SKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCS

SKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCSSKKN Phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học Vật lí 8 THCS

Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên Mục lục Nội dung Phần I : Đặt vấn đề I Lí chọn đề tài Cơ sở lý luận Cơ sở thực tế II Mục đích- Nhiệm vụ nghiên cứu Trang 2 III Đối tượng, phạm vi nghiên cứu IV Phương pháp nghiên cứu Phần hai : Nội dung- Phương pháp I Thực trạng II Biện pháp Lí thuyết phần học Các tập vận dụng 2.1 tập trắc nghiệm 2.2 Bài tập tự luận 5 7 III Kết áp dụng IV Bài học kinh nghiệm Phần III : Kết luận ý kiến đề xuất 17 17 18 Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên Phần I: ĐẶT VẤN ĐỀ I Lý chọn đề tài: 1/Cơ sở lý luận Môn Vật lí sở nhiều ngành kĩ thuật quan trọng, hiểu biết nhận thức Vật lí có giá trị to lớn đời sống sản xuất, đặc biệt công công nghiệp hoá đại hoá đất nớc Môn Vật lí môn học có vai trò quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo trờng THCS Chơng trình Vật lÝ cã nhiƯm vơ cung cÊp cho häc sinh mét hệ thống kiến thức Vật lí trình độ phổ thông sở, bớc đầu hình thành học sinh kĩ thói quen làm việc khoa học góp phần hình thành học sinh lực nhận thức phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục THCS ®Ị M«n VËt lÝ ë trêng THCS cã vị trí,vai trò quan trọng Một mặt phát triển hệ thống hoá kiến thức, kĩ thái độ mà học sinh lĩnh hội hình thành bậc Tiểu học Mặt khác góp phần chuẩn bị cho Học sinh kiến thức, kĩ thái độ cần thiết để tiếp tục học lên bậc học cao nh Trung học Phổ thông, Trung học Chuyên nghiệp học nghề lĩnh vực lao động sản xuất đòi hỏi phải có hiểu biết định kiến thức Vật lí Trong trình giảng dạy môn Vật lí, đòi hỏi ngời giáo viên cần phải có nhiều phơng pháp thích hợp cách thức tổ chức hoạt động giúp cho học sinh hình thành đợc kiến thức, kỹ theo chuẩn cách có hệ thống, đồng thời phải rèn luyện đợc trí nhớ kiến thức lâu dài, rèn luyện đợc cách thức t duy, kĩ phơng pháp làm việc khoa học, nh góp phần giáo dục học sinh ý thức thái độ trách nhiệm sống gia đình, xã hội môi trờng Nh phơng pháp giảng dạy đợc thể cách linh động sáng tạo ngời giáo viên phải ý tới việc kiểm tra đánh giá khả học tập, nắm bắt kiến thức học sinh, để từ tìm phơng pháp giảng dạy thích hợp với đối tợng học sinh mà giảng dạy 2/ Cơ sở thực tiễn Trong s tt mơn KHTN: Tốn, Lý, Hố, Sinh… Vật lý mơn khoa học khó với em : Vật lý môn khoa học Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên thực nghiệm tốn học hố mức độ cao Đòi hỏi em phải có kiến thức, kỹ toán học đinh viêc giải tập vật lý Việc học tập môn vật lý nhằm mang lại cho học sinh kiến thức vật, tượng trình quan trọng đời sống sản xuất … kỹ quan sát tượng trình vật lý để thu thập thông tin liệu cần thiết… mang lại hứng thú học tập áp dụng kiến thức kỹ vào hoạt động đời sống gia đình cộng đồng Chương trình vật lý THCS gồm phÇn kiến thức ln, phần đợc phân bố theo bậc thang Cơ học Nhiệt học Quang học Điện , điện từ học D¹ng tốn “chuyển động ” thuộc phÇn kiến thức học tốn thiết thực gắn bó với sống hàng ngày em nhiỊu h¬n Tuy nhiên việc giải thích tính tốn loại tập em gặp nhiỊu khó khăn Vì để giúp q trình lĩnh hội vận dụng giải tập “chuyển động học” tốt nhằm nâng cao chất lượng dạy học phục vụ công tác bồi dưỡng học sinh giỏi