Bài tập vật lí
Khái niệm bài tập vật lí (BTVL)
Trong quá trình dạy học, BTVL được hiểu là những vấn đề nhỏ có thể giải quyết thông qua suy luận logic, phép toán và thí nghiệm dựa trên các định luật và phương pháp vật lý Theo nghĩa rộng, mỗi vấn đề trong tài liệu giáo khoa đều là một bài tập cho học sinh, và việc tư duy tích cực là yếu tố quan trọng trong việc giải quyết các bài tập này.
Vai trò của bài tập vật lý
BTVL là công cụ nghiên cứu tài liệu hiệu quả, giúp học sinh tiếp cận và tiếp thu kiến thức mới một cách sâu sắc.
BTVL giúp học sinh phát triển khả năng áp dụng kiến thức đã học, liên hệ giữa lý thuyết và thực tiễn cuộc sống, từ đó giải quyết các vấn đề thực tế.
BTVL là phương tiện để giáo viên bổ sung những gì mà giờ lý thuyết không thể trình bày hết đƣợc
BTVL là cơ hội cho học sinh ôn tập và củng cố kiến thức từ nhiều bài học, chương và phần khác nhau, đồng thời giải quyết các bài tập tổng hợp có tính khái quát cao.
BTVL là công cụ hữu ích để đánh giá khả năng tiếp thu và áp dụng kiến thức của học sinh, giúp giáo viên thu thập thông tin phản hồi Từ đó, giáo viên có thể điều chỉnh phương pháp giảng dạy để nâng cao hiệu quả học tập.
BTVL là công cụ hiệu quả giúp học sinh rèn luyện tư duy, phát triển phương pháp nghiên cứu khoa học, nâng cao tư duy vật lý, lôgic và sáng tạo Phương tiện này còn góp phần hình thành năng lực làm việc độc lập, tinh thần tự lập, cũng như tính cẩn thận và kiên trì trong quá trình học tập.
BTVL có sự đa dạng và phong phú, được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau Các cách phân loại bao gồm: nội dung, ý nghĩa mục đích, chiều sâu nghiên cứu, phương thức giải quyết, cách đưa ra giả thuyết và mức độ khó trong nhận thức.
1.1.3.1 Phân loại theo nội dung
Các bài tập vật lý được phân loại theo các chủ đề như cơ học, vật lý phân tử, và điện học Sự phân chia này mang tính quy ước, vì kiến thức cần thiết cho việc giải quyết một bài tập thường không chỉ giới hạn trong một chương hay một phần, mà thường yêu cầu sự tích hợp từ nhiều lĩnh vực khác nhau trong giáo trình vật lý.
- Người ta còn phân biệt các bài tập nội dung trừu tượng, bài tập nội dung cụ thể
Để kéo một vật có khối lượng m trên mặt phẳng nghiêng với chiều dài l và chiều cao h, cần xác định lực tác dụng phù hợp, trong khi bỏ qua lực ma sát Áp lực mà vật tác động lên mặt phẳng nghiêng chính là trọng lực của nó, được phân tích theo phương vuông góc và song song với mặt phẳng.
Bài tập này yêu cầu mô tả rõ ràng về mặt phẳng nghiêng, bao gồm đặc điểm của mặt phẳng, vật được kéo lên là gì, và cách thức vật đó được kéo lên.
Bài tập trừu tượng nổi bật với bản chất vật lý rõ ràng, tách biệt khỏi các chi tiết không cần thiết Trong khi đó, bài tập cụ thể mang lại tính trực quan cao và gắn liền với thực tế, giúp người học dễ dàng áp dụng kiến thức vào cuộc sống.
Các bài tập kỹ thuật tổng hợp bao gồm thông tin về kỹ thuật, sản xuất công nông nghiệp và giao thông Những bài tập này cung cấp kiến thức đa dạng, giúp người học hiểu rõ hơn về các lĩnh vực liên quan.
Bài tập lịch sử bao gồm những kiến thức có đặc điểm lịch sử, chứa đựng dữ liệu và thí nghiệm vật lý cổ điển Những bài tập này thường liên quan đến các phát minh, sáng chế, hoặc những câu chuyện mang tính chất lịch sử.
BTVL vui là một phương pháp học tập được sử dụng rộng rãi, nổi bật với việc sử dụng các sự kiện và hiện tượng kỳ lạ, thú vị Những bài tập này không chỉ làm cho tiết học trở nên sinh động mà còn nâng cao hứng thú học tập của học sinh Trong cuốn sách "Vật lí vui" của IA.I PÊ-REN-MAN, NXB Giáo dục, có rất nhiều bài tập hấp dẫn như vậy.
1.1.3.2 Phân loại bài tập theo phương thức cho điều kiện hoặc phương thức giải
Bài tập được phân loại thành nhiều loại khác nhau, bao gồm bài tập bằng lời (hay còn gọi là bài tập định tính), bài tập thí nghiệm, bài tập tính toán, bài tập đồ thị, bài tập nghịch lý và bài tập ngụy biện.
Bài tập định tính là những bài tập mà học sinh không cần thực hiện các phép tính phức tạp, chỉ cần làm những phép tính đơn giản hoặc tính nhẩm Để giải quyết các bài tập này, học sinh cần thực hiện suy luận logic và hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lý Họ cũng cần nhận biết được các biểu hiện của chúng trong những trường hợp cụ thể Thường thì các bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán hiện tượng xảy ra trong các điều kiện xác định, và nhiều tài liệu còn gọi chúng là bài tập - câu hỏi.
Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí
1.1.4.1 Hoạt động giải bài tập vật lí
Mục tiêu khi giải bài tập vật lý là tìm ra câu trả lời chính xác và giải quyết vấn đề một cách dựa trên cơ sở khoa học.
Quá trình giải bài tập vật lý bắt đầu bằng việc tìm hiểu điều kiện của bài tập và hiện tượng vật lý liên quan Người giải cần áp dụng kiến thức vật lý và toán học để xác định các mối quan hệ giữa dữ liệu đã cho và điều cần tìm Mục tiêu là phát hiện mối liên hệ rõ ràng giữa cái cần tìm và cái đã biết, từ đó đưa ra lời giải chính xác cho bài toán.
Bài tập vật lí rất đa dạng và phong phú, với nhiều phương pháp phân loại khác nhau Việc áp dụng một phương pháp chung để giải bài tập vật lí cho tất cả các trường hợp là điều khó khăn Tại các trường phổ thông ở Việt Nam, phương pháp hướng dẫn giải bài tập vật lí thường được tóm gọn trong 4 bước cơ bản mà học sinh đã quen thuộc từ cấp trung học cơ sở Dựa vào những bước này, giáo viên có thể kiểm tra hoạt động học của học sinh và hỗ trợ họ phát triển tư duy một cách hiệu quả.
