(Sáng kiến kinh nghiệm) những giải pháp để nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lí lớp 8 phần máy cơ đơn giản

SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy c n gin A Phần mở đầu Lý cho đề tài Đất nước Việt Nam bước vào kỷ 21 ánh sáng thời đại Thời đại phát triển vũ bão khoa học kỷ thuật, tượng “Bùng nổ thông tin” nhịp độ khẩn trương sống xã hội điều đặt cho ngành giáo dục nhiệm vụ lớn phải kịp thời đào tạo người động, sáng tạo, giàu tri thức, biết làm chủ, thích ứng với hồn cảnh, giai đoạn phát triển xã hội Dạy - học khơng dừng lại phạm vi bó hẹp nhà trường mà địi hỏi người học có trình độ hiểu biết cao Có khả tiếp cận nhiều mặt để đáp ứng yêu cầu thực tiễn xã hội ngày tương lai Một vấn đề đặt ngành giáo dục “Đào tạo người trở thành nhân tài cho đất nước” Có kiến thức thực thụ, có khả tư sáng tạo, thu nhận kiến thức, xữ lý tình để hồn thiện hiểu biết lực Điều muốn khẳng định bồi dưỡng học sinh giỏi bậc THCS việc làm đắn mà cịn cơng việc có tầm quan trọng nhà trường phổ thơng Nó góp phần phát bồi dưỡng để tiến tới đào tạo lực lượng lao động có phẩm chất, lực đặc biệt xã hội, lao động sáng tạo nghệ thuật Nó kích thích cổ vũ mạnh mẽ ý thức tự giác, lòng say mê ý chí vươn lên học tập, tu dưỡng học sinh nói chung Nó cịn việc làm thiết thực góp phần nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ cho giáo viên Bồi dưỡng học sinh giỏi trình phấn đấu trăn trở ngành giáo dục Lệ Thủy nói chung, trường THCS nói riêng mà đồng chí lãnh đạo đội ngũ bồi dưỡng đóng vai trị chủ đạo, định hướng quan trọng Bởi vướng mắc trình bồi dưỡng nảy sinh từ trường học cách giải tích cực tập thể nhà trường tự thân vận động theo mục tiêu định hướng ngành Tuy thế, thực nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi, điều kiện hoàn cảnh, nhận thức địa bàn có khác nên sinh nhiều vấn đề cần suy nghĩ, bàn cãi Trong nhà trường, đội ngũ giáo viên khơng đồng trình độ, kinh nghiệm bồi dưỡng cịn hạn chế, số mơn giáo viên chưa đáp ứng đủ trình độ để bồi dưỡng SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” Vậy làm để công tác bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật Lý lớp đạt kết cao? Đây cơng việc khó khăn giáo viên dạy trường THCS Thực tế cho thấy kiến thức bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí vượt xa kiến thức mà học sinh học lớp đặc biệt kiến thức bỗ trợ tốn học việc học sinh tiếp thu khó khăn Trong nhiều năm nhà trường giao nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật Lý lớp Mặc dù kết chưa thỏa mãn mong muốn, song thành cơng bước đầu hút hấp dẫn mạnh dạn đưa ra: "Những giải pháp để nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật Lí lớp phần Máy đơn giản" Qua đề tài tơi muốn trình bày biện pháp bồi dưỡng nhằm nâng cao chất lượng học sinh giỏi, phân loại ,và đưa số phương pháp giải toán Máy đơn giản để học sinh tiếp thu dạng toán cách dễ dàng Hy vọng kinh nghiệm nhỏ phần giúp anh chị em đồng nghiệp tháo gỡ vướng mắc công tác bồi dưỡng học sinh giỏi giải dạng toán phần Máy đơn giản trở nên nhẹ nhàng Điểm đề tài Sáng kiến chưa có nghiên cứu Đề tài có điểm là: Phân loại tập máy đơn giản, s lầm mà học sinh hay gặp phải dạng toán này, Từ giúp học sinh giáo viên bồi dưỡng giải tốt dạng tập Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu thực trạng việc bồi dưỡng HSG - HSNK năm qua trường THCS - Phân loại số dạng tập máy đơn giản - Chỉ sai lầm mà học sinh hay mắc dạng tập - Trên sở nắm vững kiến thức học sinh tự tin giải tập nhanh hơn, có hiệu cao Phạm vi đối tượng nghiên cứu: Do điều kiện thời gian phạm vi đề tài, nghiên cứu -Biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí lớp trường THCS - Việc vận dụng phương pháp giải tập máy đơn giản SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” B- PHẦN NỘI DUNG: I CƠ SỞ LÝ LUẬN Trong phát triển xã hội, người xem "vốn quý nhất", "nguồn lực hàng đầu" cần coi trọng, nuôi dưỡng phát triển không ngừng Mỗi