1 / 24

Giải bài tập vật lý bằng phương pháp động lực học, áp dụng tại THPT số 1 Bảo Yên

Cu00f4ng tu00e1c bu1ed3i du01b0u1ee1ng hu1ecdc sinh giu1ecfi lu00e0 nhiu1ec7m vu1ee5 quan tru1ecdng trong viu1ec7c nu00e2ng cao chu1ea5t lu01b0u1ee3ng giu00e1o du1ee5c, bu1ed3i du01b0u1ee1ng nhu00e2n tu00e0i cho nhu00e0 tru01b0u1eddng nu00f3i riu00eang, cho u0111u1ecba phu01b0u01a1ng nu00f3i chung. Bu1ed3i du01b0u1ee1ng hu1ecdc sinh giu1ecfi lu00e0 cu00f4ng viu1ec7c khu00f3 khu0103n vu00e0 lu00e2u du00e0i, u0111u00f2i hu1ecfi nhiu1ec1u cu00f4ng su1ee9c cu1ee7a thu1ea7y vu00e0 tru00f2. Ngay tu1eeb lu1edbp 10 giu00e1o viu00ean phu1ea3i bu1ed3i du01b0u1ee1ng thu1eadt cu01a1 bu1ea3n cu00e1c phu01b0u01a1ng phu00e1p giu1ea3i bu00e0i tu1eadp, nhu1ea5t lu00e0 phu01b0u01a1ng phu00e1p u0111u1ed9ng lu1ef1c hu1ecdc.

LeviThiel
Télécharger la présentation

Giải bài tập vật lý bằng phương pháp động lực học, áp dụng tại THPT số 1 Bảo Yên

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" PHẦN MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài: Khi giảng dạy phầnchương trình vật lí phổ thông trung học, đặc biệt chương trình vật lí lớp 10 tôi nhận thấyrằng các em học sinh thường lúng túng khi gặp phải các bài toán động lực học. Các em giải một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được. Có nhiều nguyên nhân: - Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập Vật lý. - Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập là xem xét, phân tích các hiện tượng vật lý để đi đến bản chất Vật lý. - Nguyên nhân là do các em hiểucòn chưa sâu phương pháp động lực họcmà sách giáo khoa đã trình bày. Mặt khác còn có một nguyên nhân mang tính chất thói quen của học sinh là khi giải một bài toán vật lí phần lớn các em chưa định hình được hướng đi của bài (Như để đạt được yêu cầu của bài toán đặt ra ta phải tìm đại lượng nào? và phải sử dụng đến những công thức liên quan nào?...) mà làm bài theo thói quen và theo kiểu suy luận xuôi. Phương pháp động lực họcrất quan trọng giúp giải được các bài toán cơ học trong chương trình học. Đây là phần có nhiều dạng bài tập ,có nhiều công thức cần nhớ và việc áp dụng các công thức toán học tương đối phức tạp. Khó khăn lớn nhất của các em là việc xác định bài toán thuộc dạng nào để ra đưa phương pháp giải phù hợp cho việc giải bài toán đó. Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi là nhiệm vụ quan trọng trong việc nâng cao chất lượng giáo dục, bồi dưỡng nhân tài cho nhà trường nóiriêng, cho địa phương nói chung. Bồi dưỡng học sinh giỏi là công việc khó khăn và lâu dài, đòi hỏi nhiều công sức của thầy và trò.Ngay từ lớp 10 giáo viên phải bồi dưỡng thật cơ bản các phương pháp giải bài tập, nhất là phương pháp động lực học. Chính vì vậy tôi lựa chọn đề tài này. II. Đối tượng nghiên cứu. Tôi tiến hành nghiên cứu tại trường THPT số 1 Bảo Yênvới hai đối tượng là học sinh lớp 10A1 và 10A2; 10A3 ban cơ bản. Trong giảng dạy tôi chia học sinh làm hai nhóm : * Nhóm 1 –Nhóm học sinh đối chứng: học sinh lớp 10 như : 10A2; 10A3 ban cơ bảntôi không áp dụng phương pháp động lực học. 1 https://topcantho.vn/

  2. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" cả bằng phương pháp động lực học. III. Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống bài tập, hướng dẫn phương pháp giải các dạng bài tập bằng phương pháp động lực học. Từ đó vạch ra tiến trình hướng dẫn hoạt động dạy học (gồm hoạt động của giáo viên và hoạt động của học sinh) nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức về các định luật Niutonvà các lực cơ học, trên cơ sở đó học sinh có thể tự lực vận dụng kiến thức để giải các bài tập cùng dạng theo phương pháp đã đưa ra. IV. Nhiệm vụ nghiên cứu: 1. Nghiên cứu lý luận dạy học về bài tập Vật lý để vận dụng vào hoạt động dạy học. 2. Nghiên cứu nội các bài tập vận dụng phương pháp động lực học trong nội dungkiến thức Vật lí 10 cơ bản và nâng cao nhằm xác định nội dung kiến thức cơ bản học sinh cần nắm vững và các kĩ năng giải bài tập cơ bản học sinh cần rèn luyện. 3. Soạn thảo hệ thống bài tập của phương pháp này, đưa ra từng dạng bài tậptrong hệ thống bài tập này. V. Phương pháp nghiên cứu. 1. Nghiên cứu lý luận về dạy học bài tập Vật lý. 2. Nghiên cứu chương trình Vật lý trung học phổ thông: bao gồm sách giáo khoa vật lý 10, sách bài tập, một số sách tham khảo Vật lý 10 về phương pháp động lực học. 3. Lựa chọn các dạng bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảophù hợp với nội dung, kiến thức. VI. Giới hạn nghiên cứu. 1. Do hạn chế về thời gian, kiến thức và phương pháp giảng dạy thực tế nên hệ thống bài tập được lựa chọn còn mang tính chủ quan và chưa thật sự phong phú, nhất là phần bài tập nâng cao. 2. Vật lý học là khoa học thực nghiệm, tuy nhiên trong đề tài vẫn chưa thể đưa racác bài tập thực nghiệm, cũng như chưa thực hiện được phần thực nghiệm sư phạm. VII. Thời gian nghiên nghiên cứu. Thời gian tiến hành trong năm học 2013-2014 * Nhóm 2 –Nhóm học sinh thực nghiệm: học sinh lớp 10A1 tôi giảng dạy 2 https://topcantho.vn/

