Một số phương pháp giải bài toán về chuyển động cơ học

"Một số phương pháp giải toán chuyển động học" A – PHẦN MỞ ĐẦU I – Tên đề tài: “ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC ” II – Lý chọn đề tài: – Cơ sở khoa học Như biết thông qua việc học vật lý, học sinh có phương pháp giải tập vật lý, giải thích nhiều tượng vật lý thực tế vận dụng kiến thức vào đời sống hàng ngày chúng ta, vật lý có vai trị quan trọng nhà trường phổ thơng, địi hỏi người thầy giáo cần có lao động nghệ thuật sáng tạo, để tạo ngững phương pháp học giúp học sinh nắm kiến thức giải tập Bài toán phần chuyển động học nội dung quan trongjtrong chương trình vật lý THCS, việc nắm vững phương pháp giải tập phần chuyển động học giúp học sinh phát triển tư sáng tạo Trong trình dạy vật lý trường THCS, qua kinh nghiệm giảng dạy tìm tịi tài liệu tơi hệ thống số phương pháp giải tập phần chyển động học mà thiết nghĩ giáo viên vật lý cần trang bị cho học sinh có học sinh làm tốt thi chất lượng HSG vật lý 8, thi HSG vật lý 9, thi vào lớp 10 chuyên vật lý – Cơ sở thực tiễn Bài toán phần chuyển động học coi toán khosddoois với nhiều học sinh lớp Nhiều học sinh cách giải đâu cách giải nào, thực tế cho thấy tập phần chuyển động học chương trình vật lý khơng hệ thống thành phương pháp định, gây cho học sinh nhiều khó khăn làm Các tốn phần chuyển động học có mặt đề thi HSG cấp tới đề thi vào lớp chuyên lý, giáo viên giáo viên có kinh nghiệm giảng dạy tốt, đặc biệt bồi dưỡng cho học sinh dự thi HSG cấp thi vào lớp 10 chuyên lý khó khăn III Mục đích nghiên cứu: - Góp phần quan trọng giúp học sinh hiểu, khắc sâu thêm phần lý thuyết đặc biệt giúp cho học sinh có phương pháp giải tốn phần chuyển động học 1 "Một số phương pháp giải tốn chuyển động học" - Cịn phương tiện tốt để phấp triển tư duy, óc tưởng tượng, sáng tạo, tính tự lực suy luận - Rèn cho học sinh đức tính tốt tinh thần tự lập, vượt khó, tính cẩn thận, tính kiên trì đặc biệt tạo niểm vui trí tuệ học tập IV- Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu phương pháp giải tập phần học - Thông qua tập mẫu nhằm củng cố lý thuyết phát triển trí tuệ cho học sinh - Rèn cho học sinh kỹ giải tập qua tập mầu đề thi V – Phạm vi nghiên cứu sử dụng: - Giành cho học sinh dự thi khảo sát chất lượng HSG môn vật lý 8, thi HSG cấp huyện môn lý thi vào lớp 10 chuyên lý - Thời gian thực từ tháng 9/2016 đến tháng năm 2017 VI – Kết chưa thực đề tài: Lớp 8A1 Sĩ số Số 45 45 Điểm vTB1 Bài : Trên quãng đường AB có hai xe xuất phát từ A để đến B xe thứ nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 nửa quãng đường lại với vận tốc v2 Xe thứ hai nửa thời gain đầu với vận tốc v 1, nửa thời gian lại với vận tốc v2 a Tính vận tốc trung bình xe quãng đường AB b Cho v1 khác v2 Xe đến B sớm hơn? 10 10 "Một số phương pháp giải toán chuyển động học" Hướng dẫn: - Tính vận tốc TB xe xe - Xét hiệu hai vận tốc để biết xe tới B sớm Giải a Gọi chiều dài quãng đường AB 2s Tính vận tốc trung bình xe Theo cơng thức tính vận tốc Đối với xe ta có: vTB = 2s 2s 2s 2v v = = = = s s 1 v1 + v2 t t1 + t2 + + v1 v2 v1 v2 Đối với xe ta có : vTB1 = 2s 2s = = t t t1 + t2 + 2 v1 t t + v2 2 = v1+v2 t b Lập luận để thấy xe tới B sớm Đoạn đường hai xe phải 2s, xe có vận tốc TB lớn tới B sớm (do xuất phát A) Ta xét hiệu : vTB − vTB1 = v1 + v2 2v1v2 − v1 + v2 ( v1 + v2 ) − 4v1v2 ( v1 + v2 ) = ( v1 − v2 ) ≥ = ( v1 + v2 ) = v12 + 2v1v2 − 4v1v2 + v22 ( v1 + v2 ) Dấu = xẩy v1 = v2 Theo đầu v1 ≠ v2 nên (v TB2 ) − vTB1 > KL : Vậy xe tới B sớm Rút kinh nghiệm: - Vẽ sơ đồ biểu diễn quãng đường mà xe kí hiệu s1 s2 - Viết phương trình chuyển động xe 11 11 "Một số phương pháp giải toán chuyển động học" Dạng 3: Xác định thời điểm vị trí gặp Phương pháp: Đây toán chuyển động phương Xét toán hai vật chuyển động phương với vật có vận tốc v1, vật có vận tốc v2 +)Nếu v1, v2 chiều: vận tốc xe so với xe là: v = v1 – v2 +) Nếu v1, v2 ngược chiều: vận tốc xe so với xe là: v = v1 + v2 +) Nếu hai vật cách khoảng S chuyển động lại gặp thời t= s v1 + v2 t= s v1 − v2 gian hai vật gặp là: +) Nếu hai vật cách khoảng S : vật đuổi vật ( v > v2) thời gian hai vật gặp là: Bài 1: Lúc 6h An Bình khởi hành từ A để đến B vận tốc An v1 =10km/h, Bình v2 = 12km/h Lúc 6h30 phút Dương khởi hành từ A để đến B với vận tốc v Biết khoảng cách hai lần gặp Dương với An với Bình 1h a Tính vận tốc Dương b Lúc Dương gặp An gặp Bình Hướng dẫn: a Tính qng đường An Dương - Vì hai quãng đường nên ta có PT chuyển động thứ - Tính qng đường Bình Dương - Vì hai quãng đường nên ta có PT chuyển động thứ hai - Theo điều kiện toán kết hợp PT để tính v3 b Thay v3 vào PT (1) (2) để tính thời gian địa điểm Dương gặp An, gặp Bình Giải a Gọi t1 thời gian An kể từ An xuất phát tới An gặp Dương Quãng đường An S1 = v1t1 =10t1 (km) Thời gian Dương t3 = t1 – 0,5 (h) Quãng đường Dương s3 = v3t3 = v3 (t1-0,5) (km) 12 12 "Một số phương pháp giải toán chuyển động học" 10t1 = v3 (t1-0,5) ⇔ 10t1 = v3t1 − 0,5v3 Vì s1=s3 nên ⇔ v3t1 − 10t1 − 0,5v3 ⇔ (v3 − 10)t1 = 0,5v3 ⇒ t1 = 0,5v3 (1) v3 − 10 Gọi t2 thời gian Bình kể từ Bình xuất phát tới Bình gặp Dương Quãng đường bình : S2 = v2t2 = 12t2 (km) Thời gian Dương t4 = t2-0,5(h) Quãng đường Dương : s4 = v3t4 = v3(t2 – 0,5) (km) 12t2 = v3 (t2 − 0,5v3 ) ⇔ 12t2 = v3t2 − 0,5v3 Vì s2 = s4 nên ⇔ 0,5v3 = v3t2 − 12t2 ⇒ t2 Mà 0,5v3 (2) v3 − 12 t2 – t = ⇔ 0,5v3 0,5v3 − =1 v3 − 12 v3 − 10 ⇔ v32 − 23v3 + 120 = ⇒ v3 = 15km / h V3 = 8km/h (loại v3 CB C nằm AB ) B với vận tốc v = 15km/h kgowir hành sau người a Tính quãng đường AC AB, biết hai người đến B lúc người bắt đầu ngồi nghỉ người xe đạp ¾ quãng đường AC b Để gặp người chỗ ngồi nghỉ, người xe đạp phải với vận tốc bao nhiêu? 22 22 "Một số phương pháp giải toán chuyển động học" Kết sau thực đề tài: Lớp 8A1 Sĩ số Số 45 45 Điểm