại với Suy hệ Gợi ý câu hỏi kiểm tra: Tích hợp, thay đổi, xếp lại, tạo ra, thiết kế, tổng quát hóa,… Đánh giá (Evaluation) So sánh phân biệt khái niệm Đánh giá giá trị lý thuyết Chọn lựa dựa vào suy luận có lý Xác nhận giá trị Nhận biết tính chất chủ quan Gợi ý câu hỏi kiểm tra: Đánh giá, định, xếp loại, kiểm tra, kết luận, tổng quát,… 3.2 Phân loại Theo đó, việc giải tập vật lý, ta phân thành ba bậc trình nhận thức - Bài tập nhận biết, tái hiện, tái tạo lại: Đó tập đòi hỏi người học nhận được, nhớ lại kiến thức học, nêu tài liệu Đó câu hỏi khái niệm, định luật, thuyết vật lý ứng dụng vật lý - Bài tập hiểu, áp dụng: Với tập đại lượng cho có mối liên hệ trực tiếp với đại lượng phải tìm thơng qua cơng thức, phương trình mà người học học Bài tập loại đòi hỏi người học nhận lại, nhớ lại mối liên hệ đại lượng cho đại lượng phải tìm Tiến trình luận giải đơn giản phương trình ẩn số giải thích tính chất Trang dựa vào đặt điểm, vào tính chất vật lý học Sử dụng giải thích tượng vật lý, rèn luyện kỹ sử dụng thuật ngữ vật lý - Bài tập vận dụng linh hoạt: Loại tập sử dụng sau người học nghiên cứu tài liệu mới, có tác dụng cố, khắc sâu kiến thức lĩnh hội đồng thời bổ khuyết mà nghiên cứu tài liệu người học mơ hồ, hiểu sai Với tập vận dụng linh hoạt địi hỏi phải có khả vận dụng phối hợp kiến thức học với kiến thức trước Việc giải tập vận dụng linh hoạt phát triển người học tư logic, tư phân tích tổng hợp, đồng thời thấy mối liên hệ biện chứng kiến thức học Chính tập vận dụng linh hoạt cầu nói kiến thức sách với vấn đề thực tế đời sống kỹ thuật Tóm lại: Bài tập vật lý đa dạng, vấn đề phân loại tập phân mơn cần thiết để học tốt phân mơn IV Cơ sở định hướng giải tập vật lý Hoạt động giải tập vật lý - Mục tiêu cần đạt tới giải tốn vật lý tìm câu trả lời đắn, giải đáp vấn đề đặt cách có khoa học chặt chẽ Q trình giải tốn thực chất tìm hiểu điều kiện toán, xem xét tượng vật lý đề cập dựa kiến thức vật lý, toán để nghĩ tới mối liên hệ cho cần tìm cho thấy phải tìm có mối liên hệ trực tiếp gián tiếp với cho, từ đến rõ mối liên hệ tường minh trực tiếp phải tìm với biết nghĩa tìm lời giải đáp cho toán đặt - Hoạt động giải tốn vật lý có hai phần việc quan trọng là: + Việc xác lập mối liên hệ bản, cụ thể dựa vận dụng kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể toán cho + Sự tiếp tục luận giải, tính tốn, từ mối liên hệ xác lập đến kết cuối việc giải đáp vấn đề đặt toán cho - Sự nắm vững lời giải toán vật lý phải thể khả trả lời câu hỏi: Việc giải toán cần xác lập mối liên hệ nào? Sự xác lập liên hệ dựa vận dụng kiến thức vật lý nào? Vào điều kiện cụ thể tốn? - Đối với tập định tính, ta khơng phải tính tốn phức tạp cần phải có suy luận logic bước để đến kết luận cuối Phương pháp giải tập vật lý Xét tính chất thao tác tư giải tập vật lý người ta thường dùng hai phương pháp sau - Phương pháp phân tích: Theo phương pháp điểm xuất phát đại lượng cần tìm Người giải phải tìm xem đại lượng chưa biết có liên quan với đại lượng vật lý khác, biết liên hệ biểu diễn thành công thức tương ứng, làm biểu diễn hoàn toàn đại lượng cần tìm đại lượng biết toán giải xong Như phương pháp thực chất phân tích tốn phức tạp thành toán đơn giản dựa vào quy tắc tìm lời giải mà lần lược giải tập này, từ đến lời giải cho toán phức tạp Trang - Phương pháp tổng hợp: Theo phương pháp suy luận khơng đại lượng cần tìm mà đại lượng biết, có nêu đề Dùng công thức liên hệ đại lượng với đại lượng biết, ta dần đến cơng thức cuối Nhìn chung, việc giải tập vật lý phải dùng chung hai phương pháp phân tích tổng hợp Phép giải bắt đầu phân tích điều kiện tốn để hiểu