người cá thể có nhu cầu hứng thú, thói quen lực riêng cần tôn trọng ý, việc giáo dục để thực thắng lợi nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, cần giáo dục hệ trẻ thành người động, sáng tạo, có lực giải vấn đề, có lịng tự tin tinh thần trách nhiệm muốn cần phải nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi Nâng cao chất lượng mũi nhọn mơn góp phần nâng cao chất lượng toàn diện trường học đánh giá lực dạy thầy học trò Do việc nâng cao chất lượng phải thực đồng đều, có chuẩn bị khoa học hợp lý Thể từ khả truyền thụ thầy hội học tập , rèn luyện , tích lũy kiến thức trị Nhờ mà họ có khả vận dụng lâu dài Chất lượng qua hội thi học sinh giỏi tiếng nói có tính thuyết phục việc nâng cao uy tín nhà giáo nhà trường Nâng cao chất lượng mũi nhọn học sinh giỏi nhằm kích thích, phát huy truyền thống hiếu học thể phong trào thi đua dạy tốt, học tốt nhà trường, góp phần huy động lực lượng tham gia vào công tác giáo dục Việc phát bồi dưỡng học sinh nhiệm vụ nhà trường mà cụ thể nhà quản lí, giáo viên giảng dạy Năng khiếu học sinh phát bồi dưỡng sớm định hướng phát triển dần định hình trở thành học sinh giỏi Ngược lại, mầm móng khiếu em bị thui chột có khã trở thành học sinh giỏi Tiến sĩ Đào Duy Huân viết: “Chất xám tài nguyên quan bậc đất nước thứ tài nguyên quan trọng tồn khoảng thời gian định đời người Khơng sử dụng nó, khơng phát huy tự biến mất.” II CƠ SỞ THỰC TIỂN Thực tiễn cho thấy dạy - học bồi dưỡng hình thức chuyên sâu So với chương trình dạy đại trà lớp bồi dưỡng nhằm giúp học sinh phát triển cao kiến thức cấp học Lĩnh hội vận dụng kiến thức để làm SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” dạng tập nâng cao góp phần vào việc tư sáng tạo để tự khẳng định Bồi dưỡng học sinh giỏi cơng việc diễn thường xuyên hàng năm, công tác trọng tâm nhà trường Kết bồi dưỡng học sinh giỏi phản ánh trình độ quản lý đạo ban giám hiệu chất lượng dạy học giáo viên học sinh, tạo nên "thương hiệu" mỗi đơn vị Bằng phương pháp quan sát nghi nhận nét trường THCS nói chung trường THCS tơi giảng dạy nói riêng tình hình bồi dưỡng học sinh giỏi Đối với giáo viên: Phần đông giáo viên trường nên có kinh nghiệm giảng dạy thực tế, cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi giáo viên chưa đáp ứng phần so với yêu cầu đặt Hầu hết đội ngũ giáo viên bồi dưỡng trường hạt nhân tiêu biểu mơn Ngồi việc phải đảm nhận dạy đủ phần hành 19 tiết/ tuần họ đựơc gắn trách nhiệm bồi dưỡng học sinh giỏi Vì thế, q trình bồi dưỡng khơng tránh khỏi vướng mắc, cụ thể: Giáo viên đủ thời gian để đầu tư cho việc nghiên cứu tài liệu vạch kế hoạch dạy học, Việc thống nội dung, phương pháp, giới hạn bồi dưỡng học sinh giỏi cịn lúng túng, gặp nhiều khó khăn tài liệu văn hướng dẫn.Từ nguyên nhân dẫn đến việc day học bồi dưỡng khó có kết đồng Đối với học sinh: Việc chọn học sinh có khiếu để bồi dưỡng khó, số lượng học sinh mà mơn thi lại nhiều Học sinh chưa tích cực tham gia để bồi dưỡng Việc bồi dưỡng học sinh để dự thi cấp nặng nề tính chất thời vụ mà gây ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe học sinh Tài liệu tham khảo ít, phương pháp học tập chưa phù hợp Kiến thức môn học bồi dưỡng nhiều em nắm chưa việc tiếp thu rèn luyện kiến thức nâng cao chậm Kiến thức bỗ trợ toán học học sinh thường chưa tốt, số kiến thức tốn học sử dụng cho vật lí vượt chương trình tốn học lớp SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” III Các biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lý trường THCS 1- Tổ chức kiểm tra lực, khiếu học sinh Đây công việc người giáo viên dạy bồi dưỡng Mỗi giáo viên phải nắm lực học sinh đội tuyển: lực diễn đạt, lực cảm nhận, lực sáng tạo Công việc tiến hành cách giáo viên tổ chức cho học sinh làm kiểm tra lớp Sau có giáo viên chấm chữa cho học sinh lấy kết quả, phân loại chất lượng học sinh để có kế hoạch bồi dưỡng 2- Kiểm tra khả nắm kiến thức chương trình lớp 6,7 Sở dĩ phải có bước yêu cầu học sinh