Khóa luận lựa chọn hệ thống bài tập cho định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng vật lí lớp 10

PHẦN MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài Vật lí mơn học quan trọng hệ thống mơn học trường phổ thơng Nó cung cấp kiến thức tượng vật lí, khái niệm, định luật, thuyết góp phần hình thành giới quan khoa học cho học sinh Bài tập vật lí phổ thơng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng việc củng cố mở rộng, đào sâu hoàn thiện kiến thức thuyết rèn luyện cho học sinh khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn góp phần giáo dục tổng hợp Tuy nhiên thực tế việc dạy học vật lí tập vật lí trường phổ thơng theo phương pháp truyền thống chưa có phương pháp cụ thể đặc trưng cho loại tập Từ học sinh tiếp cận kiến thức cách thụ động dẫn đến học trở nên nhàm chán Nhà vật lí học albert einstein nói „chức cao người thầy truyền đạt kiến thức mà khuyến khích học sinh yêu kiến thức mưu cầu kiến thức” Để làm cần phải nghiên cứu, áp dụng liên tục cải tiến phương pháp giảng dạy “Định luật bảo toàn động lượng định luật bảo toàn năng” chương quan trọng vật lí 10 Việc nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức để giải tập trắc nghiệm, tập tự luận chương thật khơng phải dễ dàng Chính đề tài “lựa chọn hệ thống tập cho định luật bảo toàn động lượng định luật bảo tồn vật lí lớp 10 ” giúp học sinh có hệ thống tập, có phương pháp giải dạng cụ thể, hướng dẫn giải chi tiết từ giúp học sinh hiểu rõ chương định luật bảo tồn Đồng thời thơng qua việc giải tập, học sinh rèn luyện kĩ giải tập, phát triển tư sáng tạo lực tự làm việc thân II Mục đích nghiên cứu Ngiên cứu sở lí luận hoạt động giải tập vật lí trường phổ thơng Xây dựng hệ thống tập,phân loại tập, đưa phương pháp giải cho dạng tập định luật bảo toàn động lượng định luật bảo toàn Từ giúp học sinh nắm vững kiến thức hai định luật bảo toàn này, sở học sinh tự lực vận dụng kiến thức để giải tập dạng theo phương pháp đưa III Khách thể đối tượng nghiên cứu Khách thể nghiên cứu học sinh lớp 10 trung học phổ thơng q trình học tập định luật bảo toàn động lượng định l;uật bảo toàn Đối tượng nghiên cứu hệ thống tập phương pháp giải định luật bảo toàn động lượng định luật bảo toàn lớp 10 trung học phổ thông IV Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu lí luận dạy học tập vật lí để vận dụng vào hoạt động dạy học Nghiên cứu nội dung định luật bảo toàn động lượng định luật bảo toàn chương trình sgk vật lí 10 nhằm xác định nội dung kiến thức mà học sinh cần nắm vững kĩ giải tập học sinh cần rèn luyện Soạn thảo hệ thống tập hai định luật đưa phương pháp giải cho dạng, đề xuất hệ thống tậphai định luật V Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lí luận dạy học vật lí Nghiên cứu chương trình vật lí trung học phổ thơng bao gồm sgk vật lí 10, sách tập, số sách tham khảo vật lí 10 phần định luật bảo toàn động định luật bảo toàn Lựa chọn dạng tập sgk, sách tập, sách tham khảo phù hợp với nội dung kiến thức hai định luật VI Hạn chế khóa luận Do hạn chế thời gian, kiến thức phương pháp giảng dạy thực tế nên hệ thống tập lựa chọn mang tính chủ quan chưa thật phong phú Do chưa có nhiều kinh nghiệm phương pháp giảng dạy nên tiến