Rèn luyện kỹ năng phân tích tổng hợp cho học sinh thông qua dạy học hệ thống bài tập chương các định luật bảo toàn lớp 10 chương trình nâng cao luận văn thạc sỹ giáo dục học

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” THEO ĐỊNH HƯỚNG RÈN LUYỆN KỸ NĂNG PHÂN TÍCH -TỔNG HỢP CHO HỌC SINH LỚP 10 CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO...18 2.1.. Mục đích nghiên cứu

HOÀNG THỊ THU HẰNG

Rèn luyện kỹ năng phân tích - tổng hợp

cho học sinh thông qua dạy học hệ thống bài tập

chơng “Các định luật bảo toàn” lớp 10

chơng trình nâng cao

CHUYấN NGÀNH: Lí LUẬN VÀ PPDH VẬT Lí

MÃ SỐ: 60 14.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS TS NGUYỄN QUANG LẠC

VINH - 2011

Lời cảm ơn sâu sắc đầu tiên tôi xin chân thành gửi tới thầy giáo hướng

dẫn PGS TS Nguyễn Quang Lạc, người đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt

thời gian nghiên cứu

Cảm ơn sự hỗ trợ, quan tâm của các thầy cô giáo tổ Phương pháp giảngdạy vật lí, khoa Vật lí, khoa Sau đại học Trường Đại học Vinh

Chân thành cảm ơn Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên và tổ vật lí đãgiúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập

Xin bày tỏ lòng biết ơn với gia đình, bạn bè đã động viên, song hànhcùng tôi, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Vinh, tháng 12 năm 2011

Tác giả

LỜI MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học của đề tài 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Cấu trúc luận văn 3

8 Đóng góp của luận văn 4

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5

1.1 Khái niệm về phân tích 5

1.2 Khái niệm về tổng hợp 5

1.3 Mối liên hệ giữa phân tích - tổng hợp 6

1.4 Các bước của phương pháp phân tích - tổng hợp 6

1.5 Tác dụng của bài tập vật lý trong việc rèn luyện kỹ năng phân tích - tổng hợp 7

1.5.2 Hình thành tri thức mới thông qua bài tập vật lý: 7

1.5.3 Rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vào thực tiễn 7

1.5.4 Phát triển tư duy vật lý, đặc biệt chú ý phát triển kỹ năng phân tích - tổng hợp 8

1.5.5 Phát triển kỹ năng phân tích - tổng hợp khi dùng hệ thống bài tập trong việc tổng kết hệ thống hóa kiến thức 8

1.5.6 Kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức và kỹ năng 8

1.6 Các cách định hướng học sinh giải bài tập vật lý 8

1.6.1 Cơ sở định hướng việc hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý 8

1.7.1 Thực trạng của việc dạy 12

1.7.2 Thực trạng của việc học 12

1.8 Phân loại bài tập vật lí 13

1.8.2 Bài tập tổng hợp 14

1.8.3 Bài tập về nhà 14

1.9 Các bước chung giải bài tập vật lý 15

Kết luận chương 1 17

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” THEO ĐỊNH HƯỚNG RÈN LUYỆN KỸ NĂNG PHÂN TÍCH -TỔNG HỢP CHO HỌC SINH LỚP 10 CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO 18

2.1 Đặc điểm và nội dung của chương “Các định luật bảo toàn ở lớp 10” (nâng cao) 18

2.1.1 Đặc điểm 18

2.1.2 Cấu trúc 19

2.2 Một số vấn đề cần nắm bắt về nội dung và phương pháp giảng dạy .19

2.3 Tổng quan chương “Các định luật bảo toàn” 20

2.3.1 Kiến thức cơ bản 20

2.3.2 Các kỹ năng cần thiết 21

2.4 Cơ sở lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập “Các định luật bảo toàn” .22

2.5 Một số biện pháp thực hiện 23

2.6 Xây dựng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn” 23

2.6.1 Bài tập về định luật bảo toàn động lượng 23 2.6.2 Bài tập về công và công suất 25

2.6.5 Bài tập về định luật bảo toàn cơ năng 41

2.7 Đề xuất một số tiến trình dạy bài tập phần “Các định luật bảo toàn” .49

2.7.1 Giáo án số 1 - tiết 48: Bài tập về định luật bảo toàn động lượng 52

2.7.2 Giáo án tiết số 2 - Tiết 53: Bài tập về định luật bảo toàn cơ năng .58

Kết luận chương 2 66

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 67

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 67

3.2 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 67

3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 67

3.3.1 Tổ chức lớp thực nghiệm và lớp đối chứng 67

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 68

3.4.1 Tiêu chí đánh giá 68

3.4.2 Kết quả thực nghiệm sư phạm 68

Kết luận chương 3 74

KẾT LUẬN 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 PHỤ LỤC

1 HS: Học sinh

2 GV: Giáo viên

3 ĐLBT: Định luật bảo toàn

4 ĐLBTĐL: Định luật bảo toàn động lượng

5 ĐLBTCN: Định luật bảo toàn cơ năng

LỜI MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đất nước ta đang trên đà phát triển và hội nhập quốc tế, bước vào mộtthời kỳ cộng nghiệp hóa - hiện đại hóa Thế giới đang xảy ra sự bùng nổ trithức, khoa học và công nghệ, xã hội “dựa vào tri thức” vào tư duy sáng tạo

và tài năng sáng chế của con người Để có thể vươn lên được chúng ta phảitìm ra con đường phát triển riêng, phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của đất nước,phải góp phần quyết định việc bồi dưỡng cho thế hệ trẻ

Đứng trước yêu cầu và thách thức của xã hội, nhiệm vụ cấp thiết đặt racho ngành giáo dục là phải đổi mới sâu sắc và toàn diện trong nhà trường, đặcbiệt quan tâm đổi mới phương pháp dạy học trong đó có phương pháp dạyhọc môn vật lý Đáp ứng yêu cầu đổi mới của quả trình dạy học vật lý

Đáp ứng yêu cầu đổi mới của quá trình dạy học vật lý, có nhiềuphương pháp và biện pháp để nâng cao chất lượng học tập, bài tập vật lý

là phương tiện dạy học có tác dụng tích cực đến việc giáo dục và pháttriển nhân cách của HS

