Top 15 # Phương Pháp Giải Bài Tập Định Tính Vật Lý Xem Nhiều Nhất, Mới Nhất 6/2023 # Top Trend

Nguyễn Ngọc GiangPhần một : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG I. Lý do chọn đề tàiVật lý là môn khoa học thực nghiệm, mô tả thế giới khách quan. Trong quá trình dạy học vật lý giáo viên phải dùng hệ thông bài tập để học sinh tiếp cận và vận dụng những kiến thức định luật vào giải thích hiện tượng trong đời sống. Bài tập vật lý có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình nhận thức của người học phát triển năng lực tư duy của người học, giúp người học ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức. rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo… Bài tập vật lý có nhiều dạng trong đó dạng bài tập mà giúp cho người học dễ dàng nắm vững lý thuyết , định luật, định lý… và liên hệ với thực tiễn nhiều nhất đó là bài tập định tính.Bài tập định tính là loại bài tập được đưa ra với nhiều tên gọi khác nhau : “câu hỏi thực hành, câu hỏi để lĩnh hội, bài tập logic, bài tập miệng, câu hỏi định tính, câu hỏi kiểm tra,…”. Đặc điểm của bài tập định tính là nhấn mạnh về mặt định tính của các hiện tượng đang khảo sát thông qua bài tập giúp cho học sinh rèn luyện khả năng tư duy logic, tiếp cận thực tiển, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, tạo điều kiện cho học sinh đào sâu và củng cố các kiến thức, phân tích hiện tượng, làm phát triển khả năng phán đoán, mơ ước sáng tạo, kỹ năng vận dụng những kiến thức lý thuyết để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên, trong đời sống, trong kĩ thuật. Mở rộng tầm mắt kĩ thuật của học sinh.

– Biểu thức:

svt= trong đó s: quãng đường. t: thời gian Trong đời sống gọi độ lớn của vận tốc là tốc độ. Đơn vị : m/s, km/h, cm/s.  Gia tốc: nên a = 0 Phương trình chuyển động: 15Nguyễn Ngọc Giang

0 0( 0, 0)x vt t x= = =2.1.2.2 Chuyển động thẳng biến đổi điều Định nghĩa: Là chuyển động thẳng trong đó vận tốc biến thiên (tăng hoặc giảm) được những lượng bằng nhau trong những khoảng thời gian bất kì. Vận tốc:

Vận tốc trung bình: – Vận tốc trung bình của một chuyển động thẳng biến đổi đều trên một quãng đường nhất định là một đại lượng đo bằng thương số giữa quãng đường đi được và khoảng thời gian để đi hết quãng đường đó. Biểu thức : svt=rr hay – Đơn vị : m/s , km/h.

Vận tốc tức thời: – Vận tốc tức thời hay vận tốc tại một điểm đã cho trên quỹ đạo đo bằng thương số giữa quãng đường đi rất nhỏ tính từ điểm đã cho và khoảng thời gian rất nhỏ để đi hết quãng đường đó. – Biểu thức : hay Gia tốc: 16Nguyễn Ngọc Giang– Gia tốc là một đại lượng Vật Lý đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của vận tốc và đo bằng thương số giữa độ biến thiên của vận tốc và khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên đó. – Biểu thức: + Gia tốc là một đại lượng vectơ:

a v↑↑ ∆r rĐộ lớn: 0tv vat−=∆– Phương trình chuyển động: + Công thức vận tốc:Phương trình chuyển động: + Công thức vận tốc: 0 0( )tv v a t t= + − + Công thức đường đi: 2012s v at= + +Phương trình chuyển động: 20 012x x v t at= + + + Liên hệ giữa a,v,s:2 202v v as− =2.1.2.4 Sự rơi tự do:  Định nghĩa: – Sự rơi tự do là sự rơi của các vật trong chân không chỉ dưới tác dụng của trọng lực. Khi không có sức cản của không khí:17Nguyễn Ngọc Giang + Các vật có hình dạng và khối lượng khác nhau đều rơi như nhau. + Mọi vật chuyển động ở gần mặt đất đều có gia tốc rơi tự do. Vật rơi tự do chuyển động theo phương thẳng đứng. Chuyển động rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều. – Phương trình chuyển động:

2 21, , 22tth gt v gt v gt= = =Chọn vị trí ban đầu của vật làm gốc tọa độ, chiều dương hướng từ trên xuống dưới. Ở cùng một nơi trên Trái Đất các vật rơi tự do có cùng gia tốc, gọi là gia tốc rơi tự do. Thường lấy g = 9,8m/s2 . 2.1.2.5 Chuyển động tròn đềuChuyển động tròn đều là chuyển động có đặc điểm: – Quỹ đạo là một đường tròn.– Vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kì.Vectơ vận tốc của vật chuyển động tròn đều có : – phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo, chều hướng theo chiều chuyển động.– độ lớn là v = Δs/ΔtVận tốc góc là: ω = Δα/ΔtΔα là góc mà bán kính nối từ tâm đến vật quyét được trong những khoảng thời gian Δt. Đơn vị vận tốc là rad/s. Công thức liên hệ giữa độ lớn của vận tốc dài với vận tốc góc : v = rω. 18Nguyễn Ngọc GiangChu kì của chuyển động tròn đều là thời gian cần thiết để vật đi được một vòng. Công thức liên hệ giữa vận tốc dài với vận tốc góc: T = 2π/ωTần số của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1 giây. Đơn vị tần số là vòng/giây. Công thức lên hệ giữa chu kỳ và tần số: f = 1/TGia tốc trong chuyển động tròn đều luôn luôn nằm theo bán kính hướng vào tâm quỹ đạo và và có độ lớn là: aht = v2/r = rω22.1.2.6 Tương đối của chuyển động. Công thức công vận tốc Hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau.Vận tốc của vật chuyển động với các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau. Vận tốc có tính tương đối.Công thức cộng vận tốc : Vận tốc của vật 1 đối với vật 3 bằng tổng vectơ vận tốc vật 1 đối với vật 2 và vận tốc vật 2 đối với vật 3. 1,3 1,2 2,3v v v= +uur uur uuur1,3vuur là vận tốc tuyệt đối.1,2vuur là vận tốc tương đối.2,3vuuur là vận tốc kéo theo.Trong trường hợp các chuyển động cùng phương thì các công thức vectơ chuyển thành công thức đại số. 19Nguyễn Ngọc Giang2.1.3 Hệ thống và giải bài tập định tính về Động học 2.1.3.1 Chuyển động cơĐây là bài học đầu tiên về chuyển động cơ học giúp học sinh hình thành cơ sở đầu tiên về động học vì vậy cần làm rõ bản chất vật lý trong từng phần, cụ thể là các bài tập sau:Bài 1:Một số hành khách đang ngồi trong một khoang kín của tàu thủy đang di chuyển trên biển. Họ không biết là họ có chuyển động cùng với tàu thủy trên biển không hoặc không biết chuyển động như thế nào. Cảm giác của họ có đúng không? Tại sao?Bài giải:– Bài tập dạng giải thích hiện tượng:Giải thích về cảm giác nhưng không phải dựa trên cơ sở tâm lý học mà sử dụng kiến thức vật lý để xét xem đối tượng chuyển động như thế nào và điều kiện để xét một chuyển động nếu không đủ những điều kiện thì cảm giác của người trên tàu là đúng Phương pháp giải:Đối với học sinh lớp 10 các em đã học những kiến thức cơ bản về chuyển động và những khái niệm về động lực học, với bài tập này các em chỉ cần suy nghĩ đơn giản là có thể giải được. Đề giải bài tập cần thực hiện theo các bước sau:Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tậpTheo đầu bài cả hành khách và tàu cùng chuyển động tức là có chuyển động cơ, người và tàu được xem là chất điểm. Rõ ràng tàu và người ngồi trong khoang chuyển động với vận tốc khá lớn trong không gian. Lý thuyết cần vận dụng là: Khi khảo sát một chuyển động của chất điểm ta chọn vật làm mốc gắn vào hệ quy chiếu và mốc thời gian.Bước 2 Phân tích hiện tượng20Nguyễn Ngọc GiangHành khách và tàu cùng chuyển động với vận tốc khá lớn trong không gian bao la của mặt biển khoảng cách đến bời và đảo cũng lớn nên không thể xem vật nào làm mốc. Để dễ dàng hơn các em phải đặt ra những những câu hỏi nhỏ từ đề bài: hành khách và tàu chuyển động như thế nào? Xung quanh có vật gì gần đó có thể làm mốc không? Xác định một chuyển động thì ta phải làm gì?Bước 3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quảTheo lý thuyết để khảo sát một chuyển động của chất điểm ta chọn vật làm mốc gắn vào hệ quy chiếu và mốc thời gian.Cả tàu và người cùng chuyển động mà cảm giác của phi công là không chuyển động vì không xác định vật làm mốc. Cảm giác của hành khách là đúngBước 4 biện luậnKhi ta trên xe hay tàu chuyển động nếu không nhìn ra xung quanh ta cũng có cảm giác không chuyển động. Trường hợp trên nếu có nhiều vật thể xung quanh có thể là đứng yên hay chuyển động thì dễ dàng tìm được vật làm mốc và phi công thấy mình cùng tàu chuyển động.Qua bài tập có thể mở rộng cho học sinh trường hợp tương tự như đi tàu trên biển, hành khách trên máy bay khi không nhìn xuống…Loại bài tập này tương đối đơn giản giúp học sinh củng cố kiến thức vừa học và liên hệ với thực tế.Bài 2:Từ tâm một cái đĩa đang quay người ta búng một viên bi lăn theo lòng máng đặt trên một bán kính của đĩa. Hỏi quỹ đạo của viên bi đối với đĩa và đối với Trái Đất có hình gì? Bài giải– Bài tập dạng giải thích hiện tượng:Chuyển động của viên bi trên đĩa đang quay không phải chỉ một quỹ đạo đơn giản đối với bài này học sinh dễ bị nhầm vì cho rằng quỹ đạo là duy nhất. 21Nguyễn Ngọc GiangTừ những hiện tượng trong đời sống hàng ngày giúp học sinh phân tích rõ ràng hơn.Phương pháp giải: Suy luận logic, thực hiên theo các bước sau:Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tậpViên bi sẽ được giữ cho chuyển động thẳng vào tâm của cái đĩa đang quay nên có các dạng quỹ đạo khác nhau so với đĩa và mặt đất. Lý thuyết đã học quỹ đạo là những đường được vạch ra khi chất điểm chuyển động.Bước 2: Phân