skkn phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh thông qua việc tác động gợi mở để học sinh đào sâu suy nghĩ tìm nhiều cách giải cho bài toán vật lý

Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Trƣờng THPT Nguyễn Hữu Cảnh Mã số: SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH TÌM NHIỀU CÁCH GIẢI CHO CÁC BÀI TOÁN VẬT LÝ  Ngƣời thực hiện: NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Lĩnh vực nghiên cứu: Quản lý giáo dục: Phương pháp dạy học môn : Phương pháp giáo dục: Lĩnh vực khác:  γ    Có đính kèm:  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác Năm học: 2015 - 2016 Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 1- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh SƠ LƢỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN: Họ tên : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Ngày tháng năm sinh: 06 tháng năm 1958 Nam, nữ: Nam Địa chỉ: 22 F6 - Khu phố I, Phường Long Bình Tân, Thành phố Biên Hoà, Tỉnh Đồng Nai Điện thoại: CQ: 0613.834289; ĐTDĐ:0903124832 Chức vụ: Tổ trưởng tổ Vật lý- Công nghệ 7.Nhiệm vụ giao: Giảng dạy môn Vật lý lớp 10A3, 10A5, 10A8, 11A4, 11A8, môn Công nghệ lớp 12A1, 12A9, Tổ trưởng tổ Vật lý - Công nghệ Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Hữu CảnhThành phố Biên Hoà- Tỉnh Đồng Nai II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: - Trình độ chuyên môn: Đại học - Năm nhận bằng: 1978 - Chuyên ngành đào tạo: Vật lý III KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy môn Vật lý phổ thông - Số năm có kinh nghiệm: 38 năm - Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần đây: Năm 2011: chuyên đề: Phân loại cách giải dạng toán Vật lý hạt nhân nguyên tử Năm 2012: chuyên đề: Một số cách giải dạng toán cưc trị Năm 2013: chuyên đề: Phân loại cách giải dạng toán lượng tử ánh sáng 4.Năm 2014: chuyên đề: Sử dụng dạng tắc hàm Hypecbol để giải toán giao thoa sóng Năm 2015: chuyên đề: Phân loại cách giải dạng toán dao động điện từ sóng điện từ Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 2- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH TÌM NHIỀU CÁCH GIẢI CHO CÁC BÀI TOÁN VẬT LÝ TÓM TẮT : Chuyên đề đưa phân tích số ví dụ để minh họa cho tiêu chí dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh thông qua việc tác động gợi mở để học sinh đào sâu suy nghĩ tìm nhiều cách giải cho toán vật lý, từ giúp em liên kết kiến thức học phần vận dụng công cụ toán học Thông qua việc học em tự đánh giá kiến thức tự điều chỉnh việc học tập I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Những quan điểm đường lối đạo nhà nước đổi giáo dục thể nhiều văn bản, đặc biệt văn sau đây: Nghị Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực Chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học” Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 – 2020 ban hành kèm theo Quyết định 711/QĐ-TTg ngày 13/6/2012 Thủ tướng Chính phủ rõ: "Tiếp tục đổi phương pháp dạy học đánh giá kết học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo lực tự học người học" Nhận thức tầm quan trọng việc tăng cường đổi kiểm tra đánh giá thúc đẩy đổi phương pháp dạy học, năm qua, Bộ Giáo dục Đào tạo tập trung đạo đổi hoạt động dạy học Nhằm tạo chuyển biến tổ chức hoạt động dạy học, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục trường trung học Chương trình giáo dục định hướng phát triển lực nhằm mục tiêu phát triển lực người học, nhằm đảm bảo chất lượng đầu việc dạy học Chương trình nhấn mạnh vai trò người học với tư cách chủ thể trình nhận thức Dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh tạo điều kiện quản lý Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 3- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh chất lượng theo kết đầu quy định, nhấn mạnh lực vận dụng học sinh Chất lượng giáo dục kết đầu ra, mà phụ thuộc trình thực Trong nhu cầu đổi phương pháp dạy học nghành thực tiễn giáo dục môn phân công, xin đưa phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng phát triển lực học sinh: thông qua việc tác động gợi mở để học sinh đào sâu suy nghĩ tìm nhiều cách giải cho toán vật lý Từ việc giúp em liên kết kiến thức học phần vận dụng công cụ toán học hiệu để đạt tiêu chí dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh II– CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN “Giáo dục phổ thông nước ta thực bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận lực người học, nghĩa từ chỗ quan tâm đến việc học sinh học đến chỗ quan tâm học sinh vận dụng qua việc học Để đảm bảo điều đó, định phải thực thành công việc chuyển từ phương pháp dạy học theo lối "truyền thụ chiều" sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành lực phẩm chất; đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết giáo dục từ nặng kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra, đánh giá lực vận dụng kiến thức giải vấn đề, coi trọng kiểm tra đánh giá trình học tập để tác động kịp thời nhằm nâng cao chất lượng hoạt động dạy học giáo dục Trước bối cảnh để chuẩn bị trình đổi chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông sau năm 2015, cần thiết phải đổi đồng phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá kết giáo dục - Năm 2015 triển khai xây dựng Mô hình trường học đổi đồng phương pháp dạy học kiểm tra, đánh giá kết học tập học sinh Mục tiêu mô hình đổi đồng phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá theo hướng khoa học, đại; tăng cường mối quan hệ thúc đẩy lẫn đổi phương pháp dạy học ”(Trích tài liệu tập huấn: Dạy học kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh theo định hướng phát triển lực học sinh) - Bộ Giáo dục Đào tạo thực phạm vi nước bước cải thiện điều kiện dạy học áp dụng công nghệ thông tin - truyền thông trường trung học Tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động đổi phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá Tạo điều kiện thuận lợi cho chủ động, sáng tạo giáo viên học sinh hoạt động dạy học, góp phần làm cho chất lượng giáo dục dạy học bước cải thiện - Nhiều giáo viên vận dụng phương pháp dạy học, kĩ sử dụng thiết bị dạy học ứng dụng công nghệ thông tin - truyền thông tổ chức hoạt động dạy học, để nâng cao chất lượng cho qui trình kiểm tra, đánh giá - Môn Vật lý môn khoa học tự nhiên trực quan sinh động Nhưng Vật lý trừu tượng, khó hiểu, công cụ toán học Vai trò giáo viên Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 4- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh là: Tổ chức hoạt động, giao việc cho học sinh; quan sát, đạo, giúp đỡ, điều chỉnh hoạt động nhận xét, đánh giá kết học sinh; tạo tình có vấn đề, tạo không khí học tập sôi Giờ dạy thành công giáo viên tổ chức dạy học để học sinh làm việc nhiều, hoạt động nhiều, nói nhiều, trao đổi, thảo luận, phát biểu ý kiến Đánh giá giáo viên qua việc học tập học sinh Quan tâm đến tiêu chí: Học sinh có hứng thú, say mê nghiên cứu học hay không? Sau học, học sinh làm gì, có hiểu không, vận dụng kiến thức hay không? Học sinh phát triển lực ? Theo yêu cầu đổi giáo dục, dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh Tôi thực tập Vật lý lớp 10, dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh thể thông qua việc tác động, gợi mở để học sinh đào sâu suy nghĩ, tìm nhiều cách giải cho toán vật lý Việc làm giúp cho học sinh hiểu chất vật lý vấn đề Học sinh tiếp thu kiến thức cách tích cực, hứng thú chủ động, nắm mối liên hệ lí thuyết với thực tế tiếp thu kiến thức trở thành kiến thức mình, đồng thời rèn luyện công cụ toán học ngày sắc bén Theo tôi, biết việc hạn chế thời gian khung chương trình nên tập lớp có Nhưng giao việc cho học sinh để em tận dụng thời gian lớp, nhà Các em tự lực hay trao đổi giải nhiệm vụ giao Việc học sinh khám phá mới, đặc biệt có đạo giúp đỡ giáo viên, giúp em tự tin phát triển lực, trí tuệ từ xây dựng nhân cách, đạo đức, thái độ học tập tốt Việc đánh giá học sinh quán triệt so sánh học sinh lớp với mà so sánh thân học sinh trình học tập, để đánh giá tiến hay tụt lùi so với thời điểm trước, từ có biện pháp điều chỉnh kịp thời Trong báo cáo sáng kiến kinh nghiệm chuyên đề này, đặt yêu cầu phân tích số ví dụ minh họa cho phương pháp dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh việc tác động, gợi mở, kích thích để học sinh đào sâu suy nghĩ tìm nhiều cách giải cho toán vật lý vận dụng lớp khối 10 mà phân công dạy Đây giải pháp thay phần giải pháp có, yêu cầu Cái giải pháp triển khai liên tục suốt chương trình dạy học Tôi đưa số luyện tập để học sinh luyện tập áp dụng cách giải cho dạng tập đưa nhận xét ý giúp phát triển hướng tìm tòi khác Chuyên đề muốn phần làm rõ ý nghĩa vật lý tượng xem xét giải ví dụ minh họa mức độ khác bản, hay khó Kết đánh giá thi học kỳ II, lớp10 dạy với lớp 10 Thầy Cô khác, cho thấy kết trội (Xem thêm bảng phân loại đánh giá chất lượng trang ) - Chuyên đề áp dụng cho đối tượng học sinh học theo chương trình chuẩn học theo chương trình nâng cao; cho đối tượng học sinh giỏi cho đối tượng học sinh trung bình yếu Tùy đối tượng mà Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 5- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh đặt yêu cầu cho tác động gợi mở để học sinh đào sâu suy nghĩ tìm cách giải cho toán vật lý, mức độ cao dần lên theo kiến thức theo tiến độ thời gian thực chương trình học - Chuyên đề áp dụng tốt cho học sinh ôn luyện thi tốt nghiệp luyện thi đại học, cao đẳng Trong chương trình lớp 12 đưa vào số cách giải toán cực trị điện xoay chiều phương pháp đánh giá loại hàm số để giải toán điện xoay chiều Tôi có thực giảng điện tử cho hai nội dung đưa lên Website để học sinh học trực tuyến Rất tiện lợi cho học sinh học ôn tập phần điện xoay chiều - Để cho việc trình bày không trở nên rườm rà, xin dùng số viết tắt: Giáo viên hay thầy cô giáo viết tắt GV; học sinh viết tắt HSG; Trường trung học phổ thông viết tắt THPT; trường trung học sở viết tắt THCS III TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Giải pháp I :MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA CHO VẬT LÝ 10 Chủ đề 1: Động học chất điểm Ví dụ 1: Cùng lúc hai xe gắn máy xuất phát từ hai điểm A B cách 60km, chúng chuyển động thẳng chiều từ A đến B Xe thứ xuất phát từ A với vận tốc 40km/h, xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc 30km/h Tính khoảng cách L hai xe, sau chúng 1giờ Câu hỏi gợi mở, phân tích, liên kết kiến thức phƣơng pháp đặt vấn đề - GV hỏi: với công cụ có học THCS em xác định vị trí vật nào? Dẫn dắt để HS trả lời dựa vào công thức quãng đường - GV hỏi: với công cụ có học THPT em xác định vị trí vật nào? Dẫn dắt để HS trả lời dựa vào tọa độ, hệ trục tọa độ ; tìm phương trình chuyển động để mô tả quy luật biến đổi tọa độ theo thời gian Dẫn dắt để HS trả lời dựa vào công thức quãng đường theo tính tương đối chuyển động ; áp dụng công thức cộng vận tốc -GV hướng dẫn học sinh vẽ hình mô tả chuyển động, từ tìm mối liên hệ đại lượng biết chưa biết; Cái cần tìm với cho suy - GV hỏi: Từ hình vẽ em cho biết cách tính L khỏang cách xe MN thời điểm t đó? - GV hỏi: Nếu dùng công thức quãng đường L tính theo S1 S2 nào? - GV hỏi: Nếu dùng công cụ tọa độ, phương trình mô tả chuyển động vật ta tính khoảng cách hai xe theo x1 x2 theo công thức nào? - GV hỏi: Nếu dùng tính tương đối chuyển động vận tốc tương đối xác định nào, tính tương đối hiểu Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 6- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh Cách 1: dùng phương pháp quãng đường - Ban đầu t = hai xe cách L khoảng cách AB = 60km x(km) B v 20 A v10 - Sau t(h) quãng đường xe M N từ A đến M: S1 S2 S1 = AM = v1t = 40t (km) (1) - Sau t(h) quãng đường xe từ B đến N: S2 = BN = v2t = 30t (km) (2) - Vậy sau t(h) khoảng cách hai xe L = MN = AN – AM =(AB + BN) - AM L = ( AB + S2) – S1 = (60 + 30t) – 40t  L= 60-10t(km) (3) - Khoảng cách hai xe, sau t = 1(h) (3)  L= 60 -10.1 = 50km Cách 2: dùng công cụ đại - Phương pháp tọa độ - Giáo viên đặt câu hỏi định hướng dẫn dắt: 1- Để xác định quy luật chuyển động ta dùng công cụ gì? 2- Để xác định tọa ta phải làm bước ? 