Đối với HS hiện nay các em có nhiều điều kiện thuận lợi tiếp xúc cáctài liệu giải toán vật lý Tuy nhiên, việc giải bài tập vật lý đối với HS cònnhiều hạn chế và tâm lý “sợ” bài tập rất phổ biến Trong chương trình vật lýlớp 10 nâng cao thì chương “Các định luật bảo toàn” là chương không nhữngquan trọng về mặt lý thuyết mà còn có ý nghĩa trong thực tế Để việc dạy học

có hiệu quả thì việc vận dụng phương pháp phân tích - tổng hợp vào giải bàitập là vấn đề mà tôi hướng tới

Chính vì lý do trên mà tôi chọn đề tài: Rèn luyện kỹ năng phân tích tổng hợp cho học sinh thông qua dạy học hệ thống bài tập chương “Các địnhluật bảo toàn” lớp 10 chương trình nâng cao

-2 Mục đích nghiên cứu

Nâng cao chất lượng dạy và học theo định hướng rèn luyện kỹ năngphân tích - tổng hợp cho học sinh lớp 10 (nâng cao) thông qua việc xây dựng

và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn”

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu

+ Phương pháp phân tích - tổng hợp trong nhận thức vật lí và trong dạyhọc vật lí

+ Vai trò và tác dụng của bài tập trong dạy học vật lí

- Phạm vi nghiên cứu

+ Dạy học bài tập phần “Các định luật bảo toàn”, lớp 10 chương trìnhnâng cao theo hướng rèn luyện kỹ năng phân tích - tổng hợp cho học sinh

4 Giả thuyết khoa học của đề tài

Nếu xây dựng và sử dụng hệ thống các bài tập trong dạy học chương

“Các định luật bảo toàn” theo định hướng rèn luyện kỹ năng phân tích- tổnghợp cho học sinh một cách hợp lý thì sẽ nâng cao chất lượng dạy học chươngnày nói riêng và dạy học vật lí ở trường THPT nói chung

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu phương pháp phân tích - tổng hợp trong nhận thức dạy họcvật lí

- Nghiên cứu lý luận về vai trò của bài tập vật lý trong dạy học vật lý

- Nghiên cứu lý thuyết của bài tập phần “Các định luật bảo toàn” trongchương trình vật lý nâng cao và tài liệu tham khảo

- Đề xuất phương pháp giải bài tập phần “Các định luật bảo toàn” theođịnh hướng của đề tài

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả nghiên cứu và đề xuấtnhững kiến nghị cần thiết từ kết quả nghiên cứu

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

+ Tìm hiểu cở sở lý luận về việc giải các bài tập vật lí theo hướng hìnhthành kỹ năng phân tích - tổng hợp cho học sinh, đặc biệt chú ý đến vai trò vàhiệu quả của vịêc giải các bài tập vật lí đối với sự hình thành năng lực phântích tổng hợp cho học sinh

+ Nghiên cứu nội dung kiến thức vật lí về chương “Các định luật bảo toàn”

- Nghiên cứu thực nghiệm

+ Sử dụng toán học thống kê xử lý số liệu và rút ra kết luận

7 Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm có 3 phần:

Phần mở đầu (5 trang, từ trang 1 đến 5)

Phần nội dung (79 trang, từ trang 5 đến trang 84) gồm 3 chương:

Chương 1: Cở sở lý luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Xây dựng và sử dụng bài tập chương”Các định luật bảotoàn” theo định hướng rèn luyện kỹ năng phân tích - tổng hợp

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Phần kết luận (1 trang, trang 82 )

Tài liệu tham khảo (2 trang, từ trang 83 đến 84 trang)

Phụ lục

8 Đóng góp của luận văn

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Khái niệm về kỹ năng

Kỹ năng là khả năng vận dụng kiến thức (khái niệm, cách thức, phươngpháp…) để giải quyết một nhiệm vụ mới

Bất cứ kỹ năng nào cũng dựa trên cơ sở lý thuyết Cơ sở lý thuyết – đó

là kiến thức Kiến thức là kết quả của sự phản ánh Sự vân j dụng kiến thức đểkhám phá, biến đổi chính là kỹ năng Muốn kiến thức là cở sở của kỹ năng thìkiến thức đó phải phản ánh đầy đủ mọi thuộc tính bản chất, được thử thách trong thực tiễn và tồn tại trong ý thức với tư cách là công cụ của hành động

Khái niệm phân tích được hiểu là sự phân chia cái toàn bộ (các sự vậthiện tượng vật lý phức tạp) thành các yếu tố riêng lẻ (các bộ phận, các tínhchất, các mối liên hệ) nhằm nhận thức bản chất của các yếu tố riêng lẻ, xácđịnh vị trí, vai trò chức năng của các yếu tố riêng lẻ trong cái toàn bộ

Khái niệm tổng hợp được hiểu là sự liên kết các yếu tố riêng lẻ đã biếtthành cái toàn bộ Sản phẩm của sự tổng hợp không phải là cái toàn bộ lúcđầu nữa (trước khi phân tích) mà là cái toàn bộ đã được nhận thức tới các yếu

tố, các mối liên hệ giữa các yếu tố trong sự thống nhất của chúng

Tổng hợp không phải đơn giản là một phép cộng các yếu tố của cáitoàn bộ, không phải là sự liện kết máy móc các yếu tố thành một chỉnh thể,

mà là sự liên kết xác định nhằm đem lại kết quả mới về chất, cung cấp một sựhiểu biết mới về cái toàn bộ

Phương pháp phân tích -tổng hợp là phương pháp nhận thức phân chiacái toàn bộ (đối tượng cần nhận thức) thành các yếu tố nhằm nhận thức cấutrúc của cái toàn bộ, chức năng của các yếu tố, của các qui luật chi phối mốiliên hệ giữa các yếu tố, rồi tập hợp những hiểu biết này để đi từ cái toàn bộ

“không trong suốt”, “không tách bạch” với cái toàn bộ “trong suốt”, “táchbạch” Như vậy, phương pháp phân tích -tổng hợp là phương pháp nhận thứcchứa đựng hai thao tác tư duy đặc trưng là phân tích -tổng hợp

Đây là hai mặt của một quá trình tư duy thống nhất Phân tích là cơ sởcủa tổng hợp được tiến hành theo hướng dẫn tới tổng hợp Tổng hợp đã diễn

ra trên cơ sở phân tích Phân tích và tổng hợp nhiều khi xen kẽ nhau Phântích càng sâu bao nhiêu thì tổng hợp càng trở nên đầy đủ bấy nhiêu, tri thức

và sự vật, hiện tượng càng phong phú bấy nhiêu

Bước 1 Khảo sát đối tượng cần nhận thức (vật thể, quá trình, trạng

thái) một cách toàn bộ

Nếu đối tượng cần nhận thức là một vật thể thì ta không chỉ khảo sátđối tượng ở hình thức bên ngoài của nó mà còn phải xem xét mục đích sửdụng và chức năng của đối tượng, dù rằng đối với một số vật thể học sinh đãbiết nhiều về mục đích sử dụng của chúng

