Tổ chức dạy học theo hướng tiếp cận công nghệ phần bài tập chương động lực học chất điểm sách giáo khoa vật lý lớp 10 nâng cao

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THẾ MINH TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CÔNG NGHỆ PHẦN BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ LỚP 10 NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ HÀ NỘI – 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THẾ MINH TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CÔNG NGHỆ PHẦN BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ LỚP 10 NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN VẬT LÝ) Mã số: 60 14 10 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Tơn Tích Ái TS Tôn Quang Cường HÀ NỘI – 2011 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Giáo sư – Tiến sĩ Tơn Tích Ái Tiến sĩ Tôn Quang Cường dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu, góp ý động viên tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Sau đại học trường Đại học giáo dục, quý thầy cô dạy lớp cao học Lý luận phương pháp dạy học khóa (2009 – 2011) trường Đại học giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội, học viên lớp cao học Lý luận phương pháp dạy học khóa nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt thời gian khóa học vừa qua Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giam hiệu trường THPT Ngọc Tảo, THPT Phúc Thọ, THPT Vân Cốc huyện Phúc Thọ - thành phố Hà Nội tạo điều kiện để điều tra, khảo sát để có liệu viết luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn đến đồng nghiệp mơn Vật lí trường THPT Ngọc Tảo, em học sinh giúp đỡ tơi q trình thực nghiệm sư phạm Mặc dù tơi có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn tất nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận đóng góp q báu q thầy bạn Hà Nội, ngày 15 tháng 12 năm 2011 Học viên Nguyễn Thế Minh DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTVL : Bài tập vật lí CN : Cơng nghệ CNDH : Công nghệ dạy học CNTT : Công nghệ thông tin ĐC : Đối chứng PPDH : Phương pháp dạy học PTKT : Phương tiện kĩ thuật PTTH : Phổ thơng trung học QTDH : Q trình dạy học TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Giới hạn đề tài Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CÔNG NGHỆ VÀ DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG 1.1 Một số vấn đề lí luận công nghệ dạy học 1.1.1 Công nghệ dạy học 1.1.2 Bản chất Công nghệ dạy học 1.1.3 Cấu trúc Công nghệ dạy học 12 1.1.4 Công nghệ dạy học QTDH 13 1.2 Sử dụng PTKT CN dạy học 17 1.2.1 Yêu cầu áp dụng PTKT CN dạy học 17 1.2.2 Các cấp độ sử dụng PTKT CN dạy học 18 1.2.3 Phân loại PTKT CN dạy học 19 1.2.5 Qui trình xây dựng giảng có tích hợp PTKT CN dạy học 20 1.3 Những vấn đề lí luận dạy học BTVL 20 1.3.1 Khái niệm tập vật lý 25 1.3.2 Tác dụng tập vật lý 25 1.3.3 