Bước 1 Tìm hiểu đầu bài
Bước 2 Xác lập các mối liên hệ cơ bản giữa các dự liệu xuất phát và cái cần phải tìm
Bước 3 Rút ra các kết quả cần tìm
Bước 4 Kiểm tra xác nhận kết quả, nhận xét lời giải, tìm lời giải khác (nếu có thể) [15]
1.1.4.2 Cơ sở định hướng việc hướng dẫn HS giải BTVL
Để hướng dẫn giải bài tập hiệu quả, giáo viên cần phân tích phương pháp giải bài tập cụ thể, dựa trên hiểu biết về tư duy giải bài tập vật lý Đồng thời, việc xác định kiểu hướng dẫn phù hợp phải xuất phát từ mục đích sư phạm cụ thể của việc cho học sinh giải bài tập.
Tƣ duy giải bài tập
Phân tích Phương pháp giải bài tập cụ thể
Xác định kiểu hướng dẫn
Phương pháp hướng dẫn giải bài tập cụ thể
Sau đây chúng ta sẽ đề cập đến các kiểu hướng dẫn giải BTVL theo các mục đích sƣ phạm khác nhau
Mức độ 1 trong hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn angôrit) cung cấp cho học sinh các chỉ dẫn cụ thể về những hành động cần thực hiện và trình tự thực hiện để đạt được kết quả mong muốn Những hành động này được xem là sơ cấp, yêu cầu học sinh hiểu một cách đơn giản và nắm vững Nếu học sinh thực hiện đúng theo các bước đã quy định, họ sẽ có khả năng giải quyết bài tập được giao.
Kiểu định hướng theo mẫu yêu cầu giáo viên phân tích khoa học quá trình giải bài toán, đồng thời xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng nhằm phát triển thuật toán giải bài tập hiệu quả.
Hướng dẫn theo mẫu giúp học sinh rèn luyện kỹ năng giải quyết các bài tập cụ thể, như bài tập động học và động lực học Bằng cách xây dựng các angôrit giải cho từng loại bài tập cơ bản, học sinh có thể nắm vững phương pháp giải toán và áp dụng hiệu quả vào thực tiễn.
Mức độ 2 trong hướng dẫn tìm tòi là phương pháp khuyến khích học sinh tự suy nghĩ và khám phá cách giải quyết vấn đề Thay vì chỉ dẫn cụ thể, giáo viên tạo cơ hội cho học sinh tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt được kết quả Phương pháp này không chỉ giúp học sinh phát triển tư duy mà còn tạo điều kiện cho việc học tập chủ động và sáng tạo.
HS tự lực tìm tòi cách giải quyết
Khó khăn trong việc định hướng tìm tòi là giáo viên cần hướng dẫn học sinh không chỉ thực hiện theo mẫu có sẵn, mà còn phải kích thích tư duy của học sinh để họ có thể khám phá và phát hiện ra cách giải quyết vấn đề trong bài tập.
Mức độ 3 Định hướng khái quát chương trình hoá Là kiểu hướng dẫn
Học sinh (HS) chủ động khám phá các phương pháp giải quyết vấn đề Đặc điểm nổi bật của hình thức hướng dẫn này là giáo viên (GV) định hướng cho hoạt động tư duy của HS theo hướng khái quát hóa và giải quyết hiệu quả.
Năng lực giải bài tập vật lí của học sinh
Khái niệm năng lực
Trong nhiều hoạt động, mọi người đều có khả năng tiếp thu kiến thức và kỹ năng, nhưng mức độ và tốc độ tiếp thu lại khác nhau do năng lực cá nhân Một số lĩnh vực yêu cầu những năng lực nhất định để đạt được kết quả tốt Theo tâm lý học, năng lực được định nghĩa là tổng hợp các thuộc tính tâm lý độc đáo của mỗi cá nhân, giúp đáp ứng yêu cầu của hoạt động và đảm bảo kết quả cao.
Năng lực là những thuộc tính tâm lý đặc trưng của mỗi cá nhân, được thể hiện qua trình độ học vấn, phát triển trí tuệ, kỹ năng, kinh nghiệm, hoạt động sáng tạo và hệ thống tri thức Người có năng lực trong một hoạt động nào đó thường thực hiện dễ dàng hơn và tiến bộ nhanh chóng về cả cường độ lẫn chất lượng so với người không có năng lực Đặc biệt, những người có năng lực cao luôn thể hiện tính độc lập và sáng tạo trong các hoạt động của họ.
Năng lực của mỗi cá nhân không chỉ phụ thuộc vào yếu tố bẩm sinh mà còn được hình thành và phát triển chủ yếu thông qua quá trình học tập, giáo dục và tự rèn luyện.
Giáo dục đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển năng lực của học sinh, thông qua các hoạt động tương tác với cộng đồng Dạy học trong nhà trường có khả năng tạo ra nhiều hoạt động phong phú, giúp phát triển các năng lực khác nhau phù hợp với năng khiếu bẩm sinh và yêu cầu xã hội Đặc biệt, hoạt động dạy học không chỉ theo kịp sự phát triển mà còn thúc đẩy sự tiến bộ của học sinh.
1.2.2 Năng lực giải bài tập vật lí
Năng lực giải bài tập vật lý là những thuộc tính tâm lý riêng biệt của mỗi cá nhân, thể hiện qua quá trình phân tích điều kiện bài tập và hiện tượng vật lý liên quan Người học cần áp dụng kiến thức vật lý và toán học để xác định mối quan hệ giữa dữ liệu đã cho và kết quả cần tìm, từ đó đưa ra câu trả lời chính xác và giải quyết vấn đề một cách khoa học.
Cấu trúc năng lực giải BTVL
Năng lực giải BTVL đƣợc cấu thành dựa trên 3 thành tố, có thể hiểu theo sơ đồ sau:
+ Kiến thức vật lí liên quan tới nội dung bài tập
+ Phương pháp nghiên cứu vật lí và phương pháp giải BTVL
+ Kĩ năng thực hiện các bước giải BTVL
+ Kĩ năng phân tích, kĩ năng lập luận
+ Kĩ năng thiết lập phương trình, hệ phương trình
+ Kĩ năng tính sai số
+ Kĩ năng kiểm tra kết quả lời giải
+ Tích cực, tự lực học tập
+ Kiên trì, trung thực trong học tập
+ Tự tin vào năng lực của mình
+ Tích cực hợp tác làm việc theo nhóm
Phương pháp tổng quát giải BTVL theo 4 bước, như sau:
Bước 1 : Tìm hiểu đề bài
- Đọc đầu bài, ghi tóm tắt những dữ kiện đã cho, những dữ kiện phải tìm của bài toán bằng những kí hiệu vật lí
- Đổi đơn vị về hệ đơn vị quốc tế SI
- Mô tả lại hiện tƣợng vật lí đƣợc nêu trong bài, vẽ hình minh họa (nếu có thể cần thiết)
Bước 2: Xây dựng lập luận của bài toán để xác lập các mối liên hệ cơ bản giữa các dữ kiện đã cho và các dữ kiện phải tìm
Để nhận diện các định luật và công thức vật lý liên quan, cần đối chiếu các dữ kiện đã cho với những dữ kiện cần tìm, đồng thời xem xét bản chất vật lý của hiện tượng.
