Đề tài Hướng dẫn học sinh giải bài tập chuyển động cơ học

Cộng hoà hội chủ nghĩa việt nam Độc lập - tự do - hạnh phúc ****** A. sơ yếu lý lịch Họ và tên : Bùi Thị Hòa Sinh ngày : 06 / 01/ 1972 Năm vào ngành : 1992. Ngày vào Đảng : 5/8/1996 Chức vụ : Tổ phó tổ tự nhiên Đơn vị công tác : THCS Ba trại – Ba Vì - Hà Tây Trình độ chuyên môn : Đại học sư phạm ban Toán Hệ đào tạo : Từ xa Môn giảng dạy : Toán - Lý Ngoại ngữ : A - Anh. Chính trị : Sơ cṍp Khen thưởng: Đạt giải Ba trong Hội thi Giáo viên dạy giỏi môn Vật lý huyện Ba Vì năm học 2007 – 2008. B. Nội dung đề tài : 1. Tên đề tài : “Hướng dẫn học sinh giải bài tập chuyển động cơ học” 2. Lý do chọn đề tài : Mục tiêu của trường THCS là đào tạo những con người vừa hồng vừa chuyên. Nhằm giúp học sinh nắm vững các kiến thức trọng tâm,biết cách vận dụng các kiến thức đã học để giải các câu hỏi bài tập cơ bản và các bài tập tổng hợp nâng cao. Bài tập Vật lý giúp học sinh hiểu, đào sâu kiến thức khắc sâu thêm phần lý thuyết và giúp cho học sinh giải thích được các hiện tượng xung quanh. “Bài tập chuyển động cơ học” là một phần không thể thiếu trong chương trình vật lý THCS. Đây là kiến thức quan trọng và rất hay, nó phong phú, đa dạng, trừu tượng luôn có trong bài thi học sinh giỏi môn Vật lý THCS. Để có một lời giải đúng, chính xác thỏa mãn yêu cầu đặt ra của một bài tập không dễ dàng đối với giáo viên khi hướng dẫn và càng khó khăn hơn đối với học sinh khi giải bài tập. Phân phối chương trình Vật lý 8 chỉ có 3 tiết lý thuyết. Học sinh thật khó khăn khi gặp phải những bài tập về chuyển động tròn, chuyển động đều và chuyển động không đều. Mối quan hệ giữa tốc độ, thời gian chuyển động và quãng đường đi được chỉ bằng những công thức, lý luận trong sách giáo khoa thì đây là khó khăn lớn của người học cũng như người dạy. Để giải được bài tập dạng này học sinh không những sử dụng kiến thức Vật lý mà còn sử dụng kiến thức Toán học. Qua 16 năm giảng dạy thực tế và những kiến thực học ở trường Sư phạm – học hỏi bạn bè đồng nghiệp. Đặc biệt trong năm học 2007 – 2008 là người đạt giải Ba trong: Hội thi Giáo viên dạy giỏi cấp huyện môn Vật lý lớp 8. Tôi rất trăn trở và mạnh dạn từng bước, từng năm tìm tòi những biện pháp tối ưu nhất với phương châm vừa làm vừa rút kinh nghiệm. Để đưa chất lượng dạy và học ngày càng tốt hơn. Vậy tôi chọn đề tài: “Hướng dẫn học sinh giải bài tập chuyển động cơ học”. Với hy vọng từ đề tài này, phần nào khắc phục được những khó khăn mà các em gặp phải khi làm bài tập . Các em có thể chốt lại kiến thức cho mình một cách vững chắc tự tin khi gặp các bài tập dạng này. 3. Mục đích của đề tài. Đề tài có nhiệm vụ tìm ra giải pháp nhằm tổng kết phương pháp giải bài tập và một số dạng bài tập trong chuyển động cơ học 4. Phạm vi và thời gian thực hiện. Thực hiện trong lớp 8G - 8C – Trường THCS Ba Trại - năm học 2007-2008 C. Quá trình thực hiện đề tài I. Khảo sát thực tế: - Những thuận lợi và khó khăn khi thực hiện đề tài : a) Thuận lợi : Giáo viên là người sống và làm việc nhiều năm ở trường có bề dày thành tích. Là người Đảng viên