Phân loại tập vật lý 27 1.3.4 Sử dụng tập vật lý dạy học vật lí 29 1.3.5 Phương pháp giải tập vật lý 31 Kết luận chương 38 Chương TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CÔNG NGHỆ … 40 2.1 Tìm hiểu chương “Động lực học chất điểm” sách giáo khoa vật lí lớp 10 nâng cao 40 2.1.1 Vị trí vai trị chương 40 2.1.2 Mục tiêu kiến thức, kĩ chương “Động lực học chất điểm” sách giáo khoa vật lí lớp 10 nâng cao 41 2.2 Tổ chức dạy học tập “Động lực học chất điểm” sách giáo khoa vật lí lớp 10 nâng cao theo hướng tiếp cận công nghệ 44 2.2.1 Quy trình dạy học BTVL theo hướng tiếp cận công nghệ 44 2.2.2 Triển khai quy trình dạy học 44 Kết luận chương 81 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 83 3.1 Thực tiễn việc tổ chức dạy học theo hướng tiếp cận công nghệ dạy học BTVL số trường THPT Hà Nội 83 3.1.1 Nội dung điều tra 83 3.1.2 Phương pháp điều tra 83 3.1.3 Kết điều tra 83 3.2 Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng phương pháp TNSP 87 3.2.1 Mục đích TNSP 87 3.2.2 Nhiệm vụ TNSP 87 3.2.3 Đối tượng TNSP 88 3.2.4 Phương pháp TNSP 88 3.2.5 Ước lượng đại lượng đặc trưng cho TNSP 89 3.2.6 Cách đánh giá, xếp loại 89 3.3 Tiến hành TNSP 91 3.4 Xử lí kết thực nghiệm 91 3.4.1 Đánh giá định tính 91 3.4.2 Đánh giá định lượng 92 3.5 Đánh giá chung TNSP 97 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 99 Kết luận 99 Khuyến nghị 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Đổi toàn diện giáo dục bậc học, cấp học vấn đề thời cấp bách Việc đổi phải tiến hành tất yếu tố trình giáo dục cấp độ từ vĩ mô đến vi mô bao gồm: quan điểm giáo dục, mục tiêu giáo dục, nội dung, phương pháp, phương tiện kiểm tra đánh giá q trình giáo dục Trong đổi quan điểm giáo dục coi điểm xuất phát sợi đỏ xuyên suốt trình giáo dục, dạy học Đổi PPDH học cụ thể hóa việc đổi yếu tố khác QTDH Trong nghị TW (khóa VIII) nêu rõ: “Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào QTDH, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh ” Điều 24.2 Luật giáo dục quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác dụng đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Điều có nghĩa phải cho học, trẻ em vừa chiếm lĩnh tri thức, tức học được, vừa nhận thấy, cách tự nhiên, học hạnh phúc, chiếm lĩnh tri thức hạnh phúc Một cách để thực điều ứng dụng CNDH Có thể coi CNDH q trình sử dụng thành tựu khoa học, kỹ thuật cơng nghệ vào QTDH nhằm thực mục đích dạy học với hiệu cao Đó cơng nghệ hố QTDH, thơng qua việc tổ chức cách khoa học q trình cách xác định đắn, xác, sử dụng cách tối ưu yếu tố như: đầu ra, đầu vào, nội dung dạy học, điều kiện, PTKT dạy học, tiêu chuẩn đánh giá CNDH áp dụng vào QTDH tất loại kiến thức Vật lí, có tập Vật lí Bài tập vật lí phần hữu QTDH vật lí cho phép hình thành, làm phong phú khái niệm Vật lí thói quen vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn Về phương diện giáo dục, giải tập Vật lí giúp hình thành phẩm chất cá nhân học sinh Giải BTVL phương pháp đơn giản để kiểm tra, hệ thống hoá kiến thức, kĩ thói quen thực hành, cho phép mở rộng, làm sâu sắc kiến thức học Tuy nhiên, việc dạy học BTVL trường phổ thông phần lớn hình thức thầy giải tập mẫu, học sinh nhà làm lại tập tương tự cách máy móc Việc dạy học gây hứng thú học sinh, đồng thời hết ýa nghĩa BTVL Với lí trên, chúng tơi mong muốn đưa quy trình tổ chức hoạt động dạy học học BTVL nhằm nâng cao hiệu giáo dục, góp phần thực tốt mục tiêu giáo dục phổ thông qua việc lựa chọn nghiên cứu đề tài: Tổ chức dạy học theo hướng tiếp cận công nghệ phần tập chương “Động lực học chất điểm” sách giáo khoa vật lí lớp 10 nâng cao Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu vận dụng CNDH vào dạy học tập chương “Động lực học chất điểm” sách giáo khoa Vật lí lớp 10 nâng cao nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học Khách thể đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: QTDH tập Vật lí trường THPT, chương trình Vật lí lớp 10 nâng cao - Đối tượng nghiên cứu: + Vấn đề tổ chức dạy học tập chương “Động lực học chất điểm” sách giáo khoa Vật lí 10 nâng cao + Vấn đề tổ chức việc dạy học BTVL quy trình cơng nghệ Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế quy trình cơng nghệ để tổ chức hoạt động dạy học BTVL phát huy tính tích cực tự chủ, bồi dưỡng lực sáng tạo cho học sinh, nâng cao chất lượng dạy học Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau: - Nghiên cứu tài liệu Tâm lí học, Lí luận dạy học, PPDH mơn Vật lí,… - Nghiên cứu, tìm hiểu CNDH - Nghiên cứu lí luận BTVL - Nghiên cứu SGK Vật lí 10 nâng cao tài liệu khoa học liên quan đến nội dung “Động lực học chất điểm” - Điều tra thực trạng dạy học BTVL việc ứng dụng công nghệ dạy học vật lí số trường THPT Hà Nội - Soạn số giáo án theo hướng đề tài - Thực nghiệm sư phạm trường THPT Ngọc Tảo - Phúc Thọ - Hà Nội Giới hạn đề tài Nghiên cứu CNDH, đồng thời sử dụng số phương tiện đại số phần mềm dạy học áp dụng vào dạy học số chủ đề tập chương “Động lực học chất điểm” sách giáo khoa Vật lí lớp 10 nâng cao Phương pháp nghiên cứu a Phương pháp nghiên cứu lí luận - Tham khảo sách báo, tạp chí chuyên ngành tính tích cực hoạt động nhận thức PPDH tích cực - Tham khảo số tài liệu BTVL vai trò BTVL dạy học b Phương pháp tổng kết kinh nghiệm, điều tra quan sát - Tổng kết kinh nghiệm qua nhiều năm trực tiếp giảng dạy, qua dự giờ, trao đổi kinh nghiệm với số giáo viên giàu kinh nghiệm số trường THPT biện pháp đổi PPDH Công nghệ thông tin loại phương tiện dạy học Việc sử dụng chúng đạt hiệu hay khơng, có tác dụng thiết thực đến đổi PPDH hay không tuỳ thuộc vào cách dạy giáo viên cụ thể, tức tùy thuộc vào quy trình dạy học cụ thể Việc sử dụng cơng nghệ thơng tin để phát huy tính tích cực, chủ động