Bước 2 Phân chia đối tượng cần nhận thức thành các yếu tố bộ phận,

các tính chất, các mối liên hệ

Bước 3 Tách các yếu tố cơ bản (bản chất) khỏi các yếu tố không cơ

bản (không bản chất)

Bước 4 Tập hợp các yếu tố cơ bản (bản chất) thành một đối tượng trừu

tượng Ở bước này, mối liên hệ chức năng giữa các yếu tố cơ bản (bản chất)được làm rõ Nếu đối tượng nhận thức là vật thể thì vẽ sơ đồ diễn tả hiệu quảphối hợp của các yếu tố này

Bước 5 Khái quát hóa và tìm hiểu mối liên hệ có tính quy luật, rút ra

quy luật hoạt động cho tất cả các đối tượng tương tự

Bước 6 Kiểm tra sự khái quát hóa trên các đối tượng cùng loại nhưng

không thuộc các đối tượng đã nghiên cứu

Việc chỉ ra mục đích và chức năng của cái toàn bộ (ở bước 1) dẫn tớiphải đi tìm các yếu tố cơ bản (bản chất) của cái toàn bộ (ở bước 2 và bước 3)

Ở đây những yếu tố không cơ bản (không bản chất) cho việc thực hiện chứcnăng của cái toàn bộ cũng được nhận thức rõ

Các bước 5, 6 có ý nghĩa lớn đối với việc thu nhận kiến thức Tuynhiên, khi sử dụng phương pháp phân tích - tổng hợp, không phải trường hợpnào cũng cần tiến hành các bước này

1.8 Tác dụng của bài tập vật lý trong việc rèn luyện kỹ năng phân tích tổng hợp

-Bài tập vật lý có tác dụng rất lớn trong việc hình thành, rèn luyện kĩnăng phân tích - tổng hợp cho học sinh, giúp các em vận dụng và tìm tòi kiếnthức

Trong việc giải bài tập vật lí, buộc học sinh phải phân chia một bài tậpvật lí ra nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn là một bài tập nhỏ đơn giản và cả bài

tập tạo thành một hệ thống gồm nhiều bài tập nhỏ Đi tìm ẩn số ta lần lượt giảicác bài tập nhỏ đó Qúa trình này giúp học sinh hình thành kỹ năng phân tích.

Trong việc giải bài tập vật lí, học sinh phải vận dụng kiến thức để tìmhiểu và liên kết các dữ kiện Nghĩa là việc giải một bài tập vật lí không bắtđầu từ ẩn số mà bắt đầu từ dữ kiện của bài toán để tính toán (hoặc lập luận)tiến dần đến ẩn số phải tìm Qúa trình này giúp học sinh hình thành kỹ năngtổng hợp

Thông qua hệ thống bài tập( cơ bản, tổng hợp, về nhà ) gồm cả tự luậnhay trắc nghiệm khách quan, ngay cả những bài tập thực hành để giải đượchọc sinh phải vận dụng các thao tác tư duy, kỹ năng kỹ xảo nhờ đó mà khảnăng phân tích -tổng hợp tốt hơn

1.9 Các cách định hướng học sinh giải bài tập vật lý

1.9.1 Cơ sở định hướng việc hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý

Muốn cho việc hướng dẫn giải một bài tập một cách đúng đắn thì giáoviên cần phải phân tích phương pháp giải bài tập cụ thể bằng cách vận dụngnhững hiểu biết về tư duy giải bài tập vật lý để xem xét việc giải bài tập cụthể Mặt khác phải xuất phát từ mục đích sư phạm cụ thể của việc giải bài tập

để xác định kiểu hướng dẫn cụ thể

Bên cạnh đó, một yếu tố cũng rất quan trọng trong việc hướng dẫn họcsinh giải bài tập là người giáo viên phải biết cách lựa chọn các dạng bài tậpphù hợp với đối tượng học sinh, sao cho thông qua các bài tập để kiểm traviệc nắm kiến thức của học sinh

1.9.2.Các cách dịnh hướng học sinh giải bài tập vật lý

Cách định hướng giải bài tập vật lý là cách hướng dẫn thực hiện cáchành động hay thao tác để giải bài tập vật lý Ta có thể phân làm ba cách:Hướng dẫn theo mẫu, hướng dẫn khái quát, hướng dẫn tìm tòi,

a Hướng dẫn theo mẫu:

Là hướng dẫn hành động theo một mẫu đã có thường được gọi làhướng dẫn angôrit Ở đây thuật ngữ angôrit được dùng với ý nghĩa là mộtquy tắc hành động hay chương trình hành động được xác định rõ ràngchính xác và chặt chẽ, trong đó chỉ rõ cần thực hiện theo hành động nào vàtheo trình tự nào để đi đến kết quả.

Hướng dẫn angôrit là sự hướng dẫn chỉ rõ cho học sinh những hànhđộng cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt kếtquả mong muốn Những hành động này coi là những hành động sơ cấp phảiđược học sinh hiểu một cách đơn giản và học sinh đã nắm vững

Kiểu hướng dẫn angôrit không đòi hỏi học sinh tự mình tìm tòi xácđịnh các hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra, mà chỉ đòi hỏihọc sinh chấp hành các hành động đã được giáo viên chỉ ra, cứ theo đó họcsinh diễn đạt được kết quả, sẽ giải được bài tập đã cho Kiểu hướng dẫn nàyđòi hỏi giáo viên phải phân tích một cách khoa học trong việc giải bài toán đểxác định một trình tự chính xác, chặt chẽ của các hành động cần thực hiện đểgiải bài toán Cần đảm bảo cho các hành động đó là hành động sơ cấp đối vớihọc sinh Nghĩa là kiểu hướng dẫn này đòi hỏi phải xây dựng được angôritgiải bài toán

Kiểu hướng dẫn angôrit thường được áp dụng khi cần dạy cho học sinhphương pháp giải một loại bài tập điển hình nào đó, nhằm luyện tập cho họcsinh kĩ năng giải một loại bài tập xác định nào đó Người ta xây dựng cácangôrit giải cho từng loại bài tập cơ bản, điển hình và luyện tập cho học sinh

kỹ năng giải các loại bài tập đó dựa trên việc làm cho học sinh nắm đượcangôrit giải

Nhược điểm của kiểu hướng dẫn này là không đòi hỏi học sinh tìmtòi cách giải quyết chỉ chấp hành theo mẫu Nên khi gặp bài tập khác lạ họcsinh sẽ không giải được bài tập một cách chắc chắn Bên cạnh đó, khó khăn

của kiểu hướng dẫn này chính là ở chỗ sự hướng dẫn của giáo viên phải saocho không được đưa học sinh đến chỗ chỉ việc thực hành các hành động theomẫu, nhưng đồng thời lại không thể là một sự hướng dẫn viển vông, quáchung chung không giúp ích cho sự định hướng tư duy của học sinh.