thúc định lựa chọn vấn đề để nghiên cứu áp dụng Với mong muốn đợc trao đổi, học tập, xin tiếp thu đóng góp kinh nghiệm giảng dạy với bạn đồng nghiệp nhằm góp phần nâng cao chất lợng giáo dục chung Ngành giáo dục cđa hun nhµ II Mục đích- Nhiệm vụ nghiờn cu: Học sinh biết sở khoa học, cách gi¶i tập chuyển động học, phân tích nội dung lý thuyết có liên quan Hướng dẫn cho học sinh vận dụng lý thuyết phân tích toán đề phương pháp giải cụ thể, ngắn gọn dễ hiểu So sánh với phương pháp khác tình xảy với tốn để mở rộng hiểu sâu tường tận toán Qua bồi dỡng phát triển t duy, t tởng tình cảm học sinh qua thực cách giải tập theo phân loại, phân dạng kiểu, dạng theo chơng trình chuẩn BGD ban hành Thông qua hớng dẫn HS giải tập củng cố kiến thức, kỹ chuẩn giúp học sinh hiểu vấn đề cách khách quan, biện chứng cách nhìn nhận việc tợng vật lý cách khoa học thùc tÕ h¬n Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên III/ Đối tợng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu 1/ Đối tợng nghiên cứu Nghiên cứu cho HS lớp trờng THCS Nguyên Hòa - Phù Cừ Hng Yên thông qua phơng pháp nghiên cứu giải tập chuyển động c¬ häc theo kiÕn thøc chn cÊp THCS cđa BGD Phong pháp bi dng hc sinh gii môn vt lý bc THCS phầncơ học 2/ Phạm vi nghiên cứu Đề tài áp dụng học sinh THCS Lớp học phần học môn vật lý IV/ Phơng pháp nghiên cứu -Phơng pháp luận -Phơng pháp thực nghiệm -Trao đổi ý kiến - Phân tích, so sánh tổng hợp kết - Phơng pháp nghiên cứu tài liệu - Phơng pháp điều tra, thống kê - Phơng pháp trắc nghiệm Phần hai : Nội dung phơng pháp I/ THực trạng học sinh giải toán chuyển động học 1/ Thực trạng: Häc sinh biÕt phân tích giải tập “ chuyển động học” học sinh gặp khơng khó khăn Ngun nhân em thiếu hiểu biết kỹ quan sát phân tích thực tế, thiếu cơng cụ tốn học việc giải thích phân tích trả lời câu hỏi tập phần Qua nghiên cứu việc học sinh tiếp thu vận dụng kiến thức phần chuyển động học nhiều hạn chế, kết chưa cao Sự nhận thức ứng dụng thực tế vận dụng vào việc giải tập Vật lý phần học nhiu yu kộm C th kết khảo sát đầu năm học 2012-2013 lóp 8: Nm hc: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên Kết KSCL Líp 8A (31hs) 8B ( 26hs) Tæng Giỏi SL Khá % SL 10 % 18 15 17 Trung bình SL % 10 32 30 18 31 Yếu SL 13 13 26 % 44 52 47 2/ Phân tích thực trạng 2.1 Thun li khó khăn: 2.1.1 Thuận lợi: Nghiªn cøu, thực đề tài tập thể giáo viên nhóm toán lý cïng tham gia nhận quan tâm giỳp ca giáo viên trẻ có kiến thức, giáo viªn cã kinh nghiƯm Tài liệu nghiên cứu như: sách giáo khoa vật lý 8, loại sách tham khảo bồi dưỡng học sinh giỏi ln có sẵn thư viện trường, đại đa số học sinh tham gia bồi dưỡng có ý thực tập tốt, chịu khó tham khảo tài liệu hỏi thầy hỏi bạn việc giải tập từ dễ đến khó 2.1.2 Những khó khăn: Bản thân tơi gặp khơng khó khăn khó khăn việc lựa chọn tài liệu giảng dạy phn chuyn ng c hc Tự nghiên cứu tài liệu, dạng trớc hớng dẫn, ôn luyện cho HS Học sinh c¸c em kiến thức chuyển ng c hc nắm cha chắc, hiểu theo cảm tính, ý kiếncỏ nhõn ln, ụi gặp khó, chuyển động kép đối tợng chuyển động em ng¹i suy nghÜ Đã gây khơng khó khăn cho nhóm giáo viên dạy môn vật lý thc hin để tài 2.1.3 Đề xuất giải pháp Gióp häc sinh cã lực giải tập liên quan tới “Chuyển động học” vật mạnh dạn đưa giải pháp cho nhãm nghiªn cøu cïng tham gia vµ vËn dơng + Tăng cường