SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài TOÁN cơ học cổ điển

Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN : Họ tên : LÊ QUỐC VIỆT Ngày tháng năm sinh : 13 - 01 - 1984 Nam, nữ : Nam Địa : Ấp 2a – xã Xuân Hưng, huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai Điện thoại : Fax : E-mail : Thoisao_notnhactinhdoi@yahoo.com Chức vụ : Giáo viên Đơn vị công tác : Trường THPT Xuân Hưng 0983949030 II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO : - Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Cử nhân - Năm nhận : 2007 - Chuyên ngành đào tạo : Vật Lí III KINH NGHIỆM KHOA HỌC : - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm : Giảng dạy Vật lí - Số năm có kinh nghiệm : 04 năm - Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần : o Chuyển động vật hệ vật mặt phẳng nghiêng o Phương pháp động lực học lượng giải toán cổ điển -1- Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG THPT XUÂN HƯNG Độc lập – Tự – Hạnh phúc Xuân Hưng, ngày 05 tháng05 năm2012 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học : 2011 – 2012 Tên sáng kiến kinh nghiệm : “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN CƠ HỌC CỔ ĐIỂN” Họ tên tác giả : LÊ QUỐC VIỆT Đơn vị (Tổ) : Tổ Vật lí - CN Lĩnh vực : Giảng dạy Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học môn : Vật lí Phương pháp giáo dục : Lĩnh vực khác : Tính mới: - Có giải pháp hoàn toàn : - Có giải pháp cải tiến, đổi từ giải pháp có Hiệu quả: - Hoàn toàn triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao - Hoàn toàn triển khai áp dụng đơn vị có hiệu cao Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng đơn vị có hiệu Khả áp dụng: - Cung cấp luận khoa học cho việc hoạch định đường lối, sách : Tốt Khá Đạt Đưa giải pháp khuyến nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực dễ vào sống : Tốt Khá Đạt Đã áp dụng thực tế đạt hiệu có khả áp dụng đạt hiệu phạm vi rộng : Tốt Khá Đạt XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN -2- THỦ TRƯỞNG ĐƠN VI Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT XUÂN HƯNG   SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬT LÍ 1O PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN CƠ HỌC CỔ ĐIỂN GV: Lê Quốc Việt Tại sao? (Newton) Năm học 2011 - 2012 -3- Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN CƠ HỌC CỔ ĐIỂN” I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Hiện giáo viên em học sinh hướng tới chương trình môn vật lí 12 đơn giản giúp ích cho kì thi em Tuy nhiên theo em học tới chương trình 12, muốn nắm bắt tốt nưa vấn đề không quên tảng toán học cổ điển mà trọng tâm toán chương trình lớp 10 Với toán học dạng túy đại đa số học sinh hiểu bài, say mê việc giải tập lớp, nhiên gặp số vấn đề khó chút việc giải số tập thực tế đòi hỏi khả suy luận tìm lời giải phân tích lực hay tổng hợp lực dù đơn giản đại đa số học sinh thường bị động gặp khó khăn việc thực lời giải Năm trước đưa số phương pháp giải toán phần động lực học thầy cô tổ môn áp dụng có hiệu rõ rệt hơn, đặc biệt với đối tượng học sinh Năm không phân công giảng dạy lớp 10 với yêu cầu học sinh quý thầy cô Đó lí mà năm tiếp tục hoàn thiện đề tài hơn, bổ sung phần động học nhằm đưa tài liệu đơn giản giúp em dễ vận dụng việc giải tập Trên sở vận dụng chỉnh sửa làm tài liệu dạy tiết tăng cho em học sinh Hơn toán động học động lực học dạng quan trọng thiếu hành trình học vật lí phổ thông xuyên suốt em kể sau Với mục đích nhằm giúp em học sinh nắm vững phương pháp, yên tâm việc học