3- Chọn hệ quy chiếu gồm công việc gì? chọn gọi thích hợp? 4- Để viết phương trình chuyển động ta phải xác định giá trị nào? Căn vào đâu để xác định? - GV hướng dẫn học sinh vẽ hình mô tả chuyển động từ tìm mối liên hệ L Cách bước đầu phải chọn hệ O  A v10 B v 20 quy chiếu: Chọn trục Ox gắn dọc M x1 đường AB, gốc O A , Chiều x2 dương chiều chuyển động hai xe Chọn t = lúc hai xe khởi hành từ A B Phương trình chuyển động xe từ A x1 = 40t (1) Phương trình chuyển động xe từ B x2 = 60+30t (2) Khoảng cách hai xe tính theo tọa độ L=| x2 – x1| = |60+30t - 40t|  L= |60 – 10t| (3) Thay t =1h vào (3) ta có L(1h) = |60 – 10 1|= 50(km) x(km) N Cách 3:dùng tính tương đối chuyển động- Phương pháp cộng vận tốc Khi dùng tính tương đối chuyển động cần hiểu ký hiệu ý nghĩa tính tương đối Với v 20 vận tốc xe đường 0(xem đứng yên) ; v10 vận tốc xe đường 0(xem đứng yên) ; v12 vận tốc xe xe 2, lúc coi xe đứng yên xe tới xe với vận tốc v12 Theo công thức cộng vận tốc : v12  v10  v02  v10  v20  v10  ( v20 ) v10  v20  v10  ( v20 ), v10  v20  v12  v10 ; v12  v10  v20 Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 7- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh Nghĩa xe phía xe với tốc độ v12= 40–30 = 10 km/h Vậy sau xe phía xe quãng đường S12= v12.t = 10.1=10km, Khoảng cách xe xe L = AB – S12 =AB - v12.t = 60-10.1 = 50km Ví dụ 2: Cùng lúc hai xe ôtô xuất phát từ hai điểm A B cách 60km, chúng chuyển động thẳng chiều từ A đến B Xe thứ xuất phát từ A với vận tốc 60km/h, xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc 30km/h Hãy xác định thời điểm vị trí hai xe gặp nhau? Hƣớng dẫn giải: GV hỏi với công cụ có học THCS em giải toán nào? GV hướng dẫn học sinh vẽ hình mô tả chuyển động từ tìm mối liên hệ GV hỏi: Từ hình vẽ em cho biết cách tính khỏang cách xe MN thời điểm t đó? GV hỏi : Thời điểm vị trí lúc hai người gặp nào? Cách : dùng phương pháp quãng đường Ban đầu t = hai xe bắt đầu chuyển động từ A B, cách khoảng AB = 60Km L - Gọi t khoảng thời gian từ lúc v10 x(km) A B v 20 khởi hành đến lúc khảo sát M N m) O S1 S2 - Quãng đường xe từ A được: S1 = v1t = 60t (4) - Quãng đường xe từ B được: S2 = v2t = 30t (5) - Vậy sau t (h) hai xe cách nhau: L=|AB +S2 –S1| =|(60 +30t) -60t|=|60-30t| - Hai xe gặp M  N  L=| 60-30t| =0  60 =30t  tG =2(h) - Tìm vị trí gặp cách A AM = S1 = 60.2 =120(km), hay cách B BN = S2 = 30.2 = 60(km) Vậy: Sau h hai xe gặp cách A khoảng 120km Cách 2: dùng công cụ đại - Phương pháp tọa độ Bước đầu chọn hệ quy chiếu: chọn trục Ox gắn dọc đường AB, gốc O A, chiều dương chiều chuyển động hai xe Chọn t=0 lúc hai xe khởi hành từ A B Phương trình chuyển động xe từ A x1 = 60t (1) Phương trình chuyển động xe từ B x2 = 60 + 30t (2) Khoảng cách hai xe tính theo tọa độ hiệu hai tọa độ hai xe: L= |x2 – x1| = |60 + 30t - 60t| =| 60 – 30t | (3) Khi hai xe gặp tọa độ x1 = x2  60t = 60 + 30t  tG = 2(h) Sau khởi hành hai xe gặp Vị trí gặp xG= x1(2h) = x2(2h) = 60.2 =120(km ) cách gốc tọa độ 120km Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 8- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh Cách 3:dùng tính tương đối chuyển động- Phương pháp cộng vận tốc Khi dùng tính tương đối chuyển động cần hiểu ký hiệu ý nghĩa tính tương đối Với v 20 vận tốc xe đường 0(xem đứng yên) ; v10 vận tốc xe đường 0(xem đứng yên) ; v12 vận tốc xe xe 2, lúc coi xe đứng yên xe tới xe với vận tốc v12 Theo công tức cộng vận tốc : v12  v10  v02  v10  v20  v10  ( v20 ) v10  v20  v10  ( v20 ), v10  v20  v12  v10 ; v12  v10  v20 Nghĩa coi xe đứng yên, xe phía xe với tốc độ v 12= 60–30 = 30 km/h Khi gặp xe tới xe quãng đường S12 =AB =v12.t  tG = 2h Vậy sau khởi hành xe gặp Xe cách A S1 =v10.tG=60.2=120km Khoảng cách nơi xe gặp tới B S2 = v20.t = 30.2 = 60km hay S2 = S1-AB =120 - 30.2 = 60km Ví dụ 3: Lúc 9h hai ô tô khởi hành từ hai điểm A B cách 96km ngược chiều Vận tốc xe từ A 36km/h, vận tốc xe từ A 28km/h a Xác định thời điểm vị trí hai xe gặp b Tìm thời điểm khoảng cách hai xe 50km Hƣớng dẫn giải: - Giáo viên đặt câu hỏi định hướng dẫn dắt: 1- Để xác định quy luật chuyển động ta dùng công cụ gì? 2- Để xác định tọa ta phải làm bước ? 3- Chọn hệ quy chiếu gồm công việc gì? chọn gọi thích hợp? 4- Để viết phương trình chuyển động ta phải xác định giá trị nào? Căn vào đâu để xác định? - GV hướng dẫn học sinh vẽ hình L S2 S1 M A B N mô tả chuyển động từ tìm mối liên hệ O v10 v 20 x Cách 1:dùng phương pháp quãng đường Chọn t = lúc hai xe bắt đầu chuyển động, chúng cách AB = 96,0km Sau t(h) : - Quãng đường xe từ A đến M: S1 = AM = v1t = 36.t (1) - Quãng đường xe từ B đến N: S2 = BN = v2t = 28t (2) - Chuyển động hai xe ngược chiều Khoảng cách hai xe cách nhau: L = MN = |AB- AM –BN| = |AB – S1 – S2 |= |96 – 36t – 28t |  L= |96-64t| (3) a) Khi hai xe gặp L =  96 - 64t =  tG = 1,5 h Vị trí gặp cách A S1 = 36.1,5 = 54km Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 9- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh b) Tìm thời điểm mà khoảng cách hai xe L= |96-64t| = 50km - Xét trường hợp thứ nhất: 96 – 64t = 50  t1 = 0,92(giờ), thời điểm trước hai xe gặp - Xét trường hợp thứ hai: -(96 – 64t) = 50  t2 = 2giờ16,9phút, thời điểm sau