giỏi phải nắm vững kiến thức gọi phần ''Nền’’ từ giáo viên bồi dưỡng có sở để nâng cao kiến thức cho em Ngoài việc kiểm tra kiến thức chương trình vật lí 6,7 giáo viên cần phải nắm bắt lại kiến thức toán số học sinh chọn Đây biện pháp có tính phương pháp, chí gần nguyên tắc bồi dưỡng học sinh giỏi mơn vật lí 3- Chuẩn bị phương tiện dạy học Chuẩn bị đầy đủ tài liệu tham khảo phù hợp với trình độ học sinh khung chương trình: Các loại sách tập bản, tập bổ trợ nâng cao nhiều hình thức , Sưu tầm đề thi năm trước 4- Quá trình dạy bồi dưỡng Đầu tư nghiên cứu trọng tâm chương trình Vạch mối liên hệ phần để có định hướng phương pháp giảng dạy Tập trung nhiều thời gian nghiên cứu sách giáo khoa, sách nâng cao, xây dựng chuyên đề dạng tập để giảng dạy cho phù hợp Giáo viên phải tìm phương pháp giải tốn phù hợp với đối tượng học sinh tham gia bồi dưỡng ( Đây yếu tố định đến thành bại đội tuyển) Ví dụ: Trong Phần Máy đơn giản Cần phân tách chun đề , Tìm cách giải tốn chuyên đề cách dễ dàng để phù hợp khả lĩnh hội học sinh từ thấp lên cao SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” MÁY CƠ ĐƠN GIẢN CHUYÊN ĐỀ 1: HIỂU BIẾT CHUNG VỀ MÁY CƠ ĐƠN GIẢN Xuyên suốt lịch sử, người phát triển số dụng cụ giúp họ thực công việc dễ dàng Đáng ý số gọi “Máy đơn giản “ Đòn bẩy, mặt phẳng nghiêng , rịng rọc Vì cơng định nghĩa lực tác dụng lên vật theo hướng chuyển động , máy đơn giản thực công dễ dàng cách triển khai nhiều chức sau : - Truyền lực từ chổ sang chổ khác - Đổi hướng lực - Tăng giảm độ lớn lực - Tăng giảm quảng đường Nhiều máy đơn giản kết hợp nhiều dụng cụ để thực cơng dễ dàng Chẳng hạn , chung ta gắn tay quay với trục quay để làm thành tời, sử dụng ròng rọc sợi dây để kéo vật lên mặt phẳng nghiêng Mặc dù máy đơn giản , chúng tiếp tục mang lại cho phương tiện để làm nhiều thứ mà khong làm khơng có chúng MẶT PHẲNG NGHIÊNG Mặt phẳng nghiêng đơn giản bề mặt đặt nghiêng góc giống dốc.Theo BobWilliams,một giáo sư khoa kĩ thuật trường đại học kĩ thuật công nghệ Rus thuộc đại học OHIO, mặt phẳng nghiêng giải pháp nâng vật nặng lên cao mà nâng thẳng đứng nặng Góc nghiêng (Độ dốc mặt phẳng nghiêng ) Xác định lực cần thiết để nâng vật nặng Mặt phẳng nghiêng dốc , lực địi hỏi lớn ĐỊN BẪY “ Nếu cho tơi địn bẫy điểm tựa , tơi sẻ nhấc bổng trái đất lên.” Khẳng định phô trương cho Ác si Mét , nhà triết học ,nhà toán học nhà phát minh người Hi lạp hồi thể kỉ thứ ba Câu nói có chút xưng , thực làm bật sức mạnh địn bẫy, chí theo lối nói ẩn dụ Cái tài tình Ác Si Mét việc ông nhận để thực lượng công giống , người ta đua thỏa hiệp lực quảng đường sử dụng đòn bẫy Quy tắc đòn bẫy ông phát biểu “ đòn bẫy cân bằng, cánh tay đòn tỷ lệ nghịch với trọng lượng chúng ” Đòn bẫy gồm đòn dài điểm tựa Hiệu suất học đòn bẫy phụ thuộc vào tỷ số chiều dài cánh tay địn nằm hai phía điểm tựa RỊNG RỌC Nếu ta muốn nâng vật có trọng lượng 100 N lên sợi dây , ta gắn rịng rọc với tay địn phía vật nặng Cách sẻ cho kéo dây xuống thay kéo dây lên , cần lực 100N Tuy nhiên ta sử dụng hai ròng rọc ,một gắn với tay địn phía đầu gắn với vật nặng ta gắn đầu dây với tay đòn , SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” luồn qua rịng rọc vật nặng sau vắt qua rịng rọc tay địn, ta phải kéo dây xuống với lực 50N , Mặc dù ta phải kéo 4S dây để nâng vật nặng lên 2S Một lần ta chịu tăng quảng đường để có lực giảm bớt Nếu ta muốn sử dụng lực nhỏ quảng đường dài , ta sử dụng pa lăng ( pa lăng hệ ròng rọc gép lại ) CHUYÊN ĐỀ II MẶT PHẲNG NGHIÊNG 1- Định hướng chung: - Trong chương trình học khóa học sinh học kiến thức sau: -Mặt phẳng nghiêng có độ nghiêng lực cần để kéo vật lên mặt phẳng nghiêng nhỏ - Nếu ma sát không đáng kể ,dùng mặt phẳng nghiêng lợi lần lực thiệt nhiêu lần đường ,không lợi công F h = P l + Trong chương trình nâng cao học sinh phải biết kiến thức nâng cao sau: - Trường hợp có ma sát :Hiệu suất mặt phẳng A1 100% nghiêng H = A (Với A1 = Ph;A = F.l = A1 + A2 ;A2 = Fms.l) - Khi gặp dạng tập có n vật mặt phẳng nghiêng học sinh lúng túng không phân tích lực F lực P nên áp dụng sai tính sai kết Phân loại tập phương pháp giải tập Loại 1:Vật nằm mặt phẳng nghiêng ma sát không đáng kể Phương pháp :-p dụng Định luật công cho mặt phẳng nghiêng :Ph = Fl ,rồi tìm đại lượng lại -Nếu có hai vật (một vật cạnh huyền vật cạnh góc vuông )thì Thực chất lực P vật cạnh góc vuông gây lực F vật cạnh huyền mặt phẳng nghiêng b Một số tập thường gặp : SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” N M A Bài tập B 1:Hai vật A B hình vẽ đứng yên Cho biết MN H= 80cm ,NH = 5cm Tính tỉ số khối lượng hai vật B A Lời giải Lực vật kéo dây xuống dọc theo FA h = = P l 80 A mặt phẳng nghiêng Suy FA = PA/16 Lực vật B kéo dây xuống FB = PB Hai lực kéo phải nên ta coù P A/16 = PB PB = hay PA 16 mB = Ta suy tỉ số khối lượng hai vật m A 16 mB = ĐS: m A 16 Loại 2:Vật di chuyển mặt phẳng nghiêng có ma sát với mặt phẳng nghiêng Phương pháp : - Trường hợp có ma sát :Hiệu suất mặt phẳng nghiêng A1 100% H= A (Với A1 = Ph;A = F.l = A1 + A2 ;A2 = Fms.l) Một số tập thường gặp Một học sinh kéo vật có trọng lượng 12N lên theo mặt phẳng nghiêng dài 0,8m cao 20cm lực kéo có hướng song song với chiều dài mặt phẳng nghiêng Dùng lực kế đo giá trị lực kéo 5,4N Tính a) Lực ma sát b) Hiệu suất mặt phẳng nghiêng c) Lực cần thiết để di chuyển vật xuống mặt phẳng nghiêng Lời giải a) Áp dụng định luật bảo toàn công cho mặt phẳng nghiêng A= A1 + A2 ↔ F.l = P.h+Fms.l → Fms = (Fl-Ph ) /l Fms = (5,4.0,8 – 12.0,2) / 0,8 = 2,4 (N) b) Hiệu suất mặt phẳng nghiêng A1 100% H= A = (Ph / Fl ).100% = (12.0,2 / 5,4.).100% =55,6% c ) Giả sư khơng có ma sát lực kéo vật mặt phẳng nghiêng sẻ SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” F1 = Ph/l = 12.0,2 / 0,8 = (N) Vậy lực cần thiết để di chuyển vật xuống mặt phẳng nghiêng F’ = F1 - Fms = -2,4 = 0,6 (N) CHUYÊN ĐỀ III ĐÒN BẨY 1- Định hướng chung: Bài tập đòn bẩy đa dạng để làm tập trước tiên người học phải nắm vững khái niệm như: Khái niệm đòn bẩy, Điểm tựa địn bẫy, cánh tay địn lực Ngồi việc nắm vững khái niệm, người học phải biết xác định lực tác dụng lên đòn bẩy nắm c iu kin cõn bng đòn bẩy Khi ó hiểu rõ khái niệm việc tiến hành giải toán thuận lợi Với toán địn bẩy, cần phải phân tích cụ thể : * Đâu điểm tựa đòn bẩy? - Điểm tựa đòn bẫy điểm mà đòn bẫy kê lên có th ể xoay quanh Việc xác định điểm tựa khơng đơn giản địn bẩy có nhiều loại điểm tựa nh : - Điểm tựa nằm khoảng hai lực (Hình A) O F1 F2 Hình A F1 - Điểm tựa nằm khoảng hai lực (Hình B) O F2 Hình B - Ngồi tốn địn bẩy cịn có nhiều cách chọn điểm tựa ví dụ hình C B T O F A H×nh C Ta thấy, hình C chọn điểm tựa điểm B có hai lực tác dụng lên đòn bẩy lực F điểm O lực thứ hai lực căng T điểm A SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” Cịng cã thĨ chän ®iĨm tùa điểm A có hai lực tác dụng lên đòn bẩy lực kéo F điểm O phản lực B * Các lực tác dụng lên đòn bẩy có im t ,phơng chiều nh nào? * Xác định cánh tay đòn lực Theo định nghĩa : Khoảng cách điểm tựa O phơng lực gọi cánh tay đòn lực Việc xác định cánh tay đòn lực quan trọng xác định sai dẫn đến kết sai Trên thực tế học sinh hay nhầm cánh tay đòn với đoạn thẳng từ điểm tựa đến điểm đặt lực Sau phân tích áp dụng điều kiện cân đòn bẩy để giải toán Phân loại tập phơng pháp giải tập Bài tập Đòn bẩy có nhiều loại cụ thể chia làm nhiều loại nh sau: Loại 1: Xác định lực cánh tay đòn lực - Hc sinh cần biểu diễn phương lực tác dụng lên đòn bẫy - Khi xác định cánh tay địn lực giáo viên c ần ph ải nhắc kĩ học sinh cánh tay đòn đường th ẳng vng góc từ điểm tựa tới phương lực ú Bài toán1: Ngời ta dùng xà beng có dạng nh hình vẽ để nhổ đinh cắm sâu vào gỗ a) Khi tác dụng lực F = 100N vuông góc với OB đầu B ta nhổ đợc đinh Tính lực giữ gỗ vào đinh lúc ? Cho biết OB 10 lần OA = 450 b) Nếu lực tác dụng vào đầu B vuông góc với gỗ phải tác dụng lực có độ lớn nhổ đợc đinh? * Phơng pháp : B Xác định cánh tay