học sinh học tập, thơng qua tổ chức hợp lí hoạt động nhận thức học sinh biện pháp đẩy nhanh việc đổi PPDH trường phổ thông, nâng cao chất lượng dạy học Trong dạy học Vật lí, dạy học BTVL nhiệm vụ quan trọng Bởi lẽ, học giúp học sinh hiểu rõ nắm cách vận dụng kiến thức vào giải vấn đề thực tế sống tốt Chính thế, cần tạo cho học sinh có tâm thoải mái hào hứng trước học BTVL để em phát huy tốt lực thân Mặt khác, cần phát huy vai trị tích cực hoạt động nhóm để học sinh học tập, giúp đỡ lẫn nhau, tăng cường phát triển tình cảm, tinh thần đoàn kết cho em Các quan điểm đánh giá vận dụng vào việc xây dựng học BTVL chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 chương trình nâng cao Kết thực nghiệm cho thấy việc áp dụng quy trình dạy học mà chúng tơi đưa có sử dụng PTKT cơng nghệ dạy học BTVL để phát triển hứng thú lực tự lực học tập cho học sinh phương án có tính khả thi hiệu Khuyến nghị - Nên đưa quy trình CNDH có sử dụng PTKT cơng nghệ vào q trình dạy - học Vật lí nói chung dạy học BTVL nói riêng Giáo viên cần tăng cường thực nhiệm vụ dạy học gắn liền với sống, với thực tiễn - Các nhà quản lí giáo dục cần tăng cường bồi dưỡng có hiệu cho giáo viên việc sử dụng công nghệ thông tin, đồng thời tăng cường đầu tư 100 thiết bị dạy học đại, phòng học chức Trong phòng học chức cần kết nối mạng Internet đảm bảo chất lượng đường truyền để giáo viên sử dụng, khai thác thông tin mạng lên lớp, đồng thời cịn hướng dẫn học sinh cách truy cập trang Web học tập, đọc tài liệu tham khảo, … 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Tơn Tích Ái Phần mềm toán cho kỹ sư Nxb Đại học quốc gia Hà Nội, 2005 Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh Bài tập Vật lí 10 Nxb Giáo dục, 2006 Tơn Quang Cường, Phạm Kim Chung Sử dụng phương tiện kỹ thuật công nghệ dạy học đại học Đại học giáo dục, 2009 Bộ Giáo dục Đào tạo Sách giáo viên Vật lí 10 nâng cao Nxb Giáo dục, 2006 Bùi Quang Hân, Nguyễn Duy Hiền, Nguyễn Tuyến Giải tốn trắc nghiệm Vật lí 10 Nâng cao Nxb Giáo dục, 2006 Nguyến Thị Thu Huyền Sử dụng phần mềm toán học Mathematica việc hướng dẫn học sinh giải tập vật lý chương “Động lực học chất điểm” sách giáo khoa vật lí 10 nâng cao trung học phổ thông Luận văn thạc sĩ – Đại học Giáo dục – Đại học quốc gia Hà Nội, 2010 Phạm Xuân Quế Ứng dụng công nghệ thông tin tổ chức hoạt động nhận thức Vật lí, tích cực, tự chủ sáng tạo Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội, 2007 Hoàng Thị Tâm Phát huy lực học sinh giải tập chương “Động lực học chất điểm” – Vật lý lớp 10 Ban Cơ Luận văn thạc sĩ – Đại học Giáo dục – Đại học quốc gia Hà Nội, 2010 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lí trường phổ thơng Nxb Đại học quốc gia Hà Nội, 1999 10 Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách Dạy học tập vật lí trường phổ thông Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội, 