Phần cơ học là phần mở đầu của vật lý phổ thông nó nghiên cứu các dạng chuyển động cơ, các định luật cơ bản của chuyển động, nguyên nhân lầm cho các vật chuyển động. Kiến thức của nó rất gần với thực tế nhưng không dễ dàng tiếp nhận và nghiên cứu đối với học sinh lớp 10. Chính vì vậy, việc xây dựng hệ thống các công thức tính nhanh sẽ mang lại hiệu quả cao trong quá trình lĩnh hội của học sinh trong phần học đầu tiên về vật lý và tạo hứng thú cho học sinh trong học tập môn vật lí. Tr¬ước tình hình đổi mới cách thức thi, kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh, hệ thống một số công thức tính nhanh chương động lực học chất điểm là rất cần thiết để học sinh áp dụng vào giải bài tập một cách nhanh nhất. Tuy nhiên, các công thức tính nhanh không phải là học sinh nào cũng tự rút ra được. Để có được các công thức tính nhanh thì đòi hỏi học sinh cần phải làm rất nhiều bài tập và phải biết khái quát các bài tập riêng rẽ thành một bài tổng quát. Do đó tôi đã tìm hiểu, nghiên cứu và mạnh dạn đưa ra sáng kiến: “Hệ thống các công thức tính nhanh chương động lực học chất điểm vật lí 10 THPT”
THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: “Hệ thống cơng thức tính nhanh chương động lực học chất điểm vật lí 10 THPT” Lĩnh vực áp dụng sáng kiến Áp dụng cho học sinh khối 10 mơn vật lí Tác giả Họ tên: Hà Thị Hiền Giới tính: Nữ Ngày/ tháng/năm sinh: 10/12/1990 Trình độ chun mơn: Đại học Chức vụ, đơn vị cơng tác: Giáo viên Vật lí - Trường THPT Khúc Thừa Dụ Điện thoại: 0984759925 Đồng tác giả, chịu trách nhiệm nội dung Không Chủ đầu tư tạo sáng kiến Trường THPT Khúc Thừa Dụ – Ninh Giang – Hải Dương Đơn vị áp dụng sáng kiến lần đầu Trường THPT Khúc Thừa Dụ – Huyện Ninh Giang – Tỉnh Hải Dương Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến - Giáo viên: nghiên cứu học chu đáo trước giảng dạy, tìm hiểu kiến thức có liên quan trước tiết dạy - Học sinh: có ý thức tự giác, có khả vận dụng kiến thức để trả lời câu hỏi thực tế có liên quan đến học khả khai thác công nghệ thông tin - Cơ sở vật chất: có phòng học trang bị đầy đủ thiết bị máy chiếu, máy tính có kết nối mạng, hệ thống âm Thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu: Học kì II năm học 2013 – 2014 TÁC GIẢ XÁC NHẬN CỦA ĐƠN VỊ ÁP DỤNG (Ký, ghi rõ họ tên) SÁNG KIẾN Hà Thị Hiền TÓM TẮT SÁNG KIẾN Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến Vật lý học mơn học có hệ thống tập (BT) đa dạng phong phú Quá trình giải BT trình vận dụng lý thuyết vào giải nhiệm vụ học tập cụ thể, qua rèn luyện khả vận dụng tri thức, rèn luyện tính kiên trì, tính chủ động sáng tạo người học Tuy nhiên , để giải hoàn chỉnh tập phần động lực học chất điểm học sinh thường nhiều thời gian Mặt khác, hình thức thi kiểm tra, đánh giá chủ yếu dạng trắc nghiệm Do việc xây dựng số cơng thức tính nhanh phần động lực học chất điểm cần thiết để học sinh áp dụng vào giải tập cách nhanh Do tơi tìm hiểu, nghiên cứu mạnh dạn đưa sáng kiến: “Hệ thống cơng thức tính nhanh chương động lực học chất điểm vật lí 10 THPT” Điều kiện, thời gian, đối tượng áp dụng sáng kiến 2.1 Điều kiện áp dụng sáng kiến * Giáo viên: - Phải chuẩn bị chu đáo trước lên lớp - Phải có lòng nhiệt tình, yêu nghề, tâm huyết giảng dạy, chịu khó học hỏi, tìm tòi khám phá để áp dụng hiệu trình giảng dạy * Học sinh: - Phải tích cực, tự giác học tập - Phải có ý thức tự giác tiếp thu tri thức, nghị lực kĩ làm việc độc lập - Phải chuẩn bị trước đến lớp 2.2 Thời gian áp dụng sáng kiến Năm học 2013 – 2014 2.3 Đối tượng áp dụng sáng kiến Học sinh lớp 10 Tính mới, sáng tạo sáng kiến - Xây