Kinh nghiệm dạy bài tính tương đối của chuyển động công thức cộng vận tốc

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT LANG CHÁNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: KINH NGHIỆM DẠY BÀI "TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG CƠNG THỨC CỘNG VẬN TỐC" Ở TRƯỜNG THPT LANG CHÁNH (Tiết 11, Bài 6, SGK Vật lý 11, Chương trình bản) Người thực hiện: Phạm Thị Thùy Linh Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Vật lý THANH HOÁ, NĂM 2018 MỤC LỤC STT 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 NỘI DUNG Mở đầu Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung SKKN Cơ sở lí luận SKKN Thực trạng nghiên cứu Các giải pháp giải vấn đề Hiệu nghiên cứu Kết luận, kiến nghị Tài liệu tham khảo Trang 2 2 3 10 MỞ ĐẦU: 1.1 Lí chọn đề tài: Mỗi đối tượng học sinh khác khả tiếp thu kiến thức khác nhau, cách tư giải vấn đề khơng giống Vì nhiệm vụ người giáo viên phải lựa chọn phương pháp, cách thức giảng dạy phù hợp cho đối tượng học sinh mà giảng dạy, gíup học sinh nhanh chóng tiếp thu kiến thức, nâng cao chất lượng học tập Là giáo viên có kinh nghiệm năm giảng dạy trường THPT Lang Chánh, thử nhiều phương pháp dạy khác cho đối tượng học sinh nơi thân rút số kinh nghiệm dạy học học, để học sinh hiểu bài, nắm chất vấn đề Một tiết dạy thành công mà thực trình giảng dạy ' Tính tương đối chuyển động Cơng thức cộng vận tốc' Chính lí mà tơi chọn đề tài KINH NGHIỆM DẠY BÀI "TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC" Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LANG CHÁNH, TIẾT 11, BÀI 6, SGK VẬT LÝ 10 CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN để giúp cho giáo viên tiếp tục dạy trường THPT Lang Chánh, trường khác mà đối tượng học sinh giống có thêm lựa chọn để tìm phương pháp dạy học phù hợp nhất, giúp học sinh hiểu tốt từ nâng cao chất lượng dạy học 1.2 Mục đích nghiên cứu: Giúp cho học sinh tiếp cận ' Tính tương đối chuyển động Cơng thức cộng vận tốc' cách hiệu 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp dạy 'Tính tương đối chuyển động Công thức cộng vận tốc' 1.4 Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp điều tra khảo sát thu thập thơng tin - Phương pháp thống kê, xử lí số liệu - Phương pháp thuyết trình - Phương pháp vấn đáp NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm: Bài "TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG CƠNG THỨC CỘNG VẬN TỐC" thuộc chương trình vật lí 10 CB Tính tương đối chuyển động thể quỹ đạo, vận tốc chất điểm hệ quy chiếu khác khác Trong học này, tính tương đối chuyển động gắn liền với công thức cộng vận tốc Phép cộng vận tốc tìm mối quan hệ vận tốc vật hệ quy chiếu khác Trong ta xét hai trường hợp đặc biệt: Một hai vận tốc phương chiều Hai hai vận tốc phương ngược chiều Để học sinh nắm rõ chất vấn đề ta chọn chiều dương dùng phép chiếu để xác định dấu véc tơ vận tốc HỆ THỐNG KIẾN THỨC CẦN CĨ - Tính tương đối chuyển động + Tính tương đối quỹ đạo: Hình dạng quỹ đạo chuyển động hệ quy chiếu khác khác =>quỹ đạo có tính tương đối + Tính tương đối vận tốc: Vận tốc vật chuyển động với hệ quy chiếu khác khác => vận tốc có tính tương đối - Hệ quy chiếu đứng yên hệ quy chiếu chuyển động + Hệ quy chiếu đứng yên hệ quy chiếu chuyển động + Hệ quy chiếu gắn với vật đứng yên => HQC đứng yên + Hệ quy chiếu gắn với vật chuyển động => HQC chuyển động - Công thức cộng vận tốc + Gọi vận tốc vật so với hqc đứng yên vận tốc tuyệt đối + Gọi vận tốc vật so với hqc chuyển động vận tốc tương đối + Gọi vận tốc hqc chuyển động so với hqc đứng yên vận tốc kéo theo Bài toán : Quy ước ( ) : Thuyền ( ) : Nước ( vật trôi theo dòng nước ) + ( ) : Bờ - Vận tốc phương, chiều r r r v13  v12  v23  v13 v12  v 23 Vận tốc tuyệt đối bằng tổng vectơ vận tốc tương đối vận tốc kéo theo - Vận tốc tương đối phương, ngược chiều với vận tốc kéo theo r r r + v v v 13 12 23 v13  v12  v23 Độ lớn vận tốc tuyệt đối bằng hiệu độ lớn vận tốc tương đối độ lớn vận tốc kéo theo 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: Đa số học sinh trường THPT Lang Chánh có chất lượng đầu vào thấp nên khả tiếp thu học sinh không cao Theo kinh nghiệm giảng dạy nhiều năm thân thấy đa số học sinh khó hiểu bài, khơng nắm chất toán nên chất lượng học khơng cao Học sinh có khả tiếp thu kém, nội dung trìu tượng sau học xong ' Tính tương đối chuyển động Cơng thức cộng vận tốc' nhiều học sinh cách áp dụng vào toán cụ thể để giải tập Cụ thể, năm học 2016-2017 dạy theo phương pháp cũ, trình bày giảng theo trình tự sách giáo khoa Cung cấp đầy đủ thông tin nội dung kiến thức theo chuẩn kiến thức kĩ Tuy nhiên, kiểm tra cũ, học sinh nhớ lí thuyết, đa số lại khơng giải tập khơng giải thích tượng liên quan Qua điều tra khảo sát bằng phiếu học tập, thu kết sau PHIẾU HỌC TẬP LỚP 10 CB BÀI TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG CƠNG THỨC CỘNG VẬN TỐC Khoanh tròn vào đáp án mà em cho Câu 1: Chọn câu khẳng định Đứng Trái Đất ta thấy : A Mặt Trời đứng yên, Trái Đất quay quanh Mặt Trời B Mặt Trời Trái Đất đứng yên, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất C Mặt Trời đứng yên, Trái đất Mặt Trăng quay quanh Mặt Trời D Trái Đất đứng yên, Mặt Trời Mặt Trăng quay quanh Trái Đất Câu 2: Một hành khách ngồi toa tàu H, nhìn qua cửa sổ thấy toa tàu N bên cạnh gạch lát sân ga chuyển động Hỏi toa tàu chạy? A Tàu H đứng yên, tàu N chạy B Tàu N đứng yên tàu H chạy C Cả hai tàu chạy D Các câu A, B, C không Câu 3: Một thuyền chạy ngược dòng nước 20 km 1h; Nước chảy với vận tốc km/h Vận tốc thuyền nước : A 22 km/h B 18 km/h C 20 km/h D 40km/h Câu 4: Một ô tô A chạy đường thẳng với vận tốc 40km/h Một ô tô B đuổi theo ô tô a với vận tốc 60km/h Vận tốc ô tô B ô tô A là: A 20km/h B 100 km/h C -20 km/h D -100km/h Kết : Lớp Điểm Điểm từ đến Điểm từ đến Điểm Lớp 10A5: 40 HS Lớp 10A6: 38 HS 22/40HS (55%) 18/40HS (45%) 18/38HS 47,37%) 17/38HS (44,73%) 3/38HS (8%) 0 Kết cho thấy, với phương pháp này, học sinh không thực nắm chất vấn đề, khơng biết cách vận dụng vào tốn cụ thể Chính vậy, cần phải đưa cách tiếp cận cho học sinh học 2.3 Các giải pháp giải vấn đề: - Phần I trình bày kết hợp máy chiếu để học sinh thấy rõ cách trực quan phụ thuộc quỹ đạo vận tốc vào hệ quy chiếu Phần lấy ví dụ sách giáo khoa trình bày bằng hình ảnh powerpoint - Phần II, phần II.2 Công thức cộng vận tốc Dựa vào phép cộng véc tơ toán học để đưa cơng thức tởng qt, từ xét hai trường hợp đặc biệt r r r Từ hình trên, theo tính chất cộng véc tơ, ta có : v13  v12  v23 - Ta chọn chiều làm chiều dương Ví dụ, chọn chiều chuyển động thuyền làm chiều dương chẳng hạn   v12 , v 23 lên chiều dương ta xác định công thức - Chiếu véc tơ 1 tương ứng với trường hợp khác Bài toán : Quy ước ( ) : Thuyền ( ) : Nước ( vật trơi theo dòng nước ) ( ) : Bờ Chọn chiều chuyển động thuyền làm chiều dương - Vận tốc tương đối phương, chiều với vận tốc kéo theo r r r v13  v12  v23 Từ công thức cộng vận tốc Chiếu lên chiều dương, ta +  v13 v12  v 23 Vận tốc tuyệt đối bằng thổng vectơ vận tốc tương đối vận tốc kéo theo - Vận tốc tương đối phương, ngược chiều với vận tốc kéo theo r r r + v13  v12  v23 Từ công thức cộng vận tốc Chiếu lên chiều dương, ta v13  v12  v23 * Chú ý quan trọng : Để cho học sinh dễ hiểu vận dụng vào toán cụ thể giáo viên hướng dẫn học sinh thực theo bước sau: Bước : Đọc kĩ đề để xác định đối tượng có sau đánh số quy ước cho đối tượng - Số số 2: ứng với vật chuyển động Nếu vật số vật lại số - Số : ứng với vật đứng yên ( HQC đứng yên ) Bước : Xác định vận tốc v12 , v13 , v 23 cho theo kiện toán Xác định vận tốc phải tìm.( Cần lưu ý cho học sinh đề cho độ lớn vận tốc vật mà khơng nói rõ vận tốc vật so với vật ta phải hiểu vận tốc vật so với hệ quy chiếu đứng yên   trường hợp v12  v 21 ) Bước : Xác định chiều v12 , v 23 chiều hay ngược chiều để áp dụng công thức cho phù hợp * Một số ví dụ hướng dẫn học sinh làm tập Ví dụ : Hai ơtơ Avà B chạy chiều đoạn đường với vận tốc 30km/h 40km/h Vận tốc ôtô A so với ôtô B ô tô B so với ôtô A ? Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận trả lời câu hỏi phiếu sau: Phần ghi câu trả lời Phần trình bày lời giải - Trong xuất vật Quy ước : nào? ( ) : Ô tơ A HS trả lời : Ơ tơ A, Ơ tơ B, ( ) : Ơ tơ B Đừơng ( ) : Đường ( Cây đứng bên đường) - Quy ước số ? Theo đề ta có v13 30km / h, v 23 40km / h HS trả lời : A, B chuyển động nên chọn A số 1; B số Theo công thức cộng vận tốc: r r r v13  v12  v23 Con đường số - Bài tốn cho đại lượng Vì tơ chuyển động chiều nên ta có : ? v13 v12  v 23  v12 v13  v 23 30  40  10km / h HS trả lời : Vì tốn khơng v 21  v12 10km / h nói rõ vận tốc A hay B so với vật nghĩa so với HQC Vậy ôtô A chạy chậm ôtô B 10km/h hay ôtô B chạy nhanh ôtô A 10km/h đứng yên ( vật đứng yên : Đường) Vậy đề cho v13 30km / h, v 23 40km / h Tìm v12 , v 21 - A B chuyển động chiều hay ngược chiều HS trả lời : Cùng chiều - Vận dụng công thức : HS trả lời : v13 v12  v 23 Ví dụ : Hai đầu máy xe lửa chạy đoạn đường sắt thẳng với vận tốc 42km/h 58km/h Tính độ lớn vận tốc đầu máy thứ so với đầu máy thứ hai trường hợp hai đầu chạy ngược chiều Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận trả lời câu hỏi phiếu sau: Phần ghi câu trả lời Phần trình bày lời giải - Trong xuất vật Quy ước : nào? ( ) : Đầu máy HS trả lời : đầu máy xe lửa ( ) : Đầu máy đường sắt ( ) : Đường sắt ( Cây đứng bên đường) - Quy ước số ? Theo đề ta có v13 42km / h, v 23 58km / h HS trả lời : đầu máy chuyển động nên chọn đầu máy thứ Theo công thức cộng vận tốc: r r r v13  v12  v23 số 1; đầu máy thứ số Đường sắt số Vì tơ chuyển động ngược chiều nên ta có - Bài tốn cho đại lượng v13 v12  v 23  v12 v13  v 23 42  58 100km / h ? Vậy đầu máy thứ chạy với tốc độ HS trả lời : Vì tốn khơng 100km/h so với đầu máy thứ nói rõ vận tốc đầu hay đầu so với vật nghĩa so với HQC đứng yên ( vật đứng yên : Đường sắt) Vậy đề cho v13 42km / h, v 23 58km / h Tìm v12 - chuyển động chiều hay ngược