ưu tú, nhiệt tình say xưa với công việc được giao. Bạn bè đồng nghiệp luôn động viên khích lệ, một số học sinh có ý thức ham mê vươn lên trong học tập. b) Khó khăn: Trường THCS Ba Trại là một trường miền núi, vùng sâu, vùng xa. Địa bàn rộng học sinh đi học rất xa (có em cách trường 8 – 9 km), đường giao thông đi lại kém. Có hai đối tượng học sinh là Kinh, Mường cùng học tập. Cơ sở vật chất còn chưa đầy đủ , đồ dùng để học sinh làm thí nghiệm còn thiếu, không chính xác, không đồng bộ, hiệu quả chỉ đạt 40% yêu cầu. Trình độ dân trí thấp, điều kiện kinh tế khó khăn, phụ huynh chưa thực sự quan tâm đến viêc học tập, rèn luyện của con em mình. Học sinh phải lao động nhiều không có thời gian học tập. Các em coi môn Vật lý chỉ là môn phụ, chưa đầu tư chăm chỉ học tập. Trên lớp học sinh thường không không nắm vững kiến thức và kỹ năng vận dụng kiến thức Vật lý. Vì vậy các em giải bài tập một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng, áp dụng công thức một cách máy móc và nhiều khi không giải được. Vì vậy học lực, kết quả còn hạn chế, nhiều em chán học. Kết quả nắm kiến thức trước khi thực hiện đề tài của hai lớp như sau: Lớp Sĩ số Giỏi Khá TB Yếu SL % SL % SL % SL % 8C 38 0 0 3 7,9 19 50 16 42,1 8G 42 29 69 13 31 0 0 0 0 Tổng 80 29 69 16 38,9 19 50 16 42,1 Căn cứ vào bảng số liệu trên ta thấy: ở lớp 8C không có học sinh giỏi, học sinh khá là 7,9% , HS yếu là 42,1% tỉ lệ này quá thấp so với mục tiờu và yờu cõ̀u đặt ra của ngành GD. Tại sao ở lớp này lại không có học sinh giỏi ? Số học sinh yếu lại quá nhiều như vậy? ở lớp 8G là lớp học sinh khá, mà số học sinh giỏi chỉ đạt 68,2% chưa đạt chỉ tiêu nhà trường đề ra. Từ đó tôi rất trăn trở: Làm thế nào để trang bị kiến thức giúp học sinh rèn kỹ năng, kỹ xảo để làm tốt bài tập Vật lý nhằm nâng cao kiến thức đạt được kết quả như mong đợi. Những suy nghĩ trên giúp tôi từng bước tìm tòi và có các biện pháp sau: II Nội dung biện pháp đã thực hiện. Tìm hiểu nắm bắt tình hình chất lượng học sinh. Để thực hiện tốt cuộc vận động : “Hai không” của ngành GD . Tôi đã thường xuyên kiểm tra học sinh bằng các hình thức : miệng, 15’ ,vở bài tọ̃p vờ̀ nhà, KT định kì bằng các mã đề khác nhau, viết báo cáo thí nghiệm , học thảo luận nhóm. Từ đó Giáo viên cho điểm chính xác phân loại mức độ hiểu bài,vận dụng của học sinh để có bổ sung kiến thức phù hợp. 2. Tham khảo tài liệu, tổng hợp kiến thức về cách giải bài tập chuyển động cơ học. Giáo viên tìm đọc thêm các tài liệu ngoài sách giáo khoa , SGV, các đề thi HS giỏi , tranh ảnh minh hoạ. Đầu tư thời gian cho HS quan sát tự làm các thí nghiệm để rút ra kiến thức trọng tâm, những công thức, chú ý các dạng bài tập ,đọc kỹ phần “Có thể mà sách giáo khoa chưa có điều kiện nói tới. Phân tích cho phụ huynh và học sinh biết việc cần thiết phải học tốt môn Vật lý để bổ trợ các môn học khác. Đồng thời áp dụng kiến thức vật lý giải thích được các hiện tượng thực tế . VD : - Các điểm trên bánh xe đạp là chuyển động tròn. - Học sinh sẽ tính được quãng đường,vận tốc và thời gian đi học từ nhà đến trường nếu biết 2 