- Xác lập các mối liên hệ cụ thể giữa cái đã cho và cái phải tìm
- Dựa trên các mối liên hệ cụ thể giữa cái đã cho và cái phải tìm để rút ra đƣợc cái phải tìm
* Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính
- Xây dựng lập luận trong bài tập giải thích hiện tượng
+ Giải thích hiện tƣợng thực chất là cho biết một hiện tƣợng và lí giải xem vì sao hiện tƣợng lại xảy ra nhƣ thế
+ Thiết lập mối quan hệ giữa hiện tƣợng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay một số định luật vật lí
Thực hiện phép suy luận lôgic thông qua luận ba đoạn bao gồm tiền đề thứ nhất, nêu lên một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật vật lý tổng quát Tiền đề thứ hai đưa ra những điều kiện cụ thể liên quan đến hiện tượng Cuối cùng, kết luận sẽ được rút ra dựa trên các tiền đề đã nêu.
- Xây dựng lập luận trong bài tập dự đoán hiện tượng
Dự đoán hiện tượng là quá trình xác định các định luật chi phối dựa trên điều kiện cụ thể của đầu bài, từ đó đưa ra dự đoán về hiện tượng sẽ xảy ra và cách thức xảy ra của nó.
Để thực hiện suy luận lôgic, cần thiết lập một luận ba đoạn, trong đó chúng ta đã biết tiền đề thứ hai (phán đoán khẳng định riêng) Việc tìm kiếm tiền đề thứ nhất (phán đoán khẳng định chung) và kết luận (phán đoán khẳng định riêng) là bước quan trọng trong quá trình này.
Khi hiện tượng xảy ra phức tạp, cần xây dựng một chuỗi luận ba đoạn liên tiếp để phản ánh các giai đoạn diễn biến của hiện tượng đó.
* Xây dựng lập luận trong bài tập định lượng
Có thể có hai phương pháp xây dựng lập luận
+ Tìm một định luật, một qui tắc diễn đạt bằng một công thức có chứa đại lƣợng cần tìm và một vài đại lƣợng khác chƣa biết
Tiếp tục khám phá các định luật và công thức mới để xác định mối quan hệ giữa những đại lượng chưa biết và các đại lượng đã biết trong bài toán.
+ Suy luận toán học để tìm đƣợc một công thức trong đó chỉ chứa đại lƣợng cần tìm với các đại lƣợng đã biết
Dựa vào các đại lượng đã cho trong đề bài và áp dụng các định luật, quy tắc vật lý, chúng ta cần xác định những công thức liên quan đến đại lượng đã cho cùng với các đại lượng trung gian có khả năng liên quan đến đại lượng cần tìm.
+ Suy luận toán học, ta tìm đƣợc một công thức chỉ chứa đại lƣợng phải tìm và những đại lƣợng đã cho
Bước 3: Luận giải, tính toán các kết quả bằng số
- Từ những mối liên hệ cơ bản đã đƣợc xác lập, tiến hành luận giải, tính toán để ra đƣợc kết quả cần tìm
Bước 4 trong quá trình giải bài tập là kiểm tra và xác nhận kết quả, đồng thời nhận xét lời giải và tìm kiếm những phương pháp giải khác nếu có thể Đây là giai đoạn quan trọng giúp người học phát hiện sai sót trong quá trình giải Trong bước này, cần phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không phù hợp với điều kiện đề bài hoặc không thực tế.
Sau khi tìm đƣợc kết quả cần rút ra một số nhận xét về:
- Giá trị thực của kết quả
- Khả năng mở rộng bài tập
- Khả năng ứng dụng của bài tập
Trình tự giải bài tập vật lý thường bao gồm các bước cụ thể, nhưng trong một số trường hợp, có thể không cần tuân theo trình tự đó Đối với các bài tập đơn giản, khi hiện tượng vật lý đã rõ ràng, người học có thể tính toán kết quả ngay lập tức Đối với các bài tập định tính, việc thực hiện chủ yếu tập trung vào bước đầu tiên để phân tích và hiểu rõ vấn đề.
Trong các bài tập định lượng, thường áp dụng bốn bước giải quyết cơ bản Tuy nhiên, do tính phức tạp của bài tập, trình độ toán học của học sinh và mục đích của bài tập, giáo viên có thể cho phép sử dụng các phương pháp giải khác nhau ở bước 2 và bước 3, như phương pháp đồ thị và phương pháp hình học Khi áp dụng phương pháp hình học, học sinh dựa vào mối tương quan hình học đã biết để xác định các đại lượng cần tìm Phương pháp hình học được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực như tĩnh học, quang hình và nhiều nội dung khác trong chương trình vật lý phổ thông.
Thực trạng dạy học vật lí, bài tập vật lí ở trường THPT
Đối tượng và phương pháp điều tra
Bài viết này tập trung vào việc điều tra và khảo sát thực tế tại một số trường THPT trên địa bàn huyện Diễn Châu, bao gồm Trường THPT Diễn Châu 5, Trường THPT Diễn Châu 3 và Trường THPT Nguyễn Xuân Ôn, nhằm tìm hiểu thông tin quan trọng liên quan đến giáo dục tại khu vực này.
- Tình hình dạy giải bài tập chương “Các định luật bảo toàn”
- Tình hình hoạt động giải bài tập chương “Các định luật bảo toàn”
Học sinh thường gặp khó khăn và mắc sai lầm khi giải bài tập chương "Các định luật bảo toàn" Việc hiểu rõ những nguyên nhân dẫn đến những sai lầm này là rất quan trọng để cải thiện kết quả học tập Các yếu tố như thiếu kiến thức cơ bản, không nắm vững lý thuyết và áp dụng sai công thức có thể góp phần vào việc này Do đó, việc phân tích và khắc phục những khó khăn này sẽ giúp học sinh nâng cao khả năng giải quyết vấn đề trong lĩnh vực vật lý.
Từ đó, chúng tôi đề xuất phương hướng khắc phục
- Điều tra giáo viên: sử dụng phiếu điều tra (số lƣợng giáo viên đƣợc điều tra là 18) trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án
Để tiến hành điều tra học sinh, chúng tôi đã sử dụng phiếu điều tra với 50 học sinh tham gia Quá trình này bao gồm việc quan sát hoạt động của học sinh trong giờ học, thực hiện kiểm tra khảo sát và cuối cùng là phân tích kết quả thu được.
Kết quả điều tra
Tình hình dạy giải bài tập
Thông qua việc trao đổi với giáo viên bộ môn Vật lí tại Trường THPT Diễn Châu 5, Trường THPT Diễn Châu 3, Trường THPT Nguyễn Xuân Ôn và một số đồng nghiệp khác, chúng tôi đã rút ra một số nhận định sơ bộ.