2009 11 Lê Trọng Tường, Lương Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Phạm Đình Thiết, Bùi Trọng Tuân Bài tập Vật lí 10 nâng cao Nxb Giáo dục, 2006 Website: 12 Ứng dụng công nghệ thông tin dạy học, Mạng giáo viên sáng tạo, http://mspil.net.vn/gvst/files/folders/ng_dng_cntt_trong_dy_v_hc/entry109.aspx 102 PHỤ LỤC PHIẾU PHỎNG VẤN VỀ HỌC MƠN VẬT LÍ (Phiếu vấn phục vụ nghiên cứu khoa học khơng có mục đích đánh giá học sinh) Thơng tin cá nhân: Họ, tên: Nam: Nữ: Trường: THPT Lớp: 10 Nội dung vấn: Em điền dấu “×” vào vng mà em cho thích hợp để trả lời câu hỏi Câu 1: Em có thích học mơn Vật lí khơng? Rất thích Bình thường Khơng thích Câu 2: Em có thường tìm hiểu ý nghĩa kiến thức Vật lí học sống không? Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa Câu 3: Em cho khả tự lực học tập mơn Vật lí nào? Tốt Khá Trung bình Yếu Câu 4: Đối với mơn Vật lí, việc chuẩn bị trước đến lớp em nào? Chỉ học lí thuyết cũ Học lí thuyết làm tập học Chỉ làm tập giao nhà Vừa học cũ, vừa đọc trước Câu 5: Em có thích học có sử dụng thiết bị dạy học đại (máy vi tính, máy chiếu, phần mềm, phim học tập ) khơng? Rất thích Hơi thích Bình thường Khơng thích Câu 6: Khi học tập có hỗ trợ phương tiện dạy học trên, em thấy mức độ hiểu nào? 103 Rất dễ hiểu Cũng không sử dụng thiết bị chút Bình thường Dễ bị phân tán hình ảnh, hiệu ứng hoạt hình Câu 7: Khi tự giải tập Vật lí, em quan tâm đến yếu tố sau đây? Độ khó hay dễ tốn; Tìm đáp án cho tốn; Tính thực tiễn tượng nêu toán Câu 8: Em thấy mức độ cần thiết mục tiêu sau tiết học tập Vật lí nào? Rất cần thiết Bình thường Khơng cần Mục tiêu Giải số tập SGK SBT Nắm phương pháp giải tập chung Củng cố, khắc sâu, vận dụng kiến thức học Các ý kiến khác: Ngày tháng năm 2011 Xin chân thành cảm ơn em! 104 PHỤ LỤC PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VẬT LÍ THPT (Phiếu vấn phục vụ nghiên cứu khoa học khơng có mục đích đánh giá giáo viên) Thơng tin cá nhân: Họ tên: .Nam/Nữ, Tuổi: Trường: THPT Số năm giảng dạy Vật lí trường THPT: Nội dung vấn: Câu 1: Đồng chí thường sử dụng hình thức tổ chức giải tập lên lớp? (Thường xuyên: (+), đôi khi: (-), không sử dụng: (0) ) Giáo viên chữa bài, học sinh ghi chép Giáo viên phân tích, nêu câu hỏi gợi ý giúp lớp giải toán Một học sinh chữa bài, giáo viên nhận xét, lớp chép Giáo viên tổ chức cho lớp thảo luận, phân tích để giải toán Giáo viên nêu toán cho học sinh tự suy nghĩ làm Câu 2: Theo đồng chí, mục đích tập là: (Chọn phương án cách đánh dấu “×”): Chữa nhiều tập Giúp học sinh vận dụng kiến thức lí thuyết để giải tập Rèn luyện cho học sinh phương pháp giải tập Củng cố, khắc sâu kiến thức rèn luyện phương pháp giải tập Câu 3: Đồng chí thường lựa chọn loại tập tập? (Thường xuyên: (+), đôi khi: (-), không sử dụng: (0) ) Bài tập định tính Bài tập định lượng Bài tập đồ thị Bài tập thí nghiệm Câu 