Phát triển năng lực tư duy vật lý cho học sinh thông qua việc sử dụng bài tập định tính trong dạy học chương các định luật bảo toàn vật lý 10

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM LẠI THANH HẢI PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY VẬT LÝ CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC ĐÀ NẴNG, NĂM 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM LẠI THANH HẢI PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY VẬT LÝ CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 Chuyên ngành: Lí luận phƣơng pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thanh Hải ĐÀ NẴNG, NĂM 2018 Đà Nẵng, tháng năm 2016 I LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Lại Thanh Hải II Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo sau đại học, Ban Chủ nhiệm, quý Thầy, Cô giáo khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng quý Thầy, Cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ suốt trình học tập Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu thầy cô giáo tổ Vật lý trường THPT Nguyễn Hiền thành phố Đà Nẵng tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian học tập thực luận văn tốt nghiệp Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn: TS Nguyễn Thanh Hải suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả cảm ơn tập thể lớp Cao học Vật lý khóa 32 giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến trình học tập thực luận văn Cuối xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn Đà Nẵng, tháng 01 năm 2018 Tác giả Lại Thanh Hải III MỤC LỤC Trang Lời cam đoan …………………………………… …………………………………………… I Lời cảm ơn …………………………………………… ……………………………………… II Mục lục ………………………………………………………………………………………………… III Tóm tắt đề tài hai ngôn ngữ tiếng Việt tiếng Anh ……………………………… V Danh mục viết tắt …………………………………………………………………………………… IX Danh mục bảng biểu hình vẽ……………………………………………………………………… X MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Tổng quan vấn đề nghiên cứu Mục tiêu đề tài Giả thuyết khoa học Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY VẬT LÝ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH 1.1 Năng lực tư lực tư vật lý 1.1.1 Năng lực lực tư 1.1.2 Năng lực tư vật lý 1.1.3 Các biểu lực tư vật lý 1.1.4 Vai trò lực tư vật lý việc học tập môn Vật lý 10 1.1.5 Các tiêu chí đánh giá phát triển lực tư vật lý 11 1.2 Bài tập định tính 14 1.2.1 Khái niệm tập định tính 14 1.2.2 Phân loại, hình thức thể phương pháp giải tập định tính 14 1.2.3 Vị trí tập định tính hệ thống tập vật lý 17 1.2.4 Vai trị tập định tính việc phát triển lực tư vật lý cho học sinh 19 1.3 Một số vấn đề tổ chức hoạt động nhận thức gắn với việc sử dụng tập định tính để phát triển lực tư vật lý cho học sinh 20 IV 1.3.1 Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lý 20 1.3.2 Quy trình lựa chọn tập định tính gắn với việc phát triển lực tư dạy học vật lý 24 1.3.3 Các biện pháp tăng cường sử dụng tập định tính nhằm phát triển lực tư vật lý cho học sinh 25 1.4 Thực trạng vấn đề sử dụng tập định tính gắn với việc phát triển lực tư vật lý cho học sinh dạy học vật lý trường phổ thông 30 1.4.1 Đánh giá thực trạng 30 1.4.2 Nguyên nhân thực trạng 31 KẾT LUẬN CHƢƠNG 32 CHƢƠNG LỰA CHỌN VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY VẬT LÝ CHO HỌC SINH 33 2.1 Cấu trúc đặc điểm nội dung chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 33 2.1.1 Cấu trúc nội dung 33 2.1.2 Đặc điểm kiến thức 34 2.2 Lựa chọn hệ thống tập định tính chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 35 2.2.1 Một số lưu ý vận dụng quy trình lựa chọn tập định tính gắn với việc phát triển lực tư dạy học vật lý 36 2.2.2 Lựa chọn số tập định tính tiêu biểu thuộc chương “Các định luật bảo tồn” Vật lý 10 37 2.3 Sử dụng tập định