Số tiết học dành cho bài tập còn hạn chế, trong khi yêu cầu rèn luyện kỹ năng lại cao, khiến giáo viên gặp khó khăn trong việc bố trí thực hiện đầy đủ các yêu cầu này.
Trình độ học sinh không đồng đều khiến việc lựa chọn bài học trở nên khó khăn; bài quá khó sẽ khiến học sinh trung bình không theo kịp, trong khi bài quá dễ lại gây chán nản cho học sinh khá giỏi.
- Các bài tập trong chương “Các định luật bảo toàn” có nhiều dạng, nhiều kiến thức mới, có nhiều bài tập tổng hợp, khó
Việc xây dựng một hệ thống bài tập cho học sinh vừa đảm bảo tính vừa sức vừa đáp ứng mục tiêu chương trình là một thách thức không hề đơn giản.
Mỗi giáo viên thường áp dụng phương pháp giảng dạy riêng, dẫn đến khó khăn trong việc kiểm tra và đánh giá chất lượng học tập môn vật lý của học sinh trong toàn khối.
Tình hình hoạt động giải bài tập của học sinh
Nhiều học sinh chỉ nhớ máy móc mà chưa nắm vững bản chất của các hiện tượng vật lý trong chương “Các định luật bảo toàn”, dẫn đến khó khăn trong việc giải quyết các bài tập liên quan.
Trong giờ học, một số học sinh vẫn tỏ ra thụ động và lười biếng trong việc tư duy, trong khi chỉ có một nhóm nhỏ học sinh tích cực tham gia vào các hoạt động giải bài tập.
Những khó khăn của học sinh khi giải bài tập chương “Các định luật bảo toàn”
Những khó khăn chủ yếu của học sinh:
Nhiều học sinh gặp khó khăn trong việc nắm vững kiến thức toán học cần thiết để giải các bài tập vật lý, như vectơ, lượng giác và đạo hàm Điều này khiến cho việc hiểu bản chất vật lý trở nên khó khăn hơn, từ đó làm cho việc giải các bài tập vật lý càng thêm thách thức.
Nhiều học sinh vẫn gặp khó khăn trong việc áp dụng kiến thức lý thuyết vật lý vào thực tế, dẫn đến việc giải các bài tập vận dụng lý thuyết (BTVL) không chính xác Điều này cho thấy sự cần thiết phải cải thiện khả năng vận dụng kiến thức để nâng cao hiệu quả học tập.
Nhiều học sinh hiện nay thiếu tính tự giác trong việc học, thường có thái độ thụ động và lười suy nghĩ Họ thường chờ đợi giáo viên hướng dẫn cách giải quyết một dạng bài tập trước khi áp dụng vào các bài tập tương tự.
Đề xuất các biện pháp bồi dƣỡng năng lực giải bài tập vật lí cho HS
A Cơ sở khoa học của các biện pháp
Dựa vào các thành tựu của tâm lý học hiện đại như tâm lý học trí tuệ và tâm lý học sáng tạo, giáo dục hiện nay tập trung vào việc phát triển năng lực của người học Các phương pháp và hình thức tổ chức dạy học hiện đại trong nhà trường đã chứng minh rằng việc hình thành và phát triển năng lực chung và năng lực chuyên biệt của học sinh phụ thuộc vào ba yếu tố chính: kiến thức, kỹ năng và thái độ Đặc biệt, năng lực giải bài tập có mối quan hệ chặt chẽ với khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề, được nâng cao thông qua các biện pháp cụ thể, phù hợp với môi trường trí tuệ trong nhà trường.
Cơ sở triết học duy vật biện chứng nhấn mạnh tầm quan trọng của lý thuyết hoạt động và lý thuyết kiến tạo nhận thức trong việc áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại Điều này giúp tổ chức hiệu quả hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình dạy học vật lý.
B Nguyên tắc xây dựng các biện pháp
Các biện pháp bồi dưỡng năng lực giáo dục vật lý cho học sinh cần tuân thủ nguyên tắc giáo dục, bao gồm việc kết hợp giữa lý thuyết và thực hành Điều này không chỉ giúp phát triển kiến thức mà còn nâng cao năng lực sáng tạo và nhân cách của người lao động sáng tạo.
- Công cụ, phương tiện hoạt động học tập kết hợp giữa truyền thống và hiện đại, giúp cho tự học và tự nghiên cứu đạt hiệu quả
Tiếp cận hiện đại trong giảng dạy bài tập vật lý nhấn mạnh sự liên kết chặt chẽ giữa hoạt động dạy và học Các biện pháp giáo dục cần có sự tác động lẫn nhau, tạo nên một môi trường học tập thống nhất, giúp học sinh tiếp thu kiến thức hiệu quả hơn Sự phối hợp này không chỉ nâng cao chất lượng dạy học mà còn khuyến khích sự chủ động và sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập.
C Các biện pháp cụ thể:
Biện pháp 1 Xây dựng một hệ thống bài tập làm phương tiện bồi dƣỡng NLGBTVL Đặc trưng về hệ thống bài tập:
Hệ thống bài tập có đƣợc phải đáp ứng các yêu cầu sau:
- Hướng tới phổ năng lực tư duy rộng
- Độ phân tán rộng mức độ yêu cầu (chia nhỏ mức độ yêu cầu)
- Có thể giải bằng nhiều cách khác nhau
- Bài tập mở và đóng (ƣu tiên bài tập mở)
- Nội dung, hình thức bài tập phù hợp với đối tƣợng HS
- Liên kết với sự phản hồi quá trình học tập của học sinh
- Gắn kết với chủ đề thực thuộc chương trình, gần gũi với đời sống
- Gắn với thực nghiệm cũng như phương pháp tư duy và phong cách làm việc khoa học
Hệ thống bài tập mới có sự tác động đồng thời của:
- Sự phong phú đa các dạng, loại bài tập
- Chất lƣợng bài tập phải tốt về nội dung
Sự liên kết giữa các bài tập có hiệu quả là rất quan trọng, vì mỗi chương và phần của chương trình học yêu cầu giáo viên phải sáng tạo và vận dụng linh hoạt để đạt được mục tiêu bài học, tùy thuộc vào đối tượng học sinh.
Biện pháp 2 Cũng cố vững chắc, hiểu sâu kiến thức vật lí và coi trọng việc rèn luyện tƣ duy logic cho HS
Để đạt được chuẩn kiến thức, kỹ năng và thái độ trong quá trình dạy học vật lý, học sinh cần phấn đấu vượt qua các mục tiêu học tập đã đề ra Việc phát triển năng lực học tập của học sinh yêu cầu họ phải nỗ lực đạt được những tiêu chuẩn ngày càng cao hơn.
