lớp 10
2.2.1. Đặc điểm
Trong chương trỡnh vật lý phổ thụng phần “Động lực học chất điểm” được đưa vào chương 2 của chương trỡnh vật lý lớp 10. Đõy là một phần cơ bản và tương đối khú của cơ học lớp 10.
Ba định luật Niutơn là những nguyờn lý cơ bản, đặt nền múng cho sự phỏt triển của cơ học. Ba định luật là kết quả của hàng loạt quan sỏt và tư duy khỏi quỏt húa.
Với quan niệm như vậy, sỏch giỏo khoa khụng đưa ra ba định luật này bằng con đường thực nghiệm. Ở mỗi định luật, sỏch nờu lờn những hiện tượng cú tớnh chất gợi mở để dẫn tới định luật. Sau đú cú thể cú những thớ nghiệm minh họa hoặc kiểm chứng. Giỏo viờn cú thể tựy điều kiện cụ thể mà nờu thờm những vớ dụ gợi mở khỏc, hoặc bố trớ thớ nghiệm khỏc.
Hai khỏi niờm rất cơ bản được đề cập ở đõy là lực và khối lượng. Ta đều biết rằng, HS khụng thể nào học một lần mà hiểu hết về lực và khối lượng. Những kiến thức về hai khỏi niệm này phải được hỡnh thành và hoàn chỉnh dần trong suốt quỏ trỡnh HS học từ thấp đến cao. Ở THCS, học sinh đó biết được rằng lực đặc trưng cho tỏc dụng của vật này lờn vật khỏc, độ lớn của lực được đo bằng lực kế. Học sinh đó được biết rằng lực là một đại lượng vộctơ, biết cỏch biểu diễn vộctơ lực. Về khối lượng, học sinh cũng đó biết đú là một đại lượng liờn quan đến lượng chất tạo thành vật, biết cỏch dựng cõn để đo khối lượng. Sỏch giỏo khoa THPT kế thừa những kiến thức đú của sỏch giỏo khoa THCS để hoàn thiện hai khỏi niệm này. Khi học về định luật II Niutơn, học sinh đó biết được thước đo định lượng của lực, đú là tớch m.a và
biết được định nghĩa chớnh thức của đơn vị Niutơn. Khi học về định luật III Niutơn, học sinh sẽ hiểu thờm một đặc điểm của lực là lực luụn xuất hiện từng cặp.
Với khỏi niệm khối lượng cũng vậy. Trờn cơ sở những hiểu biết sơ lược ở THCS, đến khi học về định luật II Niutơn, học sinh sẽ thấy rừ mối liờn hệ giữa khối lượng và quỏn tớnh. Đến khi học về lực hấp dẫn, lại thấy mối liờn hệ giữa khối lượng và khả năng hấp dẫn của một vật. Về mặt lụgớc thỡ cú thể phõn biệt “khối lượng quỏn tớnh” và “khối lượng hấp dẫn”, nhưng trờn thực nghiệm thỡ số đo của hai đại lượng này luụn trựng nhau, nờn ta gọi chung là “khối lượng”.
Thực ra, đến đõy những hiểu biết của học sinh về khối lượng cũng chưa thật hoàn chỉnh. Sau này (ở lớp 12) học sinh sẽ cú thờm một số nhận thức mới về khỏi niệm đú.
Trong phần nghiờn cứu về cỏc loại lực cơ, cần chỳ ý rằng cỏc kết luận về đặc điểm của cỏc lực (phương, chiều, độ lớn) đều rỳt ra bằng con đường quy nạp thực nghiệm. Vỡ vậy, khi dạy về cỏc lực đàn hồi và lực ma sỏt, cần vận dụng phương phỏp thực nghiệm để rỳt ra cỏc kết luận. Với bài lực hấp dẫn, tuy khụng thể làm thớ nghiệm để rỳt ra định luật vạn vật hấp dẫn, nhưng cần nờu rừ chớnh Niutơn đó khỏi quỏt húa những quan sỏt thực nghiệm để dẫn tới định luật này.
Trong sỏch giỏo khoa cú đề cập đến khỏi niệm lực quỏn tớnh. Việc đưa ra khỏi niệm lực quỏn tớnh là một phương phỏp lập luận nhằm ỏp dụng được cỏc định luật Niutơn trong HQC phi quỏn tớnh. Đưa ra khỏi niệm lực quỏn tớnh giỳp cho việc giải một số bài toỏn cơ học trở nờn đơn giản hơn (chẳng hạn cỏc bài toỏn về tăng, giảm và mất trọng lượng; về nờm chuyển động ở lớp 10…, hoặc bài toỏn dao động của con lắc đơn trong HQC cú gia tốc ở lớp 12…).
2.2.2. Cấu trỳc
Tổng số tiết của chương này là 17 tiết, trong đú cú 4 tiết bài tập và 1 tiết kiểm tra học kỳ ở cuối chương.
Hệ thống kiến thức của chương này rất rừ ràng và chặt chẽ:
- Cơ sở quan trọng của cả chương này là 3 định luật Niutơn. Chỳng được rỳt ra từ hàng loạt quan sỏt và tư duy khỏi quỏt húa, ba định luật này đặt nền múng cho sự phỏt triển của cơ học. Vỡ vậy đõy là kiến thức cơ bản quan trọng nhất của chương này.
- Một trong những đại lượng vật lý quan trọng được đề cập đến trong cỏc định luật này là lực. Muốn dựng cỏc định luật này để nghiờn cứu cỏc hiện tượng vật lý, cần cú những hiểu biết về cỏc đặc trưng của cỏc lực tham gia vào cỏc hiện tượng đú. Vỡ vậy, một phần tất yếu của chương này là phần nghiờn cứu về cỏc lực trong cơ học (lực hấp dẫn, lực đàn hồi, lực ma sỏt).
- Tiếp theo, là một số bài vận dụng cỏc kiến thức về cỏc định luật Niutơn và cỏc lực cơ học để nghiờn cứu một số hiện tượng vật lý quan trọng.