đòn lực F FC F Vì FC vuông góc với OA F nên OA cánh tay đòn FC O A a) Vì F vuông góc với OB H nên OB cánh tay đòn FC F b) Vì F có phơng vuông góc với mặt gỗ nên OH cánh tay đòn F sau đà xác định lực cánh tay đòn lực ta áp dụng điều kiện cân đòn bẩy tính đợc đại lợng cần tìm 10 SKKN: Nhng gii phỏp nõng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lp phn Mỏy c n gin Với dạng toán liên quan đến lực đẩy Acsimét cần nhớ số công thức hay sử dụng: F = d.V Trong đó: F : lực đẩy Acsimét (N) d : trọng lợng riêng chất lỏng (N/m ) V: thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m ) Cần nhớ quy tắc hợp lực + Hợp lực hai lực F1, F2 phơng ngợc chiều có độ lớn là: F = | F1- F2 | + Hỵp lùc cđa hai lùc F1, F2 cïng phơng chiều có độ lớn F = F1 + F2 * Phơng pháp giải dạng toán liên quan ®Õn lùc ®Èy Acsimet - Khi cha nhóng vËt vào chất lỏng, đòn bẩy thăng xác định lực, cánh tay đòn viết đợc điều kiện cân đòn bẩy - Khi nhúng vào chất lỏng, đòn bẩy cân Cần xác định lại điểm tựa, lực tác dụng cánh tay đòn lực Sau áp dụng điều kiện cân đòn bẩy để giải toán Bài toán : Hai cầu cân nhôm có khối lợng đợc treo vào hai đầu A, B kim loại mảnh nhẹ Thanh đợc giữ thăng nhờ dây mắc điểm O AB BiÕt OA = OB = l = 25 cm Nhóng cầu đầu B vào nớc AB thăng Để thăng trở lại ta phải dời điểm treo O phía nào? Một đoạn bao nhiêu? Cho khối lợng riêng nhóm nớc lần lợt là: D1 = 2,7 g/cm3; D2 = g/cm3 Bài giải: Khi cầu treo B đợc nhúng vào nớc, trọng lợng P chịu tác dụng lực đẩy Acsimet nên lực tổng hợp giảm xuống Do cần phải dịch chuyển điểm treo phía A đoạn x cánh tay đòn cầu B A tăng lên ( l -x ) O ( l +x ) Vì cân trở lại nên ta có: P.(l-x) = (P-F)(l+x) 10D1V(l-x) = (10D1V – 10D2V)(l+x) (víi V lµ thĨ tÝch cđa cầu) P D1(l-x) = (D1=D2)(l+x) (2D1-D)x=D2l 14 B F P SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” x= D2 l l= 25 = 5,55 D1 − D2 2.2,7 − (cm) Vậy cần phải dịch điểm treo O phái A đoạn x = 5,55 cm ĐS: 5,55 cm Loại 5: Các dạng khác đòn bẩy Đòn bẩy có nhiều dạng khác Thực chất loại dựa quy tắc cân đòn bẩy Do phơng pháp giải loại là: - Xác định đâu điểm tựa đòn Điểm tựa phải đảm bảo để đòn bẩy quay xung quanh - Thứ hai cần xác định phơng, chiều lực tác dụng cánh tay đòn lực - Cuối áp dụng quy tắc cân đòn bẩy để giải toán Bài tập áp dụng A Bài toán : T F Một AB có trọng lợng H P = 100 N a) Đầu tiên đợc đặt B C thẳng đứng chịu tác dơng cđa mét lùc F = 200 N theo ph¬ng ngang Tìm lực căng sợi dây AC Biết AB = BC b) Sau ngời ta đặt nằm ngang gắn vào tờng nhờ lề B Tìm lực căng dây AC lúc này? (AB = BC) Bài giải: a) Do lực P qua điểm quay B nên không ảnh hởng C đến quay (vì P điểm tựa) Thanh AB chịu tác dụng lực T F Lực F có cánh tay đòn AB H Lực T có cánh tay đòn BH T Để cân ta có: F.AB = T.BH AB 2 B A Víi BH = P (với H tâm hình vuông mà ABC nửa hình vuông đó) T= AB.F = F = F = 200 BH (N) Tõ đó: b) Khi AB vị trí nămg ngang, trọng lợng P có hớng thẳng đứng xuống dới đặt trung điểm O AB (OA = OB) Theo quy tắc cân ta có: 15 SKKN: Nhng gii pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” P.OB = T.BH BO P 100 P= = 2 (N) = 50 (N) => T= BH 200 , 50 ĐS: Loại 6: Khi điểm tựa dịch chuyển Xác định giá trị cực đại, cựa tiểu Bài toán 1: Cho thớc thẳng AB đồng chất tiết diện đều, có độ dài l=24 cm trọng lợng 4N Đầu A treo vật có trọng lợng P1 = N Thớc đặt lên giá đỡ nằm ngang CD = cm Xác định giá trị lớn nhỏ khoảng cách BD thớc nằm cân giá đỡ Bài giải: l2 l1 Xét trạng thái cân O1 O2 E thớc quanh trục qua mép DA B giá đỡ ứng với giá trị nhỏ D C AD Lúc thớc chia làm hai P2 phần: P3 + Phần BD có trọng lợng P3 P1 đặt G1 trung điểm DB + Phần OA có trọng lợng P2 đặt G2 trung điểm AD Mép D điểm E thớc Điều kiện cân b»ng cđa trơc quay D lµ: P3.AD + P2.GE = P1.G1D P1l + P2 l2 l = P3 2  (1) (víi l2 = AD, l1 = ED) Về thớc thẳng đồng chất tiết diện nên trọng lợng phần thớc tỷ lệ với chiều dài phần ta có: P3 l1 P.l = ⇒ P3 = P l l ; P2 l P.l = ⇒ P2 = P l l P l2 = (l – l1) ; P1 = N = Thay vào (1) ta đợc P (l − l1 ).