tích hiện tượngKhảo sát chuyển động của bi so với đĩa và Trái Đất: đĩa quay tròn, viên bi chuyển động thẳng vào tâm quả cầu.Bước 3: Xây dựng lập luận và suy luận kết quảKiến thức cần dùng là chất khi chuyển động sẽ vạch ra một đường trong không gian, đường đó là quỹ đạo của chất điểm. Viên bi được xem là một chất điểm khi chuyển động sẽ vạch ra những quỹ đạo khác nhau đối với những đối tượng khác nhau. Viên bi chuyển động trên máng là đường thẳng máng cố định so với mặt đất nên quỹ đạo viên bi đối với trái đất là một đường thẳng. Nếu cố định viên bi thì quỹ đạo viên bi vạch lên đĩa là đường tròn. Khi viên bi tiến về tâm đĩa thì vạch nên đường xoắn ốc. Vậy quỹ đạo viên bi đối với đĩa là đường xoắn ốc.Bước 4: Biện luậnMột chất điểm chuyển động đối với đối tượng khác nhau thì có thể có quỹ đạo không giống nhau.Bài tập tương tự:Bài 3: Khi xe đạp trên đường thẳng, hãy giải thích quỹ đạo đầu van xe?Lời giải:22Nguyễn Ngọc GiangNếu người quan sát đứng bên lề đường, khi xe đạp chạy trên đừng thẳng thì đầu van thì quỹ đạo là xicloit. Đối với người quan sát ngồi trên xe, van xe sẽ chuyển động với quỹ độ là dường tròn.Bài 4: Một truyện dân gian có kể rằng : Khi chết một phú ông đã để lại cho người con một hũ vàng chôn trong một khu vườn rộng và một mảnh giấy ghi: Đi về phía đông 23 bước chân , sau đó rẽ phải 4 bước chân , đào sâu 3m . Hỏi với chỉ dẫn này người con có tìm được hũ vàng không ? Vì sao ? Lời giải : Muốn Người con sẽ chẳng bao giờ tìm được hũ vàng vì không có vật làm mốc.Bài 5:Viên đạn đươc bắn ra từ nồng súng nó chuyển động theo hai giai đoạn chuyển động trong nòng súng và sau đó bay tới mục tiêu ở xa, hỏi giai đoạn nào viên đạn được coi là chất điểm, giai đoạn nào viên đạn không được coi là chất điểm?Giai đoạn đạn rời nòng súng và bay tới mục tiêu được xem là chất điểm.2.1.3.2 Chuyển động thẳng điềuĐối với phần chuyển động của chất điểm các em dễ dàng nhận ra kiến thức cơ bản vì bài này chủ yếu là những khái niệm cơ bản nên hiệu quả cao nhất khi dùng bài tập suy luận đơn giản và câu hỏi thí nghiệm hoặc dùng đồ thị, cụ thể là:Bài 1:Từ hai địa điểm AB cách nhau 35 km, có hai chiếc ôtô chuyển động thẳng đều ngược chiều nhau lần lượt với vận tốc 20 km/h và 15 km/h. Có một con chim từ ôtô thứ nhất bay thẳng đều sang chạm vào ôtô thứ hai, rồi lại bay thẳng đều sang chạm ôtô thứ nhất và cứ thế với vận tốc không đổi 23Nguyễn Ngọc Gianglà 120 km/h. Biết thời gian chim chạm vào ôtô không đáng kể. Hỏi khi hai hai xe gặp nhau thì chú chim bay được tổng quãng đường là bao nhiêu? Bài giảiBài tập dự đoán kết quả.Học sinh có thể dùng kiến thức về chuyển động thẳng đều mà trả lời nhanh câu hỏi vừa nêu. Đối với học sinh vừa đọc vào thấy rất phức tạp vì chim có thể đổi hướng rất nhiều lần. Kiến thức các em cần dùng là khái niệm về chuyển động thẳng đều và mối liên hệ giữa quãng đường,vận tốc và thời gian. Để giải bài tập ta thực hiện theo các bước sau:Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tậpCác xe chuyển động thẳng đều tức là chuyển động thẳng trên một đường thẳng trong đó vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kì.Bước 2: Phân tích hiện tượngHai xe chuyển động ngược chiều với hai ô tô cách nhau 100 m. Mỗi chuyển động là chuyển động thẳng đều. Tốc độ của chim lớn hơn có thể đến chạm vào xe nhiều lần và đại lượng cần tìm là quãng đường chim bay được.Bước 3: Xây dựng lập luận và suy luận kết quả Trong chuyển động thẳng đều quãng đường tỉ lệ thuận với thời gian .s v t=Vì AB cách nhau 100 km nên để hai ôtô gặp nhau thì ôtô thứ nhất phải đi được một đoạn 36 km và ôtô thứ hai chuyển động một đoạn 64 km, nghĩa là hai ôtô sẽ gặp nhau sau 1h. Vậy sau 1h thì chim bay được 120km.Bước 4: biện luậnChuyển động thẳng đều, khi tìm quãng đường ta cần có vận tốc và thời gian và thời gian cũng đã có nên việc tính toán rất đẽ dàng.Bài tập có thể đưa vào củng cố bài học hay đặt vấn đề. Phát triển khả năng tư duy của học sinh.24Nguyễn Ngọc GiangBài 2:Đồ thị biểu diễn sự biến thiên đường đi của ba vật theo thời gian. Các vật ấy chuyển động như thế nào? Bài giảiBài tập giải thích dựa trên đồ thị.Từ hình vẽ đã cho có thể nêu lên tính chất của chuyển động và khai thác thông tin từ hình vẽ, cũng giải theo các bước:Bước 1:Quan sát, thu thông tin từ hìnhĐồ thị là những đường thẳng trong hệ trục (Oxt) các đường thẳng có độ dốc khác nhauBước 2: phân tíchMỗi đường thẳng là biểu diễn chuyển động của một vật, độ dốc lần lượt là II, I, III. Góc xuất phát cũng khác nhau.Bước 3: Xây dựng lập luận và suy luận kết quả:Cả ba đồ thị đều là những đường thẳng chứng tỏ các vật chuyển động đều. Độ dốc của đồ thị hay góc hợp bởi đồ thị và trục thời gian cho phép so sánh vận tốc của các vật chuyển động thẳng đều. Vì vậy dựa vào hình ta thấy vật II chuyển động nhanh nhất vì có độ dốc lớn nhất, vật III chuyển động chậm nhất vì có độ dốc nhỏ nhất. Giao điểm của đồ thị với trục Ox cho biết khoảng cách từ vật đến vị trí làm mốc trong hệ quy chiếu đã chọn tại thời điểm ban đầu. Còn giao điểm của đồ thị với trục thời gian Ot là thời điểm được chọn để xác định chuyển động. Giao điểm của các đồ thị với nhau cho biết thời điểm hai chuyển động gặp nhau tại một tọa độ xác định.Bước 4: Biện luậnĐồ thị có thể nêu lên tích chất của chuyển động thẳng điều thông qua các đường: độ dốc, góc xuất phát…25

