Nâng cao chất lượng dạy học thông qua hệ thống bài tập chương động lực học chất điểm sử dụng hệ quy chiếu phi quán tính, vật lý 10 nâng cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH  NGUYỄN MẠNH HÙNG NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” SỬ DỤNG HỆ QUY CHIẾU PHI QUÁN TÍNH, VẬT LÍ 10 – NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC VINH - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH  NGUYỄN MẠNH HÙNG NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” SỬ DỤNG HỆ QUY CHIẾU PHI QUÁN TÍNH, VẬT LÍ 10 – NÂNG CAO CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PPDH VẬT LÍ MÃ SỐ : 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Cán hƣớng dẫn: PGS.TS LÊ VĂN GIÁO VINH - 2010 LỜI CẢM ƠN Trong q trình hồn thành luận văn này, tác giả nhận giúp đỡ tận tình thầy giáo, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình người thân Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới người giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Lê Văn Giáo, người tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo, cô giáo tổ PPGD vật lí, khoa vật lí trường Đại học Vinh, đặc biệt thầy giáo PGS.TS Nguyễn Quang Lạc giúp đỡ, động viên tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn Cuối tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban giám hiệu thầy cô giáo trường THCS Sơn Thủy huyện Quan Sơn; trường THPT Nông Cống 2, tổ Lý- Hóa trường THPT Nơng Cống tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian dài học tập nghiên cứu luận văn Tác giả BẢNG QUY ƢỚC VIẾT TẮT THPT: Trung học phổ thông SGK: Sách giáo khoa GV: Giáo viên HS: Học sinh HQC: Hệ quy chiếu ĐLH: Động lực học CNH- HĐH: Cơng nghiệp hóa- Hiện đại hóa BTVL: Bài tập vật lí HQC: Hệ quy chiếu 10.TNSP: Thực nghiệm sư phạm 11.PTCĐ: Phương trình chuyển động 12.PPDH: Phương pháp dạy học 13 ĐC: Đối chứng 14 TN: Thực nghiệm MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn Đóng góp luận văn CHƢƠNG Cơ sở lí luận thực tiễn đề tài 1.1 Bài tập vật lí chức lí luận dạy học 1.2 Bài tập vật lí việc thực nhiệm vụ dạy học môn 1.3 Các cách hướng dẫn học sinh giải tập vật lí 1.3.1 Việc lựa chọn BTVL 1.3.2 Hướng dẫn học sinh giải BTVL 1.3.2.1 Hướng dẫn theo mẫu (Hướng dẫn algorit) 1.3.2.2 Hướng dẫn tìm tịi (hướng dẫn ơrixtic) 1.3.2.3 Hướng dẫn khái quát chương trình hóa 10 1.4 Các bước chung để giải tập vât lí 11 1.5 Cơ sở khoa học việc sử dụng HQC phi quán tính lực quán tính 12 1.5.1 Đặt vấn đề 12 1.5.2 Hệ quy chiếu phi quán tính lực quán tính 13 1.5.3 Áp dụng cho Trái đất 14 1.6 Thực trạng việc dạy học tập chương “ĐLH chất điểm” nói chung tập sử dụng HQC phi qn tính nói riêng trường THPT 16 1.7 Kết luận chương 19 CHƢƠNG Xây dựng hệ thống tập chƣơng “ĐLH chất điểm” đề xuất phƣơng pháp giải với HQC phi quán tính 21 2.1 Đặc điểm nội dung chương “ĐLH chất điểm” lớp 10 21 2.1.1 Đặc điểm 21 2.1.2 Cấu trúc 22 2.2 Một số