Kiến thức vật lí và tƣ duy logic là cơ sở giúp HS giải quyết nhiệm vụ bài tập đặt ra
Biện pháp 3 Rèn luyện cho HS cách tiếp cận, phát hiện và GQVĐ một cách sáng tạo trong hoạt động giải BTVL
Cách tiếp cận phát hiện và GQVĐ là từng bước bằng những tri thức; kinh nghiệm; xác định cách thức phân tích, lập luận giải bài tập
Rèn luyện cho học sinh khả năng nhìn nhận bài tập từ nhiều góc độ khác nhau giúp các em tìm ra nhiều phương pháp giải quyết Qua đó, các em có thể phân tích và lựa chọn cách giải tối ưu nhất cho từng bài tập.
Biện pháp 4 tập trung vào việc hướng dẫn học sinh hình thành lớp các bài tập cùng loại, khuyến khích sự tìm tòi và sáng tạo trong việc giải quyết các bài tập liên quan Học sinh được rèn luyện để nhận diện các dạng bài tập đã quen thuộc, từ đó phân tích và chuyển đổi nội dung lạ thành quen Phương pháp tương tự được sử dụng để tìm ra cách giải hiệu quả, mở rộng hoặc phát triển các bài tập dựa trên những gì đã học.
Biện pháp 5 Cung cấp tri thức phương pháp giải bài tập vật lí cho
Tri thức và phương pháp bài tập vật lý là nền tảng quan trọng, giúp định hướng cho việc giải bài tập vật lý (BTVL) một cách hiệu quả Chúng không chỉ là công cụ hỗ trợ trong quá trình học tập mà còn là kết quả của những hoạt động giải quyết vấn đề trong môn học này.
Phương pháp giải bài tập vật lý (BTVL) ở trường phổ thông bao gồm phương pháp tổng quát và các phương pháp giải theo dạng bài cụ thể, như cơ học, nhiệt học và điện từ học Các phương pháp này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn phát triển kỹ năng phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề hiệu quả.
Chương 1 trình bày cơ sở lý luận về năng lực giải bài tập vật lý, bao gồm hệ thống hóa các nội dung lý luận liên quan đến bài tập vật lý và năng lực giải bài tập Bài viết cũng đưa ra cấu trúc của năng lực giải bài tập vật lý, giúp người đọc hiểu rõ hơn về các khía cạnh lý thuyết và ứng dụng của năng lực này trong việc giải quyết các bài tập vật lý.
Dựa trên cơ sở khoa học và thực tiễn dạy học vật lí chúng tôi đã đề xuất
5 biện pháp bồi dƣỡng năng lực giải bài tập vật lí cho HS
Mục tiêu giáo dục, đặc biệt trong dạy học vật lý, là phát triển năng lực của học sinh Năng lực giải bài tập vật lý (BTVL) là một thành tố quan trọng trong năng lực học tập môn vật lý của học sinh.
Bồi dưỡng năng lực giải bài toán vật lý (BTVL) không chỉ giúp học sinh phát triển các năng lực chung mà còn nâng cao năng lực chuyên biệt trong môn vật lý trong quá trình học tập.
BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10
Phân tích chương trình, nội dung SGK chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 THPT
2.1.1 Vị trí chương “ Các định luật bảo toàn” trong chương trình vật lý
Chương "Các định luật bảo toàn" là phần quan trọng cuối cùng trong chương trình cơ học lớp 10, bao gồm những quy luật và đại lượng cơ bản nhất của cơ học Hiểu rõ kiến thức trong chương này sẽ giúp học sinh ứng dụng hiệu quả vào thực tiễn.
Các định luật bảo toàn là những quy luật vật lý có tính khái quát cao hơn các định luật Newton, vì chúng liên quan đến tính chất của không gian và thời gian, nơi mọi hiện tượng và vật đều tồn tại Định luật bảo toàn động lượng phản ánh tính đồng nhất của không gian và thời gian, trong khi định luật bảo toàn cơ năng (một trường hợp của định luật bảo toàn năng lượng) thể hiện tính đồng nhất của thời gian Định luật bảo toàn momen động lượng thể hiện tính đẳng hướng của không gian Đối với người học Vật lý, các định luật bảo toàn cung cấp phương pháp giải bài toán hiệu quả, đặc biệt khi các định luật Newton trở nên phức tạp Chúng không phụ thuộc vào quỹ đạo chuyển động hay tính chất của lực tác dụng, cho phép rút ra những kết luận tổng quát mà không cần xem xét chi tiết các quá trình trong hệ Phương pháp sử dụng các định luật bảo toàn rất hữu ích trong các bài toán không biết dạng tường minh của lực tác dụng, như xác định vận tốc trong va chạm Mặc dù hai phương pháp giải (dùng định luật Newton và định luật bảo toàn) là tương đương khi biết rõ lực tác dụng, nhưng phương pháp bảo toàn thường cho kết quả nhanh và gọn hơn Cần lưu ý rằng, giống như các định luật Newton, các định luật bảo toàn chỉ đúng trong các hệ quy chiếu quán tính, và khi coi Trái Đất là hệ quy chiếu quán tính, các vận tốc phải được tính đối với mặt đất.
Kiến thức trong chương này liên quan chặt chẽ đến các ứng dụng thực tiễn trong kỹ thuật và đời sống, vì năng lượng là khái niệm vật lý quan trọng nhất, hiện diện trong mọi hiện tượng thiên nhiên và thực tế cuộc sống Đồng thời, việc nghiên cứu định luật bảo toàn động lượng và ứng dụng của nó sẽ giúp học sinh hiểu rõ hơn về những thành tựu của nhân loại trong hành trình khám phá vũ trụ.
2.1.2 Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kĩ năng
- Viết đƣợc công thức tính động lƣợng và nêu đƣợc đơn vị đo động lƣợng
- Phát biểu và viết đƣợc hệ thức của định luật bảo toàn động lƣợng đối với hệ hai vật
- Nêu đƣợc nguyên tắc chuyển động bằng phản lực
- Phát biểu đƣợc định nghĩa và viết đƣợc công thức tính công
- Phát biểu đƣợc định nghĩa và viết đƣợc công thức tính động năng Nêu đƣợc đơn vị đo động năng
- Phát biểu được định nghĩa thế năng trọng trường của một vật và viết được công thức tính thế năng này Nêu đƣợc đơn vị đo thế năng
- Viết đƣợc công thức tính thế năng đàn hồi
- Phát biểu đƣợc định nghĩa cơ năng và viết đƣợc công thức tính cơ năng
- Phát biểu đƣợc định luật bảo toàn cơ năng và viết đƣợc hệ thức của định luật này
- Vận dụng định luật bảo toàn động lƣợng để giải đƣợc các bài tập đối với hai vật va chạm mềm
- Vận dụng đƣợc các công thức: A = Fscos và P = A t
- Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng để giải đƣợc bài toán chuyển động của một vật
2.1.3 Cấu trúc logic của chương “Các định luật bảo toàn”
Trong quá trình dạy học nhằm bồi dưỡng năng lực giải bài tập, việc hiểu rõ cấu trúc logic và sự phát triển nội dung trong chương học là rất quan trọng Chương "Các định luật bảo toàn" cung cấp nền tảng vững chắc cho học sinh trong việc nắm bắt các khái niệm cơ bản và ứng dụng của các định luật này trong thực tiễn.