Kiểu hướng dẫn angôrit có ưu điểm là đảm bảo cho học sinh giải đượcbài tập được giao một cách chắc chắn, nó giúp cho việc rèn luyện kỹ năng giảibài toán của học sinh có hiệu quả

b Hướng dẫn khái quát chương trình hóa.

Là sự hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh tự tìm tòi cáchgiải quyết, giúp cho học sinh ý thức được đường lối khái quát của việctìm tòi giải quyết vấn đề và sự định hướng được chương trình hóa theocác bước dự định hợp lý Sự định hướng ban đầu đòi hỏi quá trình tự lựctìm tòi, giải quyết của học sinh Nếu học sinh không đáp ứng được thì sựgiúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định hướng khái quát banđầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý thêm cho học sinh, để thuhẹp hơn phạm vi tìm tòi, giải quyết cho vừa sức của học sinh Nếu họcsinh vẫn không đủ khả năng tự lực tìm tòi, giải quyết thì sự hướng dẫncủa giáo viên chuyển dần thành hướng dẫn theo mẫu để đảm bảo cho họcsinh hoàn thành được yêu cầu của một bước, sau đó tiếp tục yêu cầu họcsinh tự lực tìm tòi giải quyết bước tiếp theo Nếu cần thì giáo viên lại giúp

đỡ thêm Cứ như vậy cho đến khi giải quyết xong vấn đề đặt ra

Kiểu hướng dẫn này được áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn tiếntrình hoạt động giải bài tập của học sinh, nhằm giúp cho học sinh tự giảiđược bài tập đã cho, đồng thời dạy cho học sinh cách suy nghĩ trong quátrình giải bài tập

Ưu điểm của kiểu hướng dẫn này là:

- Rèn luyện tư duy của học sinh trong quá trình giải

- Đảm bảo cho học sinh giải được bài tập đã cho.

Nhược điểm của kiểu hướng dẫn này là:

Đòi hỏi phải theo sát tiến trình hoạt động giải bài tập của học sinh,kết hợp giữa định hướng tìm tòi với việc kiểm tra kết quả hoạt động củahọc sinh

c Hướng dẫn tìm tòi.

Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinhsuy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết, không phải là giáo viên chỉ dẫn chohọc sinh chỉ việc chấp hành các hành động theo một mẫu đã có để đi tới kếtquả mà là giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác định cáchành động cần thực hiện để đạt được kết quả

Kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ học sinh vượtqua khó khăn để giải được bài tập, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển

tư duy học sinh tạo điều kiện để học sinh tự lực tìm tòi cách giải quyết

Ưu điểm của kiểu hướng dẫn này là tránh được tình trạng giáo viên làmthay học sinh trong việc giải bài tập.Nhưng vì kiểu hướng dẫn này đòi hỏi họcsinh phải tự lực tìm tòi cách giải quyết chứ không phải chỉ chấp hành cáchành động theo mẫu đã được chỉ ra, nên không phải bao giờ cũng có thể đảmbảo cho học sinh giải được bài tập một cách chắc chắn

Khó khăn của kiểu hướng dẫn này là ở chỗ sự hướng dẫn của giáo viênphải làm sao không đưa học sinh đến chỗ chỉ còn việc thực hành các hànhđộng, theo mẫu, nhưng đồng thời sự hướng dẫn đó không thể là một sự hướngdẫn viển vông, quá chung chung không giúp ích cho sự định hướng tư duycủa học sinh

1.10 Thực trạng của việc dạy học bài tập vật lý ở trường THPT hiện nay

Sau những năm giảng dạy tại trường THPT Nguyễn Xuân Nguyêncùng với thực tế diễn ra ở một số trường THPT của tỉnh Thanh Hoá tôi

có một số nhận xét sau về thực trạng của việc dạy học bài tập vật lý ởtrường THPT như sau:

1.10.1 Thực trạng của việc dạy

Phần lớn các giáo viên đều đánh giá cao tầm quan trọng của bài tập vật

lý trong dạy học vật lý Tuy nhiên đa số cho rằng bài tập vật lý chỉ để hiểu bài

và nhớ công thức, chưa ý thức rõ về tác dụng của mỗi loại bài tập

Giáo viên chỉ sử dụng bài tập trong sách giáo khoa đã cho (thường lànhững bài tập dễ để áp dụng công thức mới học), nhiều học sinh trong lớp

đã giải được Trong các tiết giải bài tập, GV tự chữa bài tập cho học sinh

và khi giải bài tập các giáo viên thường rơi vào tình trạng quá chú ý vềviệc giải và biến đổi toán học mà quên đi việc phân tích - tổng hợp bài tập

Trong quá trình hướng dẫn học sinh giải bài tập nhiều giáo viên chưachú ý đến việc nhấn mạnh và chỉ rõ cho học sinh phương pháp làm bài tập:phương pháp phân tích, phương pháp tổng hợp mà thường áp đặt học sinhtheo suy nghĩ và giải bài tập theo cách riêng của mình

Khi ra bài tập nhiều giáo viên không chú ý tới tác dụng của bài tập cơbản và mối liên hệ giữa nó với bài tập tổng hợp

Việc sử dụng bài tập vật lý để hình thành kỹ năng phân tích - tổng hợpchưa được giáo viên chú ý và khai thác hết tiềm năng của nó

1.10.2 Thực trạng của việc học

Một số học sinh chưa tỏ rõ tích cực đối với việc sử dụng bài tập vật lýtrong quá trình dạy học mà cụ thể các em còn “sợ” giải bài tập, trong tiết bàitập, không khí trầm lắng không sôi nổi Các em chưa biết vận dụng phươngpháp phân tích - tổng hợp để giải bài tập vật lí

Trong giờ bài tập học sinh chỉ chú ý ghi bài máy móc mà không tíchcực theo dõi quá trình giải bài tập của bạn và thầy cô Các bài tập trong sáchbài tập học sinh hầu như không để ý