vấn đề cần nắm nội dung phương pháp giảng dạy 23 2.3 Những kiến thức kĩ 24 2.3.1 Kiến thức 24 2.3.2 Các kĩ cần thiết 25 2.4 Kiến thức lực quán tính lực quán tính li tâm SGK vật lí 10 Nâng cao 26 2.4.1 Khái niệm định nghĩa lực quán tính 26 2.4.1.1 Hệ quy chiếu có gia tốc 26 2.4.1.2 Lực quán tính 26 2.4.1.3 Lực quán tính li tâm 27 2.4.2 Ứng dụng lực quán tính 27 2.5 Cơ sở để lựa chọn xây dựng hệ thống tập 28 2.6 Một số biện pháp thực 28 2.7 Phương pháp giải tập “ĐLH chất điểm” HQC phi quán tính 29 2.8 Xây dựng hệ thống tập “ĐLH chất điểm” đề xuất phương pháp giải với HQC phi quán tính 29 2.8.1 Mục đích yêu cầu 29 2.8.2 Phương pháp biên soạn 29 2.8.3 Xây dựng hệ thống phương pháp giải tập 30 2.9 Kết luận chương 60 CHƢƠNG Thực nghiệm sƣ phạm 62 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực ngiệm sư phạm 62 3.1.1 Mục đích 62 3.1.2 Nhiệm vụ 63 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 62 3.3 Tiến trình nội dung thực nghiệm sư phạm 62 3.3.1 Lựa chọn lớp đối chứng lớp thực nghiệm 62 3.3.2 Tiến hành thực nghiệm 62 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 63 3.4.1 Tiêu chí đánh giá 63 3.4.2 Kết thực nghiệm 64 3.4.2.1 Tính tốn số liệu thống kê 64 3.4.2.2 Kết tính tốn thơng số thống kê 64 3.4.2.3 Kiểm định thống kê 67 3.4.2.4 Thái độ học sinh học 68 3.4.2.5 Phân tích số liệu từ bảng câu hỏi điều tra 68 3.5 Kết luận chương 68 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 MỤC LỤC 74 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày sống thời đại mà khoa học công nghệ phát triển vũ bão, kho tàng tri thức nhân loại tăng lên nhanh chóng Vì vậy, để theo kịp phát triển thời đại hoà nhập vào kinh tế giới, đòi hỏi nghiệp giáo dục nước ta phải đổi mạnh mẽ, đổi toàn diện đồng nhằm tạo người người có trình độ văn hố cao, giàu tính sáng tạo động, góp phần đào tạo nguồn nhân lực có trình độ cao cho xã hội thời kỳ CNH- HĐH đất nước Nghị trung ương 2, khóa VIII rõ: “Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục- đào tạo Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương pháp đại vào trình dạy học để phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo HS; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS ” Chiến lược phát triển giáo dục 2001- 2010, mục 5.2 ghi rõ: “Đổi đại hoá phương pháp giáo dục Chuyển từ truyền thụ tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư trình truyền thụ tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thơng tin cách có hệ thống có tư phân tích, tổng hợp; phát triển lực cho cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ HS, sinh viên q trình học tập” “Học phải đơi với hành”, mà tập phương tiện dạy học vật lý quan trọng Nhiều tài liệu lý luận dạy học vật lý coi BTVL phương tiện thực hành phương tiện dạy học vật lý Điều mà người giáo viên quan tâm để sử dụng BTVL dạy học môn đạt hiệu nhất, đồng nghĩa với việc BTVL giúp học sinh cố, khắc