dựng hệ thống cơng thức tính nhanh chương động lực học chất điểm mà sách giáo khoa chưa có Hệ thống cơng thức xây dựng theo chủ đề nên sử dụng giảng dạy chắn giúp ích nhiều cho cơng việc giảng dạy giáo viên nhận thức học sinh - Từ hệ thống công thức này giúp học sinh xử lí tập trắc nghiệm nhanh xác Kết đạt sáng kiến Qua khảo sát kết thấy chất lượng cho thấy chất lượng lớp có áp dụng hệ thống cơng thức tính nhanh cao hẳn so với lớp không áp dụng Tỷ lệ học sinh đạt điểm khá, giỏi tương đối cao, khơng có HS bị điểm yếu Chất lượng đại trà học sinh nâng lên Đề xuất kiến nghị để thực áp dụng sáng kiến - Chương trình sách giáo khoa biên soạn theo tinh thần phát huy tính tích cực học sinh, nhiên nội dung kiến thức dài, quỹ thời gian dành cho việc giáo viên hướng dẫn kỹ phương pháp học tập Vì vậy, việc liên kết phần kiến thức tạo điều kiện cho học sinh biết vận dụng linh hoạt kiến thức học tập cụ thể quan trọng Bên cạnh đó, sách giáo khoa nên biên soạn nghiên cứu nhiều tập tổng hợp để bổ sung vào tài liệu dạy học môn vật lí - Nên tổ chức chuyên đề, hội thảo để giáo viên có điều kiện trao đổi học tập chun mơn - nghiệp vụ MƠ TẢ SÁNG KIẾN Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến Vật lý môn khoa học thực nghiệm, mô tả giới khách quan Trong trình dạy học vật lý, giáo viên phải dùng hệ thống tập để học sinh tiếp cận vận dụng kiến thức định luật vào giải thích tượng đời sống Bài tập vật lý có vai trò đặc biệt quan trọng trình nhận thức học sinh giúp phát triển lực tư học sinh, giúp học sinh ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo… Để giải tập vật lí học sinh cần vận dụng nhiều kiến thức khác nhiều thời gian để hồn thiện Hệ thống cơng thức tính nhanh giúp cho học sinh rèn luyện khả tư logic, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng giải tập cách thuận tiện nhanh Phần học phần mở đầu vật lý phổ thơng nghiên cứu dạng chuyển động cơ, định luật chuyển động, nguyên nhân lầm cho vật chuyển động Kiến thức gần với thực tế không dễ dàng tiếp nhận nghiên cứu học sinh lớp 10 Chính vậy, việc xây dựng hệ thống cơng thức tính nhanh mang lại hiệu cao trình lĩnh hội học sinh phần học vật lý tạo hứng thú cho học sinh học tập mơn vật lí Trước tình hình đổi cách thức thi, kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh, hệ thống số cơng thức tính nhanh chương động lực học chất điểm cần thiết để học sinh áp dụng vào giải tập cách nhanh Tuy nhiên, cơng thức tính nhanh học sinh tự rút Để có cơng thức tính nhanh đòi hỏi học sinh cần phải làm nhiều tập phải biết khái quát tập riêng rẽ thành tổng qt Do tơi tìm hiểu, nghiên cứu mạnh dạn đưa sáng kiến: “Hệ thống cơng thức tính nhanh chương động lực học chất điểm vật lí 10 THPT” Cơ sở lý luận Trong điều kiện nay, khoa học kỹ thuật nhân loại phát triển kinh tế trí thức có tính tồn cầu nhiệm vụ ngành giáo dục vô to lớn: Giáo dục không truyền đạt kiến thức cho học sinh mà phải giúp học sinh vận dụng kiến thức khoa học vào sống Do dạy kiến thức vật lí lĩnh vực liên quan đến tượng vật lí hay nhiều tượng thiên nhiên Trong trình học giáo viên nên lồng ghép tượng thực tế vào tập cho học sinh dễ tư cảm thấy thú vị Trong trình dạy học giáo viên sử dụng kiểu dạy truyền đạt hoàn toàn giống sách giáo khoa làm cho học sinh nhàm chán Giáo viên áp dụng nhiều phương pháp lồng ghép vào nhau, giáo viên giúp học sinh phát triển vấn đề sách thành phần kiến thức móc nối với Từ giúp em hiểu lại nghiên cứu vấn đề vấn đề có liên hệ với tập mà em cần giải Trên sở giáo viên hướng dẫn em xây dựng công thức áp dụng cho dạng tập để em dễ dàng vận dụng trường