đề phải có tổng hợp kèm theo để kiểm tra lại mức độ đắn phân tích Muốn lập kế hoạch giải phải sâu phân tích nội dung vật lý tập, tổng hợp kiện cho với quy luật vật lý biết ta xây dựng lời giải kết cuối Các bước chung giải toán vật lý Từ phân tích thực chất hoạt động giải tốn, ta đưa cách khái quát bước chung tiến trình giải tốn vật lý hoạt động bước Bước 1: - Tìm hiểu đầu - Đọc, ghi ngắn gọn liệu xuất vá phải tìm - Mơ tả lại tình nêu đầu bài, vẽ hình minh họa - Nếu đề yêu cầu phải dùng đồ thị làm thí nghiệm để thu liệu cần thiết Bước 2: Xác lập mối liên hệ liệu xuất phát phải tìm - Đối chiếu liệu xuất phát phải tìm, xem xét chất vật lý tình cho để nghĩ đến kiến thức, định luật, cơng thức có liên quan - Xác lập mối liên hệ bản, cụ thể liệu xuất phát phải tìm - Tìm kiếm, lựa chọn mối liên hệ tối thiểu cần thiết cho thấy mối liên hệ phải tìm với liệu xuất phát, từ rút cần tìm Bước 3: Rút kết cần tìm Từ mối liên hệ cần thiết xác lập, tiếp tục luận giải, tính tốn để rút kết cần tìm Bước Kiểm tra xác nhận kết Để xác nhận kết cần tìm cần kiểm tra lại việc giải theo cách sau: - Kiểm tra xem tính tốn chưa - Kiểm tra xem thứ nguyên có phù hợp không - Kiểm tra kết thực nghiệm xem có phù hợp khơng - Giải tốn theo cách khác xem có cho kết khơng Trang Tuy nhiên nhiều tập không thiết phải tách bạch cách cứng nhắc bước bước Tùy tốn mà ta kết hợp hai bước thành tiến hành luận giải Lựa chọn tập vật lý Vấn đề lựa chọn tập vật lý góp phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lượng học tập môn vật lý người học việc lựa chọn tập phải thõa mãn yêu cầu sau: - Các tập phải từ dể đến khó, đơn giản đến phức tạp, giúp người học nắm phương pháp giải tập điển hình - Hệ thống tập cần bao gồm nhiều thể loại tập - Lựa chọn tập cần kích thích tính hứng thú học tập phát triển tư người học - Các tập phải nhằm cố, bổ sung hoàn thiện tri thức cụ thể học, cung cấp cho người học hiểu biết thực tế, kỹ thuật có liên quan với kiến thức lý thuyết - Lựa chọn tập điển hình nhằm hướng dẫn cho người học vận dụng kiến thức học để giải loại tập bản, hình thành phương pháp chung để giải loại tập - Lựa chọn tập cho kiểm tra mức độ nắm vững tri thức người học Kết luận Hoạt động học nói chung để đạt kết cao vấn đề sử dụng tập cần thiết tập phương tiện chủ yếu giúp người học nắm rõ vấn đề nghiên cứu, rèn luyện kỷ năng, kỷ xảo, vận dụng kiến thức vào thực tiễn Bên cạnh dùng tập để ôn tập, đào sâu, cố mở rộng tri thức Đặc biệt chất lượng học tập nâng cao ta phân loại đề phương pháp giải dạng tập cách phù hợp Chương II Cơ sở lý thuyết I Các Định Luật Bảo Toaøn Định luật bảo toàn động lượng 1.1 Động lượng hạt r Đại lượng tích khối lượng m chất điểm với vận tốc v gọi r động lượng chất điểm Ký hiệu p r r p = mv Đơn vị: kgm/s 1.2 Định luật bảo toàn động lượng Động lượng toàn phần hai chất điểm tương tác lẫn không tương tác với chất điểm khác đại lượng không đổi theo thời gian, tức đại lượng bảo toàn r r r r p1 + p = m1v1 + m2 v = const (1 – 1) Trang 10 ... III Phân loại giải tập ? ?Cơ Học? ?? đại cương I Phân loại tập Do đặc thù môn học tùy vào tập cụ thể ta chon nhiều cách phân loại Dựa vào cở sở phân loại nêu trên, đề tài chọn phân loại tập ? ?Cơ Học đại. .. góp khóa luận Dàn ý khóa luận Phần II: Nội dung Chương I Cơ sở lý luận tập vật lý I II III Khái niệm tập vật lý Vai trò tác dụng tập vật lý Phân loại tập vật lý Phân loại theo nội dung Phân loại. .. trường hấp dẫn trái đất III Kết luận Chương III Phân loại tập ? ?Cơ Học? ?? đại cương I II III IV Phân loại tập Giải số tập điển hình Các định luật bảo toàn Trường hấp dẫn Bài tập kiến nghị Các định luật