sâu, hoàn thiện tri thức rèn luyện kỹ vận dụng cho HS Qua thực tế giảng dạy, tập chương “ĐLH chất điểm” vật lí 10- nâng cao thường GV HS giải HQC quán tính, đồng thời xem nhẹ việc giải tập HQC phi quán tính Tuy nhiên, song song với cách chọn HQC qn tính có tập GV HS giải HQC phi qn tính tỏ hiệu quả, tập có dạng vật chuyển động nêm, hay vật chuyển động tương nhau.v.v Song phương pháp giải tập HQC phi quán tính phù hợp với em HS có học lực TB trở lên Do q trình giảng dạy, GV thường hướng dẫn cho HS giải số tập SGK mà không cố gắng đầu tư thời gian tìm tịi để đưa hệ thống phương pháp giải tập thuộc dạng Vì lý thấy GV làm việc cách khoa học, chịu khó đầu tư thời gian, tìm hiểu tài liệu để xây dựng cho hệ thống phương pháp giải tập ĐLH chất điểm sử dụng HQC phi qn tính giúp em có cách tiếp cận khác để giải tập ĐLH Do chúng tơi chọn đề tài : “Nâng cao chất lượng dạy học vật lý thông qua hệ thống tập ĐLH chất điểm sử dụng HQC phi quán tính, Vật lý 10 – Nâng cao”, với mong muốn đóng góp phần nhỏ vào việc nâng cao chất lượng lượng dạy học vật lý trường THPT Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống tập đề xuất phương pháp giải tập chương ĐLH chất điểm với việc sử dụng hệ quy chiếu phi quán tính nhằm cố, khắc sâu hồn thiện tri thức cho HS góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn vật lý Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng Quá trình dạy học vật lý trường THPT, sâu nghiên cứu phương pháp giải tập phần ĐLH chất điểm với hệ quy chiếu phi quán tính 3.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng hệ quy chiếu phi quán tính giải tập chương “Động lực học chất điểm”, Vật lý lớp 10 – Nâng cao Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống tập ĐLH chất điểm đề xuất phương pháp giải với việc sử dụng HQC phi qn tính góp phần cố, đào sâu hoàn thiện tri thức cho HS, qua nhằm nâng cao chất lượng dạy học vật lý trường phổ thông Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu lý luận dạy học vật lý phương pháp dạy học tập vật lý trường phổ thơng 5.2 Nghiên cứu vai trị tác dụng tập việc dạy học vật lý 5.3 Nghiên cứu mục tiêu nội dung dạy học chương ĐLH chất điểm thuộc chương trình SGK vật lý 10 – Nâng cao 5.4 Xây dựng hệ thống đề xuất phương pháp giải tập ĐLH chất điểm sử dụng HQC phi quán tính 5.5 Xây dựng kế hoạch dạy học số thuộc chương ĐLH chất điểm sử dụng HQC phi quán tính 5.6 Thực nghiệm sư phạm trường phổ thơng để đánh giá tính hiệu đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu sở lý luận tâm lý học, giáo dục học lý luận dạy học môn, vấn đề liên quan đến đề tài - Nghiên cứu chương trình, SGK vật lý 10 chương động lực học chất điểm tài liệu liên quan - Nghiên cứu vai trò tác dụng tập dạy học vật lý 6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Trao đổi, thăm dò ý kiến với GV số trường THPT để đánh giá thực trạng dạy học vật lý - Xây dựng hệ thống tập ĐLH chất