( l − l1 ) P.l1 l1 P (l − l1 ) + = 2l l 2 2  Pl − Pl1l + P(l − 2ll1 + l1 ) = Pl1 16 SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” l1 = 2l 2 = l = 24 = 16 3l 3 (cm)  Gi¸ trị lớn BD l = 16 cm Lúc điểm D trùng với điểm E thíc BE = BD = 16 cm NÕu ta di chuyển thớc từ phải sang trái cho điểm E thớc nămg giá CD thớc c©n b»ng cho tíi E trï ng víi C đến giới hạn cân E lệch CD phía trái thớc quay quanh trục C sang trái Vậy giá trị nhỏ BD C trùng đến E BE = BC Mà BC = BD + DC => BD = BC – DC = 16 – = 12 (cm) §S: 16 cm, 12 cm Bài toán 2: Một thẳng đồng chất tiết diện có trọng lợng P = 100 N, chiều dài AB = 100 cm, đợc đặt cân hai giá đỡ A C Điểm C cách tâm O thớc đoạn OC = x a) Tìm công thức tính áp lực thớc lên giá đỡ C theo x b) Tìm vị trí C để áp lự có giá trị cực đại, cực tiểu Bài giải: x a) Trọng lợng p đặt l trịng tâm O trung điểm C O B tác dụng lên hai giá đỡ A A B hai áp lực P1 P2 Vì đồng chất tiết diện ®Ịu nªn ta P1 P2 cã: P P1 OC x = = P2 OA l ®ã P1 + P2 = P = 100 (N) P2 = P1 = P2 x l vµ l P l+x => b) P2 cùc ®¹i x = ®ã P = P = 100 N giá đỡ C trùng víi t©m O l cùc tiĨu x lín nhÊt x = l ®ã P= P = 50 N giá đỡ trùng với đầu B CHUYấN ĐỀ IV RỊNG RỌC Phân loại phương pháp giải : Loại 1:Ròng rọc cố định 17 SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” Phương pháp :Loại tương đối đơn giản nên học sinh cần nắm vững kiến thức sau:Khi ma sát không đáng kể ròng rọc cố định có tác dụng thay đổi hướng lực không làm thay đổi độ lớn lực F F=P s=h P Khi có ma sát : A = A1 + A2 ⇔F.s = P.h + Fms.s Hiệu suất ròng rọc A1 100% H= A Bài tập 1:Một người dùng ròng rọc cố định để kéo vật nặng 50kg lên tòa nhà cao 4m a.Tính lực kéo vật lên quãng đường đầu dây dịch chuyển b.Tính công lực kéo vật lên Bỏ qua ma sát ròng rọc Lời giải:a.Lực kéo vật lên :F = P = 10m = 10.50 = 500N Quãng đường đầu dây dịch chuyển :s = h = m b.Công lực kéo vật lên là: A = F.s = P.h = 500.4 = 2000J Bài tập :Cho hệ thống ròng rọc hình vẽ Vật có trọng lượng P = 100N Tìm lực kéo F để hệ cân ,xác định hiệu suất hệ thống ,biết hiệu suất ròng rọc 0,8 P Lời giải : Các ròng rọc cố định không cho ta lợi lực Hiệu suất ròng rọc H = P/F ⇒ F= P/H Ròng rọc :F1 = P/H Ròng rọc :F2 = F1/H = P/H2 Ròng rọc : F3 = F2 /H = P/H3 Hiệu suất hệ ròng rọc : H/ = P/F = H3 = 0,83 = 0,512 18 F SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” P 100 = = 195,3 N / 0,512 Lực F cần dùng F = H Loại : Ròng rọc động Phương pháp :Đối với ròng rọc động học sinh cần nắm vững kiến thức sau : -Khi ma sát không đáng kể : F = P/2 ;s= 2h F -Khi có ma sát :A = A1 + A2 ⇔ F.s = P.h + Fms.s A1 100% Hiệu suất ròng rọc H = A P Bài tập : Cho hệ thống hình vẽ Biết P = 100N ,vật cần kéo lên cao 5m a.Tính lực kéo vật lên quãng đường đầu dây dịch chuyển b.Thực tế có ma sát nên phải kéo đầu dây lực F = 55N Tính hiệu suất ròng rọc lực ma sát ròng rọc F Lời giải : a.Lực kéo vật lên F = P/2 = 100/2 = 50N Quãng đường đầu dây dịch chuyển : s = 2h = 2.5 = 10m b.Hiệu suất ròng rọc P P.h 100.5 = = 90,9% / H = F s 55.10 Coâng hao phí : A2 = A – A1 = F/.s – p.h = 55.10 – 100.5 = 50 J A2 50 = = 5N = s 10 Lực ma sát ròng rọc :F ms Loại 3: Palăng : Pa lăng hệ thống kết hợp nhiều ròng rọc động ròng rọc cố định (số ròng rọc động ròng rọc cố định ) Cách ghép pa lăng có cách ghép có số lần lợi v ề l ực khác Chúng ta tạm gọi cách mắc pa lăng sau - Cách mắc thứ : Mắc theo dạng hộp Với cách mắc lợi 2.n lần lực đồng nghĩa thiệt 2.n lần đường ( n số ròng rọc động ) 19 SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” lực ) Hình bên với rịng rọc động nên cho ta lợi lần - Cách mắc thứ : Mắc theo dạng hình bậc thang Với cách mắc cho ta lợi 2N lần lực (N số ròng rọc động ) ( Với ròng rọc động ta lợi lần lực ) - Cách mắc thứ : Mắc theo hình thẳng đừng Với cách mắc cho ta lợi số lẻ lần lực (Với cách mắc ta lợi lần lực có đ ầu dây v qua ròng rọc động ) Bài Để đưa vật có khối lượng 50 kg lên cao 10 