BIÊN SOẠN HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH PHẦN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM LỚP 10 (Nâng cao)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN VẬT LÝ *** TỪ THỊ KIM THOA MSSV: DLY 041073 BIÊN SOẠN HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH PHẦN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM LỚP 10 (Nâng cao) Cán Bộ Hướng Dẫn Cao Học: TRẦN THỂ Long Xuyên, 05 / 2008 LỜI CẢM ƠN Trước hết cho gởi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu Trường Đại Học An Giang, Ban Chủ Nhiệm Khoa Sư Phạm Trường Đại Học An Giang, Hội Đồng Khoa Học Đào Tạo Khoa Sư Phạm Trường Đại Học An Giang, Bộ môn vật lý Trường Đại Học An Giang Đã tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành khóa luận Đồng thời xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TRẦN THỂ nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành đề tài Cuối xin cảm ơn tất bạn bè, người thân động viên giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài Hy vọng đề tài giúp ích phần đường tự học, tự rèn luyện bạn đọc Xin chân thành cảm ơn! Từ Thị Kim Thoa LỜI NÓI ĐẦU Để giúp giáo viên học sinh trung học phổ thơng có tài liệu tham khảo việc nâng cao chất lượng dạy học, góp phần phát triển giáo dục Chúng chọn đề tài: “Biên soạn hệ thống tập để phát triển lực tư cho học sinh phần Động Học Động Lực Học chất điểm lớp 10” Nội dung đề tài bao gồm: ¾ Tóm tắt lý thuyết về: lực tư duy, lực tư vật lý nội dung SGK vật lý 10 nâng cao ¾ Phương pháp giải tập ¾ Bài tập mẫu ¾ Bài tập nâng cao tự giải Chúng hy vọng tài liệu hữu ích góp phần phát huy tính tích cực chủ động cơng tác dạy học nhà trường Tuy nhiên, q trình thực cịn nhiều thiếu sót chưa qua ứng dụng thực tế nên mong đóng góp ý kiến thầy, bạn để đề tài hoàn chỉnh An Giang, ngày 26 tháng năm 2008 Người thực MỤC LỤC Trang PHẦN MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài II Mục đích nghiên cứu đề tài III Đối tượng nghiên cứu IV Nhiệm vụ nghiên cứu V Giả thuyết khoa học VI Phương pháp nghiên cứu .2 VII Phạm vi nghiên cứu VIII Đóng góp đề tài PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT .3 I NĂNG LỰC TƯ DUY .3 Năng lực gì? Tư gì? .3 Phát triển lực gì? .3 Phát triển tư gì? Phát triển lực tư nào? .4 II NĂNG LỰC TƯ DUY VẬT LÝ .4 Tư vật lý gì? Các biện pháp phát triển tư học sinh .4 III NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN TRONG PHẦN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM LỚP 10 .5 Động học chất điểm Động lực học chất điểm CHƯƠNG II CÁC LOẠI BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐỂ GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ .11 I CÁC LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 • Các loại tập thơng thường 11 • Các loại tập phân theo mức độ nhận thức 12 • Một số lưu ý việc dạy tập phát triển lực tư vật lý cho học sinh 13 II PHƯƠNG PHÁP CHUNG GIẢI CÁC BÀI TẬP VẬT LÝ .13 CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP CỤ THỂ .14 I BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH 14 Động học chất điểm 15 Động lực học chất điểm 19 II BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG .25 ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM .25 1.1 Chuyển động thẳng 25 1.2 Chuyển động thẳng biến đổi .28 1.3 Sự rơi tự 32 1.4 Chuyển động tròn 35 1.5 Tính tương đối chuyển động .39 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM .43 2.1 Các định luật chuyển động 