Bài tập giáo viên ra về nhà nhiều em không hề quan tâm hoặc chép lạilời giải trong sách hướng dẫn hoặc chép bài của bạn Các em không nhớ côngthức và không biết cách biến đổi công thức để giải bài tập Mặt khác khả nănghọc toán không tốt càng khiến các em ngại học Chính vì thế dẫn đến không

có hứng thú học

1.11 Phân loại bài tập vật lí

Bất kì loại bài tập vật lí nào khi giải đều phải phân tích-tổng hợp hiệntượng nêu lên trong bài tập, tức là căn cứ vào điều kiện cụ thể của đầu bài màvận dụng kiến thức đã biết để xem xét hiện tượng ấy thuộc loại hiện tượngnào và tuân theo quy luật nào

Có thể phân loại bài tập vật lí khi dựa vào tư duy của học sinh trongquá trình tìm kiếm lời giải Cách phân loại này có tác dụng định hướng cho

GV trong việc lựa chọn và hướng dẫn học sinh giải các bài tập theo địnhhướng rèn luyện kỹ năng phân tích - tổng hợp cho học sinh Kết quả nghiêncứu thực tế theo định hướng này có thể phân loại bài tập vật lý thành 3 loại:Bài tập cơ bản, bài tập tổng hợp, bài tập về nhà

1.11.1.Khái niệm về bài tập cơ bản

1.11.1.1 Khái niệm

Là bài tập mà quá trình giải là đi tìm mối liên hệ trực tiếp, tường minhgiữa cái đã cho và cái đi tìm dựa trên kiến thức cơ bản đã học (vào một tínhchất, một mối quan hệ, một phương pháp hoạt động mới) mà HS chỉ tái hiệnchứ không tạo ra được

Do BTCB gắn với một kiến thức cơ bản về vật lí mà học sinh mới học,nên khi nói đến BTCB về một kiến thức nào đó là nói đến yếu tố mới cần vậndụng trong việc giải bài tập mà trước khi học kiến thức ấy, học sinh không thểnghĩ ra

1.11.1.2 Tác dụng

BTCB có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa mới học, làm cho họcsinh hiểu rõ ý nghĩa của các định luật và các công thức, sử dụng các đơn vịvật lý

1.11.2 Khái niệm về bài tập tổng hợp

1.11.2.1 Khái niệm

Là các bài tập đòi hỏi HS phải phân tích được bài toán, thiết lập cácmối liên hệ giữa những cái đã cho và những cái phải tìm với những cái trunggian không cho trong đầu bài để vận dụng một số quy luật, công thức mộtcách hợp lý để giải

Việc phải tìm những cái trung gian là một BTCB Bởi vậy, muốn giảimột BTTH thì phải giải thành thạo các BTCB và biết cách phân tích BTTH đểqyu nó về các BTCB quen thuộc đã biết

1.11.2.2 Tác dụng

BTTH giúp HS đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ những mối liên hệkhác nhau giữa các phần của chương trình vật lý, tập cho HS biết phân tíchnhững hiện tượng thực tế phức tạp ra thành những phần đơn giản tuân theomột định luật xác định

1.11.3 Khái niệm về bài tập về nhà

1.11.3.1 Khái niệm

Là các bài tập mà giáo viên ra cho học sinh hoặc học sinh tự sưu tầmtrong tài liệu, tự mình tìm ra cách giải BTVN có thể là BTCB hoặc BTTH

1.11.3.2 Tác dụng

BTVN giúp cho HS nhớ lại các công thức, định luật, biểu thức đã học,

có khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học, do đó

HS sẽ hiểu rõ hơn và nắm chắc kiến thức hơn BTVN còn có tác dụng làmcho HS nhớ lại cách thức hướng dẫn giải bài tập của thầy trên lớp, qua đó tựmình có thể xây dựng được các bài tập khác Và như vậy tư duy sáng tạo của

HS được phát triển

1.11.4 Quan hệ giữa BTCB, BTTH, BTVN

BTCB, BTTH, BTVN có mối quan hệ chặt chẽ với nhau Muốn giảiđược BTTH, buộc phải giải thành thạo các BTCB và phải biết cách phân tíchBTTH để quy nó về các BTCB Học sinh có thể tự mình xây dựng các BTCB

và BTTH khác dưới hình thức BTVN

1.12 Hướng dẫn học sinh rèn luyện kỹ năng phân tích-tổng hợp

Dựa vào hoạt động tư duy của học sinh trong quá trình giải bài tập vật

lí, cách phân loại bài tập và định hướng giải bài tập vật lí mà hướng dẫn họcsinh rèn luyện kỹ năng phân tích -tổng hợp

1.12.1.Giải bài tập cơ bản

Khi giải bài tập cơ bản có nội dung lí thuyết phải nhận biết phân tíchhiện tượng có trong bài và hiện tượng này thuộc kiến thức nào đã học, xácđịnh các mối liên hệ giữa cái phải tìm với cái đã cho liên quan đến khái niệm ,quy tắc, quy luật nào… thực hiện các lập luận và tổng hợp tất cả các suy diễn

để thiết lập mối liên hệ giữa cái đã cho và cái đi tìm rút ra định hướng giải bàitâp

Đối với các BTCB hình thành kiến thức mới phải suy luận logic hoặctoán học và thiết lập các mối liên hệ giữa các tính chất, hiện tượng để giảibài

2) Lập kế hoạch giải: Phân tích dữ liệu, hiện tượng vật lý liên quan đến

đề bài để nhận ra các quy tắc và định luật chi phối hiện tượng vạch ra mối liên

hệ giữa cái đã cho với cái phải tìm

3) Thực hiện các hành động theo định hướng quy BTTH về các BTCB

đã biết và giải nhằm đưa đến kết quả mà đầu bài yêu cầu

4) Kiểm tra và biện luận kết quả.