  3. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" PHẦN LÝ LUẬN CHUNG I. Những cơ sở lý luận của hoạt động giải bài tập vật lý phổ thông 1. Mục đích, ý nghĩa của việc giải bài tập - Quá trình giải một bài tập Vật lý là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài toán, xem xét hiện tượng Vật lý đề cập, dựa vào kiến thức Vật lý để tìm ra những cái chưa biết trên cơ sở những cái đã biết. Thông qua hoạt động giải bài tập, học sinh không những củng cố lý thuyết và tìm ra lời giải một cách chính xác, mà còn hướng cho học sinh cách suy nghĩ, lập luận để hiểu rõ bản chất của vấn đề, và có cái nhìn đúng đắn khoa học. Vì thế, mục đích cơ bản đặt ra khi giải bài tập Vật lý là làm cho học sinh hiểu sâu sắc hơn những quy luật Vật lý, biết phân tích và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn, vào tính toán kĩ thuật và cuối cùng là phát triển được năng lực tư duy, năng lực tư giải quyết vấn đề. - Muốn giải được bài tập Vật lý, học sinh phải biết vận dụng các thao tác tư duy, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quáthóa…để xác định được bản chất Vật lý. Vận dụng kiến thức Vật lý để giải quyết các nhiệm vụ học tập và những vấn đề thực tế của đời sống chính là thước đo mức độ hiểu biết của học sinh. Vì vậy, việc giải bài tập Vật lý là phương tiện kiểm tra kiến thức, kĩ năng của học sinh. 2. Tác dụng của bài tập Vật lý trong dạy học Vật lý. 2.1. Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức. Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, học sinh đã nắm được cái chung, cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng. Trong bài tập, học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà học sinh nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế. Ngoài những ứng dụng quantrọng trong kĩ thuật, bài tập Vật lý sẽ giúp học sinh thấy được những ứng dụng muôn hình, muôn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học Các khái niệm, định luật Vật lý thì rất đơn giản, còn biểu hiện của chúng trong tự nhiên thì rất phức tạp, bởi vì các sự vật, hiện tượng có thể bị chi phối bởi nhiều định luật, nhiều nguyên nhân đồng thời hay liên tiếp chồng chéo lên nhau. Bài tập sẽ giúp luyện tập cho học sinh phân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp đó 3 https://topcantho.vn/

  4. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" Bài tập Vật lý là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động. Khi giải bài tập, học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp các kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình 2.2. Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới. Các bài tập nếu được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra 2.3. Giải bài tập Vật lý rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát. Bài tập Vật lý là một trong những phương tiện rất quý báu để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn. Có thể xây dựng nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó học sinh phải biết vận dụng lý thuyết để giải thích hoặc dự đoán các hiện tượng xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước. 2.4. Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh. Trongkhi làm bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút ra được nên tư duy học sinh được phát triển, năng lực làm việc tự lực của họ được nâng cao, tính kiên trì được phát triển. 2.5. Giải bài tập Vật lý góp phần phát triển tư duy sáng tạo của học sinh. Việc giải bài tập Vật lý đòi hỏi phải phân tích bài toán để tìm bản chất vật lý với mức độ khó được nâng dần lên giúp học sinh phát triển tư duy. Có nhiều bài tập Vật lý không chỉ dừng lại trong phạmvi vận dụng những kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo. Đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ rất có ích về mặt này. 2.6. Giải bài tập Vật lý để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. Bài tập Vật lý cũng là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được các mức độ nắm vững kiến thức của học sinh, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh được chính xác. 4 https://topcantho.vn/

  5. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" II. Phương pháp giải bài tập Vật lý. Đốivới học sinh phổ thông, vấn đề giải và sửa bài tập gặp không ít khó khăn vì học sinh thường không nắm vững lý thuyếtvà kĩ năng vận dụng kiến thức Vật lý. Vì vậy các em giải một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được. Có nhiều nguyên nhân: - Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập Vật lý. - Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập là xem xét, phân tích các hiện tượng vật lý để đi đến bản chất Vật lý. Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết. Nó không những giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận logic, làm việc một cách khoa học, có kế hoạch. Quá trình giải một bài tập vật lý thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem xét hiện tượng vật lý, xác lập được những mối liên hệ cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể của bài tập đã cho. Từ đó tính toán những mối liên hệ đã xác lập được để dẫn đến lời giải và kết luận chính xác. Sự nắm vững những mối liên hệ này sẽ giúp cho giáo viên định hướng phương pháp dạy bài tập một cách hiệu quả. Bài tập Vật lý rất đa dạng, cho nên phương pháp giải cũng rất phong phú. Vì vậy không thể chỉ ra được một phương pháp nào cụ thể mà có thể áp dụng để giải được tất cả bài tập. Từ sự phân tích như đã nêu ở trên, có thể vạch ra một dàn bài chung gồm các bước chính như sau: 1. Tìm hiểu đầu bài, tóm tắt các dữ kiện. - Đọc kĩ đề bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ quan trọng, xác định đâu là ẩn số, đâu là dữ kiện. - Dùng kí hiệu tóm tắt đề bài cho gì? Hỏi gì? Dùng hình vẽ mô tả lại tình huống, minh họa nếu cần. 2. Phân tích hiện tượng. - Nhận biết các dữ liệu đã cho trong đề bài có liên quan đến những kiến thức nào, khái niệm nào, hiện tượng nào, quy tắc nào, định luật nào trong vật lý. - Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đề bài, mỗi giai đoạn bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật nào. Có như vậy học sinh mới hiểu rõ được bản chất của hiện tượng, tránh sự áp dụng máy móc công thức. 5 https://topcantho.vn/

