Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong dạy học chương các định luật bảo toàn vật lý 10 chương trình chuẩn

bộ giáo dục đào tạo Trờng Đại học Vinh PHan thị thúy XÂY DựNG Hệ THốNG CÂU HỏI ĐịNH HƯớNG PHáT TRIểN TƯ DUY CủA HọC SINH TRONG DạY HọC CHƯƠNG CáC ĐịNH LUậT BảO TOàN VậT Lý 10 CHƯƠNG TRìNH chuẩn LUN VN THC S KHOA HC GIÁO DỤC NghƯ an - 2012 bé gi¸o dơc đào tạo Trờng Đại học Vinh PHan thị thúy XÂY DựNG Hệ THốNG CÂU HỏI ĐịNH HƯớNG PHáT TRIểN TƯ DUY CủA HọC SINH TRONG DạY HọC CHƯƠNG CáC ĐịNH LUậT BảO TOàN VậT Lý 10 CHƯƠNG TRìNH chuÈn Chuyên ngành: LL&PPDH VẬT LÝ Mã số: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC nghƯ an - 2012 LỜI CẢM ƠN Trong q trình hoàn thành luận văn này, tác giả nhận giúp đỡ tận tình thầy giáo, bạn bè, người thân Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới người giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy giáo, PGS TS Nguyễn Đình Thước, người tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn hai cán phản biện PGS TS Lê Văn Giáo PGS TS Trần Hữu Cát đóng góp ý kiến quý báu để luận văn hoàn thiện Tác giả gửi lời cảm ơn tới thầy giáo, cô giáo tổ Phương pháp dạy học Vật lý thầy cô giáo giảng dạy khoa Vật lý, khoa Sau đại học trường Đại học Vinh Tác giả gửi lời cảm ơn chân thành tới ban giám hiệu, giáo viên tổ vật lý trường THPT Trần Phú, Đức Thọ, Hà Tĩnh Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp bạn bè động viên, giúp đỡ tác giả trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Vinh, tháng 10 năm 2012 Tác giả Phan Thị Thanh Thúy MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .10 Lí chọn đề tài 10 Mục đích nghiên cứu 11 Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu 11 Giả thuyết khoa học 12 Nhiệm vụ nghiên cứu 12 Phương pháp nghiên cứu 12 Cấu trúc luận văn .13 Đóng góp luận văn 13 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ .14 1.1 Tư vật lý biện pháp tích cực hóa hoạt động tư học sinh trình dạy học 14 1.1.1 Khái niệm tư vật lý .14 1.1.2 Các thao tác tư học sinh cần dùng trình hình thành khái niệm vật lý [10, 15-20] 14 1.1.3 Các biện pháp tích cực hóa hoạt động tư học sinh trình dạy học vật lý [10, 21-29] .15 1.1.4 Sự phát triển tư lực sáng tạo học sinh [10, 29-30] 21 1.1.5 Định hướng hoạt động tư học tập vật lý .22 1.2 Câu hỏi định hướng tư hệ thống câu hỏi định hướng tư 23 1.2.1 Câu hỏi - Phương tiện dạy học tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh 23 1.2.2 Quy trình chung việc sử dụng câu hỏi dạy học 23 1.2.3 Tiêu chuẩn câu hỏi sử dụng dạy học 27 1.2.4 Các dạng câu hỏi thường dùng dạy học vật lý 27 1.2.5 Câu hỏi định hướng hoạt động tư dạy học vật lý 30 1.2.6 Một số kĩ cần thiết giáo viên đưa câu hỏi cho học sinh 35 1.3 Thực trạng sử dụng câu hỏi định hướng hoạt động tư giáo viên dạy học vật lý .39 Kết luận chương 40 Chương HỆ THỐNG CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÝ 10 CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN 41 2.1 Vị trí chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 41 2.2 Nội dung chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 chương trình chuẩn .41 2.2.1 Nội dung dạy học chương “Các định luật bảo tồn” Vật lý 10 chương trình chuẩn 41 2.2.2 Cấu trúc chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 chương trình chuẩn .42 2.3 Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng tư học sinh dạy học chương “Các định luật bảo tồn” Vật lý 10, chương trình chuẩn 43 2.3.1 Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng hoạt động tư học sinh học xây dựng kiến thức 43 2.3.2 Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng hoạt động tư học sinh dạy học tập vật lý 75 2.3.3 Hệ thống câu hỏi định hướng tư cho học sinh việc hướng dẫn học sinh ôn tập chương “Các định luật bảo toàn” 86 Kết luận chương 88 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 89 3.1 Mục đích thực nghiệm .89 3.2 Đối tượng thực nghiệm 89 3.3 Nhiệm vụ thực nghiệm 90 3.4 Phương pháp thực nghiệm 90 3.5 Nội dung thực nghiệm 91 3.6 Kết thực nghiệm 91 3.6.1 Kết định tính 91 3.6.2 Kết định lượng 92 Kết luận chương 99 KẾT LUẬN 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BẢNG, ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ Sơ đồ 1.1 Sơ đồ hoạt động dạy học sử dụng hệ thống CH định hướng .35 Sơ đồ 2.1 Grap tổng kết chương “Các định luật bảo toàn” 42 Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm số kết kiểm tra 93 Bảng 3.2 Bảng phân phối tần suất 93 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất lũy tích 94 Bảng 3.4 Bảng tham số thống kê 95 Đồ thị 3.1 Phân phối tần suất .95 Biểu đồ 3.1 Phân phối tần suất .96 Đồ thị 3.2 Phân phối tần suất lũy tích 96 Biểu đồ 3.2 Phân phối tần suất lũy tích 96 CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN HS Học sinh GV Giáo viên CH Câu hỏi THPT Trung học phổ thơng 10 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong q trình dạy học nói chung dạy học vật lý nói riêng câu hỏi ln phương tiện quan trọng để giáo viên định hướng hoạt động nhận thức học sinh Một người giáo viên coi dạy tốt biết cách đặt câu hỏi hay, dựa vào câu hỏi khuấy động tị mị học sinh, kích thích trí tưởng tượng chúng tạo động để chúng tìm kiến thức Vì vậy, việc xây dựng sử dụng câu hỏi trình dạy học ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dạy học Ngày nói đến đổi giáo dục, đặc biệt đổi phương pháp dạy học nhiều nhà nghiên cứu đưa quan điểm dạy học lấy người học làm trung tâm, sử dụng phương pháp dạy học tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh trình dạy học Điều đồng nghĩa với vai trị người giáo viên người tổ chức, cố vấn, trọng tài đạo q trình học tập, cịn học sinh phải tự lực tìm tịi chân lí khoa học hướng dẫn giáo viên Vì thế, tương tác giáo viên học sinh phải tăng cường thông qua hệ thống câu hỏi Giáo viên đặt câu hỏi, học sinh phải tìm tịi thơng tin, xử lý thơng tin, tìm nội dung trả lời câu hỏi giáo viên Chính giáo viên dạy cho học sinh hoạt động học Trong thời gian dài, việc đổi phương pháp dạy học nhà trường nước ta chưa có chuyển biến mạnh mẽ nhiều lí Một lý hạn chế việc đổi dạy học môn học nói chung, có mơn vật lý chưa trọng tới vai trò câu hỏi dạy học Đặc biệt hệ thống câu hỏi phát triển tư học sinh hoạt động dạy học Chương “Các định luật bảo toàn” phần kiến thức tảng vật lý trung học phổ thông Những kiến thức “Các định luật bảo tồn” có liên quan nhiều đến đời sống khoa học kĩ thuật Cho nên việc nắm vững 109 Bài làm ĐÁP ÁN Phần trắc nghiệm khách quan Câu Đáp án A B B C B D Phần tự luận Hướng dẫn giải: Đổi: m = = 2000kg; v1 = 108 km/h = 30 m/s; v2 = 36 km/h = 10 m/s Chọn chiều dương chiều chuyển động xe Áp dụng định lí động ta có: Ah = Wđ − Wđ ⇒ −Fh s = Thay số vào ta có: Độ lớn lực hãm ô tô Fh là: Fh =16000 BIỂU ĐIỂM Mỗi câu trắc nghiệm, câu 1đ Câu tự luận 4đ N 1 mv − mv12 2 110 PHỤ LỤC CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” CHUYÊN ĐỀ 1: ĐỘNG LƯỢNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐỘNG LƯỢNG Dạng 1: Tìm động lượng vật hay hệ vật Phương pháp: a) Với tập tìm động lượng vật cần áp dụng biểu thức:   P = mv từ suy độ lớn p= m.v    b) Với hệ vật: Áp dụng cơng thức tính động lượng hệ vật: p = p1 + p2 Tìm độ lớn vào yếu tố sau: Nếu:   p1 ↑↑ p ⇒ p = p1 + p Nếu:   p1 ↑↓ p ⇒ p = p1 − p   p1 ⊥ p ⇒ p = Nếu: p12 + p   ( p1 , p ) = α ⇒ p = p12 + p + p1 p cos α Nếu: Lưu ý: đổi đơn vị phù hợp Bài tập: Bài 1: Hai vật có khối lượng m = kg, m2 = kg chuyển động với vận tốc v1 = m/s v2 = m/s Tìm vecto động lượng hệ trường hợp:       a) v v hướng b) v v phương, ngược chiều c) v v vng góc với Hướng dẫn: a) Động lượng hệ:   p= p1 +  p2 Độ lớn: p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2 = 1.3 + 3.1 = kg.m/s Có phương, chiều trùng với phương chiều vecto vận tốc 111 b) Động lượng hệ:   p= p1 +  p2 Độ lớn: p = m1v1 - m2v2 = Có phương, chiều trùng với phương, chiều vectơ vận tốc lớn c) Động lượng hệ: Độ lớn: p = p12 + p   p= p1 +  p2 = = 4,242 kg.m/s  Có phương, chiều hợp với vectơ vận tốc v1 góc α tính theo công p1 thức tan α = p Dạng 2: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng để tìm: vận tốc, góc, khối lượng vật Phương pháp: - Chọn hệ vật cô lập cần khảo sát, chiều dương thích hợp - Viết biểu thức động lượng hệ trước sau tương tác - Vận dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ:   ph1 = p h (1) -Chiếu (1) lên chiều dương chọn để chuyển thành dạng vô hướng (hoặc dùng phương pháp hình học để giải) Lưu ý: Với tốn liên quan đến định luật bảo tồn động lượng ta thường áp dụng định luật hệ hai vật a Trường hợp vecto động lượng thành phần (hay vectơ vận tốc thành phần) phương, biểu thức định luật bảo tồn động lượng viết lại: ' ' m1v1 + m2v2 = m1 v1 + m2 v - Nếu vật chuyển động theo chiều dương chọn v > 0; - Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương chọn v < b Trường hợp vectơ động lượng thành phần (hay vectơ vận tốc thành phần) khơng phương, ta cần sử dụng hệ thức vectơ:   pt = p s biểu 112 diễn hình vẽ Dựa vào tính chất hình học để tìm u cầu tốn Thường ta chọn phép chiếu để tính Bài 2: Một viên đạn khối lượng 1kg bay theo phương thẳng đứng với vận tốc 500m/s nổ thành hai mảnh có khối lượng Mảnh thứ bay theo phương ngang với vận tốc 500 m/s hỏi mảnh thứ hai bay theo phương với vận tốc bao nhiêu? Hướng dẫn: - Xét hệ gồm hai mảnh đạn Trong thời gian nổ, hệ xem hệ kín nội lực lớn so với ngoại lực - Động lượng hệ trước đạn nổ:    pt = mv = p - Động lượng hệ sau đạn nổ:  p2      p s = m1v1 + m2 v = p1 + p Theo hình vẽ, ta có: (Ta sử dụng phương pháp hình học) p = p + p12 ⇒ (  p α O  p1 m m v ) = (mv) + ( v1 ) ⇒ v = 4v + v12 ≈ 1225m / s 2  - Góc hợp v phương thẳng đứng là: sin α = p1 v1 500 = = ⇒ α = 350 p2 v2 1225 Bài 3: Một súng đại bác nằm ngang khối lượng m s = 1000kg, bắn viên đạn khối lượng mđ = 2,5kg Vận tốc viên đạn khỏi nịng súng 600m/s Tìm vận tốc súng sau bắn? Hướng dẫn: Xét hệ gồm súng đạn Hệ coi kín thời gian tương tác súng đạn không đáng kể - Động lượng hệ chưa bắn - Động lượng hệ sau bắn là:   m S v S + mđ v đ 113 - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng   m S v S + m đ v đ = - Đạn súng chuyển động phương nên ta có biểu thức: ms.vs + mđ.vđ = - Vận tốc súng là: vs = − mđ v đ = −1,5(m / s ) mS Vậy súng chuyển động dật lùi so với đạn với vận tốc 1,5 m/s B BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 4: Hai vật có khối lượng m1=1 kg; m2=2 kg chuyển động với vận tốc 3m/s m/s Tìm vectơ động lượng hệ trường hợp? a) → → v1 , v hướng ; b) → → v1 , v ngược hướng ; c) → → v1 , v vng góc với → → d) ( v1 , v ) = 600 Bài 5: Một hịn bi thép có khối lượng kg chuyển động với vận tốc 1m/s va chạm với bi ve khối lượng kg, sau va chạm bi chuyển động phía trước với vận tốc bi thép gấp lần vận tốc bi ve Tính vận tốc bi sau va chạm? 114 CHUYÊN ĐỀ 2: ĐỘNG NĂNG - THẾ NĂNG ĐỊNH LÍ BIẾN THIÊN ĐỘNG NĂNG Dạng 1: Bài tốn tính động áp dụng định lý biến thiên động Phương pháp: Áp dụng công thức: 1.Động vật: Wđ = mv (J) 2 Bài toán định lý biến thiên động ∆Wđ = Wđ −Wđ = Angl 1 mv − mv12 = Fnl S 2 Hay: Với Fnl: tổng tất ngoại lực tác dụng lên vât Dạng 2: Tính trọng trường, mối liên hệ công trọng lực hiệu trọng trường Phương pháp: + Tính - Phải chọn mốc (W t = 0); xác định độ cao so với mốc chọn z (m) m (kg) - Sử dụng công thức: Wt = mgz, Wt1 - Wt2 = AP Với Wt1, Wt2 độ cao z1 z2 + Tính cơng trọng lực AP độ biến thiên (∆Wt): - Áp dụng: ∆Wt = Wt2 - Wt1 = -AP ↔ mgz1 - mgz2 = AP Chú ý: Nếu vật lên AP = - mgh < (cơng cản); vật xuống AP = mgh > (công phát động) B Bài tập vận dụng Bài 1: Một viên đạn có khối lượng 14g bay theo phương ngang với vận tốc 400 m/s xuyên qua gỗ dày cm, sau xuyên qua gỗ, đạn có vận tốc 120 m/s Tính lực cản trung bình gỗ tác dụng lên viên đạn? 115 Hướng dẫn: Chọn chiều (+) chiều bay viên đạn Độ biến thiên động viên đạn xuyên qua gỗ ∆Wđ = 1 mv − mv12 = 0,014.(120 − 400 ) = −1220,8 J 2 Theo định lý biến thiên động ta có: AC = ∆Wd = FC.s = - 1220,8 Suy ra: Fc = −1220,8 = −24416 N 0,05 Bài 2: Một ơtơ có khối lượng 1100 kg chạy với vận tốc 24 m/s a Độ biến thiên động ôtô vận tốc hãm 10 m /s? b Tính lực hãm trung bình qng đường ơtơ chạy 60m? Hướng dẫn: Chọn chiều (+) chiều chuyển động xe Độ biến thiên động ôtô là: ∆Wđ = 1 mv2 − mv12 = 1100.(10 − 24 ) = −261800 J 2 Theo định lý biến thiên động AC = ∆Wd = FC.s = - 261800 Suy lực hãm trung bình tác dụng lên ôtô quãng đường 60m là: Fc = − 261800 = −4363,3 N 60 Bài 3: Một ô tơ có khối lượng chuyển động đường thẳng nằm ngang AB dài 100m, qua A vận tốc ô tô 10m/s đến B vận tốc ô tô 20m/s Biết độ lớn lực kéo 4000N a Tìm hệ số ma sát k1 đoạn đường AB? 116 b Đến B động tắt máy lên dốc BC dài 40m nghiêng 30 o so với mặt phẳng ngang Hệ số ma sát mặt dốc k = Hỏi xe có lên đến đỉnh dốc C không? c Nếu đến B với vận tốc trên, muốn xe lên dốc dừng lại C phải tác dụng lên xe lực có hướng độ lớn nào? Hướng dẫn: a Xét đoạn đường AB: Các lực tác