Phương pháp dạy bài tập vật lý (NXB giáo dục 1989) phạm hữu tòng, 102 trang

Khi giải bài tập này, học sinh phải nhận ra bản ch ấ t vật lí của hiện tượng lực tác dụng vào vật đề giữ vật cận bằng trê n mặt phẳng nghiêng và phải xem x é t hệ số ma s á t cụ thề giữa

L Ò I N ÓI ĐẦU

Bài tập vật ỉí ử irườiig phồ Ihòng’ có ý nghĩa quan* trọng^

tr on g việc củng cỏi đ à o sàu, mò rộag, hoàn thiện kiến thức

lí Ihuyết và rèn luỵụn rho học ắÌilh khả năng vận dụng kiẽn

t h ứ c v à o th ự c tic‘Ịi5 g ỏ p Ị‘hỉln giác3 dục k ĩ th uậ t t ồ n g h ọ p và

h ư ở n g nghiệp.

Giải bc^i lậ p vật ỉi đùi hỏi ở hiọc 3inb hoạt động trí íuộ

t í ch cực, lự l ặ p va sámg lạO Vỉ v ậ y , c6 l ác dụrig t ốt đối vởi

s ự p h á t 'ĩìịn lir (ị u y c ửa h ọ c si nhu

v i ệ c d ạ ỵ học vậít lỉ tron^ UưcVnìg phô thông hiện na y còn chưa ])hát huy đ ư ợ c hễt va i ỉrồ ciủa bài tập vật li trong việ« thực hiện càc nhiệm vụ dạy học.

Dạy học sinh giải bải tập vặt li là một c ô n g việc khó khăn

v à 0 đ ó b ộ c l ộ r õ i:hat Irìiih đ ộ c ủa n g ư ờ i g i á o v i ê n v ậ t 11

trong vi ệ c h ư ở n g dẫn ìỉOạt độii£í trí tuệ của học s i n h Bỗri v ậ y ,

t r o n g q u á t r ì n h đ à o tr^o Cíiáo vi ôn \ ặ t li ỏ t r ư ờ n g s ư p h ạ m

c ầ n tn»ỉ!fỊ bị r:ho PínỊt v i ẻ u s ư p h ạ m v ậ t ií n h ữ n g h i ẽ u b i ế t lí

ỉ li ví vết vi\ r è n ỉ u y ệ n c h o s i n h viêíi n ă n g s ư phạua

l ư ơ n g ứng» căn íhiot cho vi ệ c vụ d ạ y học

v è bài tập vật lí,

T h e o c i i ươ n f Ị t r i n h c ấ ỉ Đại h ọ c s ư p h ^ m , m ộ t t r o n g

sỗ ni>ũ‘ng tnôn niớỉ được đira ch ư ơ n g trìn h đàơ táo ở khoa vật li các trưòng Dại ho 5ư phạm là rnôn Phlĩơng pháp

d ạ y bàl tệp vật II, Môn học n;sy có nbiệm vụ rèn luyộn cho

«inh viên sư phạm vật lí những kĩ năn^ càn thiết của công

líÉk,<ỉạỵ học -vệ bài tập vật 11; kĩ n ã n g g i ả i bài tập và Irinb

bày ỉời giải bài tập ; kĩ năng chọn soạn bài tập phù họp VỚI

những mực đích dạ y họ3 nbất đ ị n h ; kĩ năng hướ iig dẫn hạc

sinh gỉảỉ bằỉ iậ p

Tập sấeh này được soạn tbảo iàm tài liệ u giả o khoa dùng

cho môn P h ư ơ n g pháp dạ y bải lập nỏi trên ờ khoa lí

tm ờ n g Đại học iư phạm Trong tập sảch trlnh bày nhữogcơ

sử lí luận của việc dạ y bài tập vậ t lí Đ ó là các vấn clè : Vai trò cảa bài tập vật u , phân loại bài tập vật lí, phươnị* pháp

g í i i bài tập vật lí, phtìơ ng pháp h ư ớ n g dẫn học sinh giải bài lập vậ t lí vố câc hinh thứe đạy học ve bài tập vạt ii.

T ro n g c h ơ ơ n g I trinh bàv các loặi bài tập vặt lí căn cứ theo các đặc điễm khác nhau của bài l ậ p ; theo nội dung của bài t ậ p ; theo p hư ơ ng thức g i ả i ; theo yèu cầu định lính lioặe

định lư ợ ng của việ c ĩijghiên cứu vấA đồ đặt Tâ trong bài ỉ ậ p :

ih e ò yốu cằu rèn I u j ệ n tư đuy của ưài tập.

Chương ĨI phân lích v ề tư duy và p h ư ơ n g pháp giải bài lộp Đó lầ n h ữ a g hiều biốt khoa học về p hươ ng pháp căn thiểl đối với giáo viẻrầ vậ t lí đề v ậ n dụng v ả o việc dạ y cho

ầ ọ c sinh p hư ơ ng pháp giả i bài tập nổi chung, và nổi riêng là vận đụ ng v à o việc phân tích phương pháp giả i từng bài tập

cụ thễ làm €ơ sở c h o v i ệ c xác định p hươ ng phấp hiiớĐg dẫn

Chươ ng III gỉởi thiệu các phương pháp hưởng dẫn học sinh

giải bài tập t ư ơ n g ứ n g v ở ì các mục đích sư phạm cụ ih ê lihảc

nhau của việc dâiđbà^UÌD.

Chương ĨV ^ỉớl thiặu cát hình thức lên 1'ớp vệ bải tặp vật lí.

Về từng vẫn đè, I r o n g tậ p sàch đèu có trinh bày c á c ilìỉ

dụ cụ thê đê m in h họa c h o sự áp dụng các nguyên tẳcií t h u y ế t Chương cuối cùữg củạ lập sách này phân tích phuơrag pliáp^

giải một số bài l ậ p t ủ a một \ ầ h ầ ề , tííi trong giảo triniì vặt

h phồ thông đ ỉ giúp cho s!nh v i ê n ' ‘h iế u rỗ hơn việc piliân

t íc h 'phươQg pháp giải bài lập v ậ t - l í , áp dụng vào nhữn g ^ài

t ậ p Cụ thè trong các phằn của giáo t r i a h yật lí ở đ â y chi

trinh b à y rát vắn tắl sự phân tich p h ư ơ n g pháp giải,

Trong quá trìn h d ạ y học mồn P h ư ơ n g pliá,p d ạ y b ài lập

v ậ t lí đề đảm bảo cho sinh viên th ự c sự nắm v ữ n g n h ữ o g cơ

sỏ lí lu ậ n vè bài tập vậí lí và áp d ụ « g đư ợ c vào thực hành

d ạ v học, sinh vién cân đtfợc luyện tập t h ò n g / g u a các * bài

tập ' p p h ư ơ o g pháp úạy bài tầp vật lí Những bài tập n à y

kh ốn ơ phải chỉ đơn thuần là bài tập vật ĩí Trong nội dung của những bài tập này ctồrig thời v ớ i yêu cầu giải bài tập Vật

ií cụ tliỉ (yêu cììu ve mặt khoa học vật li) cỏn co y é u càu

về nr)ặt p h ư ơ n g pháp dạy ỉ)àti tậ[) Tật lí (y ê u cầu*vê mặt khoa học sư phạm).

Nội dung của các bài l;)p vè p h ư ơ n g pháp đ ạ ỵ bải lập vật

ii có thề đượ^ cáu tạo theo các mẫu sau :

1 Giấi bài lụp «an : ^ »

Tilnli bỉiy n g u n gr>:i Ì6: giiui và soạn đẽ c ư ơ n g h ư ở n g d ẫ n

học HỈnh phân tich hiộn Uronig, vạch đ ư ở a g lối giải bài tập

n'Sy^

2 GiẲi bài lập sau : »

Dir kién khó khăn đối với học sinh trong v iệ c giải bài tập này* Cô thề đưa ra một bàĩ tập đơn giản hơn đễ gợ i ý h ư ớ n g

d ă n học sình giải bài tập ỉiầy »h ư thẽ n à o ?

3 CUọni ba bài lộp thuộc phăn kiỗn thức « , »

Soạn đề cưcrng giải các hải tộp n à j và Jíh4i quát hóa p h ư ơ n g pháp chung giải loại bài lập của phần này đề dạy clio học sinh,

4 Soạn m ộ t hkì lậị> câu hỏi nhằm qua việc giải sS g iú p

cho học sinh hiễu đÚDg, khắc phục sự h i í u lăm cổ lliế xẫ y

ra o học sinh về kiến t h ử c « , ^

s Giải câ« bàỉ ỉập tổ troĐg sảch bàỉ tập » phần

Xễp ìoại đồ sử dụng cốc bài tập đỏ trong quẤ trinh dạv

học v è đè tài n à y (trong tiến trinh n g h iên c ứ u tài lỉệ u Tũờỉ; tiổt b ả i l ậ p ; t i ẽ l òn t ậ p ; tiễt k ỉ ề m tra).

6, Sư u tầm h o ặ c tự xây d ự n g eốc bài tập cố nội dunn thực

t l kĩ thnật liên quan đển sự v ậ n dụng kiến t h ứ c Dự

kiến TÌệc khai thác, sử đụag các bàí tập này trong tiễn trìn h

đạy học.

7 Soạn 10 bài tập cơ bả a k i ề u « c h ọ n câu trả !ờỉ cho «ằn »

đề d ùng cbo^việo kiềm Ira# đ ả n h giả nhanh kiẽ n thức e ủ a h ọ t

•inh v ề phần «

Tập s á c h n à y dành rỉêng c h o phàn lí th u y ết của c b ư a n g trin h môn P h ư ơ n g pháp dạy bài tập vật lí P h ẫ n các bài tập

vật u đùng oho sin h viên i hực hành g i ả i bồì l ậ p sẽ đ ư ợ c biên

soạn thành một tập riêiỉg

T ậ p s á c h này c ò n g cỏ thê dùng làm tồi liệu tbam khảo bò

ich đổi TỞi cổc giáo viên vật lỉ ò trư ờng p h ồ thông và đổi

v ở i các b ạ n đọc quan lâm nghiên e ử u vẫn đè bài lập vật !í.

T á e g i ả

CHƯƠNG' I

VAI TRÒ CỦA BÀI T Ậ P V Ậ T LÍ

TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

§í BÀI TẬP VẬT LÍ VÀ MỤC ĐÍCH sử DỰNG CHỦNG’

TRONG QUÁ TRINH DẠY HỌC

T ro n g thực tế dạy học, bài tập vật ỉí được hiều là

m ộ t vân đ ề được đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những s u y l i lô g ich , n h ữ n g p h é p to á n và th i n g h iệm

đựa trên c ơ sờ các định luật v à c4c p h ư ơ n g pháp vậl

lí Hiều theo nghĩa rộng thì mỗi một v ấ n đề x uẩt hiện

do nghiên cứu tài liệu giáo kh o a cũng chính Jà mộl bài tập đổi Với học sinh, Sự tư duy định hướng mội cách tích cực luôn ỉuôn là việc giải bài tập

T rong quá trình dạy học vật ụ các bài tập v ậ t lí có tăm quan trọng đặc biệt Chúng được sử dụng theo những mục đích khác nhau

| Đài tập v ật lí có thề dược sử đụng như \ầi p h ư ơ n g tiệ n n g h iê n c ử u tà i liệ u m ớ i khi t r a n g bị kiến thức

mới cho học- sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnli hội đưỢc kiến thức mới một cách sâ u sẵc yà vững chẳc

Thí dụ khi nghiên cứu thỉ nghiệm với hai h ò n bi trđng bài định luật b ả o toàn động lượng (SGK v ậ t lí !ớp

10, §41b) từ k ế t quả cùa thí nghiệm cho thấy ® haị ịỏ c,

lệạh bằng n hau» , suy r a vận tốc của hòn bi bên :rái

n g a y sau lúc v a chạm đúng bẵng vận tốc của hòn bi bên phải ngay trư ớ c lóc va chạm và do đỏ chứ n g minh được động lượng củã hai hòn bi s a u ỉ ú c va chạm đúng

b ầ n g động lư ợ ng của chúng tr ư ớ c lúc va chạm Giáo viên có thề cho học siaih í h a m -gia giậi q u y ế t vấn đề

n ày một cách tích cựp dưới hlnh thức nêu r a cho học sinh giải một bài tậ p p h á t bìều như s a u : T ừ k ếl quả của thí nghiệm cho th ấ y hai gỏc lệch bằng nhau, hSy

so sánh vận tổc cùa hòn bì bên tr ả i n g ay s a u lúc va chạm với v ận tốc ẹủạ hòn b,i bên phải n g a y tr ư ớ c lúc

va chạm, v ẩ từ đó so sá n h tồng động lư ợ n g của hai hòn bi trư ở c v à sau va chạm

2 Bài tập v ậ t lí là m ột p h ư ơ n g tiệ n r è n lu y ệ n cho học sin h k h ấ n ã n g v ặ n đ ụ n g k iS n th ứ c , liên hệ lí

th u y ế t với thực tế, học tập vởi đời sống

Thi dụ khi học về định luật ô m cỏ thề r a cho học sicỊh bài t ậ p : Giảị thích tại s a o v ào giờ « c a o điẽm ® khi nhịều ngư,ộfi,sư-dụng điện thì đèn điện tối hơn lủc bình t h ư ờ n g ? Sau khi đã học về công v à công suẩt của đòng điện cỏ thề r a cho học sinh bài tập sau : Người ta cỏ thề dùng các bóng đèn tòại l l o v đề mSc

v à o m ạng điện cỏ hỉệu điện thế 220 V b à n g cách mâc nối tiếp hai bóng đèn i i o v , nhưng phải chọn hal bóng đèn có cùng công su ấ t địirh mức như nhau Hãy giải thích vì sa o ? Cũng cổ thè- p hát biều bài tậ p này dưởi hình thức khác khó hơn như s a u : Mạng điộn cỏ hiệu điện th ế 220V JLàcn thế nào đề cổ tKề^ dùng các bóng đèn này tro n g .việc thâp osáng? Khi giải các bài tậ p như vậy sẽ làm cho học sinh nẳm vững h ơ n các kiển

th ứ c đâ học, đồhg thới tập chõ íiọc sinh quen với việc liên hệ lí th u y ế t với thực tế vận dụng kiến thức đã học v à o giải quyết các vấn đề đặt ra tr o n g đời sóng

h à n g ngày

3 Bâi tập vật lí là một phương tiện có tầm q u aà

t r ọ n g đặc biệt tro n g việc r è n ỉu y ệ n tư d u y , b ò i d ư ữ n y

p h ư a n ợ p h á p n g h iê n cứu kh ó a học cho học sinh Bởi

vì giải bài tậ p là m ột hình thức làm việc tự lực căn

b ả n của học sinh T ro ng khi giải bài tập học sinh phải phân tích điều kiện trong đề bài, tự xây dựng những

lập luận, thực hiện việG tính toán, khi cần thiết thì

phải tiến h àn h các thí nghiệm, thực hiện các phép

đo, xác dịạh sự phụ thuộc hàm số g iữ a các đạị.ẳượDg,

k i ề T H t r a các k ế t luận của mình T ro n g những đi&u kiện đỏ tu duy lôgích, tư duy sá n g tạo của h ọ c sinh

dư ợ c phát triền, năíỊg lực làm việc độc lập của học sinh được n â n g cao

4 Bài tập vật lí là iĩiột Ịĩhư&rig tiệ n ôn tậ p , c ủ n g

cố hiến thức đã học một cách sinh động v à có hiệu

quả Khi giải các bải tập đòi hỏi học sinh phải nhớ lại

c á c công íhức, định luật, kiến thức đa học, có khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tòng hợp các kiến thức đã học tro n g cả một chương, ĩĩiột phần đo đổ học sinh sẽ hi&u rõ hon và ghi nhớ vững chẳc những kiến thức

>đâ học

5 Thông qua việc giải bài tậ p có íhề rè n / « y # « c h o học sinh n h ữ n g đ ứ c tin h t ố t như tinh th ầ n tự lập,

tía h càn thận, tính kiên t r u tinh thần v ư ợ t khó

6 Bài lập v ậ t lí là một phương tiện đề kiềm t r a đanh giá kiến thức kĩ năng của học sinh m ột cách chính xác

§ 2 PHÂN LỌẠI BÀI TẬP VẬT LÍ

Người t a phân loại bài tập vật lí th eo nhiều đặc

đ i ề m : theo nội đung, theo p h ư ơ n g thứ c cho điều kiện

và phương thức giải, theo yêu cău định tính hay định

lư ợ n g của việc nghiên cứu v ấ n đề theo yêu cău luyện tập k ĩ n ăn g hay p h á t, triề n íư đỊiy s á n g tạo cùa học sinh tro n g quá trình d ạy học

| a) T h eo n ộ i d u n c/ thì t r ư ớ c hết nên chia Các b à i tậỊ> th e o c á c đ ầ tà i củ a -tài liệ u v ậ t l i của chúng

Người ta p h ân biệt các bài tậ p về cơ học, về vật lí

p h â n t&, "về diện v.v , Sự p h â n chia n h ư vậy có tính

c h ấ t qiiy ước Bởi vì kiến th ứ c sử dụng trong giả thiết của m ột bài tập th ư ờ n g là không phải chi lấy từ một

c h ư ơ n g mà có thè là ĩăy từ n h ữ n g chươ ng, những phần

k h á c nhau của giảo trin h v ậ t lí

b) Theo nội dung, ngườỉ t a còn p h â n biệt các b à i

t ậ p có nội d u n g tr ừ u tư ợ n g v à b à i t ậ p có nộ t d u n g

c ụ th è Thí dụ bài tập sau đ â y dược coi !â một bài

tập có nội đung trừ u t ư ợ n g :

Người ta kéo một v ậ t cỏ khối lượng m lên một m ặt

p h ẳ n g nghiêng cỏ chiều đài / v à chiều cao h Hệ sổ

ma s á t giữa vật và m ặt phẳng là k H ãy xác định lực

lcéo cần thiết đề v ậ t lên đều

N ét đặc tr ư n g của những bài tập trừu tư ợ n g là

tr o n g điều kiện của bài tập, bản ch ẩ t vật lí được nêu bật lên, những chi tiết k h ô ng bản c h ấ t đă được bỏ bớí Whững bài tập jnhư th ế gỉủp cho học sinh dễ dàng nhận

ra căn sừ dụng công thức, định luật h ay kiến thức

v ậ t lí gì đề giài, và do đó những bài tậ p trừu tư ợ n g đơn giản thường được dùng đề cho học sinh tập dirợt

Cũng với nội đung v ậ t lí như tro n g bài tập v ừ a nói, nhưng nếu tro n g điều kiện cỏ nỏi rõ mặt phằng^

nghiêng đó là một m ặt phẳng như thế nào v à v ậ t đượ c kéo ỉên là cái gi, tr o n g hoàn cảnh cụ thề n à o 'th ì bấy giờ bài tập được coi là có nội dung, cụ thề; Thí dụ có thề nêu đần bài tậ p như s a u :

Khi chuyền các'hòm gõ nặng 8 0 k g Jtù mặt đ ất lên sàn ô tô v ận tải cao 1,40 m, các công nhâín bốc xếp đã đùng tấm v á n bằng gỗ dài 2.8Ơ m đề bắc căii từ mặt đát lên s à n xe và đầy các'hòm gỗ tr ư ợ t tr ê n tấm v á n ĩên xe H ãy xác định lực đàỵ tới thịèu căn thiết đề có thề đay được các hòm gỗ đ^6 lên xe

Khi giải bài tập này, học sinh phải nhận ra bản

ch ấ t vật lí của hiện tượng (lực tác dụng vào vật đề giữ vật cận bằng trê n mặt phẳng nghiêng) và phải xem x é t hệ số ma s á t cụ thề giữa gỗ với gõ là bao nliiôu Những bài tập có nội dung cụ thè như vậy có tác dụng tậ p cho học sinh phan tích các hiện tư ợ n g thực tế cụ thề đề làm rõ bản chất vật lí v à do đỏ có thề vận dụng các kiến thức v ậ t lí cần thiết đề giải.c) Các bài tập mà nội dung c h ứ a đựng n h ữ ng tài liệu về k ĩ thuật, về sản x u ấ t công nông nghiệp, về

giao thông liên lạc được gọi là những b à i tậ p cỗ nộỉ

Có những bài tập được gọi là bài t ậ p vui Đó là

những bài tập §ử đụng các sự kiện hiện tượng kì lạ hoặc vui Việc giải các bài tập này sẽ làm cho tiết học sinh dộng, nâng cao được hứng thú học tập của học sinh

'l Tứ ieậ.'pầtfơng ihửc^ cho đ ịầ u ki4 n hp ỗ c p h u ơ n g

#Azí"C:^/áí ngựởi tà-phân biệt b ă n g lờ i, bài

tậ p th ự c n g h iệ m , bài tập tin h to à n bài tập đ ò thị,

a) Các b à i t ậ p b ă n g l ờ i Íhí khi giải cjiủ yếu chì

dùng lời nói đề ỉập iuận giải thích, đề đi tới k ểt luận

h o ặ c câu tr ả lởi

b) Gác b à i t ậ p tỉn h to á n thì khi giải bắt buộc píĩải

thực hiện các phép tính với các chữ hoặc số và sử dụng các công thức, phương trình biều thị các mối liên h ệ giữa các đại lượng vật lí

c) Các bài tập được gọi là th ụ c n g h iệ m thì khi giải

p h ả i S1> dọng thí nghiệm dề đi tới mục đích nào dó Thí dụ như bài tập sau đ â y :

Cho một mạch điện như

tr o n g hình vẽ (h l.t) T rong

đó R i, R* là những điện t r ở mẫu dã biết R là một biến trở Vôn k ế Vj có bản'g chia

đ ộ bị m ờ n e n k h ô n g đ ọ c

được số chi c ủ a v ô n kế Hãy xác định số chi của vônkếV2

Hình 1.1

Khi giải bài tập này phải làm thi nghiệm đtì shì

dư ợ c số chi của vôn kế Vj và ghi các giá trị của các -điện t r ớ R, và Rj T ừ đó mới x ác định được số chi

•của vôn kế Vj dựa trên kiến thức về sự ti lệ th u ận của các điện thế giữa-hai đău các điện t r ờ Rj, R , với

Có thề-gỉảì bài iậ p 'iiày

d) Các bài tậ p m à tro n g độ đồ thị đưiợc sử dụng

'Vào một mục -đích nào đó thì được gọi là b à i tộ p

đ ò th ị,

T h i d ụ 1 D ựa vào đồ thị cho tro n g hình vẽ (h.1.4)

h ã y mô tả chúyền động của v ật, x á c định thời gian, (hrờng đi và gia tổc tr ê n từ ng đơậ'h đường

Địều kiện cho tro n g bàị tậjp hày !à một đồ thịi Muốn giải được bài tậ p này học siiih phải hiều ý nghĩa

củ a đồ -thị Ở đây lậ đồ thị biều diễn mổi liên hệ cùa yận tốc và thờỉ gianíiD ựa trên sự hịều rõ mối liên hệ

cụ thề của yặn tốc và thời gian cùa chuyồn Ịđộng đã cho trong clồ ịthị và vận dụng kiẽn itỷiức -VẼ gia tốG' cùa

^huyền động biến đồi đều, về đường đi cùa chuyèn động dÊu và chuyền động biến đồi /Thọc sinh sẽ giải được bài tập này

Khi giải bài tậ p này

diễn các t r ạ n g th á i của khối lượng khí,

ứ-ph ải

liiều râng theo jỉinh iu ậ t Saclơ thì tr o n g quá tr in h

<ỉầng tích, á p su ấ t của m ộ t khối lư ợ n g khí tỉ lệ th u ậ n với nhiệt độ tu y ệ t đối (n g h ĩa là trê n đồ thị (p,T ) các

điềm ở tr ê n c ác đư ờ ng th ẳn g đi qua gổc tọa độ biều

diễn các tr ạ n g thải có cùng thề tích) và hiềti r ằ n g

ụ ế u xét các tr ạ n g thái có cùng nhiệt độ thì th eo đinh

lụật Bôi"“ Mạrịột khi đa biết tư ơ n g q u a n á p s u ấ t ở hai

t r ạ n g tỉiái sỗ suy r a đựợc tu ơ n g quan thề tích ở h ai

t r ạ n g thái đó

Có thề giải bài tập t r ê n như s a u :

Hình Í.G

Vẽ cá c đường thẳng 01, 02, 03 ( h 1.6) Gủc điềm nằm trê n mỗi đưửng í hẳ n g này bièu diễn cá c í.''ạng thái có cùng mộ t thồ tích T h ị dụ các điềm t r ê n 01

biềii dien các tr ạn g thái cùa khối lượng khí đó ứng với cùíig một thồ tích như thề tích ờ t r ạ n g íháỉ 1 Vì, vậy niuổn so s á n h các íhc tích của lượng khí ờ c ác trạng thái 1, 2, 3 ta có thồ so sá nh thồ tích cùa iượng khí ờ các t r ạ n g thái biều diễn b ằ n g các điềm nắm t r ê n các đ u ờ n g đẳn g tích íư ơ n g ứng

^ Từ điềno 1 hạ đường vuông góc lA với trục n h iệt

độ, icât đ ư ờ n g idẳng tích 02 tại B v à c â t đ ư ờ n g đ ẳ n g 'tỉch 03 tại c

Điềm B ờ ẹao hơ n điềm^l chống iò ệ cỳĩìg m ộ t

nh iệt độ trạ n g thái 3 (^và đọ^ đó cả tr ạ n g 4hái 2) có.ap

s u ấ t lớn h ơ a ự ạ n g thái 1, súy r a rệfig ở trạ n g ihái B (và dọ đồ cả ở t r ạ n g thái 2), lượng Hhí phải có thè tích nhỏ hơn thề tích ở t r ạ n g thái 1

Suy luận tư ơ n g tự ta thấy ở^ẹùng một nhiệt độ

t r ậ n g thái c (và do đó ở tr ạ n g tháỉ 3) có áp s u ấ t nhỏ

h ơ n ở trạiig thái 1, suy ra rằ n g ở tr ạ n g thái 3 lượng

khí phải có thề tích lớn hơn ở trạiig thái 1.

Tóm lại thề tích của lượng k h í;^ tr ạ n g thái 3 lớn hơn ở t r ạ n g thái 1 và ở trạng thái l lớn hơn ở trạn g thái 2:

v > V, > V,

Sự phân chia th à n h t^ác bài tập bằng lời, tính toán thực nghiệm, đồ thị như trê n là cổ tính ch ấ t quỵ ước

B ài vì khi giải bài tậ p thư ờn g xảy r a trư ờ n g hợp

kh ô n g chi sử đựng riêng một phướng thức Chẳng hạn

khi làm bài tập thực nghiệm cần phái lập luận hhng

lời cũng như tr o n g nhiều tr ư ờ n g hợp khác khi làm bài tập tính t o á n đồng thời phải vẽ đồ thị

3 Đổi với các bài tập bằng lời (cổ khi cả đối vởi

các bài tập thực nghiệm, đõ thị) khi giải không đòi hỏi phải tính to á n mà thường chỉ dòi hỏi xác lập mói liên hệ phụ thuộc về bản chất giữa các đại lượng vật

lí Gòn các bài tập tính toán thì khi giải đòi hỏi phải tính to á n đề xác định mổi liên hệ phụ thuộc về lư ợ n g giữa các đại lượng phải tim và nhận được tr ả lời dirới dạng m ột công thức hoặc là một số Vì vậy nếu xét

v ề đặc điềm của yêu cầu nghiên cứu văn đồ t r o n g bài tậ p là định tính hay định lượng thì người t a còn

phận chia thành các b à i tậ p đ ịn h tỉn h \còví gọi là bài tập cữu hỏi, bài tập ỉôgich) và b à i t ậ p đ in h lư ợ n ỹ [

Bài tập định tính giúp cho học sinh nâm vững^ b ả a

c h ấ t v ật lí của các văn đề học tập Nó có tác dụng rèn luyện tư duy lôgich của học sinh và tập cho học sin h biết phân tích bản chất vật lí của hiện tượng Đó là

v iệ c r ấ t căn thiểí cho việc giải các bài tậ p phức tạ p

Vì vậy người ta thường cho học sinh giải các bài t ậ p định tỉnh trư ớ c rồi sau đó mới đến các bài tập tính

t o á n phức tạp

4 T h eo yêu càu lu y ệ n tậ p k ĩ n ă n g , p h á t tr iề n t ư

d u y học trong quá trình dạy học người ta phân biệt các bài tập lu y ệ n tậ p và bài tập sả n g iợo.

a ) Các b à i t ậ p lu y ệ n tậ p được dùng đề rèn luyện

cho học sinh áp <ỉụng dirợc nhíìng kiến thức xác định

đồ giải lừng loại bài tập theo một mẫu xác định, ở đây khổng đòi hỏi tư duy sáng tạo của học sinh mà chủ

j ếu lầ cho học sinh ỉuyện tập đồ nắm vững cách giải đối vái một loại bài tập nhíít dinh dâ được chỉ dẵn

b) Các bài t ậ p sáng íạo dược dùng đề phát írièn tư duy sáng tạo của học sinh Việc giải các bài tập nà y

đòi lìỏi Ur đuy sáng tạo của học sinh Sự khác nhau giữa bài lập s á n g tạo và bài íập luyộn tập là ở chỗ điều kiện cho trong bí\i tập sáng lạo che đấu angôrit giải, còn diều kiện cho trong bài tập luyện đã mang tịnh

c hấ t nhắc bảo cho angôrit giai chúng V.G.Raduniô- xki phAn bịệt bai kỉèu bui tập sáng tạo tương ứng vởi hai pha quan írọng trong chu tiinh sáng tạo khoa học vật lí; sự clìuyền từ các sự kỉộn sa n g xây dựng

mô hình trừu tượng và ngược ỉại từ hệ quả lí thuyết (nghĩa ỉà từ các mô hình írừu tượng mới) sang thực nghiệin, sang những sự kiện thực tế mớL Kiều thứ

n h á t được gọi là i à i t ậ p n g h iè n cứUy trong đó cần giải thích một hiện tượng chưa biết trên cơ sở mCh

hỉnh trừu tượng thích hợp rút từ lí thuyết vật lí Thí

dụ như b à i tẬp s a u : Con tàu-^hifyền độiig đọc theo

bờ kẽnh Một chiếc xe chạy thẳng n g a n g qua boong tầu Vì sa o từ trê n bờ người ta th ã y quỹ đạo chuyền

■động của xe có đạng vòng cung (Điều này có thề -quan s á t thấy tr o n g đêm theo ánh sán g đ è n gắn trên

xe) Kiều thứ hai của bài tập sán g tạ o được gọi ’;à b à i

t ậ p t h i t t k í tro n g đó đòi hỏi thu được hiệu quả thực

tế phù hợp với mô hình trừu tư ợ n g (định luật, công thức, đồ thị ) đã cho Thí dụ bài tập s a u ; Cho đồ thị phụ thuộc của gia tốc và o thời gian là một đường

th ẳ n g song song với trục hoành và tại m ột thời điềm

n ào đó đồ thị đi xuống dựng đứng Làm th ế nào thực hiện được một chuyền động như th ế ?