tính dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 theo hướng phát triển lực tư vật lý cho học sinh 44 2.3.1 Quy trình thiết kế dạy học theo hướng sử dụng tập định tính để phát triển lực tư vật lý cho học sinh 44 2.3.2 Thiết kế tiến trình dạy học số học cụ thể 46 KẾT LUẬN CHƢƠNG 72 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 73 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 73 3.2 Nội dung phương pháp thực nghiệm sư phạm 73 3.3 Kết thực nghiệm 74 KẾT LUẬN CHƢƠNG 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC V TÓM TẮT KẾT QUẢ NGIÊN CỨU BẰNG HAI NGÔN NGỮ TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH Tên đề tài: “PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY VẬT LÝ CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÝ 10” Ngành: Lí luận phương pháp dạy học môn Vật lý Họ tên học viên: Lại Thanh Hải Người hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Nguyễn Thanh Hải Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng Kết đạt đƣợc đề tài Đối chiếu với mục tiêu, nhiệm vụ kết nghiên cứu trình thực đề tài, chúng tơi đạt kết sau: Xây dựng sở lí luận việc khai thác sử dụng tập định tính dạy học vật lý trường phổ thông nhằm phát triển lực tư vật lý cho học sinh, góp phần vào việc nâng cao hiệu dạy học vật lý Cụ thể trình bày được: - Các khái niệm lực tư duy, lực tư vật lý, khái niệm tập định tính, phân loại, hình thức thể phương pháp giải loại tập - Vai trò việc phát triển lực tư cho học sinh dạy học Vật lý trường trung học phổ thơng - Vị trí, vai trị tập định tính việc phát triển lực tư vật lý cho học sinh - Quy trình lựa chọn tập định tính biện pháp sử dụng tập định tính theo hướng phát triển lực tư vật lý cho học sinh - Tổ chức tốt việc điều tra thực trạng vấn đề sử dụng tập định tính theo hướng phát triển lực tư vật lý cho học sinh Trên sở đó, chúng tơi đánh giá thực trạng việc sử dụng tập định tính dạy học trường trung học phổ thông Nghiên cứu nội dung chương trình, sách giáo khoa vật lý 10 chương “Các định luật bảo tồn ” để từ xác định nội dung cần thiết phát triển lực tư vật lý cho học sinh lựa chọn tập định tính tiêu biểu cho phần (46 bài) Hệ thống tập định tính soạn thảo mang tính chất định hướng tập trung vào yêu cầu nội dung, với mức độ tăng dần từ tập đến nâng cao, sáng tạo Trên sở đó, giáo viên lựa chọn tự biên soạn tập định tính phù hợp với điều kiện giảng dạy, trình độ học sinh Đề xuất bước thiết kế dạy học theo hướng sử dụng tập định tính để phát triển lực tư vật lý cho học sinh gồm bước: xác định mục tiêu dạy học; xác định nội dung kiến thức bản, trọng tâm bài; xác định phương pháp dạy học; dự kiến tổ chức hoạt động dạy học; lựa chọn tập định tính liên quan hệ thống tập định tính; xác định hình thức củng cố tập vận dụng kiến thức vừa tiếp nhận, giao nhiệm vụ nhà; thiết kế giáo án xây dựng giảng sử dụng tập định tính chọn Trên sở đó, chúng tơi xây dựng giáo án có sử dụng tập định tính phần “Các định luật bảo tồn Vật lý 10” theo hướng phát triển lực tư vật lý cho học sinh Mỗi xây dựng theo quy trình dạy học tập định tính VI đưa vào cách hợp lí Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu đề tài Kết thực nghiệm cho thấy giả thuyết đưa đề tài đắn, sử dụng tập định tính dạy học có tác dụng kích thích hứng thú học tập học sinh lớn, học sinh học tập tích cực hơn, u thích mơn vật lý hơn, biết vận dụng vào thực tế đời sống góp phần vào việc nâng cao chất lượng dạy học trường phổ thơng Tóm lại, luận văn thu số kết định Do thời gian có hạn nên đề tài nghiên cứu khai thác sử dụng tập định tính cho phần kiến thức nhỏ chương trình vật lý phổ thơng thực nghiệm sư phạm trường trung học phổ thông với số lượng tiết dạy có hạn Tuy nhiên, với kết thu được, đề tài khả triển vọng việc khai thác sử dụng tập định