Kiểm tra đã trả lời hết câu hỏi chưa, tính toán có đúng không, tìm lờigiải khác so sánh các lời giải khác nhau (nếu có) của bài toán

1.13 Sơ đồ định hướng chung để giải các bài tập vật lí theo hướng sử dụng phương pháp phân tích- tổng hợp.

Chương này chủ yếu nghiên cứu một số vấn đề lý luận và thực tiễn cơbản làm cơ sở cho việc hình thành kĩ năng phân tích - tổng hợp cho học sinhlớp 10 thông qua hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Ở chươngnày nghiên cứu các vấn đề sau:

- Tổng hợp các vấn đề lý luận về khái niệm phân tích, khái niệm tổnghợp và phương pháp phân tích - tổng hợp trong tư duy nói chung Từ đó điđến việc cần thiết phải hình thành kỹ năng phân tích - tổng hợp cho học sinhtrong dạy học vật lý, nhất là trong dạy học bài tập vật lý

- Vai trò của bài tập trong dạy học vật lý Trong đó đặc biệt quan tâmđến khả năng của bài tập vật lý đối với việc hình thành kỹ năng phân tích -tổng hợp cho học sinh

- Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “Các định luật bảo toàn”, trong

đó quan tâm nhiều đến thực trạng hướng dẫn học sinh giải bài tập chương nàytheo hướng hình thành kỹ năng phân tích - tổng hợp cho học sinh Nhìn chungviệc giải bài tập của học sinh và phương pháp dạy học bài tập của giáo viênvẫn chưa có những đổi mới đáng kể theo hướng nhằm góp phần vào việc nắmvững kiến thức đã chiếm lĩnh được

- Đưa ra hình thức phân loại bài tập vật lý theo định hướng phát triển tưduy trong phân tích tổng hợp cho học sinh Theo đó ta có hai loại bài tập vậtlý: Bài tập cơ bản và bài tập tổng hợp Ngoài ra cần có các bài tập về nhà (baogồm cả hai loại trên) để học sinh tự ôn luyện và phát triển kỹ năng phân tích -tổng hợp mà họ đã được hướng dẫn ở lớp

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” THEO ĐỊNH HƯỚNG RÈN LUYỆN

KỸ NĂNG PHÂN TÍCH -TỔNG HỢP CHO HỌC SINH LỚP 10

CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO

2.1 Đặc điểm và nội dung của chương “Các định luật bảo toàn ở lớp 10” (nâng cao)

2.1.1 Đặc điểm

“Các định luật bảo toàn” là một chương có vị trí quan trọng trong

chương trình Vật lý lớp 10 Đây là chương mà học sinh có thể sử dụng tất cảcác kiến thức đã học trong các chương trước vì chương này là phần cuối củachương trình cơ học lớp 10

Không chỉ vậy các định luật bảo toàn còn đúng cho tất cả hiện tượngcủa thế giới vô sinh và hữu sinh, được áp dụng cho mọi hệ kín từ vi mô đến

vĩ mô

Trong cơ học cổ điển, một số định luật bảo toàn có thể suy ra từ cácđịnh luật Newton Tuy nhiên, vật lý học hiện đại có những lĩnh vực mà ở đócác định luật Newton không áp dụng được, nhưng vẫn tồn tại các định luậtbảo toàn Điều này nói lên tính phổ biến và tính tổng quát của các định luậtbảo toàn

Mặt khác, giải các bài toán cơ học, người ta quen giải với phươngpháp động lực học, tức là vận dụng các định luật Newton Tuy nhiên, cácđịnh luật bảo toàn không chỉ là phương pháp khác để giải bài toán cơ học màcòn thay thế hoàn toàn trong một số trường hợp không thể áp dụng được cácđịnh luật Newton

Bên cạnh đó, khi học chương này, học sinh sẽ có những kiến thức nhấtđịnh giúp các em vận dụng, ứng dụng vào đời sống, vào kỹ thuật bởi năng

lượng luôn là khái niệm vật lý quan trọng bao trùm lên mọi hiện tượng, thiênnhiên và thực tế cuộc sống của con người.

Để học tốt chương các ĐLBT, học sinh được học thêm nhiều khái niệmmới và được bổ sung những kiến thức sâu hơn, định lượng hơn so với chươngtrình THCS Đó là các khái niệm động lượng, công, công suất, động năng, thếnăng, lực thế, năng lượng cơ học nói riêng và năng lượng nói chung

Các ĐLBT trình bày trong chương này gồm định luật bảo toàn độnglượng và định luật bảo toàn cơ năng Bài Thế năng được học riêng sau bàiĐộng năng, và bài Thế năng đàn hồi được khảo sát dưới một bài độc lập, giúpcho học sinh dễ hiểu hơn, không quá nhiều kiến thức trong một tiết học đốivới các em

Hai khái niệm va chạm đàn hồi và không đàn hồi được đặt vào một bàigiúp học sinh phân biệt nhận dạng hai loại va chạm này, đồng thời hai loại vachạm này được coi là ứng dụng của định luật bảo toàn động lượng và địnhluật bảo toàn cơ năng

Tiết bài tập về các định luật bảo toàn đưa ra một số bài tập cơ bản giúphọc sinh vận dụng các ĐLBT ở các bài trước để học sinh thông qua bài tậpcủng cố kiến thức Định luật Kep-le là bài cập nhật cho học sinh vốn kiếnthức về thiên văn học đã kết thúc chương

2.2 Một số vấn đề cần nắm bắt về nội dung và phương pháp giảng dạy

Đối tượng dạy học của chúng ta là học sinh THPT, ngoài môn vật lýcác em còn các bộ môn khác nên khối lượng kiến thức đối với các em là

không nhỏ Vì vậy để giúp các em hiểu bài nhanh, nhớ được nội dung giáoviên truyền đạt thì không nên đi quá sâu vào những lý luận phức tạp, trình bày

ý nghĩa các định luật bảo toàn ở mức độ sao cho phù hợp

Ở các tiết bài tập, cần đưa ra các bài tập vận dụng lý thuyết thu hútđược học sinh gây hứng thú cho các em, sau đó mới nâng cao dần độ phức tạpcủa bài tập tạo không khí say mê tìm tòi và muốn khám phá

Ở tiết lý thuyết, khi giảng dạy định luật bảo toàn động lượng phải sửdụng thí nghiệm kiểm chứng Lấy kết quả từ thí nghiệm để dẫn dắt hình thànhđại lượng động lượng

Đối với những bài liên quan đến ứng dụng thực tế như chuyểnđộng bằng phản lực hay công suất, cho học sinh quan sát các video clip

để các em hình dung rõ hơn sự kiện và ứng dụng nó vào đời sống Ta cóthể thông qua một ví dụ thực tế để làm rõ đặc điểm, khái niệm của độngnăng, công, công suất, thế năng

Ở các định luật bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn cơ năng phảicho học sinh nắm rõ trong điều kiện nào thì ta sử dụng các định luật này đểgiải bài toán vật lý

