Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương các định luật bảo toàn vật lý 10 nhằm phát huy tính tích cực tự lực của học sinh

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương các định luật bảo toàn vật lý 10 nhằm phát huy tính tích cực tự lực của học sinh Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương các định luật bảo toàn vật lý 10 nhằm phát huy tính tích cực tự lực của học sinh luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

ĐẠI ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THANH LOAN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” – VẬT LÝ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC,TỰ LỰC CỦA HỌC SINH Chuyên ngành:Lí luận phƣơng pháp dạy học môn vật lý Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS TƠ VĂN BÌ NH i Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn THÁI NGUYÊN - 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình đề tài nghiên cứu tơi, tơi viết nghiên cứu hồn thành chƣa đƣợc công bố đâu tạp chí khác Thái nguyên, tháng – 2013 Nguyễn Thanh Loan ii Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Bằng lịng thành kính, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Tơ Văn Bình tận tình hƣớng dẫn tơi hồn thành luận văn khoa học Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS -TS Nguyễn Văn Khải hƣớng dẫn, giúp đỡ tận tình, tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt việc nghiên cứu thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo cán phòng ĐT -NCKH, khoa Vật lý, thƣ viện trƣờng ĐHSP - ĐH Thái Nguyên tạo điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Trƣờng THPT Khánh Hòa, THPT Lƣơng Ngọc Quyến đồng nghiệp quan tâm giúp đỡ tơi q trình làm luận văn Tôi xin chân thành cám ơn tới anh chị em học viên cao học Vật lý K19, gia đình ln tạo điều kiện, động viên giúp đỡ tơi hồn thành Thái ngun, tháng – 2013 Nguyễn Thanh Loan iii Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TTC Tính tích cực HS Học sinh GV Giáo viên TLTHT Tự lực học tập PPDH Phƣơng pháp giảng dạy THPT Trung học phổ thông SGK Sách giáo khoa SBT Sách tập BTĐT Bài tập định tính TNSP Thực nghiệm sƣ phạm ĐC Đối chứng TN Thực nghiệm iv Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Danh mục chữ viết tắt iii Mục lục iv CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NHẰM PHÁT UY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH I TỔNG QUAN II CƠ SỞ LÝ LUẬN .5 2.1.Tính tích cực, tự lực hoạt động nhận thức học sinh 2.1.1.Hoạt động nhận thức .5 2.1.2 Tính tích cực hoạt động nhận thức 2.1.2.1 Tính tích cực 2.1.2.2 Đặc điểm tính tích cực .7 2.1.2.3 Biểu tính tích cực hoạt động nhận thức 2.1.2.4 Những nhân tố ảnh hƣởng tới tính tích cực 2.1.2.5.Phân loại tính tích cực .10 2.1.2.6 Các biện pháp phát huy tính tích cực 11 2.1.3 Tính tự lực học tập 12 2.1.3.1.Khái niệm 12 2.1.3.2 Biểu tính tự lực học tập 13 2.1.3.3 Đặc điểm tính TLTHT .14 2.1.3.4 Các nhân tố ảnh hƣởng tính TLTHT 16 2.1.3.5 Cấp độ tính TL THT 17 2.1.3.6 Biện pháp phát huy tính TLTHT học sinh .18 2.1.4 Mối quan hệ tính tích cực tính tự lực 19 2.1.5 Các biện pháp phát huy tính tích cực tính tự lực 19 2.1.5.1 Xây dựng nhóm học tập tinh thần đồng đội cho học sinh 19 2.1.5.2 Thiết kế loại phiếu học tập .19 2.1.5.3 Tạo bầu khơng khí học tập thích hợp 20 2.1.5.4 Kích thích hứng thú ý học sinh kiến thức 21 2.1.5.5 Lựa chọn phƣơng pháp thủ thuật giảng giải .21 2.1.5.6 Giải tập vật lý .22 2.2 Bài tập dạy học vật lý 22 v Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.2.1 Khái niệm BTVL .22 vi Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.2.2 Tác