tính nhằm phát triển lực tư vật lý cho học sinh, qua góp phần nâng cao hiệu dạy học vật lý trường trung học phổ thông Hƣớng phát triển đề tài Từ kết nghiên cứu thực tiễn dạy học vật lý trường trung học phổ thơng chúng tơi nhận thấy luận văn phát triển theo hướng sau: - Tiếp tục hồn thiện sở lí luận việc khai thác sử dụng tập định tính theo hướng phát triển lực tư vật lý cho học sinh - Mở rộng khai thác sử dụng hệ thống tập định tính theo hướng phát triển lực tư vật lý cho học sinh học sinh trung học phổ thông chương, phần khác chương trình vật lý trung học phổ thơng Từ khóa: Khoa học giáo dục, lực tư duy, lực tư vật lý, giảng dạy vật lý, tập vật lý định tính Xác nhận giáo viên hƣớng dẫn TS Nguyễn Thanh Hải Ngƣời thực đề tài Lại Thanh Hải VII Name of thesis: Developing physics thinking ability for students through the use of qualitative physics exercises in learning and teaching which applied in the chapter of “Law of conservation” – The 10th class Physics program Major: Theory and Methods of Teaching Physics Full name of Master student: Thanh-Hai Lai Supervisors: Dr Thanh-Hai Nguyen Training institution: University of Education, The University of Danang The results of this thesis Compared with the objectives, tasks and results of the research in this thesis, the major findings of the thesis research are summarized below: Establish the theoretical basis for the exploitation and use of qualitative physics exercises in teaching and learning physics in high school to develop the thinking ability of students, which contributing to improving the effectiveness of teaching and learning physics Specifically, the thesis was presented: - Concepts of thinking ability, physics thinking ability and qualitative physics exercises; classification, expressions and methods of solving this type of exercise - The role of developing thinking ability for students in teaching physics in high school - Position, role of the qualitative physics exercises in the development of thinking ability for students - The process of selecting qualitative physics exercises and the use of qualitative physics exercises in the direction of developing physics thinking ability for students - Well organized survey on the current status of using qualitative physics exercises in the direction of developing physics thinking ability for students Based on that, we evaluate the current state of using qualitative physics exercises in teaching and learning in high school today Research on the contents of the programs, physics 10th class’s textbooks in the chapter "Laws of conservation", in order to identify the necessary content for developing physics thinking ability for students and select the qualitative physics exercises typically for this section (46 items) The system of qualitative physics exercises is designed to be oriented and focused on the basic requirements of content, with increasing levels from basic to advanced and creative Based on that, teachers can choose and compile the suitable physics thinking ability with teaching conditions and student level Suggest and design steps for teaching and learning in the direction of using exercises to develop physics thinking ability for students, including seven steps below: - Determined the teaching purpose; - Determine the content of basic knowledge, the focus of each subject; - Determine teaching methods; - Plan to organize teaching activities; - Select the relevant qualitative physics exercises in the qualitative physics exercises system; - Identify the form of consolidation and exercises to use the knowledge that has just received, assign the homework; - Design the lesson plan and build the lecture using selected qualitative physics exercises Based on that, we have developed three lesson plans using the qualitative physics exercises in the VIII chapter “Law of conservation” in the direction of developing the physics thinking ability for students Each lesson is built in accordance with the teaching and learning process They are put in a reasonable way Conduct pedagogical experiments to evaluate the effectiveness of the thesis Experimental results show that the hypothesis of the thesis is correct The use of qualitative physics exercises in teaching and learning has a great effect on stimulating the student's interest in learning Therefore, students are more active in learning, more interested in physics From there, students know how to apply their knowledge in real life This contributes to improving the quality of teaching and learning in high school In conclusion, the thesis has obtained some certain results Due to limited time, the thesis is only researching on qualitative physics exercises for a small part of the program in general physics and experiment only in a high school with a limited number of classes However, with the results obtained, the thesis has shown a possibility and prospect in the exploitation and use of qualitative physics exercises to develop physics thinking ability for students, contributing to improve the effectiveness of teaching and learning physics in high school The outlook of this thesis Based on the results of this research and the practical teaching of physics in high school, we find that the thesis can be developed in the following way: - Continuing to improve the theoretical basis on the exploitation and use of qualitative physics exercises in the direction of developing the physics thinking ability of students - Extend the exploitation and the use of the qualitative physics exercises system in the direction of developing physics thinking ability of students in different chapters of the high school general physics program Key words: education science, thinking ability, physics thinking ability, teaching physics, qualitative physics exercises Supervior’s confirmation Dr Thanh-Hai Nguyen Student Thanh-Hai Lai 83 môn vật lý hơn, biết vận dụng vào thực tế đời sống góp phần vào việc nâng cao chất lượng dạy học trường phổ thơng Tóm lại, luận văn thu số kết định Do thời gian có hạn nên đề tài nghiên cứu khai thác sử dụng BTĐT cho phần kiến thức nhỏ chương trình vật lý phổ thơng TNSP trường THPT với số lượng tiết dạy có hạn Tuy nhiên, với kết thu được, đề tài khả triển vọng việc khai thác sử dụng BTĐT nhằm phát triển NLTDVL cho HS, qua góp phần nâng cao hiệu dạy học vật lý trường THPT Một số kiến nghị Để dạy học theo hướng phát triển NLTDVL cho HS BTĐT có hiệu quả, chúng tơi có số kiến nghị sau: - Đối với giáo viên: + GV phải có đầu tư mức không ngừng nâng cao lực chuyên môn, nghiệp vụ sư phạm + Thường xuyên đổi phương pháp dạy học, phát huy tính tích cực, tự học, phát triển lực tư HS, tập cho em thói quen tư trước vấn đề, cho em tiếp cận với hình thức dạy học semina, thảo luận, hoạt động nhóm… tạo điều kiện để em tự lực chiếm lĩnh kiến thức + Thường xuyên sưu tầm, tuyển chọn, biên soạn sử dụng BTĐT thông qua nguồn tư liệu khác - Đối với học sinh: có nhận thức đắn tầm quan trọng việc học, nhận thức vai trò việc phát triển NLTD trình học tập vật lý Cần phát huy tính tự giác, tích cực, sáng tạo thơng qua việc hồn thành BTĐT mà GV đưa học nhà - Đối với cấp quản lí giáo dục: + Cần trang bị đầy đủ sở vật chất, tài liệu, trang thiết bị phục vụ dạy học Phịng học phải có kích thước hợp lý cho HS quan sát tranh ảnh, bảng biểu, video, clip mà GV sử dụng + Cần tổ chức thường xuyên lớp bồi dưỡng cho GV tiếp cận với phương pháp dạy học Hƣớng phát triển đề tài Từ kết nghiên cứu thực tiễn dạy học vật lý trường THPT chúng tơi