tập làm kì thi em cách nhìn tổng quát cụ thể dạng tập, áp dụng cách linh hoạt toán học, đưa đề tài: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN CƠ HỌC CỔ ĐIỂN” II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ: Bài toán học cổ điển thường đơn giản song đòi hỏi học sinh phải hiểu rõ chất vấn đề từ đưa phương pháp giải, cụ thể hóa cho tập Đặc biệt với phần chuyển động thẳng biển đổi đều, chuyển động vật hay hệ vật đường thẳng, mặt phẳng nghiêng, đoạn đường cong hay qua ròng rọc dạng toán khó, đòi hỏi học sinh phải có, suy luận tư sáng tạo Trong đại đa số học sinh học lí thuyết suông tập túy làm được, song gặp toán khó em thấy bế tắc việc tìm phương pháp giải Việc nắm vững vận dụng giải dạng tập theo yêu cầucủa chương trình vấn đề khó khăn học sinh Không phải học sinh dễ dàng thực Để giải vấn đề học sinh phải biết tổng hợp kiến thức phần với nhau, từ vận dụng công thức chuyển động đặc biệt định luật II Newton cách tổng quát để giải toán cách tổng quát Với đề tài hy vọng em nắm vững đặc biệt em học sinh trung bình nhanh chóng nắm bắt vấn đề, vận dụng cách thiết thực vào sống -4- Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển Mặc dù năm học 2011-2012 không phân công giảng dạy em học sinh khối 10 mạnh dạn hoàn thiện đề tài nhằm giúp em tiến Với chuyên đề phạm vi áp dụng cho tất mức độ học lực học sinh Đặc biệt đạt hiệu tương đối cao cho đối tượng học sinh trung bình III NỘI DUNG ĐỀ TÀI: Vận tốc trung bình: A Phương pháp: Dùng công thức :  vtb = S t Dùng công thức:  vtb = v1t1 + v t + v3 t t1 + t + t B Bài tập mẫu: Một xe chạy giời, giời đầu xe chạy với vận tốc 60km/h, sau xe chạy với vận tốc 45km/h Tính vận tốc trung bình xe trình chuyển động Hướng dẫn vtb = v1t1 + v t = 50km / h t1 + t 2 Trên nửa quãng đường, ô tô chuyển động với vận tốc 54km/h Nửa quãng đường lại ô tô chuyển động với vận tốc 60km/h Tính vận tốc trung bình ô tô quãng đường Hướng dẫn vtb = s s s + 2v1 2v = 2v1v = 54,55km / h v1 + v Tìm quãng đường, vận tốc, gia tốc thời gian A Phương pháp:  tọa độ gốc thời gian)   s = v0 t + at 2 v = v +  t at Chọn hệ quy chiếu (gốc Các công thức vận dụng: (1) (2)  v − v = 2as (3) Đề cho thời gian áp dụng công thức (1) (2) Nếu không cho thời gian áp dụng công thức (3) t -5- Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển A Bài tập mẫu: 1.Một đoàn tàu chạy với vận tốc 72km/h đột ngột hãm phanh sau 5giây dừng lại a Hãy tìm gia tốc đoàn tàu b Tính quãng đường dừng lại Hướng dẫn a Gia tốc đoàn tàu, vận dụng công thức thứ (2): a= − v0 = −4m / s t b Vận dụng công thức thứ (3) ta có: s = 50m Một đoàn tàu chuyển động với vận tốc 36km/h xuống dốc chuyển động nhanh dần với gia tốc 0,1m/s2 Khi đến chân dốc đạt vận tốc 72km/h a Tính thời gian tàu chuyển động dốc b Tính chiều dài dốc Hướng dẫn v = v + at a Ta có: t => t = 100s b Vận dụng công thức thứ (3) ta có: s = 1500m Viết phương trình chuyển động, tìm vị trí hai chất điểm gặp A Phương pháp:  Chọn hệ quy chiếu (gốc tọa độ gốc thời gian)  Viết phương trình chuyển động  Khi hai chất điểm gặp áp dụng x1 = x => kết  Các công thức vận dụng:  vt = v0 + at  vt2 − v02 = 2as  s = v0 t + at B Bài tập mẫu: Người thứ khởi hành từ A có vận tốc ban đầu 18 km/h lên dốc chậm dần với gia tốc 20 cm/s2 người thứ hai khởi hành B với vận tốc ban đầu 5,4 km/h xuống dốc nhanh dần với gia tốc 0,2 m/s2 biết khoảng cách AB dài 130m a Thiết lập phương trình chuyển động xe thứ b Thiết lập phương trình chuyển động xe thứ c Sau thời gian hai xe gặp d Tìm vị trí hai xe gặp (quãng đường xe