Thực tế đây là một chương mà lượng kiến thức lý thuyết cũng như bàitập tương đối nhiều và đóng vai trò quan trọng cho Vật lý 12, nên người dạycần phải sử dụng linh hoạt các tình huống có vấn đề Thông qua các tìnhhuống để học sinh nắm bắt kiến thức và tư duy giữa bài trước, bài sau

2.3 Tổng quan chương “Các định luật bảo toàn”

2.3.1 Kiến thức cơ bản

- Nắm được khái niệm hệ kín

- Hiểu được khái niệm động lượng và vận dụng được ĐLBTĐL vàogiải bài tập

- Nêu được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực

- Phát biểu được định nghĩa và viết biểu thức tính công và công suất

và hiệu suất

- Phát biểu được định nghĩa và viết công thức tính động năng, nắmvững được 2 yếu tố đặc trưng cho động năng là vận tốc và khối lượng

- Phát biểu được định nghĩa thế năng trọng trường và suy ra biểu thức

- Nắm vững mối quan hệ: Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng

- Phát biểu được khái niệm và bản chất thế năng đàn hồi và công thức

- Nêu công thức tính công của lực đàn hồi Biết công thức tính công dolực đàn hồi thực hiện bằng phương pháp đồ thị

- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng Biết cách thiết lập định luậtbảo toàn cơ năng trong các trường hợp cụ thể(lực tác dụng là trọng lực và lựcđàn hồi)

- Nắm vững ý nghĩa tổng quát: Cơ năng của vật bảo toàn chỉ khi lực tácdụng là lực thế

- Phân biệt và nhận rõ tính chất của mỗi loại va chạm

2.3.2 Các kỹ năng cần thiết

Trong quá trình dạy - học chương này cần hình thành và củng cố các kỹnăng quan trọng sau:

- Vận dụng được định luật bảo toàn động lượng để giải bài tập

- Vận dụng được công thức A = Fscosα và P = A/t để giải bài tập

- Vận dụng công thức tính động năng để giải bài tập Vận dụng đượccông thức tính công trong định lý động năng để giải một số bài toán liên quanđến động năng: Xác định động năng của vật trong quá trình chuyển động khi

có công thực hiện hoặc ngược lại, từ độ biến thiên động năng tính công và lựcthực hiện công đó

- Vận dụng được công thức xác định thế năng, trong đó phân biệt:

+ Công của trọng lực luôn làm giảm thế năng, khi thế năng tăng tức làtrọng lực đã thực hiện một công âm, bằng và ngược dấu với công dương củangoại lực.

+ Thế năng tại mỗi vị trí có thể có giá trị khác nhau tuỳ theo cách chọngốc và tọa độ

- Vận dụng công thức thế năng đàn hồi, công của lực đàn hồi để giảibài tập

- Biết áp dụng phương pháp đồ thị để tính công của lực đàn hồi

- Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng để giải bài tập

- Vận dụng các định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơnăng cho hệ kín để khảo sát va chạm của 2 vật, giải thích một số hiện tượngvật lý có liên quan Xác định được vận tốc của các vật sau va chạm đàn hồi vàphần động năng của hệ bị giảm sau va chạm mềm

2.4 Cơ sở lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập “Các định luật bảo toàn”

Học sinh là chủ thể hoạt động của quá trình dạy học, dựa vào mức độ

và tính chất hoạt động nhận thức của học sinh để lựa chọn hệ thống bài tậpđảm bảo các yếu tố sau:

- Số lượng bài tập xây dựng phù hợp với thời gian quy định của chươngtrình học và thời gian học ở nhà vừa sức học sinh

- Hệ thống bài tập phải tương ứng với mỗi kiến thức, đầy đủ các loại

- Bài tập đưa ra giúp học sinh rèn luyện năng lực vận dụng nhiều kiếnthức trong chương hay trong phần đó vào việc giải quyết những nhiệm vụ củavật lý học, hình thành kỹ năng, kỹ xảo trong quá trình giải bài tập

- Bài tập tạo ra hứng thú học tập cho học sinh Hệ thống bài tập từ dễđến khó, trước hết tạo không khí thích học đối với học sinh Đồng thời mỗibài tập cần có sự mới lạ thu hút sự khám phá và tạo tiền đề cho các bài tậpsau Phải bao gồm cả bài tập cơ bản lẫn bài tập tổng hợp Bài tập tổng hợp

được phát triển từ các bài tập cơ bản Lựa chọn các bài tập tổng hợp giúp họcsinh hình thành được kỹ năng phân tích - tổng hợp.

2.5 Một số biện pháp thực hiện

1 Hướng dẫn những hành động cần thiết của phương pháp phân tích tổng hợp giúp cho học giải được các bài tập đã cho

-2 Căn cứ vào cấu trúc, nội dung kiến thức của từng phần từng chương

để phân loại các bài tập

3 Thông qua bài tập hình thành phương pháp giải bài tập mới cho họcsinh - phương pháp các ĐLBT, đồng thời giúp các em nhận dạng các bài tậpvật lí khi làm bài

4 Hệ thống bài tập chương này có tính trừu tượng cao vì chúng có sựràng buộc bởi hệ vật (hệ kín hay hở, trường lực thế hay không thế) Cho nênlựa chọn các bài tập phù hợp để đưa ra những hoạt động phù hợp nhằm hìnhthành kỹ năng phân tích - tổng hợp

5 Căn cứ vào mức độ kiến thức học sinh trong từng lớp mà đưa ra cácbài tập thích hợp trong việc hình thành kỹ năng phân tích - tổng hợp

6 Xây dựng hệ thống gồm các loại bài tập để học sinh hiểu sâu và nắmchắc các khái niệm và định luật trong chương

7 Phát triển bài tập thành các dạng khác nhau, phối hợp với nhau đểphục vụ những yêu cầu giảng dạy, phù hợp với đối tượng học sinh

2.6 Xây dựng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn”

2.6.1 Bài tập về định luật bảo toàn động lượng

Loại 1: Bài tập cơ bản

nhau m1= m2 = 1kg Vận tốc của vật 1 có độ lớn v1 = 1m/s và hướng khôngthay đổi Vận tốc của vật 2 có độ lớn v2 = 2m/s và:

* Phân tích: Đây là bài tập tìm vectơ động lượng của hệ gồm 2 vật.