nhận thấy luận văn phát triển theo hướng sau: - Tiếp tục hoàn thiện sở lí luận việc khai thác sử dụng BTĐT theo hướng phát triển NLTDVL HS - Mở rộng khai thác sử dụng hệ thống BTĐT theo hướng phát triển NLTDVL HS THPT chương, phần khác chương trình vật lý THPT 84 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Lăng Bình (chủ biên), Đỗ Hương Trà, Nguyễn Phương Hồng, Cao Thị Thặng (2010), Dạy học tích cực số phương pháp kỹ thuật dạy học, Nhà xuất Đại học Sư phạm, Hà Nội [2] Bộ Giáo dục Đào tạo (2007), Những vấn đề chung đổi giáo dục trung học phổ thông mơn vật lí NXB Giáo dục [3] Bộ Giáo dục Đào tạo (2007), Tài liệu bồi dưỡng phương pháp dạy học (Dự án phát triển giáo dục trung học phổ thông), Trường Đại học Potsdam - Khoa khoa học nhân văn [4] Bộ Giáo dục đào tạo (2012), Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam 20112020, Hà Nội [5] Phan Xuân Cát (1998), Phát triển lực tư vật lý rèn luyện lực vận dụng kiến thức thông qua hệ thống tập phần" Dịng điện xoay chiều chương trình lớp 12 PTTH", Luận văn Thạc sĩ giáo dục học, Đại học Sư phạm Vinh, Vinh [6] Phạm Đình Cương (2003), Thí nghiệm vật lí trường trung học phổ thơng, NXB Giáo dục [7] Đảng Cộng sản Việt Nam (2013), Nghị Hội nghị trung ương khóa XI, NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội [8] Lê Văn Giáo (1996), Những quan niệm riêng học sinh việc dạy học vật lí, Trường Đại học Sư phạm Huế [9] Lê Văn Giáo (2001), Bài giảng Tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí trường phổ thông, Trường Đại học sư phạm Huế [10] Lê văn Giáo, Lê Thúc Tuấn (2000), Vận dụng phương pháp nhận thức dạy học vật lí, Đại học Sư phạm Huế [11] Nguyễn Thanh Hải (2006), Bài tập định tính câu hỏi thực tế Vật lí 10, NXB Giáo dục [12] Nguyễn Thanh Hải (2010), Nghiên cứu xây dựng sử dụng hệ thống tập định tính dạy học học vật lí 10 trung học phổ thông, Luận án Tiến sĩ giáo dục học, Đại học Huế, Huế [13] Nguyễn Thanh Hải (2012), Sử dụng tập định tính câu hỏi thực tế dạy học Vật lí, NXB Đại học sư phạm [14] Mai Văn Hưng (2013), Bàn lực chung chuẩn đầu lực học sinh trung học phổ thơng chương trình giáo dục phổ thông sau năm 2015, Kỷ yếu hội thảo số vấn đề chung xây dựng chương trình giáo dục phổ thông sau năm 2015, Hà Nội [15] Đỗ Khoa Thúy Kha (2015), Phát triển tư vật lý cho học sinh thơng qua phương pháp mơ hình với hỗ trợ máy tính dạy học chương “Động 85 lực học chất điểm” vật lý lớp 10 trung học phổ thông, Luận án Tiến sĩ giáo dục học, Đại học Huế, Huế [16] V Langué, (Phạm Văn Thiều dịch) (1998), Những tập hay thí nghiệm vật lí, NXB Giáo dục [17] Phan Thị Lệ (2007), Rèn luyện phát triển lực tư cho học sinh lớp 10 nâng cao trung học phổ thông thông qua hệ thống câu hỏi tập hóa học phần phi kim phản ứng hóa học, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, Trường ĐHSP, Huế [18] Lê Nguyên Long (1999), Thử tìm phương pháp dạy học hiệu quả, NXB Giáo dục [19] Bùi Văn Phỏng (1998), Các tập học để nâng cao chất lượng để rèn luyện phát triển lực tư vật lý cho học sinh trung học sở, Luận văn Thạc sĩ giáo dục học, Đại học Sư phạm Vinh, Vinh [20] Jean Piaget (1997), Tâm lí học Giáo dục học, NXB Giáo dục [21] Quốc hội nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2006), Luật giáo dục, NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội [22] Rênicôv.L.I, Piôruxki.A.V Znamenxki P.A (1972 – 1973), Những sở phương pháp giảng dạy vật lý, Tập tập 2, NXB Giáo dục, Hà Nội [23] Nguyễn Trọng Thạch (2002), Góp phần bồi dưỡng tư vật lý cho học sinh thông qua tập thí nghiệm phần từ trường cảm ứng điện từ lớp 11 THPT, Luận văn Thạc sĩ giáo dục học, Đại học Vinh, Vinh [24] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lí trường phổ thông, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [25] Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lý trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội [26] Phạm Hữu Tòng (1999), Vận dụng phương pháp nhận thức khoa học dạy học vật lý, Sách bồi dưỡng thường xuyên chu kì 1997 – 2000, NXB Giáo dục, Hà Nội [27] Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học truyền thống đổi mới, NXB Giáo dục [28] Nguyễn Thị Hồng Việt (2003), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lý trường trung học phổ thông, NXB Giáo dục, Hà Nội [29] L.X Vưgốtxki (1997), Tuyển tập tâm lí học, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội [30] Trần Đức Vượng (2004), Lí luận dạy học đại, Bài giảng cho học viên cao học, Đại học sư phạm Huế 86 PHỤ LỤC PL1 PHỤ LỤC 1: HƢỚNG DẪN GIẢI CÁC BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” BÀI: ĐỘNG LƢỢNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƢỢNG Bài tập Ta có: F  p mv v (đpcm)   ma với a  t t t Bài tập Thủ môn phải làm động tác để giảm lực bóng tác dụng vào tay thời gian bóng chạm tay thủ mơn, động lượng bóng thay đổi, giảm dần Điều hồn tồn phù hợp với cơng thức tính xung lượng lực Bài tập Theo định luật bảo tồn động lượng tổng lượng hệ trước tương tác phải sau tương tác Do trước bắn, tổng động lượng hệ Vì vậy, sau bắn tổng động lượng hệ phải Do đó, đạn bay phía trước súng phải bị giật lùi phía sau Bài tập Chọn chiều dương theo chiều bóng bay vào tường Ta có độ biến thiên động lượng bóng: p  p2  p1  mv2  mv1  mv1  mv1  2mv1 Với p1 , p2 động lượng bóng trước sau va chạm vào tường v1 , v2 vận tốc bóng trước sau va chạm vào tường Bài tập Khi bóng tuột khỏi tay, bóng phía sau làm cho bóng vừa xẹp dần vừa bay tức thời tới phía trước Bài tập Động phản lực máy bay - Sử dụng tuabin nén để hút, nén khơng khí Do tự đốt cháy nhiên liệu hoạt động khơng gian có Động phản lực tên lửa - Mang theo chất oxi hóa để đốt cháy nhiên liệu Do đó, chuyển động chân không thiên thể khơng khí mà thơi - Khơng cần động phụ thay đổi hướng chuyển động - Sử dụng động phụ cần thay đổi hướng chuyển động PL2 Bài tập Chuyển động máy bay cánh quạt coi chuyển động phản lực máy bay cánh quạt chuyển động nhờ lực nâng cánh quạt quay, đó, máy bay phản lực hoạt động theo nguyên lí chuyển động phản lực Bài tập Chuyển động loài sứa loài mực nước chuyển động phản lực Đối với sứa, muốn chuyển động phía trước tự đẩy nước túi phía sau, phần cịn lại thể lao tới phía trước Cịn mực, tự đẩy nước từ ống phía sau, phần cịn lại thể lao phía trước Bài tập a) Vận tốc giảm b) Vận tốc tăng c) Vận tốc khơng đổi Bài tập 10 Ta có: lên đến điểm cao nhất, vận tốc viên đạn trước nổ Theo định luật bảo toàn động lượng thì: m1v1  m2v2  m3v3  Vậy, vận tốc ba mảnh nằm mặt phẳng có giá đồng quy Bài tập 11 Phi hành gia ném vật để chuyển động theo chiều ngược lại (hướng tàu) Bài tập 12 Không Khi người lái thuyền từ mũi thuyền đến thuyền thuyền bị dịch chuyển theo hướng ngược lại (ra xa bờ) Bài tập 13 Do độ biến thiên động lượng vật phụ thuộc vào thời gian xảy va chạm Mà thời gian va chạm ngắn nên cửa kính bị khoan lỗ trịn mà khơng vỡ tan Bài tập 14 Theo định luật bảo tồn động lượng, sau va chạm vật có khối lượng lớn biến thiên động lượng nhỏ (tức bị chấn động ) Tảng đá ngực có tác dụng giảm chấn động, đá to an tồn PL3 BÀI: CƠNG VÀ CƠNG SUẤT Bài tập 15 Khơng phải Vì khái niệm cơng trường hợp không liên quan đến lực tác dụng độ dời điểm đặt lực Bài tập 16 Ta khơng lợi cơng lợi lần lực thiệt hại nhiêu lần đường Bài tập 17 Lực căng dây khơng thực cơng trường hợp phương lực căng dây ln vng góc với phương vectơ vận tốc Bài tập 18 Đều xảy - Khi vật nâng lên đều, công thực J lực nâng 1N độ dịch chuyển 1m - Khi vật nâng lên nhanh dần, cơng thực lớn 1J lực nâng vật lơn 1N độ dịch chuyển 1m Bài tập 19 - Trọng lực phản lực khơng sinh cơng phương lực vng góc