trình hướng dẫn học sinh giải chưa hay Vật lí học khoa học thực nghiệm, nhiên đề tài chưa thể đưa tập thực nghiệm, củng chưa thực phần thực nghiệm sư phạm PHẦN LÍ LUẬN CHUNG I Những sở lí luận hoạt động giải tập vật lí phổ thơng 1.Mục đích, ý nghĩa việc giải tập Quá trình giải tập vật lí q trình tìm hiểu điều kiện tốn, xem xét tượng vật lí đề cập, dựa vào kiến thức vật lí để tìm chưa biết sở biết Thông qua hoạt động giải tập, học sinh khơng củng cố lí thuyết tìm lời giải cách xác, mà hướng cho học sinh cách suy nghĩ, lập luận để hiểu rõ chất vấn đề, có nhìn đắn khoa học Vì thế, mục đích đặt giải tập vật lí làm cho học sinh hiểu sâu sắc quy luật vật lí, biết phân tích ứng dụng chúng vào vấn đề thực tiễn, vào tính tốn kĩ thuật cuối phát triển lực tư duy, lực tự giải vấn đề Muốn giải tập vật lí, học sinh cần phải biết vận dụng thao tác tư duy, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái qt hóa để xác định chất vật lý Vận dụng kiến thức vật lí để giải nhiệm vụ học tập vấn đề thực tế đời sống thước đo mức độ hiểu biết học sinh Vì vậy, việc giải tập vật lí phương tiện kiểm tra kiến thức, kĩ học sinh Tác dụng tập vật lí dạy hoc vật lí: 2.1 Bài tập giúp cho việc ơn tập, đào sâu , mở rộng kiến thức: 2.2 Bài tập điểm khởi đầu để dẫn dắt kiến thức 2.3 Giải 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 2.4 Giải tập hình thức làm việc tự lực cao học sinh 2.5 Giải tập vật lí góp phần làm phát triển tư sáng tạo học sinh 2.6.Việc giải tập vật lí địi hỏi phải phân tích tốn để tìm chất vật lí với mức độ nâng lên giúp học sinh phát triển tư 2.7 Giải tập vật lí để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức học sinh II Phân loại tập vật lí Phân loại theo phương thức giải 1.1 Bài tập định tính 1.2 Bài tập định lượng 1.3 Bài tập thí nghiệm 1.4 Bài tập đồ thị Phân loại theo nội dung 2.1 Bài tập có nội dung trừu tượng: 2.2 Bài tập có nội dung cụ thể: 2.3 Bài tập có nội dung thực tế: 2.4 Bài tập vui: Phân loại theo yêu cầu rèn luyện kĩ năng, phát triển tư học sinh trình dạy học 3.1 Bài tập luyện tập 3.2 Bài tập sáng tạo 3.3 Bài tập nghiên cứu 3.4 Bài tập thiết kế Phân loại theo cách thể tập 4.1 Bài tập khóa 4.2 Bài tập lựa chọn câu trả lời câu trả lời cho sẵn Phân loại theo hình thức làm 5.1 Bài tập tự luận 5.2 Bài tập trắc nghiệm khách quan III Phương pháp giải tập Bài tập vật lí đa dạng, phương pháp giải củng phong phú Vì khơng thể phương pháp cụ thể mà áp dụng để giải tất tập Có thể vạch dàn chung gồm bước sau: Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, tóm tắt kiện Bước 2: Phân tích tượng Bước 3: Xây dựng lập luận Bước 4: Lựa chọn giải pháp cho phù hợp Bước 5: Kiểm tra, xác nhận kết biện luận IV Xây dựng lập luận giải tập Xây dựng lập luận giải tập bước quan trọng trình giải tập vật lí Trong bước này, ta phải vận dụng định luật vật lí, quy tắc, công thức để thiết lập mối quan hệ đại lượng cần tìm, tượng cần giải thích hay dự đoán với dự kiện cụ thể cho đầu V Hướng dẫn học sinh giải tập vật lí Hướng dẫn theo mẫu (angorit) Hướng dẫn tìm tịi 3.Định hướng khái qt chương trình hóa VI Lựa chọn sử dụng tập vật lí dạy học vật lí Lựa chọn tập Sử dụng hệ thống tập PHẦN VẬN DỤNG I Chủ đề 1: Định luật bảo toàn động lượng Mục tiêu Hệ thống kiến thức Phân loại, phương pháp giải tập mẫu Dạng 1.