điểm đề xuất phương pháp giải với việc sử dụng hệ HQC phi quán tính -TNSP để kiểm tra tính khả thi đề tài Từ có phương án điều chỉnh hoàn thiện 6.3 Phương pháp thống kê toán học Xử lý kết thực nghiệm sư phạm Cấu trúc luận văn Luận văn có phần: - Phần mở đầu (4 trang, từ trang đến trang 4) - Phần nội dung (64 trang, từ trang đến trang 68) gồm chương: Chương 1: Cơ sở lý luận thực tiễn đề tài Chương 2: Xây dựng hệ thống tập ĐLH chất điểm đề xuất phương pháp giải với HQC phi quán tính Chương 3: Thực nghiệm sư phạm chất điểm” vật lí lớp 10 nâng cao nói riêng Luận văn tài liệu tham khảo bổ ích cho GV HS dạy học tập chương “ĐLH chất điểm” trường THPT TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Dương Trọng Bái, Tô Giang , Bài tập học, NXBGD 1996 [2] Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi (2006), Tài liệu chủ đề tự chọn bám sát chương trình chuẩn, NXB Giáo dục [3] Bộ Giáo Dục Đào tạo (2002), Chiến lược phát triển giáo dục 2001- 2010, NXB Giáo dục [4] Nguyễn Danh Bơ, Nguyễn Đình Nỗn (2006), Bài tập chọn lọc phương pháp giải tập Vật lí 10, NXB Giáo dục [5] Nguyễn Danh Bơ, Nguyễn Đình Nỗn (2004), Tuyển tập tập Vật lí nâng cao, NXB Nghệ An [6] Trần Hữu Cát (2004), Phương pháp nghiên cứu khoa học vật lí (Tài liệu dùng cho sinh viên học viên sau đại học ngành vật lí), Đại học Vinh [7] Đảng cộng sản Việt Nam (1997), Văn kiện Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa VIII, NXB CTQG Hà Nội [8] Bùi Quang Hân, Trần Văn Bồi, Phạm Ngọc Tiến, Nguyễn Thành Tương (2003), Giải toán vật lý 10, NXB Giáo dục [9] Nguyễn Quang Học, Vũ Thị Phương Anh, Các tập hay vật lí sơ cấp, NXB KHKT 2000 [10] Đỗ Mạnh Hùng (1995), Thống kê toán khoa học giáo dục, Đại học Vinh [11] Vũ Thanh Khiết (2004), Các toán vật lý chọn lọc THPT , NXB Giáo dục [12] Vũ Thanh Khiết, Phạm Quý Tư (1999), Bài tập vật lý sơ cấp, NXB Giáo dục [13] Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Phạm Quý Tư (Chủ biên), Lương Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Đình Thiết, Bùi Trọng Tuân, Lê Trọng Tường, Sách giáo khoa Sách giáo viên vật lí 10 nâng cao, NXB Giáo dục [14] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1998), Tổ chức hoạt động nhận thức HS dạy học vật lý trường phổ thông, Đại học quốc gia Hà Nội [15] Nguyễn Đình Thước (1997), Phát triển tư học sinh dạy học vật lí (Bài giảng cho học viên cao học chuyên ngành PPGD vật lí), Đại học Vinh [16] Phạm Hữu Tịng (1989), Phương pháp dạy tập vật lí, NXB Giáo dục [17] Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học vật lý trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học, NXB ĐHSP [18] Thái Duy Tuyên (1998), Những vấn đề giáo dục học đại, NXB Giáo dục [19] Nguyễn Quang Lạc (1997), Lý luận dạy học vật lý, Đại học Vinh [20] Nguyễn Quang Lạc (1995), Lý luận dạy học đại trường phổ thông, Đại học Vinh [21] Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước (2001), Lơgic