  6. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" 3. Xây dựng lập luận. Thực chất của bước này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ kiện đã cho. Đối chiếu các dữ kiện đã cho và cái phải tìm liên hệ với nhau như thế nào, qua công thức, định luật nào để xác lập mối liên hệ. Thành lập các phương trình nếu cần với chú ý có bao nhiêu ẩn số thì có bấy nhiêu phương trình. Đối với những bài tập tổng hợp phức tạp, có hai phương pháp xây dựng lập luận để giải: - Phương pháp phân tích: xuất phát từ ẩn số cần tìm, tìm ra mối liên hệ giữa ẩn số đó với một đại lượng nào đó theo một định luật đã xác định ở bước 2, diễn đạt bằng một công thức có chứa ẩn số. Sau đó tiếp tục phát triển lập luận hoặc biến đổi công thức này theo các dữ kiện đã cho. Cuối cùng đi đến công thức sau cùng chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho. - Phương pháp tổng hợp: xuất phát từ dữ kiện đã cho của đầu bài, xây dựng lập luận hoặc biến đổi công thức diễn đạt mối quan hệ giữa các dữ kiện đã cho với các đại lượng khác để tiến dần đến công thức cuối cùng có chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho. Đối với bài tập định tính: ta không cần tính toán nhiều mà chủ yếu sử dụng lập luận, suy luận logic dựa vào kiến thức vật lý để giải thích hoặc dự đoán hiện tượng xảy ra. Đối với bài tập trắc nghiệm trách quan: cần nắm thật vững kiến thức trong sách giáo khoa, nếu không sẽ không nhận biết được trong các phương án để lựa chọn đâu là phương án đúng. Để làm tốt bài thi trắc nghiệm, ta nên chia quỹ thời gian phù hợp với thời gian làm bài, đọc lướt qua toàn bộ câu trắc nghiệm câu nào chắc chắn thì trả lời luôn, và theo nguyên tắc dễ làm trước, khó làm sau. Quay lại những câu chưa làm, đọc kĩ lại phần đề và gạch dưới những chữ quan trọng, và không nên dừng lại tìm lời giải cho một câu quá lâu. Cần lưu ý là không nên bỏ trống câu nào vì ta sẽ được xác suất ¼ số câu trả lời đúng trong số đó. 4. Lựa chọn cách giải cho phù hợp. Muốn giải được bài tập Vật lý, học sinh phải biết vận dụng các thao tác tư duy, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quáthóa…để xác định hướng giải bài tập, việc làm này cũng đòi hỏi các em phải có các kiến thức toán học cơ bản, áp dụng phương pháp giải toán nhanh nhất để tìm ra kết quả. 6 https://topcantho.vn/

  7. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" 5. Kiểm tra, xác nhận kết quả và biện luận. - Từ mối liên hệ cơ bản, lập luận giải để tìm ra kết quả. - Phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không phù hợp với điều kiện đầu bài tập hoặc không phù hợp với thực tế. Việc biện luận này cũng là một cách để kiểm tra sự đúng đắn của quá trình lập luận. Đôi khi, nhờ sự biện luận này mà học sinh có thể tự phát hiện ra những sai lầm của quá trính lập luận, do sự vô lý của kết quả thu được. III. Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học Vật lý 1. Lựa chọn bài tập Hệ thống bài tập mà giáo viên lựa chọn phải thỏa mãn các yêu cầu sau: - Bài tập phải đi từ dễ tới khó, từ đơn giản đến phức tạp (phạm vi và số lượng các kiến thức, kĩ năng cần vận dụng từ một đề tài đến nhiều đề tài, số lượng các đại lượng cho biết và các đại lượng cần tìm…) giúp học sinh nắm được phương pháp giải các loại bài tập điển hình. - Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp một phần nào đó vào việc củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức. - Hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều thể loại bài tập: bài tập giả tạo và bài tập có nội dung thực tế, bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo, bài tập cho thừa hoặc thiếu dữ kiện, bài tập mang tính chất ngụy biện và nghịch lý, bài tập có nhiều cách giải khác nhau và bài tập có nhiều lời giải tùy theo điều kiện cụ thể của bài tập mà giáo viên không nêu lên hoặc chỉ nêu lên một điều kiện nào đó mà thôi. Bài tập giả tạo: là bài tập mà nội dung của nó không sát với thực tế, các quá trình tự nhiên được đơn giản hóa đi nhiều hoặc ngược lại, cố ý ghép nhiều yếu tố thành một đối tượng phức tạp để luyện tập, nghiên cứu. Bài tập giả tạo thường là bài tập định lượng, có tác dụng giúp học sinh sử dụng thành thạo các công thức để tính đại lượng nào đó khi biết các đại lượng khác có liên quan, mặc dù trong thực tế ta có thể đo nó trực tiếp được. Bài tập có nội dung thực tế: là bài tập có đề cập đến những vấn đề có liên quan trực tiếp tới đối tượng có trong đời sống, kĩ thuật. Dĩ nhiên những vấn đề đó đã được thu hẹp và đơn giản hóa đi nhiều so với thực tế. Trong các bài tập có nội dung thực tế, những bài tập mang nội dung kĩ thuật có tác dụng lớn về mặt giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Nội dung của các bài tập này phải thỏa mãn các yêu cầu: 7 https://topcantho.vn/

  8. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" - Nguyên tắc hoạt động của các đối tượng kĩ thuật nói đến trong bài tập phải gắn bó mật thiết với những khái niệm và định luật vật lý đã học. - Đối tượng kĩ thuật này phải có ứng dụng khá rộng rãi trong thực tiễn sản xuất của nước ta hoặc địa phương nơi trường đóng. - Số liệu trong bài tập phải phù hợp với thực tế sản xuất. - Kết quả của bài tập phải có tác dụng thực tế, tức là phải đáp ứng một vấn đề thực tiễn nào đó. Khi ra cho học sinh những bài tập vật lý có nội dung kĩ thuật, cần có bài tập không cho đầy đủ dữ kiện để giải, học sinh có nhiệm vụ phải tìm những dữ kiện đó bằng cách tiến hành các phép đo hoặc tra cứu ở các tài liệu. Bài tập luyện tập: được dùng để rèn luyện cho học sinh áp dụng các kiến thức đã học để giải từng loại bài tập theo mẫu xác định. Việc giải những bài tập loại này không đòi hỏi tư duy sáng tạo của học sinh mà chủ yếu cho học sinh luyện tập để nằm vững cách giải đối với từng loại bài tập nhất định. Bài tập sáng tạo: là bài tập mà các dữ kiệnđã cho trong đầu bài không chỉ dẫn trực tiếp hay gián tiếp cách giải. Các bài tập sáng tạo có tác dụng rất lớn trong việc phát triển tính tự lực và sáng tạo của học sinh, giúp học sinh nắm vững kiến thức chính xác, sâu sắc và mềm dẻo. Bài tập sáng tạo có thể là bài tập giải thích một hiện tượng chưa biết trên cơ sở các kiến thức đã biết. Hoặc là bài tập thiết kế, đòi hỏi thực hiện một hiện tượng thực, đáp ứng những yêu cầu đã cho. 2. Sử dụng hệ thống bài tập. - Các bài tập đã lựa chọn có thể sử dụng ở các khâu khác nhau của quá trình dạy học: nêu vấn đề, hình thành kiến thức mới củng cố hệ thống hóa, kiểm tra và đánh giá kiến thức kĩ năng của học sinh. - Trong tiến trình dạy học một đề tài cụ thể, việc giải hệ thống bài tập mà giáo viên đã lựa chọn cho học sinh thường bắt đầu bằng những bài tập định tính hay những bài tập tập dợt. Sau đó học sinh sẽ giải những bài tập tính toán, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm có nội dung phức tạp hơn. Việc giải những bài tập tính toán tổng hợp, những bài tập có nội dung kĩ thuật với dữ kiện không đầy đủ, những bài tập sáng tạo có thể coi là sự kết thúc việc giải hệ thống bài tập đã được lựa chọn cho đề tài. - Cần chú ý cá biệt hóa học sinh trong việc giải bài tập vật lý, thộng qua các biện pháp sau 8 https://topcantho.vn/

  9. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" + Biến đổi mức độ yêu cầu của bài tập ra cho các loại đối tượng học sinh khaac1 nhau, thể hiện ở mức độ trừu tượng của đầu bài, loại vấn đề cần giải quyết, phạm vi và tính phức hợp của các số liệu cần xử lý, loại và số lượng thao tác tư duy logic và các phép biến đổi toán học cần sử dụng, phạm vi và mức độ các kiến thức, kĩ năng cần huy động. + Biến đổi mức độ yêu cầu về số lượng bài tập cần giải, về mức độ tự lực của học sinh trong quá trình giải bài tập. IV. Hướng dẫn học sinh giải bài tập bằng phương pháp động lực học. 1. Định nghĩa phương pháp động lực học. Phương pháp động lực họclà phương pháp vận dụng ba định luật Niu-tơn (nhất là định luật II)và các lực cơ học để giải các bài toán cơ học. 2. Những lưu ý khi giải bài tập bằng phương pháp động lực học. 2.1. Chọn vật nào. Muốn áp dụng định luật II Niu-tơn thì taphải biếtáp dụng nó cho vật nào. 2.2. Chọn hệ quy chiếu nào? Trong các bài toán thí dụ dưới đây, ta đều chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất (HQC quán tính). 2.3. Vẽ giản đồ vectơ lực. Vẽ hình biểu diễn các lực tác dụng lên vật, làm rõ điểm đặt của các lực vào vật, hoặc vật được biểu diễn bằng một chất điểm và đặt gốc của các vectơ lực vào chất điểm này. Các hình như vậy được gọi làgiản đồ vectơ lực của vật. 2.4. Chọn hệ toạ độ nào? Sau khi vẽ giản đồ vectơ lực, bước cơ bản tiếp theo là viết phương trình Niu-tơn cho vật hoặc hệ vật (dạng vectơ). Đối với 1 vật: Đối với hệ vật: 9 https://topcantho.vn/

  10. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" Chọn hệ trục toạđộ làm hệ quy chiếu để khảo sát chuyển động. Khảo sát các phương trình chuyển động theo từng phương của từng trục toạđộ: chiếu các phương trình véc tơ trên lên các trục toạđộđã chọn. Trong đó Fx, Fylà các giá trị đại số của hình chiếu của hợp lực, ax, ay là các giá trị đại số của vectơ gia tốc. 2.5. Giải hệ phương trình trong đó có những đại lượng đã biết và những đại lượng phải tìm. 3. Các nguyên tắc cơ bản Khi sử dụng các phương pháp định luật Niuton thì định luật II là phương trình cơ bản( định luật I coi là trường hợp riêng của định luật II), còn định luật III được coi như những phương trình phụ giúp ta loại bỏ các lực tương hỗ để đơn giản hóa các giải. Nếu hệ nhiều vật ta phải viết cho mỗi vật một phương trình định luật II Niuton và giải hệ phương trình đó Vì phương trình định luật II Niuton là phương trình vecto nên để thuận tiện cho tính toán ta phải chuyển phương trình đó thành các phương trình vô hướng. Muốn vật ta chọn hệ trục tọa độ thích hợp, rồi chiếu phương trình vecto xuống các trục tọa độ. Do đó, thay việc giải phương trình vecto, ta giải phương trình vô hướng. 4. Trình tự giải bài toán bằng phương pháp động lực học Để giải bài toán động lực học ta thực hiệntheo các bước sau: Bước 1:Đọc kĩ bài ra, phân tích hiện tượng cơ học xảy ra trong bài toán để thấy được mối liên hệ giữa các lực, để vẽ được đúng chiều các lực (ví dụ nếu không biết được chiều trượt của vật ta không biết được chiều của lực ma sát trượt). Xác định các dữ kiện và ẩn số Vẽ hình và biểu diễn đầy đủ các lực tác dụng lên từng vật trên hình vẽ Bước 2:Viết cho mỗi vật một phương trình động lực học dạng vecto (tức là phương trình định luật II Niuton). Trong mỗi phương trình phải viết đầy đủ các lực tác dụng lên từng vật. Bước 3:Chọn hệ quy chiếu thích hợp rồi chiếu phương trình lên trục tọa độ ta đưa về phương trình vô hướng. Nếu ẩn số nhiều hơn số phương trình vô hướng thì ta phải tìm thêm các phương trình phụ. Đó là phương trình liên hệ 10 https://topcantho.vn/

  11. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" các lực hoặc phương trình liên hệ giữa các đặc trưng động học như vận tốc, gia tốc, đường đi..giữa các vật hoặc cùng một vật.Việc tìm ra các phương trình phụ rễ dàng nếu bước phân tích các hiện tượng cơ học xảy ra tiến hành kĩ lưỡng. Bước 4:Khi tổng số phương trình vô hướng và các phương trình phụ bằng số ẩn của bài toán thì ta tiến hành giải các phương trình đó để tìm ẩn số. Bước 5: Kiểm tra và biện luận 5. Các bài toán động lực học. Trong động lực học, người ta chia làm hai loại bài toán sau đây: Bài toán thuận của động lực học là biết chuyển động của chất điểm, xác định lực gây ra chuyển động. Bài toán ngược của động lực học là biết các lực tác dụng lên chất điểm và những điều kiện ban đầu của chuyển động, xác định chuyển động của chất điểm. 5.1. Bài toán thuận của động lực học. Để giải loại bài toán này, trước tiên cần phải xác định gia tốc của chất điểm, sau đó sẽ áp dụng công thức để tìm lực tác dụng lên chất điểm. 5.2. Bài toán ngược của động lực học. Để giải bài toán ngược cần xác định cụ thể các lực tác động lên từng chất điểm, sau đó áp dụng tìm gia tốc mà chất điểm thu được. Nếu biết vận tốc và vị trí ban đầu của chất điểm thì bằng cách lấy tích phân của gia tốc a ta có thể xác định được vận tốc và tọa độ của chất điểm theo thời gian, nghĩa là có thể biết được phương trình chuyển động cũng như phương trình quĩ đạo của chất điểm. 11 https://topcantho.vn/

  12. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" PHẦN VẬN DỤNG Dạng 1: Bài toán áp dụng định luật II Niu-tơn Bài 1. Một vật nhỏ khối lượng m chuyển động theo trục Ox (trên một mặt ngang), dưới tác dụng của lực Fnằm ngang có độ lớn không đổi. Xác định gia tốc chuyển động của vật trong hai trường hợp: a) Không có ma sát. b) Hệ số ma sát trượt trên mặt ngang bằng  Bài giải: - Các lực tác dụng lên vật: Lực kéoF , lực ma sát lực N - Chọn hệ trục tọa độ: Ox nằm ngang, Oy thẳng đứng hướng lên trên. Phương trình định luật II Niu-tơn dưới dạng vectơ: . ms F N P F ma + + + = (1) Chiếu (1) lên trục Ox: F – Fms = ma (2) Chiếu (1) lên trục Oy: -P + N = 0 (3) N = P và Fms =  .N Vậy: + Gia tốc a của vật khi có ma sát là: F F F mg a m m + Gia tốc a của vật khi không có ma sát là: a =F m Bài 2. Một học sinh đẩy một hộp đựng sách trượt trên sàn nhà. Lực đẩy ngang là 180N. Hộp có khối lượng 35 kg. Hệ số ma sát trượt giữa hộp và sàn là 0,27. Hãy tìm gia tốc của hộp. Lấy g = 9,8m/s2. Bài giải: Hộp chịu tác dụng của 4 lực: Lực kéoF , lực ma sát phản lực N . Áp dụng định luật II Niu-tơn theo hai trục toạ độ: Ox: F – Fms = m.a Oy : N - P = 0 F , trọng lực P, phản ms − −  = = ms , trọng lực P, F ms 12 https://topcantho.vn/

  13. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" =  = 0,27.343 = 92,6 N . F N Với độ lớn của lực ma sát: − = ms − 180 92,6 35 F F = = 2 2,5 / a m s ms m a = 2,5m/s2hướng sang phải. Bài 3. Một vật nhỏ khối lượng m chuyển động theo trục Ox trên mặt phẳng nằm ngang dưới tác dụng của lực kéo Ftheo hướng hợp với Ox góc  >0. Hệ số ma sát trượt trên mặt ngang bằng  . Xác định gia tốc chuyển động của vật. Bài giải: Các lực tác dụng lên vật: Lực kéo F P, phản lực N . Chọn hệ trục tọa độ: Ox nằm ngang, Oy thẳng đứng hướng lên trên. Phương trình định luật II Niu-tơn dưới dạng vectơ: . ms F N P F ma + + + = (1) Chiếu (1) lên Ox : ma = F2 - Fms ma = Fcos - Fms (2) Chiếu (1) lên Oy : 0 = F1 + N – P N = P - Fsin (3) Từ (2) và (3) ta có : ma = Fcos -  (mg - Fsin ) = F(cos + sin ) - = + , lực ma sát F F F , trọng lực ms 1 2 m g  . F m =  + sin )   −  ( os c Vậy : a g Bài 4. Một người dùng dây buộc vào một thùng gỗ và kéo nó trượt trên sân bằng một lực 90,0N theo hướng nghiêng 30,0oso với mặt sân. Thùng có khối lượng 20,0 kg. Hệ số ma sát trượt giữa đáy thùng và sân là 0,50. Tìm gia tốc của thùng. Lấy g = 9.8 m/s2. Bài giải: Thùng chịu tác dụng của bốn lực: Lực kéoF , lực ma sát P, phản lực N . Phương trình định luật II Niu-tơn dưới dạng vectơ: . ms F N P F ma + + + = Áp dụng định luật II Niu-tơn theo hai trục toạ độ: Ox: F – Fms = m.a Oy : -Fsin + N - P = 0 Với độ lớn của lực ma sát: ms F Giải hệ phương trình: F , trọng lực ms =  . N 13 https://topcantho.vn/

  14. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" N = P - Fsin = 20,0.9,8 - 90,0.0,50 N = 151 (N). . N  = = 0,50.151 = 75,5 N.  − = F ms − os 77,9 75,5 20 Fc F = = 2 0,12 / a m s ms m a = 0.12m/s2, hướng sang phải. Bài 5. Một quyển sách được thả trượt từ đỉnh của một bàn nghiêng một góc  =35oso với phương ngang. Hệ số ma sát trượt giữa mặt dưới của quyển sách với mặt bàn là  = 0,5. Tìm gia tốc của quyển sách. Lấy g = 9.8m/s2. Bài giải: Quyển sách chịu tác dụng của ba lực:lực ma sát lực N . Phương trình định luật II Niu-tơn dưới dạng vectơ: . ms N P F ma + + = Áp dụng định luật II Niu-tơn theo hai trục toạ độ. Ox:.sin . ms P F ma  − = Oy: .cos 0 N P  − = . ms F N  = Giải hệ phương trình ta được: a = g(sin - .cos   ) = 9,8(sin35o - 0,50.cos35o) a = l,6m/s2, hướng dọc theo bàn xuống dưới. Bài 6. Một vật đặt ở chân mặt phẳng nghiêng một góc  = 300so với phương nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là  = 0,2. Vật được truyền một vận tốc ban đầu v0= 2 m/s theo phương song song với mặt phẳng nghiêng và hướng lên phía trên. a) Sau bao lâu vật lên tới vị trí cao nhất? b) Quãng đường vật đi được cho tới vị trí cao nhất là bao nhiêu? Bài giải: Ta chọn hệ trục Ox có - Gốc toạ độ O: tại vị trí vật bắt đầu chuyển động . - Chiều dương Ox: Theo chiều chuyển động của vật. - Gốc thời gian lúc vật bắt đầu chuyển động ( t0 = 0) Các lực tác dụng lên vật: - Trọng lực tác dụng lên vật, được phân tích thành hai lực thành phần Px và Py F , trọng lực P, phản ms 14 https://topcantho.vn/

  15. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" Px = P.sin = mgsin Py = P.cos = mgcos - Lực ma sát tác dụng lên vật Fms =  .N =  .Py =  .mgcos Áp dụng định luật II Niu-tơn cho vật: + = Chiếu phương trình trên lên chiều chuyển động của vật ta có: - Px– Fms = m.a - mgsin -  .mgcos = ma  a = - g(sin -  cos) = - 6,6 m/s2 Giả sử vật đến vị trí D cao nhất trên mặt phẳng nghiêng. . P F ma ms − v v = a) Thời gian để vật lên đến vị trí cao nhất: = 0,3 s t 0 a b) Quãng đường vật đi được: v − 2 2 0 v s = = 0,3 m. 2 a Dạng 2: Dùng phương pháp hệ vật - Xác định được Fk, là lực kéo cùng chiều chuyển động (nếu có lực F xiên thì dùng phép chiếu để xác định thành phần tiếp tuyến Fx = Fcos - Xác định được Fc, là lực cản ngược chiều chuyển động −    cF  , m khối lượng các vật trong hệ. * Lưu ý : 1. Tìm gia tốc a từ các dữ kiện động học. F F F  - Gia tốc của hệ : a = ; tổng các lực kéo , tổng các lực cản k c k F m − F 2. Để tìm nội lực, vận dụng a = ; Fk tổng các lực kéo tác dụng lên k c m vật, Fctổng các lực cản tác dụng lên vật. 3. Khi hệ có ròng rọc: đầu dây luồn qua ròng rọc động đi đoạn đường s thì trục ròng rọc đi đoạn đường s/2, độ lớn các vận tốc và gia tốc cũng theo tỉ lệ đó. 4. Nếu hệ có 2 vật đặt lên nhau, khi có ma sát trượt thì khảosát chuyển − F F động của từng vật (vẫn dùng công thức a = ). k c m 5. Nếu hệ có 2 vật đặt lên nhau, khi có ma sát nghỉ thì hệ có thể xem là 1 vật. 15 https://topcantho.vn/

  16. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" Bài 1. Hai vật A và B có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang và được nối với nhau bằng dây không dẫn, khối lượng không đáng kể. Khối lượng 2 vật là mA = 2 kg, mB= 1 kg, ta tác dụng vào vật A một lực F = 9 N theo phương song song với mặt bàn. Hệ số ma sát giữa hai vật với mặt bàn là = 0,2. Lấy g = 10 m/s2. Hãy tính gia tốc chuyển động. Bài giải: Đối với vật A ta có: + + + + = . F N P F T ma 1 1 ms 1 1 1 Chiếu xuống Ox ta có: F - T1 - F1ms = m1a1 Chiếu xuống Oy ta được: - m1g + N1 = 0 Với F1ms = kN1 = km1g  F - T1 - k m1g = m1a1 (1) * Đối với vật B: + + + = . N P F T ma 2 2 ms 2 2 2 Chiếu xuống Ox ta có: T2 - F2ms = m2a2 Chiếu xuống Oy ta được: - m2g + N2 = 0 Với F2ms = k N2 = k m2g  T2 - k m2g = m2a2 (2)  Vì T1 = T2 = T và a1 = a2 = a nên: F - T - k m1g = m1a (3) T - k m2g = m2a (4) Cộng (3) và (4) ta được F - k(m1 + m2)g = (m1+ m2)a ( ) ( ) m m + −  + − + 9 0,2(2 1).10 2 1 + F m m = = = 1 m/s2 a 1 2 1 2 Bài 2. Trên một mặt bàn nằm ngang có hai vật 1 và 2 được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn, mỗi vật có khối lượng 2,0 kg. Một lực kéo 9,0 N đăt vào vật 1 theo phương song song với mặt bàn. Hệ số ma sát trượt giữa vật và bàn là 0,20. Lấy g = 9,8 m/s2. Tính gia tốc của mỗi vật và lực căng của dây nối. Bài giải: Dưới tác dụng của lực F , vật 1 thu gia tốc và chuyển động. Khi vật 1 chuyển động, nó kéo vật 2 bằng lực căng căng 2T . Vật 2 cũng kéo lại vật 1 bằng lực 1T . Chọn trục Ox hướng theo lực Frồi áp dụng định luật II Niu-tơn cho từng vật: 16 https://topcantho.vn/

  17. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" Vật 1: − − = F F T ma Chiếu trên Ox: 1 = 1 1 1 ms P x − Chiếu trên Oy: N 1 1y ma 1 1 Vật 2: Chiếu trên Ox: − = T F m a 2 1 2 2 ms P x − = Chiếu trên Oy: N 2 2y m a 2 2 Mặt khác ta lại có: T1 = T2 = T; P1 = P2 = mg; Fms1 =  N1; Fms2 =  N2 ax1 = ax2 = a (do dây không dãn) Giải hệ phương trình ta được ( ) 0,29 ( ) m m +  + = + −  + F m m = = a 1 2 1 2 = 2( ) T m a F m a g 2 2 2 ms = 2,0(0,29 + 0,20.9,8) = 4,5N a1 = a2 = 0,29m/s2(hướng sang phải) T = 4,5N Bài 3. Hai vật cùng khối lượng m = 1 kg được nối với nhau bằng sợi dây không dẫn và khối lượng không đáng kể. Một trong 2 vật chịu tác động của lực kéo Fhợp với phương ngang góc  = 300. Hai vật có thể trượt trên mặt bàn nằm ngang hệ số ma sát giữa vật và bàn là 0,268. Biết rằng dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 10 N. Tính lực kéo lớn nhất để dây không đứt. Bài giải: Các lực tác dụng lên từng vật như hình vẽ Phương trình động lực học cho vật 1 + + + + = . F N P F T ma 1 1 ms 1 1 1 Chiếu xuống Ox ta có: F.cos - T1 - F1ms = m1a1 Chiếu xuống Oy: Fsin  - P1 + N1 = 0 Và F1ms = k N1 = k(mg - Fsin 300)  F.cos 300 - T1k(mg - Fsin 300) = m1a1 (1) 17 https://topcantho.vn/

  18. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" Phương trình động lực học cho vật 2 + + + = . N P F T ma 2 2 ms 2 2 2 Chiếu xuống Ox ta có: T - F2ms = m2a2 Chiếu xuống Oy: -P2 + N2 = 0 mà F2ms = k N2 = km2g  T2 - k m2g = m2a2 Hơn nữa vì m1 = m2 = m; T1 = T2 = T ; a1 = a2 = a  F.cos 300 - T - k(mg - Fsin 300) = ma (3)  T - kmg = ma (4) Từ (3) và (4) Vậy Fmax = 20 N. Bài 4.Hai vật A và B có khối lượng lần lượt là mA = 600 g, mB= 400 g được nối với nhau bằng sợi dây nhẹ không dãn và vắt qua ròng rọc cố định như hình vẽ. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc và lực ma sát giữa dây với ròng rọc. Lấy g = 10 m/s2. Tính gia tốc chuyển động của mối vật. Bài giải: Khi thả vật A sẽ đi xuống và B sẽ đi lên do mA > mB và TA = TB = T; aA = aB = a Đối với vật A: mAg - T = mA.a Đối với vật B: -mBg + T = mB.a (mA - mB).g = (mA + mB).a m m a g m m + − = = 2m/s2 A B A B Dạng 3 : Mặt phẳng nghiêng Mặt phẳngnghiêng không có ma sát, gia tốc của chuyển động là a = gsin Mặt phẳng nghiêng có ma sát: - Vật trượt xuống theo mặt phẳng nghiêng,gia tốc của chuyển động là (sin .cos ) a g    = − - Vật trượt lên theo mặt phẳng nghiêng,gia tốc của chuyển động là (sin .cos ) a g    = − + , là - Vật nằm yên hoặc chuyển động thẳng đều: điều kiện tan hệ số ma sát trượt - Vật trượt xuống được nếu: mgsin > Fmsn/max= μnmgcos hay tan > μn   18 https://topcantho.vn/

  19. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" Bài 1.Một xe trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng góc  = 300. Hệ số ma sát trượt là m = 0,3464. Chiều dài mặt phẳng nghiêng là l = 1m. Lấy g = 10m/s2. Tính gia tốc chuyển động của vật. Bài giải: Các lực tác dụng vào vật:, , P N F ms + + = Phươngtrình động lực học: Chiếu lên trục Oy: - Pcos + N = 0  N = mg cos (1) Chiếu lên trục Ox : Psin - Fms = max  mgsin - mN = max (2) từ (1) và (2)  mgsin - m mg cos = max (sin .cos ) g   = − . P N F ma ms  = 2 m/s2. x a Bài 2.Cần tác dụng lên vật m trên mặt phẳng nghiêng góc một lực F bằng bao nhiêu để vật nằm yên, hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là , khi biết vật có xu hướng trượt xuống. Bài giải: Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ. Áp dụng định luật II Niu-tơn ta có: + + Chiếu phương trình lên trục Oy: N - Pcos - Fsin = 0  N = Pcos + F sin Fms =  N =  (mgcos + F sin) Chiếu phương trình lên trục Ox : Psin - F cos - Fms = 0  F cos = Psin - Fms = mg sin -  mg cos -  F sin sin .cos . sin .cos    + Bài 3.Xem hệ cơ liên kết như hình vẽ. Cho biết m1 = 3 kg; m2= 1 kg; hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là  = 0,1 ; a = 300; g = 10 m/s2. Tính sức căng của dây? Bài giải: Giả thiết m1trượt xuống mặt phẳng nghiêng và m2đi lên, lúc đó hệ lực có chiều như hình vẽ. Vật chuyển động nhanh dần đều nên với chiều + = . P N F F ma ms  −   = F mg 19 https://topcantho.vn/

  20. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" dương đã chọn, nếu ta tính được a > 0 thì chiều chuyển động đã giả thiết là đúng. + + + = Đối với vật 1: . N P F T ma 1 1 ms 1 1 1 Chiếu hệ xOy ta có: m1gsin - T1 -  N = ma - m1g cos + N = 0 m1gsin - T1 -  m1g cos = ma (1) + = . P T m a Đối với vật 2: 2 2 2 2  -m2g + T = m2a (2) Cộng (1) và (2)  m1gsin -  m1g cos = (m1 + m2)a Vì a > 0, vậy chiều chuyển động đã chọn là đúng T = m2 (g + a) = 1(10 + 0,6) = 10,6 N Dạng 4 : Bài tập về lực hướng tâm Bài 1.Một bàn nằm ngang quay tròn đều với chu kỳ T = 2 s. Trên bàn đặt một vật cách trục quay R = 2,4 cm. Hệ số ma sát giữa vật và bàn tối thiểu bằng bao nhiêu để vật không trượt trên mặt bàn. Lấy g = 10 m/s2 và Bài giải: Khi vật không trượt thì vật chịu tác dụng của 3 lực: + + =  = 10 2 . N P F ma ms m g  − =  2 . m R Chiếu lên truc hướng tâm: Lúc đó vật chuyển động tròn đều nên Fmslà lực hướng tâm: Vậy min = 0,25. Bài 2.Một lò xo có độ cứng K, chiều dài tự nhiên l0, 1 đầu giữ cố định ở A, đầu kia gắn vào quả cầu khối lượng m có thể trượt không ma sát trên thanh (D) nằm ngang. Thanh (D) quay đều với vận tốc góc xung quanh trục () thẳng đứng. Tính độ dãn của lò xo khi l0 = 20cm;  = 20 rad/s; g = k = 200N/m Bài giải: Các lực tác dụng vào quả cầunhư hình vẽ Lực đàn hồi là lực hướng tâm . . .( ) dh ht F F k l m l l m l l k m  −  = 10; 2 =   =   + 2 0 .  2 .  = 0 2 ( ) 20 https://topcantho.vn/

  21. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên"  2 0,01.(20 ) .0,2 (200 0,01.(20 ) ) −  = = = 0,05 5 Thay số ta có: l m cm  2 Dạng 5: Lực đàn hồi * Lực đàn hồixuất hiện khi vật bị biến dạng, có xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng(dùng để xác định bản chất của lực) = −  , dấu trừ chỉ lực đàn hồiluôn ngược với chiều biến dạng, độ lớn F = k.l  * Độ dãn của lò xo khi vật cân bằng trên mặt phẳng nghiêng gócso với mặt phẳng ngang là :l  = mgsin /k ; khi treo thẳng đứng thì sin = 1 * Ghép lò xo : - Ghép song song : ks = k1 + k2 +…+ kn 1 k . F k l * Biểu thức : dh 1 k 1 k 1 k = + + - Ghép nối tiếp : 1 2 3 * Từ 1 lò xo cắt thành nhiều phần : k1l1 = k2l2= … = knln = k0l0 Bài 1.Hai lò xo: lò xo một dài thêm 2 cm khi treo vật m1 = 2 kg, lò xo 2 dài thêm 3 cm khi treo vật m2= 1,5 kg. Tìm tỷ số k1/k2. Bài giải: Khi gắn vật lò xo dài thêm đoạn l. Ở vị trí cân bằng Với lò xo 1: k1l1 = m1g (1) Với lò xo 2: k2l2 = m2g (2) Lập tỷ số (1), (2) ta được k m l k m l   = = 2 . 1 1 2 2 2 1 Bài 2.Hai lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng lần lượt là k1 = 100 N/m, k2 = 150 N/m, có cùng độ dài tự nhiên l0= 20 cm được treo thẳng đứng như hình vẽ. Đầu dưới 2 lò xo nối với một vật khối lượng m = 1 kg. Lấy g = 10 m/s2. Tính chiều dài lò xo khi vật cân bằng. Bài giải: Khi cân bằng: F1 + F2 = P Với F1 = K1l; F2 = K21 nên (K1 + K2) l = P . m g l k k +  = = 0,04m 1 2 Vậy chiều dài của lò xo là: L = l0 + l = 20 + 4 = 24 cm. 21 https://topcantho.vn/

  22. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" Bài 3. Tìm độ cứng của lò xo ghép theo cách sau: Bài giải: Hướng và chiều như hình vẽ: Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn x thì : Độ dãn lò xo 1 là x, độ nén lò xo 2 là x Tác dụng vào vật gồm 2 lực đàn hồi; Chiếu lên trục Ox ta được : F = -F1 - F2 = -(K1 + K2)x Vậy độ cứng của hệ ghép lò xo theo cách trên là: K = K1 + K2 ĐỀ KIỂM TRA TỰ LUẬN: Câu 1. Một quyển sách được thả trượt từ đỉnh của một bàn nghiêng một góc  =30oso với phương ngang. Hệ số ma sát trượt giữa mặt dưới của quyển sách với mặt bàn là  = 0,25. Tìm gia tốc của quyển sách. Lấy g = 9,8m/s2. Câu 2.Một bàn nằm ngang quay tròn đều với chu kỳ T = 2 s. Trên bàn đặt một vật cách trục quay R = 2,4 cm. Hệ số ma sát giữa vật và bàn tối thiểu bằng bao nhiêu để vật không trượt trên mặt bàn. Lấy g = 10 m/s2 và  = 10. 2 22 https://topcantho.vn/

  23. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" PHẦN KẾT QUẢ khi học cách giải bài toán bằng phương pháp động lực học. Tiêu chuẩn đánh giá Rất hứng thú Hứng thú Bình thường Không hứng thú Từ số liệutrên ta thấy phần lớn học sinh là có hứng thú với phương pháp này, chỉ có một phần nhỏ học sinh là không không hứng thú (và rơi vào các đối tượng HS học yếu toán). 2. Khảo sát kết quả làm kiểm tra tự luận của học sinh ở cả 2 nhóm: Qua kết quả của bài kiểm tra tự luận ở cả 2 nhóm học sinh, nhóm đối chứng làm bài bằng phương pháp (như sách giáo khoa) còn nhóm thực nghiệm yêu cầu học sinh làm bài bằngphương pháp động lực học, tôi nhận thấy rằng kết quả học tập của nhóm thực nghiệm cao hơn hẳn so với nhóm đối chứng, bởi “phương pháp động lực học”đã cung cấp cho các em công cụ giải bài tập về các bài toán vật lí cách nhanh hơn, dễ làm hơn vì phải nhớ ít công thức và các bước giải toán rõ ràng hơn. 3. Kết luận. Phương pháp động lực họcgiúp cho học sinh phát triển cả tư duy vật lí và cả tư duy toán học - nó thể hiện tính liên môn trong chương trình kiến thức phổ thông. Và phương pháp này thật sự có hiệuquả khi học sinh nắm tương đối tốt các kiến thức toán học như giải phương trình, hệ phương trình, kiến thức véc tơ…có như vậy học sinh mới vừa hiểu rõ được bản chất của hiện tượng, vừa có cách giải tương đối nhanh các bài toán cơ học. Do thời gian và khả năng còn có những hạn chế nhất định nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong các thầy cô giáo, đặc biệt là các thầy cô giáo có kinh nghiệm và các bạn đồng nghiệp cùng các em học sinh góp ý kiến để cho đề tài của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Bảo Yên, ngày 5 tháng 5 năm 2014. Người lập viết 1. Kết quả khảo sát mức độ hứng thú: của 37 học sinh ở lớp 10A1 sau Số học sinh 18 10 5 4 Tỉ lệ % 48,6 27 13,5 10,9 Phạm Xuân Trường 23 https://topcantho.vn/

  24. SKKN “Giải bài tập vật lý bằngphương pháp động lực học, áp dụng tại trường THPT số1 Bảo Yên" TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Sách giáo khoa Vật lý 10 cơ bản - NXB Giáo dục năm 2012. [2]. Sách giáo viên Vật lý 10 cơ bản - NXB Giáo dục năm 2012. [3]. Sách bài tập Vật lý 10 cơ bản - NXB Giáo dục năm 2012. [4]. Giải toán Vật lí 10 - NXB Giáo dục năm 2005. [5]. Tác giả :Vũ Thanh khiết - Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi THPT - Phần cơ học . [6]. Các bài thi học sinh giỏi vật lí 30-4 . 24 https://topcantho.vn/

More Related