hai xe gặp Cách 2: dùng phương pháp tọa độ Cách bước đầu chọn hệ quy chiếu: chọn trục Ox gắn dọc đường AB, gốc O A, chiều dương chiều chuyển động xe Chọn t = lúc hai xe khởi hành từ A B Phương trình chuyển động xe từ A x1 = 36t (1) Phương trình chuyển động xe từ B x2 = 96 - 28t (2) Khoảng cách hai xe tính theo tọa độ: L=| x2 – x1| = | 96 - 28t - 36t | = |96 – 64t | (3) a) Khi hai xe gặp L=  x1 = x2  96 - 64t =  tG = 1,5 h Vị trí gặp cách gốc tọa độ O A x1 = 36 1,5 = 54km b) Tìm thời điểm khoảng cách hai xe L= |96 - 64t| = 50km - Xét trường hợp thứ nhất: 96 – 64t = 50  t1 = 0,92(h); thời điểm trước hai xe gặp - Xét trường hợp thứ hai: -(96 – 64t) = 50  t2 = 2giờ16,9phút; thời điểm sau hai xe gặp Cách 3: dùng tính tương đối chuyển động- Phương pháp cộng vận tốc Khi dùng tính tương đối chuyển động cần hiểu ký hiệu ý nghĩa tính tương đối Với v 20 vận tốc xe đường 0(xem đứng yên); v10 vận tốc xe đường 0(xem đứng yên); v12 vận tốc xe xe 2, lúc coi xe đứng yên xe tới xe với vận tốc v12 Theo công tức cộng vận tốc : v12  v10  v02  v10  v20  v10  ( v20 ) v10  v20  v10  ( v20 )  v12  v10 ; v12  v10  v20 Nghĩa coi xe đứng yên, xe phía xe với tốc độ v 12= 36 +28 = 64 km/h a) Khi hai xe gặp xe tới xe quãng đường S12 =AB =v12.t  64.t=96  tG = 1,5h Vị trí gặp xe cách gốc tọa độ O A S1 = 36.1,5 = 54km b) Tìm thời điểm khoảng cách hai xe L= |96 - 64t| = 50km - Xét trường hợp thứ xe quãng đường : S12 = 96 – 50 = 46km  t1 = S12 / v12 = 46/64 = 0,92(h) , thời điểm trước hai xe gặp - Xét trường hợp thứ hai xe quãng đường : S12 = 96 + 50 = 146km  t1 = S12 / v12 = 146/64 = 2giờ16,9phút, thời điểm sau hai xe gặp Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 10- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh Các lực tác dụng lên ô tô là: P, Q; F; Fms với P  v; Qv Cách 1: Sử dụng phương pháp động lực học,động học: v 22  v12 202  102  1, (m/s2) Ta có: a  = 2.100 2S Hợp lực hl = Fk - Fms= Fk - 1mg = ma  1 =(Fk - ma)/mg Thay số =(4000-2000.1,5)/(2000.10)=0,05 Cách 2: Sử dụng định lý động m (v 2B  v 2A ) ms  FK.SAB –1mg.SAB = m( v 22  v12 ) Theo định lí động năng: A F + A F =  21mg.SAB = 2.FKSAB - m (v 2B  v 2A )  1 = 2FK SAB  m(v12  v 2A ) mgSAB Thay giá trị = 4000N; SAB= 100m; vA = 10ms-1 vB = 20ms-1 ta thu 1 = 0,05 X t tr n đoạn đường dốc C Giả sử xe lên dốc dừng lại D vD=0 Cách 1: Sử dụng phương pháp động lực học,động học: Hợp lực hl = Fk - Fms-P// = Fk - mg.cosα - mg.sinα = ma với  a= - g.cosα - g.sinα =-6m/s2 SBD k=0 vD2  vB2 02  202    33, 3(m)  BC Vậy xe lên đến đỉnh dốc C 2a 2.( 6) Cách 2: Sử dụng định lý động Theo định lí động năng: AP + Ams =  - mghBD –  m.g.cosα SBD =  g.SBD(sinα +  cosα) = 1 m (v 2D  v 2B ) = - m v 2B 2 1 m v 2B  gSBDsinα +  g cosα SBD= v 2B 2 v 2B v B  SBD= 2g(sin   ' cos ) thay giá trị vào ta tìm SBD = 100 m < SBC Vậy xe lên đến đỉnh dốc C Tìm lực tác dụng l n xe để xe l n đ n đỉnh dốc dừng lại C đỉnh dốc  vC = 0, SBC = 40m Cách 1: Sử dụng phương pháp động lực học,động học: v 22  v12 02  202 Ta có: a= =  5 (m/s ) 2S 2.40 Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 25- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh Hợp lực Fhl = Fk - Fms-P// = Fk - mg.cosα - mg.sinα = ma  Fk =mg.cosα + mg.sinα + ma Thay số k = 2000.10.cos300 + 2000.10.sin300 +2000.(- 5)=2000(N) 15 Cách 2: Sử dụng định lý động Khi ta có: AF + Ap+ Ams =0 - m v 2B  F.SBC - mghBC –  m.g cosα.SBC = 0 F.SBC = mg.SBCsinα +  mgSBCcosα - m v 2B m v 2B mv B2 3 2000.202  F = mg(sinα +  cosα) = 2000.10(0,5 + )= 2000N 2SBC 15 2.40 Vậy động phải tác dụng lực tối thiểu 2000N ô tô chuyển động lên tới đỉnh C dốc Ví dụ 15: Một vật có khối lượng m 2kg trượt qua A với vận tốc 2m/s xuống dốc nghiêng AB dài l = 2m, cao h = 1m Biết hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng  = , lấy g 10ms-2 Xác định công trọng lực, công lực ma sát thực vật chuyển dời từ đỉnh dốc đến chân dốc; Xác định vận tốc vật chân dốc B; Tại chân dốc B vật tiếp tục chuyển động mặt phẳng n m ngang BC dài 2m dừng lại Xác định hệ số ma sát đoạn đường BC Hướng dẫn giải: Xác định AP, Ams AB Công trọng lực: AP = mgh = 20J ; Trong sinα =h/l = 0,5  α= 300 Công lực ma sát Ams= -mgscosα; thay vào tính: Ams= - 3 2.10 = -20J Tìm vB = ? Cách 1: Sử dụng phương pháp động lực học, động học: Hợp lực hl = - Fms+P// = - mg.cosα +mg.sinα = ma  a= - g.cosα +g.sinα =- 10.cos(300) +10.sin(300)=0 m/s2  Chuyển động thẳng vận tốc vật chân dốc B: vB =vA= m/s Cách 2: Sử dụng định lý động Theo định lí động năng: m (v 2B  v 2A ) = AF + Ams =  vB =vA= m/s Tính hệ số ma sát tr n đoạn đường C nằm ngang: Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 26- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh Theo đề vật tiếp tục chuyển động mặt phẳng nằm ngang BC dài SBC=2m dừng lại C vC = Cách 1: Sử dụng phương pháp động lực học,động học: Ta có: a= vC2  v B2 2.SBC 2 =   1 (m/s2) 2.2 Hợp lực hl = Fk - Fms= Fk - 1 mg = ma  1 =(Fk - ma)/mg Thay số 1=(0-2.