học dạy học vật lý, Đại học Vinh PHỤ LỤC 1: CÁC GIÁO ÁN THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM Giáo án số 3: BÀI TẬP VỀ ĐỘNG LỰC HỌC I Mục tiêu Kiến thức: - Biết phương pháp động lực học vận dụng phương pháp để giải tập - Biết giải toán thuận toán ngược phương pháp động lực học Kĩ năng: - Rèn luyện kĩ phân tích lực biểu diễn lực tác dụng lên vật hình vẽ, chiếu lực lên hệ trục tọa độ chọn - Rèn luyện kĩ giải tập động lực học HQC phi quán tính II Chuẩn bị Giáo viên Chuẩn bị giáo án tập động lực học Học sinh Xem lại ba định luật Niutơn, lực học, có lực quán tính xuất HQC phi quán tính III Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra cũ Hoạt động học sinh Lắng nghe trả lời câu hỏi Trợ giúp giáo viên Nêu câu hỏi: Em cho biết giống khác lực quán tính lực học? Hoạt động 2: Tìm hiểu tốn Bài toán Đặt vật A ván Khi nghiêng ván góc   300 vật A bắt đầu trượt xuống Bây người ta đặt ván nghiêng góc   200 Hỏi muốn cho vật A bắt đầu trượt xuống phải kéo ván chuyển động tịnh tiến sàn ngang với gia tốc a0 Lấy g = 10m/s2 - HS vẽ hình biểu diễn lực tác dụng - Em cho biết có lực tác y dụng lên vật? Biểu diễn lực hình vẽ?  - Theo    300 vật bắt đầu trượt - Giữa mặt tiếp xúc vật A với ván xuống Fmsn  Fmst  P sin  , ta có: max P sin   t P cos   t  tan   tan 300  3 nghiêng có ma sát khơng? Nếu có tính hệ số ma sát trượt? - Vì    nên vật đứng yên ván - Khi   200 , trạng thái vật nghiêng - Chọn HQC phi quán tính gắn với ván nào? nghiêng - Vì tốn tìm điều kiện a để vật trượt xuống ván nghiêng nên phải - Kéo ván với gia tốc a theo phương chọn HQC nào? ngang hướng sang phải - Muốn vật A bắt đầu trượt xuống - Các lực tác dụng lên vật gồm: Trọng lực phải P , kéo ván với gia tốc a nào? lực ma sát Fmst , phản lực N , lực quán tính - Trong HQC có lực tác Fq  ma0 hướng sang trái dụng lên vật? - Phương trình chuyển động: Fmst  P  N  Fq  ma - Chiếu lên trục Ox Oy ta được: P sin   Fq cos  Fmst  ma N  P cos   Fq sin   Với Fmst  t N  t ( P cos   Fq sin  ) - Áp dụng định luật II Niutơn viết phương trình chuyển động vật? - Chiếu lên trục Ox Oy để tìm phương trình đại số? - Để vật A bắt đầu trượt xuống a  - Để vật A bắt đầu trượt xuống ta Suy ra: phải có điều kiện gia tốc a? Từ P sin   ma0cos  t ( P cos   ma0 sin  )  a0  suy điều kiện a ? ( t  tan  ) g (tan 300  tan 200 )10   t tan   tan 300.tan 200  1,76m / s Hoạt động 3: Tìm hiểu tốn Treo viên bi có khối lượng m = 200g vào sợi dây dài l = 1m không giãn, khối lượng không đáng kể, đầu sợi dây gắn cố định Quay viên bi chuyển động quanh trục thẳng đứng qua điểm treo cho sợi dây tạo với phương thẳng đứng góc   300 Tìm tốc độ góc  chuyển động Tính lực căng T sợi dây Nếu dây chịu lực căng tối đa Tmax = 4N vận tốc góc chuyển động max trước đứt Cho g = 10m/s2 - Quỹ đạo viên bi đường trịn có - Cho biết quỹ đạo viên bi bán kính R  l sin   1.sin 300  0,5m trình chuyển động? - Viên bi đứng yên - Trong