hợp tương tự Thực trạng vấn đề dạy – học vật lí trường THPT Mơn vật lí trường phổ thơng mơn học khó, khơng có giảng phương pháp hợp lý phù hợp với hệ học trò dễ làm cho học sinh thụ động việc tiếp thu, cảm nhận Do đó, việc lĩnh hội nội dung tiết vật lí lớp mang lại khó khăn cho nhiều học sinh Đã có tượng số phận học sinh không muốn học vật lí, ngày lạnh nhạt với giá trị thực tiễn vật lí Khi giảng dạy, giáo viên mong muốn kết đạt tốt áp dụng nhiều phương pháp dạy học khác nhiên hiệu việc thực chưa cao Vấn đề đưa thường ý đến khoa học chuyên môn nhiên phần kiến thức phần lại rời rạc em học sinh gặp nhiều khó khăn việc phối hợp linh hoạt phần kiến thức để giải tập Thực trạng chung học sinh vận dụng cơng thức sách giáo khoa để giải tập tính tốn thơng thường Tuy nhiên vật lí mơn học gắn liền với thực tiễn tập bao gồm nhiều phần kiến thức khác Do đó, học vật lí, học sinh lúng túng vận dụng vào làm tập nhiều thời gian để giải kết tập Ở số sách tham khảo, học sinh gặp dạng tập cung cấp công thức cho dạng đó, chưa đầy đủ Tính chất chuyển động vật, nguyên nhân làm vật chuyển động khơng phân tích đầy đủ, làm học sinh khó vận dụng cơng thức cách linh hoạt Vì lí học sinh gặp phải khó khăn giải tập Hơn nữa, kì thi THPT quốc gia, thi đai học theo hình thức trắc nghiệm, với cách thi đòi hỏi em phải hiểu biết rộng, giải tập cách nhanh để tìm kết Nếu giải tập theo cách thủ công em khơng thể hồn thiện hết thi thời gian cho phép Các giải pháp, hình thức tổ chức thực 4.1 Vai trò tác dụng cơng thức tính nhanh Để giải tập vật lí buộc em học sinh phải áp dụng nhiều công thức Các công thức đưa sách giáo khoa áp dụng cho phần kiến thức riêng rẽ mà chưa liên kết kiến thức với Để làm phải có cơng thức xây dựng sở tổng hợp nhiều kiến thức với áp dụng cho nhiều trường hợp tính toán tập Trên xu hướng thi trắc nghiệm cơng thức tính nhanh giúp em học sinh tổng hợp, tư logic, vận dụng vào giải nhanh tập mà không cần phải biến đổi dài dòng theo bước cách giải truyền thống 4.2 So sánh việc sử dụng cơng thức tính nhanh việc sử dụng cách giải truyền thống vào giải số tập trắc nghiệm Trong chương Động lực học chất điểm,với cách giải tự luận học sinh phải nhận dạng lực xuất tập, sau vận dụng cơng thức sách giáo khoa để biến đổi Tuy nhiên chương kiến thức lực chủ yếu liên quan tới phép toán vecto toán học Học sinh phải vận dụng toán để biến đổi bỏ dấu vecto rút đại lượng đề yêu cầu Bằng việc xây dựng cơng thức tính nhanh học sinh cần nhận dạng tập để áp dụng công thức, xác định thông số đại lượng, đổi đơn vị (nếu cần) thay số vào cơng thức tính tốn So với việc giải theo bước tự luận việc dụng cơng thức tính nhanh giúp rút ngắn thời gian nhiều hạn chế sai sót trình biến đổi cơng thức Học sinh làm nhiều tập cảm thấy hứng thú việc học tập mơn vật lí 4.2 Một số lưu ý sử dụng cơng thức tính nhanh Hệ thống công thức mà giáo viên lựa chọn phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Xây dựng công thức phải từ phần kiến thức dễ tới khó, từ đơn giản đến phức tạp (phạm vi số lượng kiến thức, kĩ cần vận dụng từ đề tài đến nhiều đề tài, số lượng đại lượng cho biết đại lượng cần tìm…) giúp học sinh nắm phương pháp giải loại tập điển hình - Hệ thống cơng thức theo dạng bài, phần học - Mỗi công thức xây dựng phải áp dụng tính tốn nhiều tập với số liệu khác - Cần ý cá biệt hóa học sinh việc giải tập vật lí, thơng qua biện pháp sau: + Có thể số học sinh gặp lúng túng việc lựa chọn công thức vào giải tập Giáo viên cần ý giải thích rõ điều kiện áp dụng cơng thức cho học sinh, thích đại lượng xuất biểu thức + Biến đổi mức độ yêu cầu