trong 3 đại lương trên. - Kiến thức Vật lý còn áp dụng nhiều trong kỹ thuật hiện đại: Động cơ máy bay, tên lửa, tàu hoả, tàu thuỷ .... Thông qua cách giảng dạy rút ra một số phương pháp để truyền đạt cho học sinh cách làm bài tập Vật lý. 4.1 Quy trình tìm hiểu, các bước giải bài tập Vật lý : - Học thuộc phần những điều cần nhớ (Phần đóng khung sách giáo khoa) để chốt lại những kiến thức cơ bản cần nắm chắc và nhớ kỹ. - Giáo viên phân tích nội dung bài, yêu cầu học sinh đọc những vấn đề có liên quan, hiểu kỹ hơn một số điều mà sách giáo khoa không có điều kiện nói kỹ. * Khi tiến hành làm bài tập chúng ta phải tìm hiểu dữ kiện của bài toán, phân tích các hiện tượng cụ thể theo các bước sau. Bước 1. Viết tóm tắt các dữ kiện: - Đọc kỹ đầu bài (khác với thuộc đầu bài) tìm hiểu ý nghĩ của những thuật ngữ, có thể phát biểu tóm tắt, ngắn gọn, chính xác. - Dùng ký hiệu tóm tắt đề bài cho gì ? Hỏi gì ? Dùng hình vẽ để mô tả lại tình huống, minh họa nếu cần. Bước 2. phân tích nội dung làm sáng tỏ bản chất vật lý, xác lập mối liên hệ của các dữ kiện có liên quan tới công thức nào rút ra cái cần tìm, xác định phương hướng và kế hoạch giải. - Chuyển đổi đơn vị phù hợp với yêu cầu bài tập. Bước 3. Chọn công thức thích hợp kế hoạch giảng thành lập các phương trình nếu cần. Bước 4. Lựa chọn cách giải cho phù hợp. Bước 5. Kiểm tra xác nhận kết quả và biện luận. Tóm tắt các bước giải bài tập vật lý theo sơ đồ Bài tập vật lý Cho gì? Vẽ Dữ kiện (tóm tắt) Hỏi gì? Hiện tượng – Nội dung Bản chất vật lý Kế hoạch giải Chọn công thức Cách giải Kiểm tra - đánh giá, biện luận 4.2 Một số công thức cơ bản và lưu ý khi giải bài tập chuyển động cơ học. a. Công thức tính vận tốc, quãng đường và thời gian chuyển động. v = S = v.t t = Trong đó: v là vận tốc , S là quãng đường, t là thời gian Đơn vị của vận tốc là m/s hoặc km/h, đơn vị của quãng đường là mét(km), đơn vị của thời gian là giây(giờ). b. Đối với chuyển động không đều ta phải nói đến vận tốc trung bình: vtb = Chú ý: + ,Vận tốc trung bình trên cả đoạn đường không phải là trung bình cộng của các vận tốc trên các đoạn đường ngắn.Vì vậy khi tính vận tốc trung bình chỉ được vận dụng công thức vtb = hoặc vtb = không được vận dụng các công thức khác, trong thực tế chuyển động đều rất ít thường là những chuyển động không đều. +, 1km/h = m/s ; 1m/s = 3,6 km/h 5 Phân loại bài tập về chuyển động cơ học 5.1: Bài tập định tính. Muốn giải tập dạng này học sinh cần vận dụng kiến thức nhằm phát hiện bản chất vật lý được nêu bật lên, vận dụng kiến thức kĩ năng đã biết đi tới kết luận cuối cùng, còn những chi tiết không bản chất được lược bớt. Ví dụ 1 : Hãy giải thích công thức nào đúng trong bài tập sau Một vật chuyển động trên quãng đường S1 trong thời gian t1 với vận tốc vtb1 chuyển động trên quãng đường S2 trong thời gian t2 với vận tốc vtb2 . Vận tốc trung bình của vật trên cả hai quang đường được tính bằng công thức vtb = vtb1+ vtb2 vtb = vtb = Hướng dẫn : Hãy nêu khái niệm, viết công thức tính vận tốc trung bình của chuyển động không đều? vtb = . trong đó : S là quãng