với phương chuyển dời vật - Cơng lực kéo công phát động - Công lực ma sát công cản Bài tập 20 a) Cơng hai trường hợp b) Vì trường hợp a, gia tốc thu nhỏ nên thời gian dịch chuyển từ A đến B nhiều Do đó, cơng thực đơn vị thời gian nhỏ Bài tập 21 Kết luận khơng Vì chuyển động rơi tự chuyển động nhanh dần nên xét khoảng thời gian bất kì, quãng đường vật rơi khác nên công trọng lực quãng đường khác Bài tập 22 - Vật chịu tác dụng lực căng dây trọng lực - Công lực căng dây (vì lực căng dây có phương vng góc với vectơ vận tốc vật) Chỉ có trọng lực thực công : AP  mgl (1  cos  ) PL4 Bài tập 23 Con khỉ thứ hai thực cơng lớn q trình leo lên độ cao h phải mang vật nặng lên theo Bài tập 24 a) Vận tốc giảm so với chuyển động đường nằm ngang b) Vận tốc tăng so với chuyển động đường nằm ngang c) Vận tốc giảm Bài tập 25 Công hai người thực người thứ hai có cơng suất lớn thời gian dịch chuyển người nhỏ BÀI: ĐỘNG NĂNG THẾ NĂNG TRỌNG TRƢỜNG VÀ THẾ NĂNG ĐÀN HỒI Bài tập 26 a) Viên đạn bay xuyên qua gỗ b) Dịng nước lũ chảy mạnh trơi vật, cối, nhà cửa… c) Búa chuyển động đóng đinh vào tường Bài tập 27 Ơ tơ tải có trọng lượng lớn tức có khối lượng lớn Khi chuyển động nhanh có vận tốc lớn Do đó, động lớn Khi tai nạn xảy ra, có động lớn nên cơng sinh lớn Kết tai nạn nghiêm trọng Bài tập 28 Bạn học sinh suy luận không Xét độ giảm vật dịch chuyển từ vị trí có độ cao z1 xuống vị trí có độ cao z2 so với mặt đất Nếu chọn mốc mặt đất, công trọng lực A1  Wt1  Wt  mgz1  mgz2 Nếu chọn mốc vị trí cách mặt đất khoảng a, công trọng lực A2  W't1  W't  mg ( z1  a)  mg ( z2  a)  mgz1  mgz2 Kết cho thấy A1 = A2 tức độ giảm khơng phụ thuộc vào mốc tính Bài tập 29 Chưa thể kết luận vận tốc phụ thuộc vào hệ quy chiếu - Nếu chọn hệ quy chiếu gắn với xe động người - Nếu chọn hệ quy chiếu gắn với đất động người khác PL5 Bài tập 30 Hai vật có động (vì có khối lượng vận tốc) Hai vật có động lượng khác động lượng đại lượng vectơ (tuy vận tốc có độ lớn có hướng khác nhau) Bài tập 31 a) Khơng đổi lực vng góc với vận tốc nên công lực Suy độ biến thiên động b) Thay đổi cơng lực khác nên độ biến thiên động khác c) Thay đổi cơng lực khác nên độ biến thiên động khác Bài tập 32 Đây khơng phải nghịch lí Học sinh mắc sai lầm cách lập luận Khi tơ chuyển động đều, ngồi lực kéo tơ cịn có lực ma sát, lực cản Trong lực kéo thực cơng dương lực cản thực cơng âm có độ lớn Kết công hợp lực tác dụng lên xe Do đó, động xe khơng đổi Bài tập 33 Sở dĩ có khác biệt học sinh thứ có sai lầm cách lập luận Động khơng tuân theo quy luật “kéo theo” giống vận tốc Cách suy luận học sinh thứ hai Bài tập 34 Bằng Công trọng lực vật dịch chuyển theo đường AHB công trọng lực đoạn AH đoạn BH vng góc với phương trọng lực Ta có: AAHB = AAH = P.AH = mg.AH Công trọng lực vật chuyển động đoạn AB AAB  P AB AH  mg AH AB BÀI: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG Bài tập 35 Khi đẩy hòm gỗ trượt mặt sàn nằm ngang, người thực cơng, cơng làm tăng động hòm Bài tập 36 Khi vật chuyển động lên công trọng lực trường họp công âm làm giảm động vật tức làm giảm vận tốc vật PL6 Bài tập 37 Trường hợp (a) vật có vận tốc lớn chuyển hóa hoàn toàn thành động Trong trường hợp (b), phần phải chuyển hóa thành cơng để thắng ma sát Bài tập 38 Vì khối lượng tàu thủy lớn so với khối lượng người nên nhảy, tàu thu động nhỏ so với động người Do đó, người dễ nhảy Tuy nhiên, điều không nhảy từ cano sang cano khác khối lượng cano thực không lớn so với khối lượng người Bài tập 39 a) Động sinh công b) Một phần lượng nhiên liệu cháy chuyển hóa thành động tên lửa sản vật cháy tên lửa Bài tập 40 Trong trình rơi từ cao xuống mặt nước, chuyển hóa thành động có phần nhỏ biến thành nội làm “nóng” vận động viên khơng khí xung quanh Bài tập 41 Khi chuyển từ vị trí cao xuống vị trí thấp dần