Bài viết tập trung phân tích các phương pháp dùng để giải bài tập định tính, trong đó phương pháp Ơristic, phương pháp đồ thị và phương pháp thực nghiệm có thể sử dụng phối hợp, bổ sung cho nhau, đồng thời vạch ra một dàn bài chung gồm những bước cơ bản, giúp học sinh có thể giải quyết tốt các bài tập định tính.

Bài tập định tính (BTĐT) là những bài tập mà khi giải, học sinh (HS) không cần thực hiện các phép tính phức tạp mà phải sử dụng những phép suy luận lôgic trên cơ sở hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lí (VL) và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể.

Mục tiêu cần đạt được khi giải một bài toán VL nói chung là tìm được câu trả lời đúng đắn, giải đáp được vấn đề đặt ra một cách có căn cứ khoa học chặt chẽ.

Đối với loại BTĐT, việc xác lập lời giải thường gây cho HS nhiều khó khăn vì nó đòi hỏi phải lập luận một cách lôgic, có căn cứ đầy đủ và xác đáng về mặt kiến thức. Thực tế giảng dạy cho thấy, do ít được vận dụng kiến thức vào thực tiễn, ít được tiếp cận với các dạng BTĐT trong quá trình học tập, nên đứng trước những BTĐT, HS thường có xu hướng đưa ra những lời giải đáp không thỏa đáng, hời hợt, thậm chí không chính xác, nhiều HS đã thu gọn toàn bộ những lập luận cần thiết vào một cái tên gọi của khái niệm, của định luật hay của một hiện tượng VL nào đó. Chẳng hạn, với câu hỏi: “Tại sao người ngồi trên xe ô tô đang chuyển động có xu hướng bị ngã xô tới phía trước nếu xe dừng lại đột ngột?” Câu trả lời theo kiểu mượn tên của khái niệm như “Sở dĩ người ngồi trên xe có xu hướng bị ngã xô tới phía trước nếu xe dừng lại đột ngột là do người đó có quán tính” là không thể chấp nhận được.

2. Phương pháp giải các bài tập định tính

Do đặc điểm của BTĐT là chú trọng đến mặt định tính của hiện tượng, nên đa số các BTĐT được giải bằng PP suy luận, vận dụng những định luật vật lí tổng quát vào những trường hợp cụ thể. Thông thường, để liên hệ một hiện tượng đã cho với một số định luật vật lí, ta phải biết cách tách hiện tượng phức tạp ra thành nhiều hiện tượng đơn giản hơn, tức là dùng PP phân tích, sau đó dùng PP tổng hợp để kết hợp những hệ quả rút ra từ các định luật riêng biệt thành một kết quả chung. Có thể nói, khi giải các BTĐT, PP phân tích, PP tổng hợp thường gắn chặt với nhau. Về các PP để giải các BTĐT, chúng tôi đồng ý với nhiều tác giả về việc nên sử dụng ba PP sau: PP Ơristic, PP đồ thị và PP thực nghiệm. Trong nhiều bài tập, khi giải, các PP này có thể được sử dụng phối hợp, bổ sung cho nhau.

Ưu điểm cơ bản của PP này là rèn luyện cho HS khả năng phân tích các hiện tượng VL, biết tổng hợp các dữ kiện của bài tập với nội dung các định luật VL đã biết, khả năng khái quát hóa các sự kiện và biết cách rút ra những kết luận cần thiết.

Ưu điểm của PP này là tính trực quan và tính ngắn gọn của lời giải, nó giúp cho HS phát triển tư duy hàm số, tập cho HS quen với tính chính xác, cẩn thận.

Ưu điểm nổi bật của PP này là đưa HS vào vị trí tựa như các nhà nghiên cứu, phát huy cao độ tính tích cực, tính ham học hỏi, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo trong việc sử dụng các dụng cụ TN VL.

Khi giải các BTĐT, các PP trên có thể sử dụng phối hợp, bổ sung cho nhau, chính vì thế về mặt PP, ta có thể vạch ra một dàn bài chung gồm những bước chính sau:

a. Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập

– Đọc kĩ đề bài tập để tìm hiểu các thuật ngữ chưa biết, tên gọi các bộ phận của cấu trúc … xác định ý nghĩa VL của các thuật ngữ, tóm tắt đầy đủ các giả thiết và nêu bật câu hỏi chính của bài tập (cần xác định cái gì? mục đích cuối cùng của bài giải là gì?). Khảo sát chi tiết các đồ thị, sơ đồ, hình vẽ … đã cho trong bài tập hoặc nếu cần thiết phải vẽ hình để diễn đạt những điều kiện của đề bài, điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc nhận biết diễn biến của hiện tượng hay nhận biết mối quan hệ giữa các đại lượng VL.

– Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đề bài, khảo sát xem mỗi giai đoạn diễn biến đó bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật nào … Hình dung toàn bộ diễn biến của hiện tượng và các định luật, quy tắc chi phối nó.

c. Xây dựng lập luận và suy luận kết quả

Mặc dù có thể phân loại các BTĐT theo nhiều cách khác nhau, tuy nhiên về cơ bản ta thường gặp hai dạng, đó là giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra. Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng VL và yêu cầu được giải thích vì sao hiện tượng lại xảy ra như thế, tức là giải thích nguyên nhân của hiện tượng; trong khi đó dự đoán hiện tượng là quá trình ngược lại, HS phải căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đề bài, xác định những định luật chi phối hiện tượng, từ đó dự đoán hiện tượng gì sẽ xảy ra và xảy ra như thế nào.

– Đối với loại câu hỏi giải thích hiện tượng, phải thiết lập được mối quan hệ giữa một hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay định luật VL, tức là phải thực hiện được phép suy luận lôgic, trong đó cơ sở kiến thức phải là một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật VL có tính tổng quát áp dụng vào điều kiện cụ thể của đề bài mà kết quả cuối cùng chính là hiện tượng đã được nêu ra trong đề bài.

Những hiện tượng thực tế thường rất phức tạp, trong khi đó các định luật VL lại khá đơn giản, nên thoạt nhìn thì khó có thể phát hiện ngay được mối quan hệ giữa hiện tượng đã cho với những định luật VL đã biết. Trong những trường hợp như thế, cần phân tích hiện tượng phức tạp ra các hiện tượng đơn giản, sao cho mỗi hiện tượng đơn giản chỉ tuân theo một định luật hay một quy tắc nhất định.

Thực tế cho thấy, khi giải thích hiện tượng, vì trong đề bài đã nêu rõ hiện tượng và kết quả của hiện tượng, nên nhiều khi trong lời giải thích có chỗ bị sai mà không xác định được mình sai ở điểm nào. Nên hết sức thận trọng khi phát biểu các định luật, các quy tắc dùng làm cơ sở cho lập luận, việc phát biểu đầy đủ, chính xác về nội dung có tác dụng tránh được những sai sót trong lời giải thích hiện tượng.

Thí dụ về cách phân tích đề bài và xây dựng lập luận

Thí dụ 1:Giải thích vì sao khi bút máy bị tắc mực, nếu ta vẩy mạnh bút thì mực trong bút sẽ văng ra?

Nhận xét:Đây là loại bài tập định tính có yêu cầu giải thích hiện tượng.

Trong nội dung đề bài có thuật ngữ “vẩy bút”, tuy thuật ngữ này rất quen thuộc với học sinh nhưng vẫn cần thiết phải chuyển thành ngôn ngữ VL: “vẩy bút” là quá trình làm cho bút chuyển động nhanh một đoạn ngắn, sau đó dừng lại đột ngột.

Ở đây đã xuất hiện hai thuật ngữ “chuyển động” và “dừng lại đột ngột”, điều đó khiến học sinh dễ dàng phân tích diễn biến của hiện tượng làm hai giai đoạn:

– Giai đoạn 1: Bút chuyển động do ta dùng tay để “vẩy bút”, trong giai đoạn này mực chuyển động cùng với bút mà chưa bị văng ra.

– Giai đoạn 2: Bút dừng lại đột ngột, mực văng ra ngay khi bút bị dừng lại.

Vấn đề còn lại ở đây là việc giải thích câu hỏi: Tại sao khi bút dừng lại đột ngột, thì mực lại văng ra?. Học sinh dễ dàng liên tưởng đến kiến thức về về quán tính để đưa ra lời giải thích xác đáng.

Thí dụ 2:Một đoạn ống thủy tinh (AB) đặt nằm ngang, kín hai đầu và đã được rút hết không khí, bên trong có một giọt thủy ngân (T) nằm cân bằng như hình 1.

Điều gì sẽ xảy ra đối với giọt thủy ngân nếu ta dùng ngọn nến nung nóng một chút ở đúng vị trí của giọt thủy ngân.

Nhận xét:Đây là loại bài tập định tính có yêu cầu dự đoán hiện tượng xảy ra.

Tìm hiểu đầu bài ta thấy: Do có giọt thủy ngân nằm ở giữa mà ống thủy tinh được chia làm hai phần, dung tích ban đầu của mỗi phần là khác nhau (V A< V B), bên trong mỗi phần là chân không. Chi tiết đáng lưu ý trong đầu bài là ngọn nến nung nóng ở đúng vị trí của giọt thủy ngân và các thuật ngữ “nung nóng”, “một chút”.

Chỉ riêng việc “nung nóng” đã có thể đó làm ta liên tưởng đến một loạt các hiện tượng VL xảy ra như ống thủy tinh và giọt thủy ngân thu nhiệt bị dãn nở; giọt thủy ngân bị bay hơi. Trạng thái của hệ (ống thủy tinh và giọt thủy ngân) trước và sau khi “nung nóng một chút” chắc chắn có sự khác biệt.

Câu hỏi phụ thứ nhất được đặt ra là: Ống thủy tinh và giọt thủy ngân bị dãn nở đến mức nào? giọt thủy ngân bị bay hơi đến mức nào? Đến đây, thuật ngữ “một chút” có ý nghĩa quan trọng, nó chỉ ra rằng: sự dãn nở vì nhiệt của ống thủy tinh là không đáng kể, giọt thủy ngân (do tác động bị nung nóng) bay hơi một phần nhỏ, đủ làm cho trong các phần A và B của ống thủy tinh có hơi thủy ngân, đồng thời việc “nung nóng một chút” không đủ làm cho giọt thủy ngân có thể hóa hơi hoàn toàn. Như vậy khi nung nóng, diễn biến đáng chú ý của hiện tượng là ở hai phần A và B của ống thủy tinh có chứa hơi thủy ngân.

Câu hỏi phụ thứ hai được đặt ra là: Lượng hơi thủy ngân xuất hiện ở hai phần A và B của ống thủy tinh có gì khác nhau? Dữ kiện của đầu bài cho biết ngọn nến được nung nóng ở đúng vị trí của giọt thủy ngân, điều đó làm lộ ra sự giống nhau về tác động làm bay hơi thủy ngân ở cả hai phía nên có thể kết luận trong cùng một khoảng thời gian ngắn, lượng thủy ngân bay hơi ở hai phía là như nhau.

Cuối cùng, căn cứ vào các điều kiện về lượng hơi, thể tích hơi thủy ngân ở hai phần A và B của ống, học sinh dễ dàng liên tưởng đến việc sử dụng kiến thức về các định luật chất khí để suy luận ngay sau khi nung giọt thủy ngân bị bay hơi đồng thời dịch chuyển một chút về phía đầu B của ống.