được) Hướng dẫn Viết phương trình chuển động vị trí thời điểm hai chất điểm gặp viết phương trình chuyển động, hai chất điểm gặp thì: x1 = x2 => t -6- Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển b x = x02 + v02 t + a t = 130 − 1,5t − 0,1t (m) x = x => t = 20 (s) c d x1 = 60m, x = 70m a x1 = xo1 + v01t + a1t = − 0,1t (m) Sự rơi tự A Phương pháp:  Chọn hệ quy chiếu (gốc tọa độ vị trí vật rơi, chiều dương hướng xuống, a=g) 2 gt , v = gh 2 2  Nếu vật có vận tốc đầu: v = v + gt , s = v t + gt , v − v0 = gh  Các công thức áp dụng: v = gt , h = B Bài tập mẫu: Một vật thả từ độ cao 10 m, tính a Vận tốc lúc tiếp đất b Lúc vật độ cao m có vận tốc ? c Tìm vị trí để vật có vận tốc 2m/s2 cho g =10m/s2 Hướng dẫn v = gh =10 m/s a áp dụng công thức b lúc vật độ cao 5m vận tốc vật là: v = gh = 10m / s v2 c Vị trí vật có vận tốc 2m/s là: v = gh' =>h’= = =0,447m 2g ta có độ cao h-h’=9,55m vật có vận tốc 2m/s Vật chuyển động đoạn đường nằm ngang A Phương pháp:  Chọn trục ox theo phương ngang trùng hướng chuyển động vật  Xét cácrlực tác dụng lên N r vật r ur  Trọng lực P Fms Fk uur x  Phản lực N r r  Lực ma sát Fms P r  Ngoại lực F ur r  Áp dụng định luật II Newton : ∑ F = ma r r r r r ⇔ Fk + P + N + Fms = ma (1)  Chiếu (1) lên phương vuông góc với ox  N −P=0⇒ N = P  Chiếu (1) lên trục ox ta có: -7- Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển Fk − Fms ( Fms = µN ) m F = ta có: ⇒ a = k m  Fk − Fms = ma ⇒ a =  Nếu Fms  Nếu vật chuyển động thẳng đứng yên: o a=0 o Fms = Fk = µN = µP Chú ý: r N vuông góc với mặt phẳng ngang hướng từ lên r Pr vuông góc với mặt phẳng ngang hướng từ xuống Fms song song với mặt phẳng ngang ngược chiều chuyển động r Fk trùng với hướng chuyển động B Bài tập mẫu: Một ô tô có khối lượng 2000kg, bắt đầu chuyển động với gia tốc 0,5m/s Hệ số ma sát 0,02 Tính lực phát động lấy g = 10m/s2 r Hướng dẫn: N r r Chọn chiều chuyển động trùng với ox Fms Fk Các lực tác dụng lên ô tô hình vẽ:  Áp dụng định luật II Newton : r r r r r ⇔ Fk + P + N + Fms = ma (1) ∑ ur r F = ma r P x  Chiếu (1) lên phương vuông góc với ox  N −P=0⇒ N = P  Chiếu (1) lên trục ox ta có:  Fk − Fms = ma ⇒ Fk = ma + Fms = ma + µP  F k = ma + µmg = m(a + µg ) = 1400 N Một người có khối lượng 60kg đứng thang máy Tính lực ép người lên thang máy trường hợp: a thang máy lên đề b thang máy lên với gia tốc 0,25m/s2 lấy g =10 m/s2 Hướng dẫn: Chọn trục tọa độ theo phương thẳng đứng, chiều từ lên Lực tác dụng lên người gồm có trọng lực người phản lực sàn thang máy: ur r  Áp dụng định luật II Newton : ∑ F = ma r r r ⇔ P + N = ma (1) Chiếu (1) lên phương thẳng đứng N − P = ma ⇒ N = P + ma Ta có: a Trường hợp thang máy lên a = N=P =mg =600N b Trường thang máy lên với gia tốc 0,25 m/s2 ta có: N = P + ma = 1025 N -8- Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển Một sợi dây thép giữ yên vật có khối lượng lên tới 450kg Dùng dây thép để kéo vật có khối lượng 400kg lên cao Hỏi gia tốc lớn mà vật làm dây không bị đức bao nhiêu? Cho g =10 m/s2 Hướng dẫn: Sức căng lớn giữ vật đứng yên là: Tmã = P = mg = 4500 N Khi kéo vật 400kg lên cao với gia tốc a ta có: ur r  Áp dụng định luật II Newton : ∑ F = ma r r r ⇔ P + T = ma (1) Chọn chiều dương hướng lên ta có: (1) ⇔ − P + T = ma ⇒ T = ma + P ⇔ T = m(a + g ) T ≤ Tmax ⇔ m(a + g ) ≤ Tmax Để dây không bị đứt thì: ⇒a≤ Tmax − mg ⇒ a ≤ 1,25 m/s2 m Vật chuyển động mặt phẳng nghiêng: A Phương pháp:  Chọn hệ trục oxy phù hợp  Xét lực tác dụng ur lên vật  Trọng lực P uur  Phản lực N r  Lực ma sát Fms r  Ngoại lực F (phân tích lực cần)  Áp dụng định luật II Newton : r r r r r ⇔ Fk + P + N + Fms = ma h ∑ r Fms r N r Pα( y x ur r F = ma  Chiếu phương trình lên trục oy ta có:  − P cos α + N = ⇒ N = P cos α => Fms = µP cos α  Chiếu phương trình lên trục ox ta có:  Fk + P sin α − Fms = ma ⇔ F + P sin α − µP cos α = ma ⇒a= F + mg (sin α − µ cos α ) m  Nếu ngoại lực  Nếu ma sát => a =g (sin α−µcos α) a = g sin α  Nếu vật chuyển động lên làm tương tự ta có:  ⇒a= F + mg (sin α + µ cos α ) m  Nếu ngoại lực  Nếu ma sát Chú ý: => a =g (sin α+µcos α) a = g sin α uur  N vuông góc với mặt phẳng nghiêng ur  P theo phương thẳng đứng -9- Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển  Chiều lực ma sát ngược chiều chuyển động  Hai trục ox oy sử dụng trục song song với mặt phẳng nghiêng vuông góc với mặt phẳng nghiêng B Bài tập mẫu: Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10m cao 5m, hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng 0,1 a Tính gia tốc vật b Sau vật đến chân dốc? r y r c Vận tốc chân dốc N h Hướng dẫn: Fms r Pα( x a Tìm gia tốc vật ur o Chọn hệ trục oxy hình vẽ vật chịu tác dụng trọng lực P phản uuur uur lực N lực ma sát Fms r ur uur uuur o Áp dụng định luật II Newton ta có: P + N + Fms = ma (1) o Chiếu phương trình lên hệ trục tọa độ oxy Ta có: ox: P sin α + − Fms = ma (2) oy: − Pcosα + N = => N = Pcosα mà Fms = µ N = µ Pcosα vào (2) ta có: P sin α − µ Pcosα = ma mgsinα − µ Pcosα = ma h o => a = g (sin α − µ cosα ) mà sin α = = = => α = 30 s 10 cosα = , µ = 0,1, g = 9,8m / s 2 Vậy: a =9,8( −1,1 ) = 4, 05m / s 2 b Tìm vận tốc chân dốc Tìm thời gian 2s 2.10 s = at => t = = = 2,22( s ) a 4,05 c Tìm vận tốc chân dốc Ta có: v = a.t = 4,05.2,22 = 8,99(m/s2) Hệ vật chuyển động mặt phẳng nghiêng A Phương pháp: - 10 - r T r N1 r Fms m1 r P )α m2 Trường THPT Xuân Hưng Chú ý: Phương pháp giải toán học cổ điển  Xét vật riêng biệt  Phân tích lực tác dụng lên vật  Áp dụng định luật II Newton cho vật Fms = µ N = µ P cos α B Bài tập mẫu: Hệ hai vật hình vẽ m1 = 6kg, m2 =5kg Hệ số ma sát µ =0,3 góc α = 30o Hãy tìm: a Gia tốc chuyển động b Lực căng sợi dây Cho g = 10m/s2 Hướng dẫn: a Tìm gia tốc chuyển động r T r N1 o Chọn chiều dương chiều chuyển động r o Các lực tác dụng lên vật hình vẽ r Fms P o Áp dụng định luật II Newton ta có: )α Vật m: r r1 r r r P1 + N1 + T + Fms = m1a (1) Chiếu (1) lên phương chuyển động vật ta có; − P sin α + T − Fms = ma (*) Vật m: r r2 r P2 + T2 = m2 a (2) Chiếu (2) lên phương chuyển động ta có: P2 – T = m2a.(**) m1 T − P1 sin α − Fms = m1a  P2 − T = m2 a Giải hệ phương trình:  P2 − P1 sin α − Fms với Fms = µ Pc osα = µ m1 g cos α m1 + m2 m2 g − m1 g sin α − µ m1 g cos α Ta có: a = m1 + m2 => a = Thay số vào ta a = 0,4 m/s2 b.Tìm sức căng dây Từ (**) ta có: T = P2 − m2 a = m2 ( g − a ) = 48(N) Vật chuyển động đoạn cầu cong vòng xiếc A Phương pháp:  Xét lực tác dụng vào vật - 11 - m2 Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển  Vật chuyển động tròn nên hợp lực tất lực đóng vai trò lực hướng tâm  Chọn chiều dương hướng vào tâm cung tròn ur r  Áp dụng định luật II Newton: ∑ F = ma ht  Chiếu biểu thức định luật II lên trục hướng tâm Tùy điều kiện toán ta tìm đại lượng liên quan v2  Gia tốc hướng tâm: aht = R  Trường hợp vật ợ vị trí cao hay thấp dùng phép chiếu lên phương bán kính điểm đó, chiều hướng vào tâm Chú ý:  Khi vật chuyển động vòng xiếc xét vật vị trí cao ta có: r r r N + P = FHT  Chiếu lên trục hướng tâm ta có: => N = N + P = Fht = ma = m v2 R mv v2 v2 − P = m( − g ) N = Q = m( − g ) R R R  Điều kiện để vật không rơi ta có: Q≥0⇒ V2 −g ≥0⇒v≥ r gR v2  Trường hợp điểm thấp làm tương tự N = Q = m( + g ) R ur uur  Độ lớn áp lực (lực nén) N độ lớn phản lực Q B Bài tập mẫu: Một ô tô có khối lượng m =2,5 chuyển động với vận tốc không đổi 54 km/h, bỏ qua ma sát Tìm lực nén ô tô lên cầu qua điểm cầu trường hợp sau: a Cầu vồng xuống với bán kính 50m b Cầu vồng lên với bán kính 50m lấy g = 9,8 m/s2 Hướng dẫn: a Cầu vồng xuống với bán kính 50m o Lực tác dụng vào xe: ur ur o Trọng lực P phản lực Q mặt cầu o Chọn chiều dương hình vẽ: r r r o Áp dụng định luật II Newton: P + Q = maht (1) o Chiếu phương trình (1) lên trục ox hình vẽ: v2 v2 − P + Q = maht = m => Q = maht + mg = m( + g ) R R - 12 - x ur Q o ur P Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển ur Q 152 Q = 2500( + 9,8) = 35750( N ) 50 Vì lực nén lên cầu phản lực nên ta có: N = Q = 35750(N) o b Cầu vồng lên: x ur P Áp dụng định luật II Newton: r r r P + Q = maht (1) Ta có Chiếu phương trình (1) lên trục ox: v2 v2 P − Q = maht = m => Q = −maht + mg = m( g − ) R R o o o Q = 2500(9,8 − 152 ) = 13250( N ) 50 Vì lực nén lên cầu phản lực nên ta có: N = Q = 35750(N) Hệ vật chuyển động qua ròng rọc A Phương pháp:  Bài toán tìm gia tốc vật:  Chọn chiều dương trùng với chiều chuyển động vật  Đưa hệ vật vật m = m1 + m2 + ……  Áp dụng định luật II Newton cho vật m m2 m  Bài toán tìm lực căng sợi dây  Xét vật riêng biệt  Áp dụng định luật II Newton cho vật  Có vật viết nhiêu phương trình  Giải phương trình tìm kết B Bài tập mẫu: cho hệ hình vẽ, biết m1 = 1,5kg; m2 = 1kg khối lượng ròng rọc dây không đáng kể, bỏ qua ma sát Hãy tìm: a Gia tốc chuyển động hệ b Sức căng dây nối m1 m2 Lấy g = 10m/s2 T Hướng dẫn: m2 m1 a Tìm gia tốc - 13 - r P1 r P2 Trường THPT Xuân Hưng o Cách 1: o Cách 2: Phương pháp giải toán học cổ điển r r  Lực tác dụng vào hệ: P1 P2  Chọn chiều dương chiều chuyển động hệ vật  Áp dụng r định r luậtrII Newton, với m = m1 + m2 = 2,5kg • P1 + P2 = ma (1) • Chiếu (1) xuống phương chọn ta có: P1 – P2 = ma P −P g => a = = (m1 − m2 ) m m • Thay số vào ta có: a =2m/s2 r r r P1 + T = m1a (*)  Xét vật m1 r  Chiếu (*) lên phương P ta có: P1 – T = m a r r r P + T = m a 2  Xét vật m (**)  Chiếu (**) lên phương chuyển động ta có: T - P2 = m2a P −P a = = 2(m / s ) Từ (*) (**) ta tính m1 + m2 b Tìm lực căng Ta có; T = m2a +P2 = m2(g+a) = 12(N) 10 Công - Công suất: A Phương pháp: a b A = F s cos α Công: Công suất: Chú ý:  Chuyển động thẳng thì: p= A = F.v t r r F =0 s = vot + at 2 2  Vật chuyển động theo chiều dương: v2 − v 0 = 2as  Chuyển động biển đổi thì: B Bài tập mẫu: Thực phép toán cần thiết để trả lời câu hỏi sau: a) Tính công cần thiết để nâng vật có khối lượng 100kg lên cao 10m theo phương thẳng đứng? cho g = 10m/s2 b) Tính công cần thiết người bờ kéo thuyền Biết người cần dùng lực kéo 100N theo phương hợp với phương chuyển động thuyền góc 30o thuyền chuyển động 2km K Hướng dẫn: r F - 14 - r PK Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển a) Tính công nâng vật lên cao (a=0) r  Lúc lực kéo cân với trọng lực P  Nên ta có Fk = P = mg = 100.10 = 1000( N )  Công trọng lực: A=F.s.cos0o=F.s = 1000.10=10(kJ) b) Tính công lực kéo:  A = Fk s cosα = 100.2000 cos 30o = 100 ( kJ ) ) s 11 Công trọng lực A Phương pháp: A = P.h = P( h1 − h2 ) Công trọng lực:  Công trọng lực không phụ thuộc vào hình dạng đường  Nếu quỹ đạo khép kín công trọng lực không  Lực có tính chất gọi lực B Bài tập mẫu: 1: Một vật thả rơi từ độ cao h = 4m xuống hồ nước sâu 2m Tính công