4: Trong dạy tập Vật lí đồng chí thường dùng phương pháp dạy học nào? (Thường xuyên: (+), đôi khi: (-), không sử dụng: (0) ) 105 Diễn giảng – minh hoạ Thuyết trình Đàm thoại Phát giải vấn đề Mơ hình hố PP tích cực hố hoạt động học tập Phương pháp thực nghiệm Sử dụng phương tiện kĩ thuật Câu 5: Đồng chí sử dụng phương tiện dạy học đại tập? (Thường xuyên: (+), đôi khi: (-), khơng sử dụng: (0) ) Máy vi tính máy chiếu Projector Máy chiếu vật thể (camera) Phần mềm dạy học Phim học tập Câu 6: Đồng chí nhận thấy thái độ học sinh tập Vật lí nào? ( Đồng ý: (+); Khơng đồng ý: (0); Có thể: (-)) Rất hăng hái, hứng thú với tập Bình thường Khơng hăng hái học lí thuyết Rất ngại học tập Câu 7: Theo đồng chí, số học sinh có khả tự lực học tập .% Câu 8: Theo đồng chí, nguyên nhân dẫn đến học sinh thiếu hứng thú tập? ( Đồng ý: (+); Không đồng ý: (0); Có thể: (-)) Do học sinh chưa nắm vững kiến thức Do học sinh chưa thấy ý nghĩa kiến thức đời sống Do thói quen ỷ lại, lười suy nghĩ Do giáo viên chưa có phương pháp hợp lí Do yếu tố tác động khác (gia đình, xã hội ) 106 Câu 9: Đồng chí đánh giá việc sử dụng phương tiện dạy học đại dạy học tập vật lí? ( Đồng ý: (+); Khơng đồng ý: (0); Có thể: (-)) Có thể tạo hứng thú cho học sinh học Phát huy tính tích cực hoạt động nhiều học sinh Tiết kiệm thời gian lên lớp Kiểm tra nhiều học sinh Giải nhiều dạng tập Giáo viên vất vả mà lại không cho hiệu cao Câu 10: Điều kiện mức độ sử dụng phương tiện dạy học đại trường đồng chí nào? Những ý kiến khác đề xuất đồng chí cấp quản lí: Xin chân thành cảm ơn đồng chí! Ngày tháng năm 2011 107 PHỤ LỤC 3: CÁC ĐỀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG P3.1 ĐỀ KIỂM TRA SỐ Câu Một vật khối lượng m = 0,5 kg chuyển động nhanh dần với vận tốc ban đầu v0 = m/s Sau thời gian t = s, quãng đường S = 24 r m Biết vật chịu tác dụng lực kéo Fk chiều chuyển động lực cản Fc = 0,5 N a Tính độ lớn lực kéo b Nếu sau thời gian s đó, lực kéo ngừng tác dụng sau vật dừng lại? Câu Một hòm khối lượng m = 20 kg đặt sàn nhà Người ta kéo r hòm lực F hướng chếch lên hợp với phương nằm ngang r góc α = 300 Hịm chuyển động sàn nhà Tính độ lớn lực F để hòm trượt sàn Biết hệ số ma sát hòm sàn nhà µt = 0,3, lấy g = 10 m/s2 ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM ĐỀ KIỂM TRA LẦN 1: Câu 1: điểm a (3 điểm) Gia tốc vật: a = 2s 2v0 − = m/s2 t t Fk = Fc + ma = 1,5 N r b (2 điểm) Khi ngừng tác dụng Fk , vật chuyển động chậm dần lực cản ngược chiều chuyển động, gia tốc bằng: a ' = − Fc = m / s điểm m Vận tốc vật thời điểm ngừng tác dụng lực kéo: v= 2s − v0 = 10 m / s t 0,5 điểm v2 Quãng đường vật được: s’ = − = 50 m 2a ' 108 0,5 điểm Câu 2: điểm Hòm trượt nên hợp lực tác dụng lên Theo phương ngang: Fcos300 − Fms = (1) Theo phương thẳng đứng: N + Fsin 300 − P = (2) Độ lớn lực ma sát là: Fms = µ N (3) Giải hệ phương trình (1), (2) (3) ta F= µP = 59 (N) cos300 + µ sin 300 P3.2 ĐỀ KIỂM TRA SỐ Câu Cho hệ vật hình vẽ, m1 = 500g, α = 300; hệ số ma sát trượt ma sát nghỉ vật mặt phẳng nghiêng µt = µn = 0,2 Mặt phẳng nghiêng giữ cố định Hãy tính gia tốc vật m1, m2 lực căng dây trường hợp : a m2 = 500g b m2 = 200g Câu Một vật đặt mép bàn xoay Số vòng quay 1s bàn phải để vật không bị văng khỏi mép bàn? Cho biết bàn quay có hình trịn, bán kính r = 0,4 m, hệ số ma sát nghỉ µn = 0,4 g = 10 m/s2 ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM ĐỀ KIỂM TRA LẦN Câu 1: điểm a) (4 điểm) So sánh: m m1 sinα thấy m > m1 sinα m2 có xu hướng xuống, m1 lên, lực ma sát tác dụng lên m1 hướng xuống 109 Áp dụng định luật II Niu-tơn cho vật, ta được: m g − T = m 2a (1) T − m1g sin α − Fms = m1a (2) Fms = µ N1 = µ m1g cos α (3) Giải hệ phương trình (1), (2) (3) ta a=g m − m1 ( sin α + µ cos α ) m1 + m (4) Thay số ta được: a = 1,63 m/s2 > Hệ vật có chuyển động Thay a vào (1), ta được: T = m2(g – a) = 4,18 (N) b) (3 điểm) So sánh: m < m1 sinα Vật m1 có xu hướng xuống, m2 có xu hướng lên Tương tự ta có biểu thức gia tốc: a=g m1 ( sin α − µ cos α ) − m m1 + m (5) Thay số ta được: a = - 0,52 m/s2 < Hệ vật không chuyển động, tức lực ma sát vật với mặt nghiêng ma sát nghỉ Lực căng dây: T = m2g = (N) Câu 2: điểm Vì mặt bàn xoay nằm ngang, vật chuyển động tròn nên lực ma sát nghỉ đóng vai trị lực hướng tâm Ta có: Fms = mω r (1) Áp lực vng góc vật tác dụng lên bàn: N = P = mg (2) Để vật không bị văng khỏi bàn thì: Fms ≤ µ n N (3) ω≤ µn g r (4) Số vịng quay giây (tần số) là: f= ω ≤ 2π 2π µn g = 0,503 vịng/s r 110 PHỤ LỤC GIẢI VÀ MÔ PHỎNG MỘT SỐ BÀI TẬP VẬT LÍ BẰNG PHẦN MỀM MATHEMATICA 7.0 P4.1 Người ta vắt qua ròng rọc đoạn dây, Hình 2.5 hai đầu có hai cầu A B có khối lượng mA = 300 g, mB = 200 g (Hình 2.5) Ban đầu giữ hai vật đứng n Sau bng tay, tính: - Vận tốc cầu cuối giây thứ - Lực căng dây, lực ép lên trục ròng rọc - Quãng đường cầu giây thứ hai Biết dây không dãn, bỏ qua khối lượng dây ròng rọc, bỏ qua ma sát ròng rọc Lấy g = 10 m/s2 Giải tốn ngơn ngữ lập trình Mathematica Clear["Global`*"] sl={ma0.300,mb0.200,g10}; r=2; t=1; eq={ma g-Tma a,-mb g+Tmb a}; sol=Solve[eq,{T,a}]//Factor//Flatten a=a/.sol/.sl; v=a t; T=T/.sol/.sl; Q=2 T; Print["Thay so ta duoc:"] ",a," m/s2"] Print["Gia toc cua he = Print["Van toc cua moi vat o cuoi giay thu nhat v = m/s"] Print["Suc cang cua day = ",T," N"] Print["Luc de len truc rong roc Q = ",Q," N"] Print["Chuyen dong cua he duoc mo ta nhu hinh ve:"] rongroc=Circle[{0,0},r]; Animate[Show[Graphics[{Thick,Hue[0.6],rongroc}], 111 ",v," Graphics[{Thick,Hue[0.8],Line[{{r,0},{r,-6-a t^2/2}}]}], Graphics[{Thick,Hue[0.8],Line[{{-r,0},{-r,-14+a t^2/2}}]}], Graphics[{PointSize[0.05],Hue[0.6],Point[{0,0}]}], Graphics[{PointSize[0.2],Blue,Point[{r,-6-a t^2/2}]}], Graphics[{PointSize[0.15],Red,Point[{-r,-14+a