NÂNG CAO TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
2.1. ĐẶC ĐIỂM KIẾN THỨC CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Vật lý học là ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu những qui luật và bản chất của sự vận động, trong đó Cơ học đi sâu nghiên cứu sự chuyển động của các vật thể, tức là sự thay đổi vị trí của vật trong không gian theo thời gian.
Trong chương trình VLĐC, Cơ học là môn học đầu tiên và là học phần rất quan trọng, những kiến thức của môn học này chính là cơ sở và tiền đề rất cần thiết để học tốt các môn tiếp theo.
Phần Cơ học nghiên cứu chủ yếu là Cơ học cổ điển, khảo sát những vật có kích thước lớn hơn nhiều so với kích thước nguyên tử. Con đường hình thành kiến thức vật lý chủ yếu vẫn là con đường thực nghiệm theo các bước sau:
- Nêu sự kiện khởi đầu. - Xây dựng giả thuyết. - Kiểm tra giả thuyết. - Vận dụng vào thực tiễn.
Một số kiến thức của môn Cơ học đã được HS làm quen từ bậc THCS, do đó những khái niệm, những định luật, định lí,… đã được HS làm quen. Tuy nhiên, ở bậc THCS, HS chỉ nắm được những lý thuyết cơ bản và vận dụng được vào những bài tập rất đơn giản..
Mặc khác, đây là môn học mang tính chất nhập môn cho HS bắt đầu học vật lý, do đó đối với giáo viên khi giảng dạy học phần này phải tạo được sự hứng thú học tập cho HS, giúp HS làm quen với các phương pháp nhận thức vật lý, nhất là phương pháp thực nghiệm. Đó là một việc hết sức quan trọng mang ý nghĩa quyết định đến việc gây hứng thú học tập và nghiên cứu vật lý của HS sau này.
Chương ”Các định luật bảo toàn” là phần cuối của chương trình cơ học ở lớp 10, nên có thể sử dụng tất cả các kiến thức đã học trong các chương trước. Như tiêu đề của chương đã nêu, HS được học những quy luật quan trọng nhất của cơ học, đó là các định luật bảo toàn.
Để nghiên cứu các định luật bảo toàn, HS được học thêm nhiều khái niệm mới và được bổ sung những kiến thức sâu hơn, định lượng hơn so với chương trình THCS. Đó là các khái niệm động lượng, công, công suất, động năng, thế năng, lực thế, năng lượng cơ học nói riêng và năng lượng nói chung.
Các định luật bảo toàn trình bày trong chương này gồm định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng. Bài thế năng được học riêng sau bài động năng, và thêm một bài mới là thế năng đàn hồi. Sau khi học định luật bảo toàn cơ năng, có một bài riêng về va chạm như là một vận dụng của cả hai định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng. Cuối cùng là một bài có nội dung hoàn toàn mới: các định luật keple và chuyển động của vệ tinh.
Tổng quát hơn các định luật Niu – tơn, các định luật bảo toàn không chỉ bổ sung cho phương pháp động lực học khi giải các bài toán cơ học mà còn thay thế hoàn toàn trong một số trường hợp không thể áp dụng được các định luật Niu – tơn.
Kiến thức mà HS được học trong chương này cũng gắn liền với những ứng dụng thực tiễn trong kỹ thuật và đời sống, vì năng lượng luôn là khái niệm vật lí quan trọng nhất, bao trùm trong mọi hiện tượng thiên nhiên và thực tế cuộc sống của con người.
Qua chương này, giúp HS hiểu được các khái niệm động lượng, công, công suất, năng lượng, động năng, thế năng, cơ năng; nắm được mối quan hệ giữa công,
động năng, thế năng; nắm được các định luật bảo toàn động lượng, bảo toàn cơ năng. Qua đó, HS vận dụng được các định luật bảo toàn trong việc giải thích một số hiện tượng và giải một số bài toán liên quan. Qua chương này, HS cũng biết được khái niệm mới: Ba định luật Keple.