SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH
TRƯỜNG THPT
Mã số:…………………
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
KÍCH THÍCH SỰ HỨNG THÚ CỦA
HỌC SINH QUA VIỆC GIẢI LOẠI BÀI
TOÁN VẬT LÝ ĐỊNH TÍNH
GV thực hiện:
Lĩnh vực nghiên cứu:
Quản lý giáo dục
Phương pháp dạy học bộ môn : LÝ
Phương pháp giáo dục: ………….
Lĩnh vực khác: …………
Đính kèm: Mô hình Phần mềm Phim ảnh Hiện vật khác
Năm học 2013 – 2014.
CHUYÊN ĐỀ NÀY GỒM CÓ CÁC PHẦN SAU ĐÂY:
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ NHỮNG
THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN
III. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
IV. KẾT LUẬN
Phần 1: MỞ ĐẦU
I.Lý do chọn đề tài:
Nói đến giải Toán Vật lý, các em học sinh (HS) thường nghĩ đến việc
tìm cách vận dụng những công thức vật lý để lập các phương trình và giải
chúng để tìm ra những con số gọi là đáp số của bài toán. Cứ như thế, việc giải
toán vật lý rốt cuộc trở thành một thứ toán ứng dụng, quy về những thủ thuật
truyền thụ kiến thức cho HS mà không để ý rằng đằng sau đó là ít nhiều có sự
đam mê, sáng tạo môn vật lý của các em HS góp phần vào sự tiến bộ của khoa
học và công nghệ, và có thể các em tìm được cho mình một nghề nghiệp có
vận dụng các kết quả của Vật lý học!
Phần 2: NỘI DUNG
I.Cơ sở lý luận:
Nhà trường THPT ngày nay sử dụng chủ yếu các bài tập vật lý định
lượng, giãi quyết các câu hỏi (vấn đề) đặt ra bằng các phép tính toán khi giải
các phương trình. Việc dạy HS nhận diện các kiểu, loại bài toán vật lý khác
nhau và cách thức vận dụng các công thức vật lý cho từng kiểu, loại toán đó,
má quên phần lớn vấn đề ý nghĩa đích thực của việc giải toán vật lý là làm
sáng tỏ bản chất vật lý của các hiện tượng mô tả trong các đề toán nói riêng và
các hiện tượng thực xảy ra trong đời sống.
Trong khi đó thì từ lâu người ta đã biết các bài toán giáo khoa về vật lý
không chỉ gồm những bài toán định lượng. Còn có nhiều loại bài toán vật lý
khác tuỳ theo cách phân loại chúng. Ví dụ như: nếu phân loại theo nội dung đề
toán thì có bài toán vật lý có nội dung chỉ để luyện tập, bài toán vật lý có nội
dung thực tế đời sống, bài toán vật lý có nội dung kỹ thuật – sản xuất, … Hoặc
nếu phân loại theo cách thức giải toán thí có: bài toán vật lý định tính (hay bài
tập định tính, hoặc đơn giản là câu hỏi), bài toán thí nghiệm, bài toán định
lượng, …chỉ thông qua việc giải nhiều loại bài toán vật lý, cả định tính, thí
nghiệm và định lượng với những nội dung phong phú, đa dạng thì các em HS
mới có điều kiện nắm vững thực chất của các tri thức vật lý trong các biểu
hiện thực tế vô cùng phức tạp của chúng. Như thế, không những các em hiểu
rõ các khái niệm và định luật vật lý mà còn có dịp học được cách tiếp cận
khoa học vật lý vá nâng cao được hứng thú đối với môn học.
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, …”. Sự đa dạng trong cách gọi chứng tỏ loại
bài tập này có những ưu điểm về phương pháp ở nhiều mặt, bởi vì mỗi một tên
động với giả định hai xe cùng chuyển động đều để bác bỏ lập luận của người
lái xe du lịch.
Lời bào chữa là sai. Hai xe có cùng vị trí (cùng toạ độ x) chứ không
có cùng vận tốc. Điều này thể hiện rất rõ trên đồ thị toạ độ của xe du lịch (I)
và của xe tải (II).
