Chƣơng “Động lực học vật rắn” là chƣơng đầu tiên trong chƣơng trình Vật lí lớp 12 nâng cao, mà ở chƣơng trình cơ bản khơng đề cập đến. Kiến thức chƣơng này khá rộng, là sự kết hợp gi a phần động học với động lực học của chuyển động quay. Nếu khai thác tốt có thể nâng cao kiến thức, phát triển tri thức cho học sinh phổ thông, phát triển năng lực GQVĐ, bồi dƣỡng học sinh giỏi. Ngoài ra nội dung kiến thức gần gũi với hoạt động trong cuộc sống hàng ngày. Do đó khi dạy GV nên chú trọng vào các VĐ gắn liền với thực tiễn và các bài tập đƣa ra có độ phân biệt gi a kiến thức đã đƣợc học ở lớp 10 (chƣa thể giải đƣợc) cần vận dụng nh ng kiến thức mới. Dẫn đến việc hiểu và vận dụng giải các bài tập HS thƣờng mắc một số các sai lầm sau:
(i) Hiểu chưa đầy đủ về hệ chuyển động.
Ví dụ 1: Để chuyển một vật có khối lƣợng m =
20kg lên độ cao 5m ngƣời ta dùng một ròng rọc cố định có dạng một trụ trịn đặc có bán kính 10 cm và khối lƣợng M= 5kg. Biết lực kéo F có độ lớn không đổi và bằng 300N (hình vẽ). Bỏ qua ma sát của ổ trục của ròng rọc và khối lƣợng của dây.
a. Tính thời gian kéo vật lên đến độ cao trên. b. Tính lực căng của dây treo.
Với bài tốn về hệ có rịng rọc ở lớp 10, đã bỏ qua khối lƣợng của ròng rọc. Nếu theo tƣ duy cũ mà khơng quan tâm đến khối lƣợng rịng rọc dẫn đến kết quả tính gia tốc: m mg F a (sai)
GV nêu ra vấn đề: Nếu thế kết quả trên khơng phụ thuộc vào rịng rịng. Từ đó HS thấy đƣợc thiếu sót khi khảo sát hệ.
(ii) Hiểu chưa đúng về đặc điểm của chuyển động.
Ví dụ 2: Một hình trụ đặc đồng chất có
mơmen qn tính I=
2
mr
2 lăn khơng
trƣợt, không vận tốc ban đầu trên mặt
phẳng nghiêng nhƣ hình vẽ. Tìm vận tốc của
khối tâm khi nó hạ độ cao một khoảng h.
Nếu nhƣ coi vật là một chất điểm hoặc không xét đến chuyển động lăn, HS sẽ dễ dàng đƣa ra kết quả bằng việc áp dụng định luật bảo toàn cơ năng hoặc phƣơng pháp động lực học ở lớp 10, kết quả không phụ thuộc vào đặc điểm chuyển động của vật.
GV có nhiệm vụ chỉ cho HS thấy đƣợc sự khác nhau giữa chuyển động tịnh tiến với chuyển động vừa quay vừa tịnh tiến. Từ đó đƣa ra những gợi ý về lời giải theo cả hai phƣơng pháp động lực học với định luật bảo toàn cơ năng.
O h h