dụng lên ô tô là:     P, N ; F ; Fms Theo định lí động năng: AF + Ams = => F.sAB - k1mgsAB = 2 2 m (v B − v A ) 2 2 m( v B − v A ) => 2k1mgsAB = 2FsAB - m (v B − v A ) 2 Fs AB − m(v B − v A ) => k1 = 2mgs AB Thay giá trị F = 4000N; m= 2000kg; s AB= 100m; vA = 10m/s-và vB = 20m/s ta thu k1 = 0,05 b Xét đoạn đường dốc BC Giả sử xe lên dốc dừng lại D Theo định lí động năng: AP + Ams = 2 m (v D − v B ) = - m v2 B 1 2 − mghBD − k mgs BD cos α = − mv B ⇒ gs BD sin α + k gs BD cos α = mv B 2 vB 100 ⇒ S BD = = (m) < s BC g (sin α + k cos α ) Vậy xe lên đến đỉnh dốc C c Tìm lực F tác dụng lên xe để xe lên đến đỉnh dốc C Giả sử xe lên đến đỉnh dốc C đó: vc = 0, SBC = 40m Khi ta có: AF + Ams + Ap = - m v2 B 117 F s BC − mghBC mv B − k mgs BC cos α = − mv B ⇒ F = mg (sin α + k cos α ) − = 2000 N 2 s BC Động phải tác dụng lực tối thiểu 2000N tơ chuyển động lên tới đỉnh C dốc Bài 4: Một vật có khối lượng 10 kg, lấy g = 10 m/s2 a Tính vật A cách mặt đất 3m phía đáy giếng cách mặt đất 5m với gốc mặt đất? b Nếu lấy mốc đáy giếng, tính lại kết câu trên? c Tính cơng trọng lực vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất? Nhận xét kết thu được? Hướng dẫn Lấy gốc mặt đất h = a + Tại độ cao h1 = 3m ta có: Wt1 = mgh1 = 60J + Tại mặt đất h2 = ta có: Wt2 = mgh2 = + Tại đáy giếng h3 = -3m ta có: Wt3 = mgh3 = - 100J b Lấy mốc đáy giếng + Tại độ cao 3m so mặt đất h1 = 8m có Wt1 = mgh1 = 160J + Tại mặt đất h2 = 5m có Wt2 = mgh2 = 100 J + Tại đáy giếng h3 = có Wt3 = mgh3 = c Công trọng lực vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất A31 = Wt3 - Wt1 + Khi lấy mốc mặt đất A31 = Wt3 - Wt1 = - 100 - 60 = -160J +Khi lấy mốc đáy giếng A31 = Wt3 - Wt1 = - 160 = -160J Bài 5: Một vật có khối lượng kg đặt vị trí trọng trường W t1 = 500J Thả vật rơi tự đến mặt đất Wt2 = -900J 118 a Hỏi vật rơi từ độ cao so với mặt đất? b Xác định vị trí ứng với mức khơng chọn? c Tìm vận tốc vật vật qua vị trí này? Lấy g=9,8m/s Hướng dẫn: - Chọn chiều dương có trục Oz hướng lên Ta có: Wt1 - Wt2 = 500 - (- 900) = 1400J = mgz1 + mgz2 = 1400J 1400 = 47,6m Vậy z1 + z2 = 3.9,8 Vậy vật rơi từ độ cao 47,6m b Tại vị trí ứng với mức khơng - Thế vị trí z1 Wt1 = mgz1 ⇒ z1 = 500 = 17 m 3.9,8 Vậy vị trí ban đầu cao mốc chọn 17m c Vận tốc vị trí z1=17m Ta có: v2 - v02 = 2gz1 v = gz1 = 18,25m / s z A Z1 o Z2 B 119 CHUYÊN ĐỀ 3: CÔNG VÀ CÔNG SUT Dng 1: Tính công công suất biết lực F ; quÃng đờng dịch chuyển góc Phương pháp giải: Áp dụng công thức Công A = F.s.cosα = P.t (J) Công suất: P = A = F.v.cos α (W) t Lưu ý: Đổi đơn vị hệ SI cho phù hợp Dạng 2: Tính cơng công suất biết đại lượng liên quan Hãy tìm đại lượng khác vận tốc, quãng đường, thời gian Phương pháp giải: - Xác định lực F tác dụng lên vật theo phương pháp động lực học: F = m.a - Xác định quãng đường s công thức động học Vật chuyển động thẳng đều: s = v.t Vật chuyển động thẳng biến đổi đều: - Áp dụng công thức: P= a.t 2 v − v = 2as s = v0 t + A t - Từ cơng thức vào đề ta tìm đại lượng mà đề yêu cầu C Bài tập vận dụng Bài 1: Người ta kéo thùng nặng 30kg trượt sàn nhà dây hợp với phương nằm ngang góc 450, lực tác dụng lên dây 150N a) Tính cơng lực thùng trượt 15m b) Khi thùng trượt công trọng lực bao nhiêu? 