cho học sinh quan sát chuyển động học sống hàng ngày, tượng thực tế, m« hình chuyển động việc úng dụng CNTT +Lm cỏc thí nghiệm + Trang bị cho em cơng cụ tốn häc vËn dơng d¹ng tập thuộc thể loại + Kết hợp việc tự học, tự đọc tài liệu tham khảo em Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyờn Hũa-Phự C -Hng Yờn II biện pháp Lý thuyt c bn phn chuyn ng học: Thơng qua ví dụ thực tế hình thành cho em khái niệm chuyển động học , chuyển động đều, chuyển động không đều…cụ thể a/Chuyển động học: Sự thay đổi vị trí vật so với vật khác theo thời gian + Một vật coi đứng yên so với vật lại chuyển động so với vật khác b/ Chuyển động đều: chuyển động vật quãng đường khoảng thời gian c/ Chuyển động không đều: chuyển động mà vận tốc vật có độ lớn thay đổi theo thời gian d, Vận tốc chuyển động cho biết mức độ nhanh hay chậm chuyển động đo quãng đường đơn vị thời gian: v = s /t Trong : s: Quãng đường được.(m,km) t: Thời gian (s, h) v: Vận tốc: m/s ; km/h 1m/s=100cm/s=3,6km/h Véc tơ vân tốc v có: Gốc đặt điểm vật Hướng: trùng với hướng chuyển động Độ dài tỷ lệ với độ lớn vận tốc theo tỉ xích cho trước e, Phương trình xác đinh vị trí vật: A x * Các bước lập phương trình: Chọn toạ độ gốc thời gian, chiều (+) chuyển động Viết phương trình: x = x0 ± vt x: Vị trí vật so với gốc thời điểm x0 : Vị trí vật so với gốc tọa độ t= “+”: Chuyển động chiều dương “ – “ : Chuyển động ngược chiều dương ( y tính đại lượng lấy giá trị tuyệt đối) Hệ quả: +Nếu hai hay nhiều vật gặp nhau: Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên x1 = x2 = … = xn + Nếu hai vật cách khoảng l đơn vị độ dài: xảy trường hợp: Các khoảng l trước gặp sau gặp nhau: x – x =l x1 – x = l g, Vẽ minh họa đường biểu diễn chuyển động : Trên sở đường biểu diễn hướng dẫn HS tìm mối quan hệ vận tốc,tổng hợp vận tốc: Lập phương trình véc tơ v1 = v12 + v23 Hệ + Nếu hai chuyển động chiều: v13 = v12 + v23 + Nếu vật chuyển động ngược chiều: v13 = | v12 – v23 | Trong V12: vận tốc vật so với vật v23: vận tốc vật so với vật v13: vận tốc vật so với vật 2.Các tập vận dụng: 2.1 Bài tập trắc nghiệm Sau hướng dẫn học sinh tìm hiểu lý thuyết ta đưa số tập trắc nghiệm để em khắc sâu phần lý thuýêt: Bài 1: Trong trường hợp sau đây: a, Một viên đạn bay khỏi nòng súng b, Một rơi không gian c, Một viên bi rơi từ cao xuống d, Chuyển động đầu van xe đạp quanh trục bánh xe xe chạy e, Ngăn bàn kéo Chỉ rõ trường chuyển động thẳng, chuyển động cong chuyển động tròn? Bài 2: Trong chuyển động sau chuyển động chuyển động đều, chuyển động không đều? a, Chuyển động bay chim b, Chuyển động ô tô bắt đầu khởi hành c, Chuyển động bánh xe với vận tốc không đổi d, Chuyển động đồn tàu vào ga Bài 3: Khi nói chuyển động, hai bạn phát biểu sau: Bạn Minh: Khi vị trí vật A thay đổi so với vật B vật A chuyển động so với vật B Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên - Bạn Mẫn : Khi khoảng cách vật A so với vật B thay đổi, vật A chuyển động so với vật B Theo em, ý kiến bạn đúng, ý kiến bạn sai? Tại sao? Bài 4: Điền từ hay cụm từ thích hợp vào chỗ chống câu sau cho nghĩa: a, Khi vị trí vật…… theo thời gian so với vật mốc ta nói vật đang……………so với vật mốc b, Khi ………… vật không thay đổi, so với vật mốc ta nói vật ……… so với vật mốc GV chọn tập khác hướng dẫn HS tìm tập TN khác Phương pháp chung giải tốn TN • Dạng