(-1)) /(2.10)=0,1 Cách 2: Sử dụng định lý động Theo định lí động năng: Ams = 1 m (v C2  v 2B ) = - m v 2B (vì vC = 0) 2 vB  -  mgSBC = - m v 2B   = 2gSBC = 0,1 Chủ đề 5: Cơ Định luật bảo toàn Định lý biến thiên Đặt vấn đề: Khi sang phần năng, lúc bên cạnh phương pháp giải nêu trên, c n có thêm công cụ: định luật bảo toàn ; định lý biến thiên Chú ý nói năng, bước ta phải tuyên bố chọn mốc Trong toán chuyển động vật, ta thường chọn gốc mặt đất, c n trường hợp khảo sát chuyển động vật mặt phẳng nghiêng, ta thường chọn gốc chân mặt phẳng nghiêng + Đối với hệ cô lập, trình chuyển động vật chịu lực , có chuyển hoá qua lại động năng, toàn phần bảo toàn W2 = W1 + Đối với hệ không cô lập, trình chuyển động vật, ngoại lực lực (lực phát động, lực ma sát, lực cản… thực công chuyển hoá sang dạng lượng khác, không bảo toàn Phần bị biến đổi b ng công ngoại lực tác dụng lên vật W = W2 – W1 = Alực lực th Ví dụ 16: Một ô tô có khối lượng chuyển động thẳng qua A với vận tốc vA tắt máy xuống dốc AB dài 30m, dốc nghiêng so với mặt phẳng ngang 30o, ô tô đến chân dốc vận tốc đạt 20m/s Bỏ qua ma sát lấy g 10m/s2 Tìm vận tốc vA ô tô đỉnh dốc A Đến B ô tô tiếp tục chuyển động đoạn đường n m ngang BC dài 100m, hệ số ma sát bánh xe mặt đường  0,01 Biết r ng qua C, vận tốc ô tô 25m/s Tìm lực tác dụng xe Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 27- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh Hướng dẫn giải: Tìm vận tốc vA ô tô đỉnh dốc A: Cách 1: sử dụng định lí động năng; Theo định lí động năng: 1 mv 2B - mv 2A = AP = mghA = mgSABsin30 2  vA = v 2B  gS AB = 10ms-1 Cách 2: Sử dụng định luật bảo toàn năng; Chọn gốc chân mặt phẳng nghiêng B: + vật A: WA = WđA + WtA = mghA + + Cơ vật B: WB = WđB + WtB = mv 2A mv 2B +0 Vì dốc chuyển động ô tô chịu tác dụng trọng lực, không chịu lực ma sát, lực phát động nên bảo toàn: WA = WB  mghA + 1 mv 2A = mv 2B  vA = 2 v 2B  gS AB = 10ms -1 Cách 3: sử dụng phương pháp động lực học Vật chịu tác dụng trọng lực P ; phản lực Q Theo định luật II Newton: P + Q = m a (*) Chiếu phương trình (*) lên phương chuyển động: P.sinα = ma  mg.sinα = ma  a = g sinα = 10.0,5 = 5ms-2 Mặt khác ta có: v 2B  v 2A = 2asAB  v 2A = v 2B - 2asAB Thay số v 2A = 400 – 2.5.30 = 100  vA = 10ms-1 2.Trên đường nằm ngang BC SBC=100m,vC=25m/s,=0,01, tìm lực phát động Cách 1: sử dụng định lí động Theo định lí động năng: 1 mv C2 - mv 2B = AF + Ams = F.SBC - mgSBC 2 vC2  vB2 F= m + mg = 2450N 2SBC Cách 2: Sử dụng định lí độ bi n thi n năng: Chọn gốc chân dốc,mặt phẳng ngang BC, h B=hC=0 ta có: + Cơ B: WB = WđB + WtB = mv 2B Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 28- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh + Cơ C: WC = WđC = mv C2 Theo định lí độ biến thiên năng: WC – WB = Ams+Apđ 1 0 mv C2 - mv 2B = .mgSBCcos180 +Fpđ.SBCcos0 2 1  m( v C2 - v 2B ) = - .gSBC + Fpđ SBC 2   Fpđ= m.( v C2 - v 2B )/2SBC + mg Thay số pđ =2000.(252-202)/(2.100)+0,01.2000.10=2450N Cách 3: sử dụng phương pháp động lực học: Vật chịu tác dụng trọng lực P ; phản lực Q ; lực kéo F , lực ma sát Fms Theo định luật II Newton: P + Q + F + Fms = m a (*) Chiếu phương trình (*) lên phương chuyển động: F – Fms = ma  F = ma + mg = m(a + g) v C2  v 2B Với a = =1,125m/s2; =0,01; g=10m/s-2 2s BC  F =2000(1,125 + 0,1) =2450N Ví dụ 17: Một ô tô có khối lượng chuyển động đường ngang qua A có vận tốc 18km/h đến B cách A khoảng 100m với vận tốc 54km/h Cho biết hệ số ma sát không thay đổi trình chuyển động xe  0,1, lấy g 10ms-2 Tính công mà lực k o động thực đoạn đường AB Đến B tài xế tắt máy xe tiếp tục xuống dốc nghiêng BC dài 100m, cao 60m Tính vận tốc C Đến C xe v n tắt máy, tiếp tục leo lên dốc nghiêng CD hợp với mặt phẳng n m ngang góc 30o Tính độ cao cực đại mà xe đạt mặt phẳng nghiêng Hướng dẫn giải: Tính công mà lực k o AF = ? Cách 1: Sử dụng định lí động năng: vA=5m/s; vB = 15m/s; SAB=100m; = 0,1 1 m( v 2B  v 2A ) = AFk + Ams  AFk = m( v 2B  v 2A ) - Ams = m( v 2B  v 2A ) + 2 .mgSAB AFk = 1000.20.10/2+ 0,1.1000.10.100 = 2.105J = 200kJ Cách 2: Sử dụng phương pháp động lực học: Vật chịu tác dụng trọng lực P ; phản lực Q ; lực kéo F lực ma sát Fms Theo định luật II Newton: P + Q + F + Fms = m a (*) Chiếu phương trình (*) lên phương chuyển động: Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 29- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh Fk – Fms = ma  Fk = ma + Fms = ma + mg Fk= m(a + g) Với a = v 2B  v 2A = 1ms-2;  = 0,1; g = 10ms-2 2SAB Thay vào ta được: = 1000(1 + 0,1.10) = 2000N Vậy công lực kéo: AF = F.SAB = 2000.100 =2.105J = 200kJ Đ n tài x tắt máy xe ti p tục xuống dốc nghi ng C Tìm vC ? SBC=100m, hBC= 60m; = 0,1; vB=15m/s, g = 10ms-2 Cách 1: Sử dụng định lí động năng: m( v C2  v 2B ) = AP + Ams= mghBC -mgSBC cosα  vC = vB2  2ghBC  2gSBC cos  Với sinα = h BC = 0,6; cosα = S BC  sin  = 0,8 Thay vào ta được: vC= 152  2.10(60  0,1.100.0, 8)  (1265)1/2 ≈ 35,57 m/s Cách 2: * Sử dụng định lí độ bi n thi n năng: Chọn gốc chân mặt phẳng nghiêng C, ta có: + Cơ B: WB = WđB + WtB = + Cơ C: WC = WđC = h BC S BC Với sinα 0,6; cosα mv 2B + mghB mv C2  sin  = 0,8 Theo định lí độ biến thiên năng: WC – WB = Ams   mv C2 2 vC = mv 2B - mghB = - mgcosα SBC 2 v B + ghB - gcosα SBC = v 2B + gSBC (sinα - cosα) 2  v C2 = v 2B + 2gSBC (sinα - cosα)  vC = v 2B  2gS BC (sin    cos ) Thay số tính toán ta có vC= 1265 m/s≈ 35,57 m/s Cách 3: Sử dụng phương pháp động lực học: Vật chịu tác dụng trọng lực P ; phản lực Q lực ma sát Fms Theo định luật II Newton: P + Q + Fms = m a (*) Psinα – Fms = ma  ma = mgsinα – mgcosα  a = gsinα – gcosα = g(sinα – cosα) Với sinα = h BC = 0,6; cosα = S BC  sin  = 0,8 Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 30- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh Thay vào ta được: a = 10(0,6 – 0,1.0,8) = 5,2(ms-2) Mặt khác ta có: v C2 = v 2B + 2.a.SBC = 152 + 5,2.100 = 1265  vC = 1265 ≈ 35,57 m/s Đ n C xe tắt máy, ti p tục leo l n dốc nghi ng C Tìm hD  vD =0? α2 = 300, vC = 35,57m/s;  = 0,1; g = 10ms-2; vD =  hD = ? Cách 1: Sử dụng định lí động năng: chọn mốc độ cao C hC = 0, hD = h ; SCD=h/sin α2 m(v D2  vC2 ) = AP + Ams= mg( hC- hD) -mgSCD cosα2 = - mgh - mgh.cos α2/ sin α2 = -mgh(1+ .cos α2/ sin α2)  hD =h=  (vD  vC2 ) 2g  cos  / sin  Thay số tính toán hD = h = 53,9m Cách 2: * Sử dụng định lí độ bi n thi n năng: Chọn gốc chân mặt phẳng nghiêng C hC = 0, hD = h, vD=0 + Cơ D: WD = WđD + WtD = 0+ mgh + Cơ C: WC = WđC = mv C2 +0 Theo định lí độ biến thiên năng: WD – WC = Ams  mgh - mv C2 = - mgcosα SBC = - mgcosα2.h/sin α2  v C2 = 2gh (1 + cosα2 / sinα2 )  h = v C2 /(2g(1+cosα2 / sinα2 )) Thay số tính toán ta có hD ≈ 53,9 m Cách 3: Sử dụng phương pháp động lực học: Vật chịu tác dụng trọng lực P ; phản lực Q lực ma sát Fms Theo định luật II Newton: P + Q + Fms = m a (*)  ma= - Psinα2 – Fms = - mgsinα2 – mgcosα2  a = - gsinα2 – gcosα2 = -g(sinα2 + cosα2) Thay vào ta được: a = -10(0,5 + 0,1.0,866) = -5,866(ms-2) Mặt khác ta có: v D2 - vC2 = 2.a.SCD  SCD =( 0-35,572)/ 2.