số lượng cách cho học sinh giải số tập dễ áp dụng công thức đến tập mang tính tư duy, logic 4.3 Các hình thức tổ chức thực Kiến thức phần động lực học chất điểm phức tạp Thoạt nhìn em thấy lực học nghiên cứu chương hoàn toàn độc lập với Khi dạy vào giáo viên nên dẫn dắt vấn đề cho học sinh thấy phần kiến thức có mối liên hệ với nhau, phần kiến thức cũ làm tảng cho phần kiến thức Từ phần kiến thức liên quan giáo viên hướng dẫn học sinh xây dựng cơng thức tính nhanh cho dạng tập Giáo viên đưa hệ thống tập trắc nghiệm hướng dẫn để học sinh vận dụng công thức xây dựng vào giải tập Từ nâng cao hiệu dạy - học 4.4 Hệ thống cơng thức tính nhanh chương Động lực học chất điểm vật lí 10 THPT 4.4.1 Đặc điểm chung chương động lực học chất điểm chương trình vật lý 10 Chương động lực học chất điểm chương trình vật lý 10 nghiên cứu nguyên nhân gây chuyển động vật, tức nghiên cứu đặc điểm, cơng thức tính lực học Chương có nghiên cứu ba định luật Niu tơn – sở vật lí Bài tập vật lí tổng thể lực, phù hợp với định luật Niu tơn Như tập phần giáo viên phải giúp học sinh phân tích đầy đủ lực, viết phương trình định luật II – Niutơn thực phép biến đổi vecto để tìm đại lượng toán yêu cầu 4.4.2 Hướng dẫn xây dựng cơng thức tính nhanh chương động lực học chất điểm vật lí 10 THPT 4.4.2.1 Tổng hợp phân tích lực Đây mở đầu chương, đóng vai trò tảng để em tổng hợp, phân tích lực học nghiên cứu phía sau Một vật thực tế khơng phải chịu tác dụng lực mà thông thường chịu tác dụng nhiều lực Vì đòi hỏi học sinh phải phân tích tổng hợp lực Để tổng hợp phân tích lực em học sinh dùng theo hai phương pháp: phương pháp hình học phương pháp tọa độ Để học sinh có tư tổng quát việc tổng hợp phân tích lực đề cập phần sau xây dựng công thức tổng quát áp dụng cho trường hợp Trước hết ta cần nhớ lại - Lực: đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng vật lên vật khác mà kết gây gia tốc cho vật làm cho vật biến dạng Đơn vị lực niutơn (N) -Tổng hợp lực: thay lực tác dụng đồng thời vào vật lực có tác dụng giống hệt lực Lực thay gọi hợp lực - Qui tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh hình bình hành, đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực chúng a Vật chịu tác dụng hai lực ⃰ Tổng hợp hai lực theo hình học Phần kiến thức liên quan đến dạng toán vec tơ tốn học Ta sử dụng qui tắc hình bình hành để tổng hợp hai lực tác dụng lên vật u u r F1 u r F α O uu r F2 Xét tam giác ∆OF1 F Từ định lí cosin tam giác học tốn OF = OF12 + F1 F − 2OF F1F cos ( 180 − α ) = OF12 + F1 F + 2OF F1 F cos α Tổng quát: ( uu r uu r F1 , F2 = α → F = F12 + F22 + F1 F2cosα ) Xét số trường hợp đặc biệt hay gặp Hai lực phương, Hai lực phương, Hai lực vng góc với chiều uur F1 ( uu r F2 ngược chiều u r F uu r uu r F1 , F2 = 0o ) → F = F1 + F2 - uur F1 uu r F2 uur F1 u r F ( u r F uu r uu r F1 , F2 = 180o ( ) uu r uu r F1 , F2 = 90o ) uu r F2 → F = F1 − F2 → F = F12 + F2 Ta thấy góc hợp hai lực ln thảo mãn điều kiện 0o ≤ α ≤ 180o Nên ta có: F1 + F2 ≥ F ≥ |F1 – F2| ⃰ Tổng hợp hai lực theo tọa độ Chọn hệ tọa độ cho toán đơn giản (giả sử hệ tọa độ Oxy) y F1.cos α + F2cosβ = max Chiếu lên Ox; Oy: F1.sin α + F2 sin β = ma y Sau thực tính tốn đại số giá trị uu r F2 u u r F1 β O α x b Trường hợp vật chịu tác dụng nhiều lực - Nếu dùng qui tắc hình bình hành ta tổng hợp cặp hai lực theo - Nếu dùng phương pháp chiếu hệ tọa độ ta làm tương tự trường hợp hai lực cho lực lại Chú ý chiếu: lực nằm phần dương trục tọa độ ta lấy giá trị lực dương, lực nằm phần âm trục ta lấy giá trị lực âm 4.4.2.2 Các định luật Niu tơn 4.4.2.2 Các kiến thức cần nhớ a Định luật Newton 10 y= gt Rút t từ phương trình x vào y + Rút t từ phương trình x ta t = - - x vo gx Phương trình quỹ đạo vật : y = gt = 2 2vo Tầm bay xa: 2h g L= v0 - Vận tốc vật thời điểm bất kì: v = vx2 + v y2 = v02 + ( gt ) 4.4.2.4 Chuyển động ném xiên vật Xét chuyển động vật ném lên với vận tốc ban đầu hợp với phương nằm ngang góc α ( trọng trường coi bỏ qua lực cản khơng khí) Các cơng thức chuyển động ném xiên: y α V0 x Chọn hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ, gốc thời gian lúc ném vật Các phương trình theo phương 0x Là chuyển động thẳng với vận Các phương trình theo phương 0y Là chuyển động thẳng biến đổi tốc : v0cosα ax= ay= -g vx= v0cosα vy= v0 sinα - gt x= (v0cosα)t - y= (v0sinα)t - gt Phương trình quỹ đạo vật + Rút t từ phương trình x ta t = x vo cosα 26 Thế vào pt y: x x y = vo sin α − g ÷ vocosα vo cos α gx = x.tan α − 2vo cosα gx Ta phương trình quỹ đạo : y = − 2 + x tan α 2vo cos α Tầm bay cao : - + Vật lên đến vị trí cao vy= ⇒ t = vo sin α g Thế vào y : H =y= vo2 sin α vo2 sin α − g 2g vo2 sin α = 2g + Vậy ta tầm bay cao: H = vo2 sin α 2g Tầm bay xa: - + Khi vật chạm đất t= 2vo sin α g → L = x = vo sin α 2vo sin α vo2 sin 2α = g g vo2 sin 2α Vậy tầm bay xa: L = g Vận tốc vật thời điểm bất kì: v = vx2 + v y2 = (v o cos α ) + ( vo sin α − gt ) 2 4.4.2.4.3 Chuyển động ném vật thẳng đứng từ lên 27 Xét chuyển động vật ném với vận tốc ban đầu theo phương thẳng đứng hướng lên ( trọng trường coi bỏ qua lực cản không khí) Các phương trình theo phương 0Y( 0Y thẳng đứng hướng lên) ay= -g vy= v0 - gt y = vot − gt 2 Thành phần thẳng đứng chuyển động thẳng biến đổi với gia tốc gia tốc rơi tự 4.4.2.4 Chuyển động ném vật thẳng đứng từ xuống Xét chuyển động vật ném với vận tốc ban đầu theo phương thẳng đứng hướng xuống ( trọng trường coi bỏ qua lực cản khơng khí) Các phương trình theo phương 0Y( thẳng đứng hướng xuống) ay= g vy= v0 +gt y = vot + gt 2 Thành phần thẳng đứng chuyển động thẳng biến đổi với gia tốc gia tốc rơi tự - Ta hệ thống lại theo bảng Ném ngang Ném xiên Ném thẳng Ném thẳng đứng từ đứng lên Thành ax= ax= phần vx= v0 vx= v0cosα x= v0t x= (v0cosα)t từ xuống trục Ox Thành ay= g ay= -g ay= -g ay= g phần vy= v0 sinα - gt vy= v0 - gt vy= v0 +gt vy= gt 28 trục Oy Phương trình gt gx y = gt = 2 2vo y= y= (v0sinα)t y=− gt y = vot − gt 2 y = vot + gt 2 gx + x tan α 2vo2cos 2α quỹ đạo Tầm bay xa Độ cao L = vo 2h g vo2 sin 2α L= g H= vo2 sin α 2g H =y= vo2 2g cực đại 4.5 Một số tập áp dụng uu r uu r Bài toán 1: Hai lực F1 , F2 có độ lớn 10N đồng qui điểm hợp với uu r uu r góc α Tìm độ lớn hợp lực trường hợp F1 , F2 phương chiều A 10 N B 20N C N uu r uu r a F1 , F2 phương chiều uu r uu r b F1 , F2 vng góc với uu r uu r c F1 , F2 hợp với góc 120o D 10 2N Hướng dẫn Áp dụng cơng thức ta có F = F1 + F2 = 20 N Đáp án B uu r uu r Bài tốn 2: Hai lực F1 , F2 có độ lớn 10N đồng qui điểm hợp với uu r uu r góc α Tìm độ lớn hợp lực trường hợp F1 , F2 phương ngược chiều A.10 N B 20N C N D 10 2N Hướng dẫn Áp dụng công thức ta có F = F1 − F2 = N Đáp án C 29 uu r uu r Bài tốn 3: Hai lực F1 , F2 có độ lớn 10N đồng qui điểm hợp với uu r uu r góc α Tìm độ lớn hợp lực trường hợp F1 , F2 hợp với góc 120o A 10N B 20N C N D 10 2N Hướng dẫn Áp dụng cơng thức ta có F = F12 + F22 + F1F2cos120o = 10 N Đáp án A uu r uu r Bài toán 4: Hai lực F1 , F2 có độ lớn 10N đồng qui điểm hợp với uu r uu r góc α Tìm độ lớn hợp lực trường hợp F1 , F2 vng góc với A.10 N B 20N C N D 10 2N Hướng dẫn Áp dụng cơng thức ta có F = F12 + F22 = 10 N Đáp án D Bài tốn 5: Một vật có khối lượng m=5kg treo ba