HQC phi quán tính gắn với viên bi trạng thái viên bi nào? - Các lực tác dụng lên viên bi gồm: - Có lực tác dụng lên vật, Trọng lực P , lực căng T , lực quán biểu diễn chúng hình vẽ? tính ly tâm Fql có độ lớn Fql  m R - Phương trình cân viên bi: P  T  Fql  (1) - Chiếu lên hai trục Ox Oy ta được: - Áp dụng định luật II Niutơn viết phương trình cân viên bi? - Chiếu lên hai trục Ox Oy để tìm  Fql  T sin   (2) P  T cos   ( 3) phương trình đại số? - Từ (2) (3) suy ra:  g 10   3, 4rad / s l cos  1.cos 300 - Giải hệ hai phương trình để tìm tốc độ góc vật lực căng dây? - Lực căng T sợi dây: Từ (3) suy ra: T mg 0, 2.10   2,3N cos  - Tỉ lệ thuận với bình phương tốc độ góc - Ta thấy lực căng T tỉ lệ - Từ (2) suy ra: với bình phương tốc độ góc? T  ml  Tmax  ml 2max max T  max   4, 47rad / s ml 0, 2.1 - Nếu dây chịu lực căng tối đa Tmax tốc độ góc chuyển động max trước dây đứt? - Yêu cầu HS giải tập sử dụng HQC quán tính? Hoạt động 4: Cũng cố tập nhà - Thực theo yêu cầu - Nhận xét: Có nhiều tập ĐLH có - HS ý lắng nghe thể giải HQC quán tính HQC phi quán tính, ví dụ tập Có tập giải HQC phi qn tính thuận lợi, ví dụ tập - Yêu cầu HS nhà làm tập - Thực theo yêu cầu 1,2,3,4 (Trang 106- SGK 10 Nâng cao) Giáo án số 4: BÀI TẬP VỀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA HỆ VẬT I Mục tiêu Kiến thức: - Cũng cố nội lực ngoại lực - Biết vận dụng định luật Niutơn để khảo sát chuyển động hệ gồm nhiều vật nối với - Nhớ lại kiến thức động học chất điểm Kĩ năng: - Phân tích lực biễu diễn lực hình vẽ - Rèn luyện kĩ giải tập ĐLH chất điểm HQC phi quán tính II Chuẩn bị Giáo viên: Chuẩn bị giáo án cho tiết học Học sinh: Đọc lại kiến thức chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm III Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra cũ Hoạt động học sinh - Lắng nghe trả lời câu hỏi Trợ giúp giáo viên - Đặt câu hỏi: Các toa tàu nối với nào? Và nhờ lực mà toa tàu chuyển động được? Hoạt động 2: Tìm hiểu tốn Bài tốn Cho hệ hình vẽ Vật m1 m2 nối với sợi dây không giãn, vắt qua rịng rọc khối lượng khơng đáng kể Vật m có khối lượng 500g, mặt phẳng nghiêng giữ cố định có góc nghiêng   300 Các hệ số ma sát trượt ma sát nghỉ vật mặt phẳng nghiêng t  n  0, Hãy tính gia tốc vật m1 m2 lực căng sợi dây trường hợp: a) m2 = 500g b) m2 = 200g (Bỏ qua ma sát, lấy g = 10 m/s2) a) Với m2 = 500g - Có lực tác dụng lên vật, biểu diễn lực tác dụng lên vật? - Ta biết chiều chuyển động hệ - Lắng nghe suy nghĩ vật chưa? Lực ma sát lực ma sát gì, chiều nó? Muốn biết ta phải làm - P có độ lớn P2  m2 g  0,5.10  5N gì? - Thành phần P1x có độ lớn: - Trọng lực P có độ lớn bao nhiêu? P1x  m1 g sin   0,5.10.sin 300  2,5N - Thành phần P1x có độ lớn bao nhiêu? Fmst  t N  t mg cos   0,87 N - - Nếu vật m1 trượt lực ma sát trượt - Vì P2  P1x  Fmst nên vật m1 chuyển động lên trên, vật m2 chuyển động xuống - Lực căng dây nhau, gia tốc hai vật nhau: a1 = a2 = a Vật m1: P1  