trọng lực vật rơi xuống đáy hồ? cho g = 10m/s2 Hướng dẫn:  Công trọng lực: A=mg(h1 +h2)=300(J) 2: Cho toán hình vẽ: m=100g; m’=200g; α =30o Tính công trọng lực m lên không ma sát 1m mặt phẳng nghiêng Hướng dẫn: o Nhận xét: Khi m lên 1m mặt phẳng nghiêng m’ xuống 1m theo phương thẳng đứng  Xét vật m: • Công trọng lực: A = mg(h1-h2) (h1-h2=s.sin α ) • Khi ta có: A = mg s.sin α = -0.5J  Vật m’ xuống: • Công trọng lực: A’ = m’gs = 2J  Vậy công toàn hệ là: A* = A + A’ = 1.5J 12 Định lí động A Phương pháp: Tìm động ban đầu động sau áp dụng định lí động ∆W = W2 − W1 = A  Nếu A > động tăng A< động giảm  Bài toán áp dụng đặc biệt cho trường hợp có ma sát - 15 - Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển B Bài tập mẫu: Cho vật bắt đầu trượt từ đỉnh dốc đạt vận tốc 5m/s tiếp tục chuyển động theo phương ngang Tính lực ma sát tác dụng lên vật đoạn đường nằm ngang biết vật 40m dừng lại Hướng dẫn: Áp dụng định lí biến thiên động ta có: A = Wđ − Wđ `1 = − mv 2 Ams = − Fms s Mà ta có: (1) (2) mv Fms s = mv => Fms = = 25 N 2s Từ (1) (2) ta có: 13 Sự bảo toàn năng: A phương pháp:  Cơ vật: W = Wđ + Wt Wđ = mv 2 W = mgh W = kx 2 o Động năng: o Thế hấp dẫn: o thến đàn hồi: Chú ý: Chọn gốc cho tính toán dễ dàng, tính lúc đầu lúc sau áp dụng định luật bảo toàn B Bài tập mẫu: Một người ném vật nhỏ lên cao theo phương thẳng đứng với vận tốc đầu 2m/s Hãy tính: a) Tìm động ban đầu vật b) Vật lên độ cao so với vị trí ném c) Ở độ cao so với vị trí ném động lần Hướng dẫn: a) Tìm động ban đầu: Wđ = Ta có: mv = 0.8 J b) Tìm độ cao cực đại: • Chọn gốc lúc ném W1 = Wđ = Wt1 = Wđ = 0.8 J • Tại vị trí ném: W2 = Wt = mghmax • độ cao cực đại: (v=0) • áp dụng định luật bảo toàn ta có: o W = W2 => hmax = 0.2m c) Tìm độ cao mà động lần • Tại độ cao h’ đó, động lần W3 = Wđ + Wt = 3Wt = 3mgh' • Ta có: • Áp dụng định luật bảo toàn ta có: o W2 = W3 => h' = - 16 - hmax 0.2 = m 3 Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển  Vậy độ cao 0.0667m động lần KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU: Qua việc hình thành cho học sinh có phương pháp giải chung giúp học sinh có phương pháp nhận dạng, kỹ giải dạng toán cụ thể vật hay hệ vật chuyển động có gia tốc Học sinh dần nắm say mê việc phân tích giải toán Học sinh có sáng tạo trường hợp cụ thể Kết qua khảo sát lớp năm học trước Lớp 10C2 07-08 10B1 08-09 10A2 09-10 Điểm TB 5% 0% 0% Điểm trung bình 40% 9% 9% Điểm 38% 52% 45% Giỏi 17% 39% 46% Kết cho thấy năm trường chưa có kinh nghiệm nên kết đạt chưa cao Sau hướng dẫn phương pháp làm, đại đa số học sinh làm tốt nhiều, mắc sai lầm Kết tăng lên rõ rệt Với chủ đề hy vọng ngày đem lại phương pháp phù hợp kết cao cho học sinh BÀI HỌC KINH NGHIỆM: Tuy có phương pháp làm cụ thể, đem lại không thuận lợi cho học sinh việc giải toán khó Kết đạt nhiều khả quan, tổ chuyên môn đánh giá cao đưa vào vận dụng cho toàn trường chuyên đề chưa thực hoàn hảo Còn nhiều học sinh lợi dụng kết làm mà không nắm rõ phương pháp Khi áp dụng cho toàn học sinh học sinh yếu, nhìn chung nắm chưa vấn đề nội dung đề tài tải em Với năm tới chung tiếp tục ứng dụng không cào nội dung Với học sinh cho đơn giản ví ma sát chẳng hạn cho phù hợp với đối tượng học sinh Dạng toán chuyên đề chưa thực nhiều chuyên sâu, nhìn chung sơ đẳng Vì để tạo hứng thú cho học sinh đối tượng nâng cao cần có khó hơn, chuyên - 17 - Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển KẾT LUẬN Đây phương pháp giúp em học sinh có cách nhìn nhận dạng toán cụ thể từ đưa phương pháp giải hợp lí xác cho