Tài liệu Phương pháp giải một số dạng bài tập nâng cao phần chuyển động cơ học môn vật lí 8

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TÊN ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP NÂNG CAO PHẦN CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC MÔN VẬT LÍ 8 Lệ Thủy, ngày 29 tháng 04 năm 2020 1 2 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TÊN ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP NÂNG CAO PHẦN CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC MÔN VẬT LÍ 8 Người thực hiện: Nguyễn Thị Thúy Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS Liên Thủy 3 Lệ Thủy, ngày 29 tháng 04 năm 2020 4 1. PHẦN MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài: Trong việc nâng cao chất lượng giáo dục nói chung và chất lượng bộ môn nói riêng, việc cải tiến phương pháp dạy học là một nhân tố quan trong. Trong đó, việc bồi dưỡng kiến thức chuyên môn, việc phát huy tính tích cực của học sinh có ý nghĩa hết sức quan trọng. Bởi vì xét cho cùng công việc giáo dục phải được tiến hành trên cơ sở tự nhận thức, tự hành động, việc khơi dậy phát triển ý thức năng lực tư duy, bồi dưỡng phương pháp tự học là con đường phát triển tối ưu của giáo dục. Cũng như trong học tập các bộ môn khác, học vật lí càng cần phát triển năng lực tích cực, năng lực tư duy của học sinh để không phải chỉ biết mà còn phải hiểu để giải thích hiện tượng Vật lí cũng như áp dụng kiến thức và kĩ năng vào các hoạt động trong cuộc sống gia đình và cộng đồng. Trong khuôn khổ trường THSC, bài tập Vật lí thường là những vấn đề không phức tạp, có thể giải được bằng những suy luận lôgic, bằng tính toán hoặc thực nghiệm dựa trên cơ sở những quy tắc Vật lí, phương pháp Vật lí đã quy định trong chương trình học. Bài tập vật lí là một khâu quan trọng trong quá trình dạy và học Vật lí. Trong quá trình giảng dạy bộ môn Vật lí ở trường THCS tôi nhận thấy việc hình thành cho học sinh phương pháp, kỹ năng giải bài tập Vật lí là hết sức cần thiết, để từ đó giúp các em đào sâu, mở rộng những kiến thức cơ bản của bài giảng, vận dụng tốt kiến thức vào thực tế, phát triển năng lực tư duy cho các em, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục. Trong những năm qua yêu cầu đối với học sinh giỏi ngày càng cao hơn, các em học sinh muốn đoạt giải trong các kì thi và vào học ở các trường chuyên cấp tỉnh, các em cần có kiến thức chắc chắn, hiểu biết rộng về nhiều phân môn trong bộ môn vật lí đồng thời các em cần có khả năng tư duy nhanh nhạy đối với các vấn đề được đặt ra. Tôi được tuyển dụng vào ngành giáo dục và trực tiếp dạy bộ môn Vật lí và tôi được phân công bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí lớp 8. Với bề dày lịch sử và truyền thống hiếu học, trường tôi luôn đứng tốp đầu toàn huyện về chất lượng học sinh giỏi, đặc biệt là môn Vật lí. Để giữ vững và phát huy truyền thống đó, tôi luôn băn khoăn trăn trở làm sao để dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi có kết quả tốt nhất. Là một giáo viên dạy Vật lí ở trường THCS trực tiếp bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi tôi nhận thấy việc giải các bài Vật lí ở chương trình THCS không chỉ đơn giản là đảm bảo kiến thức trong SGK, đó mới chỉ là những điều kiện cần nhưng chưa đủ. Muốn giỏi Vật lí cần phải luyện tập nhiều thông qua việc giải các bài Vật lí đa dạng, giải các bài Vật lí một cách khoa học, kiên nhẫn, tỉ mỉ, để tự tìm ra phương pháp giải của từng dạng . Muốn vậy giáo viên phải biết vận dụng linh hoạt kiến thức trong nhiều tình huống khác nhau để tạo hứng thú cho học sinh. Một bài Vật lí có thể có nhiều cách giải, mỗi bài Vật lí thường nằm trong mỗi dạng Vật lí khác nhau nó đòi hỏi phải 5 biết vận dụng kiến thức trong nhiều lĩnh vực nhiều mặt một cách sáng tạo. Vì vậy học sinh phải biết sử dụng phương pháp nào cho phù hợp. Khi các em tham gia dự thi học sinh