dụng BTVL 23 2.2.3 Các tập Vật lí đƣợc sử dụng trƣờng hợp sau: .23 2.2.4.Vị trí tập dạy học Vật lí 24 2.2.5 Phân loại BTVL 24 2.3 Mối liên hệ BTVL tính tích cực, tự lực học sinh 26 Thực trạng dạy học Vật Lý trƣờng THPT 27 3.1.Cơ sở vật chất phục vụ giảng dạy 28 3.2.Tình hình học tập học sinh 28 3.3 Tình hình giảng dạy giáo viên 29 KẾT LUẬN CHƢƠNG I .30 CHƢƠNG II: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ -10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC 31 2.1 Cấu trúc, vai trò nội dung chƣơng “ Các định luật bào toàn” 31 2.1.1 Cấu trúc vai trò chƣơng .31 2.1.2 Nội dung chƣơng .32 2.2 Xây dựng sử dụng hệ thống tập nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học sinh 32 2.2.1 Xây dựng hệ thống tập 32 2.2.1.1 Nguyên tắc 32 2.2.1.2 Hệ thống tập 33 2.2.2 Xây dựng tiến trình giải .36 2.2.2.1.Phƣơng pháp giải .36 2.2.2.2 Hƣớng dẫn học sinh giải tập vật lý 42 2.2.2.3.Hƣớng dẫn giải tập chƣơng “ Các định luật bảo toàn” 47 2.3 Sử dụng 50 2.3.1 Nguyên tắc lựa chọn, sử dụng 50 2.3.2 Sử dụng 51 Chƣơng III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 94 3.1 Mục đích .94 3.2 Nhiệm vụ .94 3.3 Đối tƣợng 94 3.4 Nội dung .94 3.4.1 Điều tra 94 3.4.1.1 Đặc điểm giáo viên tình hình giảng dạy .94 3.4.1.2 Đặc điểm học sinh 95 3.4.2 Phƣơng pháp thực nghiệm 95 3.4.3 Phƣơng pháp đánh giá .96 3.4.3.1 Đánh giá tính tích cực HS học .96 3.4.3.2 Đánh giá tính tích cực HS qua kiểm tra 96 3.4.4 Tiến hành 98 3.4.4.1 Chọn đối tƣợng TNSP 98 3.4.4.2 Chọn giảng 98 3.4.4.3 Giáo viên cộng tác 99 3.4.4.4 Thời gian cộng tác 99 3.5 Kết xử lý kết TNSP 99 3.5.1 Kết đánh giá tính tích cực HS học 99 5.2 Kết thực nghiệm 100 5.2.1.Bảng điểm thực nghiệm lần – Bài kiểm tra số 100 5.2.2 Bảng xếp loại học tập lần – Bài kiểm tra số 100 5.2.3.Biểu đồ xếp loại học tập lần 101 3.5.2.4 Bảng phân phối tần xuất lần 101 3.5.2.5 Đồ thị tần xuất lần 101 5.2.6 Tính tham số thống kê 102 5.3 Kết thực nghiệm lần 102 5.3.1.Bảng điểm thực nghiệm lần – Bài kiểm tra số 102 3.5.3.2 Bảng xếp loại học tập lần - Bài kiểm tra số 103 3.5.3.3.Biểu đồ xếp loại học tập lần .103 3.5.3.4 Bảng phân phối tần xuất lần 104 3.5.3.5 Đồ thị tần xuất lần 104 3.5.3.6 Tính tham số thống kê 104 3.5.4.1.Bảng điểm thực nghiệm lần – Bài kiểm tra số .105 3.5.4.2 Bảng xếp loại học tập lần - Bài kiểm tra số 105 3.5.4.3.Biểu đồ xếp loại học tập lần .106 3.8 3.4 Bảng phân phối tần xuất lần .106 3.5.4.5 Đồ thị tần xuất lần 107 3.5.4.6 Tính tham số thống kê 107 3.9 Đánh giá chung 108 KẾT LUẬN CHƢƠNG III 109 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO .112 PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đất nƣớc ta bƣớc vào giai đoạn Cơng nghiệp hóa- Hiện đại hóa với mục tiêu đến năm 2020 VN từ nƣớc nông nghiệp trở thành nƣớc công nghiệp, hội nhập với cộng đồng quốc tế Nhân tố định thắng lợi Công nghiệp hóa- Hiện đại hóa hội nhập quốc tế ngƣời, nguồn lực ngƣời Việt Nam đƣợc phát triển số lƣợng chất lƣợng Điều đòi hỏi ngành giáo dục phải “ Xây dựng nội dung chƣơng trình, phƣơng pháp giáo dục, sách giáo khoa phổ thông nhắm nâng cao chất lƣợng giáo dục toàn diện hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực” Trên sở tiếp thu thành tựu khoa học giáo dục giới phát huy thành tựu đạt đƣợc giáo dục nƣớc nhà Điều đƣợc khẳng định nghị số 40/2000/QH10, ngày 09/12/2000 Quốc hội khoá X Một trọng tâm đổi giáo dục đổi PPDH Luật giáo dục, khoản – điều 28 khẳng định :“ Phƣơng pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học, bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học, khả làm việc theo nhóm , rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh” Trong