120 Hướng dẫn: a) - Công lực F kéo thùng 15m là: Áp dụng công thức: A = F.s.cosα = 1586,25J (trong đó: F = 150N; S = 15m; cosα = 2 ) b,Trong trình chuyển động trọng lực ln vng góc với phương chuyển động nên cơng trọng lực không Ap = Bài 2: Một ôtô có khối lượng m = 1,2 chuyển động mặt đường nằm ngang với vận tốc v = 36km/h Biết công suất động ôtô 8kw Tính lực ma sát ơtơ mặt đường? Hướng dẫn: Chọn chiều dương chiều chuyển động - Các lực tác dụng lên xe:  N ,   P , Fk - Ox: Fk - ,  Fms Fms = - Oy: N - P = - Độ lớn lực kéo là: Ta có: P= A F s = = F v t t ⇒ F = Fms = Bài 3: Một vật có khối lượng P = 800 N v m = 0,3kg nằm yên mặt phẳng nằm không ma sát Tác dụng lên vật lực kéo F = N hợp với phương ngang góc α = 30 a) Tính cơng lực thực sau thời gian 5s b) Tính cơng suất tức thời thời điểm cuối c) Giả sử vật mặt phẳng có ma sát trượt với hệ số tồn phần có giá trị ? Hướng dẫn: y  N µ = 0,2 cơng  F - Chọn trục tọa độ hình vẽ:  P x 121    P,N ,F - Các lực tác dụng lên vật: - Theo định luật II Newton:     P + N + F = m.a (1) - Chiếu (1) xuống trục ox: F cos α = m.a ⇒ a = - Dưới tác dụng lực  F F cos α m vật chuyển động nhanh dần - Quãng đường vật 5s là: s= 1 F cos α / 2 a.t = t = =180m 2 m 0,3 a) Công lực kéo: A = F s cos α = 5.180 = 778,5 J b) Công suất tức thời: N = A F s cos α = = F v cos α = F a.t cos α = 5.14,4.5 = 312W t t c) Trong trường hợp có ma sát: Theo định luật II Niuton:      P + N + F + Fms = m.a (1) Chiếu (1) xuống trục oy, ta được: N = P − F sin α = m.g − F sin α Suy ra: Fms = µ.N = µ.( mg − F sin α ) = 0,2.(0,3.10 − ) = 0,06 N - Công lực ma sát: Ams = Fms s cos α = −0,06.180 = −10,8 J - Công lực kéo: Fk = 778,5 J - Công trọng lực phản lực:   AP = , AN = - Cơng tồn phần vật: A = Ak + Ams + AP + AN = 778,5 − 10,8 + + = 767,7 J 122 Bài 4: Một vật khối lượng m=1 kg chịu tác dụng lực F=10 N có phương hợp với độ dời mặt phẳng nằm ngang góc 45 Hệ số ma sát trượt 0,1 Biết độ dời m, g =10m/s2 1) Tính cơng ngoại lực thực lên vật? 2) Tính hiệu suất trường hợp này? → → Hướng dẫn: Công lực F là: A1= F S → → Công lực ma sát: A2= F ms S Cơng có ích: A’=A1- A2 = F S cos 450 > = µ.N S cos 180 0 < với N=P- F.sin α ; hiệu suất H= A’/ A1 Bài 5: Một ôtô khối lượng tắt máy chuyển động xuống dốc có vận tốc không đổi 54 km/h Hỏi động ôtô phải có cơng suất để lên dốc với vận tốc không đổi 54 km/h Biết độ nghiêng dốc 4% (độ nghiêng xấp xỉ sin góc nghiêng); g=10m/s2 Hướng dẫn: Khi xuống dốc: m.g.sin α = µ m.g.cos α Khi lên dốc F=2.m.g.sin α suy P=F.v 123 PHỤ LỤC Một số hình ảnh trình thực nghiệm ... đưa câu hỏi cho học sinh Quy trình xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng tư vận dụng xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng tư dạy học chương ? ?Các định luật bảo toàn? ?? Vật lý 10 chương trình chuẩn trình. .. cứu: ? ?Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư học sinh dạy học chương ? ?Các định luật bảo toàn? ?? Vật lý 10 chương trình chuẩn? ?? Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát. .. chương ? ?Các định luật bảo toàn? ?? Vật lý 10 chương trình chuẩn .42 2.3 Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng tư học sinh dạy học chương ? ?Các định luật bảo toàn? ?? Vật lý 10, chương trình chuẩn