giỏi lớp 8 thường thì đề thi ra ở các dạng trong nội dung các em đã được học như: Dạng chuyển động, tính khối lượng, thể tích của chất trong hỗn hợp hoặc hợp kim, tính lực khi có máy cơ đơn giản , lực đẩy Acssimet,công cơ học, ...Trong đó, bài tập chuyển động cơ học chiếm hơn 25%. Ở các dạng này các em chưa đưa ra được phương pháp giải chung. Hơn nữa một số bài yêu cầu giải phương trình bằng phương pháp cộng đại số, kiến thức này ở lớp 8 các em chưa học, mà các bài tập dạng này có rất nhiều trong các đề thi học sinh giỏi các cấp đối với lớp 8.Vì vậy, việc giải các bài Vật lí này không ít khó khăn phức tạp. Từ thực tiễn giảng dạy tôi thấy học sinh hay bế tắc, lúng túng về các hiện tượng vật lí trong các bài tập, cách lập phương trình và chưa có nhiều phương pháp giải hay. Nhằm giúp học sinh nắm chắc được kiến thức cơ bản, mở rộng và hiểu sâu kiến thức. Từ đó thấy say mê , yêu thích môn học nên sẽ nâng cao được chất lượng bộ môn Vật lí và kết quả thi HS giỏi của các em. Giúp HS có được kiến thức chắc chắn, tư duy nhanh nhạy tâm lí vững vàng để giải được những bài tập trong đề thi nhằm đạt kết quả cao trong kỳ thi HSG, có nền tảng kiến thức vững chắc để học ở các cấp cao hơn đồng thời biết vận dụng kiến thức vào thực tế cuộc sống. Giúp các bạn bè đồng nghiệp tham khảo góp phần nâng cao kỹ năng bồi dưỡng học sinh giỏi của mình. Xuất phát từ những lí do trên, tôi quyết định chọn đề tài:“Phương pháp giải một số dạng bài tập nâng cao phần chuyển động cơ học môn Vật lí 8 ” 1.2. Điểm mới của đề tài: Để làm tốt công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, tôi đã tìm hiểu nhiều đề tài nghiên cứu trước đây về những phương pháp giải bài tập Vật lí nâng cao lớp 8, là một giáo viên mới tiếp nhận công tác bồi dưỡng học sinh giỏi không lâu, tôi làm một đề tài tổng quát hơn, phù hợp thực tại ở đơn vị nói riêng và học sinh giỏi toàn huyện nói chung hơn. Vì vậy, điểm mới của đề tài này là tôi nghiên cứu dựa trên kinh nghiệm giảng dạy và năng lực thực sự hiện có của học sinh tại đơn vị, do đó đã thực sự tìm ra nguyên nhân dẫn đến những khó khăn cho các em khi các em tiến hành giải một bài toán chuyển động cơ học, từ đó có được giải pháp phù hợp để giải quyết vấn đề và đưa các em đến với sự say mê, yêu thích tìm tòi để giải được những bài tập cơ học nâng cao vốn có nhiều hiện tượng liên quan đến thực tế đới sống và khoa học. Đặc biệt là ở khâu phân tích nội dung bài tập, lập kế hoạch giải, tôi đã cho các em dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong các trường hợp khác nhau hoặc có thể sử dụng đến các dụng cụ trực quan, cho các em thấy được hiện tượng thực tế, vì đó chính là khó khăn của rất nhiều học sinh, kể cả những em rất giỏi về các phép phân tích biến đổi trong bộ môn Toán. 1.3.Phạm vi áp dụng đề tài: 6 Tôi làm đề tài này trước tiên áp dụng để giảng dạy đối tượng học sinh khá giỏi yêu thích bộ môn Vật lí, bồi dưỡng HSG tại đơn vị và có thể áp dụng để bồi dưỡng HSG toàn huyện. 2. PHẦN NỘI DUNG 2.1: Thực trạng của vấn đề mà đề tài, sáng kiến, giải pháp cần giải quyết : Qua thực tế giảng dạy Vật lí ở trường THCS, tôi nhận thấy với cấu trúc của chương trình Vật lí THCS là hầu hết không có hoặc có rất ít các tiết bài tập, thêm nữa thời lượng của một tiết học trên lớp có hạn, học sinh chủ yếu tiếp thu kiến thức về lí thuyết một cách cơ bản hoặc giải các bài tập đơn giản và số tiết học chỉ có 1 tiết/tuần đối với các khối lớp 6, 7, 8 và 2 tiết / tuần đối với lớp 9. Như vậy không có đủ lượng thời gian để giáo viên mở rộng và nâng cao kiến thức cũng như rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh. Biện pháp tốt nhất để rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh để học sinh có thể thường xuyên được luyện giải nhiều dạng bài tập khác nhau, cũng như tiếp xúc với các dạng bài tập có tính chất mở rộng và nâng cao, để từ đó học sinh có thể