đường đi được t là thời gian đi hết quãng đường So sánh công thức mình đã học với 3 công thức trên công thức nào đúng? Bài giải: Trong bài tập trên vật chuyển động trên hai quãng đường S1và S2 thì quãng đường đi được là S1 + S2 thời gian vật đi hết hai quãng đường đó là t1+t2. Vậy công thức C là đúng. Ví dụ 2 : Hãy nêu nhận xét chuyển động của cánh quạt trần trong suốt thời gian từ lúc bắt đầu bật cho đến sau khi tắt. Hướng dẫn: Học sinh cần quan sát thực tế chuyển động của cánh quạt trần có thể dùng đồng hồ bấm giây để so sánh vận tốc và khẳng định : lúc mới bật cánh quạt chuyển động nhanh dần, sau đó chuyển động đều. Khi tắt cánh quạt chuyển động chậm dần do đó chuyển động của cánh quạt là chuyển động không đều. Ví dụ 3 : Một học sinh cho rằng quỹ đạo của một vật không phải là một đường thẳng thì chuyển động của vật là không đều. Theo em ý kiến như vậy có đúng không? tại sao? Hướng dẫn: Giáo viên nêu câu hỏi ? Quỹ đạo chuyển động là gì? Nêu một số chuyển động thường gặp? Học sinh nhắc lại khái niệm chuyển động đều là gì? từ đó trả lời câu hỏi trên. Bài giải: ý kiến như vậy là không đúng. Chuyển động đều hay không đều không liên quan đến quỹ đạo của vật thẳng hay không thẳng. CáI chính là vận tốc chuyển động của vật có thay đổi không? nếu vật chuyển động trên quỹ đạo không phải là đường thẳng, nhưng vận tốc của vật không thay đổi theo thời gian thì chuyển động của vật vẫn được coi là chuyển động đều. Ngược lại cho dù vật chuyển động trên đường thẳng nhưng vận tốc của vật thay đổi theo thời gian thì chuyển động của vật vẫn được coi là chuyển động không đều. Ví dụ 4: Một xe mô tô chuyển động có vận tốc mô tả trong đồ thị sau: a, Hãy cho biết tính chất của chuyển động trong từng giai đoạn b,Tính đoạn đường mà vật đi được trong giai đoạn vật có vận tốc lớn nhất Hướng dẫn: - Các em quan sát đồ thị và cho nhận xét: Trục hoành và trục tung biểu diễn đại lượng nào? Giai đoạn nào vận tốc tăng (giảm) theo t thì đó là chuyển động nhanh dần (chậm dần). Nếu v không thay đổi theo thời gian thì đó là chuyển động đều, khi nào v = 0 thì vật đứng yên => Tính chất chuyển động. - Trên đồ thị vận tốc cực đại đạt giá trị bằng ? Và trong thời gian bao lâu ? Từ đó tính quãnh đường. Bài giải: a. 1. Nhanh dần 2. Đều 3. Chậm dần 4. Đứng yên 5. Nhanh dần. 6. Đều 7. Chậm dần. b. Trên đồ thị vận tốc cực đại là 75km/h trong 2 phút = (giờ). Quãng đường mô tô đi được là S = v.t = 75. = 2,5km. * Nhận xét : Phần bài tập định tính được sử dụng ngay cuối tiết học . Giờ dạy bình thường chỉ có 1-> 2 em trả lời được nhưng còn chưa chọn vẹn, còn lại các em ngồi ì , im lặng không phát biểu . Trên lớp khá 2/3 học sinh giơ tay phát biểu nhưng chỉ có 1/3 học sinh hiểu được định nghĩa, bản chất, quỹ đạo chuyển động, và vận dụng công thức tính. Khi hướng dẫn HS làm bài tập định tính. Dạy trên lớp 8C, 8G giáo viên phải khắc sâu khái niệm : chuyển động đều là gì? Thế nào là chuyển động không đều? Nêu quỹ đạo chuyển động, công thức tính vận tốc trung bình của chuyển động không đều và tính chất chuyển động trong từng giai đoạn . Từ đó khi đưa ra các bài tập định tính 1/2 HS trong lớp 8C trả lời chính xác còn 1/2 HS ngập ngừng trả lời chậm, chưa hoàn chỉnh. 