m, người thứ dùng hệ thống ròng rọc hình (a), người thứ hai dùng hệ thống rịng rọc hình 20 SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” (b) Biết khối lượng ròng rọc kg lực cản kéo dây hệ thống 10N a Hãy so sánh đoạn dây cần kéo cơng thực hai trường hợp Hình b b Tính hiệu suất hệ thống rịng rọc Fk Fk Hình a P P Lời giải a)Hai hệ thống rịng rọc hình (a) hình (b) bị thiệt lần đường phải kéo đoạn dây dài: s1 = s2 = s = 4.10 = 40 (m)  Hình a: Lực kéo: Fk1 = P + 2.PRR 10(50 + 2.1) + FC = + 10 4 ⇒ Fk1 = 140N Công thực để kéo vật lên: A1 = Fk1 s = 140 x = 5600 (J)  Hình b: P + PRR 10.(50 + 1) + PRR + 10.1 2 Fk = + FC = + 10 2 Lực kéo: ⇒ Fk2 = 142,5 (N) Công thực để kéo vật lên: A2 = Fk2 s =142,5 x 40 = 5700 (J) A2 - A1 = 5700 - 5600 = 100 (J) Vậy người thứ hai cần phải thực công lớn lớn 100 J b Hiệu suất hệ thống là: Cơng có ích là: A = P.h = 50.10.10 = 5000 (J) Vậy: 21 SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” O A H1 = Aci 5000 = ≈ 89,3 0 A1 5600 H2 = Aci 5000 = ≈ 87, 0 A2 5700 CHUYÊN ĐỀ V TỔNG HỢP CÁC MÁY CỞ ĐƠN GIẢN 1.Định hướng chung -Đây dạng tập phức tạp học sinh gặp nhiều khó khăn dạng tập Sau khó khăn mà học sinh hay vấp dạng toán : - Việc xác định hệ có máy đơn giản -Học sinh khơng biết áp dụng cơng thức máy đơn giản -Việc phân tích lực hệ chuy ển lực t máy c đ ơn gi ản sang máy đơn giản khác học sinh g ặp nhi ều khó khăn 2.Phương pháp - Xác định xem hệ thống có loại máy đơn giản - Xác định vị trí nối hai máy đơn giản - Phân tích lực tác dụng lên hệ - Áp dụng định luật bảo tồn cơng cho loại máy đ ể rút lực có mối quan hệ hai máy - Khi lực truyền qua ròng rọc cố định độ lớn khơng đổi cịn truyền qua rịng rọc động độ lớn giảm 3.Phân loại dạng toán Loại : Cơ hệ gồm mặt phẳng nghiêng với đòn bẫy Bài tốn: Cho sơ đồ hình vẽ Biết: Mặt phẳng nghiêng có l = 60 cm, h = 30 cm Thanh AB đồng chất tiết diện có khối lượng 0,2 kg OA = AB , m2 = 0,5 kg Hỏi m1 để hệ thống cân Bỏ qua ma sát khối lượng dây nối 22 G P1F A B m1 FA SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” m2 P2 C O Lời giải A Ta biểu diễn lực hình vẽ Theo đề ta có: OA = AB AB ⇒ OB = 0,6 AB ⇒ OB = m1 l h B G trọng tâm: ⇒ GA = GB = 0,5.AB Thanh AB ta xem địn bẩy có điểm tựa B Khi hệ thống cân thì: F.l = P1.h ⇒F= P1.h l (1) F AB = P2 OB + PAB GB ⇒F= P2 OB + PAB GB AB ⇒F = AB.(0, 6.P2 + O,5.PAB ) AB ⇒ F = 0,6.P2 + 0,5 PAB (2) P1.h = 0, 6.P2 + 0,5.PAB Từ (1) (2) ta có: l ⇒ P1 = (0, 6.P2 + 0,5.PAB ).l (0, 6.5 + 0,5.2).0, = = 8( N ) h 0,3 Vậy m1 = 0,8 kg Loại 2: Cơ hệ gồm mặt phẳng nghiêng với Ròng rọc Bài tốn : Cho hệ thống hình vẽ Biết khối lượng ròng rọc, vật m1 vật m2 0,2 kg; kg kg AB = 3BC, bỏ qua ma sát khối lượng dây nối Hỏi hệ thống có cân không ? Tại sao? 23 F P1 SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí T lớp phần Máy đơn giản” P2 Lời Giải ' Giả sử thay m2 m2 cho hệ thống cân B A m1 C Khi hệ thống cân thì: F.AB = P1.BC m2 ⇔ 3.FC.BC = P1.BC nên 3.F = P1 Mà ta có: ⇔ F =T = P2 + PRR P2 + PRR = P1 ⇔ 1,5.P2 + 1,5.PRR = P1 P1 60 − PRR = − = 38( N ) 1,5 1,5 ' ⇒ m2 = 3,8(kg ) ' Ta thấy m2 = 3,8kg < m2 = 4kg Vậykhi treo m2 = kg vào rịng rọc hệ ⇔ P2 = thống không cân mà vật m1 chuyển động lên m2 chuyển động xuống Loại 3: Cơ hệBgồm đòn bẫy với Ròng rọc m1 l h Bài tốn: Cho hình vẽ, AB đồng chất có khối lượng kg trạng thái cân Mỗi rịng rọc có khối lượng 0,5 kg Biết đầu A gắn vào lề, mB = 5,5 kg, mC = 10 kg AC = 20 cm, ta thấy AB cân Tìm độ dài AB B A C mB mC Lời giải Dựa vào hình vẽ ta có lực tác dụng vào đầu B là: F= PB + PRR 10.(5,5 + 0,5) = = 30 ( N ) 2 Khi AB thăng ta có: G A C PAB mC 24 PC B FB T T mB PB SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” PC AC + PAB AG = PB AB Mà AG = AB (G AB trọng tâm AB) ⇒ 10.10.0, + 10.2 = 30 AB ⇔ 20 + 10.AB = 30.AB ⇒ 20.AB = 20 ⇒ AB = 1(m) IV KÕT qu¶ Qua năm thực đề tài 2012-2013, 2013-2014 , 2014- 2015, 2015- 2016 2016- 2017 thu kết sau: Năm học Kết 2012-2013 giải cá nhân (giải nhì đồng đội lí 8) 2013-2014 giải cá nhân (giải nhì đồng đội lí 8) 2014-2015 giải cá nhân ( Giải ba đồng đội lí ) 2015-2016 Giải nhân ( Giải đồng đội lí ) 2016-2017 giải cá nhân ( Giải kk đồng đội lý ) giải , giải kk cấp tỉnh HCB – 2HCĐ- 1KK Cấp quốc gia V BÀI HỌC KINH NGHIỆM Từ thực tiễn áp dụng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi năm qua đúc rút học kinh nghiệm sau: Xây dựng kế hoạch bồi dưỡng học sinh giỏi cụ thể từ đầu năm học Quán triệt nâng cao nhận thức tầm quan trọng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi học sinh Phối kết hợp với giáo viên khác để nâng cao chất lượng giáo dục đại trà Giáo viên bồi dưỡng phải người có lực, có kinh nghiệm giảng dạy, say mê nhiệt tình, tận tụy với học sinh, biết tổ chức, điều khiển hoạt động dạy học hợp lí thời gian kiến thức, phải phát huy hết khả chuyên môn, luôn học hỏi, sưu tập tài liệu có liên quan đam mê với cơng tác bồi dưỡng, có kế hoạch, chương trình bồi dưỡng cụ thể, tránh dạy chay, thích dạy nấy, khơng ôm đồm tiết dạy, biết khai thác khả vốn có người học, biết huy động sức mạnh tổng hợp tập thể, phụ huynh học sinh Tuyển chọn xây dựng đội tuyển môn phải phù hợp khiếu sở thích học sinh 25 SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” C KẾT LUẬN Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Bồi dưỡng học sinh giỏi nhiệm vụ trọng tâm trường phổ thông Chất lượng học sinh giỏi không đánh giá lực học tập học sinh mà thể lực, trình độ giáo viên bồi dưỡng nói riêng chất lượng giáo dục nhà trường nói chung Thành tích học sinh giỏi đích việc nâng cao trình độ hiểu biết cấp học góp phần nâng cao chất lượng tồn phần Giúp người học tự tin trình tìm kiếm tri thức, tích lũy nhiều kiến thức, phát triển trí thơng minh trách nhiệm chung nhà giáo dục Tuy nhiên việc bồi dưỡng học sinh giỏi khơng đơn giản, dễ dàng, địi hỏi nổ lực, tâm cao đội ngũ cán quản lý Qua đề tài này, xin góp thêm phần nhỏ vào tiếng nói chung giáo viên "Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi" Vì thời gian, lực có hạn nên đề tài chắn cịn nhiều khiếm khuyết Kính mong đồng nghiệp lượng thứ đóng góp bổ sung để đề tài có tính khả thi cao Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành NHỮNG KIẾN NGHỊ Phòng giáo dục nên tổ chức thi học sinh giỏi thường xuyên qua hàng năm cho khối lớp Nhà trường phải quan tâm nhiều công tác này, đầu tư thời gian, kinh phí động viên kịp thời giáo viên trực tiếp dạy bồi dưỡng vật chất lẫn tinh thần 26 SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” Giao trách nhiệm cho giáo viên có lực chuyên môn trực tiếp bồi dưỡng Tăng cường sở vật chất, trang thiết bị dạy học: mua tài liệu tham khảo đầy đủ cho môn Tổ chức chuyên đề, hội thảo theo cụm trường, liên trường để trao đổi kinh nghiệm bồi dưỡng CÁC MỤC LỤC: 1.Tài liệu tham khảo: Phương pháp giảng dạy vật lý trường phổ thông, tập - NXBGD-1979 Phương pháp giải tập vật lý – NXBGD 500 Bài tập vật lí trung học sở- Phan Hồng Văn- NXB ĐHQG HCM Đổi phương pháp dạy giải tập vật lí, tập 2- NXB ĐHQG Bài tập chọn lọc nâng cao vật lí- Lưu Đình Tn- NXBTH HCM 350 Bài tập vật lí chọn lọc 8- Vũ Thanh Khiết- NXB HN Tuyển chọn đề thi vào lớp 10 chuyên lí-Nguyễn Hạnh Phúc- NXB ĐHQG HCM Mục lục tổng quát Phần một: MỞ ĐẦU : Từ trang đến trang Phần hai: NỘI DUNG: Từ trang đến trang 23 Phần ba: KẾT LUẬN: Từ trang 24 đến trang 24 27 SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản” 28 ... -Biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp trường THCS - Việc vận dụng phương pháp giải tập máy đơn giản SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần. ..SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản? ?? Vậy làm để công tác bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật Lý lớp đạt kết cao? Đây công việc... dụng kiến thức để làm SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp phần Máy đơn giản? ?? dạng tập nâng cao góp phần vào việc tư sáng tạo để tự khẳng định Bồi dưỡng