(-5,866) = 107,82m  hD = SCD sin 300 ≈ 53,9 m * Chuyển động theo phƣơng th ng đứng Ví dụ 18: Từ A độ cao 10m so với mặt đất, vật m n m lên cao theo Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 31- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh phương thẳng đứng với vận tốc đầu 15ms-1 Bỏ qua sức cản không khí lấy g = 10ms-2 Tính độ cao cực đại mà vật đạt so với mặt đất Tìm toàn phần vật, biết khối lượng vật m 500g Tính vận tốc vật thời điểm vật có động b ng Ở vị trí vật động vật b ng lần Hướng dẫn giải: Chọn gốc mặt đất O, zO = 0, ta có: zA=10m, vA= 15 ms-1 Bỏ qua sức cản không khí, chuyển động trọng lực Tìm độ cao cực đại mà vật đạt hmax =? Cách 1: * Sử dụng định luật bảo toàn năng: Vật tới B đạt độ cao cực đại : hmax = zB=?, vB= ms-1 z(m) B Theo định luật bảo toàn năng: WB = WA  mgzB = mv 2A + mgzA C v2  hmax = zB= A + zA =152/( 2.10) + 10 = 21,25m 2g A Cách 2: Sử dụng định lí động năng: Chọn gốc mặt đất O, zO = 0, ta có: zA=10m, vA= 15 ms-1 Vật tới B đạt độ cao cực đại : hmax = zB=?, vB= ms-1 O Sử dụng định lí động năng:  mgzB = 1 mv 2B - mv 2A = AP/AB = mg(zA- zB) 2 D mv 2A +mgzA  hmax = zB= v 2A + zA =152/( 2.10) + 10 = 21,25m 2g Cách 3: Sử dụng phương pháp động lực học: Bỏ qua sức cản không khí, chuyển động trọng lực gia tốc g Mặt khác ta có: v B2 - v 2A = 2.g.SAB  SAB =( 0-152 )/( 2(-10)) = 11,25m  hmax = zB= OA+AB= 10+11,25=21,25m Cơ vật n m W = WA = WB = mghmax = 0,5.10.21,25 = 106,25 (J) Tìm vận tốc vật thời điểm vật có động th Gọi C vị trí vật có động Ta suy ra: WđC = WtC  WC = WđC + WtC = 2WđC Cách 1: Sử dụng định luật bảo toàn năng: Theo định luật bảo toàn năng: WC = WB  mv C2 = mghmax  vC = gh max = 14,58 ms-1 Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 32- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh Cách 2: Sử dụng định lí động năng: Sử dụng định lí động năng:  mv C2 = 1 mv C2 - mv 2A = AP = mgzA- mgzC = mgzA- mvC2/2 2 mv 2A +mg zA  vC=(0,5.vA2+gzA)1/2 Thay số ta có vC=(0,5.152+10.10)1/2 =14,58m/s Tìm vị trí vật thời điểm vật có động ba lần th Gọi C vị trí vật có động lần Ta suy ra: WđC = 3WtC  WC = WđC + WtC = 4WtC Cách 1: Sử dụng định luật bảo toàn năng: Theo định luật bảo toàn năng: WC = WB  mgzC = mgzB + mvB2/2 vB=0  zC = zB /4 = hmax/4 ≈ 5,31m =531cm Cách 2: Sử dụng định lí động năng: 1 mv C2 - mv 2A = AP = mgzA- mgzC 2 1 - mv 2A = mg zC - mv 2A = mgzA- mgzC 2 Sử dụng định lí động năng:  mv C2  zC = zA/4 + v 2A /8g Thay số ta có zC = 10/4+ 152/(8.10) ≈ 5,31m =531cm Giải pháp II :MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA CHO VẬT LÝ 12 Ví dụ 1: Cho mạch điện R, L, C nối ti p, C thay đ iđược đặt vào hiệu điện th xoay chiều u = U cos t (V).Xác định C để UCmax ? Tính UCmax ? Giải: Hiệu điện UC = IZC = với U không đổi (1) đặt y = R (2) L C Cách 1: Dùng giải tích (dùng đạo hàm) Đạo hàm bậc y = Y = => => ZC = Vậy với C = + => C = =0 (3) y” < có UCmax = U Cách 2: Dùng giải tích biến đổi (1) Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 33- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh UC = = = = R2x2 + (ZL x – 1)2 với x = Đặt y = Uc = Biến đổi y = x2 (R2+ ) – 2ZL x + (4) Tính đạo hàm y = = (R2+ ) x – Z1 = (R2+ Y” = Cho y = => x = = )>0 =>ZC = (5) Tại ZC (5) y” > nên ymin UCmax = U Cách 3: Dùng biệt thức ∆ Biến đổi (4) dạng phương trình bậc x (6) Điều kiện (6) có nghiệm: ∆ = =>y≥ Vậy ymin = Khi ∆ = Phương trình (6) có nghiệm kép x = Vậy với (6) ZC = ≥0 UCmax = = ZC = =U Cách 4: Biến đổi đại số Từ (4): y = Đồ thị y(x) đương parabol có bề lõm quay lên hệ số x dương Có nghĩa y(x) có cực tiểu đỉnh parabol Tọa độ đỉnh parabol xmin = = mà x = ymin = = Vậy ZC = = UCmax = =U Cách 5: Phương pháp hình học Vẽ giản đồ véc tơ biểu diễn u = u R + u L + uC  * Áp dụng định lý hàm số sin A Với ∆AMB = UC = U Với ∆AMH: sin α = M 𝑈𝐿 α β A β H ∆ 𝑈𝑅 (7) = không đổi Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH 𝑈𝐶 B - 34- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh * Vậy từ (7) UCmax sin β = β = ∆MAB vuông A  MCmax = U * Từ ∆AMB ∆AMH có cos α = =>ZC = UCmax UCmax = U Vậy ZC = Ví dụ 3: Cho mạch điện R, L, C nối ti p, L thay đ i đặt vào hiệu điện th xoay chiều u = U cos t (V).Xác định L để ULmax ? Tính ULmax ? Giải: Hiệu điện UC = IZC = với U không đổi (1) R đặt y = (2) L C Cách 1: Dùng giải tích (dùng đạo hàm) Đạo hàm bậc y = Y = => + => ZC = Vậy với C = =0 (3) y” < => C = có UCmax = U Cách 2: Dùng giải tích biến đổi (1) UC = = = = R2x2 + (ZL x – 1)2 với x = Đặt y = Uc = Biến đổi y = x2 (R2+ ) – 2ZL x + (4) Tính đạo hàm y = = (R2+ ) x – Z1 Y” = Cho y = => x = = (R2+ = )>0 =>ZC = (5) Tại ZC (5) y” > nên ymin UCmax = U Cách 3: Dùng biệt thức ∆ Biến đổi (4) dạng phương trình bậc x (6) Điều kiện (6) có nghiệm: ∆ = =>y≥ Vậy ymin = ≥0 Khi ∆ = Phương trình (6) có nghiệm kép x = = ZC = Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 35- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh Vậy với (6) ZC = UCmax = =U Cách 4: Biến đổi đại số Từ (4): y = Đồ thị y(x) đương parabol có bề lõm quay lên hệ số x dương Có nghĩa y(x) có cực tiểu đỉnh parabol Tọa độ đỉnh parabol xmin = = mà x = ymin = = Vậy ZC = = UCmax = =U Cách 5: Phương pháp hình học Vẽ giản đồ véc tơ biểu diễn u = u R + u L + uC => * Áp dụng định lý hàm số sin A M 𝑈𝐿 α β Với ∆AMB = => UC = U A β H ∆ 𝑈𝑅 (7) Với ∆AMH: sin α = = không đổi * Vậy từ (7) UCmax sin β = β = 𝑈𝐶 B =>∆MAB vuông A => MCmax = U * Từ ∆AMB ∆AMH có cos α = Vậy ZC = =>ZC = UCmax UCmax = U BÀI HỌC KINH NGHIỆM: Mỗi phương pháp vận dụng có ưu nhược điểm định so với phương pháp khác Trong phương pháp phương pháp giải tích dùng đạo hàm có tính thống soái, phạm vi áp dụng rộng Nhưng lớp 10 lớp 11 chưa học phương pháp đôi chỗ việc đạo hàm đơn giản đạo hàm phân thức Phương pháp bất đẳng thức Côsi hệ thường hay học sinh áp dụng phương pháp có tính chất giáo khoa Phương pháp dùng biệt thức ∆ có nhiều ưu vận dụng, việc áp dụng tìm tọa độ đỉnh parabol, ta thấy nhanh gọn Với phương pháp hình học yêu Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 36- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh cầu kiến thức học sâu sắc hơn, nhiều vận dụng ngắn gọn, vận dụng không khó khăn Với phương pháp giảng dạy mới, gợi mở cho học sinh để học sinh cố gắng tìm cách giải khác cho học sinh phát triển tư rèn luyện kỹ vận dụng hiệu công cụ toán học, từ tạo hứng thú học tập vật lý Bài toán cực trị thường liên quan tới “Phương án tối ưu” Từ việc giải toán cực trị giúp cho học sinh có kiến thức vận dụng vào thực tế đời sống kỹ thuật tìm “Phương án tối ưu” cho đối tượng Với vài ví dụ minh họa, phần có ý nghĩa gợi ý vận dụng phương pháp, có ý nghĩa thuật toán với toán tương tự D HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI Khi dạy chuyên đề cho học sinh lớp thấy học sinh nắm bắt vận dụng phương pháp hiệu vào giải tập Khảo sát cho thấy: * Khi chưa đưa phương pháp tỷ lệ học sinh giải tỷ lệ học sinh lúng túng tỷ lệ hoc sinh không giải 15%-25% 50% 35%-25% * Khi đưa chuyên đề vào vận dụng: tỷ lệ học sinh giải tỷ lệ học sinh lúng túng tỷ lệ hoc sinh không giải 70%-80% 25%-15% 10%-5% * Chuyên đề hiệu triển khai lớp luyện thi tốt nghiệp luyện thi đại học, cao đẳng E ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG: * Đề tài giúp học sinh khắc sâu kiến thức lí thuyết, đồng thời giúp cho học sinh nắm cách giải dạng tập, để chủ động vận dụng phương pháp làm tập Qua học sinh có thêm kỹ giải tập Vật lý, giúp em học sinh nhanh chóng giải toán trắc nghiệm tự luận tập vật lý hạt nhân phong phú đa dạng * Chuyên đề tài liệu tham khảo tốt cho quý thầy cô quý bậc phụ huynh học sinh Đề tài vận dụng diện rộng góp phần nâng chất lượng dạy học * Chuyên đề hạn chế toán điển hình, toán không điển hình chưa đề cập chuyên đề Đây vấn đề tiếp tục giải chuyên đề tới Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 37- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh F ĐÔI LỜI KẾT LUẬN: Chúng mong muốn chuyên đề mang tính khoa học sư phạm nhằm mục đích góp phần nâng cao chất lượng Dạy Học thầy trò yêu cầu giáo dục phổ thông Do kinh nghiệm thân hạn chế nên chắn đề tài có thiếu sót, mong đón nhận đóng góp ý kiến quý Thầy Cô nhằm học hỏi thêm kinh nghiệm quí báu góp phần nâng cao tính khả thi cho đề tài Mọi trao đổi xin liên hệ với Nguyễn Trường Sơn số điện thoại 0903124832 Chúng chân thành cảm ơn quý Thầy Cô quan tâm ! TÀI LIỆU THAM KHẢO: Bài tâp vật lý sơ cấp chọn lọc Nguyễn xuân Khang,… NXB Hà nội Năm 1984 Phương pháp giải tập Vật lý sơ cấp An văn Chiêu,… NXB Hà nội Năm 1985 Giải toán vật lý 12.Bùi Quang Hân,…NXB Giáo dục,năm 1995 Hướng dẫn giải tập vật lý sơ cấp.Ngô quốc Quýnh NXB Hà nội Năm 1985 Bài tập Vật lí 12 Vũ Khiết,…NXB Giáo dục,năm 1993 Phân loại phương pháp giải dang tập vật lý 12 Trần Ngọc NXB đại học quốc gia Hà nội Năm 2008 500 toán vật lý sơ cấp Trương thọ Lương… NXB giáo dục Năm 2001 450 tập trắc nghiệm vật lý (Quang học) Lê Gia Thuận NXB đại học quốc gia Hà nội Năm 2008 Sai lầm thường gặp tìm hiểu thêm Vật lý 12.Nguyễn Đình Noãn NXB đại học sư pham Năm 2008 10 Những tập vật lý hay khó chương trình PTTH.Vũ Thanh Khiết NXB giáo dục 2001 11 Một số báo thông tin mạng trang giáo dục tài liệu Việt nam Biên Hòa , ngày 21 tháng năm 2016 NGƯỜI THỰC HIỆN: NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Tổ Vật lý Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 38- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển lực hoc sinh SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Trƣờng THPT Nguyễn Hữu Cảnh ––––––––––– CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc –––––––––––––––––––––––– Biên H a, ngày 25 tháng năm 2016 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2015-2016 ––––––––––––––––– Tên sáng kiến kinh nghiệm: Dạy học theo định hƣớng phát triển lực hoc sinh tìm nhiều cách giải cho toán Vật lý Họ tên tác giả: NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Chức vụ: Tổ trưởng Đơn vị: tổ Vật lý – Công nghệ, trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh Lĩnh vực: Đánh dấu X vào ô tương ứng, ghi rõ tên môn lĩnh vực khác - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học môn:   - Phương pháp giáo dục  - Lĩnh vực khác:  Sáng kiến kinh nghiệm triển khai áp dụng: Tại đơn vị  Trong Ngành  Tính Đánh dấu X vào ô - Đề giải pháp thay hoàn toàn mới, bảo đảm tính khoa học, đắn  - Đề giải pháp thay phần giải pháp có, bảo đảm tính khoa học, đắn   - Giải pháp gần áp dụng đơn vị khác chưa áp dụng đơn vị mình, tác giả tổ chức thực có hiệu cho đơn vị  Hiệu Đánh dấu X vào ô - Giải pháp thay hoàn toàn mới, thực toàn ngành có hiệu cao  - Giải pháp thay phần giải pháp có, thực toàn ngành có hiệu cao  - Giải pháp thay hoàn toàn mới, thực đơn vị có hiệu cao   - Giải pháp thay phần giải pháp có, thực đơn vị có hiệu  - Giải pháp gần áp dụng đơn vị khác chưa áp dụng đơn vị mình, tác giả tổ chức thực có hiệu cho đơn vị  Khả áp dụng Đánh dấu X vào ô d ng - Cung cấp luận khoa học cho việc hoạch định đường lối, sách: Trong Tổ/Phòng/Ban  Trong quan, đơn vị, sở GD&ĐT   Trong ngành  - Đưa giải pháp khuyến nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực dễ vào sống: Trong Tổ/Phòng/Ban  Trong quan, đơn vị, sở GD&ĐT   Trong ngành  - Đã áp dụng thực tế đạt hiệu có khả áp dụng đạt hiệu phạm vi rộng: Trong Tổ/Phòng/Ban  Trong quan, đơn vị, sở GD&ĐT  Trong ngành  Xếp loại chung: Xuất sắc  Khá  Đạt  Không xếp loại   Cá nhân viết sáng kiến kinh nghiệm cam kết chịu trách nhiệm không chép tài liệu người khác chép lại nội dung sáng kiến kinh nghiệm cũ Tổ trưởng Thủ trưởng đơn vị xác nhận kiểm tra ghi nhận sáng kiến kinh nghiệm tổ chức thực đơn vị, Hội đồng chuyên môn trường xem xét, đánh giá; tác giả không chép tài liệu người khác chép lại nội dung sáng kiến kinh nghiệm cũ tác giả NGƢỜI THỰC HIỆN SKKN Ký tên ghi rõ họ tên Nguyễn Trường Sơn XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN Ký tên ghi rõ họ tên Hoàng Thị Thu Thủy THỦ TRƢỞNG ĐƠN VỊ (Ký tên, ghi rõ họ tên đóng dấu Phan Quang Vinh Người thực : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 39- [...]... ví dụ có tính chất minh hoạ gợi ý vận dụng phương pháp Mong rằng với các phương pháp đã nêu trên, lời giải cho các bài toán cực trị sẽ phong phú hơn - Với phương pháp gợi mở đặt vấn đề, gợi mở cho học sinh cố gắng tìm ra các phương pháp giải khác nhau cho một bài toán, sẽ giúp cho học sinh phát triển tư duy và nắm vững các phương pháp giải và từ đó hứng thú học tập môn Vật lý hơn Người thực hiện : NGUYỄN... giảm của thê năng b ng công của các lực thế trong lực, lực hấp d n, lực đàn hồi tác dung lên vật: Wt1 – Wt2 = AF Trong dạng bài này GV hướng d n HS làm theo cách 1 sử dụng công cụ động lực học và động học; theo cách 2 sử dụng công cụ định lý động năng Qua một số ví dụ GV so sánh và nhấn mạnh cho HS thấy công dụng của định lý động năng cũng mạnh như định luật II Newton Nhưng với bài toán định luật II... CẢNH - 23- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển năng lực hoc sinh AF pd mv 22 mv12 2 2    .m.g.s  5.8 /2- 5.3 /2+0,75.5.10.27,5=1168,75(j) 2 2 Chủ đề 4: Động năng Định lý động năng Đặt vấn đề: - Với dạng bài định lý động năng: Độ biến thiên của động năng b ng công của ngoại lực tác dụng lên vật, nếu công này dương thì động năng tăng, nếu công này âm thì động năng giảm Lưu ý: với... 21- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển năng lực hoc sinh Chủ đề 3: Động lựơng Định luật bảo toàn động lƣợng Đặt vấn đề: Khi học vấn đề động lượng có dạng bài liên quan tới độ biến thiên động lượng b ng xung lượng của lực tác dung lên vật trong khoảng thời gian đó Dạng bài này có thể vận dụng theo cách áp dụng định luật II Newton tính gia tốc rồi theo động học tìm biến thiên động lượng... đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển năng lực hoc sinh Theo đề vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang BC dài SBC=2m và dừng lại ở C vC = 0 Cách 1: Sử dụng phương pháp động lực học, động học: Ta có: a= vC2  v B2 2.SBC 2 2 = 0  2  1 (m/s2) 2.2 Hợp lực hl = Fk - Fms= Fk - 1 mg = ma  1 =(Fk - ma)/mg Thay số 1=(0-2.(-1)) /(2.10)=0,1 Cách 2: Sử dụng định lý động năng Theo định lí động. .. bằng thế năng Ta suy ra: WđC = WtC  WC = WđC + WtC = 2WđC Cách 1: Sử dụng định luật bảo toàn cơ năng: 1 2 Theo định luật bảo toàn cơ năng: WC = WB  2 mv C2 = mghmax  vC = gh max = 14,58 ms-1 Người thực hiện : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 32- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển năng lực hoc sinh Cách 2: Sử dụng định lí động năng: Sử dụng định lí động năng: 1 2  2... hướng và độ lớn thế nào? Hướng dẫn giải: X t tr n đoạn đường A nằm ngang: Người thực hiện : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 24- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển năng lực hoc sinh Các lực tác dụng lên ô tô là: P, Q; F; Fms với P  v; Qv Cách 1: Sử dụng phương pháp động lực học, động học: v 22  v12 202  102  1, 5 (m/s2) Ta có: a  = 2.100 2S Hợp lực hl = Fk - Fms= Fk... vào ta tìm được SBD = 100 m < SBC 3 Vậy xe không thể lên đến đỉnh dốc C 3 Tìm lực tác dụng l n xe để xe l n đ n đỉnh dốc và dừng lại tại C đỉnh dốc  vC = 0, SBC = 40m Cách 1: Sử dụng phương pháp động lực học, động học: v 22  v12 02  202 2 Ta có: a= =  5 (m/s ) 2S 2.40 Người thực hiện : NGUYỄN TRƢỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 25- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển năng lực. .. 22- Chuyên đề SKKN: Dạy học theo định hướng phát triển năng lực hoc sinh Suy ra lực phát động Fpđ = Fms + p p = μ.mg+ = 37,5N +(40 - 15)/5 = 42,5N t t Ví dụ 13: Một vật có khối lượng 5kg, chuyển động thẳng trên mặt đường n m ngang, tại thời điểm bắt đầu khảo sát, vật có vận tốc 3m/s, sau 5 giây thì vận tốc của vật là 8m/s, biết hệ số ma sát là μ = 0,75 Lấy g 10ms-2 1 .Tìm động năng của vật tại hai... +0 2 Vì trên dốc chuyển động của ô tô chỉ chịu tác dụng của trọng lực, không chịu lực ma sát, lực phát động nên cơ năng được bảo toàn: WA = WB  mghA + 1 1 mv 2A = mv 2B  vA = 2 2 v 2B  gS AB = 10ms -1 Cách 3: sử dụng phương pháp động lực học Vật chịu tác dụng của trọng lực P ; phản lực Q Theo định luật II Newton: P + Q = m a (*) Chiếu phương trình (*) lên phương chuyển động: P.sinα = ma  mg.sinα ... dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh Tôi thực tập Vật lý lớp 10, dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh thể thông qua việc tác động, gợi mở để học sinh đào sâu suy nghĩ, tìm. .. phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng phát triển lực học sinh: thông qua việc tác động gợi mở để học sinh đào sâu suy nghĩ tìm nhiều cách giải cho toán vật lý Từ việc giúp em liên kết kiến thức học. .. tích số ví dụ để minh họa cho tiêu chí dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh thông qua việc tác động gợi mở để học sinh đào sâu suy nghĩ tìm nhiều cách giải cho toán vật lý, từ giúp em