F mst  N  T  m1 a Vật m2: P  T  m2 a (1) (2)  Fmst  P sin   T  m1a vật nào? - Áp dụng định luật II Niutơn viết vật? (4) (m2  t m1 cos   m1 sin  ) g  1, 63m / s m1  m2 - Thay vào (4) ta được: vật? (3) - Từ (3) (4) suy ra: a cho biết chiều chuyển động hệ phương trình chuyển động - Chiếu (1) (2) lên chiều chuyển động P2  T  m2 a - Dựa vào độ lớn lực tác dụng, - Lực căng hai đầu dây gia tốc - Phương trình chuyển động: ta được: có độ lớn bao nhiêu? - Chiếu (1) (2) lên chiều chuyển động để tìm phương phương trình đại số? T  m2 ( g  a)  0,5(10  1,63)  4,19 N - Với m2 = 200g P2 = 2N Vì - Giải hệ phương trình để tìm gia tốc chuyển động vật? P2  P1x  Fmst nên khả hệ chuyển động câu a) không xảy Giả sử vật m2 - Từ suy lực căng dây? lên ta phải có P1x  Fmst  P2 , điều không xảy Vậy hệ vật đứng b) Với m2 = 200g, tính tốn tương tự cho biết chiều chuyển động yên - Hệ đứng yên nên gia tốc vật: hệ vật? a1  a2  Lực căng sợi dây: T  m2 g  N - Từ tính gia tốc vật lực căng sợi dây? Hoạt động 3: Tìm hiểu tốn Bài tốn Một vật có khối lượng m1 = 4kg đặt mặt bàn nằm ngang nối với vật thứ hai có khối lượng m2 = 1kg sợi dây không giãn vắt qua ròng rọc gắn vào cạnh bàn Lúc đầu giữ vật m2 đứng yên, sau cho bàn trượt với gia tốc a0  1m / s sang trái đồng thời bng vật m2 Tìm gia tốc vật m1 so với bàn lực căng sợi dây Cho hệ số ma sát vật m1 mặt bàn   0, 25 Bỏ qua khối lượng ma sát ròng rọc Lấy g = 10m/s2 - Có lực tác dụng lên vật Hãy biểu diễn hình vẽ? HS biểu diễn lực tác dụng lên vật - Lực quán tác dụng lên vật có - Khi bàn chuyển động với gia tốc a phương nằm ngang, chiều hướng sang sang trái lực qn tính tác dụng lên phải: vật có phương, chiều nào? F q1  m1 a0 , F q2  m2 a0 - Phương chuyển động vật m2 tạo với - Dưới tác dụng lực qn tính F q phương thẳng đứng góc  , với: sin   a0 a0  g , cos   phương chuyển động vật m2 tạo với phương thẳng đứng góc bao g a0  g nhiêu? - Phương trình chuyển động vật: Vật m1: Vật m2: T  P1  Fms  N  Fq1  m1 a1 Fq2  T  P2  m2 a2 (1) - Áp dụng định luật II Niutơn viết (2) - Chiếu (1) (2) lên chiều chuyển động: T  Fq1  Fms  m1a1 (4) - Giải (3) (4) ta được: m1a0  m2 a0  g   m1 g m1  m2 - Chiếu (1) (2) lên chiều chuyển động để tìm phương trình đại số?  0,81m / s Lực căng sợi dây: T vật? (3) T  Fq2 sin   P2 cos   m2 a2 a phương trình chuyển động - Giải (3) (4) để tìm gia tốc vật m1 lực căng sợi dây? m2 (m1 a  g   m1 g  m1a0 )  9, 24 N m1  m2 Hoạt động 4: Cũng cố tập nhà - Khơng khơng thấy thành phần lực - Nếu xét hệ vật gồm vật sợi dây căng T biểu thức gia tốc hai tốn ví dụ ta thấy lực căng T có gây gia tốc cho hệ vật - HS ý lắng nghe ghi nội dung vào không? - Lực căng T nội lực hệ vật, lực vật khác tác dụng lên hệ vật gọi ngoại lực PHỤ LỤC 2: ĐỀ KIỂM TRA TIẾT Bài Đặt vật A khối lượng m = 500g đỉnh B nêm có mặt BC dài l = 1,5m nghiêng góc   300 so với phương ngang Thả cho A trượt xuống Hãy tính thời gian để vật A trượt tới C B A