§3 NHỮNG YÊU CẦU CHUNG TRONG DẠY HỌC

VỀ BÀI TẬP VẬT LÍ

I T ro n g dạy học v ật li, giáo viên phải dự tinh kể hoạch cho to à n bộ công việc về bài tập, với từngỊ dề tài, với từng tiết học cụ thề Có như vậy, mới phái huy được khả năng của bài tập tr o n g việc thực hiện những yêu cău của dạy học vật lí Căn phải thực hiện các việc sau đ â y :

a) L ự a chọn, chuần bị các bài tập nêu vẩn đề dề

sử dụng trong c á c tiết nghiên cứu tài liệu mới nhằm kích thích hứng thủ học tập và p hát trịền tư duy của học sinh

b) L ự a chọn, chuần bị các bài tập nhằm củng cổ,

bô sung, hoàn thiện những kiến thức lí thuyết cụ thề

đã học, cung cẩp cho học sinh những hiều b iế t về thực tế, k ĩ th u ậ t có liên quan với kiến thức lí thu yểí.c) Lựa chọn, ch uàn bị những bài tậ p điền hình nhăm hư ớ ng d ẫ n cho học sinh v ậ n dụng kiến thức đã

học đề giải những loại bài tập cơ b ả n ; hình th à n h

p h ư ơ n g pháp chung giải mỗi loại bài tập đó

d) L ự a chọn, chuàn bị các bài tập nhằm kiềm

t r a , đ á n h giá c h ẩ t lượng kiến thức k ĩ năng của học sinh về từng kiến thửc cụ thè và về từ n g p h ă n của

c h ư ơ n g trinh

e) S ấ p xếp các bài tập dã lựa chọn thành một hệ thổng, định rõ kế hoạch và phương pháp sử dụng tro n g tiế n trình dạy học

2 T ro n g việc giải bài tập v ậ t lí phải dạy cho học sinh biết vận dụng kiến thức đề giải quyết v ấn đề dặt

r a , phải rèn luyện cho học sinh k ĩ năng giải những loại bài tậ p cơ bân thuộc những phăn khác nhau của giáo trình v ậ t ií phồ thông

3 T ro n g việc giải bài íập vật lí phải đặc biệt coi trọ n g việc rèn luyện tư duy và đảm bảo tính tự lập của học sinh Nhiều nhà bác học như Redơpho, Bo,

A n h x ta n h , Kapitxa đều nhấn m ạnh rà n g giải bài tập không phải chỉ giúp cho học sinh củng cố kiến thức, ỉuyệp tậ p áp dụng những định luật đã học mà

qu an trọng hơn còn là hình th à n h chính phong cách nghiên cửu của hoạt động trí tuệ, phương pháp tiếp cận các hiện tượng nghiên cứu P h á t triền tư duy học sinh tro n g quá trình giải bài tập, cũng như tro n g mọi

h o ạt dộng trí tuệ đòi hỏi phải áp dụng các hình thức

và phương pháp nhận thức khoa học

Mục đích cần đạt tới khi giải một bài tập vật lí

là tìm câu t r ả lời đúng đắn, giải đáp được vấn đề đ ặ t

ra một cách có căn cứ khoa học chặt chẽ

Quá trình giải một bài tập vật lí thực chất là quá trình tìm hiều diều kiện của bài tập, xem xét hiện tượng vật lí được đề cập và đựa trên kiến thức vật lí—

to á n đè nghĩ tới những mối liên hệ có thề có của các

cái đ ã cho và cáẹ cái p h ả i tì m , sao cho có thề thấy

được cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với cái đã cho Từ đó đi tới ehĩ rõ được mối liên hệ tường minh trực tiếp của cái phải tìm chỉ với những cái đă biết, tức là tìm được lời giải đáp Các cống thửc,

p h ươ ng trình mà ta xác lập được dựa theo các kiến thức vật lí và điều kiện cụ thề của bài tậ p là sự biều

diễn những mối liên hệ định lượng giữa các đại lượn g vật lí Trong các ph ương trình đó, tùy theo iỉíềii kiện của bài tập cụ thề mà cỏ thề đại lượng

n à y là đại lượng đã cho, đại lượng kia là đại lượng phải tìm và có thề có đại ỉượng khác nữa chưa biết,

Nỏ không phải là câu hỏỉ của bài tập, nhưng cũng

k h ô n g phải là đại lượng đã cho Thí dụ phương trinh

s - —-— hìều diễn mối liên hệ giữa các đại ỉượn g:

2

độ dời s , gia tốc a và thời gian t Ph ư ơ n g trình này

có thề được sử dụng khi giải một bài tập nào đó mà

theo điều kiện của nó thì có thề s là đại lượng đã cho, / là dại lượng phải tìm, còn a ỉà một đại lượng chưa

biết Phương írình n ày cho ta thấy đại lượng phải

tlm / có mối liên hệ với đại lượng đó cho s ,

nhirng đó chưa phải là mối liôn hộ của cái phải tlm (/) chi với những cái đã cho (kS*) mà cả với cái chưa biết (a) nữa Muổỉì đi tới được lời giải đáp cuối cùng (xác định đirợc /), ta phải tiếp tục dựa trên điều kiện của bài í(ip và kiến íh rc vật ìí đề dăn ra được nhĩrng mối liên hệ khúc nữa, "rong đó có mối ỉiên hệ của cái chưa biết (dr) với những cái đã cho D ự a tr ê n

tậ p hợp những mốị ỉiênhệ nầy (hộ thổng các phương

trình) ta mới có thề ỉuận giải, íính toán đề có lởi giải đáp cuối cùng (xác dịnh được mối liên hộ tư ờ ng minh, trực tiốp của cái phải tìm (/) chỉ với những cái

dã cho) Đối với những bài tập tính toán định lượng thì những công việc vừa nói chính là việc thiết Jập

c ác phương trình và giải hệ phươ ng trình dề tìm nghiệm của à n số

T a có thề mô hình hóa cảc mối liên hệ cùa cáỉ đa cho, cái phải tìm và cái chưa biết như hình 2 1.T ro n g

í!ó (x) là cải phải tìm ; (a), (ò) ià những cái đã cho

ì ỉ ) © © © d )

(/) {2) , là những

cái chưa biết Giả sử khi

giải một bài tập nào đó,

p h â n tích điều kiện trong H ì n h 2.1

đề bài và đựa trên kiến thức v ật n ta dãn ra được sáu mối liên hệ được mô hình hóa như ờ hình 2 2 Sáu mối liên hệ nàv cho ta thấy có mối liên hệ

giữa cáị phải tìm (^) với cảc cái đã cho (a) ib) (c)

\ d ) (e) iff) (h) (í) (^Ẩr)thổng qua mối liên hệ của chúng với các cái chưa biết ( / ) {2) {3) {4) (5) Nhờ hệ thổng

s á u mối liên 'hệ này mà ta có thề làm s á n g tỏ (hoặc

loại tr ừ ) các cái c h u a b ị i t đfe rồi xảc định dược cái

Hình 2 3 mô hình hóa quá trình làm sáng tò các

y ế u tố chưa biết tro n g các mối liên hệ đa xác lập

đ ư ợ c đề đi đến x á c định được cái phải tìm

b) Sự tiếp tục luận giải, tính to á n đi từ những mối liên hệ đã x á c lập được đến kết iuận cuối cùng của việc giải đáp vẩn đề được đặt r a trong bài tậí> Sự thực hiện hai phần việc n ày có th ề theo trin h tự n h ư

tr o n g thí dụ trên, nhưng cũng có thề xen kẽ, hồa lẫn vào nhau Dù tro n g trư ờ n g hợp n ào thì về mặt v ật

lí, đ iỉu mấu chốt quan trọng của việc giải bài tập v ã n

là phải xác lập được những mối liên hệ cụ thề cần

th iế t của cái phải tìm và cái đã cho dựa tr ê n s ự vận dụng kiến th ứ c vật lí vào đièu k iện cụ thề của bài tậ p

S ự nâm vững lời giải một bài tập phải trả lời ciược

câu hỏi: Việc giải bài tập này căn x ả c l ậ p đ ư ợ c

n h ữ n g m ô i liên hệ cơ bản n à o ? Sự xác lập các niối liên hệ cơ bản cụ thề này d ự a tr ê n s ự v ậ n d ụ n g kiế n

th ử c v ậ t li g ì vào đ iề u kiện cụ th ề g ĩ của bài tậ p ?

S ự nâm vững như vậy của người giáo viên v ậ t lí trong

*dạy học sẽ giúp cho sự định hướng phương pháp dạy học về bài tập một cách đúng đ â n v à có hiệu quả

Đổi với những bài tập đơn giản thì khi vận dụng lciến thức v ật lí vào điều k iệ n cụ thề của bài tập ta thề thấy ngay được mối liên hệ trực tiếp của cái

phải tìm với những cải đã cho, Chằng hạn cỏ thồ dẫn

r a ngay một cống thức^vật lí mà trong đó c ó ch ứ a( fạ i lượng phải tìm cùng với các đại lirợng khác đêu là

<^ác đại lượng đã cho hoặc đã biết Nhưng đói với các bài tập phức tạp hơn thì thường không thề dẫn ra ngay được mối liên hệ trực tiếp cùa cái phải tìm với

c ác cái đă cho, mà phải dựa tr ê n một sổ các mốí ỉiên

hệ t r o n g đó có chứa yếu tổ phải tìm hoặc yếu tố đâ cho cùng với các yếu tố khác chưa cho biết tro n g

đ i ề u k i ệ n c ủ a b à i t ậ p , r ồ i t i ế p t ụ c l u ậ n g i ả i đ ề đ i t ớ i

xác lập được mối liên hệ trực tiếp của cáỉ plìảí tìm

với các cái đă cho T ro ng sự b iến đ ồ i các m ỏ i h ê n

hệ ban đầu đề đi đến xác định được cái phải tìm ta

th ấ y có v a i tr ò quan tr ọ n g củ a sự vậ n dụng^ các

k i ẽ n thứ c, k ĩ n ă n g t o á n học Cùng với những kiến

th ứ c vật lỉ T r o n g nhiều bài tập v ậ t lí khó khcin chủ

y ế u đối với học siiih có thề là ở khâu này Giáo viên

v ậ t 11 cần thẩy rổ đề có thề hướ ng dẫn giủp đỡ học

sin h đúng chỗ cần thiết nhẩt.

Chứ ý : Đối với các bài tập định tính, khổng cần

phải tính to á n phức tạp, nhưng vẫn càn có s ự suy

•luận lôgich, Giáo viên cần giủp đỡ học sinh tro n g việc

luận giải chặt chẽ từ ngbirớ c đề đi đến k ế t ỉuận cuói cùng Trong írường hợp này ta c ũ n g có thề mổ hlnh hóa tiến trình luận giải b ằ n g một sơ đò khái quát Kỉnh 2.4 là một thí dụ diỗ.ỉ tả tiến trình luận giải như

s a u ; Nhờ mối liên hệ I rút ra kết luận (l) Dựa trên

k é t luận ( t ) cùng với mối liên hệ II rứt ra kết luận (2) Dựa trên kết luận (2) cùng với mối liỗn hệ III rút

r a kết luận cuối cùng (3)

Dưới đây ta xét mấy thí dụ cụ thề:

T h i d ụ / Người ta thả một cái thùng có khối lượng

280 kg cho chuyền động n h a n h dần đều xuống một

hăni ỉĩ mỏ Trong lOs đầu nó rơi đ ư ợ G 35 m Xác định sức căng của dây treo L l y g ” 9,8m/s^

-Hình 2.4

1 T ro n g bài tập này cáỉ dă cho ỉà :

Khối lượng của thùng m = 280 kg,

— Chuyền động nhanh dán dều không có vận tốc ban đ'âu,

— Quãng đường đi được s - 35 m,

Sau thời gian t = í Os

Cái phải tìm l à :

— Sức căng T của đâ}^ treo

2 Suy nghĩ vồ điều kiện cồa bàỉ tập cho phép xác lập các mói liên hệ cụ thề như sau :

T hù ng chuyền động nhanh dần đều không có vận tốc ban đầu Ap dụng phương trinh đường đi của chuyền động nhanh dàn đều, ta xác lập được mối liên

hệ thứ nhất (của đường đi, pia tốc và Ihời g ian);

a t .

s = ^ (1)

“ T hùn g chiu tác dụng của t r ọ n g lực h ư ớ n g ĩu ó n g dưới và của sức căng T của dây treo hướng lên trên Thùng chuyền động nhanh dăn đều, gia tốc cùng chiều chuyền động và lông hợp lực cùng chiều gia tcc nên hướng xuống dưới Áp dụng định luật ISiutơi 2 ta

x á c lập được mối liên hệ thứ hai (của cái phải tìm T với khối lượng và gia tốc):

m g — T = m a (2)

Tóm lại là, phân lích đièu kiộn của bài tậ p này ta

x á c lập dược hai mối liên hệ cơ b i n cho thấ.v; cái

phải tìm T có mối liên hệ với n hững cái đã ch o [m ,s, t) và với cải chưa biết ( ơ ) :

a t ^

( 1 ),

m g — T = ma (2)

3 T ừ hai mối liên hệ (hai p h ư ơ n g trình (1 ) >à (2)

đ ã xác lập được, ta có thề tiếp lục luận giải đ ề đi tới xác lập được mối liên hệ cùa T với chi những cái đã

cho, b à n g cách xác định cái chưa biết a theo cốc cáí

đã cho hoặc bâng cách khử a.

a) N ếu theo cách thứ

n h ấ t ( x á c định a theo các

cái đã cho) thì tiến trình

luận giải có thề theo sơ

T h ế b iề u thức vừa tìm được cùa a vào (2) ta được ĩ

b) N ếu theo cách thứ hai (khử a ) thì tiến trìn h iuậtv

g iả i c6 t h ề th e o s « đô như hình 2.6 ;

Chia phương trìn h (2) chophương trình (1) từng vế mộtrồi rú t ra T Cụ t h i là : chia(2) cho (1 ) từng vế một t a được ;

Hình 2.6

Rút r a i :

mg ~ _T m as

C h ú th ỉc h : theo hai cách Irên còn cỏ thề th ự c h iện

'Sự biến đòi các phưong trình ( t ) và (2) (giải hệ phương trinh) theo các sơ đồ khác nữa

T /ii dụ 2 Một ống nhỏ dài tiết diện đều, m ộ t đâu kín, một đầu đặt nằm ngang T ro n g ống có một cột

k hông khí dài /6 = 30,7 cm được ngăn cách với kh ông

khí bên ngoài bằng một cột thủy ngân dài h = 21,6 cm,

Áp suất khí quyền b ằ n g P ơ = 747 mm Hg T ín h chiều dài của cột không khí trong ống khi ống đ ặ t nghiêng hợp với phương nằm ngang một góc = 30®

t T rong bài tập n à y cái đã cho là :

“ Chiều đài cột thủy ngỉln h = 21,6cm,

— Chiều dài cột không khí nằm n g an g L o = 30,7cm.

— Áp suất khí quyền P o = 747mm Hg,

-• Ống đặt nghiêng một góc * = 30° với p h ư ơ ng ỉ)ằm ĩigang

Gái phải tìm là :

•“ Chiều dài cột không khí trong ổng đặt nghiêng,

2 Suy nghĩ về điều kiện của bài tập cho p h é p xác lập các mốị liên hệ cụ thề như sau :

“ Lượng khí nằm trong ống có khối lượng kỉiông dồi, nếu thay đồi vị trí của ống tro ng điều kiện n h iệ t độ

s u ấ t khí quyền po Nếu gọi áp s u ẩ t khí t r o n g ống khl

ấ y đ ặ t nghiêng một góc a=30° với phương nằm n ^ a n g

H ì n h 2.S

)ầ /7] và chỉSu dài của cột'

khí trong ống khi đó là lị'

thì áp dụng định luật Bôi Mariôt, ta có phương

t r ì n h :

p o lữ S = p d ị S (s ’à tiết

diộn của ổng, /o 5 và ĩ i S

là các thề tích khí t r o n g ống tro ng hai trư ờ n g hợp)

h a y :

p ^ i ũ = p ỉ l ỉ (l)

"" Áp su ấ t />| b â n g áp suẩt ở đáy cột thủy ngân nằm nghiêng, áp s u ấ t này bằng áp suất khí quyền cộng VỚỊ áp suất của cột thủy níĩân có độ cao hsina;

f>ị = p o - \ - hstnct (2)

Tóm lại là sự p h â n tích điều kiện cùa bài tập cho phép t a x ác lập được hai mối ỉiôn hệ cơ bản cho í h ấ y : cái phải tìm (/,) có mối ỉiên hệ với những cái đă c h a (/í,,/.,/>o,a) và v ớ i cái chưa biết (/>,):

/?o/o- / > ,/ , (1),

Pi “ /'o + hsinoc (2)

3 Từ hai mối liên hệ đã xác lộp được (hai phương trinh (1) và (2)), ta có thè tiếp tục luận giải đề đi tới xác lập được mối liên hệ của cái phải tìm (/,) với chi nbững cái đã cho, bâng cách xác định cái chưa biết hoặc bâng cách khử /?,

a) T heo cách thứ nhất, có thề thực hiện sự luận giải theo sơ đô như hình 2.9 ;

H ì n h 2.9

L ấ y biều thức của /», từ phương trình (2) thê v à o(1 ) rồi giải phương trình (1), rút ra cái phải tìm Cụ 'thề ỉ à :

2

b) Theo cách thứ hai (khử/>,), có thề thực hiện sự

lu ậ n giải theo sơ đồ như hình 2,10

Chia (1) cho (2) rồi rú t ra /,

Cụ thề lả chia 2 vế của (1) làn lượt cho po + hsin“

T h i d ụ 3 Cho mạch diện như hình 2 tl Hai nguồn

điện cỏ điện t r ở trong khổng đáng kề S u ấ t điện động

E, = 6V Ej=12V Điộn trở

- R, = 0 , 9 Q ; R j = 2 ,lQ Đ iệ h kế G

Binh 2.Í0 các dây nối khộng đáng kề

và chạy qua các điện trở R|

C ác cường độ dòng điện /, i,,/j qua điộn kế và qua

2 Suy n g h ĩ về điều kiện của bài tập cho phép xác

lậ p các mối liên hệ cụ thè như sau Giả sử các dòng điện ì, ij, ij cỏ chiều như trong hình 2.12

X ét các dòng điện chạy qua điềm D ta có ph ư ơ n g

T óm lại, sự phân tích điều kiện của bài tập cho phép ta xác lập bạ phương trìn h cho t h ấ y : các đại lượng phải tìm (i, i,, ij) c ó mối liên hộ với CỂC đạl

lượng đã cho (E|, Ej, Rị, R,, g ) :

0,87 1 = 6 - 0.9 /• (2)

0 , 8 7 / = - 12 + 2,1 (3)

3 Giải hệ ba phương trình tr ê n ta sẽ xác dỊinh

<ỉược các dại ỉượng phải tìm Tiến trình luận giảii c6 thề theo sơ đồ như hình 2.13

Thế i = 0,4 A vào (3) rút r a :

í, = 5.88 A

Các cường độ dòng điện i, ij tính được đều là số dươ ng, vậy các đòng điện chạy trong mạch theo chiều đúng như đă giả thiết

§ 2 CAC BƯỚC CHUNG CỦA VIỆC

G!ẢÍ MỘT BÀI TẬP VẬT LÍ

Các bài tập vật lí có nội dung rất phong phú, đa dạng Vì vậy phương pháp giải chúng cũng muôn hỉnh, muôn vẻ Không thề nói về một phương pháp chung, vạn năng có thề áp đụng dè giải được mọi bài tập Tuy nhiên, từ sự phân tích tư duy tro ng quá trình giàị bài tập vật ií như đã trình bày ở trên^ ta có thề chi ra những nét khái q uát về các bước chung của tịến trình giải bài tập vật lí Diều này sẽ có tác dụng định hưởng đúng đân p hương pháp giải bài tập vật ỉí Theo các bước chung của tiến trình gịải bài tập, g iáo viên có thề kiềm tra ho ạt động giải bài tập của học sinh và có thề hướng dẫn giúp đỡ học sinh giải bài tập có hiệu quả Nói chung, tiến trinh giải bài tập trải qua bổn bước : Tìm hiều đề b à i ; xác lập mối liên hệ của các dữ kiện xu ất phát với cái phải tìm ; rủ t r a kết quả căn tìm ; kiềm t r a xác nhận k ế t quả

Dưới đây nêu các hoạt động chính trong từng b ư ớ c nói trên

/ B ư ớ c th ử n h â t Tlm hllu đ& bài

~ Đọc, ghi ngắn gọn các dữ kiện xuất ph át và căc cái phải tìm

~ Mô tả lại tình huống được nêu tron g bài tập, vẽ hình minh họa Nếu dề bài yêu càu thì ^ h ả i làm thí nghiệm hoặc vẽ đồ thị đề thu được dữ kiện (trong

tr ư ờ n g hợp bài tập thí nghiệm hoặc bài tập đồ thị)

T h i d ụ :

a) ở bài tập trong thí dụ 1 (lI.Sl) các dữ kiện xutít

p h á t và cái phải tìm có thề được trình bày v ân tỉlt như s a u :

í = 35 m / = 10 s

2 B ư ớ c th ứ hai Xác lập môi liên hệ của các d ữ

kiện xuất phát với cái phải tim

■“ Đối chiếu các dữ kiện xuất phát và cái phải tìm, xem x é t bản chẩí v ậ í l í của tình huống đâ cho dề nhận

r a các định luật, công thúc lí thuyết có liên quan

“ X ác lập các mối liên hệ cụ thề của các dữ kiện

x u ấ t p h á t và của cái phải tìm

•“ L ự a chọn các mối liên hệ cơ bản, cho th ă y sự Jiên hệ của cái phải tìm với các díí kiện x u ấ t ph át và

b) ở bài tậ p trong thí dụ 2 (ll § l), các mối liêit

hệ cụ thề đã xác lập được là :

— Áp dụng định luật Bỏi~M ariôt đè x ét tr ạ n g thái

của !ượng khí ở trong ống trong hai trường hợp ống

nằm ngang và óng nghiêng một góc ® với phương nâm ngang, t a có phương trình :

p o l o - p i ỉ i

” So sánh áp suẩt của khí trong ống (khi ống nằm nghiêng) vởi áp s u ẩ t ở đáy cột thủy ngân tính được theo áp suất khí quyền và độ cao (theo p hươ ng

th ẳ n g đứng) của cột thủy ngân ta có phương tr ìn h :

0,87 i = 6 - 0,9 i

0,87 i = - 12 + 2,1 i,

3 B ư ớ c t h ứ ba, Rút r a kểt quả cân tim :

Từ các mối liên hệ cơ bản đă xác lập được tiếp tục luận giải, tính toán rú t ra k ết quả cần tìm

d ụ :

a) ở bài tập trong thí dụ 1 (II §l), việc giải hệ

ph ư ơ n g trình đã xác lập được cho kết quả phải iìm

ỉà lực căng cùa dây t r e o :

r = m ( ^ - - ^ ) = 2548 N

b) ở bài tập trong thí dụ 2 (lI § 0 việc giải hệ

p h ư ơ n g trlnh đã xác lập dược cho kết quả phải tìm là độ

d à i cột không khí trong ổng khi ống nằni nghiêng

^ ộ t gỏc oc với phương nằm n gang :

xác lập xong hệ phương tr\nh rồi mới bât đầu luận

giủi với hệ phương tr m h đề rút ra kết quả cần tìm

Có thề là sau khi xác ỉập đirợc một mối lien hệ vật lí

cụ thề nào dó, íhì người ta thực hiện ngay sự luận giải với mối liên hệ đó (biến đòi phương trình đó), rồi tiếp sau đó mới lại xác lặp một mối liên hệ vật líkhấc Ng hĩa là sự biến đồi các phương trình cơ bản

đã xác lập được xen kẽ với việc tiếp tục xá c lập các phương trình cơ bản tiếp theo Tuy nhiên như đã nói

ờ mục tr ước, ở dầy vã n thề hiện hai hoạt động kế

tiểp nhau Đó là việc vận dụng kiến thức vật lí vào

<ỉiều kiện cụ thề của bài tập đè xác lập một mối liên

hệ cụ thề nào đó vả việc luận giải tiếp theo với mối liên hệ đã xác lập được này Vì vậy khi khái quát hóa phương trình giải một bài tập ta vẫn có thề chỉ

ra được dâu là những phương trlnh cơ bản cụ thề cần

x á c lập đề sự luận giải từ các phương trình đó cho phép rút ra kết quả cần tìm

4 B u ở c th ứ tư Kílm tra, xác nhộn kễt quà.

Đề có thề x ác nhận k ế t quả vừa lìm được cần

t r a lại việc giải theo một hoặc một số cácli s a u iâ y :

— Kiềm t r a xem đã t r ả lời hết các câu hỏi chufa,

đã x é t hết các trường hợp chưa

” Kiềm t r a lại xem tính toán có đúng khồng

“ Kiềm t r a thứ nguyên xem có phù hợp không

•“ Xem x é t kết quả về ý nghĩa thực tế xem cóplhù hợp không

“ ■ Kiềm t r a bâng thực nghiệm xem có phù hợpkhônig.Giải bài tập theo cách khác xem có cho tùmg

k ế t quả không

T h i dự}

a ) ở bài tập 'tron g thí dụ 1 (ll § 0 nếu thực hiíện

phép tính với các thứ nguyên ta ihu được k ể t qiả T

k g m

cỗ đơn vị ià 2 = niutơn, tỉúng là đơn vị lực

sLực că n g tính được bằng 7' = 2548N nhỏ hơn t ’ọmg

lực p = m g “ 280x9,8 = 2744N, như vậy là phù h ợ p

với điều kiện của bàí tập dã cho

b) ở bài tập tro n g t; í dụ 2 ( ll.§ 1), nếu thực liíện phép tính với các thứ nguyên ta thu được k ế t qiả /,

có đơn vị đúng là cm, đ ơ n vị chiều dài

Chiều dài /, của cột khỉ tron g ống khi ống lằ m nghiêng tính được là /, = 26,82cm nhỏ hơn chiều đ;ài

Ịo khị ống nằ m ngang (/o = 30,7cm) là phù hợp

c) ở bài tập tr o n g thí dụ 3 (ll § l) nếu thự c ỉ i ệ n phé p tính với các thứ nguyên t a cũng thu được c ố c

k ế t quả i, i| có đơn vị dứng là ampe

Kiềm t r a lại tồng các cường độ i và : i + = 0,^A ++ 5.88A = 6.28A, ta t h ấ y đúng là băng fJ = 6,Ỉ8 A

( / , = i + í',).

C H Ư Ơ N G ỉ ỉ ỉ

H Ư Ớ N G DẪN HỌC SINH G IẢ I

BÀI T Ậ P VẬT L í

§ I C ơ SỞ ĐỊNH HƯỚNG VIỆC HƯỚNG DẦN

HỌC SINH GIAI BÀI TẬP VẬT LÍ

Muốn hướng dãn học sinh giải một bài tập cụ thè nào dó thì dĩ nhiên là giáo viên phải giải được bài tập đó, nhưng như vậy chưa đủ Muốn cho việc hướng đẫn giải bài tạp được định hướng một cách đúng đắn, giáo viên phải phân tích được phương p h áp giải bài tập cụ thề b â n g cách vận dụng những hiều biết về tư duy giải bàí tập v ậ t lí đề xern x é t việc giải bài tập

cụ thề này Mặt k h á c phải x u ất p h á t từ mục đích sư phạin cụ thề của việc giải bài tập dề x á c định kiều hirớng dẫn phù hợp Nói cách khác là cơ sở k h o a học đl' su y nghĩ những hàah- cụ thề c ầ n thực hiệnVc^ trìn h tự tliực hiện các hành động đó đề đạt kếtl quả m cn g muốn Những hành động này được coi là nliững h à n h dộng sơ cấp phải được học sinh hièu m ột cách đ ơ n giá và học sinh đã nắm vững Kiều h ư ớ n g dăn a n g ô r i t không đòi hỏi học sinh phải tự mình tìm tòi x á c định các h à n h động căn thực hiện đề giải

quyết vấn đề đặt ra mà chỉ đòi hòi học sinh chấp h àn h các hành động đã được giáo viên chì ra, cứ theo đó học sinh sẽ đ ạt đirợc k ế t quả, sẽ giải được bài tập

d ã cho

1 Kiều hướ ng đ ẵ n angôrit đòi hỏi giáo viên phải phãn tích một cách khoa học việc giải bài tập đề xác định

d ư ợ c một trìn h tự chính xác chặt chẽ của các hành dộng c ăn thực hiện đề giải được bài tập và phải đảm bảo cho các h à n h động đỗ lấ*những hành động sơ cấp đối với học sinh Nghĩa là, kiều hirớng dẫn giải bài tập này đòi hỏi phải xây dựng được angôrit giải bài tập

2 Kiều hướng dẫn a n g ô rií thư ờng được áp dụng khi cần dạy cho học sinh phương pháp giải một loại bài tập điền hình nào đó, nhẫm luyện tập cho học sinh k ĩ n ăn g giải một loại bài tập xác dịnh nào đó Người ta xây dựng các ang ôrit giải cho từng loại bài tập cơ bản, điền hình và luyện íập cho học sinh k ĩ

nắ n g giải các loại bài tập đó dựa trê n việc làm cho học sin h jiắm được các angô rit giải

Thí d ụ : Đề luyện tập cho học sinh kĩ năng giải loại bài tập cân bằng n h iệ t (xác định nhiệt dộ cuổi cùng

■0* cùa hệ vật khi đã cho các vật có nhiệt độ khác nhau (tj > tj) tiếp xúc với nhau), người ta hướng dẫn cho học sinh thực hịện a n g ô rit giải s a u :

(1) Ghi ở cột bên trá i t ấ t cà các nhiệt lượng (ọ ,,

cho bởi c á c v ậ t cho nhiệt trong quá trình tr a ođồi nhiệt

(2) Ghi ở eột bên phải tấ t cả các nhiệt l ư ợ n ^ x á c định phirơng p h áp hướng dẵn học sinh giải một bài

tậ p vật lí cụ thề nào đỏ là những hiều biết khoa học

về tư duy giải bài tập vật lí được vận dụng vào việc phân tích phương- pháp giải bài tập cụ thề này v à