sợi dây hình vẽ lấy g=9,8m/s Tìm lực kéo dây hai dây treo 10 50 N N A T1 = T2 = B T1 = T2 = 3 20 30 N N C T1 = T2 = D T1 = T2 = 3 α y Hướng dẫn Theo điều kiện cân ta có ur uu r ur r T1 + T2 + P = O x u r T1 u u r T u r2 P Chiếu lên hệ trục Oxy 30 −T1 + T2 cosα = − P + T2 sin α = P 50 100 ⇒ T2 = = = N sin α 3 T1 = T2 cosα = 100 50 = N 3 Đáp án:B Bài tập 6: Dưới tác dụng lực F nằm ngang, xe lăn chuyển động không vận tốc đầu, quãng đường 2,5 m thời gian t Nếu đặt thêm vật khối lượng 250 g lên xe xe quãng đường 2m thời gian t Bỏ qua ma sát Tìm khối lượng xe 2kg A B 0,5kg C 1kg D 0,125kg Hướng dẫn Áp dụng công thức s1 m + mo m = =1+ o s2 m m 2,5 250 = 1+ ⇔ m = 1000 g = 1kg m Đáp án C ⇔ Bài tập 7: Lực F truyền cho vật khối lượng m1 gia tốc 2m / s , truyền cho vật khối lượng m2 gia tốc 6m / s Hỏi lực F truyền cho vật có khối lượng m = m1 + m2 gia tốc bao nhiêu? 2 2 B m / s B m / s C 1,5 m / s D 1,2 m / s Hướng dẫn Gia tốc vật a a 2.6 a= = = 1,5 ( m / s ) a1 + a2 + Đáp án C Bài tập 8: Lực F Truyền cho vật khối lượng m1 gia tốc 5m / s , truyền cho vật khối lượng m2 gia tốc 4m / s Hỏi lực F truyền cho vật có khối lượng m = m1 − m2 gia tốc bao nhiêu? 20 2 m / s2 A.10 m / s B C 0,5 m / s D 20 m / s Hướng dẫn 31 Gia tốc vật a= a1.a2 5.4 = = 20 ( m / s ) a1 − a2 − Đáp án D Bài tập 9: Dưới tác dụng lực F, vật có khối lượng m1 thu gia tốc a1 = m/s2, vật có khối lượng m2 thu gia tốc a2 = m/s2 Tính gia tốc thu m + m2 vật có khối lượng m = chịu t/d lực F 2 2 A.1,5 m / s B 1m / s C m / s D 0,75 m / s Hướng dẫn Ta có: a = 2a1.a2 2.1.3 = = 1,5 ( m / s ) a1 + a2 + Đáp án A Bài tập 10: Dưới tác dụng lực F, vật có khối lượng m1 thu gia tốc a1 = m/s2, vật có khối lượng m2 thu gia tốc a2 = m/s2 Tính gia tốc thu m − m2 vật có khối lượng m = chịu t/d lực F 2 2 A.1,5 m / s B 1m / s C m / s D m / s Hướng dẫn Ta có: a = 2a1.a2 2.1.3 = = 3( m / s ) a2 + a1 − Đáp án D Bài tập 11: Một xe lăn khối lượng 50 kg , tác dụng lực kéo theo phương nằm ngang chuyển động không vận tốc đầu từ đầu đến cuối phòng 10 s Khi chất lên xe kiện hàng ,xe phải chuyển động 20 s Bỏ qua ma sát Tìm khối lượng kiện hàng A 100 kg B 150 kg C 200 kg D 50 kg Hướng dẫn Áp dụng cơng thức ta có t ′ mo = m ÷ − 1 t 20 mo = 50 ÷ − 1 = 150 ( kg ) 10 Đáp án B Bài tập 12: Dưới tác dụng lực F nằm ngang, xe lăn có khối lượng 50kg chuyển động khơng vận tốc đầu, quãng đường 15m thời gian t 32 Nếu đặt thêm vật có khối lượng 100kg lên xe xe quãng đường s’ thời gian t Bỏ qua ma sát Tính qng đường s’mà xe A 3m B 10 m C m D 7,5 m Hướng dẫn Áp dụng cơng thức tính nhanh ta có m s′ = m + ∆m s 50 s′ ⇔ = ⇔ s′ = 5m 50 + 100 15 Đáp án C Bài tập 13:Một lò xo treo vật m = 100g dãn 5cm Khi treo vật m', lò xo dãn 3cm Tìm m' A 0,5 kg B g C 75 g D 0,06 kg Hướng dẫn Áp dụng công thức m ∆l 100 = ⇔ = m′ ∆l ′ m′ ⇒ m′ = 60 g = 0,06 kg Đáp án D Bài tập14 :Người ta treo vật có khối lượng 0,3kg vào đầu lò xo (đầu cố định), lò xo dài 31 cm Khi treo thêm vật 200g lò xo dài 33 cm Lấy g = 10m / s Độ cứng lò xo A 9,7 N / m B 1N / m C 100 N / m D Kết khác Hướng dẫn Áp dụng công thức m′.g 0,2.10 k= = = 100 ( N / m ) l ′ − l 0,33 − 0,31 Đáp án C Bài tập 15: ℓò xo có độ cứng k1 = 400 N/m, ℓò xo có độ cứng ℓà k2 = 600 N/m Hỏi ghép song song ℓò xo độ cứng ℓà bao nhiêu? A 600 N/m B 500 N/m C 1000 N/m D 2400N/m Hướng dẫn Ta có: Vì ℓò xo ghép song song ⇒k = k1 + k2 = 400 + 600 = 1000 N / m Đáp án C Bài tập 16: ℓò xo có độ cứng k1 = 400 N/m, ℓò xo có độ cứng ℓà k2 = 600 N/m Hỏi ghép nối tiếp ℓò xo độ cứng ℓà bao nhiêu? 