định hƣớng việc phát huy tính tích cực, tự lực học sinh vấn đề quan trọng hàng đầu Cùng với đổi mạnh mẽ phƣơng pháp dạy học mơn học trƣờng phổ thơng mơn Vật lý có thay đổi đáng kể Vật lý khơng phải tồn óc dƣới dạng mơ hình trừu tƣợng ta nghĩ mà phản ánh vào óc thực tế phong phú sinh động khái niệm hay định luật Trong thực tế tự nhiên phức tạp chồng chéo lên nhiều định luật, nguyên nhân khác Trong dạy học vật lí, bên cạnh dạy học lí thuyết, tập Vật lý góp phần giúp học sinh củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức vật lí học, vận dụng kiến thức vào thực tiễn sống, đồng thời qua phát triển tồn diện nhân cách phẩm chất trí tuệ học sinh Bài tập Vật lí phần hữu q trình dạy học Vật lí cho phép hình thành làm phong phú khái niệm Vật lí, phát triển tƣ thói quen vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn Về phƣơng diện giáo dục, việc giải tập Vật lí giúp hình thành phẩm chất cá nhân học sinh nhƣ tình u lao động, trí tị mò, khéo léo, khả tự lực, hứng thú học tập Chính mà BTVL ln giữ vị trí đặc biệt dạy học môn Tuy nhiên thực tế giảng dạy BTVL trƣờng THPT số tiết tập Sau lý thuyết lớp, thầy cô giao tập nhà buổi sau đến lớp, học sinh lên bảng chữa Nhiều học sinh khơng tích cực, tự lực làm tập mà trơng chờ vào chữa lớp Trong tập tiềm phong phú, đa dạng tập đƣợc khai thác hạn chế.Nhìn chung, học sinh chƣa hình thành đƣợc phƣơng pháp chung để giải dạng tập vật lý Vậy nhƣ – Những ngƣời thầy, cô trực tiếp giảng dạy lựa chọn đƣợc hệ thống tập phù hợp có hình thức sử dụng BTVL phong phú phát huy đƣợc tác dụng tích cực BTVL Chƣơng “ Các ĐLBT” chƣơng có vai trị quan trọng chƣơng trình vật lý 10 nói riêng, chƣơng trình vật lí THPT nói chung Kiến thức định luật bảo toàn tảng để tiếp thu nhiều kiến thức vật lí khác có nhiều ứng dụng thực tế Xuất phát từ lí tơi lựa chọn đề tài: “Xây dựng sử dụng hệ thống tập chương “Các định luật bảo toàn”, Vật lý 10 nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học sinh” Mục tiêu nghiên cứu Đề tài nghiên cứu nhằm thực mục tiêu nhƣ sau: Phân tích sở lý luận phân loại BTVL để từ có hình thức, phƣơng pháp dạy học phù hợp phát huy đƣợc hiệu dạng Xây dựng hệ thống tập chƣơng" Các định luật bảo tồn” Vật lý 10 nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học sinh Sử dụng, lựa chọn hệ thống BTVL cách hợp lý nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học sinh tập Hẳn bạn vô ngạc nhiên nghe nói: Với nhiều sinh vật phƣơng pháp hoang đƣờng “tự túm tóc để nâng lên trên” lại cách di chuyển thơng thƣờng chúng nƣớc Mực Con mực nói chung đa số động vật nhuyễn thể lớp đầu túc di chuyển nƣớc theo cách: lấy nƣớc vào lỗ máng qua khe hở bên phễu đặc biệt đằng trƣớc thân, sau chúng dùng sức tống tia nƣớc qua phễu Nhƣ thế, theo định luật phản tác dụng, chúng nhận đƣợc sức đẩy ngƣợc lại đủ để thân chúng bơi nhanh phía trƣớc Ngồi mực cịn xoay ống phễu bên đằng sau ép để đẩy nƣớc khỏi phễu chuyển động theo hƣớng đƣợc Chuyển động sứa tƣơng tự nhƣ thế: co lại để đẩy nƣớc từ dƣới thân hình chng nhƣ bị đẩy phía ngƣợc lại Chuyển động bọ nƣớc, ấu trùng chuồn chuồn nhiều loài động vật dƣới nƣớc khác theo phƣơng pháp (Theo: Vật lí vui) Công công suất a Một số ứng dụng đời sống kỹ thuật Công công suất khái niệm đƣợc sử dụng nhiều đời sống kỹ thuật Trên tất thiết bị kỹ thuật( thƣờng gặp thiết bị điện ) Đều ghi rõ công suất thiết bị hoạt động bình thƣờng, điều giúp cho ngƣời sử dụng lựa chọn sử dụng thiết bị cách phù hợp * Hộp số Cơ sở vật lý dùng để chế tạo hộp số dùng ô tô, xe máy mối liên hệ công suất P, lực phát động F vận tốc v Từ công thức P  A với A  