43 2.2 Lực hấp dẫn .47 2.3 Chuyển động vật bị ném 49 2.4 Lực đàn hồi 54 2.5 Lực ma sát 57 2.6 Lực hướng tâm lực quán tính li tâm 60 2.7 Phương pháp động lực học 64 2.8 Chuyển động hệ vật 67 PHẦN KẾT LUẬN 72 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Vật lý môn học tự nhiên trường phổ thơng, có vai trị quan trọng nhiều lĩnh vực khoa học Do việc giảng dạy mơn vật lý có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh kiến thức vật lý bản, hình thành kỹ thói quen làm việc khoa học Hiện trường phổ thông việc kiểm tra, đánh giá kết học tập học sinh trắc nghiệm khách quan ứng dụng rộng rãi nhiều mơn học như: Tốn, Lý, Hóa, Anh, Sinh … Trắc nghiệm khách quan có nhiều ưu điểm như: tốn thời gian việc kiểm tra mức độ nắm kiến thức học sinh, đo khả tư khác học sinh việc kiểm tra, đánh giá mục tiêu giảng dạy giáo viên, có độ tin cậy cao mang tính chất khách quan chấm… Tuy nhiên, trắc nghiệm khách quan có nhược điểm như: khó soạn câu hỏi cho phù hợp với đối tượng học sinh, nhiều thời gian công sức để soạn đề, làm trắc nghiệm khách quan học sinh gặp may, khơng cần suy nghĩ mà có điểm Do trắc nghiệm khách quan đo khả giải vấn đề khéo léo hay tư sáng tạo học sinh việc giải tập vật lý Bài tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt, giúp học sinh ôn tập, đào sâu mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ kỹ xảo, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn; đồng thời tập vật lý cịn có tác dụng phát triển lực tư sáng tạo học sinh Để giải tập vật lý đòi hỏi phải nhờ suy luận logic, phép toán dựa sở định luật phương pháp vật lý… Trong trắc nghiệm khách quan khơng thể làm việc Việc học tập học sinh trường phổ thông theo nội dung sách giáo khoa mới, so với sách giáo khoa cũ sách giáo khoa có nội dung phong phú hơn, đảm bảo cung cấp cho học sinh kiến thức nhất, nội dung nâng cao thêm thời lượng giành cho môn vật lý lại Do học sinh khơng thể giải hết nội dung tập sách giáo khoa lớp Chính mà tài liệu tham khảo hữu ích giúp cho em mở rộng kiến thức để nâng cao chất lượng học tập lớp rèn luyện thêm nhà nhu cầu thiết yếu Với lý việc nghiên cứu nội dung nhằm giúp học sinh có phương pháp tư việc giải tập môn vật lý chương trình phổ thơng cần thiềt Vì chúng tơi chọn đề tài: “Biên soạn hệ thống tập để phát triển lực tư cho học sinh phần Động học Động lực học chất điểm lớp 10” Chúng hy vọng đề tài mang lại hiệu việc phát triển lực tư học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học trường phổ thơng II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI - Biên soạn hệ thống tập Động học Động lực học chất điểm lớp 10 để phát triển tư vật lý cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học trường phổ thông - Sưu tầm tập nâng cao phương pháp giải để học sinh mở rộng kiến thức III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Các tập phát triển tư phần Động học Động lực học chất điểm lớp 10 Trang - Phương pháp giải tập phát triển tư phần Động học Động lực học chất điểm lớp 10 chương trình phổ thơng IV NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Trình bày sơ lược lực tư lực tư vật lý - Trình bày tóm tắt lý thuyết phần Động học Động lực học chất điểm lớp 10 chương trình phổ thơng - Biên soạn hệ thống tập để phát triển tư vật lý cho học sinh lớp 10 chương trình phổ thơng - Tìm phương pháp giải cụ thể cho tập nâng cao V GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu biên soạn thành công hệ thống tập Động