dạng tập Để học sinh đạt kết tốt đỏi hỏi học sinh phải nắm vững kiến thức lớp tiết học, phải hiểu rõ chất dạng toán Biết phân tích tổng hợp lực thành phần Với đề tài mở rộng cho toàn học sinh nhiên cần ý đối tượng áp dụng cho có kết tốt Trên số kiến thức mà thân vận dụng trình giảng dạy học sinh khối 10 Chắc chắn đề tài nhiều thiếu sót, mong nhận góp ý đồng nghiệp để thân tiến hơn, góp phần xây dựng nghiệp giáo dục ngày tiến Xin chân thành cảm ơn Xuân Hưng, Ngày 05 tháng 05 năm 2012 Người viết Lê Quốc Việt  - 18 - Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển MỤC LỤC SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ: III NỘI DUNG ĐỀ TÀI: Vận tốc trung bình: A Phương pháp: B Bài tập mẫu: Tìm quãng đường, vận tốc, gia tốc thời gian A Phương pháp: B Bài tập mẫu: Viết phương trình chuyển động, tìm vị trí hai chất điểm gặp A Phương pháp: B Bài tập mẫu: Sự rơi tự A Phương pháp: B Bài tập mẫu: Vật chuyển động mặt phẳng ngang A Phương pháp: B Bài tập mẫu: Vật chuyển động mặt phẳng nghiêng: A Phương pháp: B Bài tập mẫu: Hệ vật chuyển động mặt phẳng nghiêng A Phương pháp: B Bài tập mẫu: Vật chuyển động đoạn cầu cong vòng xiếc A Phương pháp: B Bài tập mẫu: Hệ vật chuyển động qua ròng rọc A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 10.Công - Công suất: A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 11 công trọng lực A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 12 Định lí động A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 13 Sự bảo toàn A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 5 - 19 - 5 10 11 13 14 14 15 16 Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU: V BÀI HỌC KINH NGHIỆM: VI KẾT LUẬN: 17 18 19 - 20 - [...]... Dạng bài toán trong chuyên đề này chưa thực sự nhiều và chuyên sâu, nhìn chung còn sơ đẳng Vì vậy để tạo hứng thú cho học sinh là đối tượng nâng cao thì cần có những bài khó hơn, chuyên hơn - 17 - Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải bài toán cơ học cổ điển 6 KẾT LUẬN Đây là một trong những phương pháp giúp các em học sinh có cách nhìn nhận đúng dạng bài toán cụ thể từ đó đưa ra phương pháp giải. .. suất: A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 11 công của trọng lực A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 12 Định lí động năng A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 13 Sự bảo toàn cơ năng A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 5 5 - 19 - 5 5 6 7 9 10 11 13 14 14 15 16 Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải bài toán cơ học cổ điển IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU: V BÀI HỌC KINH NGHIỆM: VI KẾT LUẬN: 17 18 19 - 20 - ... Phương pháp: B Bài tập mẫu: 6 Vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng: A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 7 Hệ vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 8 Vật chuyển động trên đoạn cầu cong và vòng xiếc A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 9 Hệ vật chuyển động qua ròng rọc A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 10.Công - Công suất: A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 11 công của trọng lực A Phương pháp: ... chưa có kinh nghiệm nên kết quả đạt được chưa cao Sau khi được hướng dẫn phương pháp làm, đại đa số học sinh làm bài tốt hơn nhiều, ít mắc sai lầm hơn Kết quả tăng lên rõ rệt Với chủ đề này tôi hy vọng càng ngày càng đem lại phương pháp phù hợp và kết quả cao cho học sinh 5 BÀI HỌC KINH NGHIỆM: Tuy đã có phương pháp làm