100% HS lớp 8G đã giải thích được bản chất hiện tượng , tính chất chuyển động và tìm ra công thức chính xác nhất . Qua phần bài tập định tính HS đã khắc sâu được kiến thức cơ bản, trọng tâm để áp dụng làm bài tập định lượng. B. Bài tập định lượng: - Muốn giải được bài tập định lượng học sinh phải hiểu đầy đủ và sâu sắc hơn ý nghĩa Vật lý, rèn luyện kỹ năng tính toán, vẽ hình, thống nhất đơn vị, vận dụng công thức thành thạo. - Khi hướng dẫn học sinh làm bài tập định lượng tôi thường phân ra từng dạng cụ thể như sau: Dạng 1: Chuyển động cùng chiều: Nếu hai vật chuyển động cùng chiều: Khi gặp nhau hiệu quãng đường các vật đã đi bằng khoảng cách ban đầu giữa hai vật. Công thức thường gặp trong chuyển động cùng chiều là: (1) Trong đó t là thời gian hai động tử gặp nhau. S là khoảng cách lúc đầu giữa hai động tử, v1, v2 là vận tốc của chúng. Ví dụ: Ba người đi xe đạp từ A đến B với vận tốc không đổi. Người thứ nhất và người thứ hai xuất phát cùng một lúc với các vận tốc tương ứng là v1 = 10km/h và v2 = 12km/h. Người thứ ba xuất phát sau hai người nói trên 30 phút. Khoảng thời gian giữa hai lần gặp của người thứ ba với 2 người đi trước là 1 giờ. Tính vận tốc của người thứ ba. Hướng dẫn: Yêu cầu các em đọc kỹ đầu bài và phân tích các giữ kiện của bài toán. Ba người xuất phát cùng một lúc và cùng chuyển động từ A đến B. Đây là bài tập dạng chuyển động cùng chiều nên ta sử dụng công thức (1) và giải toán bằng cách lập phương trình. Tóm tắt: v1 = 10km/h v2 = 12km/h. t1 = 30 phút = giờ Thời gian người thứ ba gặp người thứ nhất là t1, gặp người thứ hai là t2. Khoảng cách từ t1 đến t2 là một giờ. Tính v3 ? Bài giải: Gọi vận tốc của người thứ ba là x (km/h) (x > 12). Sau 30 phút quãng đường người thứ nhất đi được là: S1 = v1.t = 10. = 5 (km) Sau 30 phút quãng đường người thứ hai đi được là: S2 = v2.t = 12. = 6 (km) Thời gian người thứ ba gặp người thứ nhất là: Thời gian người thứ ba gặp người thứ 2 là: Khoảng cách giữa hai lần gặp nhau là 1 giờ nên ta có phương trình. Giải phương trình trên ta tìm được: x1 = 15 (thoả mãn) x2 = 8 (không thoả mãn). Vậy vận tốc của người thứ 3 là 15km/h. Đáp số: 15 km/h Dạng 2: Chuyển động ngược chiều Nếu hai vật chuyển động ngược chiều: Khi gặp nhau tổng quãng đường các vật đã đi bằng khoảng cách ban đầu giữa hai vật. Công thức thường được sử dụng khi làm BT là: (2) t là thời gian 2 động tử gặp nhau ,S là K/C ban đầu giữa hai động tử v1, v2 là các vận tốc của chúng. Ví dụ: Một động tử xuất phát từ A chuyển động thẳng đều về B, cách A 120m với vận tốc 8m/s. Cùng lúc đó một động tử khác chuyển động thẳng đều từ B về A. Sau 10 giây hai động tử gặp nhau. Tính vận tốc của động tử thứ hai và vị trí hai động tử gặp nhau. Hướng dẫn: Giáo viên hướng dẫn học sinh phân tích đề bài: Một động tử chuyển động từ A đến B, cùng lúc đó một động tử chuyển động từ B đến A. Tức là hai động tử này xuất phát cùng một lúc và chuyển động ngược chiều nhau. Tóm tắt: S = 120m v1 = 8m/s. t = 10 s M là vị trí hai động tử gặp nhau. Tính v2 = ? ; AM = ? Bài giải: Gọi S1, S2 là quãng đường đi được trong 10 giây của các động tử. v1 là vận tốc của động tử chuyển động từ A v2 là vận tốc của động tử chuyển động từ B. S1 = v1.t S2 = v2.t. Khi hai động tử gặp nhau S1 + S2 = S = AB = 120m. Sử dụng công thức Thay số v2 = (m/s). Vậy vận tốc của động tử thứ hai là: 4m/s. Vị trí cách A một đoạn AM = S1 = v1.t = 8.10 = 80 (m). Đáp số: v2 = 4 m/s, AM = 80 m. Dạng 3: Chuyển động có dòng nước. ở dạng bài tập này cần nắm chắc công thức. Vận tốc xuôi = vận tốc thực của canô + vận tốc của dòng nước. Vận tốc ngược = vận tốc thực của canô - vận tốc của dòng nước. (3) Ví dụ: Một ca nô chạy từ bến A đến bến B rồi trở về bến A trên một dòng sông. Hỏi nước sông chảy nhanh hay chậm thì vận tốc trung bình của ca nô trong suốt thời gian cả đi lẫn về lớn hơn? (Coi vận tốc của ca nô so với dòng nước có độ lớn không đổi. Hướng dẫn: Đây là bài tập chuyển động có dòng nước nên ta sử dụng công thức (3). Muốn tính và so sánh vận tốc trung bình cần sử dụng công thức nào ? ( vtb =) yêu cầu học sinh đọc kỹ đầu bài và phân tích các giữ kiện: Ca nô chuyển động từ A đến B rồi lại về A nên quãng đường chuyển động là 2S, vận tốc xuôi dòng là v + vn vận tốc ngược dòng là v – vn. Minh hoạ bằng hình vẽ : Xuôi dòng A B Ngược dòng Bài giải: Gọi v là vận tốc của ca nô so với dòng nước đứng yên. vn là vận tốc của nước so với bờ sông (v > vn), S là chiều dài quãng đường AB. Thời gian để ca nô đi từ A đến B ( giả sử xuôi dòng) là: Thời gian để ca nô đi từ B đến A (giả sử ngược dòng) là : Thời gian để ca nô chạy từ A đến B rồi lại về A là t = t1 + t2 = Vận tốc trung bình của ca nô trong cả đoạn đường từ A đến B rồi về A là: vtb = Do đó, khi vận tốc của dòng nước càng lớn (nước sông chảy càng nhanh) thì vận tốc trung bình càng nhỏ. Dạng 4: Chuyển động có vận tốc thay đổi trên từng đoạn. Ví dụ: Một vật chuyển động trên đoạn đường từ A đến B. Đoạn này gồm ba đoạn thẳng, đường bằng, lên dốc và xuống dốc. Trên đoạn đường bằng xe chuyển động với vận tốc 40km/h mất thời gian là 10 phút. Đoạn đường lên dốc mất 20 phút, đoạn xuống dốc mất 10 phút. Biết vận tốc trung bình khi lên dốc = vận tốc trên đường bằng và vận tốc xuống dốc bằng 3 lần vận tốc đoạn lên dốc. Tính đoạn đường AB. Hướng dẫn: Giáo viên phân tích, gợi ý học sinh minh hoạ bằng hình vẽ: v2 v3 v1 S2 S3 A S1 B Trong bài tập này vận tốc trên các đoạn đường thay đổi như thế nào ? Lập mối liên hệ giữa chúng. Từ đó tính độ dài từng quãng đường, trên cả đoạn đường AB. Tóm tắt: t1 = 10 phút = giờ. v1 = 40km/h. S1 = ? t2 = 20 phút = giờ. v2 = V1. S2 = ? t3 = 10 phút = giờ. v3 = 3V1 S3 = ? ; SAB = ? Để giải được bài tập này em dùng những công thức nào ? (S = v.t). Bài giải: Quãng đường xe đi trên đường bằng là: S1 = v1.t1 = 40. = 6,67(km). Quãng đường lên dốc là: S2 = v2.t2 = v1.t2 = .40. = 6,67 (km). Quãng đường xuống dốc là: S3 = v3.t3 = 3v1.t3 = 3.40. = 20 (km). Quãng đường AB là: SAB = S 1 + S2 + S3 = 6,67 + 6,67 + 20 = 33,34 (km). Đáp số: SAB = 33,34 km Dạng 