Độ dốc của (I) – tốc độ của xe du lịch lớn hơn của (II) – tốc độ của xe
tải (H 1.1)
t
O
t
x
II
I
O
H1.1
Ví dụ 3: Trên (H 1.2) cho đồ thị vận tốc của ba chuyển động. Có thể thể nói gì
về mỗi chuyển động đó?
Đồ thị I là đường thẳng song song trục Ot cho biết chuyển động là
thẳng đều. Đồ thị II là đường thẳng hợp trục Ov một góc nhọn và hướng theo
chiều dương cho biết chuyển động là nhanh dần đều. Đồ thị III song song trục
Ov cho biết tại một thời điểm vật có thể đạt mọi giá trị của vận tốc nên đây là
một chuyển động không có thực.
Ví dụ 4: Một người lái xe đang chạy trên quốc lộ với tốc độ 50 km/h thì nhìn
qua kính chiếu hậu thấy một chiếc xe đua sắp xửa vượt qua xe mình.
Anh ta muốn xác định tốc độ của chiếc xe đua nên đã làm như sau.
Đúng lúc hai chiếc xe chạy ngang nhau thì anh ta bắt đấu đếm từ 1, 2, … cho
đến khi chiếc xe đua chạy đến một cái mốc dễ nhận thấy trên đường nào đó.
Ví dụ anh ta đếm được 100 khi xe đua chạy ngang một cây cột đèn bên đường.
Anh ta tiếp tục đếm được 30 nữa cho đến lúc xe anh ta cũng chạy ngang cây
t
v
t
= =
÷
130
.50 / 65 /
100
km h km h
=
÷
Ta thấy kết quả tính v
đua
chỉ phụ thuộc tỉ số t
xe
/ t
đua
, không kể thời gian
tính bằng đơn vị nào: 130
lần đếm
/ 100
lần đếm
, hay 130s / 100s hay 130 phút / 100
phút cũng đều không ảnh hưởng đến kết quả!
Ví dụ 5: Thí nghiệm khảo sát sự rơi của vật
Ví dụ 7: Để các tia nước từ các bánh xe đạp không thể bắn vào người đi xe,
phía trên bánh xe người ta gắn những cái chắn bùn, khi đó phải gắn những
cái chắn bùn như thế nào?
Gắn những cái chắn bùn sao cho mép dưới cắt đường tiếp tuyến đi
qua điểm thấp nhất của bàn đạp với bánh trước xe đạp.
2)Phần: ĐỘNG LỰC HỌC
Ví dụ 1: Khi xe buýt đột ngột chuyển bánh, hành khách ngồi trên xe thường bị
ngật đầu về phía sau đến mức đôi khi sái cổ. Giải thích tại sao như vậy? Nếu
hành khách chú ý tựa đầu vào cái giá đỡ đầu ở lưng ghế ngồi thì có thể tránh
bớt được hiện tượng bất lợi này không? Tại sao?
Phần thân người di chuyển cùng với ghế ngồi trong khi đầu còn chưa
kịp di chuyển do quán tính. Cái giá đỡ đầu gắn liền với ghế ngồi đã ngăn cản
sự chậm trễ trong thay đổi trạng thái đứng yên của phần đầu.
Ví dụ 2: Con chó săn to khỏe và chạy nhanh hơn con thỏ. Tuy thế, nhiều
khi con thỏ bị chó săn rượt đuổi vẫn thoát nạn nhờ vận dụng “ chiến thuật “
luôn luôn đột ngột thay đổi hướng chạy làm chó săn lỡ đà. Điều này trong vật
lí được giải thích ra sao ?
Sự khác nhau về khối lượng (hay mức quán tính) đã đưa đến sự khác
nhau về mức độ thay đổi trạng thái chuyển động. Con thỏ có khối lượng nhỏ
hơn chó săn nên dễ dàng thay đổi chuyển động hơn về hướng và độ lớn của
vận tốc. Do đó, khi thỏ đột thay đổi vận tốc thì chó săn không kịp thay đổi
chuyển động và bị lỡ đà.
Mức quán tính càng nhỏ thì mức độ thay đổi chuyển động càng nhanh
và ngược lại.
Ví dụ 3: Sau khi đo nhiệt độ cơ thể người bằng ống cặp sốt (nhiệt kế). Ta
thường thấy bác sĩ vẩy mạnh chiếc ống cặp sốt làm cho thuỷ ngân trong ống
tụt xuống. Cách làm trên dựa trên cơ sở vật lý nào? Hãy giải thích?
Dựa vào quán tính. Khi vẩy mạnh ống cặp sốt cả ống và thuỷ ngân
bên trong đều chuyển động. Khi ống dừng lại đột ngột, theo quán tính, thuỷ
ngân bên trong vẫn muốn duy trì vận tốc cũ, kết quả là thuỷ ngân sẽ tụt xuống.
xe và buộc đầu dây còn lại vào cái cây hoặc một cái cọc thật chắc bên đường.
Sau đó vài người cùng nắm vào khoảng giữa sợi dây và kéo sợi dây theo
phương vuông góc với đường nối giữa xe và cây. Anh lái xe còn nói, khoảng
cách từ xe đến cây để buộc dây thừng càng dài thì việc kéo xe sa lầy càng dễ
dàng.
Bạn có tán thành ý kiến anh lái xe này không. Giải thích tại sao?
H 1.3
Giải pháp kéo xe khỏi chỗ lầy của anh lái xe được mô tả trong H 1.3
Ví dụ 7: Trong trò xiếc mô tô bay, người biểu diễn phải đi mô tô trên thành
thẳng đứng của một “thùng gỗ” hình trụ. Có thật là quá nguy hiểm không? Bí
mật của sự thành công trong trò xiếc này là cái gì: sự liều mạng hay quy luật
tất yếu của vật lý?
Bí mật của sự thành công là phải đi mô tô với vận tốc đủ lớn tạo ra
gia tốc hướng tâm cần thiết, duy trì áp lực của xe lên thành gỗ. Được như vậy
xe sẽ không bao giờ bị rơi xuống. Đó là quy luật, tuy nhiên cũng cần một chút
can đảm của người biểu diễn.
cây
Dây thừng
Lực kéo
xe
Ví dụ 8: Những người làm xiếc khi đi trên dây thường cầm trên tay một cái
sào dài theo phương vuông góc (hoặc gần như vuông góc) với dây. Cái sào
này có tác dụng gì? Cân bằng của người làm xiếc trên dây là cân bằng bền
hay không bền?
Muốn cân bằng trên dây, trọng tâm của người và sào phải nằm trên
đường thẳng đứng đi qua điểm tiếp xúc của chân và dây. Cái sào giúp cho
người trên dây dễ điều chỉnh vị trí trọng tâm hơn. Cân bằng của người trên
dây là cân bằng không bền (giữ cho cân bằng không bền trong một thời gian
lâu chính là sự hấp dẫn của trò xiếc).
cũng là một đại lượng bảo toàn.
Ví dụ 4: Một người làm xiếc nằm trên mặt đất rồi cho đặt lên ngực mình một
tảng đá to. Sau đó, cho người khác lấy búa tạ đập vào tảng đá. Khi tảng đá vỡ
ra, người làm xiếc vẫn đứng dậy vui cười chào khán giả. Điều gì đã giúp anh
ta thoát khỏi "mối nguy hiểm " nêu trên?
Theo định luật bảo toàn động lượng, sau va chạm vật có khối lượng
càng lớn thì biến thiên động lượng càng nhỏ (tức ít bị chấn động). Tảng đá đặt
trên ngực sẽ có tác dụng giảm chấn động, đá càng to thì càng an toàn.
�Va chạm giữa các vật luôn kèm theo sự truyền chuyển động, nó phụ
thuộc vào sự chênh lệch khối lượng giữa hai vật.
Ví dụ 5: Một nhà du hành vũ trụ ra ngoài không gian vũ trụ, sau khi làm việc,
họ muốn trở lại con tàu của mình. Làm thế nào có thể di chuyển về phía con
tàu, khi mà trong không gian vũ trụ không có vật nào có thể đạp chân lên đó
mà đẩy cả. Hãy tìm phương án giúp các nhà du hành vũ trụ?
Nhà du hành vũ trụ ném về phía trước một vật gì đó để cơ thể người
chuyển động theo hướng ngược lại.
Ví dụ 6: Để có thể tung người lên cao, các diễn viên xiếc đã làm như sau: một
diễn viên đứng ở đầu một tấm ván đặt trên giá đỡ, đầu kia của tấm ván được
nâng lên cao, một diễn viên khác nhảy dậm lên đầu đã nâng cao đó. Kết quả
là diễn viên thực hiện được cú tung người lên cao. Hãy giải thích cơ sở của
cách làm trên?
Thế năng của người thứ hai biến thành năng lượng biến dạng đàn hồi
của tấm ván và sau đó chuyển thành động năng của người thứ nhất.
Ví dụ 8: Để nước từ trong miệng ống có thể phun ra xa hơn người ta thường
bịt miệng ống chỉ để một lỗ nhỏ cho nước phun ra. Hãy giải thích cơ sở của
cách làm trên?
Giảm tiết diện để tăng vận tốc
Ví dụ 9: Quan sát một đoàn tàu đang chạy với vận tốc lớn, thấy những mảnh
giấy vụn ở hai bên bị hút vào tàu. Ở các nhà ga người ta thường hay yêu cầu
khách đi tàu đứng cách xa đường sắt khi tàu đang tiến vào ga. Hãy giải thích
Ví dụ 4: Khi chế tạo bóng đèn điện (bóng đèn tròn) người ta phải nạp đầy đủ
khí trơ ở nhiệt độ và áp suất thấp vào bóng. Vì sao phải làm như vậy?
Để khi đèn sáng, nhiệt độ tăng, áp suất của khí trơ không vượt quá áp
suất không khí, làm cho bóng đèn không bị nổ, vỡ.
Ví dụ 5: Ngồi gần những chiếc bếp than đang cháy, ta thường nghe những
tiếng lách tách cùng với những tia lửa bắn ra. Tại sao vậy?
Khi đun, nhiệt độ tăng, không khí trong các thớ của than nở ra làm
nứt các cục than tạo ra tiếng lách tách, các hạt than bị bắn ra từ sự nứt của
than.
Ví dụ 6: Khi dùng phương pháp “giác” để hút máu độc trong cơ thể ra, người
ta dùng một cốc sát trùng, đốt một mẩu bông tẩm cồn, bỏ vào cốc rồi úp
miệng cốc lên da. Khi đó cốc sẽ bám chặt vào da, máu độc sẽ bị hút ra từ một
vết cắt nhỏ trên da. Hãy giải thích tại sao như vậy?
Khi đốt bông tẩm cồ thả vào cốc, nhiệt độ trong cốc tăng, đẩy các
phân tử khí ra ngoài cốc để tăng thể tích khí. Khi úp cốc lên da cũng là lúc lửa
tắt, do mật độ khong khí trong cốc (kín) thấp, máu độc từ trong cơ thể bị hút
ra ngoài (vào trong cốc)
Ví dụ 7: Hãy chỉ rõ các quá trình biến đổi của một lượng khí được mô tả trên
hình H 1.4?
v
p
(3
)
O
H1.4
(1
)
(2
)
(1) (2): đẳng nhiệt, thể tích khí tăng, áp suất giảm
Quang học,…để tạo nên một chỉnh thể thống nhất vầ việc xác định bản chất
của các bài toán vật lý định tính.
Tuy nhiên do còn thiếu kinh nghiệm và khả năng có hạn, nên chắc chắn
đề tài này không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Rất mong sự đóng góp
ý kiến của quý Thầy Cô và các đồng nghiệp. Và hy vọng rằng đề tài này sẽ là
tài liệu hữu ích giúp các em HS yêu thích môn Vật lý hơn.
, ngày… tháng … năm 2014
Người soạn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Vật lý vui quyển I-II (IA.I.PE-REN-MAN – Nhà xuất bản Giáo Dục)
2.Cơ học vui (IA.I.PE-REN-MAN – Nhà xuất bản Giáo Dục)
3.Bài tập định tính và câu hỏi thực tế VẬT LÝ 10 (Vũ Thanh Khiết (chủ
biên)-Nguyễn Thanh Hải – Nhà xuất bản Giáo Dục)
4.Sách giáo khoa Vật Lý 10 cơ bản
MỤC LỤC
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ NHỮNG THUẬN
LỢI, KHÓ KHĂN
III. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
IV. KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
MỤC LỤC