Áp dụng định luật bảo tồn cho hệ kín Phương pháp giải Để giải tập dạng này, thông thường ta làm theo bước sau: - Xác định hệ vật cần khảo sát lập luận để thấy trường hợp khảo sát hệ vật hệ kín - Viết định luật dạng vectơ - Chiếu phương trình vectơ lên phương chuyển động vật - Tiến hành giải toán để suy đại lượng cần tìm Dạng 2.Chuyển động phản lực Phương pháp giải - Để giải toán chuyển động phản lực, cần áp dụng định luật bảo toàn động lượng Cần ý rằng, ban đầu hai phần hệ có vận tốc, sau chúng có vận tốc khác (về hướng độ lớn) - Chuyển động tên lửa Trường hợp 1: Lượng nhiên liệu cháy tức thời phần tên lửa tách rời khỏi  mv0  m1v1  m2 v2 2:  v :  *a  *F *v m  u M  mu u ln  u M0 M Dạng 3.Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho tượng nổ, va chạm Phương pháp giải (m1) * :  mv  m1v1  m2v2 (m) ) :F  v1 F ) (m2) : Trong tượng nổ, va chạm,  v   v2 p có phương khác chọn hệ trục tọa độ Oxy Sau viết phương trình vectơ định luật chiếu lên hệ trục tọa độ chọn tiến hành giải toán để suy đại lượng cần tìm Trong bước nhiều biểu diễn phương trình vectơ hình vẽ để tìm lời giải 4:T Phương pháp giải Bài tốn tính xung lượng vật tìm độ biến thiên động lượng xung lực tác dụng lên vật Để giải toán dạng cần xác định vẽ xác vectơ động lượng vật lúc trước lúc sau Chú ý rằng, ta tìm lực trung bình khoảng thời gian t nhỏ lực  F thay đổi Hệ thống tập tự giải 4.1Bài tập trắc nghiệm khách quan 4.2 Bài tập tự luận II chủ đề 2: định luật bảo toàn Mục tiêu Kiến thức Phân loại tập, phương pháp giải tập mẫu Dạng 1.C Phương pháp giải - Đối với tốn tính cơng lực, trước hết cần xác định xác lực sinh cơng Sau áp dụng cơng thức tính cơng A = Fs.cos , vào kiện đầu để tính đại lượng F, s góc  hợp lực F đường - Để tính cơng suất, cần áp dụng công thức P A t Hoặc P Fv Dạng 2: Đị Phương pháp giải Khi giải tập áp dụng định lý động thông thường ta tiến hành theo bước sau : - Xác định ngoại lực tác dụng lên vật - Xác định vận tốc đầu cuối doạn đường dịch chuyển vật - Viết biểu thức động cho vật thời điểm đầu thời điểm cuối - ụng định lí động để tìm đại lượng theo yêu cầu Dạ 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 dụ ới trọng lực lực đàn hồi ( lực thế) 4:B 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 Hệ thống tập tự giải 4.1 Bài tập trắc nghiệm khách quan 4.2 Bài tập tự luận 10 KẾT LUẬN Đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu kết nghiên cứu trình thực đề tài “ lựa chọn hệ thống tập chođịnh luật bảo toàn động lượng định luật bảo tồn năngvật lí 10” em đạt kết sau đây: - Đưa sở lí luận hoạt động giải tập vật lí trường phổ thơng: cách phân loại, phương pháp giải, lập luận, hướng dẫn giải, lựa chọn sử dụng tập vật lí - Em hệ thống hệ thống hai chủ đề thành dạng tập cụ thể cho dạng kiến thức mà học sinh cần nắm hai định luật bảo toàn - Với chủ đề em phân thành dạng tập , với dạng tập em dã cụ thể hóa việc đưa lí thuyết , phương pháp để giải đưa ví dụ cụ thể cho dạng giúp e dễ nắm bắt vận dụng để giải tập dạng - Đề xuất hệ thống tập tự giải cho học sinh chủ đề, chủ đề em đưa hệ thống hai dạng tập tập trắc nghiệm khách quan tập tự luận 11