học Động lực học chất điểm lớp 10 nhằm phát triển lực tư giải tập vật lý cho học sinh góp phần phát triển tư học sinh việc giải tập nâng cao Từ góp phần nâng cao chất lượng dạy học trường phổ thông VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp đọc sách nghiên cứu tài liệu tham khảo - Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia - Phương pháp phân tích đánh giá VII PHẠM VI NGHIÊN CỨU Các tập phát triển tư Động học Động lực học chất điểm lớp 10 chương trình trung học phổ thơng VIII ĐĨNG GĨP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Giúp cho thân người nghiên cứu nắm vững phương pháp lựa chọn tập để phát triển lực tư vật lý - Giúp cho giáo viên học sinh trung học phổ thơng có tài liệu tham khảo để nâng cao chất lượng dạy học, góp phần phát triển giáo dục Trang PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT I NĂNG LỰC TƯ DUY Năng lực ? - Năng lực thuộc tính tâm lý riêng cá nhân, nhờ thuộc tính mà người hoàn thành tốt đẹp loạt hoạt động đó, bỏ sức lao động đạt kết cao - Năng lực gắn liền với kỹ năng, kỹ xảo lĩnh vực hoạt động tương ứng Năng lực chứa đựng yếu tố mẻ, linh hoạt hành động, giải thành cơng nhiều tình khác nhau, lĩnh vực hoạt động rộng Tư ? - Tư trình nhận thức khái quát gián tiếp vật tượng thực dấu hiệu, thuộc tính chất chúng, mối quan hệ khách quan, phổ biến chúng, đồng thời vận dụng sáng tạo kết luận khái quát thu vào dấu hiệu cụ thể dự đoán thuộc tính tượng, quan hệ - Tư có nhiệm vụ phát đối tượng, thuộc tính, quan hệ định, khơng phát cách trực tiếp tri giác - Tư địi hỏi trước hết phải có kỹ xác định phát quan hệ vật củng cố khái niệm Phát triển lực ? Sự hình thành phát triển lực vấn đề phức tạp, tuân theo quy luật chung phát triển nhân cách Tâm lý học cho rằng: Con người sinh chưa có lực Chính q trình học tập, lao động…con người hình thành phát triển lực người Q trình chịu tác động nhiều yếu tố: - Yếu tố sinh học: vai trò di truyền hình thành lực - Yếu tố hoạt động chủ thể - Yếu tố môi trường xã hội - Vai trị giáo dục việc hình thành lực Phát triển tư ? - Khi thực loại tập vật lý phức hợp, học sinh áp dụng phương pháp nhận thức khoa học sử dụng công cụ khác Tuỳ thuộc vào phẩm chất tâm lý học sinh mà quy định khả phát triển tư duy, phát triển lực trí tuệ học sinh - Tư cảm giác tri giác đối tượng tượng Nếu nhận thức cảm tính khơng thể có tư học sinh Vì vậy, dạy học vật lý phải kích thích quan sát tượng, trình đối tượng cách tỉ mỉ có định hướng Muốn cho quan sát góp phần phát triển tư cần phải đặt mục đích quan sát cho học sinh Trang Phát triển lực tư nào? - Tư chiến lược để nâng cao hoạt động chuyên môn giải vấn đề, có tác dụng giám sát kỹ lưỡng hoạt động cá nhân - Để phát triển lực tư cho học sinh cần phải lựa chọn tập tổng hợp mang tính tư Đó tập không mối liên hệ trực tiếp phải tìm với cho, mà phải thông qua mối liên hệ chứa yếu tố phải tìm yếu tố cho với yếu tố khác chưa cho biết điều kiện tập, tiếp tục luận giải để đến xác lập mối liên hệ phải tìm với cho - Khi cho học sinh giải tập để phát triển tư cần phải đặt câu hỏi liên quan thực tế nhằm giúp học sinh nắm vững hiểu sâu kiến thức học Như vậy: Để phát triển lực tư trước hết cần hiểu rõ yêu cầu tập, biết vận dụng chi tiết mà tập cho biết đâu mục đích, đâu yêu cầu Từ giải tốn II NĂNG LỰC TƯ DUY VẬT LÝ Tư vật lý ? - Tư vật lý quan sát tượng vật lý, phân tích tượng phức tạp thành phận đơn giản xác lập chúng mối quan hệ phụ thuộc xác định, tìm mối liên hệ mặt định tính mặt định lượng tượng đại lượng vật lý, dự doán hệ từ lý thuyết áp dụng kiến thức khái quát thu vào thực tiễn - Các tượng vật lý tự nhiên phức tạp, định luật chi phối chúng thường lại đơn giản, tượng bị nhiều yếu tố tác động chồng chéo lên nối tiếp mà ta quan sát kết tổng hợp cuối Các biện pháp phát triển tư học sinh a Tạo nhu cầu hướng thú, kích thích tính tị mị, ham hiểu biết học sinh - Tư trình tâm lý diễn đầu học sinh Tư thực có hiệu học sinh tự giác mang thực Tư bắt đầu xuất câu hỏi mà chưa có lời giải đáp đầu học sinh, bên nhu cầu, nhiệm vụ nhận thức phải giải bên trình độ kiến thức có khơng đủ để giải nhiệm vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức mới, tìm giải pháp Lúc học sinh vừa trạng thái căng thẳng, vừa hưng phấn khao khát vượt qua khó khăn, giải mâu thuẫn, đạt trình độ cao đường nhận thức Ta nói rằng: học sinh đặt vào “ tình có vấn đề ” - Nhu cầu hứng thú tạo từ kích thích bên ngồi như: khen thưởng, ngưỡng mộ bạn bè, gia đình, hứa hẹn tương lai tươi đẹp, thực tế xây dựng quê hương đất nước b Xây dựng logic nội dung phù hợp với đối tượng học sinh Vật lý học đưa vào dạy học trường phổ thông vật lý học trình bày dạng đại khoa học, nhiều học sinh khơng thể hiểu Do giáo viên phải tìm đường thích hợp vừa với trình độ học sinh Vật lý học nhà trường phổ thông đơn giản, dễ hiểu vật lý khoa học thực không trái với tinh thần khoa học đại Trang Trong trình học lên lớp trên, kiến thức học sinh hoàn chỉnh, bổ sung thêm, tiếp cận ngày gần với khoa học vật lý đại c Rèn luyện cho học sinh kỹ thực thao tác tư - Tổ chức trình học tập giai đoạn, xuất tình bắt buộc học sinh phải thực thao tác tư hành động nhận thức giải vấn đề hồn thành nhiệm vụ học tập - Đặt câu hỏi để định hướng cho học sinh tìm thao tác tư hay phương pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp - Phân tích câu trả lời học sinh, chỗ sai học sinh thực thao tác tư hướng dẫn cách sửa chữa III NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN TRONG PHẦN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM LỚP 10 ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM 1.1 Vận tốc chuyển động thẳng Chuyển động thẳng 1.1.1 Độ dời + Độ dời vectơ nối vị trí đầu vị trí cuối chất điểm + Trong chuyển động thẳng: Độ dời = độ biến thiên toạ độ = toạ độ lúc cuối trừ toạ độ lúc đầu ∆x = x2 − x1 Trong đó: x1 , x2 toạ độ điểm M1 M Ox 1.1.2 Độ dời quảng đường Nếu chất điểm chuyển động theo chiều chọn chiều làm chiều dương trục toạ độ độ dời trùng với quảng đường 1.1.3 Vận tốc trung bình + Vận tốc trung bình: Vận tốc trung bình chất điểm khoảng thời gian từ t1 đến t2 đo thương số độ dời ∆x khoảng thời gian ∆t vtb = x2 − x1 ∆x = t2 − t1 ∆t Với: x1 , x2 toạ độ chất điểm thời điểm t1 , t2 Độ dời Vận tốc trung bình = Thời gian thực độ dời + Tốc độ trung bình: Tốc độ trung bình đặc trưng cho độ nhanh chậm chuyển động chất điểm khoảng thời gian Trang Quảng đường Tốc độ trung bình = Khoảng thời gian 1.1.4 Vận tốc tức thời Vận tốc tức thời v thời điểm t đặc trưng cho độ nhanh chậm chiều chuyển động thời điểm v= ∆x (khi ∆t nhỏ) ∆t 1.1.5 Chuyển động thẳng - Chuyển động thẳng chuyển động thẳng, chất điểm có vận tốc tức thời khơng đổi - Phương trình: x = x0 + vt 1.2 Chuyển động thẳng biến đổi 1.2.1 Gia tốc chuyển động thẳng biến đổi Đại lượng vật lý đặc trưng cho tốc độ biến đổi nhanh chậm vận tốc gọi gia tốc + Gia tốc trung bình: atb = v2 − v1 ∆v = t2 − t1 ∆t ( m s2 ) + Gia tốc