chuyển hóa thành động ngược lại Bài tập 42 a) Hai vật chạm đất lúc b) Chưa có động c) Khơng có thời điểm hai vật Bài tập 43 Một điểm đáng ý trường hợp người thực công truyền cho vật vận tốc đồng thời người tác dụng lên tàu truyền cho tàu vận tốc Như vậy, ném vật phía sau, người đẩy tàu phía trước, làm tăng vận tốc tàu Khi làm cho vật “đứng lại” so với đất, người truyền động cho tàu hay nói cách khác: động vật không biến mà truyền sang cho tàu Bài tập 44 a) Khi vật qua O, có động cực đại Tại vị trí A B, vật cực đại b) Trong trình vật chuyển động từ A O từ B O, chuyển hóa thành động PL7 Trong trình vật chuyển động từ O A từ O B động chuyển hóa thành Bài tập 45 a) Hai vật chạm đất lúc b) Khi chạm đất, hai vật có vận tốc nên chúng có động c) Tại thời điểm ban đầu, hai vật có (mgh) Do bỏ qua ma sát sức cản khơng khí nên thời điểm hai vật ln có Bài tập 46 Lập luận sai Nhiệt lượng tỏa đốt củi vị trí Khi củi đặt tầng ba mà đốt phần củi chuyển thành sản phẩm cháy PL8 PHỤ LỤC 2: ĐỀ KIỂM TRA MỘT TIẾT CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” TRƯỜNG THPT NGUYỄN HIỀN ĐỀ KIỂM TRA TỔ: VẬT LÝ MÔN: VẬT LÝ LỚP: 10 (Chương trình chuẩn) THỜI GIAN: 45 PHÚT (Khơng kể thời gian giao đề) Bài 2,5 điểm) Hãy giải thích thủ mơn bắt bóng sút căng, người phải làm động tác kéo dài thời gian bóng chạm tay (thu bóng vào bụng) ? Bài 2,5 điểm) Một bóng bay đến đập vào tường bật Động lượng bóng thay đổi nào? Biết tốc độ bóng trước sau đập vào tường có độ lớn nhau, hướng vận tốc vng góc với tường Bài 2,5 điểm) Một vật dịch chuyển sàn nằm ngang từ A đến B Các lực tác dụng lên vật biểu diễn hình (Hình 1) Hãy cho biết lực khơng sinh cơng? Công lực công cản? Công lực công phát động? N F F ms A P B Hình Bài 2,5 điểm) Trong tai nạn giao thơng, 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? - Hết - PL9 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Điểm Bài Nội dung - Thủ mơn phải thu bóng vào bụng thời gian bóng chạm tay thủ mơn, động lượng bóng giảm dần Người thủ môn phải làm động tác kéo dài thời gian bóng chạm tay để giảm lực 1,5 bóng tác dụng vào tay - Điều hồn tồn phù hợp với cơng thức động lượng: Ft  p 1,0 - Gọi động lượng cầu trước sau va chạm vào tường p 1,0 p , Ta có: p = mv; p,  mv , Vì hướng bóng bật ngược với hướng ban đầu bóng nên v, = -v - Độ biến thiên động lượng: p = p - p = mv  mv = -2 mv , - Trọng lực P phản lực pháp tuyến N khơng sinh cơng có phương vng góc với hướng dịch chuyển vật - Công lực F công phát động, công lực Fms công cản 1,5 , 1,5 1,0 - Ơ tơ tải có trọng lượng lớn tức có khối lượng m lớn, chuyển 1,0 động nhanh vận tốc v lớn, tơ có động lớn - Khi tai nạn xảy ra, có động lớn nên động 1,5 chuyển thành cơng có giá trị lớn tác dụng vào vật cản, kết hậu tai nạn gây nghiêm trọng PL10 PHỤ LỤC MỘT SỐ CLIP MINH HỌA CHO CÁC BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH Hình ảnh Clip: Thủ mơn bắt bóng minh Hình ảnh Clip: Súng giật bắn bóng họa tập minh họa tập Hình ảnh Clip: Chuyển động tên lửa Hình ảnh Clip: Con Sứa bơi minh họa minh họa tập tập Hình ảnh Clip: Lũ quét minh họa Hình ảnh Clip: Vận động viên đập tảng Động đá ngực minh họa tập 14 PL11 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ... triển lực tư vật lý cho học sinh dạy học vật lý thơng qua việc sử dụng tập định tính Chương 2: Lựa chọn sử dụng tập định tính dạy học chương ? ?Các định luật bảo toàn? ?? Vật lý 10 theo hướng phát triển. .. TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY VẬT LÝ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH 1.1 Năng lực tư lực tư vật lý 1.1.1 Năng lực lực tư ... “PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY VẬT LÝ CHO HỌC SINH THƠNG QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10? ?? Ngành: Lí luận phương pháp dạy học môn Vật lý