Tài liệu Phương pháp giải bài toántính tương đối của chuyển động cộng vận tốc

PHẦN I: MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Môn Vật lí ra đời gắn liền với con người và lịch sử phát triển của xã hội, nó có một ý nghĩa lý luận và thực tiễn vô cùng quan trọng. Trong thời đại hiện nay- thời đại công nghiệp hoá, hiện đại hoá càng đòi hỏi chất lượng dân trí được đặt lên hàng đầu. Chính vì vậy Đảng và nhà nước đã xác định phải có một chiến lược giáo dục đào tạo nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài trên mọi lĩnh vực khoa học. Vì vậy dạy Vật lí ở trường trung học cơ sở ngoài mục đích cung cấp tri thức cho học sinh, còn phải chú ý dạy cho học sinh biết liên hệ với thực tiễn cuộc sống để vận dụng kiến thức đã học để giải quyết một số tình huống xảy ra xung quanh cuộc sống của các em. Căn cứ vào nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi hàng năm của trường THCS... nhằm phát hiện những học sinh có năng lực học tập môn vật lý bậc THCS để bồi dưỡng nâng cao năng lực nhận thức, hình thành cho các em những kỹ năng cơ bản và nâng cao trong việc giải các bài tập vật lý. Giúp các em tham gia dự các kỳ thi học sinh giỏi cấp trường, huyện, tỉnh đạt kết quả cao nhất mang lại thành tích cho bản thân, gia đình và thực hiện mục tiêu bồi dưỡng học sinh hàng năm đã đề ra của nhà trường. Trong nhiều năm giảng dạy Vật lí lớp 8,tôi phát hiện việc giảng dạy phần Chuyển động cơ học cho học sinh giỏi lớp 8 là rất quan trọng, nên tôi đã trăn trở suy nghĩ rất nhiều để làm sao hướng dẫn các em đội tuyển học sinh giỏi giải thành thạo dạng bài tập này và so sánh kết quả áp dụng đề tài giữa các năm với nhau đã cho thấy việc áp dụng kinh nghiệm này vào giảng dạy kết quả đạt được năm sau cao hơn năm trước. Bởi lẽ đó, trong đề tài này tôi mạnh dạn đưa ra “Kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh khá giỏi lớp 8 làm bài tập phần “ Tính tưnng đối của chyển đô ̣ng - Công thưc cô ̣ng vâ ̣n tốc”- Vật lí 8. II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Nhằm phân dạng bài tập chuyển động cơ học, phân tích các nội dung lý thuyết có liên quan.Hướng dẫn cho học sinh vận dụng lý thuyết phân tích bài toán đề ra được phương pháp giải cụ thể,ngắn gọn dễ hiểu nhất.So sánh với các phương pháp khác về tình huống có thể xảy ra với bài toán để mở rộng, hiểu sâu tường tận bài toán.Mục đích đó thực hiện dưới sự chỉ đạo, thiết kế, tổ chức hướng dẫn các em học tập. Học sinh là chủ thể của hoạt động nhận thức tự học, rèn luyện từ đó hình thành và phát triển năng lực , nhân cách cần thiết của người lao động với mục tiêu đề ra. 1 III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: + Học sinh khá giỏi lớp 8 năm học:2015 – 2016; 2016 – 2017; 2017 – 2018. + Nghiên cứu phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý bậc THCS thông qua tài liệu và qua đồng nghiệp. + Các loại tài liệu tham khảo có liên quan tới phần “chuyển động cơ học” + Chương trình vật lý 8 phần cơ học. IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: + Phương pháp chính: Tổng kết kinh nghiệm. + Phương pháp hỗ trợ: + Phương pháp điều tra cơ bản + Phương pháp nghiên cứu tài liệu: các loại sách tham khảo, tài liệu phương pháp dạy vật lý. V. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA SÁNG KIẾN: + Cung cấp kiến thức cơ bản và nâng cao để vận dụng giải bài tập + Phân dạng toán phần Chuyển động cơ học (( Cô ̣ng vâ ̣n tốc )). + Cung cấp cách giải từng dạng bài tập + Sau mỗi dạng bài tập đều có những chú ý cho học sinh về nhữchusvaans đề cần lưu ý trong giải dạng bài tập liên quan PHẦN II: NỘI DUNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA SÁNG KIẾN Trong số tất cả các bộ môn KHTN: Toán, Lý, Hoá, Sinh… thì Vật lý là 1 trong những môn khoa học khó nhất với các em: Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm đã được toán học hoá ở mức độ cao. Đòi hỏi các em phải có những kiến thức, kỹ năng toán học nhất đinh trong viêc giải các bài tập vật lý. Việc học tập môn vật lý nhằm mang