tức thời: → → → v −v ∆v (khi ∆t nhỏ) a= = t2 − t1 ∆t → Giá trị đại số vectơ gia tốc tức thời: a= ∆v ∆t ( ∆t nhỏ) 1.2.2 Chuyển động thẳng biến đổi + Chuyển động thẳng biến đổi chuyển động thẳng gia tốc tức thời không đổi + Sự biến đổi vận tốc theo thời gian: v = v0 + at + Trong đồ thị vận tốc theo thời gian, hệ số góc đường thẳng gia tốc chuyển động : a = tan α = v − v0 t Trang 1.3 Sự rơi tự + Định nghĩa: Sự rơi tự rơi vật chịu tác dụng trọng lực + Gia tốc rơi tự có cơng thức: g = 2s t2 + Giá trị gia tốc rơi tự do: nơi Trái Đất gần mặt đất, vật rơi tự có gia tốc g (giá trị g thường lấy g ≈ 9,8 m ) s + Cơng thức tính qng đường vận tốc chuyển động rơi tự do: Khi vật rơi tự khơng có vận tốc đầu (v = 0, t = ) thì: - Vận tốc vật thời điểm t v = gt - Quãng đường vật sau thời gian t là: s = gt 1.4 Chuyển động trịn đều, tốc độ dài tốc độ góc + Chuyển động tròn chất điểm cung trịn có độ dài khoảng thời gian tuỳ ý + v= ∆s = const ∆t + Cơng thức tính chu kỳ, tần số, tốc độ góc, tốc độ dài - Chu kỳ: Τ = 2πr v Trong đó: r bán kính đường tròn ( m ) v vận tốc ( m ) s Τ chu kỳ ( s ) - Tần số: f = Τ Trong đó: f tần số (Hz) Τ chu kỳ ( s ) - Tốc độ góc: ω = ∆ϕ ∆t Trong đó: ω tốc độ góc ( rad s ) ∆ϕ góc quét ( rad ) ∆t thời gian ( s ) - Tốc độ dài: v = rω Trong đó: v tốc độ dài ( m s ) Trang r bán kính đường trịn ( m ) ω tốc độ góc ( rad s ) - Mối liên hệ tốc độ góc với chu kỳ Τ hay tần số f : ω= 2π hay ω = 2πf Τ 1.5 Tính tương đối chuyển động Cơng thức vận tốc 1.5.1 Tính tương đối chuyển động + Tính tương đối quỹ đạo: Hình dạng quỹ đạo chuyển động hệ quy chiếu khác khác Vậy quỹ đạo có tính tương đối + Tính tương đối vận tốc: Vận tốc vật chuyển động hệ quy chiếu khác khác Vậy vận tốc có tính tương đối 1.5.2 Cơng thức cộng vận tốc Tại điểm, vectơ vận tốc tuyệt đối tổng vectơ vectơ vận tốc tương đối vectơ vận tốc kéo theo → → → v 1,3 = v 1,2 + v 2,3 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 2.1 Định luật I Newton Nếu vật không chịu tác dụng lực chịu tác dụng lực có hợp lực khơng, giữ nguyên trạng thái đứng yên chuyển động thẳng 2.2 Định luật II Newton 2.2.1 Định luật Vectơ gia tốc vật hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn vectơ gia tốc, tỉ lệ thuận với độ lớn vectơ lực tác dụng lên vật tỉ lệ nghịch với khối lượng vật → → → F a= F = m a m → 2.2.2 Các yếu tố vectơ lực - Điểm đặt vị trí mà lực đặt lên vật - Phương chiều phương chiều gia tốc mà lực gây cho vật - Độ lớn: Lực tác dụng lên vật khối lượng m gây gia tốc a Thì có độ lớn tích ma Trong hệ SI : Nếu m = 1kg , a = 1m s F = 1kg m s 1kg m/s2 gọi Newton, kí hiệu Ν Trang 1Ν lực truyền cho vật có khối lượng 1kg gia tốc 1m s 2.2.3 Khối lượng quán tính Khối lượng vật đại lượng đặc trưng cho mức quán tính vật 2.2.4 Điều kiện cân chất điểm → → → → → F = F1 + F2 + + Fn = → → F → => a = = m 2.2.5 Mối quan hệ trọng lực khối lượng vật P = mg Vậy trọng lực (độ lớn trọng lực) vật tỉ lệ thuận với khối lượng 2.3 Định luật III Newton 2.3.1 Định luật Khi vật A tác dụng lên vật B lực, vật B tác dụng trở lại vật A lực Hai lực hai lực trực đối → → F AΒ = − F ΒA 2.3.2 Lực phản lực → → Trong hai lực F AΒ F ΒA , ta gọi lực tác dụng, lực phản lực 2.4 Lực hấp dẫn 2.4.1 Định luật vạn vật hấp dẫn Lực hấp dẫn hai vật (coi chất điểm) có độ lớn tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng chúng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng Fhd = G m1 m r2 G = 6,67.10 −11 Ν m kg Trong đó: m1 , m2 khối lượng