Sơ đồ 2.1 Cấu trúc logic của chương “Các định luật bảo toàn”
Các định luật bảo toàn Động lƣợng Định luật bảo toàn động lƣợng
Xung lƣợng của lực Động lƣợng
Năng lƣợng Công suất Định luật bảo toàn động lƣợng
Chuyển động bằng phản lực Động năng
Thế năng đàn hồi Định luật bảo toàn cơ năng Độ giảm thế năng
2.1.3 Xây dựng hệ thống bài tập dạy học các định luật bảo toàn
Dạng 1 Bài tập vận dụng kiến thức động lƣợng và định luật bảo toàn động lƣợng
Bài 1: Khi bắn súng, tại sao khẩu súng bị giật trở lại đằng sau? Chuyển động của súng có phải là chuyển động bằng phản lực không ?
+ Câu hỏi định hướng tư duy:
- Khi đạn bay ra khỏi nòng súng thì súng có hướng chuyển động như thế nào ?
- Chuyển động bằng phản lực là chuyển động nhƣ thế nào ?
Hệ súng và đạn được coi là một hệ kín với động lượng ban đầu bằng 0 Khi viên đạn rời khỏi nòng súng, để bảo toàn động lượng, súng sẽ chuyển động ngược lại với viên đạn, dẫn đến hiện tượng súng giật lại Do khối lượng của súng lớn hơn nhiều so với viên đạn, chuyển động này được gọi là chuyển động bằng phản lực.
Bài 2: Khi ta bước từ thuyền nhỏ lên bờ thì thuyền lùi lại Hãy giải thích ?
+Câu hỏi định hướng tư duy:
- Động lượng của hệ trước khi người bước lên bằng bao nhiêu ?
- Thuyền chuyển động như thế nào so với người ?
Ta và thuyền tạo thành một hệ kín, trong đó động lượng của hệ bằng 0 khi ta đứng yên trên thuyền Khi bước lên bờ, thuyền sẽ lùi lại để đảm bảo động lượng tổng thể vẫn bằng 0, nghĩa là chuyển động của thuyền ngược lại với chuyển động của ta Do đó, khi ta bước lên bờ, ta sẽ thấy thuyền lùi lại.
Bài 3: Giải thích nguyên tắc chuyển động của tên lửa ?
+ Câu hỏi định hướng tư duy:
- Chuyển động bằng phản lực là chuyển động nhƣ thế nào ?
- Tên lửa có cấu tạo nhƣ thế nào ?
Tên lửa hoạt động dựa trên nguyên tắc chuyển động bằng phản lực, trong đó động lượng được bảo toàn Khi tên lửa đứng yên, động lượng của nó là 0 Khi một khối lượng khí m được phun ra phía sau với vận tốc v, phần còn lại của tên lửa có khối lượng M sẽ chuyển động về phía trước với vận tốc V để duy trì sự bảo toàn động lượng.
Bài 4: Không thể tự nắm tóc mình mà nhấc mình lên đƣợc Câu nói đó có cơ sở khoa học không?
+ Câu hỏi định hướng tư duy:
- Các bộ phận cơ thể của người có thể “ tách” rời khỏi nhau không?
- Khi một bộ phận cơ thể chuyển động thì hệ “ người” sẽ như thế nào?
Tóc và tay là hai bộ phận quan trọng của cơ thể con người, chúng hợp thành một hệ thống thống nhất.
Theo định luật bảo toàn động lượng, nội lực trong một hệ chỉ làm cho các vật trong hệ trao đổi xung lượng với nhau mà không tạo ra gia tốc cho toàn bộ hệ.
Bài 5: Một nhà du hành vũ trụ đã ra ngoài không gian nhƣng do sự cố, dây nối giữa nhà du hành với con tàu bị tuột Để quay về con tàu vũ trụ, nhà du hành phải làm gì? Biết trên người nhà du hành có đeo một bình ôxi
+ Câu hỏi định hướng tư duy:
- Nhà du hành có thể đi bộ về con tàu của mình đƣợc không ?
- Lúc này nhà du hành sẽ làm gì với bình ôxi?
- Chuyển động của nhà du hành trong trường hợp này là chuyển động gì?
- Nhà du hành đã áp dụng định luật nào?
- Nếu trên người nhà du hành không có vật gì có cách nào khác để quay về tàu của mình không?
Nhà du hành vũ trụ phải ném bình ôxi ngược với hướng quay trở về tàu, nếu không có vật gì trong tay, họ sẽ không thể trở lại Chuyển động này được gọi là chuyển động bằng phản lực Theo định luật bảo toàn động lượng, nhà du hành sẽ di chuyển về phía tàu vũ trụ với vận tốc V m.v.
Trong đó, M và m lần lượt là khối lượng của người và khối lượng của bình ôxi, v là độ lớn vận tốc của bình ôxi
Bài 6 Một xe chở đầy cát, đỗ trên đường nằm ngang, toàn bộ xe có khối lƣợng MP0kg Một viên đạn có khối lƣợng m= 5kg bay với vận tốc v 400m/s tới đập vào xe cát Sau khi gặp xe viên đạn nằm ngập trong cát Tìm vận tốc của xe (bỏ qua ma sát của với mặt đường) trong hợp: a.Viên đạn bay theo phương nằm ngang b Viên đạn bay dọc theo đường hợp với phương nằm ngang 1 góc 30 0
+ Câu hỏi định hướng tư duy:
- Để tìm đƣợc vận tốc của xe ta áp dụng định luật bảo toàn gì ?
- Động lượng trước và sau va chạm được xác định như thế nào ?
- Khi viên đạn bay dọc theo đường hợp với phương nằm ngang 1 góc
30 thì hệ đạn + xe có phải là hệ kín theo mọi phương không ? 0
- Động lượng có được bảo toàn theo mọi phương không ?
- Động lượng được bảo toàn theo phương nào ?
Ngoại lực tác dụng lên hệ bao gồm trọng lực và phản lực của mặt đường Hai lực này cân bằng nhau, do đó hệ được xem là hệ kín.
Vận tốc của hệ ngay sau khi đạn nằm yên trong xe được ký hiệu là v' Động lượng của hệ trước khi đạn gặp xe là p = mv, trong khi động lượng của hệ sau khi đạn gặp xe là p' = (M + m)v' Theo định luật bảo toàn động lượng, ta có p = p'.