33 A 600 N/m 240N/m B 500 N/m C 1000 N/m D Hướng dẫn kk 400.600 = 240 N / m Vì ℓò xo mắc nối tiếp ⇒ k = = k1 + k2 400 + 600 Đáp án D Bài tập 17: Một ô tơ chuyển động với vận tốc 10 m/s hãm phanh; biết hệ số ma sát trượt ô tơ sàn 0,1 Tính gia tốc tô A −2 ( m / s ) B −1( m / s ) C 1( m / s ) D ( m / s ) Hướng dẫn Gia tốc ô tô là: a = − µ g = −0,1.10 = −1( m / s ) Đáp án B Bài tập18: Một đầu máy tạo lực kéo 2400N để kéo toa xe có khối lượng m=4 chuyển động với gia tốc a Biết hệ số ma sát toa xe mặt đường 0,02 Hãy xác định gia tốc toa xe Cho g=10m/s2 A 0,4 ( m / s ) B 0,5 ( m / s ) C 1( m / s ) D ( m / s ) Hướng dẫn F − µ mg 2400 − 0,02.4000.10 = = 0,4 ( m / s ) Gia tốc ô tô là: a = m 4000 Đáp án A Bài tập 19: Một ơtơ có khối lượng 200kg chuyển động đường nằm ngang tác dụng lực kéo 100N hợp với phương ngang góc 60o Bỏ qua ma sát Tính gia tốc ơtơ Cho g=10m/s2 A 0,4 ( m / s ) B 0,5 ( m / s ) C 0, 25 ( m / s ) D 1( m / s ) Hướng dẫn Fcosα 100.cos60o = = 0,25 ( m / s ) Gia tốc ô tô là: a = m 200 Đáp án C Bài tập 20: Một ơtơ có khối lượng 200kg chuyển động đường nằm ngang tác dụng lực kéo 100N hợp với phương ngang góc 30o Cho hệ số ma sát 0,01 Tính gia tốc ơtơ Cho g=10m/s2 A 0,42 ( m / s ) B 0,35 ( m / s ) C 0,39 ( m / s ) D 0,50 ( m / s ) Hướng dẫn 34 Gia tốc ô tơ là: Fcosα − µ ( mg sin α − F sin α ) m 100cos30 − 0,1( 200.10.sin 30 − 100.sin 30 ) = = 0,39 ( m / s ) 200 a= Đáp án C Bài tập 21 (Vật trượt mặt phẳng nghiêng từ xuống) Một vật bắt đầu trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng , góc nghiêng 30o α, chiều dài mặt phẳng nghiêng 2m Tính gia tốc vật bỏ qua ma sát A ( m / s ) B ( m / s ) C ( m / s ) D ( m / s ) Hướng dẫn - Gia tốc vật: a = g sin α = 10.sin 30 = ( m / s ) Bài tập 22 Một vật bắt đầu trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng , góc nghiêng 30o α, chiều dài mặt phẳng nghiêng 2m Tính gia tốc vật hệ số ma sát 0,05 A 4,57 ( m / s ) B 5,47 ( m / s ) C 4,75 ( m / s ) D 5,74 ( m / s ) Hướng dẫn - Gia tốc vật: a = 10.( sin 30 − µ cos30 ) = 4,57 ( m / s ) Đáp án A Bài tập 23: Một vật ném ngang với vận tốc v0=30m/s, độ cao h=80m Xác định tầm bay xa vật A 120m B 100m C 160m D 60m Hướng dẫn Tầm bay xa: L= v0 2h g = 30 2.80 10 = 120m Đáp án A Bài tập 24: Từ đỉnh tháp cao 25m, đá ném lên với vận tốc ban đầu 5m/s theo phương hợp với mặt phẳng nằm ngang góc α = 300 35 Phương trình chuyển động đá A x = B x = t; y = t − t B x = 5 t ; y = t − 2t 2 t; y = t − t 2 D x = 5 t ; y = t − 5t 2 Hướng dẫn x = vo cosα t Phương trình chuyển động : y =vosinα t − gt 2 x = 5cos30o.t = 2,5t Vậy: y =5sin30o.t − 10.t = 2,5t − 5t 2 Đáp án D Bài tập 25 : Một vật ném thẳng đứng từ mặt đất lên với vận tốc ban đầu 20 m/s Bỏ qua sức cản khơng khí Lấy g = 10 m/s Tìm độ cao vận tốc vật sau ném 1,5s A 18m B 16,75m C 18,75m D 17,5 m Hướng dẫn Độ cao vật sau 1,5s: h=y = 10.1,5 − 5.1,52 = 18,75m Đáp án C Kết đạt Qua thời gian vừa nghiên cứu sở lý luận vừa áp dụng sử dụng hệ thống cơng thức tính nhanh vào giảng, kết hợp với nhiều phương pháp khác, nhận thấy áp dụng nâng cao hiệu dạy – học rõ rệt * Về phía giáo viên: - Giáo viên tự tìm hiểu, tự bồi dưỡng, tự rèn luyện để không ngừng trau dồi kiến thức, kĩ dạy học mơn vật lí - Giáo viên chủ động kiến thức, tự tin tổ chức hoạt động dạy học lựa chọn phương pháp tối ưu * Về phía học sinh: Kết học tập học sinh đạt được: 36 Kết mặt định tính: - Tơi thấy tiết tập tiết tự chọn có sử dụng cơng thức tính nhanh em học sinh tích cực, chủ động, khơng bị lúng túng việc tìm cơng thức tính tốn đại lượng - Với dạng tập phức tạp thấy em học sinh có tư logic, nhận biết dạng tập sử dụng công thức đại lượng xuất toán - Với hệ thống cơng thức