5: Vận tốc trung bình. Chú ý sử dụng công thức tính vtb. Ví dụ: Một người cưỡi ngựa trong 40 phút đầu đi được 50km, trong 1 giờ tiếp theo anh ta đi với vận tốc 10km/h, còn ở đoạn 6km cuối cùng anh ta đi với vận tốc 12km/h. Xác định vận tốc trung bình của người đó: 1. Trong suốt thời gian chuyển động. 2. Trong giờ đầu tiên. 3. Trong nửa đoạn đường đầu. Hướng dẫn: Yêu cầu học sinh đọc kỹ, phân tích và tóm tắt đầu bài. t1 = 40 phút = giờ S1 = 50km t2 = 1 giờ. v2 = 10km/h. S3 = 6km. v3 = 12km/h. Tính vtb trên cả đoạn đường. Tính vtb trong một giờ đầu. Tính vtb trong nửa đoạn đường đầu. Trong bài tập này ta cần sử dụng những công thức nào? (học sinh nhắc lại công thức). Trong một giờ đầu, cả đoạn đường, nửa đoạn đường dài bao nhiêu? Bài giải: 1. Quãng đường đi được trong 1 giờ với vận tốc 10km/h là: S2 = v2.t2 = 10.1 = 10 (km) Vận tốc trên đoạn đường 50km là: v1 = = (km/h). Thời gian trên đoạn 6km là: t3 = (giờ). Vận tốc trung bình trên suốt thời gian chuyển động là: vtb = 30 (km/h). 2; giờ với vận tốc 10km/h đi được quãng đường là: .10 = (km). Vận tốc trung bình trong một giờ đầu là: vtb = (km/h). 3; Nửa quãng đường đầu là: (km). Vận tốc trung bình trên nửa quãng đường này chính là vận tốc trên quãng đường 50 km là v1 = 75 (km/h). Đáp số: vtb cả đoạn đường = 30km/h vtb trong 1 giờ đầu = km/h vtb trong nửa đoạn đường = 75km/h Dạng 6: Chuyển động theo quỹ đạo tròn. Dạng bài tập này tính quãng đường chính là chu vi đường tròn: C = 2R= d. C = 2pR = pd Ví dụ: Một chiếc đu quay trong công viên có đường kính là 6m. Một người theo dõi một em bé trên đu quay và thấy em đó quay tròn 14 vòng trong 3 phút. Tính vận tốc chuyển động của em bé. Tóm tắt : d = 6m 2R = d t = 3 phút = 3.60 = 180 giây. Tính v ? Bài giải: Chu vi vòng tròn là: C = d = 6. Quãng đường em bé chuyển động trong 3 phút. S = 14.C = 14.6 Vận tốc chuyển động của em bé là: v = (m/s). Đáp số: v = 1,47 m/s Chú ý: Nên tính toán bằng chữ trước, đến phép tính cuối cùng mới thay số. Như thế sẽ đỡ mất thời gian làm nhiều phép tính và đỡ sai lầm. Dạng 7: Bài toán mang tính chất tổng hợp. Ví dụ: Một người đi xe đạp từ A đến B với vận tốc trung bình là 15km/h. Sau đó ít lâu một người đi xe máy từ A đến B với vận tốc trung bình là 30km/h và định gặp người đi xe đạp tại B. Nhưng do người đi xe đạp sau khi đi được nửa quãng đường đầu thì người đó giảm bớt vận tốc 3km/h nên còn cách B 10km hai người đã gặp nhau. Hỏi quãng đường AB dài bao nhiều km ? Hướng dẫn: Yêu cầu học sinh đọc kỹ bài, phân tích các giữ kiện. Người đi xe đạp đi từ A đến B sau đó ít lâu người đi xe máy đi từ A đến B. Tức là hai người này chuyển động cùng chiều nhưng không xuất phát cùng một lúc mà vận tốc của xe đạp còn thay đổi trong từng đoạn. Gặp nhau trước thời gian dự định. Tóm tắt: vxđ = 15km/h. vxm = 30km/h. Tính SAB =? Bài giải: Gọi quãng đường AB là x (km) (x > 0). Thời gian người đi xe đạp đi trước là t giờ (t > 0). Thời gian dự định của người đi xe đạp đi hết quãng đường AB là: giờ. Thời gian dự định của người đi xe máy đi hết quãng đường AB là: giờ. Nên ta có phương trình: = t + => x = 30t => t = . Thời gian người đi xe đạp đi nửa quãng đường đầu là: (giờ) Từ quãng đường tiếp theo thời gian người đi xe đạp gặp người đi xe máy là: (giờ). Thời gian từ khi người đi xe đạp xuất phát tới lúc gặp người đi xe máy là: (giờ). Ta có phương trình: Giải phương trình trên ta tìm được: x = 60 (thoả mãn); t = (thoả mãn). Vậy quãng đường AB dài 60 km. Đáp số: SAB = 60 km. *Nhận xét : Trong phần chuyển động cơ học không có một tiết bài tập nào. Cô không hướng dẫn thì khi làm bài tập thì hầu hết học sinh không làm được , các em không biết minh hoạ được bằng hình học, không biết sử dụng công thức nào đành bó tay chờ thầy cô chữa. Khi áp dụng phân các dạng bài tập và hướng dẫn giải bài tập ở lớp 8C và 8G giáo viên yêu cầu học sinh đọc kỹ, phân tích đầu bài, cho biết đây là dạng bài tập nào? Tóm tắt minh hoạ bằng hình vẽ. Tìm hiểu mối liên hệ giữa các đại lượng trong bài tập. Từ đó 2/3 học sinh lớp 8C làm được bài tập, 100% học sinh lớp 8G làm tốt , có tới 2/3 lớp tìm ra kết quả nhanh nhất. III. Kết quả đạt được – so sánh đối chứng Trên đây là những kinh nghiệm rút ra từ thực tế giảng dạy. Bằng việc phân loại các dạng bài tập và nêu ra các phương pháp giải bài tập chuyển động cơ học. Từ đó học sinh được rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo trong phân tích và tư duy làm bài tập. Đi sâu nghiên cứu về chuyển động cơ học tôi càng thấy kiến thức là vô tận. Song bài tập về chuyển động cơ học còn rất nhiều, rất phong phú và đa dạng với nội dung phức tạp, yêu cầu học sinh cần có kiến thức tổng hợp về các loại chuyển động, công thức sử dụng và mối quan hệ về các đại lượng. So sánh đối chứng : Với đề tài “Hướng dẫn học sinh làm bài tập chuyển động cơ học”. Tôi đã sử dụng để giảng dạy cho học sinh trường THCS Ba Trại năm học 2007 – 2008. Cụ thể được áp dụng trong tiết thi giáo viên dạy giỏi vật lý lớp 8, tôi đã thành công và đạt giải 3 cấp huyện. Kết quả các lớp đạt được như sau: - Học sinh đại trà lớp 8C đã được rèn luyện kỹ cách giải bài tập chuyển động cơ học ở các dạng cơ bản. Học sinh có kỹ năng tóm tắt, phân tích bài toán, chọn công thức phù hợp để làm bài tập một cách dễ dàng. - Học sinh khá lớp 8G thành thạo hơn về việc phân tích, tìm tòi lời giải đạt kết quả nhanh nhất. Từ đó các em có hứng thú say mê học tập. - Đặc biệt hơn, qua đề tài này học sinh được củng cố không chỉ đơn thuần là kiến thức Vật lý mà còn củng cố rất nhiều kiến thức về Toán học (minh hoạ hình học, giải bài tập bằng cách lập phương trình). Từ đó thấy vai trò của môn Toán vô cùng quan trọng đối với bộ môn Vật lý. Đó chính là sự tích hợp liên thông (Tích hợp chéo) giữa các môn học. - Sau một năm thực hiện đề tài tôi đã rèn cho học sinh được một hệ thống, kỹ năng giải bài tập Vật lý. Giờ Vật lý luôn được các em đón chờ với tinh thần học tập say mê, phấn khởi. - Kết quả đạt được trong năm học này thật đáng khích lệ. Trước khi thực hiện đề tài Sau khi thực hiện đề tài Lớp Sĩ số Giỏi Khá TB Yếu Giỏi Khá TB Yếu 8C 38 0% 3/38= 7,9% 19/38= 50% 16/38= 42,1% 5,3% 39,5% 55,2% 0% 8G 42 29/42= 6