Chiếu (*) lên phương chuyển động ta được: mv ' (M m)v '
Khi thay số vào ta được v = 0,4 m/s Nếu học sinh cho rằng hệ (đạn + xe) là hệ kín theo mọi hướng thì chưa chính xác, vì thực tế hệ này chỉ kín theo phương ngang Do đó, chỉ có thành phần động lượng theo phương ngang được bảo toàn Khi giải bài b, nếu không chú ý rằng trước khi đạn gặp xe, đạn chuyển động với một góc α = 30° so với phương ngang, sẽ dẫn đến kết quả không đúng.
Thiết kế một số tiến trình dạy bài tập chương “ Các định luật bảo toàn” theo hướng bồi dưỡng năng lực giải bài tập vật lí
Giáo án 1 ĐỘNG LƢỢNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƢỢNG I.Mục tiêu:
* Kiến thức: Cũng cố và mở rộng các kiến thức về động lƣợng, định luật bảo toàn động lƣợng
* Kỹ năng: Giải đƣợc các bài tập các dạng này và những ứng dụng của nó trong thực tế
Học sinh cần có thái độ học tập tích cực và chủ động, thể hiện sự khách quan, trung thực trong quá trình học Đồng thời, các em cũng nên phát triển tác phong tỉ mỉ, cẩn thận và chính xác, cùng với tinh thần hợp tác và đoàn kết trong học tập để đạt được hiệu quả cao nhất.
- Nội dung có liên quan đến bài học: động lƣợng và các định luật bảo toàn động lƣợng
- Giáo án, (phiếu học tập xem ở phục lục 1) và tài liệu
Học sinh: Ôn tập nội dung các ĐLBT, làm các bài tập giáo khoa đƣợc giao
III Tiến trình trên lớp:
Hoạt động 1: (10phút) Hệ thống hóa nội dung ĐLBT động lƣợng
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Phát phiếu học tập số 1 cho mỗi nhóm HS
- Nhận xét và chốt lại vấn đề
- Làm theo yêu cầu của phiếu học tập số
- Thảo luận và kiểm tra giữa các nhóm
- Báo cáo việc thực hiện nhóm
Hoạt động 2: (30phút) Giải bài tập vật lí
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh Nội dung
- Đọc đề bài cho HS
- Ghi chép nội dung Bài 1 Một xe chở đầy cát, đổ trên đường nằm ngang, toàn bộ xe có khối lƣợng MP0kg
Một viên đạn có khối lƣợng m-Yêu cầu học sinh tóm tắt đề bài?
- Em có nhận xét gì về loại bài toán này?
- Em có nhận xét gì về hệ xe + đạn ?
- Bằng cách nào xác định đƣợc vận tốc của xe sau khi đạn bay tới đạp vào xe cát?
- Động lượng trước và sau va chạm đƣợc xác định nhƣ thế nào?
- Đây là bài toán về va chạm
- Hệ xe + đạn là hệ kín vì trọng lực và phản lực mặt đường, hai lực này cân bằng nhau
- Áp dụng định luật bảo toàn động lƣợng
- Nêu động lƣợng của hệ trước và sau va chạm
Một viên đạn nặng 5kg bay với vận tốc 400m/s và va chạm vào xe cát, khiến viên đạn nằm ngập trong cát Để tìm vận tốc của xe, ta xem xét hai trường hợp: a Khi viên đạn bay theo phương nằm ngang; b Khi viên đạn bay theo phương nghiêng với góc α = 30° Trong cả hai trường hợp, ta bỏ qua ma sát với mặt đường để tính toán.
Giải a Ngoại lực tác dụng lên hệ: trọng lực và phản lực của mặt đường Hai lực này cân bằng nhau nên hệ đƣợc xem là hệ kín
Vận tốc của hệ sau khi đạn nằm yên trong xe được ký hiệu là v' Động lượng của hệ trước khi đạn gặp xe được tính bằng p = mv, trong khi động lượng của hệ sau khi đạn gặp xe là p' = (M + m)v' Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có p = p', từ đó có thể trình bày dưới dạng đại số.
- Nhận xét bài làm của học sinh
- Khi viên đạn bay dọc theo đường hợp với phương nằm ngang 1 góc 30 0
- Động lƣợng có đƣợc bảo toàn theo mọi phương không?
- Động lƣợng đƣợc bảo toàn theo phương nào?
Hệ thống này thực chất chỉ là một hệ kín theo phương ngang, do đó chỉ có thành phần động lượng theo phương ngang được bảo toàn Khi giải bài toán, cần lưu ý rằng trước khi đạn va chạm với xe, đạn di chuyển theo phương tạo với phương ngang một góc nhất định.
- Hs suy nghĩ , đƣa ra câu trả lời
Hs không trả lời đƣợc
-Hs chƣa học kiến thức này trong lí thuyết
Hs tiếp nhận kiến thức mv(Mm)v' (*)
Chiếu (*) lên phương chuyển động ta đƣợc: mv ' (M m)v '
Áp dụng định Thay số vào ta đƣợc: v ' 0,4m / s b Xét hệ gồm: đạn + xe theo phương ngang: tổng các ngoại lực tác dụng lên hệ hệ bằng
Động lượng của hệ được bảo toàn theo phương ngang, với động lượng trước khi đạn gặp xe được tính bằng công thức p = mv, trong đó px = mvcosα Sau khi đạn va chạm với xe, động lượng của hệ được xác định là p' = (M + m)v'.
thì dẫn đến kết quả không đúng
- Yêu cầu HS tìm động lƣợng của hệ trước và sau khi đạn gặp xe?
-Vận tốc của xe xác định nhƣ thế nào?
Nhận xét bài làm của học sinh
- Đọc đề bài cho HS
- Yêu cầu học sinh tóm tắt đề bài?
- Em có nhận xét gì về loại bài toán này?
-Viết động lƣợng của hệ trước và sau khi đạn gặp xe
- Áp dụng định luật bảo toàn động lƣợng
- Đây là bài toán chuyển động bằng phản lực
' ' x x p (M m)v Áp dụng định luật bảo toàn động lƣợng: p x p ' x
Thay số vào ta đƣợc:
1.Một khẩu súng có khối lƣợng M%kg đƣợc đặt trên mặt đất nằm ngang Vận tốc của đạn là v= 100m/s Tính vận tốc giật lùi
2 Một tên lửa có khối lƣợng tổng cộng M tấn đang bay với vận tốc V 0m/s đối với Trái Đất thì phụt ra sau tức thời khối lƣợng khí m= 2 tấn với vận tốc v= 500m/s đối với tên lửa Tìm vận tốc tức thời của tên lửa sau khi khí phụt ra với giả thuyết toàn bộ khối khí phụt ra
- Động lượng trước và sau khi súng bắn đƣợc xác định nhƣ thế nào?
- Tìm vận tốc giật lùi của súng nhƣ thế nào?
Nhận xét bài làm của học sinh
- Đề bài cho vận tốc của tên lửa và vận tốc của khí phụt ra đối với vật nào?
Nhƣ vậy vận tốc của tên lửa và vận tốc của khí phụt ra không cùng hệ quy chiếu Do đó ta phải đƣa về cùng
- HS xác định động lƣợng của hệ
- Áp dụng định luật bảo toàn động lƣợng
- Vận tốc của tên lửa đối với Trái đất còn khí phụt ra vận tốc 500m/s đới với tên lửa cùng một lúc
1.Xem hệ súng + đạn nhƣ hệ kín Động lượng của hệ trước khi bắn: p (M m)V 0 Động lƣợng của hệ sau khi bắn:
' ' p mvMV Áp dụng định luật bảo toàn động lƣợng: pp ' mv MV' 0
(*) Chọn chiều dương là chiều chuyển động của đạn, chiếu (*) lên chiều dương ta được:
2 Mặc dù 2 bài này có hình thức tƣợng tự nhƣng nội dung câu 2 đã có sự thay đổi hệ quy chiếu
- Yêu cầu HS tìm vận tốc của khí phụt ra đối với Trái đất?
Yêu cầu HS lên bảng giải
Nhận xét: Khi giải câu
2, vẫn áp dụng định luật bảo toàn động lƣợng nhƣng không chú ý đến tính tương đối của vận tốc sẽ dẫn đến kết quả không đúng
- Áp dụng công thức cộng vận tốc
HS thực hiện yêu cầu
Vận tốc khí thải ra từ tên lửa đối với Trái Đất đạt 500 m/s, trong khi động lượng của hệ trước khi tên lửa phun khí là p = MV Sau khi tên lửa phun khí, động lượng của hệ sẽ thay đổi, phản ánh sự tác động của lực đẩy từ khí thải.
' ' ' p (M m)V mv Áp dụng định luật bảo toàn động lƣợng: pp '
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tên lửa, chiếu (*) lên chiều dương ta được:
Hoạt động 3 (5 phút): Cũng cố và ra nhiệm vụ về nhà
Khi giải bài tập vận dụng định luật bảo toàn động lượng, cần lưu ý một số điểm quan trọng Đầu tiên, điều kiện để áp dụng định luật này là các lực tác dụng lên hệ thống phải cân bằng và không có lực bên ngoài ảnh hưởng Thứ hai, việc đổi đơn vị là rất cần thiết để đảm bảo tính chính xác trong tính toán Hãy chú ý đến việc sử dụng đơn vị chuẩn để tránh nhầm lẫn và sai sót trong quá trình giải bài.
- Ôn bài và làm bài tập ở nhà:
Bài 3:Trong giờ học quốc phòng, khi tập bắn súng, tại sao em phải tì súng sát vào vai?
Bài 4: Một người nặng 60 kg đứng trên một chiếc thuyền nằm gần bờ một hồ nước Chỉ với một thước dây, người đó đã xác định được gần đúng khối lượng của chiếc thuyền Hãy dự đoán và giải thích cách làm của người đó
Giáo án 2 CƠ NĂNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG I.Mục tiêu:
Kiến thức về động năng và thế năng là rất quan trọng trong vật lý, bao gồm định lý động năng và định luật bảo toàn cơ năng Động năng phản ánh năng lượng của vật thể khi chuyển động, trong khi thế năng liên quan đến vị trí của vật thể trong trường trọng lực Định lý động năng cho thấy sự biến đổi của động năng liên quan đến công thực hiện trên vật, và định luật bảo toàn cơ năng khẳng định rằng tổng cơ năng trong một hệ kín luôn được bảo toàn Hiểu rõ độ biến thiên cơ năng giúp chúng ta phân tích và giải quyết các bài toán liên quan đến chuyển động của vật.
* Kỹ năng: Giải đƣợc các bài tập các dạng này và những ứng dụng của nó trong thực tế
Học sinh cần có thái độ học tập tích cực và chủ động, đồng thời thể hiện sự khách quan và trung thực Việc rèn luyện tác phong tỉ mỉ, cẩn thận và chính xác là rất quan trọng, cùng với tinh thần hợp tác và đoàn kết trong quá trình học tập.
- Nội dung có liên quan đến bài học: các bài tập luyện tập (định tính và định lƣợng)
- Giáo án và tài liệu
Học sinh: Ôn tập nội dung các ĐLBT, làm các bài tập đƣợc giao
III Tiến trình trên lớp:
Hoạt động 1: (12 phút) Giải bài tập dạng định tính
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Đọc đề bài cho HS
- Sân bay vũ trụ đặt ở những nơi gần với đường xích đạo có những thuận lợi nào?
- Phóng các vệ tinh nhân tạo cùng chiều với chiều quay của
Trái Đất có lợi gì?
- Đọc đề bài cho HS
- Đọc đề bài cho HS
- Tốc độ quay của Trái đất lớn hơn nơi khác
- Tốc độ bay của vệ tinh sẽ lớn hơn
- Đọc đề bài cho HS
Bài 1: Vì sao các sân bay vũ trụ thường được đặt ở những nơi gần với đường xích đạo và người ta luôn phóng các vệ tinh nhân tạo cùng chiều với chiều quay của trái đất?
Vận tốc quay của Trái Đất bằng không ở hai cực và tăng dần khi di chuyển về phía xích đạo, nơi có gia tốc trọng trường nhỏ nhất.
Ở những vị trí gần đường xích đạo, tên lửa không chỉ được phóng bởi bệ phóng mà còn được tăng cường vận tốc nhờ vào chuyển động tự quay của Trái Đất Điều này giúp tên lửa đạt được động năng lớn hơn so với các vị trí phóng khác.
Bài 2: Phân tích sự chuyển hoá cơ năng ở vận động viên nhảy sào để thấy rõ những yếu tố vật
- Phân tích chuyển động của vận động viên nhảy sào?
- Sự chuyển hóa năng lƣợng của vận động viên nhảy sào là gì?
-Muốn nhảy sào lên cao nâng cao thành tích, vận động viên cần làm gì?
- Chạy đà, dậm nhảy, trên không và tiếp đất
- Từ động năng sang thế năng
- Nhảy đúng kỉ thuật, luyện tập nhiều lý góp phần vào việc đƣa vận động viên nhảy sào lên cao tới 6m hoặc cao hơn nữa?
Khi vận động viên chạy, họ sở hữu năng lượng dưới dạng động năng Khi nhảy lên, động năng chuyển hóa thành thế năng, và tại vị trí cao nhất, thế năng đạt giá trị cực đại.
Hoạt động 2: (28 phút) Giải bài tập định lƣợng
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh Nội dung
- Sử dụng bảng phụ có nội dung bài 3
- Yêu cầu HS đọc đề, phân tích đề xem những đại lƣợng nào đề đã cho, những đại lƣợng nào cần tìm
- Đọc và phân tích đề
- Xác định những đại lƣợng đã cho, những đại cần tìm
Bài 3: Từ độ cao 10 m so với mặt đất, một vật đƣợc ném thẳng đứng lên cao với vận tốc