trường hợp: 1) Nêm đứng yên 2) Nêm kéo với gia tốc a0 = 2m/s2 C a) Theo phương ngang hướng sang phải   b) Theo phương ngang hướng sang trái Cho biết hệ số ma sát trượt vật A mặt nêm t  0, Lấy g = 10m/s2 Bài Một đĩa phẳng trịn có bán kính R = 10cm, nằm ngang quay quanh trục thẳng đứng qua tâm đĩa Nếu giây đĩa quay 1,5 vịng tốc độ dài điểm mép đĩa bao nhiêu? Trên mặt đĩa có đặt vật kích thước nhỏ, hệ số ma sát vật đĩa   0,1 Hỏi với giá trị vận tốc góc R O   đĩa vật đặt đĩa dù vị trí khơng bị trượt phía ngồi đĩa Cho g = 10m/s2 PHỤ LỤC 3: PHIẾU ĐIỀU TRA VẤN ĐỀ DẠY HỌC BÀI TẬP “ĐLH CHẤT ĐIỂM” SỬ DỤNG HQC PHI QUÁN TÍNH I Đối với học sinh Họ tên:………………………………………………………………………… Lớp:……………………………………………………………………………… Trường:…………………………………………………………………………… (Các em đọc kĩ câu hỏi đánh dấu X vào Ô mà em cảm thấy phù hợp nhất) Các em có cảm thấy hứng thú học tập “ĐLH chất điểm” sử dụng HQC phi qn tính khơng? Rất hứng thú Bình thường Không hứng thú So với tập ĐLH chất điểm mà thầy đưa việc giải HQC phi qn tính có thuận lợi giải HQC qn tính khơng? Thuận lợi Bình thường Không thuận lợi So với học tập sử dụng HQC qn tính trước đây, qua việc giải tập sử dụng HQC phi quán tính mức độ thông hiểu em nào? Hiểu rõ Bình thường Ít hiểu Qua việc học tập vât lí sử dụng HQC phi qn tính, kết học tập mơn vật lí em nào? Tốt Bình thường Kém Fq1 Fms a0 m1 m2 N T T P1 P2 II Đối với giáo viên Họ tên:……………………………………………………………………… Dạy lớp:……………………………………………………………………… Chức vụ:……………………………………………………………………… Trường:……………………………………………………………………… (Để tìm hiểu việc dạy học tập “ĐLH chất điểm” sử dụng HQC phi qn m1 tính, xin thầy vui lịng trả lời câu hỏi sau đánh dấu X vào Ơ mà m2 thầy cho hợp lí nhất) P1 P2 Trước thầy có hay đưa tập “ĐLH chất điểm” giải HQC phi N quán tính vào học tập vật lí hay khơng? y x O T   T O y P Fql x R  l  T O Thường xuyên Thỉnh thoảng Không Theo thầy tập “ĐLH chất điểm” giải HQC phi qn tính phù hợp với trình độ học sinh: Trung bình Trung bình trở lên Với học sinh Theo thầy có nên đưa tập “ĐLH chất điểm” giải HQC phi qn tính vào đề kiểm tra học kì để phân loại học sinh giỏi khơng? Có Khơng N Thầy cô thường chọn tập “ĐLH chất điểm” giải HQC phi quán tính Fms tài liệu nào? A x N N a Sách giáo khoa Sách tập vật lí Tài liệu tham khảo Tự soạn ... TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH  NGUYỄN MẠNH HÙNG NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” SỬ DỤNG HỆ QUY CHIẾU PHI QUÁN TÍNH, VẬT LÍ 10 – NÂNG CAO CHUYÊN... nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng hệ quy chiếu phi quán tính giải tập chương “Động lực học chất điểm”, Vật lý lớp 10 – Nâng cao Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống tập ĐLH chất điểm đề xuất phương... lý thông qua hệ thống tập ĐLH chất điểm sử dụng HQC phi quán tính, Vật lý 10 – Nâng cao? ??, với mong muốn đóng góp phần nhỏ vào việc nâng cao chất lượng lượng dạy học vật lý trường THPT Mục đích