vận dụng một cách linh hoạt các cách giải từng dạng bài tập là hướng dẫn học ở nhà.Việc học sinh tự học ở nhà có một ý nghĩa lớn lao về mặt giáo dục và giáo dưỡng. Nếu việc học ở nhà của học sinh được tổ chức tốt sẽ giúp các em rèn luyện thói quen làm việc tự lực, giúp các em nắm vững tri thức, có kỹ năng, kỹ xảo. Ngược lại nếu việc học tập ở nhà của học sinh không được quan tâm tốt sẽ làm cho các em quen thói cẩu thả, thái độ lơ là đối với việc thực hiện nhiệm vụ của mình dẫn đến nhiều thói quen xấu làm cản trở đến việc học tập. Vì vậy chất lượng chưa được đáp ứng. Trước khi thực hiện đề tài tôi đã tiến hành kiểm tra và khảo sát đối với học sinh khá, giỏi ở các lớp 8 tại đơn vị bằng một số bài tập nâng cao . Kết quả thu được như sau: Kiểm tra 40 học sinh: TS 40 Điểm 9 -10 Điểm 7- 8 Điểm 5-6 SL % SL % SL % 1 2,5 9 22,5 11 27,5 Dưới 5 % SL 19 47,5 7 Qua kết quả đại trà các năm trước và khảo sát số học sinh khá, giỏi tôi nhận thấy do những nguyên nhân sau: + Giáo viên: - Việc đánh giá chất lượng học sinh có lúc còn nương nhẹ, học sinh còn ỷ lại và có suy nghĩ học thế nào cũng được lên lớp. - Do giáo viên bồi dưỡng chưa đưa ra được phương pháp giải cụ thể cho mỗi dạng bài tập, chưa có kinh nghiệm trong công tác bồi dưỡng HSG. + Học sinh: - Do học sinh chưa ham học, chưa có ý thức tìm hiểu chỉ làm những gì giáo viên giao, ý thức tìm tòi, ham hiểu biết chưa hình thành ở các em. - Học sinh nhận thức được nhưng chưa chịu khó học tập - Kiến thức học sinh còn chưa đồng đều. + Nguyên nhân khác: - Do một số phụ huynh học sinh chưa nhận thức sâu sắc về ý nghĩa và tầm quan trọng của việc học kiến thức nâng cao của học sinh nên chưa thực sự quan tâm đến việc học bồi dưỡng của con em. 2.2. Các giải pháp thực hiện : 1.Giúp học sinh nắm vững quy trình giải bài tập vật lí lớp 8: Để nâng cao chất lượng đại trà cũng như chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi. - Đối với giáo viên: Cần nói rõ các bước khi giải một bài tập vật lí, và định hướng các dạng bài tập cụ thể cho từng phần học. - Đối với học sinh: Cần có thái độ học tập đúng đắn, ngoài kiến thức ở SGK học sinh cần tham khảo thêm các kiến thức ở sách nâng cao, ở các phương tiện truyền thông …. Phương pháp giải một bài tập Vật lí phụ thuộc nhiều yếu tố: mục đích yêu cầu của bài tập, nội dung bài tập, trình độ của các em, v.v... Tuy nhiên trong cách giải phần lớn các bài tập Vật lí cũng có những điểm chung. Sau đây là phương pháp giải các dạng bài tập chuyển động thường gặp : Thông thường khi giải một bài tập vật lí cần thực hiện theo trình tự sau đây: * Hiểu kỹ đầu bài. 8 - Đọc kỹ đầu bài: bài tập nói gì? cái gì là dữ kiện? cái gì phải tìm? -Tóm tắt đầu bài bằng cách dùng các ký hiệu chữ đã qui ước để viết các dữ kiện và ẩn số, đổi đơn vị các dữ kiện cho thống nhất(nếu cần thiết ). - Vẽ hình , nếu bài tập có liên quan đến hình vẽ hoặc nếu cần phải vẽ hình để diễn đạt đề bài. Cố gắng vẽ đúng tỉ lệ xích càng tốt. Trên hình vẽ cần ghi rõ dữ kiện và cái cần tìm. * Phân tích nội dung bài tập, lập kế hoạch giải. - Dự đoán các hiện tượng có thể xãy ra trong các trường hợp khác nhau. - Tìm sự liên hệ giữa những cái chưa biết (ẩn) và những cái đã biết (dữ kiện) - Nếu chưa tìm được trực tiếp các mối liên hệ ấy thì có thể phải xét một số bài tập phụ để gián tiếp tìm ra mối liên hệ ấy. - Phải xây dựng được một dự kiến về kế hoạch giải. * Thực hiện kế hoạch giải. - Tôn trọng trình tự phải theo để thực hiện các chi tiết của dự kiến, nhất là khi gặp một bài tập phức tạp. - Thực hiện một cách cẩn thận các phép tính số học, đại số hoặc hình học. Nên hướng dẫn học sinh làm quen dần với cách giải bằng chữ và chỉ thay giá trị bằng số của các đại lượng trong biểu thức cuối cùng. - Khi tính toán bằng số, phải chú ý đảm bảo những trị số của kết quả đều có ý nghĩa. * Kiểm tra đánh giá kết quả. - Kiểm tra lại trị số của kết quả: Có đúng không? Vì sao? Có phù hợp với thực tế không? - Kiểm tra lại các phép tính: có thể dùng các phép tính nhẩm và dùng cách làm tròn số để tính cho nhanh nếu chỉ cần xét độ lớn của kết quả trong phép tính. - Nếu có điều kiện nên phân tích, tìm một cách giải khác, đi đến cùng một kết quả đó. Kiểm tra xem còn con đường nào ngắn hơn không. Nhằm đạt được mục tiêu cụ thể về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, tôi đã xây dựng thành các dạng để bồi dưỡng cho học sinh ở phần chuyển động như sau: 2. Chia dạng bài tập : A. Phần lí thuyết của các dạng bài tập: 9 *Dạng 1: Tính vận tốc trung bình, quảng đường, thời gian: Cần nắm lí thuyêt và công thức của các chuyển động sau: + Chuyển động đều: - Vận tốc của một chuyển động đều được xác định bằng quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian và không đổi trên mọi quãng đường đi v S t với s: Quãng đường đi t: Thời gian vật đi quãng đường s v: Vận tốc + Chuyển động không đều - Vận tốc trung bình của chuyển động không đều trên một quãng đường nào đó (tương ứng với thời gian chuyển động trên quãng đường đó) được tính bằng công thức: VTB  S t với s: Quãng đường đi t: Thời gian đi hết quãng đường S - Vận tốc trung bình của chuyển động không đều có thể thay đổi theo quãng đường đi. - Nếu tính quảng đường, thời gian ta suy ra từ công thức vận tốc. Chú ý: Khi giải bài tập chuyển động nên sử dụng đơn vị hợp pháp + Quãng đường (m); Thời gian (s) thì vận tốc ( m/s) + Quãng đường (km); Thời gian (h) thì vận tốc ( km/h) * Dạng 2: Chuyển động cùng chiều Nếu hai vật chuyển động cùng chiều khi gặp nhau, thì hiệu quãng đường hai vật đã đi bằng khoảng cách ban đầu giữa hai vật: S1 sAB = s1 - s2 v12 = v1  v2 B S2 A C V1 V2 *Dạng 3: Chuyển động ngược chiều Nếu hai vật chuyển động ngược chiều thì khi gặp đường hai S1nhau thì tổng quãngS2 vật đã đi bằng khoảng cách ban đầu giữa hai vật C A B V1 S V2 10 sAB = s1+ s2 v12 = v1 + v2 *Dạng 4: Chuyển động của vật A và vật B trên sông - Vận tốc của ca nô là v1, dòng nước là v2 thì v12 là vận tốc của ca nô so với bờ ( Bờ gắn với trái đất) a) Chuyển động cùng chiều ( Xuôi theo dòng nước) v12 = v1 + v2 ( Hoặc v = vvật + vnước) b) Chuyển động ngược chiều( Vật chuyển động ngược dòng nước) v12 = v1 - v2 ( Hoặc v = vvật - vnước) Chú ý : Chuyển động trên cạn nếu một vật chuyển động là gió thì ta cũng vận dụng công thức như trên sông. B. Phần minh họa cho các dạng bài tập: *Dạng 1: Tính vận tốc trung bình, quảng đường và thời gian. Bài tập1: Một ô tô đi 5 phút trên con đường bằng phẳng với vận tốc 60km/h, sau đó lên dốc 3 phút với vận tốc 40km/h. Coi ô tô chuyển động đều. Tính quãng đường ô tô đi trong cả hai giai đoạn. * GV hướng dẫn HS phân tích bài toán theo các bước : - Bước 1:Hiểu kỹ đề bài: + Đọc kĩ bài và cho biết trong bài toán cái gì là dữ kiện , cái gì phải tìm. + Tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu quy ước: *Tóm tắt t1 = 5 phút = 1 1 h ; t2 = 3 phút = h; v1 = 60km/h; v2 = 40km/h; 12 20 S=? - Bước 2: Phân tích nội dung bài toán lập kế hoạch giải: Muốn tính S thì phải có gì(S1; S2)=> Vậy để tìm S1và S2 ta áp dụng công thức nào? - Bước 3: Bài giải Quãng đường bằng phẳng có độ dài là S1 1 Từ công thức v1 = t  S1 = v1.t1 = 60. = 5(km) 12 1 Quãng đường lên dốc có độ dài là S2 1 Từ công thức v2 = t  S2 = v2.t2 = 40. = 2(km) 20 2 Quãng đường ô tô đi trong 2 giai đoạn là S = S1 + S2 = 5 + 2 = 7(km) Đáp số S = 7(km) - Bước 4: Kiểm tra kết quả: Có thể kiểm tra lại kết quả lại bằng nhiều cách như tính lại các phép tính…. Bài tập 2: Một ô tô chuyển động từ địa điểm A đến địa điểm B cách nhau 180 km. Trong nửa đoạn đường đầu xe đi với vận tốc v 1 = 45km/h, nửa đoạn đường còn lại xe đi với vận tốc v2 = 30 km/h. a) Sau bao lâu xe đến B 11 b) tính vận tốc trung bình của xe trên cả đoạn đường AB c) Áp dụng công thức v  v1  v2 tìm kết quả và so sánh kết quả của câub. từ đó rút 2 ra nhận xét. * GV hướng dẫn HS phân tích bài toán theo các bước : - Bước 1:Hiểu kỹ đề bài: + Đọc kĩ bài và cho biết trong bài toán cái gì là dữ kiện , cái gì phải tìm. + Tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu quy ước: *Tóm tắt S = 180km; S1 = S2 = S ; v1 = 45km/h; v2 = 30km/h 2 a) t = t1 + t2= ? b) vtb = ? c)Tính v  v1  v2 và So sánh với vtb 2 - Bước 2: Phân tích nội dung bài toán lập kế hoạch giải: a. Muốn tìm thời gian để xe đi đến B ta phải làm thế nào( ta tìm thời gian đi nữa quảng đường đầu và thời gian đi nữa quảng đường sau) => Vậy để tìm t 1; t2 ta áp dụng công thức nào? b. Muốn tìm vận tốc trung bình ta áp dụng công thức nào? c. Tính v rồi so sánh với vtb - Bước 3: Bài giải a) Thời gian xe đi nửa quãng đường đầu là S S t1 = v = 2  S  180 = 2(h) 1 v1 2v1 2.45 Thời gian xe đi nửa quãng đường còn lại là S S t2 = v = 2  S  180 = 3(h) 2 v2 2v2 2.30 Thời gian xe đi hết quãng đường AB là t = t1 + t2= 2+3 = 5(h) Vậy từ khi xuất phát thì sau 5 giờ xe mới đến B b) Vận tốc trung bình của xe là S 180 = = 36(km/h) t 5 v v 45  30 c) Ta có v  1 2  = 37,5(km/h) 2 2 Ta thấy v vtb ( 36  37,5 ) vtb = Vậy vận tốc trung bình hoàn toàn khác với trung bình cộng các vận tốc. Dạng 2: Chuyển động cùng chiều Bài 1: Hai vật xuất phát từ A đến B, chuyển động cùng chiều theo hướng A  B. Vật thứ nhất chuyển động từ A với vận tốc 36km/h, vật thứ 2 chuyển động đều 12 từ B với v ận tốc 18km/h. Biết khoảng cách từ A đến B dài 400m. Hỏi sau bao lâu hai vật gặp nhau? Chỗ gặp nhau cách A?km * GV hướng dẫn HS phân tích bài toán theo các bước : - Bước 1:Hiểu kỹ đề bài: + Đọc kĩ bài và cho biết trong bài toán cái gì là dữ kiện , cái gì phải tìm. + Tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu quy ước: S = 400m = 0,4km; V1 = 36km/h; V2 = 18km/h t = ? để 2 xe gặp nhau Chỗ gặp nhau cách A? km - Bước 2: Phân tích nội dung bài toán lập kế hoạch giải: + Hai xe chuyển động cùng chiều gặp nhau khi nào? + Muốn tìm vị trí gặp nhau cách A bao nhiêu km ta tính như thế nào? - Bước 3: Bài giải Giả sử sau thời gian t(h) kể từ lúc 2 xe xuất phát đến khi gặp nhau. Quãng đường xe đi từ A đến khi gặp nhau là S1 = v1. t = 36.t Quãng đường xe đi từ B đến khi gặp nhau là S2 = v2 .t= 18. t Do 2 xe chuyển động cùng chiều nên ta có S = S1 - S2  0,4 = 36.t1 - 18. t2 1 h = 80(s) 45 1 Vậy vị trí gặp nhau cách A là S1 = v1. t = 36. = 0,8(km) = 800(m) 45 Giải ra tìm được t = Bài 2: Hồng và Hương cùng khởi hành từ 2 điểm A và B cách nhau 150 km.Lúc đầu Hồng đi xe máy với vận tốc 48 km/h.Hương đi ô tô và khởi hành sau Hồng 30 phút với vận tốc 20 m/s. a)Hỏi Hương phải đi mất bao lâu thì đuổi kịp Hồng? b)Khi gặp nhau Hương và Hồng cách B bao nhiêu km? c)Để đến B cùng lúc với Hồng thì Hương phải khởi hành lúc mấy giờ? * GV hướng dẫn HS phân tích bài toán theo các bước : - Bước 1:Hiểu kỹ đề bài: + Đọc kĩ bài và cho biết trong bài toán cái gì là dữ kiện , cái gì phải tìm. + Tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu quy ước - Bước 2: Phân tích nội dung bài toán lập kế hoạch giải - Bước 3: Bài giải a) Quãng đường Hồng đi trong 30 phút đầu :S1 = V1.t1= 48.0,5 =24km Gọi S là khoảng cách từ điểm A đến diểm Hương đuổi kịp Hồng và t là thời gian Hương đi đoạn đường S2 thì S2 =V2.t2 =72.t2 và S 2=24+ 48.t2  72t2 =24+48t2  t2 =1h  S 2=72 km Vậy sau 1h Hương đuổi kịp Hồng b) Địa điểm gặp nhau cách B 1 đoạn : 150- 72=78 km c) Thời gian Hồng đi hết quãng đường AB là: t = 150 48 =3 h 7 phút 30 s 13 Thời gian Hương đi hết quãng đường AB là: t= 150 72 =2h 5 phút Để đến B cùng lúc với Hồng, Hương phải đi lúc: t= t0 +t3 –t2 =7h 2phút 30 s Dạng 3: Chuyển động ngược chiều Bài 1: Xe thứ nhất khởi hành từ A chuyển động đều đến B với vận tốc 36km/h. Nửa giờ sau xe thứ 2 chuyển động đều từ B đến A với vận tốc 5m/s. Biết quảng đường AB dài 72km. Hỏi sau bao lâu kể từ lúc 2 xe khởi hành thì: a. Hai xe gặp nhau? b. Hai xe cách nhau 13,5 km? * GV hướng dẫn HS phân tích bài toán theo các bước : - Bước 1:Hiểu kỹ đề bài: + Đọc kĩ bài và cho biết trong bài toán cái gì là dữ kiện , cái gì phải tìm. + Tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu quy ước: V1= 36Km/h; V2= 5m/s= 18Km/h; t2= t1+t; S= 72Km a. t=? để 2 xe gặp nhau b. t =? để 2 xe cách nhau 13,5Km - Bước 2: Phân tích nội dung bài toán lập kế hoạch giải: + Hai xe chuyển động ngược chiều gặp nhau khi nào? +Khi nào thì 2 xe cách nhau 13,5Km , có những trường hợp nào xảy ra? - Bước 3: Bài giải a. Giả sử sau t(h) kể từ lúc xe 2 khởi hành thì 2 xe gặp nhau: Khi đó ta có quãng đường xe 1 đi được là: S1=v1(0,5+ t)= 36(0,5+t) Quãng đường xe 2 đi được là: S2=v2 t= = 18t Vì quảng đường AB dài 72km nên ta có; 36.(0,5+t) + 18.t= 72=> t= 1h Vậy sau 1h kể từ khi xe 2 khởi hành thì 2 xe gặp nhau b. + Trường hợp 1: Hai xe chưa gặp nhau và cách nhau 13,5km gọi thời gian kể từ khi xe 2 khởi hành đến khi hai xe cách nhau 13,5km là t2 Quảng đường xe 1 đi được là: S1=v1(0,5+ t2)= 36(0,5+t2) Quãng đường xe 2 đi được là: S2=v2 t2= = 18t2 Theo bài ra ta có: 36(0,5+t2)+ 18t+13,5=72=>t2= 0,75h Vậy sau 45 phút kể từ khi xe 2 khởi hành thì 2 xe cách nhau 13,5 km +Trường hợp 2: Hai xe gặp nhau sau đó cách nhau 13,5km Vì sau 1h thì 2 xe gặp nhau nên thời gian để 2 xe cách nhau 13,5km kể từ lúc gặp nhau là t3 . Khi đó ta có: 18 t3+ 36 t3=13,5= > t3=0,25h Vậy sau 1h15 phút thì 2 xe cách nhau 13,5 km sau khi đã gặp nhau Bài 2: Lúc 6 giờ sáng một người đi xe gắn máy từ thành phố A về phía thành phố B ở cách A 300km, với vận tốc v1= 50km/h. Lúc 7 giờ một xe ô tô đi từ B về phía A với vận tốc v2= 75km/h. a/ Hỏi hai xe gặp nhau lúc mấy giờ và cách A bao nhiêu km? b/ Trên đường có một người đi xe đạp, lúc nào cũng cách đều hai xe trên. Biết rằng người đi xe đạp khởi hành lúc 7 h. Hỏi. -Vận tốc của người đi xe đạp? -Người đó đi theo hướng nào? -Điểm khởi hành của người đó cách B bao nhiêu km? 14 * GV hướng dẫn HS phân tích bài toán theo các bước : - Bước 1:Hiểu kỹ đề bài: + Đọc kĩ bài và cho biết trong bài toán cái gì là dữ kiện , cái gì phải tìm. + Tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu quy ước - Bước 2: Phân tích nội dung bài toán lập kế hoạch giải - Bước 3: Bài giải a) Gọi t là thời gian hai xe gặp nhau Quãng đường mà xe gắn máy đã đi là : s1= v1.(t - 6) = 50.(t-6) Quãng đường mà ô tô đã đi là : s2= v2.(t - 7) = 75.(t-7) Quãng đường tổng cộng mà hai xe đi đến gặp nhau. sAB = s1 + s2  sAB = 50. (t - 6) + 75. (t - 7)  300 = 50t - 300 + 75t - 525  125t = 1125  t = 9 (h)  s1=50. ( 9 - 6 ) = 150 km Vậy hai xe gặp nhau lúc 9 h và hai xe gặp nhau tại vị trí cách A: 150km và cách B: 150 km. b) Vị trí ban đầu của người đi bộ lúc 7 h. Quãng đường mà xe gắn mắy đã đi đến thời điểm t = 7h. sAC = S1 = 50.( 7 - 6 ) = 50 km. Khoảng cách giữa người đi xe gắn máy và người đi ôtô lúc 7 giờ. sCB =sAB - sAC = 300 - 50 =250km. Do người đi xe đạp cách đều hai người trên nên: sDB = sCD = sCB 250  125km . 2 2 Do xe ôtô có vận tốc v2=75km/h > v1 nên người đi xe đạp phải hướng về phía A. Vì người đi xe đạp luôn cách đều hai người đầu nên họ phải gặp nhau tại điểm G cách B 150km lúc 9 giờ. Nghĩa là thời gian người đi xe đạp đi là: t = 9 - 7 = 2giờ Quãng đường đi được là: sDG = sGB - sDB = 150 - 125 = 25 km Vận tốc của người đi xe đạp là. v3 = sDG 25  12,5km / h. t 2 Dạng 4: Chuyển động của vật A và vật B trên sông Bài 1: Một chiếc thuyền đi ngược dòng sông được 6km, sau đó đi xuôi về điểm xuất phát hết 3 giờ. Vận tốc chảy của dòng nước là 1,5 km/h. Tính vận tốc của thuyền trong nước không chảy. * GV hướng dẫn HS phân tích bài toán theo các bước : - Bước 1:Hiểu kỹ đề bài: + Đọc kĩ bài và cho biết trong bài toán cái gì là dữ kiện , cái gì phải tìm. + Tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu quy ước: s = 6km; t = 3h; v2 = 1,5 km/h 15 v1 =?km/h - Bước 2: Phân tích nội dung bài toán lập kế hoạch giải: + Muốn tìm vận tốc của thuyền ta phải làm gì? Dựa vào dữ kiện nào đã cho của bài toán để ta tìm được v1=?( thời gian t đi ngược dòng và xuôi dòng là 3h) + Tìm thời gian đi ngược dòng t1 và xuôi dòng t2 ta tính theo công thức nào?( t= s v ) + t, t1, t2 có mối quan hệ như thế nào?( t = t1 + t2 ) + Hướng dẫn HS thay số tính v1 Bước 3: Bài giải s s Thời gian thuyền đi ngược dòng là t1 = v  v  v 1 2 s s Thời gian thuyền đi xuôi dòng là t2 = v  v  v 1 2 s s Do thuyền đi hết 3h nên ta có t = t1 + t2 Hay 3= v  v + v  v 1 2 1 2 6 6 2 2 Thay số ta có 3 = v  1,5 + v 1,5 Chia cả hai vế cho 3 ta được v  1,5 + v 1,5 = 1 1 1 1 1  2( v1 + 1,5) +2( v1 - 1,5) = ( v1 + 1,5) ( v1 - 1,5)  4v1 = v21 - 1,52  4v1 - v21 + 1,52 = 0 Nhân cả hai vế với -1 ta được  v21 - 4v1 - 1,52 = 0  v21 - 4,5 v1 + 0,5v1 - 2,25 = 0  v1(v1 - 4,5 )+ 0,5 ( v1 - 4,5) = 0  (v1 - 4,5 ) ( v1 + 0,5) = 0  v1 - 4,5 = 0  v1 = 4,5 ( Nhận) hoặc v1 + 0,5 = 0  v1 = - 0,5 ( Loại) Vậy vận tốc của thuyền trong nước là v1 = 4,5 (km/h) Bài 2: Một ca nô và một bè thả trôi cùng xuất phát từ A đến B. Khi ca nô đến B lập tức nó quay lại ngay và gặp bè ở C cách A 4km. Ca nô tiếp tục chuyển động về A rồi quay lại ngay và gặp bè ở D. Tính khoảng cách AD biết AB = 20 km * GV hướng dẫn HS phân tích bài toán theo các bước : - Bước 1: Hiểu kỹ đề bài: + Đọc kĩ bài và cho biết trong bài toán cái gì là dữ kiện , cái gì phải tìm. + Có thể tóm tắt bài toán bằng sơ đồ như sau: - Bước 2: Phân tích nội dung bài toán lập kế hoạch giải: + Nhìn vào sơ đồ ta thấy muốn tìm AD thì ta phải tìm CD( tức là x) + Để tìm được x ta dựa vào điều kiện nào của bài toán ( t bè trôi từ A->C = t ca nô đi xuôi dòng từ A->B + t ca nô đi ngược dòng từ B về A) + Tìm quảng đường từ A->D ta làm thế nào? - Bước 3: Bài giải Gọi vận tốc của bè ( Vận tốc dòng nước) là v1 ( km/h); Vận tốc của ca nô so với dòng nước là v2 ( km/h) ; Khoảng cách từ C đến D là x(km) 16 ( Điều kiện:v1; v2; x >0) Vận tốc thực của ca nô khi xuôi dòng là v2 + v1 Vận tốc thực của ca nô khi ngược dòng là v2 - v1 Đoạn đường ca nô đi từ A đến B là 20 (km) Đoạn đường từ B đến C là 16 (km) 4 Thời gian bè trôi từ A đến C là v 1 A 20 Thời gian ca nô đi từ A đến B là v  v 2 1 20km 4km C x B D 16 Thời gian ca nô đi ngược từ B đến C là v  v 2 1 4 20 16 Theo đề bài ra ta có phương trình v = v  v + v  v (1) 1 2 1 2 1 Ca nô đi từ C đến A rồi quay ngược lại trở về đến điểm D thì hết thời gian là 4 4x + v2  v1 v2  v1 x Thời gian bè trôi từ C đến D là v 1 x 4 4x Theo bài ra ta có phương trình v = v  v + v  v (2) 1 2 1 2 1 Từ (1) giải ra tìm được v2 = 9v1 ( 3) Thay (3) vào (2) tìm được x = 1 Vậy khoảng cách từ A đến D là AC + CD = 4 +1 = 5(km) Bài 3: Một thuyền máy và một thuyền chèo cùng xuất phát xuôi dòng từ A đến B. Biết AB dài 14km. Thuyền máy chuyển động với vận tốc 24km/h so với nước. Nước chảy với vận tốc 4km/h so với bờ. Khi thuyền máy đến B nó lập tức quay về A và lại tiếp tục quay về B. Biết thuyền máy và thuyền chèo đến B cùng lúc. a) Tìm vận tốc thuyền chèo so với nước. b) Không kể 2 bến sông A, B, trong quá trình chuyển động hai thuyền gặp nhau ở đâu? * GV hướng dẫn HS phân tích bài toán theo các bước : - Bước 1: Hiểu kỹ đề bài: + Đọc kĩ bài và cho biết trong bài toán cái gì là dữ kiện , cái gì phải tìm. + Có thể tóm tắt bài toán bằng sơ đồ - Bước 2: Phân tích nội dung bài toán lập kế hoạch giải - Bước 3: Bài giải a) sAB = 14km a) Gọi Vv1 là vận tốc thuyền máy so với nước v1 = 24km/h v2 là vận tốc nước so với bờ v2 = 4km/h v3 là vận tốc thuyền so với nước v3 = ?km/h; vị trí gặp? s là chiều dài quãng đường AB Ta có: vận tốc thuyền máy khi xuôi dòng: v1’ = v1 + v2 Vận tốc thuyền máy khi ngược dòng: v1’’ = v1 – v2 Vận tốc thuyền chèo khi xuôi dòng: v3’ = v3 + v2 17 Do hai thuyền cùng xuất phát và cùng về đến địch, theo đề bài ta có: s 2s s   v / 3 v /1 v / /1 s 2s s 1 2 1 34        v3 4, 24 km / h v3  v2 v1  v2 v1  v2 v3  4 24  4 24  4 280 b) Thời gian thuyền máy xuôi dòng: (A  B) s s 14   0,5h / v v  v 24  4 1 1 2 t1 = . Trong thời gian này thuyền chèo đi được: sAC = v3/.t = (v3 + v2)t1 = (4,24 + 4).0,5 = 4,12km Chiều dài quãng đường còn lại: sCB = sAB – sAC = 14 – 4,12 = 9,88km Thời gian để hai thuyền gặp nhau: t2 = sCB sCB 9,88   0,35h // v3  v1 (v3  v2 )  (v1  v2 ) 4, 24  4  24  4 / Quãng đường thuyền máy đi được tính từ B: s/ = v1//.t2 = (v1 – v2)t2 = (24 -4).0,35 = 7(km) Vậy không kể 2 điểm A, B hai thuyền gặp nhau tại vị trí cách B là 7km. 3. PHẦN KẾT LUẬN 3.1. Ý nghĩa, phạm vi áp dụng của đề tài : Qua 8 tháng thực hiện tại năm học 2018-2019 tôi khảo sát lại kết quả như sau: Điểm 9 -10 Điểm 7- 8 Điểm 5-6 Dưới 5 TS SL % SL % SL % SL % 20,0 40 5 12,5 15 37,5 12 30 8 Như vậy: + Điểm 9 đến 10: tăng lên 4 học sinh( tăng 10%) + Điểm 7 đến 8 : tăng lên 6 học sinh( tăng 15%) + Điểm 5 đến 6: giảm đi 1 học sinh ( giảm 2,5%) + Dưới 5 : giảm đi 11 học sinh(27,5%) Ý nghĩa Từ kết quả nghiên cứu trên tôi đã rút ra những bài học kinh nghiệm sau: - Việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn học sinh làm tốt các dạng bài tập đã giúp cho giáo viên nắm vững mục tiêu, chương trình từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy môn vật lí. - Giúp giáo viên không ngừng tìm tòi, sáng tạo những phương pháp phân loại và giải bài tập phù hợp đối với đối tượng học sinh, từ đó nhằm nâng cao trình độ chuyên môn và nghiệp vụ của người giáo viên. - Để đề tài trên đạt được kết quả tốt : * Đối với giáo viên: Xây dựng được nội dung bồi dưỡng học sinh giỏi theo các chuyên đề, lên kế hoạch chi tiết cho từng chuyên đề đã xây dựng.Cần tham khảo sách báo, tạp chí, mạng Internet, ....Trước khi lên lớp giảng dạy GV chuẩn bị tốt thiết bị dạy học. Trong quá trình giảng dạy: 18 Trước khi làm các bài tập của một chuyên đề cần giúp HS hiểu rõ lí thuyết và các kiến thức liên quan. Sau đó GV yêu cầu HS làm các bài tập dễ để củng cố cho phần kiến thức vừa học. Vì các em chưa có phương pháp và trình tự giải một bài tập nên cần hướng dẫn chi tiết cho các em. Với những bài tập khó GV chỉ đưa ra gợi ý khi cần thiết còn để HS chủ động trong việc tìm cách giải. Khi HS làm bài GV quan sát bài làm của HS để đưa ra những gợi ý, định hướng kịp thời Sau khi HS làm được bài tập yêu cầu HS trình bày cách làm và kết quả để GV cùng các HS khác nhận xét, trao đổi thảo luận. Đối với bài có nhiều cách giải hay nhất và ngắn nhất. Sau mỗi thời gian ôn luyện cần kiểm tra đánh giá xem mức độ nhận thức của học sinh đến đâu để điều chỉnh cho phù hợp. * Đối với học sinh: Xác định rõ cho học sinh về mục đích và có thái độ tích cực đối với việc học tập, các thầy cô giáo bộ môn phải tạo ra niềm say mê, yêu thích môn học ngay từ các lớp học và các cấp học dưới, vì kiến thức của các lớp dưới là cơ sở và làm nền cho các lớp học tiếp theo. 3.2. Những kiến nghị, đề xuất. Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu, được sự quan tâm giúp đỡ của ban giám hiệu nhà trường cũng như tổ chuyên môn tôi đã thực hiện thành công đề tài:“Phương pháp giải một số dạng bài tập nâng cao phần chuyển độngcơ học môn Vật lí 8 ” với mong muốn: phát triển năng lực tư duy, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho học sinh trong việc học tập bộ môn Vật lí, nhằm nâng cao chất lượng bộ môn nói riêng, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục nói chung. Tuy nhiên vì điều kiện thời gian, cũng như tình hình thực tế nhận thức của học sinh ở địa phương nơi tôi công tác và kinh nghiệm bản thân có hạn, nên việc thực hiện đề tài này chắc hẳn không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong các đồng chí và các bạn đồng nghiệp, trao đổi và góp ý để giúp đề tài của tôi hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn ! 19