Đối với HS phổ thông, việc giải hoàn chỉnh, chính xác các BTĐT không phải là một việc đơn giản, mà cần phải có thời gian và sự định hướng về mặt PP của GV. Vì PP giải các BTĐT bao gồm việc xây dựng những suy luận lôgic dựa trên các định luật VL nên chúng là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy HS, không những rèn luyện cho HS hiểu rõ được bản chất của các hiện tượng VL và những quy luật của chúng mà còn giúp HS biết cách vận dụng kiến thức VL vào thực tiễn.

Có thể thấy ngay rằng, xét về thực chất thì các bài tập tính toán cũng nhằm mục đích làm sáng tỏ nội dung VL của các định luật, quy tắc, biểu hiện dưới dạng công thức. Tuy nhiên trên thực tế, khi giải các bài tập tính toán, HS thường áp dụng máy móc các công thức mà không chú ý đến ý nghĩa VL của chúng. Trong trường hợp này, chính việc giải các BTĐT này rèn luyện cho HS chú ý hơn đến việc phân tích nội dung, ý nghĩa VL của các bài tập tính toán.

[1] Lê Văn Giáo, Lê Công Triêm, Lê Thúc Tuấn (2005), Một số vấn đề dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông, Nhà xuất bản Giáo dục.

[2] Nguyễn Thanh Hải (2006), Bài tập định tính và câu hỏi thực tế vật lí 10, Nhà xuất bản Giáo dục.

[3]Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.

[4]Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông, Nhà xuất bản Đại học sư phạm.

[5]Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học vật lí ở trường phổ thông theo định hướng pháp triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, Nhà xuất bản Đại học sư phạm.

Khoa Cơ Bản – Đại Học Phạm Văn Đồng – Quảng Ngãi

PHƯƠNG PHÁP GIẢI VẬT LÝ 12CHƯƠNG I: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN

5. Gia tốc của chuyển động quay* Gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm) Đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc dài ()

* Gia tốc tiếp tuyến Đặc trưng cho sự thay đổi về độ lớn của ( và cùng phương)

* Gia tốc toàn phần

Góc ( hợp giữa và : Lưu ý: Vật rắn quay đều thì at = 0 ( = 6. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

Trong đó: + M = Fd (Nm)là mômen lực đối với trục quay (d là tay đòn của lực) + (kgm2)là mômen quán tính của vật rắn đối với trục quay Mômen quán tính I của một số vật rắn đồng chất khối lượng m có trục quay là trục đối xứng – Vật rắn là thanh có chiều dài l, tiết diện nhỏ: – Vật rắn là vành tròn hoặc trụ rỗng bán kính R: I = mR2 – Vật rắn là đĩa tròn mỏng hoặc hình trụ đặc bán kính R: – Vật rắn là khối cầu đặc bán kính R: 7. Mômen động lượng Là đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay của vật rắn quanh một trụcL = I( (kgm2/s) Lưu ý: Với chất điểm thì mômen động lượng L = mr2( = mvr (r là k/c từ đến trục quay)8. Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

9. Định luật bảo toàn mômen động lượngTrường hợp M = 0 thì L = constNếu I = const ( ( = 0 vật rắn không quay hoặc quay đều quanh trụcNếu I thay đổi thì I1(1 = I2(210. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định

11. Sự tương tự giữa các đại lượng góc và đại lượng dài trong chuyển động quay và chuyển động thẳng

Chuyển động quay(trục quay cố định, chiều quay không đổi)Chuyển động thẳng(chiều chuyển động không đổi)

(m/s)

(m/s2)

(N)

(kg)

(kgm/s)

(J)

Chuyển động quay đều:( = const; ( = 0; ( = (0 + (tChuyển động quay biến đổi đều: ( = const( = (0 + (t

Chuyển động thẳng đều:v = cónt; a = 0; x = x0 + atChuyển động thẳng biến đổi đều: a =

Như chúng ta đã biết, môn vật lý chiếm giữ một vị trí quan trọng đối với việc phát triển năng lực, tư duy sáng tạo, hình thành kỹ năng kỹ xảo cho học sinh. Nó là một môn khoa học thực nghiệm có liên hệ mật thiết đến các hiện tượng trong tự nhiên và được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Qua việc học môn này, học sinh biết vận dụng kiến thức để liên hệ thực tế và cải tạo tự nhiên.

Với việc thay sách giáo khoa THCS mà trước hết là ở lớp 6. Đối với môn vật lý, học sinh không còn tiếp thu kiến thức mang tính hàn lâm cao như trước nữa mà tăng cường thực hành, tự tìm hiểu để rút ra vấn đề cần lĩnh hội. Với cách học mới này, việc vận dụng công thức vào giải các bài tập định lượng đối với học sinh lớp 6 là rất khó khăn. Các em chưa có kỹ năng áp dụng công thức vào giải toán.

Đặc biệt đối với học sinh lớp 6 lần đầu tiên làm quen với cách học mới với phương pháp học mới, lại tiếp cận với môn vật lý nhưng thời gian dành cho tiết chữa bài tập trên lớp hầu như không có mà phần lớn bài tập được giao về nhà.