Câu hỏi nhiều lựa chọn Loại câu hỏi nhiỊu lùa chän thêng gåm hai phÇn : + PhÇn dẫn (còn gọi phần gốc) : Trình bày câu hỏi, phát biểu, mệnh đề (câu cha hoàn chỉnh) ý tởng giúp học sinh làm + Phần trả lời (còn gọi phần lựa chọn) : Gồm đến phát biểu câu trả lời số mệnh đề dùng để trả lời để hoàn chỉnh câu dẫn Đặc điểm dạng câu trắc nghiệm nhiều lùa chän lµ dƠ sư dơng vµ cã thĨ kiĨm tra nhận thức học sinh nhìêu cấp độ khác nhau, tiện lợi việc chấm linh động trình bày dới nhiều dạng khác Dạng Câu điền khuyết : Đây loại câu để lại hay nhiều chỗ trống mà học sinh phải chọn từ hay cụm từ thích hợp để điền vào chỗ trống Dạng Câu Đúng, sai : loại câu phần dẫn trình bày nội dung mà em phải đánh giá hay sai phần trả lời có hai phơng án ( kí hiệu chữ Đ ) sai ( kí hiệu chữ S ) Phơng pháp để làm dạng tập học sinh chọn phơng án em khoanh tròn vào chữ kí hiệu phơng án 2.2 Các dạng tập tự luận 2.2.1.Lập công thức đường đi, cơng thức vị trí vật Bài tập : Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên Cùng lúc có hai xe xuất phát từ hai điểm A B cách 60 km , chúng chuyển động chiều Xe thứ khởi hành từ A với vận tốc v1 = 30 km/h, xe hai khởi hành từ B với vận tốc v = 40km/h ( Hai xe chuyển động thẳng ) a, Tính khoảng cách hai xe sau kể từ lúc xuất phát b, Sau xuất phát 30 phút xe thứ đột ngột tăng tốc với vận tốc v1’ = 50 km/h Hãy xác định thời điểm vị trí hai xe gặp Phương pháp giải: a, Vẽ hình biểu diễn vị trí cuả hai xe thời điểm khởi hành viết biểu thức đường xe sau thời gian t, từ suy cơng thức định vị trí xe A b, Vẽ hình biểu diễn vị trí cuả hai xe thời điểm sau xuất phát 30 phút - Viết biểu thức đường xe sau thời gian 30 phút , từ suy cơng thức định vị trí xe A Lập phương trình tính thời gian hai xe gặp kể từ lúc xe tăng tốc Xác định vị trí hai xe gặp thời gian Giải: a, Cơng thức xác định vị trí hai xe : Giả sử hai xe chuyển động đoạn đường thẳng AN V1 V2 A M B N *Quãng đường xe sau thời gian t = 1h : Xe từ A: S1 = v1.t = 30x1 = 30 km Xe từ B: S2 = v2t = 40x1 = 40 km Sau khoảng cách hai xe đoạn MN ( Vì sau xe từ A đến M, xe từ B đến N lúc đầu hai xe cách đoạn AB = 60 km ) Nên : MN = BN + AB – AM MN = S2 + S – S1 = 40 + 60 – 30 = 70 km b V1 V1’ V2 V2’ A M’ B N’ C Sau xuất phát 30 phút quãng đường mà hai xe : Xe : S1 = V1 t = 30 1,5 = 45 km Xe : S2 = V2 t = 40 1,5 = 60 km Khoảng cách hai xe lúc đoạn M’N’ Ta có : M’N’ = S2 + S – S1 = 60 + 60 – 45 = 75 km Khi xe tăng tốc với V1’ = 50 km/h để đuổi kịp xe quãng đường mà hai xe : Xe : S1’ = V1’ t = 50 t Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên Xe : S2’ = V2’ t = 40 t Khi hai xe gặp C : S1’ = M’N’ + S2’ S1’ – S2’ = M’N’ Hay : 50 t – 40 t = 75 10t = 75 => t = 75/10 = 7,5 ( ) Vị trí gặp cách A khoảng l (km) Ta có : l = S1’ + S1 ( Chính đoạn AC ) Mà S1’ = V1’.t = 50 7,5 = 375 km Do : l = 375 + 45 = 420 km Vậy sau 7,5 kể từ lúc hai xe gặp vị trí gặp cách A đoạn đường 420 km - Bài tập : Luc người xe đạp đuổi theo người cách 10 km Cả hai người chuyển động với vận tốc 12km/h 4km/h Tìm vị trí thời gian người xe đạp đuổi kịp người Phương pháp giải : - Vẽ hình biểu diễn vị trí mà hai người khởi hành quãng đường mà họ thời gian t - Thiết lập cơng thức tính qng đường hai người - Xác định thời gian mà người xe đạp đuổi kịp người - Xác định vị trí hai người gặp Giải : V1 V2 A B C Gọi vận tốc quãng đường mà người xe đạp V1 , S1 Gọi vận ttốc quãng đường mà người V2 , S2 Ta có : Người xe đạp quãng đường : S1 = V1.t Người đi quãng đường : S2 = V2 t Khi người xe đạp đuổi kịp người hai người gặp C Hay : AC = AB + BC  S1 = S + S2  V1.t = S + V2 t  ( V1 - V2 )t = S => t = S/(V1 - V2 ) => t = 1,25 ) Vì xe đạp khởi hành lúc nên thời điểm mà hai người gặp : t' = + t = + 1,25 = 8,25 hay t' = 15 phút Vị trí gặp cách A khoảng AC : AC = S1 = V1.t = 12 1,25 = 15 km 10 Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng n Vậy vị trí mà hai người gặp cách A khoảng 15 km 2.2 Vẽ đồ thị đường đi, ý nghĩa giao điểm đồ thị Bài tập 3: Tại hai điểm A B đường thẳng cách 30 km có hai xe khởi hành lúc, chạy chiều AB Xe ô tô khởi hành từ A với vận tốc 45 km/h Sau chạy nửa giở dừng lại nghỉ giờ, tiếp tục chạy với vận tốc 30km/h Xe đap khởi hành từ B với vận tốc 15km/h a, vẽ đồ thị đường hai xe hệ trục toạ độ b, vào đồ thị xác định thời điểm vị trí lúc hai xe đuổi kịp Phương pháp giải: a Viết biểu thức đường xe - Lập bảng biến thiên đường s theo thời gian t kể từ vị trí khởi hành - Vẽ hệ trụ toạ độ SOt có gốc toạ độ O trùng với A; gốc thời gian lúc hai xe xuất phát - Căn vào bảng biến thiên, biểu diễn điểm thuộc đồ thị lên hệ trục toạ độ( cần xác định hai điểm) Nối điểm lại ta đồ thị b, Từ điểm giao chiếu xuống trục hoành Ot ta thời điểm hai xe đuổi kịp nhau, chiếu xuống trục tung OS ta vị trí hai xe đuổi kịp cách A Giải: a, Vẽ đồ thị đường hai xe: Đường hai xe từ điểm xt phát: Xe tơ, tính từ A • đầu: s1 = v1t = 45,1 = 45km • nghỉ: s1 =45 km Sau hai : s1= 45 +v1t s1 = 45 +30 t Xe đạp, tính từ B: s2 = v2 t = 15t Bảng biến thiên: t(h) s1km) 45 45 75 s2(km) 15 b, Thời điểm vị trí đuổi kịp nhau: Giao điểm hai đồ thị I K Giao điểm I có toạ độ (1;45) Vậy sau xe ô tô đuổi kịp xe đạp , vị trí cách A 45km Giao điểm K có toạ độ : (3;75) Vậy sau xe ô tô lại đuổi kịp xe đạp vị trí cách A 75km Sau ô tô chạy trước xe đạp 2.3 Tính vận tốc trung bình 11 Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng n Bài : Tính vận tốc trung bình vật hai trường hợp sau: a, Nửa thời gian đầu vật chuyển động với vận tốc v 1, nửa thời gian sau vật chuyển động với vận tốc v2 b, Nửa quãng đường đầu vật chuyển động với vận tốc v1 , nửa quãng đường sau vật chuyển động với vận tốcv2 c, So sánh vận tốc trung bình hai trường hợp câu a) b) áp dụng : v1 = 40km/h, v2 = 60km/km Phương pháp giải: a, Dựa vào công thức vận tốc trung bình v= s/t để tính qng đường vật s1 , s2 s nửa thời gian đầu, nửa thời gian sau thời gian t, kết hợp biểu thức s1,s2 s3 mối quan hệ s = s1 + s2 để suy vận tốc trung bình va b, Dựa vào cơng thức v=s/t để tính khoảng thời gian, t 1, t2 t mà vật nửa quãng đường đầu, nửa quãng đường sau quãng đường Kết hợp ba biểu thức t1, t2 t mối quan hệ t = t1 + t2 để suy vận tốc trung bình vb c, Ta xét hiệu va – vb Giải: a) Tính vận tốc trung bình va: Quãng đường vật Trong nửa thời gian đầu: s1 = v1 t/2 (1) Trong nửa thời gian sau: s2 = v2t/2 (2) Trong khoảng thời gian: s = va t (3) Ta có: s = s1 + s2 (4) Thay (1), (2) , (3) vào (4) ta được: va t = v1.t/2 + v2 t/2 v2 ]  va = v1 + (a) b Tính vận tốc trung bình vb Thời gian vật chuyển động: s - Trong nửa quãng đường đầu : t1 = 2v - Trong nửa quãng đường sau: - Trong quãng đường: s t2 = 2v s t = v b Ta có: t = t1 + t2 Thay (5), (6), (7) vào (8) ta được: (5) (6) (7) (8) s s s = + vb 2v1 2v2 Năm học: 2012-2013 12 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên l l l = + vb 2v1 2v2 vb = 2v v2 v1 + v2 (b) c, So sánh va vb Xét hiệu: 2v v2 (v1 − v2 ) v2 + v2 ) = ≥0 va – vb = ( v1 + ) – ( 2(v1 + v2 ) v1 Vậy va > vb Dấu sảy : v1 = v2 áp dụng số ta có: va = 50km/h vb = 48km/h Bài : Một người dự định quãng đường với vận tốc không đổi km/h Nhưng đến nửa đường nhờ bạn đèo xe đạp tiếp với vận tốc không đổi 12 km/h đến sớm dự định 28 phút Hỏi : Nếu người hết toàn quãng đường hết lâu ? Phương pháp giải : - Thiết lập cơng thức tính độ dài qng đường dựa theo cơng thức tính vận tốc thời gian đến sớm dự định - Tính thời gian thời gian nhờ xe đạp - Tính thời gian toàn đoạn đường Giải : Gọi chiều dài nửa quãng đường S ( km ) Theo đầu ta có : t1 = t2 + 28/60 Hay : S/5 = S/12 + 28/60  S/5 - S/12 = 28/60 hay 12S - 5S = 28 => S = 28/7 = km Thời gian : t1 = S/ V1 = 4/5 ( ) Thời gian xe đạp : t2 = S/ V2 = 4/12 = 1/3 ( ) Thời gian hết toàn quãng đường : t = t1 + t2 = 4/5 +1/3 = 17/15 = phút Vậy người toàn quãng đường hết phút 2.4 Hợp vận tốc phương Bài : a, Hai bên A,B sông thẳng cách khoảng AB= S Một ca nơ xi dòng từ A đến B thời gian t1, ngược dòng từ B đến A thời gian t2 Hỏi vận tốc v1 ca nô v2 dòng nước áp dụng : S = 60km, t1 = 2h, t2 = 3h 13 Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng n b, Biết ca nơ xi dòng từ A đến B thời gian t 1, ngược dòng từ B đến A thời gian t2 Hỏi tắt máy ca nơ trơi theo dòng nước từ A đên B thời gian t bao nhiêu? áp dụng t1 = 2h , t2= 3h Phương pháp giải: a, áp dụng công thức hợp vận tốc: v = v1 +v2 trường hợp, v1 v2 phương , chiều lúc xi dòng, để lập hệ phương trình hai ẩn số b, Ngồi hai phương trình lúc xi dòng lúc ngược dòng câu a, phải lập thêm phương trình lúc ca nơ trơi theo dòng nước Giải hệ phương trình ta tính thời gian t Giải: a, Tính vận tốc v, ca nơ v2 ,của dòng nước: Vận tốc ca nơ bờ sơng: - Lúc xi dòng: v= v1 +v2 = s/t1 (1) ’ - Lúc ngược dòng: v = v1 – v2 = s/t2 (2) Lấy (1) cộng (2) theo vế, ta có: s s + t1 t2 s s v1 = ( + ) t1 t2 2v = (3) Từ (1) suy ra: s s s s − v1 = − ( + ) t1 t1 t1 t2 s s v2 = ( − ) t1 t2 60 60 Thay số: v1 = ( + ) = 25 (km/h) 2 60 60 v2 = ( − ) = (km/h) 2 v2 = (4) b, Thời gian ca nơ trơi theo dòng nước từ A đến B Vận tốc ca nơ bờ sơng: Lúc xi dòng: v= v1 + v2 Lúc ngược dòng: v = v1 – v2 Thời gian chuyển động ca nô: - Lúc xi dòng: t1 = s/ v1+ v2 (5) - Lúc ngược dòng: t2 = s/t1 – v2 (6) - Lúc theo dòng: t = s/v2 (7) Từ (5) và(6) ta có: s = v1t1 + v2t1 = v1t2 – v2t2 v2(t1+t2) = v1 (t2 – t1) v2 = v12 t2 − t1 t1 + t2 (8) Thay (8) vào (5) ta có: Năm học: 2012-2013 14 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên s = (v1 + v t2 − t1 2v t t )t1 = 1 t1 + t2 t1 + t2 (9) 2v1t1t s 2t t t +t Thế (8) và(9) vào (7) ta được: t = = 1t −2t = v2 v t2 − t1 t1 + t = 12 (h) áp dụng : t = x x 3−2 Bài : Một người chèo thuyền qua sông nước chảy Để cho thuyền theo đường thẳng AB thẳng góc vớ bờ người phải ln chèo để hướng thuyền theo đường thẳng AC.Biết sông rộng 400m, thuyền qua sông hết phút 20 giây, vận tốc thuyền nước là1m/h Tính vận tốc dòng nước bờ sơng Phương pháp giải Biểu diễn véc tơ vận tốc: v1 thuyền nước v2 nước đối bờ sông v thuyền bờ sơng lên hình vẽ - áp dụng công thức: v= v1 +v2 cho trường hợp v1vng góc với v2 ta có v2 = v12+v2 - áp dụng : v = C B AB t - Giải hệ phương trình ta tính v2 Giải: Gọi véc tơ v1 vận tốc thuyền nước, véc tơ v2 vận tốc dòng nước bờ sông, véc tơ v vận tốc thuyền bờ, ta có: v = v1+ v2 Các véc tơ v, v1 , v2 biểu diễn sau: Ta có : véc tơ v vng góc với véc tơ v2 nên độ lớn v1 ,v v2 thoả : v12 = v2 + v22 (1) Mặt khác ta có: v = AB t C Thay v1= 1m/s, v = 0,8m/s vào (1) ta có: 12 = 0,82 + v22 v22 = 12 – 0,82 = 0,62 Vậy : v2 = 0,6m/s ( Chú ý: giải thích cách) AC = v1.t CB = AC − AB Năm học: 2012-2013 B v1 v2 A v1 15 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên v2 = CB t Sau tìm hiểu phương pháp vận dụng giải số tập Học sinh làm rõ số tập củng cố cho dạng tập để khắc sâu , hiểu ghi nhớ dạng bại tập chuyển động học thực tế 2.5 : Chuyển động phương, chiều – ngược chiều : Bài tập : Hai đoàn tầu chuyển động sân ga hai đường sắt song song Đoàn tầu A dài 65 mẻt, đoàn tầu B dài 40 mét Nếu hai tầu chiều, tầu A vượt tầu B khỏng thời gian tính từ lúc đầu tầu A ngang tầu B đến lúc đuôi tầu A ngang đầu tầu B 70 giây Nếu hai tầu ngược chiều từ lúc đầu tầu A ngang đầu tầu B đến lúc đuôi tầu A ngang đuôi tầu B 14 giây Tính vận tốc tầu Phương pháp giải : Vẽ sơ đồ biểu diễn chuyển động hai trường hợp chiểu ngược chiều củ hai tầu Xác định quãng đường mà hai tầu thời gian t1 = 70 giây t2 = 14 giây Thiết lập cơng thức tính vận tốc hai tầu dựa sở chiều dài hai tầu thời gian Lập giải hệ phương trình bậc hai ẩn số Giải : * Khi hai tầu chiều Ta có : SB A lA A B lB B SA Quãng đường tầu A : SA = VA t Quãng đường tầu B : SB = VB t Theo hình vẽ : SA - SB = lA + lB ( VA – VB )t = lA + lB lA + l B => VA – VB = = 1,5 ( m/s ) t * Khi hai tầu ngược chiều Ta có : SA A B SB A - Năm học: 2012-2013 (1) 16 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên B lA + l B Quãng đường tầu A : SA = VA t’ Quãng đường tầu B : SB = VB t’ Theo hình vẽ ta có : SA + SB = lA + lB hay ( VA + VB ) t’ = lA + lB lA + l B => VA + VB = = 7,5 ( m/s ) (2) t’ Từ ( ) ( ) Ta có hệ phương trình : VA – VB = 1,5 ( 1’ ) VA + VB = 7,5 ( 2’ ) Từ ( 1’ ) => VA = 1,5 + VB thay vào ( 2’ ) ( 2’) 1,5 + VB + VB = 7,5 VB = => VB = ( m/s ) Khi VB = => VA = 1,5 + = 4,5 ( m/s ) Vậy vận tốc tầu : Tầu A với VA = 4,5 m/s Tầu B với VB = m/s - III Kết sau áp dụng biện pháp : Với phương pháp dạy gắn lý thuyết vào tập gắn tập với thực tế sống chuyển động giúp cho em tiếp thu kiến thức cách độc lập tích cực sáng tạo Do học sinh hứng thú hiểu sâu sắc từ vận dụng linh hoạt nâng cao Qua đối chứng kinh nghiệm test ,các khảo sát thấy chất lượng học sinh đội tuyển Vật lý lớp bồi dưỡng học phần chuyển động co học nâng lên rõ rệt Các em biết tự củng cố ôn luyện kiến thức tập biết phối hợp kiến thức vào thực hành giải tập Cụ thể qua học sinh: Kết Lần khảo Giỏi Khá Trung Bình Yếu Lớp sát SL % SL % SL % SL % 16 10 32 14 45 8A(31hs) 25 12 39 10 32 11 35 35 19 8B(26hs) 15 14 54 23 IV Bài học kinh nghiệm: Kinh nghiệm cụ thể: a, Đối với người dạy: + Phải nỗ lực, vượt khó , nắm vững kiến thức tâm để có đủ lực xay dựng hệ thống câu hỏi dẫn dắt cách khoa học Yêu cầu + Nắm bắt kịp thời đổi phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi 17 Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng n + Ln tìm tòi dạng thông qua việc sưu tầm tài liệu tham khảo nhằm nâng cao chun mơn nghiệp vụ + Khuyến khích học sinh, tạo niềm say mê, hứng thú cho học sinh, có hướng “mở” kiến thức giúp cho học sinh có “yêu cầu” tự đọc sách tự khai thác b, Đối với trò: + Phải nỗ lực, kiên trì, vượt khó và, phải “thực “hoạt động trí óc, có óc tương đương tích cực tự nghiên cứu hiểu giải thích tượng vật lý + Cần cù chịu khó, ham học hỏi, sử dụng sách tham khảo vừa sức, có hiệu + Học phải đôi với hành để củng cố khắc sâu, nâng cao kin thc Phần III- kết luận đề xuất I Kết luận: - Bồi dưỡng nâng cao chất lượng cho HS nói chung, học sinh giỏi nói riênglà nhiệm vụ quan trọng người giáo viên Nhằm phát nuôi dưỡng tài cho đất nước Đẩy mạnh nghiệp phát triển giáo dục Đáp ứng mục tiêu : Nâng cao dân trí bồi dưỡng nhân tài phục vụ nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nước thời kỳ - Kinh nghiệm rút từ sáng kiến áp dụng cho cơng tác bồi dưỡng nâng cao trình độ cho HS học sinh giỏi lớp bậc THCS Giúp hệ thống hoá cho em kiến thức cách có hệ thống, sâu rộng, phát triển tư vật lý - Để nâng cao chất lượng giảng dạy phần chuyển động học nêu đề tài có phối hợp linh hoạt phương pháp giảng dạy Tuỳ theo vùng , miền đối tượng học sinh mà người giáo viên áp dụng khác nhau: cho phù hợp - Đề tài Hội đồng khoa học nhà trường thẩm định đưa áp dụng bước đầu đạt hiệu Rất mong quan tâm giúp đỡ đóng góp xây dựng lãnh đạo bạn đọc để vận dụng đạt kết cao II ý kiến đề xuất: Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện, tơi mạnh dạn có số ý kiến đề xuất sau: + Chuẩn hoá đội ngũ giáo viên trực tiếp bồi dưỡng học sinh giỏi + Bồi dưỡng thường xuyên cho đội ngũ giáo viên + Có chế độ thời lượng dạy đại trà phù hợp với GV bồi dưỡng đội tuyển + Tạo điều kiện khích lệ nâng cao chất lượng giảng dạy môn Năm học: 2012-2013 18 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên Nguyên Hòa, ngày 20tháng năm 2013 Người viết Mục lục Nội dung Phần I : mở đầu I Lí chọn đề tài Lí khách quan Lí chủ quan II Mục đích nghiên cứu III Nhiệm vụ nghiên cứu IV Đối tượng nghiên cứu V Phương pháp nghiên cứu VI Mục tiêu nghiên cứu Phần hai : Nội dung I Thực trạng II Biện pháp tác động Hoạt động tìm hiểu lí thuyết Hoạt động phân tích phương pháp vận dụng giải 2.1 Lập cơng thức đường đi, vị trí vật 2.2 Vẽ đồ thị đường đi, ý nghĩa giao điểm 2.3 Tính vận tốc trung bình 2.4 Hợp vận tốc phương 2.5 Chuyển động phương, chiều - ngược chiều III Kết sử dụng biện pháp IV Bài học kinh nghiệm Phần III : Kết luận ý kiến đề xuất I Kết luận II ý kiến đề xuất Năm học: 2012-2013 Trang 3 4 5 8 11 11 14 15 18 21 23 23 25 19 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8-THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên 25 Năm học: 2012-2013 20 ... Chỉ rõ trường chuyển động thẳng, chuyển động cong chuyển động tròn? Bài 2: Trong chuyển động sau chuyển động chuyển động đều, chuyển động không đều? a, Chuyển động bay chim b, Chuyển động ô tô bắt... dụng vào việc giải tập Vật lý phần học nhiều yếu Cụ thể kÕt khảo sát đầu năm học 2012-2013 lóp 8: Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8- THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên... mơn khoa học khó với em : Vật lý môn khoa học Năm học: 2012-2013 Phương pháp giải toán chuyển động học vật lý 8- THCS Vũ Văn Vượng -THCS Nguyên Hòa-Phù Cừ -Hưng Yên thực nghiệm toán học hoá mức