chiều HS trả lời : Ngược chiều - Vận dụng công thức : HS trả lời : v13 v12  v23 2.4 Hiệu SKKN: Tác động sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường: - Đối vời thân : SKKN giúp thân dạy tốt hơn, phù hợp với đối tượng học sinh - Đối với HS : SKKN giúp học sinh hiểu dễ hơn, nâng cao kết học tập học sinh học - Đối với đồng nghiệp : Giúp đồng nghiệp có thêm kinh nghiệm, cách để đồng nghiệp tham khảo vận dụng phù hợp với đối tượng học sinh Hiệu SKKN đánh giá qua kết học sinh làm tập PHT sau kết thúc học Năm học 2017-2018, tiến hành dạy song song phương pháp Lớp 10A8 dạy theo phương pháp cũ Lớp 10A9, 10A10 dạy theo phương pháp Kết khảo sát qua PHT sau: Phiếu học tập : SỞ GD VÀ ĐT THANH HÓA TRƯỜNG THPT LANG CHÁNH PHIẾU HỌC TẬP LỚP 10 CB BÀI TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG CƠNG THỨC CỘNG VẬN TỐC Khoanh tròn vào đáp án mà em cho Câu 1: Chọn câu khẳng định Đứng Trái Đất ta thấy : A Mặt Trời đứng yên, Trái Đất quay quanh Mặt Trời B Mặt Trời Trái Đất đứng yên, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất C Mặt Trời đứng yên, Trái đất Mặt Trăng quay quanh Mặt Trời D Trái Đất đứng yên, Mặt Trời Mặt Trăng quay quanh Trái Đất Câu 2: Một hành khách ngồi toa tàu H, nhìn qua cửa sở thấy toa tàu N bên cạnh gạch lát sân ga chuyển động Hỏi toa tàu chạy? A Tàu H đứng yên, tàu N chạy B Tàu N đứng yên tàu H chạy C Cả hai tàu chạy D Các câu A, B, C không Câu 3: Một thuyền chạy ngược dòng nước 20 km 1h; Nước chảy với vận tốc km/h Vận tốc thuyền nước : A 22 km/h B 18 km/h C 20 km/h D 40km/h Câu 4: Một ô tô A chạy đường thẳng với vận tốc 40km/h Một ô tô B đuổi theo ô tô a với vận tốc 60km/h Vận tốc ô tô B ô tô A là: A 20km/h B 100 km/h C -20 km/h D -100km/h Kết : Lớp Điểm Điểm từ đến Điểm từ đến Điểm Lớp 10A8: 38 HS 21/38HS 55,26% Lớp 10A9: 35 HS Lớp 10A10: 34 HS dưới 15/38HS 39,47% 6/35HS 17,14% 4/34HS 11,76% 2/38HS 5,27% 23/35HS 71,43% 27/34HS 79,41% 6/35HS 17,14% 3/34HS 8,83% KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: 3.1 Kết luận: Từ kết khảo sát cho thấy, chất lượng dạy học lớp dạy theo phương pháp tốt nhiều so với lớp dạy theo phương pháp cũ 3.2 Kiến nghị - Đối với nhà trường Tạo điều kiện lớp có máy chiếu để GV chủ động dạy học bằng giáo án điện tử - Đơí với đồng nghiệp Thường xun trao đởi, góp ý, rút kinh nghiệm dạy XÁC NHẬN Thanh Hóa, ngày 20 tháng 05 năm 2018 CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác NGƯỜI THỰC HIỆN Phạm Thị Thùy Linh TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách Giáo khoa Vật lý 10 (Cơ )- NXB Giáo dục, năm 2008 - 2009 Sách Bài tâp Vật lý 10 (Cơ bản) - NXB Giáo dục, năm 2008 - 2009 3 Mạng internet ... vật chuyển động => HQC chuyển động - Công thức cộng vận tốc + Gọi vận tốc vật so với hqc đứng yên vận tốc tuyệt đối + Gọi vận tốc vật so với hqc chuyển động vận tốc tương đối + Gọi vận tốc hqc chuyển. .. KIẾN KINH NGHIỆM: 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm: Bài "TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC" thuộc chương trình vật lí 10 CB Tính tương đối chuyển động thể quỹ đạo, vận. .. học sinh tiếp cận ' Tính tương đối chuyển động Công thức cộng vận tốc' cách hiệu 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp dạy 'Tính tương đối chuyển động Cơng thức cộng vận tốc' 1.4 Phương pháp