t^2/2}]}],Graphics[{Thick,Dashed,Hue[0.6],Line[{{0,0},{r Cos[Pi-a t^2/(2 r)],r Sin[Pi-a t^2/(2 r)]}}]}], PlotRange->{{-3,3},{3,15}}],{t,0,3},AnimationRunningFalse] Kết quả:  g ( ma- mb )  2g ma mb ,a → T →  ma + mb ma + mb   Thay so ta duoc: Gia toc cua he = m/s2 Van toc cua moi vat o cuoi giay thu nhat v = m/s Suc cang cua day = 2.4 N Luc de len truc rong roc Q = 4.8 N Chuyen dong cua he duoc mo ta nhu hinh ve: P4.2 Cho hệ vật hình vẽ Vật A B có khối lượng m1 = 1,5 kg, m2 = kg, R1 ròng rọc cố định, R2 ròng 112 rọc động Bỏ qua khối lượng rịng rọc dây, bỏ qua Hình 2.9 ma sát Ban đầu hai vật A B ngang nhau, sau bng tay tính: - Gia tốc chuyển động vật - Lực căng dây treo vật khoảng cách hai vật sau giây Giải tốn ngơn ngữ lập trình Mathematica Clear["Global`*"] sl={m11.5,m22.,g10}; t=1; eq={m1 a1m1 g-T1,m2 a2-T2+m2 g,T22T1,a1-2 a2}; sol=Solve[eq,{T1,T2,a1,a2}]//Factor//Flatten a1=a1/.sol/.sl; a2=a2/.sol/.sl; T1=T1/.sol/.sl; T2=T2/.sol/.sl; s1=Abs[a1 t^2/2]; s2=Abs[a2 t^2/2]; h21=s1+s2; Print["Thay so ta duoc:"] ; Print["Gia toc cua vat A la a1 = ",a1 ," m/s2"]; Print["Gia toc cua vat B la a2 = ",a2 ," m/s2"]; Print["Luc cang day treo vat A la T1 = ",T1 ," N"]; Print["Luc cang day treo vat B la T2 = ",T2 ," N"]; Print["Khoang cach giua hai vat sau t = s ",h21," m"]; Print["Chuyen dong cua he vat duoc mo phong nhu hinh duoi"]; dt1=Circle[{0,-1},2]; Animate[Show[Graphics[{Thick,dt1}], Graphics[{Thick,Circle[{4,-8-a2 (t)^2/2},2]}], Graphics[{Thick,Line[{{0,-1},{0,4}}]}], Graphics[{Thick,Line[{{-2,4},{8,4}}]}], Graphics[{Thick,Line[{{2,-1},{2,-8-a2 t^2/2}}]}], 113 Graphics[{PointSize[0.1],Hue[0.7],Point[{-2,-12-a1 t^2/2}]}], Graphics[{Thick,Line[{{-2,-1},{-2,-12-a1 t^2/2}}]}], Graphics[{Thick,Line[{{6,4},{6,-8-a2 (t)^2/2}}]}], Graphics[{Thick,Line[{{4,-8-a2 (t)^2/2},{4,-12-a2 t^2/2}}]}], Graphics[{PointSize[0.15],Hue[0.9],Point[{4,-12-a2 (t)^2/2}]}],PlotRange{{-4,8},{4,20}}],{t,0,3},AnimationRunningFalse] Kết quả:  g (2m1- m2) 2g (2m1- m2)  6g m1m2 3g m1m2 ,T2 → ,T1 → ,a1 → a2 →  4m1+ m2 4m1+ m2 4m1+ m2 4m1+ m2   Thay so ta duoc: Gia toc cua vat A la a1 = 2.5 Gia toc cua vat B la a2 = -1.25 m/s2 m/s2 Luc cang day treo vat A la T1 = 11.25 Luc cang day treo vat B la T2 = 22.5 Khoang cach giua hai vat sau t = s N N 1.875 m Chuyen dong cua he vat duoc mo phong nhu hinh duoi 114 ... Chương TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CƠNG NGHỆ … 40 2.1 Tìm hiểu chương ? ?Động lực học chất điểm? ?? sách giáo khoa. .. BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CƠNG NGHỆ 2.1 Tìm hiểu chương ? ?Động lực học chất điểm? ?? sách giáo khoa Vật lí lớp 10 nâng cao 2.1.1...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THẾ MINH TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO HƯỚNG TIẾP CẬN CÔNG NGHỆ PHẦN BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ LỚP 10 NÂNG CAO