Phần I : LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI I) Cơ sở khoa học: Như chúng ta đã biết, môn vật lý chiếm giữ một vị trí quan trọng đối với việc phát triển năng lực, tư duy sáng tạo, hình thành kỹ năng kỹ xảo cho học sinh. Nó là một môn khoa học thực nghiệm có liên hệ mật thiết đến các hiện tượng trong tự nhiên và được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Qua việc học môn này, học sinh biết vận dụng kiến thức để liên hệ thực tế và cải tạo tự nhiên. Với việc thay sách giáo khoa THCS mà trước hết là ở lớp 6. Đối với môn vật lý, học sinh không còn tiếp thu kiến thức mang tính hàn lâm cao như trước nữa mà tăng cường thực hành, tự tìm hiểu để rút ra vấn đề cần lĩnh hội. Với cách học mới này, việc vận dụng công thức vào giải các bài tập định lượng đối với học sinh lớp 6 là rất khó khăn. Các em chưa có kỹ năng áp dụng công thức vào giải toán. Đặc biệt đối với học sinh lớp 6 lần đầu tiên làm quen với cách học mới với phương pháp học mới, lại tiếp cận với môn vật lý nhưng thời gian dành cho tiết chữa bài tập trên lớp hầu như không có mà phần lớn bài tập được giao về nhà. II) Cơ sở thực tiễn. Phần lớn ở học sinh việc nhận thức phát huy năng lực còn rất hạn chế. Để đảm bảo cho các em đều có sự sáng tạo của bản thân, người giáo viên không những là người hướng dẫn mà còn phải điều khiển cho tất cả các học sinh phát huy sự sáng tạo và tích cực. III) Những vấn đề lí luận phân tích tích cực thông qua việc học tập môn vật lí. 1. Tích cực học tập: Trong mọi hoạt động của con người tính tích cực biểu hiện trong những hoạt động khác nhau như, học tập, vui chơi, giải trítrong đó hoạt động học tập là chủ đạo ở lứa tuổi đi học. Tích cực học tập thực chất là tính tích cực nhận thức, nhận thức của học sinh đặc trưng ở khát vọng học tập, gắng trí tuệ cố gắng nằm bắt các kiến thức. 2. Dấu hiệu biểu hiện tính tích cực: Dấu hiệu biểu hiện của những hoạt động tích cực về trí tuệ với các biểu hiện học sinh khao khát tự nguyện trả lời các câu hỏi của giáo viên. Học sinh thường nêu những thắc mắc. Học sinh phải vận dụng những kiến thức, kỹ năng để nhận thức vấn đề mới. Học sinh muốn đóng góp với thầy cô và bạn bè. 3 . Những cấp độ khác nhau tính tích cực của học sinh. * Bắt chước: Học sinh tích cực bắt chước các hoạt động của giáo viên và bạn bè đây là cấp độ khá phổ biến đòi hỏi giáo viên phải làm các động tác mẫu trong dạy học. Cách phát biểu, giải bài tập , làm thí nghiệm .. * Tìm tòi: Học sinh tìm cách độc lập giải quyết các bài tập nêu ra. Mò mẫm để tìm ra lời giải hợp lí nhất. Nó biểu hiện học sinh tự lực cao, thể hiện ý chí. * Sáng tạo: học sinh suy nghĩ ra cách giải độc đáo sáng tạo, hoặc sáng tạo ra các bài tập mới, lắp đặt thí nghiệm để chứng minh bài học. Mặt khác tính sáng tạo còn thể hiện học sinh biết cách phân loại bài tập. Để phát huy tính sáng tạo của học sinh phải áp dụng kiểu học tích cực ngoài ra giáo viên biết hướng dẫn tổ chức cho học sinh khám phá kiến thức mới, dạy cho học sinh không chỉ kiến thức mà cả phương pháp học, cốt lõi là phương pháp tự học của học sinh. PHẦN II: NỘI DUNG I/ THỰC TRẠNG VỀ PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM TÂM LÝ HỌC SINH: 1)Phân tích đặc điểm tâm lý lứa tuổi học sinh THCS. a.Động cơ học tập: Hoạt động học tập được các em coi là quá trình thoả mãn nhu cầu nhận thức. Để các em có được động cơ đúng đắn thì tài liệu học phải phong phú, các câu hỏi gắn với đời sống thực tiễn giáo viên phải gợi cho học sinh tìm hiểu và có phương pháp đúng đắn. b. Về chú ý: Đối với các bài thí nghiệm yêu cầu cần phải làm các động tác mẫu, yêu cầu học sinh chú ý có chủ định, bền vững hình thành dần mặt khác chú ý dễ phân tán không bền vững. Biện pháp tốt nhất để thu hút sự chú ý của các em là phải tổ chức hoạt động học tập cho hợp lí, không có thời gian nhàn rỗi. Vì vậy cần lưu ý phải tạo sự say mê, câu hỏi phải dễ hiểu, giáo viên phải có biện pháp tăng cường hoạt động thôi thúc các em tìm tòi tìm ra những kiến thức mới. c. Về ghi nhớ: Học sinh thường ghi nhớ một cách máy móc cần tạo cho các em có ghi nhớ một cách chủ động dựa trên sự so sánh, hệ thống hoá các kiến thức. Giáo viên cần dạy cho học sinh kĩ năng ghi nhớ lôgic, biết cách tìm ra điểm tựa để ghi nhớ biết cách hệ thống hoá và thói quen trình bày lời nói của mình. d.Tư duy: Các kiến thức mà học sinh đã quan sát để phân tích và phát triển tư duy cho học sinh, các câu hỏi đưa ra cho học sinh tìm tòi tìm ra những kiến thức mới, kiến thức trọng tâm bài giảng. e. Quan hệ giao tiếp: II) Một số giải pháp giúp học sinh lớp 6 giải các bài toán vật lí định