cụ thể, đem lại không ít thuận lợi cho học sinh trong việc giải các bài toán khó... CỨU: Qua việc hình thành cho học sinh có phương pháp giải chung đã giúp học sinh có được phương pháp nhận dạng, kỹ năng giải từng dạng bài toán cụ thể của vật hay hệ vật chuyển động có gia tốc Học sinh đã dần nắm và say mê hơn trong việc phân tích giải quyết bài toán Học sinh đã có sự tuy duy sáng tạo hơn trong những trường hợp cụ thể Kết qua khảo sát các lớp trong các năm học trước Lớp 10C2 07-08 10B1... PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2 I 4 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ: 4 III NỘI DUNG ĐỀ TÀI: 1 Vận tốc trung bình: A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 2 Tìm quãng đường, vận tốc, gia tốc và thời gian A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 3 Viết phương trình chuyển động, tìm vị trí hai chất điểm gặp nhau A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 4 Sự rơi tự do A Phương pháp: B Bài tập mẫu: 5 Vật chuyển động... năng A Phương pháp: Tìm động năng ban đầu và động năng sau đó rồi áp dụng định lí động năng ∆W = W2 − W1 = A  Nếu A > 0 động năng tăng và A< 0 động năng giảm  Bài toán này áp dụng đặc biệt cho trường hợp có ma sát - 15 - Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải bài toán cơ học cổ điển B Bài tập mẫu: Cho một vật bắt đầu trượt từ đỉnh một con dốc khi đạt vận tốc 5m/s nó tiếp tục chuyển động theo phương. .. cong và vòng xiếc A Phương pháp:  Xét các lực tác dụng vào vật - 11 - m2 Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải bài toán cơ học cổ điển  Vật chuyển động tròn đều nên hợp lực của tất cả các lực đóng vai trò là lực hướng tâm  Chọn chiều dương hướng vào tâm cung tròn ur r  Áp dụng định luật II Newton: ∑ F = ma ht  Chiếu biểu thức định luật II lên trục hướng tâm Tùy điều kiện bài toán ta tìm được các... học sinh khối 10 Chắc chắn đề tài còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của đồng nghiệp để bản thân tôi tiến bộ hơn, góp phần xây dựng sự nghiệp giáo dục ngày càng tiến bộ Xin chân thành cảm ơn Xuân Hưng, Ngày 05 tháng 05 năm 2012 Người viết Lê Quốc Việt  - 18 - Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải bài toán cơ học cổ điển MỤC LỤC SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC 1 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG... maht (1) o Chiếu phương trình (1) lên trục ox như hình vẽ: v2 v2 − P + Q = maht = m => Q = maht + mg = m( + g ) R R - 12 - x ur Q o ur P Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải bài toán cơ học cổ điển ur Q 152 Q = 2500( + 9,8) = 35750( N ) 50 Vì lực nén lên cầu bằng phản lực nên ta có: N = Q = 35750(N) o b Cầu vồng lên: x ur P Áp dụng định luật II Newton: r r r P + Q = maht (1) Ta có Chiếu phương trình ... THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT XUÂN HƯNG   SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬT LÍ 1O PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN CƠ HỌC CỔ ĐIỂN GV: Lê Quốc... toán học, đưa đề tài: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN CƠ HỌC CỔ ĐIỂN” II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ: Bài toán học cổ điển thường đơn giản song đòi hỏi học sinh phải hiểu rõ chất vấn đề từ đưa phương pháp giải, ... sao? (Newton) Năm học 2011 - 2012 -3- Trường THPT Xuân Hưng Phương pháp giải toán học cổ điển “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN CƠ HỌC CỔ ĐIỂN” I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Hiện giáo viên em học sinh hướng tới