SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI:
" SỬ DỤNG SƠ ĐỒ ĐỊNH HƯỚNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ ĐỂ
GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
ĐỘNG LƯỢNG VẬT LÝ 10 THPT"

1


PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Mỗi môn học trong chương trình Vật lý phổ thông đều có vai trò rất quan trọng trong việc
hình thành và phát triển tư duy của học sinh.
Trong quá trình giảng dạy, người thầy luôn phải đặt ra cái đích đó là giúp học
sinh nắm được kiến thức cơ bản, hình thành phương pháp, kĩ năng, kĩ xảo, tạo thái độ và
động cơ học tập đúng đắn để học sinh có khả năng tiếp cận và chiếm lĩnh những nội dung
kiến thức mới theo xu thế phát triển của thời đại.
Môn Vật lý là môn khoa học nghiên cứu những sự vật, hiện tượng xảy ra hàng ngày, có
tính ứng dụng thực tiễn cao. Học sinh phải có một thái độ học tập nghiêm túc, có tư duy
sáng tạo về những vấn đề mới nảy sinh để tìm ra hướng giải quyết phù hợp.
Trong phần Cơ học lớp 10, Động lượng là một khái niệm khá trừu tượng đối với
học sinh vì nó chỉ là một đại lượng trung gian để xác định vận tốc hoặc khối lượng của
vật. Trong các bài toán liên quan đến động lượng học sinh thường gặp khó khăn trong
việc xác định hệ là kín theo phương nào, biểu diễn các vectơ động lượng
Mặt khác, động lượng cũng là một đại lượng có tính tương đối nên phụ thuộc vào
hệ quy chiếu, học sinh thường quên đặc điểm này nên hay nhầm lẫn khi giải bài toán.
Để khắc phục được những khó khăn trên khi dạy học bồi dưỡng bài tập định luật
bảo toàn động lượng, nếu Giáo viên lựa chọn hệ thống bài tập thích hợp và coi trọng việc
hướng dẫn học sinh tự lực, tích cực hoạt động tư duy trong quá trình giải bài tâp vật lí thì
chất lượng nắm vững kiến thức cơ bản của học sinh được nâng cao, đồng thời góp phần
phát triển được năng lực giải quyết vấn đề cho họ.

I.1 Khái niệm về kiến thức, kĩ năng , kĩ xảo.
Theo lí luận dạy học, kiến thức được hiểu là kết quả của quá trình nhận thức bao
gồm “một tập hợp nhiều mặt về số lượng của các biểu tượng mà khái niệm lĩnh hội được,
được giữ lại trong trí nhớ và được tái tạo khi có những đòi hỏi tương ứng”.
Những kiến thức được nắm vững một cách tự giác, sâu sắc phần lớn do có tích
lũy thêm kĩ năng, kĩ xảo sẽ chở thành công cụ của tư duy học sinh.
Kĩ năng là khả năng của con người biết sử dụng có mục đích và sáng tạo những
kiến thức và kĩ xảo của mình trong quá trình hoạt động lí thuyết cũng như thực tiễn. Kĩ
năng bao giờ cũng xuất phát từ kiến thức, dựa trên kiến thức. Kĩ năng chính là kiến thước
trong hành động. Còn kĩ xảo là hành động mà những phần hợp thành của nó do luyện tập
mà trở thành tự động hóa. Kĩ xảo là mức độ cao của nắm vững kĩ năng. Kĩ xảo là hành
động đã được tự động hóa, các thao tác được thực hiện rất nhanh, như một tổng thể, dễ
dàng mau lẹ.
Những kiến thức vật lí có thể được chia thành các nhóm: Khái niệm (hiện
tượng ,đại lượng vật lí); Định luật, nguyên lí; Thuyết ; Phương pháp nghiên cứu; ứng
dụng trong sản xuất đời sống.
Những kĩ năng cơ bản vật lí được chia thành các nhóm sau: Quan sát, đo lường,
sử dụng các dụng cụ và các máy đo phổ biến, thực hiện những thí nghiệm đơn giản; Giải
BTVL; Vận dụng các kiến thức vật lí để giải thích những hiện tượng đơn giản, những
ứng dụng của vật lí trong đời sống và sản xuất; Sử dụng các thao tác tư duy lôgic và các
phương pháp nhận thức vật lí.
Những kĩ xảo chủ yếu đối với vật lí chia làm hai nhóm: Kĩ xảo thực nghiệm, kĩ
xảo áp dụng các phương pháp toán học và các phương tiện phụ trợ.
I.2 Các mức độ nắm vững kiến thức.
I.2.1 Các mức độ về nắm vững kiến thức.
Một trong những nhiệm vụ chủ yếu nhất của dạy học là đảm bảo cho học sinh nắm
vững kiến thức dạy ở nhà trường.

4


kiến thức ấy về mức độ ghi nhớ và hiểu. Còn chất lượng giải hệ thống bài tập phát hiện
về một đề tài, chương, phần của chương trình phản ánh chất lượng nắm vững kiến thức

5


và các mối quan hệ của chúng trong đề tài,chương, phần đó với nhau và vận dụng chúng
trong những tình huống phức tạp, mới.
II. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong hoạt động giải bài tập của học sinh
II.1 Khái niệm về năng lực
Năng lực là những thuộc tính riêng lẻ của cá nhân, nhờ những thuộc tính ấy mà con
người hoàn thành tốt đẹp một hoạt động nào đó mà mặc dù bỏ ra ít sức lao động nhưng
kết quả vẩn cao.
Năng lực còn chi phối quá trình tiếp thu kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo cũng như hiệu
quả thực hiện một hành động nhất định.
Khi xem xét bản chất của năng lực cần chú ý tới ba dấu hiệu chủ yếu của nó: Sự
khác biệt các thuộc tính tâm lí cá nhân, làm cho người này khác người kia; Chỉ là sự khác
biệt có liên quan tới hiệu quả thực hiện một hoạt động nào đó; Được hình thành và phát
triển trong quá trình hoạt động của cá nhân.
Năng lực được chia làm ba mức độ phát triển: Năng lực; Tài năng ; Thiên tài. Trong
đó năng lực là danh từ chỉ mức độ hoàn thành có kết quả một hoạt động nào đó.
II.2 Mối quan hệ giữa phát triển năng lực và nắm vững kiến thức, kĩ năng , kĩ xảo
Giữa phát triển năng lực và nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo có một mối quan hệ
bền chặt. Mức độ phát triển năng lực phụ thuộc vào mức độ nắm vững kiến thức, kĩ
năng , kĩ xảo. Muốn phát triển năng lực cần nắm vững và vận dụng một cách sáng tạo
những kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo đã tích lũy được về một lĩnh vực hoạt động nhất định:
Mặt khác năng lực giúp cho việc nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo một cách nhanh
chóng hơn.
Tuy nhiên không nên quy tất cả việc phát triển năng lực vào việc cung cấp kiến
thức, kĩ năng, kĩ xảo. Năng lực khác kĩ năng, kĩ xảo ở chổ kĩ năng, kĩ xảo rèn luyện được

%

Tỷ lệ
%

0

0

17

50

28

5

17

50

28

5

IV. Sơ đồ định hướng giải BTVL
Giải bài tập vật lí là một quá trình phức tạp.Việc học sinh không giải được hoặc giải sai
bài tập chưa đủ cơ sở kết luận học sinh không hiểu biết gì về vật lí, việc không giải được
do nhiều nguyên nhân.Trong số đó chủ yếu là do: Không hiểu điều kiện bài tập: Hiểu
điều kiện bài tập nhưng không biết vận dụng kiến thức vật lí nào ...

không nắm được ngay cả các hành động, thao tác giải những bài tập mẫu đơn giản, phổ
biến.

8


Tác dụng của SĐĐH được thể hiện ở chổ:
Đa số các SĐĐH trong dạy học vật lí là SĐĐH hành động.Trong loại này những
chỉ dẫn chỉ là những phương hướng chung tìm kiếm lời giải bài tập, và tạo cho học sinh
thói quen xác định phương hứơng và cách thức hành động trước khi bắt tay vào hành
động cụ thể.
Giải bài tập theo SĐĐH làm bớt khó khăn trong quá trình nắm vững kỹ năng giải
bài tâp và cho phép dạy mọi đối tượng học sinh.
giải bài tập theo SĐĐH tạo cho học sinh thói quen lập luận và hành động chặt chẽ, chính
xác.
Giải bài tập theo SĐĐH là chuẩn bị cho giải bài tập sáng tạo. Bởi lẽ trong quá
trình giải bài tập mẫu theo nó, những thao tác tư duy và kĩ năng giải bài tập của học sinh
được hình thành, đồng thời họ sẽ thực hiện các thao tác ở mức độ tự động hóa khi chuyển
sang giải bài tập sáng tạo.
Tuy nhiên không thể coi giải bài tập vật lí bằng SĐĐH là vạn năng, mà chỉ là bước
đầu tiên hình thành kĩ năng giải bài tập vật lí nói chung để dần chuyển sang giải bài tập
sáng tạo.
VII. Sử dụng SĐĐH giải bài tập vật lí để giải một số bài tập ĐLBT động lượng lớp
10 THPT
Bài tập I (5/129/SGK)
Tìm tổng động lượng (hướng và độ lớn) của hệ hai vật có khối lượng bằng nhau m 1 = m2
= 1kg. Vận tốc của vật 1 có độ lớn v 1 = 1m/s và có hướng không đổi. Vận tốc của vật 2
có độ lớn v2 = 2m/s và:
a)



hệ:

9


v1 = 1m/s

Trong đó: P1 = m1v1 = 1.1 = 1 (kgms-1)

V2 = 2m/s

P2 = m2v2 = 1.2 = 2 (kgms-1)
a) Khi
⇒P

= P1 + P2 = 3 (kgms-1)

b) Khi
c)

(v1 ; v2 ) = 600 = α

⇒P

v2 ↑↑ v1 ⇒ P2 ↑↑ P1

v2 ↑↓ v1 ⇒ P2 ↑↓ P1

= P2 – P1 = 1 (kgms-1)

10


Bài tập2: (6/129 SGK)
Một toa xe khối lượng m1 = 3T chạy với tốc độ v1 = 4m/s đến va chạm vào 1 toa xe đứng
yên khối lượng m2 = 5T. Toa này chuyển động với vận tốc v2’ = 3m/s. Toa 1 chuyển động
thế nào sau va chạm?

Bước 1

Bước 3

m1 = 3T

v1 = 4m/s

m2 = 5T

v2 = 0

v2’ = 3m/s
m

vv11' = ?

1

+ Áp dụng ĐLBT động lượng ta có:
+


3

Bước4

v1’ < 0 chứng tỏ sau va chạm 1 chuyển
+ Xét sự va chạm xảy ra trong thời gian động theo chiều ngược lại.
ngắn.
+ Chọn chiều dương theo chiều chuyển
động của xe 1 ( v1 ).

Bài tập 3: (4.13 SBT)
Một súng đại bác tự hành có khối lượng M = 800kg và đặt trên mặt đất nằm ngang bắn
một viên đạn khối lượng m = 20kg theo phương làm với đường nằm ngang một góc α =
600. Vận tốc của đạn là v = 400m/s. Tính vận tốc giật lùi của súng.

Bước1
M = 800kg

m = 20kg

α = 600

v = 400m/s

V=?

- Trước khi đạn nổ: động lượng của hệ
bằng 0.
- Ngay sau khi đạn nổ:


theo phương mằm ngang
+ Áp dụng ĐLBT động lượng.
+ Xác định phương động lượng bảo toàn.

Chọn chiều dương ngược chiều chuyển
động của súng.
Chiếu xuống phương nằm ngang ta có:

- Hệ đạn và súng ngay trước và ngay sau
m.v.cosα – MV = 0
khi bắn là hệ kín theo phương nằm ngang
⇒V =

m
20
1
v. cos α =
.400. = 5 (m/s).
M
800
2

Bước4
Kiểm tra kết quả bảo toàn động lượng
chỉ đúng cho phương ngang.

Bài tập 4: (3/134/ SGK)
Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 100T đang bay với vật tốc 200m/s đối với Trái đất
thì phụt ra (tức thời) 20T khí với tốc độ 500m/s đối với tên lửa. Tính vận tốc của tên lửa
sau khi phụt khí trong hai trường hợp.


Bước2

- Hệ tên lửa và khí phụt ra ngay trước
và ngay sau khi phụt là hệ kín.
- Gọi M, M’ là khối lượng tên lửa ngay

V

⊕

+ Nêu được nguyên tắc
chuyển động của tên lửa.

M

+ Chọn gốc quy chiếu và
chiều dương.
+ Biết vận dụng công thức
vận tốc để xác định vận tốc
của tên lửa ngay sau khi
phụt khí.

m

+ Biết trường hợp nào tên
lửa tăng tốc, giảm tốc.

Học sinh không tưởng tượng được ra quá
trình tăng tốc và giảm tốc của tên lửa nhờ

v2 = ?

B

β α

P1

O

- Động lượng của mảnh thứ nhất:
P1 = m.v = 1.500 = 500 (kgms-1) =
P
Khi đạn nổ hệ là kín động lượng trước
và sau nổ bảo toàn.
Bước3
+Áp dụng ĐLBT động lượng ta có:
P = P1 + P2

Theo định lý hàm số cosin cho tam
giác OAB ta có:
Bước2

P 2 = P12 + P22 − 2 P1 P2 cos α = 2 P 2 (1 − cos α )

+ Vẽ hình biểu diễn các vectơ động
lượng.

 1
P2 = P 2(1 − cos α ) = 500 21 −  = 500

Bài toán 6: (Nâng cao 26.32 GTVL 10 II)
Một lựu đạn được ném từ mặt đất với vận tốc v0 = 20m/s theo hướng lệch với phương
ngang góc α = 300. Lên tới đỉnh cao nhất nó nổ thành mảnh có khối lượng bằng nhau.
Mảnh I rơi thẳng đứng với vận tốc v1 = 20m/s.
a)

Tìm hướng và độ lớn vận tốc của mảnh II.

b)

Mảnh II lên tới độ cao cực đại cách mặt đất bao nhiêu?

Bước1
v0 = 20m/s

v1 = 20m/s

α = 300

m1 = m2 =

y

P2

y’Max
m
2

v0



Oy thẳng đứng
Gốc O là vị trí ném lựu đạn.
Tại thời điểm ban đầu t0 = 0, vận tốc lựu đạn theo mỗi phương:
v0 x = v0 . cos α = 20 cos 30 0 = 10 3 (m / s )

0
v0 y = v0 . sin α = 20 sin 30 = 10(m / s )

Tại thời điểm t xét chuyển động của lựu đạn theo 2 phương:

Ox
Vận tốc

v x = v0 x = 10 3

Toạ độ

x = v x t = 10 3t

Chuyển
động

đều

Oy
v y = v0 y − gt

(1)

17


+ Thời gian xảy ra tương tác ngắn.
Bước3
Áp dụng ĐLBT động lượng ta có:

Px = P1 + P2

Do mảnh I rơi thẳng đứng, lựu đạn tại O’ có vận tốc trùng phương ngang
⇒ P1 ⊥ Px ⇒ P22 = P12 + P 2 ⇔ (m2 v2 ) 2 = ( m1v1 ) 2 + (mv x ) 2
⇒ v22 = v12 + 4v x2 ⇔ v2 = v12 + 4v x2 = 20 2 + 4.10 2.3 = 40 (m/s)

Gọi β là góc lệch của
tan β =

v2

với phương ngang, ta có:

P1 m1v1
v
20
1
=
= 1 =
=
⇒ β = 300
Px mv x 2v x 2.10. 3
3

2

Vậy độ cao cực đại của mảnh II lên tới là:
18


hmax = ymax + y 'max = 5 + 20 = 25 (m)

Bước 4 nhận xét: Học sinh thường gặp khó khăn khi:
+ Xét chuyển động của một vật bị ném xiên, xác định độ cao cực đại.
+ Xác định phương bảo toàn động lượng và biểu diễn vectơ động lượng của các mảnh
đạn ngay trước và ngay sau khi nổ.

PHẦN III. KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Với thời lượng 3 tiết bài tập trên một lớp học và tiến hành trên nhiều lớp giáo viên
minh hoạ các bước giải bài toán qua 6 bài tập về định luật bảo toàn động lượng đã cho
học sinh nghiên cứu ở nhà. Kết quả, học sinh tích cực tham gia giải bài tập, nhiều em
tiến bộ nhanh, nắm vững kiến thức cơ bản. Cụ thể được minh hoạ ở bảng sau:

Giỏi

Tỉ
lệ
%

Khá

Tỉ lệ TB
%


10

2

4

10 3

6

16

32

25

50

4

8

2

4

Lớp

8