hai vật r khoảng cách hai vật 2.4.2 Biểu thức gia tốc rơi tư Từ: Fhd = G mM (R + h )2 M , R khối lượng bán kính Trái Đất Gia tốc g rơi tự độ cao h: Trang g= GM (R + h )2 2.5 Chuyển động vật bị ném 2.5.1 Quỹ đạo vật bị ném xiên x = (v0 cos α )t y = (v0 sin α )t − gt 2 Là phương trình chuyển động vật y= − gx + (tan α ) x 2v0 cos α 2.5.2 Tầm bay cao Độ cao cực đại mà vật đạt tới v0 sin α 2g Η= 2.5.3 Tầm bay xa Khoảng cách điểm ném điểm rơi (cùng mặt đất) L= v0 sin 2α g 2.6 Lực đàn hồi 2.6.1 Khái niệm lực đàn hồi Lực đàn hồi lực xuất vật bị biến dạng đàn hồi, có xu hướng chống lại nguyên nhân gây biến dạng Fdh = − k∆l 2.6.2 Định luật Huc Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi lò xo tỉ lệ thuận với tốc độ biến dạng lò xo 2.7 Lực ma sát 2.7.1 Lực ma sát nghỉ Lực ma sát nghỉ xuất có ngoại lực tác dụng lên vật Ngoại lực có xu hướng làm cho vật chuyển động chưa đủ để thắng lực ma sát → Giá F msn nằm mặt tiếp xúc hai vật → Fmsn ngược chiều với ngoại lực Fmsn ≤ µ n Ν Trang 10 Fmsn = Fx ( thành phần ngoại lực song song với mặt tiếp xúc ) 2.7.2 Lực ma sát trượt - Lực ma sát trượt xuất mặt tiếp xúc hai vật trượt bề mặt - Lực ma sát trượt tác dụng lên vật phương ngược chiều với vận tốc tương đối vật vật Fmst = µ t Ν 2.7.3 Lực ma sát lăn Lực ma sát lăn xuất chổ tiếp xúc hai vật có tác dụng cản trở lăn 2.8 Lực hướng tâm lực quán tính li tâm 2.8.1 Lực hướng tâm Fht = ma ht = mv r với v = ω r ( ω tốc độ góc) => Fht = mω r 2.8.2 Lực li tâm → → F q = −m a ht Fq = mv = mω r r 2.9 Phương pháp động lực học Phương pháp vận dụng định luật Newton kiến thức lực để giải toán gọi phương pháp động lực học 2.10 Chuyển động hệ vật Đây dạng tập gồm hai hay nhiều vật nối với sợi dây có chiều dài khơng đổi có khối lượng khơng đáng kể CHƯƠNG II CÁC LOẠI BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐỂ GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ I CÁC LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ * Các loại tập thông thường - Bài tập định tính (hay tập câu hỏi) + Đây loại tập mà việc giải khơng địi hỏi phải làm phép tính phải làm phép tính đơn giản tính nhẩm + Muốn giải tập phải dựa vào khái niệm, định luật vật lý học, xây dựng suy luận logic, để xác lập mối liên hệ chất đại lượng vật lý Trang 11 + Bài tập câu hỏi có tác dụng lớn việc củng cố kiến thức học, giúp đào sâu chất tượng vật lý, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn sống, rèn luyện lực quan sát, bồi dưỡng tư logic - Bài tập định lượng Đây loại tập mà việc giải đòi hỏi phải thực loạt phép tính Có loại tập đinh lượng: tập tập dượt tập tổng hợp + Bài tập tập dượt Đây loại tập tính tốn đơn giản, muốn giải cần vận dụng vài định luật, vài công thức Loại tập giúp củng cố khái niệm vừa học, hiểu kỹ định luật, công thức cách sử dụng chúng, rèn luyện kỹ sử dụng đơn vị vật lý chuẩn bị cho việc giải tập phức tạp + Bài tập tổng hợp Đây loại tập tính toán phức tạp, muốn giải phải vận dụng nhiều khái niệm, nhiều cơng thức có thuộc nhiều bài, nhiều phần khác chương trình Loại tập có tác dụng đặc biệt việc mở rộng, đào sâu kiến thức phần khác chương trình - Bài tập thí nghiệm (khơng nghiên cứu) Đây tập địi hỏi phải làm thí nghiệm giải tập Những thí nghiệm mà loại tập đòi hỏi phải tiến hành phịng thí nghiệm nhà với dụng cụ thí nghiệm đơn giản mà học sinh tự làm, tự chế [1] Muốn giải tập phải biết cách tiến hành thí nghiệm biết vận dụng cơng thức cần thiết để tìm kết - Bài tập đồ thị (không nghiên cứu) Đây loại tập số liệu dùng làm liệu để giải, phải tìm đồ thị cho trước ngược lại, đòi hỏi học sinh phải biểu diễn trình diễn biến tượng nêu tập đồ thị Các tập giải đồ thị nhiều nhanh chóng tìm lời giải phương pháp khác * Các loại tập phân theo mức độ nhận thức: nhận biết, thông hiểu, áp dụng, phân tích, tổng hợp, đánh giá + Loại tập nhận biết mang tính ghi nhớ nhắc lại ghi nhớ + Loại tập thơng hiểu loại tập địi hỏi phải có hiểu mức độ thấp chưa đề cập đến vấn đề ứng dụng Đó khả hiểu, diễn dịch, diễn giải, giải thích suy diễn + Loại tập áp dụng sử dụng thông tin kiến thức trường hợp Để giải tập học sinh cần vận dụng kiến thức biết để giải tốn, điều kiện cho khơng nằm sẵn tốn mà phải bổ sung thông tin cần thiết + Loại tập phân tích tách yếu tố thông tin cho làm xuất trật tự quan hệ yếu tố, từ để đến kết tốn [1]: Nguyễn Đức Thâm Trang 12 + Loại tập tổng hợp tập hợp yếu tố nhằm hình thành tổng thể, cách xếp kết hợp yếu tố nhằm lập kế hoạch hay cấu trúc để nhận xét kiện rõ ràng Từ giải tập theo yêu cầu toán + Loại tập đánh giá đưa phán xét kiện toán để đến kết quả, đánh giá cần tới phân tích để hiểu rõ yêu cầu tốn Từ giải xác toán * Một số lưu ý việc dạy tập phát triển lực tư vật lý cho học sinh ™ Tích cực hóa tư học sinh nêu tập: + Khi nêu tập cho học sinh giáo viên phải có dụng ý tìm cách cho học sinh tự giải vấn đề, tương ứng với việc cho học sinh xây dựng tri thức cho thân Vì giáo viên cần nắm câu hỏi đặt ra, khó khăn mà học sinh cần giải + Để phát triển lực tư cho học sinh giáo viên phải đưa tập có tính vấn đề cao, đòi hỏi học sinh cần phải suy luận, tư để giải vấn đề cách tốt nhất, giúp học sinh phát triển lực tư ™ Tích cực hóa tư học sinh giải tập, là: ¾ Tổ chức định hướng hành động chiếm lĩnh tri thức vật lý học sinh theo tiến trình dạy học giải vấn đề nhằm phát triển lực tìm tịi, tư học sinh trình giải tập vật lý ¾ Dạy tập giải vấn đề có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực học sinh, giúp cho học sinh chiếm lĩnh kiến thức khoa học sâu sắc, vững chắc, vận dụng được, đồng thời đảm bảo phát triển lực tư duy, phát triển trí tuệ học sinh q trình học tập ™ Tích cực hóa tư học sinh củng cố kiến thức: Bài tập vật lý sử dụng để củng cố kiến thức cũ, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, kiểm tra mức độ nắm kiến thức học sinh phát triển tư sáng tạo cho học sinh Tùy thuộc vào đối tượng học sinh mà lựa chọn tập vật lý cho phù hợp Đặc biệt việc phát triển lực tư cho học sinh cho nhiều dạng tập dạng phải kích thích khả tư học sinh Đối với tập phải có liên hệ đại lượng vật lý, giúp em tổng hợp kiến thức học phát triển lực tư thân II PHƯƠNG PHÁP CHUNG GIẢI CÁC BÀI TẬP VẬT LÝ Đọc kỹ đầu bài, tìm hiểu ý nghĩa thuật ngữ mới, nắm vững đâu dự kiện, đâu ẩn số phải tìm Trên sơ để tóm tắt đầu ký hiệu hình vẽ - Mục đích việc đọc kỹ đề nhằm giúp học sinh hiểu đề tìm phương hướng để giải vấn đề Song học sinh nhận thức rõ tạo cho thói quen đọc đọc lại đề nhiều lần trước bắt tay vào giải thực tế cho thấy có học sinh đọc lướt qua sau giải ngay, thường dẫn đến sai lầm, thiếu sót mà tránh biết đọc kỹ đề Trang 13 - Đọc kỹ đầu nhằm làm cho học sinh hiểu đầu cách cặn kẽ để phân tích nội dung tập rõ ràng, với tượng, trình vật lý đề cập đến đề Phân tích nội dung tập, làm sáng tỏ chất vật lý mô tả tập Trước hết ta cần tìm kiện mà tốn cho có liên quan đến khái niệm, tượng, định luật vật lý + Bài tập giải thuộc loại tập nào? Bài tập định tính hay tập định lượng, tập đồ thị hay tập thí nghiệm… + Nội dung tập đề cập đến tượng vật lý nào? Mối liên hệ tượng diễn biến nào? Đối tượng xét trạng thái ổn định hay biến đổi + Có đặc trưng định tính, định lượng biết hay chưa biết? Lập kế hoạch giải - Lập kế hoạch giải tìm mối liên hệ ẩn số kiện cho Đây bước quan trọng trình giải tập - Cần phải vận dụng định luật, quy tắc, công thức vật lý để thiết lập mối quan hệ để đến kết cuối - Cần phải tơn trọng trình tự bước giải dự kiến kế hoạch vạch sẵn, tập phức tạp - Thực cách cẩn thận phép tính, xây dựng lập luận hay biến đổi công thức diễn đạt mối liên hệ điều kiện cho với đại lượng khác để đến công thức cuối chứa ẩn số kiện cho để có kết xác Kiểm tra lời giải biện luận Kiểm tra nhìn lại cách giải, khảo sát phân tích lại kết quả, loại bỏ kết không phù hợp với kiện toán, kiểm tra kết toán, đơn vị tìm lời giải ngắn gọn hơn, chặt chẽ CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP CỤ THỂ I BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH * PHƯƠNG PHÁP Để giải tập vật lý định tính cần hiểu rõ chất khái niệm, quy tắc định luật vật lý để xây dựng suy luận logic, để xác lập mối liên hệ phụ thuộc chất đại lượng vật lý để đến kết cuối Các bước giải tiến hành giống phương pháp giải tập vật lý Nhưng bước thứ ba cần lưu ý: - Đối với tập giải thích tượng: dạng tập cho biết tượng yêu cầu giải thích nguyên nhân diễn tượng Nguyên nhân đặc tính, định luật vật lý Do cần tìm xem đề đề cập đến dấu hiệu có liên quan đến tính chất, định luật vật lý từ giải thích nguyên nhân tượng Trang 14 - Đối với tập dự đoán tượng: dạng tập yêu cầu phải dựa vào điều kiện cụ thể cho đề, tìm định luật chi phối tượng dự đoán tượng diễn trình diễn tượng * BÀI TẬP ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM 1.1 Chuyển động thẳng a) Bài tập mẫu Tại khơng thể nói vận tốc trung bình chuyển động thẳng nói chung, mà nói vận tốc trung bình qng đường định hay khoảng thời gian định? Lược giải Sở dĩ khơng thể nói vận tốc trung bình chuyển động thẳng nói chung, mà nói vận tốc trung bình qng đường định hay khoảng thới gian định vận tốc trung bình tính quãng đường khác (hay khoảng thời gian khác nhau) khác Chính mà ta khơng thể nói vận tốc trung bình chuyển động thẳng nói chung Nhận xét: Đối với dạng mang tính chất biện luận mức độ hiểu học, để lý giải nói mà nói khác Nhưng khơng phải học sinh hiểu sâu vận tốc trung bình tính quãng đường khác để vận dụng giải thích tập Vì giảng phần này, ta cần phải gợi mở cho học sinh nắm tính chất gặp dạng em biết cách giải thích Từ kiến thức em có cộng với tư logic chắn phát triển tư cho thân em b) Bài tập nâng cao tự giải Một người cánh đồng, cách xa lộ đoạn S Người nhìn thấy xe buýt từ bên phải chạy tới Hỏi người phải chạy theo hướng để đón đầu xe buýt? Biết vận tốc xe người u, v không đổi Một thùng nước đặt sàn xe tải trời mưa Hỏi xe chạy hay xe đứng yên làm cho thùng nước chóng đầy hơn? Hai ơtơ khởi hành đồng thời từ thành phố để đến thành phố khác Khoảng cách hai thành phố lo Ơtơ thứ nửa qng đường đầu với vận tốc v1 nửa quãng đường sau với vận tốc v2 Ơtơ thứ hai với vận tốc v1 nửa thời gian đầu với vận tốc v2 nửa thời gian sau Hỏi ôtô đến trước trước lâu? 1.2 Chuyển động thẳng biến đổi a) Bài tập mẫu Tại vận tốc gia tốc dấu chất điểm chuyển động nhanh dần lên, chúng ngược dấu chất điểm chuyển động chậm dần đi? Giải thích? Lược giải Đối với dạng tập ta phải áp dụng công thức: v = v0 + at để lý giải: Trang 15