F.s  P  F.v t - Nếu v vận tốc trung bình vật P cơng suất trung bình lực tác dụng lên vật - Nếu v vận tốc tức thời P cơng suất tức thời, cho biết giá trị công suất thời điểm xác định Ứng dụng: với công suất không đổi cho trƣớc động ô tô chẳng hạn, lực kéo tỷ lệ nghịch với vận tốc ô tô Hộp số thƣờng thấy động loại ô tô, xe máy đƣợc chế tạo để điều khiển xe theo nguyên tắc Hộp số gồm hệ thống bánh có số khác truyền lực từ động đến trục bánh xe phát động, giúp thay đổi vận tốc trục quay trục, dẫn tới làm thay đổi đƣợc lực kéo động Khi ô tô lên dốc, cần có lực kéo khỏe phải chuyển đổi bánh hộp số số nhỏ cho trục quay chậm Ngƣợc lại chạy đƣờng phẳng cần lực kéo nhỏ, ngƣời lái xe gài số lớn để trục quay nhanh khiến xe đạt vận tốc lớn b Một vài tập định tính câu hỏi thực tế Câu 1: Tục ngữ có câu: “ Của đồng, cơng nén” Khái niệm cơng có phải cơng học khơng? Tại sao? TL: Khơng Vì khái niệm “ công” trƣờng hợp không liên quan đến lực tác dụng độ dời điểm đặt lực Câu 2: Hãy tìm hiểu cho biết đơn vị mã lực gì? Mối liên hệ đơn vị mã lực với đơn vị oát ? TL: Mã lực ( gọi sức ngựa) đơn vị cơng suất ( ngồi hệ SI) + Ở nƣớc Pháp : mã lực = 1CV = 736W + Ở nƣớc Anh : mã lực = 1HP = 746 W Câu 3: Dùng ròng rọc cố định, ròng rọc động, địn bẩy hay mặt phẳng nghiêng ta có lợi cơng khơng? Tại sao? TL: Dùng rịng rọc cố định, ròng rọc động, đòn bẩy hay mặt phẳng nghiêng ta khơng đƣợc lợi cơng lợi lần lực thiệt nhiêu lần đƣờng Câu 4: Một vật dịch chuyển sàn nằm ngang từ A đến B Các lực tác dụng lên vật biểu diễn hình Hãy cho biết lực không sinh công? Công lực công cản? Công phát động?   TL: Trọng lực P phản lực pháp tuyến N không sinh cơng phƣơng lực vng góc với phƣơng chuyển dời vật   Công lực kéo F công phát động, công Fms công cản Câu 5: Quan sát người nhảy dù rơi hình vẽ, sau dù mở, có lực nào thực cơng? Cơng dương hay âm? TL: Đối với ngƣời nhảy dù, trọng lực lực cản khơng khí lực thực công Công trọng lực công dƣơng, công lực cản công âm Thoạt đầu, nhảy từ máy bay, chuyển động nhanh dần, vận tốc tăng lực cản tăng, đến lúc độ lớn công lực cản độ lớn công trọng lực, lúc chuyển động cơng toàn phần Câu 6: Buộc vật vào đầu sợi dây, cầm đầu quay cho vật chuyển động trịn Lực căng dây có thực cơng không? Tại sao? TL: Lực căng dây không thực cơng trƣờng hợp phƣơng lực căng dây vng góc với phƣơng vectơ vận tốc, tức góc   00 Động năng, trọng trƣờng đàn hồi a Một số ứng dụng đời sống kỹ thuật Nhờ có kiến thức động năng, ta cịn dự đốn khả thực cơng vật, sở giúp người tính tốn, chế tạo dụng cụ đơn giản hay phục vụ đời sống, chẳng hạn người ta tính tốn đưa búa máy lên độ cao hợp lí dùng để đóng cọc móng nhà cửa, cầu cống, người ta biết phải chọn vị trí thích hợp để xây dựng sân bay vũ trụ để việc phóng tên lửa vệ tinh cho có lợi nhất… Ví dụ : Động nhƣ lũ qt Phịng chống tác hại động nƣớc lũ cách xây bờ kè, đắp đê Nhờ động gió làm quay cối xay gió, tuabin khí cơng trình phong điện Cối xay gió Kinderdijk - vùng đất nằm ngoại thành phố Rotterdam - Hà Lan Ví dụ : Thế năng: Thác nƣớc cao giới đâu? Thác Thiên thần (Angel Falls) Venezuela, chảy từ độ cao 979 m Thác Thiên thần (Angel Falls) Venezuela (Ảnh: raphaelk) Ngọn núi cao giới? Núi Everest Nepal cao gần km mực nƣớc biển Núi Everest Nepal (Ảnh: pacific.net) b Một vài tập định tính câu hỏi thực tế Câu 1: Vật sau có động năng? Chúng sinh cơng nào? a.Viên đạn bay b Dòng nước lũ quét chảy mạnh TL: Cả hai vật có động - Viên đạn bay xuyên vào vật khác nhƣ gỗ … - Dịng nƣớc lũ qt chảy mạnh trôi vật khác nhƣ cối, nhà cửa… Câu 2: Trong tai nạn giao thông, người ta có nhận xét chung ơtơ tải có trọng lượng lớn, chạy nhanh hậu tai nạn gây nghiêm trọng Hãy dùng kiến thức động để giải thích lại thế? TL: Ơ tơ có trọng lƣợng lớn tức có khối lƣợng m lớn, chuyển động nhanh vận tốc v lớn, tơ có động ( m.v ) lớn Khi tai nạn xảy ra, có động lớn nên động chuyển thành cơng có giá trị lớn tác dụng vào vật cản( vật va chạm với nó), kết hậu tai nạn gây nghiêm trọng Câu 3: Quan sát hành khách ngồi xe chuyển động với vận tốc v Hai học sinh đưa hai ý kiến khác động người đó: Học sinh A: Động người Học sinh B: Động người khác Theo em, bạn đúng, bạn sai ? TL: Khơng thể nói xác sai đƣợc Câu trả lời phụ thuộc vào cách chọn hệ quy chiếu bạn - Nếu chọn hệ quy chiếu gắn với xe động ngƣời - Nếu chọn hệ quy chiếu gắn với đất động ngƣời khác Câu 4: Hai vật khối lượng chuyển động vận tốc, vật thứ chuyển động theo phương ngang, vật thứ hai chuyển động theo phương thẳng đứng Hỏi hai vật có động khơng? Cùng động lượng khơng ? Tại sao? TL: Hai vật có dùng động động đại lƣợng vơ hƣớng xác định biểu thức: Wd  m.v ( Cả hai vật có khối lƣợng độ lớn vận tốc nhƣ nhau) Hai vật có động lƣợng khác động lƣợng đại lƣợng vectơ Tuy nhiên độ lớn vận tốc hai vật nhƣng chúng có hƣớng khác nhau, nên hƣớng vectơ động lƣợng khác Câu 5: Một học sinh lập luận sau: Khi ô tô chuyển động, lực kéo động thực công dương, theo định lý động vận tốc tơ phải tăng dần Tuy nhiên thực tế, xe ô tơ chuyển động ( động khơng tăng) Giải thích“ nghịch lý” ? TL: Đây khơng phải nghịch lý Đã có sai lầm cách lập luận học sinh Khi ô tơ chuyển động đều, ngồi lực kéo tơ cịn có lực cản( ví dụ lực ma sát) Trong lực kéo thực cơng dƣơng lực cản thực cơng âm có độ lớn, kết công hợp lực tác dụng lên xe động xe khơng đổi Câu 6: Vì sân bay vũ trụ thường đặt nơi gần đường xích đạo người ta ln phóng vệ tinh nhân tạo chiều với chiều quay Trái Đất ? TL: Ở vị trí gần đƣờng xích đạo, ngồi vận tốc phóng tên lửa bệ phóng thực hiện, tên lửa cịn đƣợc cộng thêm vận tốc kéo theo chuyển động tự quay Trái Đất tạo ra, tên lửa thu đƣợc động lớn so với vị trí phóng tên lửa khác Câu 7: Vì chế tạo vệ tinh nhân tạo, người ta ln tìm cách giảm thiểu khối lượng vệ tinh? Khi phóng vệ tinh nhân tạo có khối lượng lớn hay khối lượng nhỏ lượng cần thiết hai trường hợp khác nào? TL: Nếu vệ tinh có khối lƣợng lớn phóng vệ tinh phải thực công lớn để làm tăng động cho vệ tinh Điều giải thích cần phải giảm thiểu khối lƣợng cho vệ tinh * Một vài thơng tin hữu ích mà em chưa biết? Điện gió, nguồn lƣợng cần đƣợc coi trọng Từ kỷ 20 ngƣời ta sử dụng lƣợng hóa thạch, lƣợng hạt nhân, bƣớc đầu sử dụng lƣợng tái tạo để phát điện, nhằm phục vụ sản xuất cải thiện đời sống cho nhân loại Ngày nay, trữ lƣợng than, dầu, khí ngày cạn kiệt Mặt khác, dùng chúng để phát điện phải thải khí vào khí quyển, trái đất ngày nóng lên, gây biến đổi khí hậu tồn cầu Các tai họa nhƣ hạn hán, bão lụt xảy… tồn thể giới ngày trầm trọng Do đó, từ đầu kỷ 21 tổ chức lƣợng gió châu Âu (EWEA) đề xuất ƣu tiên phát triển điện gió giới giai đoạn đầu kỷ 21 Định luật bảo toàn a Một số ứng dụng đời sống kỹ thuật Định luật bào toàn trƣờng hợp riêng định luật bảo tồn chuyển hóa lƣợng đƣợc ứng dụng rộng rãi đời sống kỹ thuật Dựa vào nội dung định luật, ta giải thích nhiều tƣợng từ đơn giản đến phức tạp, chẳng hạn vật rơi tự lại có vận tốc tăng dần, máy móc ngƣời ta phải tìm cách giảm ma sát đến mức tối đa… b Một vài tập định tính câu hỏi thực tế Câu 1: Một người đẩy hòm gỗ trượt mặt sàn nằm ngang (hình vẽ ) Hỏi người có thực cơng khơng ? Cơng dùng để làm ? TL: Khi đẩy hịm gỗ trƣợt mặt sàn nằm ngang, ngƣời thực Câu 2: Một vật ném thẳng đứng lên cao, điều làm cho vận tốc giảm dần Sau đạt độ cao cực đại, nguyên nhân làm cho vận tốc vật tăng dần rơi xuống ? TL: Khi vật chuyển động lên công trọng lực(công âm) làm giảm động vật tức làm cho vận tốc vật giảm dần Khi vật rơi xuống công trọng lực( công dƣơng) làm tăng động vật tức làm cho động vật tăng dần Câu 3: Trong trò chơi đu quay lễ hội vùng nông thôn Hãy cho biết hai người đánh đu chuyển động từ vị trí cao xuống vị trí thấp ngược lại động chuyển hóa nào? TL: Khi chuyển động từ vị trí cao xuống vị trí thấp nhất: Thế dần chuyển hóa thành động Ngƣợc lại, chuyển động từ vị trí thấp lên vị trí cao nhất: Động tăng dần chuyển hóa thành Câu 4: Từ độ cao so với mặt đất, người đồng thời thực hai việc: Thả rơi vật nhỏ ném vật nhỏ khác theo phương ngang với vận tốc v0 Bỏ qua sức cản khơng khí Hỏi: a Hai vật có chạm đất lúc hay khơng ? b Khi chạm đất, hai vật có động khơng ? c Trong q trình chuyển động, có thời điểm hai vật không ? TL: a Hai vật chạm đất lúc b Chƣa có động c Khơng có thời điểm hai vật Câu 5: Một thủy thủ cho biết nhảy từ tàu thủy lên canô bên cạnh dễ nhảy từ canơ sang canơ Hãy giải thích sao? TL: Vì khối lƣợng tàu thủy lớn so với khối lƣợng ngƣời nên nhảy, tàu thu đƣợc động nhỏ so với động ngƣời dễ nhảy Điều khơng nhảy từ canơ sang canơ khác khối lƣợng canô thực không lớn so với khối lƣợng ngƣời Câu 6: Hai vận động viên nhảy cầu thực động tác nhảy từ cao xuống nước Hãy cho biết q trình chuyển hóa lượng diễn họ rơi xuống nước? TL: Trong trình rơi từ cao xuống dƣới mặt nƣớc, chuyển hóa thành động có phần nhỏ biến thành nội làm “nóng” khơng khí xung quanh vận động viên Bài toán va chạm * Một vài tập định tính câu hỏi thực tế Câu 1: Một diễn viên xiếc biểu diễn trò xiếc nguy hiểm: nằm mặt đất đặt lên ngực tảng đá to, sau cho người khác lấy búa tạ đập mạnh vào tảng đá Khi tảng đá vỡ, diễn viên xiếc đứng dậy vui cười chào khan giả Điều giúp khỏi “ mối nguy hiểm” nêu trên? TL:Theo định luật bảo toàn động lƣợng sau va chạm, vật có khối lƣợng lớn biến thiên động lƣợng nhỏ( bị chấn động) Điều thú vị tảng đá to đặt ngực làm cho bị chấn động Nếu đặt ngực viên gạch nhỏ chắn khơng dám thực trị xiếc thực nguy hiểm Câu 2: Thả viên bi thép rơi xuống tảng đá cứng, thấy bi nảy lên số lần, đơi có lần nảy lên bi lại có độ cao lớn lần nảy trước đó( thấp độ cao ban đầu ) Trong lần thế, liệu có vi phạm khơng q trình chuyển hóa lượng? TL: Điểm mấu chốt cần lƣu ý va chạm viên bi với tảng đá va chạm khơng xun tâm Hịn bi nảy lên khỏi mặt đá bị quay, nảy lên, bi có hai thành phần động năng: Động chuyển động tịnh tiến động chuyển động quay Kết vận tốc viên bi nảy lên không lớn đập vào mặt đá, độ cao bi nảy lên độ cao ban đầu Nếu va chạm vị trí bất thƣờng mà bi khơng quay lần nảy lên đó, bi đạt độ cao lớn độ cao lần nảy trƣớc Ngồi ra, sau lần nảy, phần lƣợng bi chuyển hóa thành nhiệt làm nóng bi mặt đá, kết sau nhiều lần nảy, độ cao bi thấp dần cuối dừng lại PHỤ LỤC BÀI TẬP ĐỊNH LƢỢNG Động lƣợng-định luật bảo toàn động lƣợng Bài 1: Một ngƣời có khối lƣợng m1= 60kg chạy với vận tốc v1= 4m/s nhảy lên xe khối lƣợng m2= 90kg chạy song song ngang qua ngƣời với vận tốc v2= 3m/s Sau đó, xe ngƣời tiếp tục chuyển động phƣơng cũ Tính vận tốc xe sau ngƣời nhảy lên ban đầu xe ngƣời chuyển động: a Cùng chiều b Ngƣợc chiều Đ.S: a Theo chiều cũ, v = 3,4m/s b Theo chiều cũ, v= 0,2m/s Bài 2: Viên đạn khối lƣợng m= 0,8kg bay ngang với vận tốc v0=12,5m/s độ cao H=20m vỡ làm hai mảnh Mảnh I có khối lƣợng m1=0,5kg, sau nổ bay thẳng đứng xuống chạm đất có vận tốc v1'  40m / s Tìm độ lớn hƣớng vận tốc mảnh đạn II sau vỡ Bỏ qua sức cản khơng khí Đ.S: Nghiêng góc 600 với phƣơng ngang,v= 66,7m/s Bài 3: Tìm tổng động lƣợng ( hƣớng độ lớn) hệ hai vật m1= 1kg, m2=2kg, v1=v2=2m/s, biết hai vật chuyển động theo hƣớng: a Ngƣợc b Vng góc c Hợp góc 600  Đ.S: a.2kgm/s, theo hƣớng v2   b 4,5kgm/s; hợp với v1 , v2 góc 630, 270   c 5,3kgm/s; hợp với v1 , v2 góc 410, 190 Bài 4: Xe chở cát có khối lƣợng m1=390kg chuyển động theo phƣơng ngang với vận tốc v1= 8m/s Hòn đá khối lƣợng m2 = 10kg bay đến cắm vào cát Tìm vận tốc xe sau hịn đá rơivào cát hai trƣờng hợp sau: a Hòn đá bay ngang, ngƣợc chiều xe với vận tốc v2 = 12m/s b Hòn đá rơi thẳng đứng Đ.S: a 7,5m/s b 7,8m/s Bài 5: Một hệ gồm hai vật có khối lƣợng m1=1kg m2= 2kg, chuyển động với vận tốc có độ lớn lần lƣợt v1=3m/s v2=2m/s Tính động lƣợng hệ khi: a Hai vật chuyển động phƣơng, chiều b Hai vật chuyển động phƣơng, ngƣợc chiều c Hai vật chuyển động theo phƣơng vng góc Đ.s: a p=7kg.m/s, có hƣớng trùng với hƣớng chuyển động hai vật b p= -1kg.m/s, có hƣớng trùng với hƣớng chuyển động vật thứ hai c.p=5kg.m/s, có hƣớng làm với hƣớng chuyển động vật thứ góc   530 Bài 6: Một viên đạn khối lƣợng 1kg bay lên theo phƣơng thẳng đứng với vận tốc 500m/s nổ thành hai mảnh Mảnh thứ có khối lƣợng 0,5kg bay theo phƣơng hợp với phƣơng thẳng đứng góc 60o với vận tốc 600m/s Hỏi mảnh thứ hai bay theo hƣớng với vận tốc Đ.s: Mảnh thứ hai chuyển động theo phƣơng làm với phƣơng thẳng đứng góc 300 với vận tốc 800m/s Bài Một pháp thăng thiên có khối lƣợng 15g kể 5g thuốc pháo Khi đốt pháo, toàn thuốc cháy tức thời với vận tốc 100m/s pháo bay thẳng đứng Tìm độ cao cực đại pháo Bỏ qua sức cản khơng khí Lấy g =10m/s2 Đ.s: hmax=125m Bài Một học sinh xe đạp với vận tốc 1,5m/s học sinh khác đuổi theo với vận tốc 3m/s nhảy lên chỗ đèo xe Tính vận tốc xe đạp học sinh thứ hai nhảy lên xe Biết khối lƣợng học sinh thứ nhất, xe đạp học sinh thứ hai lần lƣợt là: m1 = 40kg, m2 = 10kg, m3 = 50kg Đ.s: v = 2,25m/s Bài Trên mặt hồ phẳng lặng cố thuyền khối lƣợng 150kg, dài 4m Trên thuyền có ngƣời khối lƣợng 50kg Lúc đầu, ngƣời thuyền đứng yên Nếu ngƣời từ mùi thuyền đến đuôi thuyền thuyền chuyển động theo chiều đƣợc mét? Bỏ qua sức cản nƣớc Đ.s: L = 1m Bài 10 Một viên đạn khối lƣợng 3kg bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 471m/s nổ thành hai mảnh Một mảnh bay theo phƣơng chếch lên cao với vận tốc 500m/s, làm với đƣờng thẳng đứng góc 45o Hỏi mảnh cịn lại bay theo phƣơng với vận tốc Đ.s: v2 ≈ 1000m/s, theo hƣớng tạo với hƣớng thẳng đứng góc -450 Cơng- Cơng suất Bài 1: Một ô tô khối lƣợng 1000kg chuyển động đƣờng thẳng nằm ngang Biết hệ số ma sát k=0,2 gia tốc trọng trƣờng g=10m/s2 Tinhs công suất động khi: a Ơ tơ chuyển động với vận tốc 36km/h b Ơ tơ chuyển động nhanh dần với gia tốc 1m/s2 tăng vận tốc từ 36km/h lên 72km/h Đ.s: a P = 20kW; b Ptb=45kW Bài 2: Một vật khối lƣợng 5kg, trƣợt mặt phẳng dài 2,5 đặt nghiêng 30o so với đƣờng nằm ngang Hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng 0,436 g=9,8m/s2 Tính: a Cơng trọng lực b Công lực ma sát c Công áp lực vật lên mặt phẳng nghiêng Đ.s: a.61J; b.-46J; c Bài 3: Ngƣời ta dùng mặt phẳng nghiêng dài 2,5m đặt nghiêng 30o so với đƣờng nằm ngang để kéo vật 100kg lên cao Biết hệ số ma sát k= 0,01 lực keo song song với mặt phẳng nghiêng Tính cơng cần thực hai trƣờng hợp( g=9,8m/s2) a Kéo b Kéo nhanh dần với gia tốc 2,5m/s2 Đ.s: a.1270J; b.1895J Bài 4: Có 12kg khối đá hình hộp giống chiều cao 40cm, khối lƣợng khối, 100kg đặt mặt đat Hỏi muốn xếp chồng khối đá lên để có cột đá thẳng đứng phải thực cơng tối thiểu bao nhiêu?(g= 10m/s2) Đ.s:26400J Bài 5: Một ngƣời xe đạp đƣờng thẳng với vận tốc 18km/h Trong điều kiện này, lực ma sát lực cản khơng khí vó độ lớn lần lƣợt 7N 5N Biết khối lƣợng tổng cộng ngƣời xe 80kg coi gia tốc trọng trƣờng 10m/s2 Tính: a Công công suất ngƣời xe đạp thực km đƣờng nằm ngang b Công công suất ngƣời xe đạp leo lên dốc dài 100m cao 1m mà giữ nguyên vận tốc Đ.s: a.3600J 60W; b.2000J 100W Cơ định luật bảo toàn Bài 1: Tính trọng trƣờng vật khối lƣợng 10kg đặt điểm A có độ cao 1m so với mặt đất, đặt điểm B đáy giếng sâu 5m hai trƣờng hợp: a Chọn mặt đất làm mốc b Chọn dáy giếng làm mốc Đ.s:a WtA=100J, WtB=-500J; b WtA=600J, WtB=0 Bài 2: Một vật nặng chuyển động không ma sát mặt bàn nằm ngang đƣợc gắn với lị xo có độ cứng 80N/m có khối lƣợng khơng đáng kể Ngƣời ta nén lò xo cho độ dài lò xo giảm 2cm, bỏ tay Tính vận tốc vật qua vị trí cân Đ.s: 0,25m/s Bài 3: Một khối lƣợng 3kg trƣợt từ sàn xe tải cao 0,5m xuống đất nhờ mặt phẳng nghiêng dài 1m Biết lực ma sát vật mặt phẳng nghiêng 5N Tính vật tốc vật trƣớc va chạm (lấy g=9,8m/s2) Đ/s: 2,54m/s Bài Một vật khối lƣợng 3kg rơi không vận tốc đầu từ độ cao 4m a.Tính vận tốc vật trƣớc va chạm đất Bỏ qua sức cản không khí b.Thực vận tốc vật trƣợc chạm đất 6m/s Tính lực cản trung bình khơng khí tác dụng lên vật Giải phƣơng pháp lƣợng phƣơng pháp động lực học( lấy g=9,8m/s2) Đ.s: a.8,85m/s; b.-15,9N Bài 5: Một ô tô khối lƣợng 2000kg chuyển động với vận tốc 15m/s hãm phanh Sau hãm phanh, tơ cịn chạy chậm dần thêm 20m dừng lại Tính độ lớn lực hãm ô tô Đ.s: -11250N Bài 6: Một lắc gồm cầu treo vào sợi dây không dã chiều dài l Sợi dây đƣợc treo vào điểm O cố định Kéo cầu từ vị trí cân B tới A AOB  30o thả cho góc  a.Tính vận tốc cầu qua vị trí cân b Chứng minh vận tốc cực đại Đ.s: a v  gl.(1  cos ) ; b.Wt -> Wd PHỤ LỤC BÀI KIỂM TRA THỰC NGHIỆM Đề kiểm tra 15 phút – số Câu 1: Một người đứng mũi thuyền nan đột ngột nhảy lên bờ Hãy cho biết thuyền chuyển động giải thích? Câu 2: Một xe tải có khối lượng 30000kg chuyển động với vận tốc 10m/s đâm phải xe du lịch khối lượng 1200kg chuyển động ngược chiều với vận tốc 25m/s Sau đâm nhau, hai xe mắc vào tiếp tục chuyển động theo đường cũ Tính vận tốc hai xe sau đâm Câu 3: Lấy vài ví dụ thực tế định luật bảo tồn động lượng mà em biết? Đề kiểm tra 15 phút – Số Câu 1: Câu 6: Buộc vật vào đầu sợi dây, cầm đầu quay cho vật chuyển động trịn Lực căng dây có thực công không? Tại sao? Câu 2: Một vật khối lượng 5kg, trượt mặt phẳng dài 2,5m cao 1,25m so với đường nằm ngang Hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng 0,436, lấy g=10m/s2 Tính: a Cơng trọng lực b Cơng lực ma sát c Công áp lực vật lên mặt phẳng nghiêng Đề kiểm tra 15 phút- số Câu 1: Lấy ví dụ dạng lượng mà e biết thực tế? Câu 2: Vật sau có động năng? Chúng sinh công nào? a.Viên đạn bay b Dòng nước lũ quét chảy mạnh Câu 3: Một vật nặng 40N trượt không vận tốc đầu mặt phẳng nghiêng dài 6m đặt nghiêng 300 so với đường nằm ngang.Lực ma sát vật mặt phẳng nghiêng 6N Vận tốc vật vừa rời khỏi mặt phẳng nghiêng là: ... hợp phát huy đƣợc hiệu dạng Xây dựng hệ thống tập chƣơng" Các định luật bảo toàn? ?? Vật lý 10 nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học sinh Sử dụng, lựa chọn hệ thống BTVL cách hợp lý nhằm phát huy. .. tập dạy chƣơng ? ?Các định luật bảo toàn? ??, Vật lý 10 THPT nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học sinh? ??  Xây dựng Thiết kế dạy học tập dạy học chƣơng ? ?Các định luật bảo toàn? ??, Vật lý 10 THPT nhằm. .. thức chương ? ?Các Định Luật Bảo Toàn? ?? 2.2 Xây dựng sử dụng hệ thống tập nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học sinh 2.2.1 Xây dựng hệ thống tập 2.2.1.1 Nguyên tắc Nhƣ ta biết tập vật lý có tác dụng