lại cho học sinh những kiến thức về các sự vật, hiện tượng và các quá trình quan trọng nhất trong đời sống và sản xuất … kỹ năng quan sát các hiện tượng và quá trình vật lý để thu thập các thông tin và các dữ liệ cần thiết… mang lại hứng thú trong học tập cũng như áp dụng các kiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong đời sống gia đình và cộng đồng. Vì vậy để giúp quá trình lĩnh hội và vận dụng giải các bài tập về “chyển động cn học” được tốt hơn nhằm nâng cao chất lượng dạy và học phục vụ công tác bồi dưỡng học sinh giỏi đã thôi thúc tôi quyết định lựa chọn vấn đề này để nghiên cứu và áp dụng. 2 II. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN : 1.Thực trạng: Trong quá trình giảng dạy, nơi tôi công tác có những ưu điểm, nhược điểm và nguyên nhân sau: * Ưu điểm: Về phía nhà trường: - Ban giám hiệu và tổ trưởng chuyên môn là những người có năng lực quản lí và năng lực chuyên môn tốt. Vì vậy có khả năng đánh giá giáo viên đúng với năng lực sở trường của từng người. Do đó công tác phân công chuyên môn hàng năm đều khá phù hợp với năng lực và hoàn cảnh của mỗi người. - Cơ sở vật chất, trang thiết bị đồ dùng dạy học cho hai tổ chuyên môn được bổ sung, tăng cường hàng năm, đặc biệt năm học 2018 – 2019 trường còn đầu tư 2 máy tính xách tay, máy chiếu đa năng cho 4/4 phòng học và 2/4 phòng học bộ môn, có nối mạng cho tất cả các máy vi tính khai thác thông tin để không ngừng cải thiện, nâng cao dần điều kiện làm việc cho giáo viên, học tập cho học sinh từ đó mà nâng cao chất lượng dạy học. Về giáo viên: - Có trình độ đào tạo trên chuẩn, yêu nghề mến trẻ, nhiệt tình trong công tác chuyên môn. - Là giáo viên có tuổi đời, tuổi nghề đang ở độ chín, độ cống hiến được đào tạo chính quy theo trình độ đại học. - Nhiệt tình công tác, luôn có ý thức học hỏi các đồng nghiệp để trau rồi kiến thức không ngừng nâng cao chuyên môn nghiệp vụ của mình. - Có tinh thần cầu tiến, cần cù, chịu khó học hỏi nghiên cứu khoa học nghiêm túc và thường xuyên. Về học sinh: - Học sinh của trường THCS... hầu hết là con em nông thôn nên các em có tính cần cù chịu khó, biết vâng lời thầy cô. Đa số các em có tinh thần cầu tiến, ham học hỏi và yêu thích môn học. - Phụ huynh học sinh đã bắt đầu đầu tư thời gian cũng như kinh tế và chăm lo tới việc học tập của con em. * Nhược điểm: - Trình độ các em không đồng đều, tính tự giác chưa cao, khả năng tư duy sáng tạo của từng em còn hạn chế. Hơn thế nữa một số gia đình kinh tế còn khó khăn nên thời gian đầu tư cho việc học tập của học sinh ở nhà còn ít, các em phải dành thời gian phụ giúp gia đình hoặc đi làm thêm buổi trưa, buổi tối kiếm thêm tiền để trang trải cuộc sống. Một số gia đình có điều kiện kinh tế khá giả phải chạy chợ, 3 buôn bán không có thời gian đôn đốc con em học tập, chưa kể học sinh là con em của đối tượng này lại có tiền tiêu vặt nhiều,dễ xa đà vào các trò chơi điện tử, Pi-a.. - Hầu hết các em mới nắm được kiến thức cơ bản trong sách giáo khoa, do đó khi gặp bài toán nâng cao thì hầu như các em không giải được hoặc may chăng cũng chỉ giải được một số bài đơn giản, các em chưa biết phân loại dạng toán cũng như dùng phương pháp gì để giải một cách triệt để. - Số lượng học sinh giỏi huyện cấp tiểu học ít, chất lượng giải chưa cao, hơn nữa số học sinh là người địa phương đạt giải học sinh giỏi cấp huyện không có. Một bộ phận học sinh đạt học sinh giỏi huyện cấp tiểu học là con em của giáo viên trong trường từ nơi khác đến sau khi được công nhận hoàn thành chương trình cấp tiểu học được cha mẹ chuyển trường đi học theo gia đình ở các trường THCS khác. * Nguyên nhân: Khả năng tiếp thu và vận dụng kiến thức của học sinh cũng như việc ra đề kiểm tra về mảng kiến thức này còn khá khiêm tốn. Kết quả bài làm của học sinh còn nặng tính may rủi. 2/Kết quả của thực trạng: - Để thống kê năng lực tiếp thu bài của học sinh tôi dùng các hình thức như phát vấn, trắc nghiệm rút ra một hiện tượng nổi bật. Học sinh trả lời rõ ràng mạch lạc nhưng mang tính chất học vẹt