Ta áp dụng định nghĩa động lượng, phép tính vectơ để tìm động lượngcủa hệ vật

Viết graph tiến trình:

* Giải:

a Tổng động lượng của hệ là:

2

1 p p

(1) trở thành p = |p2 - p1| = m|v2 - v1| = 1 kg.m/s Vectơ p

cùng chiều vớivectơ p2

Loại 2 : Bài tập tổng hợp (BTTH )

tường với vận tốc v1 = 5m/s và bật ngược trở lại với vận tốc v2= 4m/s Tínhlực trung bình tác dụng lên tường, giả thiết thời gian va chạm là 0,1s

* Tóm tắt:

Cho: m = 0,2kg; v1 = 5m/s

v2 = 4m/s; t = 0,1s Tìm: F ?

* Phân tích Quy ước tác dụng của tường lên bóng là lực F thì tác dụngcủa bóng lên tường là phản lực '

F

.Đây là dạng bài tập xác định xung lực Ta đã biết m, v1, v2 thì sẽ tínhđược p Áp dụng định luật II Niu tơn dưới dạng tổng quát sẽ tính được lực

* Viết graph tiến trình giải

* Giải:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của quả bóng khi đập vào tường

Động lượng của quả bóng khi đập vào tường

p1 = mv1= 0,2.5 =1 kg.m/sĐộng lượng của quả bóng sau khi bật ngược trở lại

p2 = m(-v2) = 0,2.(-4) = -0,8 kg.m/s

m

v1m

Độ biến thiên của động lượng là:

p = p2 - p1 = -1,8 kg.m/sLực tác dụng từ tường lên bóng là:

với vận tốc 100m/s thì phụt ra phía sau trong khoảng thời gian rất ngắn mộtlượng khí có khối lượng m=1000kg với vận tốc 800m/s Tính vận tốc của tênlửa ngay sau khi phụt khí

* Phân tích : Vì thời gian phụt khí rất ngắn nên trọng lực và sức cản củakhông khí coi như chưa ảnh hưởng đến vận tốc của tên lửa ngay sau khi phụtkhí Tên lửa và khí phụt ra lúc này có thể coi như một hệ cô lập Đây là bàitoán về bảo toàn động lượng trong đó các vật chuyển động trên cùng mộtđường thẳng

Ta xác định động lượng của hệ trước khi phụt khí P

và sau khi phụtkhí P' Sau đó áp dụng ĐLBTĐL cho hệ để tìm vận tốc

* Giải:

Xét hệ gồm tên lửa và khí phụt ra, hệ được coi là hệ cô lập Chọn chiềudương là chiều thẳng đứng từ dưới lên

Động lượng của hệ trước khi phụt khí :  P M v                          

Động lượng của hệ sau khi phụt khí : ' ' '

1 ( ).

Đáp số: -0,43m/s

Bài 2 Một viên đạn pháo đang bay ngangvới vận tốc v0=25m/s ở độcao h=80m thì nổ, vỡ làm thành hai mảnh có khối lượng m1=2,5kg và

m2=1,5kg Mảnh m1 bay thẳng đứng xuống dưới và rơi chạm đất với vận tốc

v1’=90m/s Xác đinh độ lớn và hưóng vận tốc của mảnh 2 ngay sau khi đạn

nổ Bỏ qua sức cản của không khí Lấy g=10m/s2

Bài 3 Một quả cầu rắn có khối lượng m1 = 0,1kg chuyển động với vậntốc v = 4m/s trên mặt phẳng nằm ngang Sau khi va vào một vách cứng, nó bịbật trở lại với cùng vận tốc 4m/s Hỏi độ biến thiên động lượng của quả cầusau va chạm bằng bao nhiêu Tính xung lực (hướng và độ lớn) của vách tácdụng lên quả cầu nếu thời gian va chạm là 0,05s

Đáp số: -16N

2.6.2 Bài tập về động năng và định lý về động năng

(BTCB) 1 Một ô tô đang chạy với vận tốc 50km/h thì hãm phanh vàdừng hẳn sau khi chạy thêm được quãng đường 35m Nếu vận tốc ô tô là100km/h và với cùng lực hãm thì quãng đường chạy thêm được sẽ là baonhiêu?

*Tóm tắt: Cho v0 = 50km/h , v1=0m/s S1=35m

v2 = 100km/h , v’

2=0m/s Tìm

* Phân tích:

Vì ôtô đang chuyển động trên mặt đường nằm ngang nên thế năng

không đổi

Dùng định lí về độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực tác

dụng vào vật, ta áp dụng cho cả 2 đoạn đường

Xét ô tô đi trong quãng đường đầu:

Wđ1= A1 hay Wđ1 - Wđ0 = A1 F Sh 1(1)

Xét ô tô đi trong quãng đường sau:

Wđ2 = A2 hay Wđ2’- Wđ2 = A2F Sh 2 (2)

Vì cùng một lực hãm nên ta chia cả hai vế của (1) cho (2) rút ra S2

*Viết graph tiến trình giải:

* Giải:

Công của lực hãm bằng độ biến thiên động năng của ôtô

Xét ôtô đi được trong quãng đường đầu



F

m s

s



'

A

F

A

F m s

A'c

ó íc

Do v1 = 0  20

1 2

v S

2 1

15m/s thì hãm phanh Sau khi hãm phanh ôtô chạy chậm dần đều thêm 20mmới dừng lại Tính độ lớn của lực hãm ôtô

* Tóm tắt

Cho m = 2000kg; v1 = 15m/s

v2 = 0; S = 20mTìm Fh=?

* Phân tích: Do tô tô đang trên mặt đường nằm ngang nên thế năngkhông đổi Ta áp dụng Wđ = A can (1)

a Tìm động năng của ôtô.

b Độ biến thiên động năng ôtô bằng bao nhiêu khi nó bị hãm tới vậntốc 10m/s

c Tính lực hãm trung bình, biết quãng đường mà ôtô đã chạy trong thờigian hãm là 80m

* Tóm tắt

Cho : m =1000kg V1 =30 m/s

V2 =10 m/s

b Ta có m, v1, v2 áp dụng độ biến thiên động năng Wđ = Wđ2 - Wđ1

c Biết quãng đường ta vận dụng độ biến thiên động năng để tìm lực hãm trungbình  W ® A c F sc c os  F s c (với  180 0)

* Viết graph tiến trình giải

1 2

2 

2

1000

h trên một đoạn đường thẳng nằm ngang Tàu hãm phanh đột ngột và bị trượttrên quãng đường dài 160m trong 2 phút trước khi dừng hẳn.

a Trong quá trình hãm phanh, động năng của tàu sẽ giảm bao nhiêu

b Lực hãm tàu được coi như không đổi Tìm lực hãm và công suấttrung bình của lực hãm này

b Ta đã biết quãng đường của tàu từ lúc đi đến lúc dừng lại nên ápdụng độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực: