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

Mục lục

Phần I : Đặt vấn đề

I Lí do chọn đề tài

1 Cơ sở lý luận

2 Cơ sở thực tế

II Mục đích- Nhiệm vụ nghiên cứu

III Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

IV Phương pháp nghiên cứu

Phần hai : Nội dung- Phương pháp

I Thực trạng

II Biện pháp cơ bản

1 Lí thuyết cơ bản phần cơ học

2 Các bài tập vận dụng

2.1 bài tập trắc nghiệm

2.2 Bài tập tự luận

III Kết quả khi áp dụng

IV Bài học kinh nghiệm

Phần III : Kết luận và ý kiến đề xuất

2 2 2 3

3 4

4 5 5 7 7 8

17 17 18

Phần I: ĐẶT VẤN ĐỀ

I Lý do chọn đề tài:

1/Cơ sở lý luận

Môn Vật lí là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật quan trọng, vì vậy những hiểu biết và nhận thức về Vật lí có giá trị to lớn trong đời sống và sản xuất, đặc biệt là trong công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc

Môn Vật lí là môn học có vai trò quan trọng trong việc thực hiện các mục tiêu

đào tạo của trờng THCS Chơng trình Vật lí có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức Vật lí cơ bản ở trình độ phổ thông cơ sở, bớc đầu hình thành ở học sinh những kĩ năng cơ bản và thói quen làm việc khoa học góp phần hình thành ở học sinh các năng lực nhận thức và các phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục ở THCS đã đề ra Môn Vật lí ở trờng THCS có một vị trí,vai trò hết sức quan trọng Một mặt nó phát triển hệ thống hoá kiến thức, kĩ năng và thái độ mà học sinh đã lĩnh hội và hình thành ở bậc Tiểu học Mặt khác nó góp phần chuẩn bị cho Học sinh những kiến thức, kĩ năng và thái độ cần thiết để tiếp tục học lên các bậc học cao hơn nh Trung học Phổ thông, Trung học Chuyên nghiệp hoặc đi học nghề trong các lĩnh vực lao động sản xuất đòi hỏi phải có những hiểu biết nhất định về kiến thức Vật lí

Trong quá trình giảng dạy môn Vật lí, đòi hỏi ngời giáo viên luôn cần phải

có nhiều phơng pháp thích hợp và cách thức tổ chức các hoạt động giúp cho học sinh hình thành đợc kiến thức, kỹ năng theo chuẩn một cách có hệ thống, đồng thời phải rèn luyện đợc trí nhớ kiến thức lâu dài, rèn luyện đợc cách thức t duy, các kĩ năng và phơng pháp làm việc khoa học, cũng nh góp phần giáo dục học sinh ý thức thái độ trách nhiệm đối với cuộc sống gia đình, xã hội và môi trờng

Nh vậy để cho các phơng pháp giảng dạy đợc thể hiện một cách linh động sáng tạo thì ngời giáo viên luôn phải chú ý tới việc kiểm tra đánh giá các khả năng học tập, nắm bắt kiến thức của học sinh, để từ đó tìm ra các phơng pháp giảng dạy thích hợp với đối tợng học sinh mà mình đang giảng dạy

2/ Cơ sở thực tiễn

Trong số tất cả cỏc bộ mụn KHTN: Toỏn, Lý, Hoỏ, Sinh… thỡ Vật lý là 1 trong những mụn khoa học khú nhất với cỏc em : Vật lý là một mụn khoa học thực nghiệm đó được toỏn học hoỏ ở mức độ cao Đũi hỏi cỏc em phải cú những kiến thức, kỹ năng toỏn học nhất đinh trong viờc giải cỏc bài tập vật lý

Việc học tập mụn vật lý nhằm mang lại cho học sinh những kiến thức về cỏc sự vật, hiện tượng và cỏc quỏ trỡnh quan trọng nhất trong đời sống và sản xuất … kỹ năng quan sỏt cỏc hiện tượng và quỏ trỡnh vật lý để thu thập cỏc thụng tin và cỏc dữ liệu cần thiết… mang lại hứng thỳ trong học tập cũng như ỏp dụng cỏc kiến thức và kỹ năng vào cỏc hoạt động trong đời sống gia đỡnh và cộng đồng

Chương trỡnh vật lý THCS gồm 4 phần kiến thức lớn, các phần đợc phân

bố theo bậc thang

1 Cơ học

2 Nhiệt học

3 Quang học

4 Điện , điện từ học

Dạng cỏc bài toỏn “chuyển động ” thuộc phần kiến thức cơ học là những bài toỏn thiết thực gắn bú với cuộc sống hàng ngày của cỏc em nhiều hơn Tuy nhiờn việc giải thớch và tớnh toỏn ở loại bài tập này cỏc em gặp nhiều khú khăn

Vỡ vậy để giỳp quỏ trỡnh lĩnh hội và vận dụng giải cỏc bài tập về “chuyển động học” được tốt hơn nhằm nõng cao chất lượng dạy và học phục vụ cụng tỏc bồi dưỡng học sinh giỏi đó thụi thỳc tụi quyết định lựa chọn vấn đề này để nghiờn cứu và ỏp dụng

Với mong muốn cùng đợc trao đổi, học tập, xin tiếp thu đóng góp những kinh nghiệm giảng dạy với các bạn đồng nghiệp nhằm góp phần nâng cao hơn nữa chất lợng giáo dục chung trong Ngành giáo dục của huyện nhà

II Mục đớch- Nhiệm vụ nghiờn cứu:

Học sinh biết cơ sở khoa học, cách giải bài tập chuyển động cơ học, phõn tớch cỏc nội dung lý thuyết cú liờn quan Hướng dẫn cho học sinh vận dụng lý thuyết phõn tớch bài toỏn đề ra được phương phỏp giải cụ thể, ngắn gọn dễ hiểu nhất So sỏnh với cỏc phương phỏp khỏc tỡnh huống cú thể xảy ra với bài toỏn để

mở rộng hiểu sõu tường tận bài toỏn

Qua đó bồi dỡng và phát triển t duy, t tởng tình cảm học sinh qua thực hiện cách giải bài tập theo phân loại, phân dạng kiểu, dạng bài theo chơng trình chuẩn BGD ban hành

Thông qua hớng dẫn HS giải bài tập củng cố kiến thức, kỹ năng cơ bản chuẩn hơn giúp học sinh hiểu vấn đề một cách khách quan, biện chứng cách nhìn nhận sự việc hiện tợng vật lý một cách khoa học hơn thực tế hơn

III/ Đối t ợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu cho HS lớp 8 trờng THCS Nguyên Hòa - Phù Cừ - Hng Yên thông qua phơng pháp nghiên cứu giải bài tập chuyển động cơ học theo kiến thức chuẩn cấp THCS của BGD

Phưong pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý bậc THCS phầncơ học

2/ Phạm vi nghiên cứu

Đề tài áp dụng học sinh THCS Lớp 8 học phần cơ học bộ môn vật lý

IV/ Ph ơng pháp nghiên cứu

-Phơng pháp luận

-Phơng pháp thực nghiệm

-Trao đổi ý kiến

- Phân tích, so sánh tổng hợp kết quả

- Phơng pháp nghiên cứu tài liệu

- Phơng pháp điều tra, thống kê

- Phơng pháp trắc nghiệm

Phần hai :

Nội dung và ph ơng pháp

I/ THực trạng học sinh trong giải toán chuyển động cơ học

1/ Thực trạng:

Học sinh biết phõn tớch và giải cỏc bài tập “ chuyển động cơ học” của học sinh gặp khụng ớt những khú khăn Nguyờn nhõn do cỏc em cũn thiếu những hiểu biết kỹ năng quan sỏt phõn tớch thực tế, thiếu cỏc cụng cụ toỏn học trong việc giải thớch phõn tớch và trả lời cỏc cõu hỏi của bài tập phần này

Qua nghiờn cứu việc học sinh tiếp thu vận dụng cỏc kiến thức phần chuyển động cơ học cũn nhiều hạn chế, kết quả chưa cao Sự nhận thức và ứng dụng thực tế cũng như vận dụng vào việc giải cỏc bài tập Vật lý phần cơ học cũn nhiều yếu kộm

Cụ thể kết quả khảo sát đầu năm học 2012-2013 của lóp 8:

Lớp

Kết quả cỏc bài KSCL

2/ Phân tích thực trạng

2.1 Thuận lợi và khú khăn:

2.1.1 Thuận lợi:

Nghiên cứu, thực hiện đề tài tôi cùng tập thể giáo viên nhóm toán lý cùng tham gia luụn nhận được sự quan tõm giỳp đỡ của giáo viên trẻ có kiến thức, giáo viên có kinh nghiệm

Tài liệu nghiờn cứu như: sỏch giỏo khoa vật lý 8, cỏc loại sỏch tham khảo bồi dưỡng học sinh giỏi luụn cú sẵn trong thư viện trường, đại đa số học sinh tham gia bồi dưỡng cú ý thực tập tốt, chịu khú tham khảo tài liệu hỏi thầy hỏi bạn trong việc giải cỏc bài tập từ dễ đến khú

2.1.2 Những khú khăn:

Bản thõn tụi gặp khụng ớt khú khăn những khú khăn trong việc lựa chọn tài liệu giảng dạy phần chuyển động cơ học Tự nghiên cứu tài liệu, dạng bài trớc khi hớng dẫn, ôn luyện cho HS

Học sinh các em kiến thức cơ bản về chuyển động cơ học nắm cha chắc, hiểu theo cảm tính, ý kiếncỏ nhõn lớn, đụi khi gặp bài khó, chuyển động kép trên một đối tợng chuyển động các em ngại suy nghĩ Đó gõy khụng ớt khú khăn cho nhóm giáo viên dạy môn vật lý thực hiện để tài này

2.1.3 Đề xuất giải phỏp

Giúp học sinh có năng lực giải cỏc bài tập liờn quan tới “Chuyển động cơ học” của cỏc vật tụi mạnh dạn đưa ra cỏc giải phỏp cho nhóm nghiên cứu cùng tham gia và vận dụng

+ Tăng cường cho học sinh quan sỏt cỏc chuyển động cơ học trong cuộc sống hàng ngày, cỏc hiện tượng thực tế, mô hình chuyển động trong việc úng dụng CNTT

+Làm cỏc thớ nghiệm cú thể

+ Trang bị cho cỏc em cụng cụ toỏn học vận dụng cỏc dạng bài tập thuộc thể loại này

+ Kết hợp việc tự học, tự đọc tài liệu tham khảo của cỏc em

II những biện pháp cơ bản

1 Lý thuyết cơ bản phần chuyển động cơ học:

Thụng qua cỏc vớ dụ thực tế hỡnh thành cho cỏc em khỏi niệm về chuyển động cơ học , chuyển động đều, chuyển động khụng đều…cụ thể

a/Chuyển động cơ học: Sự thay đổi vị trớ của một vật so với cỏc vật khỏc

theo thời gian

+ Một vật cú thể coi là đứng yờn so với vật này nhưng lại là chuyển động

so với vật khỏc

b/ Chuyển động đều: chuyển động trong đú vật đi được những quóng

đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bất kỳ

c/ Chuyển động khụng đều: chuyển động mà vận tốc của vật cú độ lớn

thay đổi theo thời gian

d, Vận tốc của chuyển động đều cho biết mức độ nhanh hay chậm của

chuyển động và được đo bằng quóng đường đi được trong 1 đơn vị thời gian:

v = s /t Trong đú :

s: Quóng đường đi được.(m,km) t: Thời gian (s, h)

v: Vận tốc: m/s ; km/h 1m/s=100cm/s=3,6km/h

Vộc tơ võn tốc v cú:

e, Phương trình xác đinh vị trí của 1 vật:

0 A x

* Các bước lập phương trình:

x = x0 ± vt x: Vị trí của vật so với gốc tại thời điểm bất kỳ

x0 : Vị trí của vật so với gốc tọa độ tại t= 0

“+”: Chuyển động cùng chiều dương

trị tuyệt đối)

Hệ quả:

+Nếu hai hay nhiều vật gặp nhau:

x1 = x2 = … = xn

+ Nếu hai vật cách nhau một khoảng l đơn vị độ dài: xảy ra 2 trường hợp:

x1 – x 2 = l

g, Vẽ minh họa đường biểu diễn của chuyển động :

Trên cơ sở đường biểu diễn hướng dẫn HS tìm mối quan hệ giữa các vận tốc,tổng hợp vận tốc:

Lập phương trình véc tơ v1 3 = v12 + v23

Hệ quả

+ Nếu hai chuyển động này cùng chiều:

v13 = v12 + v23

+ Nếu 2 vật chuyển động ngược chiều:

v13 = | v12 – v23 |

v23: vận tốc vật 2 so với vật 3

v13: vận tốc vật 1 so với vật 3

2.Các bài tập vận dụng:

2.1 Bài tập trắc nghiệm

Sau khi hướng dẫn học sinh tìm hiểu lý thuyết ta có thể đưa ra 1 số bài tập trắc nghiệm cơ bản để các em khắc sâu phần lý thuýêt:

Bài 1: Trong các trường hợp sau đây:

a, Một viên đạn bay ra khỏi nòng súng

b, Một chiếc lỏ rơi trong khụng gian.

c, Một viờn bi rơi từ trờn cao xuống

d, Chuyển động đầu van xe đạp quanh trục của bỏnh xe khi xe chạy

e, Ngăn bàn được kộo ra

Chỉ rừ trường nào là chuyển động thẳng, chuyển động cong và chuyển động trũn?

Bài 2: Trong cỏc chuyển động sau đõy chuyển động nào là chuyển động

đều, chuyển động khụng đều?

a, Chuyển động bay của 1 con chim

b, Chuyển động của ụ tụ khi bắt đầu khởi hành

c, Chuyển động của bỏnh xe với vận tốc khụng đổi

d, Chuyển động của đoàn tàu vào ga

Bài 3: Khi núi về chuyển động, hai bạn phỏt biểu như sau:

chuyển động so với vật B

đang chuyển động so với vật B

Theo em, ý kiến bạn nào đỳng, ý kiến bạn nào sai? Tại sao?

Bài 4: Điền từ hay cụm từ thớch hợp vào chỗ chống của những cõu sau

đõy sao cho đỳng nghĩa:

a, Khi vị trớ của 1 vật…… theo thời gian so với vật mốc ta núi vật ấy đang………so với vật mốc

b, Khi ………… của 1 vật khụng thay đổi, so với vật mốc ta núi vật ấy đang ……… so với vật mốc đú

GV cú thể chọn cỏc bài tập khỏc hoặc hướng dẫn HS tỡm cỏc bài tập TN khỏc

Phương phỏp chung giải bài toỏn TN

 Dạng Câu hỏi nhiều lựa chọn Loại câu hỏi nhiều lựa chọn thờng gồm hai phần :

+ Phần dẫn (còn gọi là phần gốc) : Trình bày một câu hỏi, một phát biểu, một mệnh đề (câu cha hoàn chỉnh) hoặc một ý tởng giúp học sinh khi làm bài

+ Phần trả lời (còn gọi là phần lựa chọn) : Gồm 4 đến 5 phát biểu kế tiếp hoặc câu trả lời hoặc một số mệnh đề dùng để trả lời hoặc để hoàn chỉnh câu dẫn

Đặc điểm của dạng câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn là dễ sử dụng và có thể kiểm tra nhận thức của học sinh ở nhìêu cấp độ khác nhau, hơn nữa rất tiện lợi trong việc chấm bài và cũng rất linh động có thể trình bày dới nhiều dạng khác nhau

nhiều chỗ trống mà ở đó học sinh phải chọn từ hay cụm từ thích hợp để điền vào chỗ trống

 Dạng Câu ”Đúng, sai” : ở loại câu này thì phần dẫn trình bày một nội dung nào đó mà các em phải đánh giá là đúng hay sai ở phần trả lời chỉ có hai phơng án là đúng ( kí hiệu là chữ Đ ) và sai ( kí hiệu là chữ S )

Ph-ơng pháp để làm dạng bài tập này là học sinh chọn phPh-ơng án nào thì các em sẽ khoanh tròn vào chữ kí hiệu của phơng án đó

2.2 Cỏc dạng bài tập tự luận

2.2.1.Lập cụng thức đường đi, cụng thức vị trớ của vật.

Bài tập 1 :

Cựng một lỳc cú hai xe xuất phỏt từ hai điểm A và B cỏch nhau 60 km , chỳng chuyển động cựng chiều nhau Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc

động thẳng đều )

a, Tớnh khoảng cỏch giữa hai xe sau một giờ kể từ lỳc xuất phỏt

b, Sau khi xuất phỏt được 1 giờ 30 phỳt xe thứ nhất đột ngột tăng tốc với vận tốc

Phương phỏp giải:

a, Vẽ hỡnh biểu diễn vị trớ cuả hai xe ở thời điểm khởi hành

thức định vị trớ của mỗi xe đối với A

b, Vẽ hỡnh biểu diễn vị trớ cuả hai xe ở thời điểm sau khi xuất phỏt 1 giờ

30 phỳt

- Viết biểu thức đường đi của mỗi xe sau thời gian 1 giờ 30 phỳt , từ đú suy ra cụng thức định vị trớ của mỗi xe đối với A

Giải:

a, Cụng thức xỏc định vị trớ của hai xe :

Giả sử hai xe chuyển động trờn đoạn đường thẳng AN

*Quóng đường mỗi xe đi được sau thời gian t = 1h là :

Sau 1 giờ thỡ khoảng cỏch giữa hai xe là đoạn MN ( Vỡ sau 1 giờ xe 1 đi được từ A đến M, xe 2 đi được từ B đến N và lỳc đầu hai xe cỏch nhau đoạn AB = 60 km ) Nờn :

MN = BN + AB – AM

b

V1 V1’ V2 V2’

A M’ B N’ C

Sau khi xuất phát được 1 giờ 30 phút thì quãng đường mà hai xe đi được là :

Khoảng cách giữa hai xe lúc đó là đoạn M’N’ Ta có :

đi được là :

- Xe 1 : S1’ = V1’ t = 50 t

- Xe 2 : S2’ = V2’ t = 40 t

Khi hai xe gặp nhau tại C thì :

S1’ = M’N’ + S2’

<=> S1’ – S2’ = M’N’ Hay : 50 t – 40 t = 75

<=> 10t = 75 => t = 75/10 = 7,5 ( giờ )

Vị trí gặp nhau cách A một khoảng l (km) Ta có :

Do đó : l = 375 + 45 = 420 km

Vậy sau 7,5 giờ kể từ lúc hai xe gặp nhau thì vị trí gặp nhau cách A một đoạn đường là 420 km

Bài tập 2 :

Luc 7 giờ một người đi xe đạp đuổi theo một người đi bộ cách anh ta 10 km Cả hai người đều chuyển động đều với vận tốc là 12km/h và 4km/h Tìm vị trí và thời gian người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ

Phương pháp giải :

- Vẽ hình biểu diễn vị trí mà hai người khởi hành và quãng đường mà họ

đi được trong thời gian t

- Thiết lập công thức tính quãng đường của hai người

- Xác định thời gian mà người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ

- Xác định vị trí hai người gặp nhau

Giải :

Ta có :

Người đi bộ đi được quãng đường là : S2 = V2 t Khi người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ thì hai người sẽ gặp nhau tại C

Hay : AC = AB + BC

 S1 = S + S2  V1.t = S + V2 t

 ( V1 - V2 )t = S => t = S/(V1 - V2 ) => t = 1,25 giờ )

Vì xe đạp khởi hành lúc 7 giờ nên thời điểm mà hai người gặp nhau là :

t' = 7 + t = 7 + 1,25 = 8,25 giờ hay t' = 8 giờ 15 phút

Vị trí gặp nhau cách A khoảng AC :

Vậy vị trí mà hai người gặp nhau cách A khoảng 15 km

2.2 Vẽ đồ thị đường đi, ý nghĩa giao điểm của đồ thị

Bài tập 3:

Tại hai điểm A và B trên cùng một đường thẳng cách nhau 30 km có hai xe cùng khởi hành một lúc, chạy cùng chiều AB Xe ô tô khởi hành từ A với vận tốc 45 km/h Sau khi chạy được nửa giở thì dừng lại nghỉ 1 giờ, rồi tiếp tục chạy với vận tốc 30km/

h Xe đap khởi hành từ B với vận tốc 15km/h

a, vẽ đồ thị đường đi của hai xe trên cùng một hệ trục toạ độ

b, căn cứ vào đồ thị này xác định thời điểm và vị trí lúc hai xe đuổi kịp nhau

Phương pháp giải:

a Viết biểu thức đường đi của mỗi xe

- Lập bảng biến thiên của đường đi 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 là lúc hai xe xuất phát

- Căn cứ vào bảng biến thiên, biểu diễn các điểm thuộc đồ thị lên hệ trục toạ độ( chỉ cần xác định hai điểm) Nối các điểm này lại ta được đồ thị

b, Từ điểm giao nhau chiếu xuống trục hoành Ot ta được thời điểm hai xe đuổi kịp nhau, chiếu xuống trục tung OS ta được vị trí hai xe đuổi kịp nhau cách A là bao nhiêu

Giải:

a, Vẽ đồ thị đường đi của hai xe:

Đường đi của hai xe từ điểm xuát phát:

Sau hai giờ : s1= 45+v1t

s1 = 45 +30 t

s2 = v2 t = 15t

Bảng biến thiên: