Tài liệu 571_phuong phap day mot gio bai tap vat ly hieu qua

SKKN: PP dạy một giờ bài tập vật lí hiệu quả. PHƯƠNG PHÁP DẠY GIỜ BÀI TẬP VẬT LÍ HIỆU QUẢ ĐỐI VỚI HỌC SINH CHUYÊN A. ĐẶT VẤN ĐỀ: Đổi mới phương pháp dạy học là một đòi hỏi tất yếu đối với người dạy trước sự phát triển của khoa học công nghệ hiện nay và phương pháp nhận thức của học sinh. Trên quan điểm dạy học phát huy tính tích cực chủ động, sáng tạo của người học, việc đổi mới phương pháp dạy học phải được hiểu là tăng cường dạy cách học, cách tự học, cách phát triển tư duy sáng tạo. Trong thực tế giảng dạy hiện tại, việc đổi mới giờ dạy đã được chú trọng nhưng so với yêu cầu vẫn còn nhiều trăn trở, nhất là các giờ bài tập ở trên lớp. Phổ biến giờ bài tập hiện nay là giáo viên gọi các học sinh đã chuẩn bị bài làm ở nhà trình bày lên bảng rồi cho học sinh trong lớp nhận xét hoặc tích cực hơn là phát hiện những chỗ còn sai và có những cách làm khác, sau đó giáo viên dò lại và sữa chữa những sai sót rồi nhấn mạnh những kiến thức kĩ năng mà học sinh cần nắm. Phương pháp trên cũng đã phát huy được tính tích cực chủ động của học sinh nhưng do các bài tập mà học sinh chuẩn bị ở nhà thường là có sẵn và có gợi ý trong sách giáo khoa nên chưa tạo ra một không khí tích cực suy nghĩ, kích thích sự sáng tạo ngay trong giờ học của toàn lớp do vậy hiệu quả giờ dạy còn hạn chế. Để góp một kinh nghiệm đổi mới phương pháp dạy giờ bài tập đối với đồng nghiệp, tôi trình bày một cách làm mà tôi cho là có hiệu quả trong quá trình giảng dạy. B- NỘI DUNG: I. Bố cục chuẩn bị giờ dạy bài tập: 1. Xác định mục đích yêu cầu. 2. Chuẩn bị của trò; chuẩn bị của thầy. 3. Tiến trình bài dạy: - Kiểm tra bài cũ. - Thảo luận, giải đáp những bài tập ở SGK và những bài tập mà học sinh chuẩn bị ở nhà. - Bài tập mới làm ở lớp. - Những lưu ý về kiến thức kỹ năng. - Hướng dẫn học sinh học ở nhà. II. Nội dung đổi mới : - Chuẩn bị bài tập đưa ra trên lớp của thầy: chọn thể loại bài tập phù hợp với mục đích yêu cầu về kiến thức, kỹ năng mới mà học sinh GV: Hoàng Minh Tuy. 1 SKKN: PP dạy một giờ bài tập vật lí hiệu quả. chưa chuẩn bị trước, chọn loại bài có câu hỏi mở rộng dần bao quát được toàn bộ kiến thức và kỹ năng cơ bản mà học sinh đã học, gợi mở những tư duy sáng tạo của học sinh. - Chỉ thảo luận, giải đáp những bài tập ở SGK và những bài tập mà học sinh chuẩn bị ở nhà. Hạn chế gọi học sinh lên làm lại bài đã chuẩn bị. - Đưa bài tập mới do giáo viên chuẩn bị lên lớp với các câu hỏi đưa ra theo tiến trình phát triển của kiến thức kỹ năng. Học sinh làm và trả lời ngay tại lớp kèm với những biện pháp khuyến khích học sinh chủ động sáng tạo. - Trong phần củng cố Giáo viên cần có đánh giá nhận xét về tình hình chuẩn bị bài; mức độ nắm và vận dụng kiến thức, kỹ năng theo mục đích yêu cầu đặt ra. Hướng dẫn học sinh tham khảo các tài liệu liên quan, đưa một số đề bài toán dể học sinh tự làm . - Trọng tâm của việc chuẩn bị của giáo viên trong tiết bài tập là chọn bài tập thích hợp để học sinh thực hiện tại lớp. - Yếu tố cần lưu ý trong giờ dạy bài tập là tìm cách phát huy tính tích cực sáng tạo của toàn bộ học sinh trong lớp, làm cho học sinh nắm vững các tư tưỡng căn bản của kiến thức, kỷ năng để phát huy năng lực vận dụng sáng tạo, chứ không phải ghi nhớ cụ thể một bài toán. III. Một số bài tập tham khảo: Một số bài toán ví dụ cho giáo viên tham khảo vận dụng trong giờ bài tập trên lớp trong những tiết bài tập phù hợp dành cho các lớp chuyên. Bài toán 1: Một vật m trượt trên mặt phẳng nghiêng của một vật M (Hình vẽ), bỏ qua ma sát. Cho AB=l, B  , nếu nêm M trượt không ma sát trên mặt phẳng ngang. Lấy trục tọa độ xOy (HV). y 1) Vật trượt từ A không vận tốc ban đầu: N a) Tính gia tốc a của m đối với M và của M đối với hệ tọa độ xOy. Cho m = 0,1kg; M = 2m; ma  =300; l = 1m; g = 10m/s2. mg b) Giả sử ban đầu đỉnh C của nêm trùng với O của xOy. Tính hoành độ của vật m và của điểm C O B x ngay khi vật trượt tới B. c) Qũy đạo của vật m trong hệ trục xOy là hình gì? 2) Vật m đặt trên mặt sàn, truyền cho nó vận tốc theo phương ngang hướng về mặt nghiêng của nêm, vật trượt không ma sát và không mất mát động năng khi trượt lên nêm. a) Gia tốc của vật đối với nêm và của nêm với sàn có gì khác so với trước? GV: Hoàng Minh Tuy. 2 SKKN: PP dạy một giờ bài tập vật lí hiệu quả. b) Chuyển động của vật sẽ thế nào khi vận tốc ban đầu có những giá trị khác nhau? c) Cho v  20(m / s) . Tính độ cao cực đại mà vật đạt được? Tính thời gian mà vật đi hết mặt BA của nêm? d) Qũy đạo của vật trong hệ trục xOy là đường gì? Vì sao? Hướng dẫn giải: 1) a) Lập phương trình chiếu: mgsin  + m  cos  =ma (1)   N-mgcos + m  sin = 0 (2)  Nsin =M  (3) Suy ra: Mmg cos  mg sin 2 10 3 ;   (m / s 2 ) 2 2 M  m sin  2( M  m sin  ) 9 (m  M ) g sin  20 a  (m / s 2 ) 2 M  m sin  3 2 at t 2  3 Vật đi 1 khoảng: l  , nêm đi 1 khoảng s  . Suy ra: s  l  (m) . 2 2 a 6 N b) Tọa độ của các điểm trên nêm: xC  3 3  0, 29; xB xC  CB  0, 29  0,56 . 6 2 c) Quỹ đạo của vật:    Xét gia tốc của vật m đối với sàn: a0   a . Suy ra a0 không đổi phương vì v0 = 0 nên  B’ B chuyển động của vật m là thẳng theo hướng a0 . 2) a) Khi vật chuyển động đi lên theo nêm, các lực tác dụng lên vật và nêm  không thay đổi nên các gia tốc , a không thay đổi so với lúc đi xuống. b) Xảy ra các trường hợp phụ thuộc vào vận tốc v0 mà ta cung cấp: - Vật lên lưng chừng AB: v < v0. - Vật lên đỉnh A dừng lại: v = v0. - Vật lên đỉnh A còn có vận tốc: v > v0. Nếu v > v0 quỹ đạo chuyển động của vật sau đó là Parabol. v0  2al  c) 40 3 at 2 l v0t   10t 2  3 20t  3 0 2 1  t12  (3 20 7, 75) . Lấy nghiệm t = 0,287 (s). 20 Độ cao cực đại: xét vận tốc của vật sau khi rời đỉnh A v A v0  at     A v A  vM GV: Hoàng Minh Tuy. 3 SKKN: PP dạy một giờ bài tập vật lí hiệu quả.  Ay vAy va sin 300 1,3m / s 1,69  h'   H h ' AO 20 mv02 mv 2 MvM2 mgH  x   H. Hoặc 2 2 2   Quỹ đạo không phải là thẳng vì v0 a0 . A L2 Bài toán 2: U” Đặt vào AB một hiệu điện thế xoay chiều, U L1 U’ C  các cuộn dây có L1, L2 và r1, r2 << . Tụ C . 1) Vẽ giản đồ véc tơ. Tính tổng trở ZAB và dòng I. B Nghiên cứu sự biến thiên của I khi biến thiên từ 0   . Tính giá trị giới hạn và đặc biệt của I. 2) Thay trong mạng điện trên L2 bằng tụ C1. Vẽ giản đồ véc tơ. Tìm điều kiện để khi C biến đổi thì dòng I2 qua nó không đổi? Tính giá trị không đổi này? A X 3) Xét mạng điện trên hình 2: C , C1 cố định. Hỏi X là linh kiện gì để khi C biến đổi thì U C1 C dòng I2 không đổi. Tính giá trị không đổi này? B Hướng dẫn giải:   I1 1) ZC < ZL1: ZC > ZL1:  I2 Z L2  C  I2 L1 U 1 ; I  ; C0  2 . 2 Z L 1  CL1 0 C0 I’ I I1 - 0  + U ( L1  L2 ) U L2 0  I1 2) ZC < ZL2:  I2 GV: Hoàng Minh Tuy.  I1 ZC > ZL2:  I2 4 SKKN: PP dạy một giờ bài tập vật lí hiệu quả. U 1 U "(  C1 ) . L1 L1 1 U 2 I2 không đổi khi L  C1  C1 L1 1 và lúc đó: I 2  L  . 1 1 I2  3) Khi X là L1 với C1 L1 2 1 thì I2 không đổi. Do L1, C1 bình đẳng trong công thức C1L1 2 1 . Bài toán 3: Người ta ném một vật dạng hình hộp chữ nhật lên một bức tường đàn hồi lí tưởng sao cho một trong số các mặt của vật luôn song song với mặt tường và  vận tốc v0 của nó tạo với pháp tuyến của tường một góc  . Hệ số ma sát của 3 . Xác định sự phụ thuộc của góc phản xạ  vào góc  . 6 Vẽ đồ thị hàm  ( ) . Chú ý: công nhận ma sát là lực tác dụng duy nhất lên vật vật lên tường f  tiếp tuyến với bức tường. Hướng dẫn giải: Trong quá trình va chạm thì vật dịch chuyển một đoạn rất nhỏ nên ta xem như không dịch chuyển và lực ma sát tác dụng vào vật là lực ma sát trượt nên: Fms= f.N  Do N>>P nên ta có thể bỏ qua tác dụng của trọng lực P . Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ:  y  N v0  Fms    v O v0 P x Do mặt tường đàn hồi lý tưởng nên vận tốc của vật theo phương Oy không thay đổi về độ lớn mà chỉ thay đổi về hướng. Ta có: -Ban đầu: - Sau va chạm: vOy  v0 .cos  vOx v0 .sin v y v0 .cos  vx  Suy ra: Py mv y  mv0 y 2mv0cos mà Py Ndt , với  là thời gian va 0   chạm. Ta có: Px  Fms dt  Ndt  Py  2 fmv0cos . 0 GV: Hoàng Minh Tuy. 0 5 SKKN: PP dạy một giờ bài tập vật lí hiệu quả.  mvx  mv0 sin   2 fmv0cos  vx v0 (sin   2 fcos ) v0cos (tan   2 f ) Biện luận: 3   300 thì vx 0 . Khi đó….. theo phương x 3 v  0 nên x suy ra vật chỉ còn phương y   0 . - Nếu tan  2 f  - Nếu tan   2 f  3    300 thì vx> 0. 3 v  tan   x tan   2 f tan   tan 30 0 . 900 vy Đồ thị hàm  ( ) như bên:  ( ) Kết luận: - Nếu  300   0 - Nếu   300  tan  tan   tan 300 300 900  B Bài toán 4: C 1. Hai thanh AB, BC, mỗi thanh có chiều dài l, khối 2 lượng m, được nối với nhau bằng chốt ở B. Thanh ghép 1 được đặt trên một mặt phẳng nằm ngang rất nhẵn và tạo thành góc vuông ở B. Đầu A chịu một xung X nằm trong mặt phẳng và vuông góc với AB (xung là tích Fdt của lực X A va chạm rất lớn F và thời gian va chạm rất nhỏ dt, nó là một động lượng được truyền toàn vẹn cho thanh). Tính theo X các đại lượng sau đây ngay sau va chạm: a) Các vận tốc v1, v2 của các khối tâm của hai thanh. b) Các tốc độ góc 1 , 2 của 2 thanh quay quanh khối tâm của các thanh đó. C c) Động năng Wđ của thanh ghép. (Mô men quán tính của mỗi thanh đối với đường trung 2 ml 2 trực là I  . Ta không biết công của lực va chạm). 12 B + 2. Thanh ghép được đặt cho AB, BC thẳng hàng như hình 1 vẽ và cũng chịu chung X vuông góc với AB như trên. Tính theo X: A X a) Các vận tốc v1, v2. b) Các tốc độ góc 1 , 2 của hai thanh quay quanh khối tâm của các thanh đó. c) Vận tốc vG của khối tâm G của thanh ghép và vận tốc v B của chốt B; vG bằng hay khác với vB? Tại sao? Lấy chiều dương của xung và tốc độ góc như hình vẽ. Hướng dẫn giải: GV: Hoàng Minh Tuy. 6 SKKN: PP dạy một giờ bài tập vật lí hiệu quả. 1. Lập hệ phương trình về chuyển động của hai thanh: l ml 2  1 (2) 2 12 l  X mv2 vB v2  1  v1 (4) (3) 2 Vì thanh BC chỉ chuyển động tịnh tiến nên 2 0 . X  X ' mv1 (1) ( X  X ') Giải hệ phương trình trên ta được: 7X 2X ; v2  . 5m 5m 18 X ; 2 0 . b) 1  5ml m 2X 2 m I 38 X 2 8X 2 ; WdAB  v12  12  ; Wdthanh  c) WdBC  v22  . 2 25m 2 2 25m 5m a) v1  2. Ta có hệ phương trình: l ml 2  1 (2) 2 12 l ml 2  X mv2 X  1 (3) (4) 2 12 l l Tính vB theo hai cách: vB v1  1 v2  2 (5) 2 2 X  X ' mv1 (1) ( X  X ') (B quay quanh trục (1) thì có vận tốc ngược chiều v 1 nhưng quay quanh trục (2) thì có vận tốc cùng chiều v2). Ta giải hệ 5 phương trình để tìm 5 ẩn X ', v1 , v2 , 1 , 2 . Từ (1) và (3) ta có: mv2 = X – mv1. Thay vào (2), ta được: ml 6 1  1  (2 X  mv1 ) (6) 6 ml 6 X ' 6v2  Từ (3) và (4) ta có: 2  (7) ml l X  mv2 2 X  mv1  Thay (6) và (7) vào (5) ta được: v1  1 6 1 6v2 4( X  mv1 ) (2 X  mv1 ) v2  4v2  2 ml 2 l m 6X 4X 10 X 4v1    4v1  8v1  m m m Từ đó ta tìm được: 5X X ; v2  . 4m 4m 9X 3X ; 2  b) 1  . 2ml 2ml X 1 X c) vB  vG  (v1  v2 )  . G chỉ trùng với B khi hai thanh nằm yên m 2 2m a) v1  thẳng hàng. GV: Hoàng Minh Tuy. 7 SKKN: PP dạy một giờ bài tập vật lí hiệu quả. C. KẾT LUẬN Trên đây là ý tưởng về việc đổi mới phương pháp dạy một giở bài tập đã được đúc rút kinh nghiệm qua việc dự nhiều giờ dạy bài tạp của đồng nghiệp và qua thực tế giảng dạy của mình. Thực tế cho thấy rằng, vận dụng tốt việc đổi mới phương pháp như đã trình bày trên đây đã có hiệu quả ró rệt, học sinh hứng thú học tập hơn, tích cực làm việc và suy nghỉ hơn, huy động được toàn lớp tạp trung học tập hơn. Trên tinh thần phát huy tinh thần chủ động học tập, phát huy tính sáng tạo của học sinh trong việc vận dụng kiến thức thì dạy giờ bài tập trên lớp có một vai trò rất quan trọng. Thực tế cho thấy có nhiều giáo viên không thích dạy hoặc không thấy thỏa mản qua dạy các giờ bài tập, nếu không chuẩn bị chu đáo theo tinh thần đổi mới như trên. Vì vậy, việc đổi mới phương pháp dạy bài tập cần được trao đổi rút kinh nghiệm hơn nữa. Hy vọng rằng, qua bài viết này các đồng nghiệp tham khảo vận dụng và góp ý trao đổi, đặng góp phần nang cao chất lượng dạy và học, đặc biệt là đối với học sinh chuyên. Đồng Hới, ngày 10/5/2012 Người viết Hoàng Minh Tuy GV: Hoàng Minh Tuy. 8