tính nhanh tơi nhận thấy em rút ngắn thời gian làm mà đảm bảo kết - Các em phát triển lực quan sát, lực sử dụng ngơn ngữ, lực phán đốn, lực thu nhận thông tin, lực tư sáng tạo… Kết mặt định lượng: Thực tế giảng dạy cho thấy lớp khơng áp dụng so với lớp áp dụng thường xuyên có khác rõ rệt Lớp Sĩ Mức độ số Giỏi SL 11 % Khá SL % Trung bình SL % Yếu SL % 22 31 62 16 0 Thường 10 A 10 H 10 C 50 xuyên 46 áp dụng Có áp 10,9 24 52,1 17 37 0 50 dụng Ít áp 24 48 23 46 dụng - Nhìn vào bảng cho thấy chất lượng lớp có áp dụng cơng thức tính nhanh cao hẳn so với lớp không áp dụng Tỷ lệ học sinh đạt điểm khá, giỏi tương đối cao, HS bị điểm yếu Chất lượng đại trà học sinh nâng lên Học sinh chủ động việc vận dụng kiến thức vào giải tập Dựa vào kết thực kiến thức tâm lý học yêu cầu việc giảng dạy vật lý trường THPT cho việc đưa cơng thức tính nhanh chương động lực học chất điểm vật lí 10 tương đối hợp lý hiệu Điều kiện để sáng kiến nhân rộng 37 * Giáo viên: - Phải chuẩn bị chu đáo trước lên lớp - Phải có lòng nhiệt tình, yêu nghề, tâm huyết giảng dạy, chịu khó học hỏi, tìm tòi tài liệu để tìm biện pháp, cách làm hợp lí, áp dụng hiệu trình giảng dạy - Phải thường xuyên rèn cho học sinh ý thức tự học, học đôi với hành để chiếm lĩnh tri thức mới, từ xây dựng tính tự giác học sinh * Học sinh: - Phải tích cực, tự giác học tập - Phải chuẩn bị trước đến lớp * Thiết bị dạy học: - Có đầy đủ đồ dùng, thiết bị phục vụ cho giảng dạy như: phiếu học tập cho học sinh luyện tập KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Qua thời gian áp dụng cơng thức tính nhanh vào giải tập, thấy học sinh dễ dàng việc áp dụng công thức vào giải tập, học tập 38 hứng thú, tích cực đặc biệt rút ngắn thời gian làm Qua nhận thấy rằng, để tiết học vật lí trở nên nhẹ nhàng giáo viên nên đọng kiến thức cho học sinh vào vận dụng linh hoạt phương pháp giảng dạy khác để giảm bớt dự uể oải học sinh tiết tập Khuyến nghị - Chương trình sách giáo khoa biên soạn theo tinh thần phát huy tính tích cực học sinh, nhiên việc áp dụng kiến thức học vào tập cụ thể đơi khó khăn em Do em học công thức cụ thể dùng cho phần mà chưa có kĩ vận dụng nhiều phần kiến thức với nên việc giáo viên cô đọng kiến thức cho học sinh quan trọng Bên cạnh đó, sách giáo khoa nên biên soạn nghiên cứu nhiều tập tổng hợp bổ sung vào tài liệu dạy học mơn vật lí - Nên tổ chức chuyên đề, hội thảo để giáo viên có điều kiện trao đổi học tập chuyên môn - nghiệp vụ Trên số giải pháp mà đưa việc sử dụng hệ thống công thức tính nhanh vào giải tập thực tế áp dụng đem lại hiệu cao Tôi hi vọng vấn đề góp phần giúp cho nhà trường, thầy cô dạy tốt em học sinh học tốt hứng thú việc học tập mơn vật lí TÀI LIỆU THAM KHẢO DƯƠNG TRỌNG BÁI – TÔ GIANG, tập học BÙI QUANG HÂN – TRẦN VĂN BỒI – PHẠM NGỌC TIẾN – NGUYỄN THÀNH TƯƠNG, giải tốn vật lí 10 39 VŨ THANH KHIẾT – PHẠM QUÝ TƯ- HOÀNG HỮU DO - NGUYỄN ANH THI - NGUỄN ĐỨC HIỆP, 121 tập vật lí nâng cao lớp 10 Sách giáo khoa Vật Lý 10 Các tài liệu mạng Internet 40 ... chuẩn bị trước đến lớp 2.2 Thời gian áp dụng sáng kiến Năm học 2013 – 2014 2.3 Đối tượng áp dụng sáng kiến Học sinh lớp 10 Tính mới, sáng tạo sáng kiến - Xây dựng hệ thống công thức tính nhanh... mạnh dạn đưa sáng kiến: “Hệ thống cơng thức tính nhanh chương động lực học chất điểm vật lí 10 THPT” Điều kiện, thời gian, đối tượng áp dụng sáng kiến 2.1 Điều kiện áp dụng sáng kiến * Giáo viên:... TẢ SÁNG KIẾN Hồn cảnh nảy sinh sáng kiến Vật lý môn khoa học thực nghiệm, mơ tả giới khách quan Trong q trình dạy học vật lý, giáo viên phải dùng hệ thống tập để học sinh tiếp cận vận dụng kiến