chấp hành đúng nguyên bản, trong quá trình dạy để kiểm tra việc thực hành ứng dụng của học sinh tôi đưa ra một số ví dụ thì học sinh lúng túng ở các bài tập. - Căn cứ vào mục tiêu, kế hoạch năm học của nhà trường là phải nâng cao hơn nữa chất lượng giảng dạy và có chỉ tiêu cụ thể giao đến từng giáo viên nên ngay từ đầu năm học tôi đã cho các em làm một vài bài kiểm tra khảo sát chất lượng, qua đó vừa đánh giá, vừa tìm hiểu được đối tượng học sinh. - Trước thực trạng trên tôi đã điều tra khảo sát ở lớp bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 8 từ năm học 2015 – 2016; 2016 -2017; 2017 – 2018 qua nhiều biện pháp đạt kết quả như sau: Bảng 1 - Kết quả khảo sát chất lượng ban đầu của các năm: Năm học Sĩ số 2015 -2016 2016- 2017 2017- 2018 4 3 3 Giỏi SL 1 1 1 Khá % 25 33.3 33.3 SL 2 2 1 % 50 66.7 33.3 Trung bình SL % 1 25 0 0 1 33.3 Căn cứ vào bảng 1 và qua kết quả chấm bài tôi thấy học sinh hiểu và giải các bài toán Chuyển động cơ học còn rất mơ hồ, đa số các em không làm được.Những em 4 làm được thì lập luận không chặt chẽ hoặc thiếu căn cứ. Để khắc phục thực trạng trên tôi đã có những giải pháp, các biện pháp để giải quyết vấn đề là: III. CÁC GIẢI PHÁP SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: 1. Giải pháp: - Giai pháp 1: Khao sát chất lượng học sinh để chọn học sinh khá, giỏi. - Giai pháp 2: Lựa chọn ti i li u cl liên 5uan đnn ph n bi i t p ni y. - Giai pháp 3: Lựa chọn các kinn th c c n cung cấp cho học sinh. - Giai pháp 4: Xây dựng kn hoạch giang dạy. - Giai pháp 5: Tổ ch c cung cấp các kinn th c đ chọn đnn học sinh. 2. Các biện pháp thực hiin: ̣ 2.1. Khảo sát chất lượng học sinh để thi nh l p đội tuyển: - Căn cứ vào mục tiêu, kế hoạch năm học của nhà trường, căn cứ vào chỉ tiêu được giao nên hàng năm khi bắt đầu vào đầu năm học tôi đều xây dựng kế hoạch thành lập đội tuyển học sinh giỏi. Để chọn đúng đối tượng học sinh tôi đã căn cứ vào các kết quả sau: - Căn cứ vào kết quả thi học sinh giỏi huyện cấp tiểu học của trường tiểu học. - Qua quá trình bản thân trực tiếp giảng dạy Vật lí các khối 6;7;8;9 - Căn cứ vào kết quả bài thi chọn học sinh giỏi các môn học (do nhà trường ra đề) nhằm thành lập các đội tuyển học sinh giỏi của trường ngay từ đầu năm học cho các đối tượng học sinh có năng lực, sở trường theo từng môn học. Riêng đối với năm học 2017 - 2018 như sau: ST T Họ và tin Lớp Con ông ( bà) Thôn Hoàn cảnh gia đình Đinh Viết Chiến 8 Đinh Viết Thắng Buôn bán 4 Nguyễn Văn An 8 Nguyễn Văn Bình Buôn bán 1 Nguyễn Đình Thưởng 8 Nguyễn Đình Nính Con bệnh binh 7 Sau khi chọn được học sinh rồi tôi tiếp tục tìm hiểu hoàn cảnh gia đình, năng lực sở trường ... của học sinh và tôi thu được kết quả từng năm theo mẫu tổng hợp giống như năm học 2017 - 2018 là: 1 2 3 Năng khiếu sở trường của HS Tổng số Yiu thích môn Lí Nhận biết vấn đề nhanh Cần cù chịu khó 3 Nhanh- cẩu thả trong trình bầy Trình bầy cẩn thận -đẹp 3 2 1 2 1 Dựa vào kết quả điều tra trên tôi đưa ra một số biện pháp cụ thể sau: - Với học sinh hộ nghèo, con mồ côi tôi tìm tài liệu và hỗ trợ những đồ dùng cần thiết phục vụ cho việc học tập của các em. Đồng thời động viên và khuyến khích 5 như chia xẻ những khó khăn thường ngày của các em giúp các em yên tâm hơn trong học tập. - Các em yêu thích môn Vật lí tôi gây hứng thú học tập cho các em bằng những câu chuyện vui của những nhà Vật lí nổi tiếng trong và ngoài nước, những thành công lớn của môn Vật lí để các em ngày càng yêu và ham học bộ môn hơn. - Em nào nhận biết vấn đề nhanh tôi luôn đưa ra những vấn đề mới để kích thích tư duy sáng tạo cho các em. - Đối với các em trình bày cẩu thả tôi cho các em trình bày bài nhiều lần với nhiều đề khác nhau và sửa từng lỗi nhỏ và trong từng buổi dạy từ cách trình bầy trên bảng đến các em trình bầy trong vở, thường xuyên kiểm tra đôn đốc các em làm thế nào để trình bầy một bài có logíc, lập luận chặt chẽ và khoa học hơn. - Những em trình bầy đẹp cẩn thận tôi tuyên dương trước lớp để các em phát huy hơn nữa khả năng trình bầy của mình. 2.2.Lựa chọn ti i li u cl liên 5uan :. Bản thân giáo viên là người chủ động truyền đạt kiến thức, tôi luôn có ý thức tìm đọc các tài liệu tham khảo trước hết là xây dựng tủ sách tham khảo cho mình ngày càng nhiều sau đó là để cung cấp, giới thiệu học sinh cùng tham khảo và đặc biệt để tích lũy kiến thức phục vụ trong quá trình công tác của mình. Đối với dạng bài tập này, tôi đã sử dụng các tài liệu tham khảo đó là: 1. Sách giáo khoa Vật lí 6;8 của Bộ giáo dục và đào tạo 2. Sách bài tập Vật lí 8 3. Chuẩn kiến thức , kĩ năng môn Vật lí trung học sơ sở của Bộ GD&ĐT 4. 200 bài toán chọn lọc Vật lí 5.Tài liệu trên mạng Intenet trang Thư viện đề thi & kiểm tra/ dethiViolet/Vật lí/Vật lí 8. 2.3. Lựa chọn các kinn th c c n cung cấp cho học sinh: a- Công thức vâ ̣n tốc: v s t Trong đó : s: Quãng đường đi được.(m,km) t: Thời gian. (s, h) v: Vận tốc: m/s ; km/h (1m/s =100cm/s =3,6km/h) b- Tính tương đối của chuyyn đô ̣ng. - Nếu hai chuyển đô ̣ng cùng chiều thì vâ ̣n tốc tương đối của hai chuyển đô ̣ng là: v = v1 - v2 - Nếu hai chuyển đô ̣ng ngược chiều thì vâ ̣n tốc tương đối của hai chuyển đô ̣ng là: v = v1 + v2 6 c- Công thức cộng vận tốc. Tổng hợp vận tốc: Phương trình véc tơ v 13 = v12 + v23 - v13 là vận tốc tuyệt đối ( vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu đứng yên) - v12 là vận tốc tương đối ( vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu chuyển động) - v23 là vận tốc kéo theo ( vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động đối với hệ quy chiếu đứng yên) Hệ quả + Nếu hai chuyển động này cùng chiều: v13 = v12 + v23 + Nếu 2 vật chuyển động ngược chiều: v13 = v12  v23 + Nếu 2 chuyển động có phương vuông góc: v132 = v122 + v 232 + Nếu 2 chuyển động tạo với nhau 1 góc bất kỳ: v132 = v 122 + v232+2v12v23 . cos  Trong đó V12: vận tốc vật 1 so với vật 2 v23: vận tốc vật 2 so với vật 3 v13: vận tốc vật 1 so với vật 3 2.4: Xây dựng kn hoạch giang dạy: Được sự chỉ đạo của ban giám hiệu nhà trường, của tổ chuyên môn, giáo viên lên kế hoạch giảng dạy trong cả năm học và lên kế hoạch bồi dưỡng chuyên đề “Chyển động cn học,” trong 4 buổi thực hiện từ ngày 14 tháng 10 năm 2018 đến ngày 14/11/2018. Căn cứ vào mức độ tiếp thu của học sinh mà giáo viên đưa ra những phương pháp, những bài toán từ dễ đến khó phù hợp với trình độ để học sinh dễ cảm nhận, dễ tiếp thu làm cho học sinh không cảm thấy gò bó, sợ hãi khi học . Tạo cho học sinh tính linh hoạt, không máy móc sử dụng một phương pháp có lời giải nhanh nhất, trong các tiết học có liên quan.Trong mỗi bài kiểm tra có liên quan đến chuyên đề, giáo viên đều ra 1 hoặc 2 bài tập nâng cao để phân loại và khuyến khích học sinh khá giỏi tư duy thêm. Khi soạn giáo án, tôi hướng dẫn học sinh xong mỗi dạng thì ra thêm một số bài tập áp dụng. 2.5. Tổ ch c cung cấp kinn th c đ học đnn học sinh Dạng 1: Bi i toán cca thuyyên trên sông. Phương pháp: Đối với bài toán này chúng ta áp dụng công thức cô ̣ng vâ ̣n tốc: v13 = v12 + v23 nếu xuôi dòng 7 v13 = v12 - v23 nếu ngược dòng v13 = v12 nếu dòng nước không chảy. Bài 1: Mô ̣t chiếc thuyền đánh cá có vâ ̣n tốc không đổi so với dòng nước là 9km/h, nước chảy có vâ ̣n tốc 3km/h so với bờ. . ác định vâ ̣n tốc của thuyền so với bờ sông khi: a) Thuyền xuôi dòng. b) Thuyền ngược dòng Hướng dân: GV: Yêu cầu HS nêu cách giải ? HS: Ta gọi v13 là vâ ̣n tốc của thuyền so với bờ và v12, v23 là vâ ̣n tốc của ca nô so với nước và vâ ̣n tốc của ca nô so với bờ. Khi đó ta vân dụng công thức cô ̣ng vâ ̣n tốc trong các trường hợp: Khi xuôi dòng: v13= v12+v23 = 9 + 3 = 12 km/h Khi ngược dòng: v13= v12+v23 = 9 - 3 = 6 km/h Bài 2: Trên mô ̣t con sông, bến A và B cách nhau 36km cùng mô ̣t phía bờ sông. Mô ̣t ca nô đi từ bến A đến bến B khi nước sông không chảy hết thời gian 1 giờ 48 phút. a) Tìm vâ ̣n tốc của ca nô khi nước đứng yên? b) Khi vâ ̣n tốc của dòng nước là 3 km/h. Hỏi thời gian ngược dòng nhiều hơn thời gian xuôi dòng bao nhiêu? Hướng dân: GV: Đổi thời gian 1h 48 phút = 9/5h a) Vâ ̣n dụng công thức vâ ̣n tốc. v s 36  20 km/h = t 9/5 b) . ác định vâ ̣n tốc thực của ca nô. - Khi xuôi dòng là. V13 = v12+v23 = 20 + 3 = 23 km/h. - Khi ngược dòng là. V13 = v12- v23 = 20 - 3 = 17 km/h. Thời gian khi xuôi dòng là: 8 T1 = s/v = 36/23 = 1h 34 phút Thời gian khi ngược dòng là: T2 = s/t = 36/17 = 2h 7 phút Thời gian ngược dòng nhiều hơn thời gian xuôi dòng là: T2 - T1 = 33 phút Bài 3: Trên một con sông, bến A cách bến B là 24 km. Một ca nô xuất phát từ bến A lúc 7 giờ 30 phút, xuôi dòng đến bến B lúc 8 giờ 6 phút. nghĩ tại bến B 15 phút, sau đó quay về đến bến A lúc 9 giờ 9 phút. a) Tính vận tốc xuôi dòng và vận tốc ngược dòng của ca nô. b) Một bè gỗ được thả trôi theo dòng nước. Hỏi bè gỗ trôi trong bao lâu từ bến A đến bến B ? Hướng dân: a) thời gian xuôi dòng của canô là : 8 giờ 6 phút – 7 giờ 30 phút = 36 phút = 3/5 giờ. vận tốc xuôi dòng của ca nô là : v= s/t = 24 : 3/5 = 40 km/h. thời gian ngược dòng của canô là : 9 giờ 9 phút – 8 giờ 6 phút – 15 phút = 48 phút = 4/5 giờ. vận tốc ngược dòng của ca nô là : v = s/t = 24 : 4/5 = 30 km/h. b) vận tốc của dòng nước là : - Khi xuôi dòng: v12 + v23 = 40 (1) - Khi ngược dòng: v12 - v23 = 30 (2) từ (1) và (2) ta có v23 = 5km/h c) Thời gian trôi của bè gỗ từ bến A đến bến B là : 9 t s  4 giờ 48 phút. v23 Chú ý: Đối với bài toán cơ bản của cô ̣ng vâ ̣n tốc chúng ta cần xét trong các trường hợp cụ thể của đề bài để áp dụng vào công thức cô ̣ng vâ ̣n tốc . - Thông thường thì vâ ̣n tốc dòng nước cũng như vâ ̣n tốc của phương tiê ̣n là không thay đổi trong quá trình hoạt đô ̣ng. - Khi nước không chảy bài toán trở về bài toán thông thường. Dạng 2: Bài toán chuyyn đô ̣ng của thang cuốn. Phương pháp: Đối với bài toán này chúng ta bám sát vào đề bài xem các trường hợp: - Nếu người chuyển đô ̣ng cùng chiều với thang thì vâ ̣n tốc thực so với sàn là: v = v1 + v2 - Nếu người chuyển đô ̣ng ngược chiều với thang thì vâ ̣n tốc thực so với sàn là: v = v 1 - v2 - Nếu thang chuyển đô ̣ng thì vâ ̣n tốc thực so với sàn là: v = v1 - Nếu người chuyển đô ̣ng thì vâ ̣n tốc thực so với sàn là: v = v2 - Khi chuyển đô ̣ng thì quãng đường từ tầng 1 lên tầng 2 là không đổi. Bài 1:Trong các siêu thị có những thang cuốn để đưa khách đi. Một người nếu đứng trên thang cuốn để nó đưa đi từ tầng trê ̣t lên lầu thì mất thời gian t 1= 2phút. Còn nếu người ấy tự bước đi trên thang thì mất thời gian t 2= 3phút. Hỏi nếu người ấy bước đi đồng thời thang chuyển đô ̣ng thì mất thời gian bao nhiêu để đi từ tầng trê ̣t lên lầu. . ét trong hai TH: Người chuyển đô ̣ng cùng chiều thang cuốn Người chuyển đô ̣ng ngược chiều thang cuốn Hướng dân: GV: Quãng đường từ tầng trê ̣t lên lầu là không đổi. Tính vâ ̣n tốc thực trong các trường hợp: - Khi người đứng yên: s s V = v1= t  2 (1) 1 10 - Khi người chuyển đô ̣ng và thang đứng yên: s s v = v2= t 3 (2) 2 - Khi người và thang cùng chuyển đô ̣ng : v = v2 + v1 = s (3) t Thay (1) và (2) vào (3) ta được: s s s s s     t t1 t2 2 3 => t = 6 phút 5 Bài 2: Một thang cuốn tự động đưa khách từ tầng 1 lên tầng 2 trong một siêu thị. Nếu thang chuyển động đồng thời hành khách cũng bước lên đều thì mất thời gian 20giây. Nếu thang đứng yên còn hành khách chuyển động thì mất thời gian 50giây. Hỏi nếu thang chuyển động còn hành khách đứng yên trên nó thì mất thời gian bao lâu Hướng dân: . ác định vâ ̣n tốc thực trong các trường hợp: - Khi người và thang cùng chuyển đô ̣ng : v = v2 + v1 = - s s = (1) t 20 Khi người chuyển đô ̣ng và thang đứng yên: s s v = v2= t 50 (2) 2 - Khi người đứng yên: s v = v1 = t (3) 1 Thay (1) và (2) vào (3) ta được: s s s s s s 30s 100        t1  s t1 50 20 t1 20 50 1000 3 Bài 3: Ở một siêu thị có cầu thang cuốn để đưa khách đi lên và xuống giữa các tầng. Một hành khách muốn đi từ tầng 2 xuống tầng 1 bằng thang cuốn. Nếu người khách chuyển động cùng chiều với chiều chuyển đô ̣ng của thang cuốn mất 11 1 phút. Nếu người đó chuyển động với vận tốc gấp đôi vận tốc ban đầu thì chỉ mất 45 giây. Hỏi nếu hành khách đó đứng yên trên thang cuốn thì phải mất bao lâu để xuống tầng 1? Hướng dân: Trong bài toán này cần chú ý khi vâ ̣n tốc của người tăng gấp đôi: - Khi người và thang cùng chuyển đô ̣ng : V = v 2 + v1 = s s = (1) t 60 - Khi người tăng vâ ̣n tốc gấp đôi và thang cùng chuyển đô ̣ng : V = v2 + 2v1 = s s = (2) t 45 - Khi người đứng yên: s V = v1 = t (3) 1 Thay (1) và (2) ta có: v1 = s s  (4) 45 60 Thay (3) vào (4) ta được: s s s 15s     t1 180 s = 3 phút. t1 45 60 2700 Dạng 3: Bài toán chuyyn đô ̣ng trin hai đường thăng song song. Phương pháp: Đối với bài toán này ta cần xác định vâ ̣n tốc giữa vâ ̣t này so với vâ ̣t mốc và vâ ̣n tốc kéo theo của các vâ ̣t: - Khi hai chuyển đô ̣ng cùng chiều thì vâ ̣n tốc của vâ ̣t này so với vâ ̣t kia là: v = v 1 - v2 - Khi hai chuyển đô ̣ng ngược chiều thì vâ ̣n tốc của vâ ̣t này so với vâ ̣t kia là: v = v1 + v2 - Vâ ̣n tốc so với vâ ̣t mốc cố định bên đường là: v = v1 hoă ̣c v = v2 Bài 1: Một người đi xe máy với vận tốc 18km/h trên quốc lộ gặp một đoàn tàu hoả dài 150m chạy ngược chiều trên đường sắt song song bên cạnh quốc lộ. Người này nhận thấy toàn bộ chiều dài của đoàn tàu lướt qua xe máy trong trong 12 thời gian 10 giây. Hãy xác định vâ ̣n tốc của đoàn tàu hỏa chạy trên đường sắt. Hướng dân: Đổi: v1 = 18km/h = 5 m/s - Khi xe máy và đoàn tàu chạy ngược chiều thì vâ ̣n tốc của tàu so với xe là: v = v1 + v2 = 5 + v 2 - Quãng đường xe máy và tàu đi được là: S = s1 + s2 = l = 150m - Ap dụng công thức vâ ̣n tốc: v  Hay : 5 + v2 = 150 15 10 s t => v2 = 10m/s Bài 2 :Một người đi bộ từ đầu tàu đến cuối tàu với vâ ̣n tốc đối với tàu là 2m/s trên đoàn tàu A chuyển đô ̣ng với vận tốc 6m/s. Đoàn tàu B chuyển đô ̣ng song song với đoàn tàu A rồi vượt qua người đó với vâ ̣n tốc 4m/s ( đối với người đó). Mỗi đoàn tàu đều dài 120m. a) Đoàn tàu B vượt qua người đó trong thời gian bao lâu? b) Tính thời gian đoàn tàu B bắt đầu gặp đến khi vượt qua đoàn tàu A. Hướng dân: - . ác định vâ ̣n tốc của người đi trên tàu A so với tàu A. v = v1 + v2 = 2 + 6 = 8 m/s - Trường hợp tàu B chạy với vâ ̣n tốc 4m/s so với người mà vượt qua được thì chỉ có thể xảy ra khi tàu B chạy ngược chiều với tàu A. Khi đó vâ ̣n tốc của tàu A so với tàu B là: 2+4+6 = 12m/s a) Quãng đường đi được của tàu và người là: , s = sA + sB - sn = lA =120 m Thời gian vượt qua là: s 120 t  30s v 4 b) Khi hai đoàn tàu chuyển đô ̣ng ngược chiều và vượt qua nhau thì: 13 - Quãng đường đi được là: s = sA + sB = lA + lB = 240m Vâ ̣n tốc giữa hai tàu là: v = vA + vB = 12m/s Thời gian hai tàu vượt qua nhau là: s 240 t  20s v 12 Bài 3:Hai đoàn tầu chuyển động đều trong sân ga trên hai đường sắt song song nhau. Đoàn tầu A dài 65 mét, đoàn tầu B dài 40 mét. Nếu hai tầu đi cùng chiều, tầu A vượt tầu B trong khỏng thời gian tính từ lúc đầu tầu A ngang đuôi tầu B đến lúc đuôi tầu A ngang đầu tầu B là 70 giây Nếu hai tầu đi ngược chiều thì từ lúc đầu tầu A ngang đầu tầu B đến lúc đuôi tầu A ngang đuôi tầu B là 14 giây Tính vận tốc của mỗi tầu. Hướng dân: Để làm tốt dạng toán này học sinh cần nắm vững và huy động các kiến thức có liên quan sau: - Vẽ sn đồ bỉy diễn sự chyển động hai trường hợp đi cùng chỉy và đi ngược chiềy của hai tầy - Xác định qyãng đường mà hai tầy đi được trong thời gian t1 = 70 giâê và t2 = 14 giâê - Thiết lập công thưc tính vận tốc của hai tầy dựa trên cn sở của chiềy dài hai tầy và thời gian đó - Lập và giải hệ phưnng trình bậc nhất hai ẩn số Giải : * Khi hai tầu đi cùng chiều . Ta có : SB A lA A B lB B SA - Quãng đường tầu A đi được : SA = VA . t - Quãng đường tầu B đi được : SB = VB .t Theo hình vẽ : SA - SB = lA + lB <=> ( VA – VB )t = lA + lB lA + l B => VA – VB = = 1,5 ( m/s ) 14 (1) t * Khi hai tầu đi ngược chiều . Ta có : SA A B SB A B lA + l B - Quãng đường tầu A đi được là : SA = VA . t’ - Quãng đường tầu B đi được là : SB = VB .t’ Theo hình vẽ ta có : SA + SB = lA + lB hay ( VA + VB ) t’ = lA + lB lA + l B => VA + VB = = 7,5 ( m/s ) (2) t’ Từ ( 1 ) và ( 2 ) . Ta có hệ phương trình : VA – VB = 1,5 ( 1’ ) VA + VB = 7,5 ( 2’ ) Từ ( 1’ ) => VA = 1,5 + VB thay vào ( 2’ ) ( 2’) <=> 1,5 + VB + VB = 7,5 <=> 2 VB = 6 => VB = 3 ( m/s ) Khi VB = 3 => VA = 1,5 + 3 = 4,5 ( m/s ) Vậy vận tốc của mỗi tầu là : Tầu A với VA = 4,5 m/s Tầu B với VB = 3 m/s. Chú ý: Đối với dạng bài toán này cần xác định đúng vâ ̣n tốc tương đối giữa các chuyển đô ̣ng và tổng đường đi của các chuyển đô ̣ng. - Nếu chuyển đô ̣ng cùng chiều thì: s = s1 - s2 - Nếu chuyển đô ̣ng ngược chiều thì: s = s1 + s2 - Nếu chuyển đô ̣ng cùng chiều thì: v = v 1 - v2 - Nếu chuyển đô ̣ng ngược chiều thì: v = v1 + v2 Dạng 4: Bi i toán cô ̣ng vâ ̣n tốc không cung phương. Bài 1 :Một người chèo một con thuyền qua sông nước chảy. Để cho thuyền đi theo đường thẳng AB thẳng góc với bờ người ấy phải luôn chèo để hướng con thuyền đi 15 theo đường thẳng AC.Biết sông rộng 400m, thuyền qua sông hết 8 phút 20 giây, vận tốc của thuyền đối với nước là1m/s. Tính vận tốc của dòng nước đối với bờ sông. Hướng dẫn: Để làm tốt dạng toán này học sinh cần nắm vững và huy động các kiến thức có liên quan sau: - Bỉy diễn các véc tn vận tốc: C B v1 của thyêền đối với nước v2 của nước đối bờ sông v của thyêền đối với bờ sông lên hình vẽ - áp dụng công thưc: v= v1 +v2 cho trường A hợp v1vyông góc với v2 ta có v2 = v12+ v2 2 - Áp dụng : v = AB t - Giải hệ phưnng trình ta tính được v2 Giải: Gọi véc tơ v1 vận tốc của thuyền đối với nước, véc tơ v2 là vận tốc của dòng nước đối với bờ sông, véc tơ v là vận tốc của thuyền đối với bờ, ta có: v = v1+ v2 Các véc tơ v, v1 , v2 được biểu diễn như sau: Ta có : véc tơ v vuông góc với véc tơ v2 nên về độ lớn v1 ,v và v2 thoả mãn: v12 = v2 + v22 Mặt khác ta có: v = (1) AB t C B Thay v1= 1m/s, v = 0,8m/s vào (1) ta có: 12 = 0,82 + v22 v1 v22 = 12 – 0,82 = 0,62 v2 A Vậy : v2 = 0,6m/s v1 A Bài 2:. Một chiếc thuyền chuyển động từ điểm A của bờ bên này đến điểm B của bờ bên kia của con sông, do nước chảy xiết thuyền không đến được bờ B mà đến 16 điểm C cách bờ B 180m (hình vẽ). . ác định vận tốc của thuyền so với dòng nước biết sông rộng 240m, thời gian qua sông là 1 phút. Hướng dân Phân tích bài toán Thuyền (1); dòng nước (2); bờ sông (3) thời gian qua sông là 1 phút v13  C AC AB 2  BC 2 2402  1802   5m/s 60 60 60 Trong 1 phút đó 1 chất điểm xuôi dòng từ B đến C  v23  , B v13 V23 v12 A BC 180  3m / s 60 60 Vâ ̣y vâ ̣n tốc của thuyền so với dòng nước là: , v213 = v212 + v223 => v212 = v213 - v223 = 52 - 32 = 16  v12 = 4 m/s * Chú ý: Đối với dạng bài toán này ta cần nắm được thời gian chuyển đô ̣ng của thuyền qua sông đến mô ̣t điểm ở bờ bên kia cũng bằng thời gian của mô ̣t chất điểm xuôi dòng đến điêm đó. - Trong bài toán này ta sử dụng định lí Pitago trong tam giác vuông và công thức tổng hợp véc tơ vâ ̣n tốc Bài tập vận dụng: Bài 1 :Hai bến A,B của một con sông thẳng cách nhau một khoảng AB= S. Một ca nô xuôi dòng từ A đến B mất thời gian là t1, còn ngược dòng từ B đến A mất thời gian là t2. Hỏi vận tốc v1 của ca nô và v2 của dòng nước ? Nếu tắt máy để cho ca nô trôi theo dòng nước từ A đên B thì mất thời gian t là bao nhiêu? áp dụng : S = 60km, t1 = 2h, t2 = 3h. Bài 2: Một ca nô đi bến A cách bến B với vận tốc xuôi dòng 50 km/giờ, lúc từ B về A ca nô đi với vận tốc ngược dòng 40km/giờ. a)tính vận tốc của dòng nước và vận tốc của ca nô khi dòng nước đứng yên ? 17 b)lúc 7 giờ 30 phút ca nô xuất phát từ bến A đến bến B 8 giờ 15 phút. nghĩ 15 phút, sau đó quay về bến B vào lúc mấy giờ ? c)tính khoảng cách hai bến A và bến B bằng bao nhiêu km ? Bài 3: Một thang cuốn tự động đưa khách từ tầng 1 lên tầng 2 trong một siêu thị. Nếu thang chuyển động đồng thời hành khách cũng bước lên đều thì mất thời gian 20giây. Nếu thang đứng yên còn hành khách chuyển động thì mất thời gian 50giây. Hỏi nếu thang chuyển động còn hành khách đứng yên trên nó thì mất thời gian bao lâu. Bài 4: Hai đoàn tàu c.đ đều trong sân ga trên hai đường sắt // nhau. Đoàn tàu A dài 75m; đoàn tàu B dài 65m. Nếu hai tàu đi cùng chiều thì tàu A vượt qua tàu B trong khoảng thời gian tính từ lúc đầu tàu A ngang đuôi tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đầu tàu B là 100 giây. Nếu hai tàu đi ngược chiều thì từ lúc đầu tàu A ngang đầu tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đuôi tàu B là 20 giây. Bài 5: Một người lái xuồng máy dự định mở máy cho xuồng chạy ngang con sông rộng 320m, mũi xuồng luôn luôn vuông góc với bờ sông. Nhưng do nước chảy nên xuồng sang đến bờ bên kia tại một điểm cách bến dự định 240m và mất 100s. . ác định vận tốc cuả xuồng so với dòng sông. IV.HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỐI VỚI HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC, VỚI BẢN THÂN, ĐỒNG NGHIỆP VÀ NHÀ TRƯỜNG 1. Đối với hoạt động giáo dục: Với phương pháp dạy gắn lý thuyết vào bài tập và gắn bài tập với thực tế cuộc sống chuyển động giúp cho các em tiếp thu kiến thức một cách độc lập tích cực và sáng tạo. Do đó học sinh hứng thú hiểu bài sâu sắc từ đó vận dụng linh hoạt nâng cao. Qua đối chứng và kinh nghiệm bằng các bài test ,các bài khảo sát tôi thấy chất lượng học sinh trong đội tuyển Vật lý và lớp bồi dưỡng khi học phần chuyển động co học này được nâng lên rõ rệt. Các em đã biết tự củng cố ôn luyện các kiến thức bài tập biết phối hợp kiến thức vào thực hành giải bài tập Cụ thể qua học sinh: Năm học Số lượng Giỏi SL Khá % SL 18 % HS đạt giải cấp huyện SL % 2015- 2016 2016 - 2017 2017 - 2018 4 3 3 3 2 2 75 66.66 66.66 1 1 1 25 33.33 33.33 2/3 2/2 2/2 66.66 100 100 2. Đối với giáo viin: + Phải nỗ lực, vượt khó , nắm vững kiến thức trong tâm để có đủ năng lực xây dựng hệ thống câu hỏi dẫn dắt một cách khoa học. Yêu cầu. + Nắm bắt kịp thời đổi mới phương pháp trong bồi dưỡng học sinh giỏi. + Luôn tìm tòi những dạng bài mới thông qua việc sưu tầm tài liệu tham khảo nhằm nâng cao chuyên môn nghiệp vụ. + Khuyến khích học sinh, tạo niềm say mê, hứng thú cho học sinh, có hướng “mở” về kiến thức giúp cho học sinh có “yêu cầu” tự đọc sách tự khai thác. 3.Đối với nhà trường. Sáng kiến kinh nghiệm : “Kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh khá giỏi lớp 8 làm bài tập phần “Cô ̣ng vâ ̣n tốc” – Vật lí 8,có thể áp dụng cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi các lớp 8,9 bậc THCS . Là tài liệu tham khảo nâng cao chuyên môn cho giáo viên vật lý bậc THCS. PHẦN III : KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ I. KẾT LUẬN: - Bồi dưỡng học sinh mũi nhọn là nhiệm vụ quan trọng của người giáo viên. Nhằm phát hiện nuôi dưỡng tài năng cho đất nước. Đẩy mạnh sự nghiệp phát triển giáo dục . Đáp ứng mục tiêu : Nâng cao dân trí bồi dưỡng nhân tài phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước trong thời kỳ mới. - Kinh nghiệm rút ra từ sáng kiến này có thể áp dụng cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi các lớp 8,9 bậc THCS . Giúp hệ thống hoá cho các em những kiến thức cơ bản 1 cách có hệ thống, sâu rộng, phát triển tư duy vật lý. - Để nâng cao chất lượng giảng dạy phần chuyển động cơ học được nêu ra trong đề tài này có sự phối hợp linh hoạt các phương pháp giảng dạy. Tuỳ theo từng vùng , miền từng đối tượng học sinh mà người giáo viên có thể áp dụng khác nhau: cho phù hợp. - Đề tài này đã được Hội đồng khoa học nhà trường thẩm định đưa ra áp dụng và bước đầu đạt hiệu quả. Rất mong được sự quan tâm giúp đỡ và đóng góp xây dựng của lãnh đạo và bạn đọc để vận dụng đạt kết quả cao hơn. II. KIẾN NGHỊ: Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện, tôi mạnh dạn có 1 số ý kiến đề xuất như sau: + Chuẩn hoá đội ngũ giáo viên trực tiếp bồi dưỡng học sinh giỏi 19 + Bồi dưỡng thường xuyên cho đội ngũ giáo viên này. + Có chế độ về thời lượng dạy đại trà phù hợp với GV bồi dưỡng đội tuyển. + Tạo điều kiện khích lệ nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn. Thọ Xyân, ngàê 26 tháng 05 năm 2019 Xác nhận của thủ trưởng đơn vị Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép của người khác Người viết Trịnh Đình Thắng Nguyễn Văn Nam MỤC LỤC NỘI DUNG PHẦN I : MỞ ĐẦU TRANG 1 I. Lí do chọn đề tài 20