lượng: Đối với chương trình vật lý lớp 6 bài tập chủ yếu thiên về định tính tuy nhiên, bài tập định lượng là một vấn đề cũng quan trọng. Để dạy tôi chỉ đi sâu về chương trình cơ học. Trước tiên muốn giải được bài toán cơ học ta phải cần nắm vững các công thức cơ bản của nó. Vì vậy cần phải giúp học sinh hệ thống các kiến thức phần này 1) Hệ thống các công thức cơ bản của chương cơ học: Công thức về độ biến dạng: rl = l - lo Trong đó: rl: Độ biến dạng lo: Chiều dài tự nhiên l: Chiều dài lúc biến dạng - Hệ thức liên hệ giữa trọng lượng và khối lượng của cùng một vật: P = 10m Trong đó: P: Là trọng lượng (N) m: Là khối lượng (kg) - Tính khối lượng của một vật theo khối lượng riêng m = D x V Trong đó: m: Khối lượng(kg) D: Khối lượng riêng(kg/m3) V: Thể tích(m3) - Tính trọng lượng riêng theo khối lượng riêng: d = 10D Trong đó: d: Trọng lượng riêng (N/m3) D: Khối lượng riêng (kg/m3) 2) Kỹ năng vận dụng riêng lẻ từng công thức. Bước đầu ta phải hình thành cho học sinh giải những bài tập chỉ cần vận dụng một công thức riêng lẻ, mà không cần phải biến đổi. Ví Dụ: Chiều dài ban đầu của lò xo là 20 cm sau khi tác dụng lên lò xo một lực thì chiều dài của nó là 24 cm. Hãy tính độ biến dạng của lò xo? Đối với bài tập định lượng trước khi giải ta cần phải tóm tắt đề. Tóm tắt: Cho biết: lo = 20 cm l = 24 cm Tính : rl = ? rl = l - lo Vậy ta giải bài này như sau: Độ biến dạng của lò xo là: rl = l - lo = 24 - 20 = 4 (cm) * Hoặc như bài toán tính khối lượng của một vật dựa vào khối lượng riêng. Ta cần phải nhớ đến công thức: m = D x V Ví dụ: Cho biết khối lượng riêng của chì là 11300 kg/m3. Hãy tính khối lượng của 7dm3 chì. - Đối với bài này khi tóm tắt ta phải thống nhất đơn vị đo (nghĩa là đổi dm3 sang m3) Tóm tắt: Cho biết: D = 11300 (kg/m3 ) V = 7 dm3= 0,0007 (m3) Tính : m = ? (kg) Áp dụng công thức tính khối lượng dựa vào khối lượng riêng: m = D x V Vậy ta giải bài này như sau : Giải: Khối lượng của 7 dm3 chì là: m = DxV = 11300 x 0.007 = 79,1 (kg) Đối với dạng bài tập này đơn thuần chỉ hình thành cho học sinh kỹ năng vận dụng trực tiếp các công thức vào giải bài tập mà chưa yêu cầu học sinh phải biến đổi vì bước ban đầu cần giúp học sinh vận dụng công thức vào giải bài tập. 3) Kỹ năng vận dụng và biến đổi công thức vào giải bài tập Đây là dạng bài tập đòi hỏi học sinh phải tư duy sáng tạo hơn trong việc vận dụng công thức. Từ công thức ban đầu phải vận dụng và biến đổi để tìm các đại lượng cần biết Ví dụ: Một vật a có khối lượng m = 3 kg. Tính khối lượng của vật b biết trọng lượng của nó bằng 2/3 trọng lượng của vật a ? Tóm tắt: ma = 3 (kg) Pb = 2/3 Pa Tính mb = ? Ta dựa vào điều kiện đề bài tập cho biết vận dụng công thức: P = 10m để tìm khối lượng của vật b Giải Ta có: P = 10m Trọng lượng của các vật a và b lần lượt là: Pa = 10ma (1) Pb = 10mb (2) Theo đề ta có: Pb = 2/3Pa (3) Từ (1), (2), (3) ta được: 10mb= 2/3 x 10ma Vậy: mb = 2/3 ma Mà: ma = 3 (kg) Vậy khối lượng của vật b là: mb = 2/3x3 = 2 (kg) 4) Kỹ năng vận dụng nhiều công thức vào giải một bài tập: Đối với kỹ năng này đòi hỏi học sinh phải có kiến thức tổng quát. Phải thông hiểu và vận dụng chính xác các công thức Ví dụ: Cho biết khối lượng riêng của sắt là 7800 kg/m3 của nước là 1000 kg/m3. Hãy tính trọng lượng riêng của 5 dm3 sắt, của 70 lít nước. Cũng như các bài tập khác ta phải tóm tắt và thống nhất đơn vị trước khi giải. Tóm tắt: Cho biết: Dsắt = 7800 kg/m3 Dnước = 1000 kg/m3 Vsắt = 5 dm3 = 0,005 m3 Vnước = 70 lít = 0,07 m3 Tính: Psắt = ? , Pnước = ? Trước khi giải bài tập này ta thấy đề yêu cầu tính trọng lượng nhưng chỉ cho biết KLR vậy ta phải tìm khối lượng và cần phải áp dụng công thức: m = DxV sau khi có khối lượng ta áp dụng công thức: P = 10m ta sẽ tìm được trọng lượng của các vật. Giải Khối lượng của 5dm3 sắt và 70 lít nước là: m = DxV Suy ra: msắt = 7800 x 0,005 = 39 (kg) mnước = 7000 x 0,07 = 70 (kg) Vậy trọng lượng của 5dm3 và 70 lít nước lần lượt là: Ta có : P = 10m Psắt = 10x39 = 390 (N) Pnước = 10x70 = 700 (N) PHẦN III: KẾT LUẬN Để hình thành cho học sinh kỹ năng phân dạng và giải bài tập định lượng, đối với môn vật lý 6 chúng ta cần phải rèn luyện từ dễ đến khó, từ vận dụng riêng lẻ đến vận dụng tổng hợp và biến đổi các công thức. Tuy nhiên với mức độ của từng đối tượng học sinh, mà chúng ta có thể hình thành cho học sinh với những mức độ kỹ năng khác nhau, sao cho phù hợp không làm cho học sinh chán nản, mà ngược lại góp phần kích thích lòng say mê học vật lý của học sinh. MỤC LỤC Phần I: Lý do chọn đề tài Trang 1 Phần II: Nội dung nghiên cứu đề tài ... Trang 4 Phần III: Kết luận Trang 12