Đang tải... (xem toàn văn)
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, định luât bảo toàn cơ năng, định luật bảo toàn động lượng…. là những định luật rất quan trọng trong vật lí. Dùng định luật này để giải bài toán cơ, nhiệt, điện…. trong vật lí kể cả trường hợp có và không có ma sát, thì vẫn nhanh hơn nhiều, tiện lợi hơn nhiều là giải bằng phương pháp động lực học thậm chí có những dạng toán mà phương pháp động lực học không thể giải quyết được thì phải vận dụng đến định luật bảo toàn cơ năng và chuyển hóa năng lượng hoặc phải kết hợp cả hai phương pháp thì mới giải được các dạng toán đó. Trong sách giáo khoa vật lí 10 chương trình nâng cao cũng chỉ mới đề cập định luật bảo toàn cơ năng vào giải các dạng toán chuyển động ném, va chạm đàn hồi và con lắc đơn. Chưa có hoặc chưa nói rõ các dạng toán sử dụng sự chuyển hóa năng lượng trong các bài tập, dạng toán phức tạp hơn, cũng như chưa chỉ ra được sự tiện lợi hay ưu thế của phương pháp sử dụng định luật bảo toàn cơ năng và chuyển hóa năng lượng so với phương pháp động lực học hay sự kết hợp giữa hai phương pháp để giải quyết các bài toán phức tạp, khó cho các học sinh yêu thích môn vật lí và HSG. Ở đây tôi xin giới thiệu phương pháp sử dụng các định luật bảo toàn cơ năng và chuyển hóa năng lương cũng như một số dạng toán ứng dụng nhiều trong vật lí 10, 11, chỉ ra các ưu thế của phương pháp này so với phương pháp động lực học và một số dạng toán kết hợp giữa hai phương pháp trong giới hạn các bài toán cơ chương trình vật lí 10 để giúp các em hoc sinh khắc sâu các định luật, đồng thời phát huy tính tích cực năng động sáng tạo trong vận dụng lí thuyết, phương pháp vào bài tập. Đề tài nghiên cứu về cách sử dụng các định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lương, cơ năng, động lượng… trong giải các bài toán vật lý 10, 11 và chỉ ra được ưu thế cũng như tiện ích của phương pháp so với phương pháp động lực học cũng như đưa ra một số dạng toán có sự kết hợp của hai phương pháp mới giải quyết được các bài tập vật lý 10, 11 nâng cao của trường trung học phổ thông. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên tính tích cực học tập môn Vật lí của học sinh lớp 10, 11 trường THCS và THPT Hai Bà Trưng. Từ đó tìm ra hình thức thích hợp, xây dựng những giải pháp học tập nhằm phát huy tốt năng lực của học sinh lớp 10,11 đối với môn Vật lí. 3. Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu của đề tài Đối tượng nghiên cứu: Phát huy tính tích cực học tập của học sinh trong môn Vật lí của học sinh lớp 10, 11 Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 10, 11 trường THCS và THPT Hai Bà Trưng – thị xã Phúc Yên – Vĩnh Phúc Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu tính tích cực học tập của học sinh, lấy học sinh làm trung tâm.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC TRƯỜNG THCS & THPT HAI BÀ TRƯNG BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: ÁP DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP VỀ CƠ – NHIỆT – ĐIỆN Mã SKKN: 36.54.01 Vĩnh Phúc 2/2016 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC TRƯỜNG THCS & THPT HAI BÀ TRƯNG BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: ÁP DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP VỀ CƠ – NHIỆT – ĐIỆN Tác giả sáng kiến: Lưu Đình Long Mã SKKN: 36.54.01 Vĩnh Phúc 2/2016 SỞ GD &ĐT VĨNH PHÚC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG THCS & THPT HAI BÀ TRƯNG Độc lập – Tự – Hạnh phúc PHIẾU ĐĂNG KÝ VIẾT SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM CẤP: NGÀNH: ; TỈNH: I Thông tin tác giả đăng ký SKKN Họ tên: Lưu Đình Long Ngày sinh: 10/09/1977 Đơn vị công tác: Trường THCS THPT Hai Bà Trưng Chuyên môn: Vật Lí Nhiệm vụ phân công năm học: Giảng dạy Vật lí lớp 10A1, 11A1, 11A2, 11A3 II Thông tin sáng kiến kinh nghiệm Tên sáng kiến kinh nghiệm: ÁP DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP VỀ CƠ – NHIỆT – ĐIỆN Cấp học: THPT Mã lĩnh vực: 54 Thời gian nghiên cứu: từ tháng 09/2015 đến tháng 02/2016 Địa điểm nghiên cứu: Trường THCS THPT Hai Bà Trưng Đối tượng nghiên cứu: Học sinh Ngày tháng năm 2016 THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Ngày tháng năm 2016 Ngày 20 tháng 09 năm 2015 TỔ TRƯỞNG/NHÓM TRƯỞNG CHUYÊN MÔN NGƯỜI ĐĂNG KÝ MỤC LỤC MỤC LỤC Lời giới thiệu .5 Tên sáng kiến .5 CƠ – NHIỆT – ĐIỆN” Tác giả sáng kiến .6 Chủ đầu tư tạo sáng kiến Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: .6 Mô tả chất sáng kiến PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN II NỘI DUNG PHẦN III KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ .27 Những thông tin cần bảo mật .29 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến .29 10 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả theo ý kiến tổ chức, cá nhân tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu, kể áp dụng thử theo nội dung sau 30 11 Danh sách tổ chức/cá nhân tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu .30 BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Lời giới thiệu Trong trình giảng dạy bồi dưỡng HSG môn vật lý phần học, điện học, nhiệt học… thấy đa số học sinh chưa biết vận dụng định luật bảo toàn để giải tập chưa hiểu rõ tiện lợi ưu phương pháp áp dụng định luật bảo toàn so với phương pháp động lực học kết hợp phương pháp để giải toán khó hay Nhằm phần tháo gỡ khó khăn cho em học sinh, cung cấp kiến thức dạng toán khó hay, phương pháp kết hợp có tính khóa học trình làm tập phần giúp em có hứng thú, yêu thích sáng tạo môn học vật lý Vì mạnh dạn chọn đề tài “ÁP DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP VỀ CƠ – NHIỆT – ĐIỆN” Để cung cấp cho học sinh kiến thức phổ thông bản, có hệ thống, số kiến thức nâng cao toàn diện Rèn luyện cho em học sinh kỹ như: kỹ vận dụng kiến thức Vật lý để giải thích tượng Vật lý đơn giản, ứng dụng đời sống, kỹ quan sát vận dụng phương pháp vào giải tập vật lí học, phát huy tính tích cực sáng tạo nâng cao tầm nhìn em môn vật lí có tầm quan trọng kĩ thuật đời sống Qua đề tài mong muốn cung cấp cho em số kĩ vận dụng sáng tạo toàn diện định luật bảo toàn việc giải tập vật lý chương trình Vật lí THPT Tên sáng kiến “ÁP DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP VỀ CƠ – NHIỆT – ĐIỆN” Tác giả sáng kiến - Họ tên: Lưu Đình Long - Địa tác giả sáng kiến: Trường THCS THPT Hai Bà Trưng - Số điện thoại: 0972024668 - Email: longhbt@gmail.com Chủ đầu tư tạo sáng kiến - Tác giả: Lưu Đình Long - Chức vụ: Giáo viên trường THCS &THPT Hai Bà Trưng Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: - Lĩnh vực áp dụng sáng kiến : Môn Vật lí cấp THPT trường THCS THPT Hai Bà Trưng – thị xã Phúc Yên – Vĩnh Phúc - Vấn đề mà sáng kiến giải : Phát huy tính tích cực học tập học sinh, lấy học sinh làm trung tâm Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu áp dụng thử 20/09/2015 Mô tả chất sáng kiến PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Định luật bảo toàn chuyển hóa lượng, định luât bảo toàn năng, định luật bảo toàn động lượng… định luật quan trọng vật lí Dùng định luật để giải toán cơ, nhiệt, điện… vật lí kể trường hợp có ma sát, nhanh nhiều, tiện lợi nhiều giải phương pháp động lực học chí có dạng toán mà phương pháp động lực học giải phải vận dụng đến định luật bảo toàn chuyển hóa lượng phải kết hợp hai phương pháp giải dạng toán Trong sách giáo khoa vật lí 10 chương trình nâng cao đề cập định luật bảo toàn vào giải dạng toán chuyển động ném, va chạm đàn hồi lắc đơn Chưa có chưa nói rõ dạng toán sử dụng chuyển hóa lượng tập, dạng toán phức tạp hơn, chưa tiện lợi hay ưu phương pháp sử dụng định luật bảo toàn chuyển hóa lượng so với phương pháp động lực học hay kết hợp hai phương pháp để giải toán phức tạp, khó cho học sinh yêu thích môn vật lí HSG Ở xin giới thiệu phương pháp sử dụng định luật bảo toàn chuyển hóa lương số dạng toán ứng dụng nhiều vật lí 10, 11, ưu phương pháp so với phương pháp động lực học số dạng toán kết hợp hai phương pháp giới hạn toán chương trình vật lí 10 để giúp em hoc sinh khắc sâu định luật, đồng thời phát huy tính tích cực động sáng tạo vận dụng lí thuyết, phương pháp vào tập Đề tài nghiên cứu cách sử dụng định luật bảo toàn chuyển hóa lương, năng, động lượng… giải toán vật lý 10, 11 ưu tiện ích phương pháp so với phương pháp động lực học đưa số dạng toán có kết hợp hai phương pháp giải tập vật lý 10, 11 nâng cao trường trung học phổ thông Mục đích nghiên cứu Nghiên tính tích cực học tập môn Vật lí học sinh lớp 10, 11 trường THCS THPT Hai Bà Trưng Từ tìm hình thức thích hợp, xây dựng giải pháp học tập nhằm phát huy tốt lực của học sinh lớp 10,11 môn Vật lí Đối tượng, khách thể phạm vi nghiên cứu đề tài Đối tượng nghiên cứu: Phát huy tính tích cực học tập học sinh môn Vật lí học sinh lớp 10, 11 Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 10, 11 trường THCS THPT Hai Bà Trưng – thị xã Phúc Yên – Vĩnh Phúc Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu tính tích cực học tập học sinh, lấy học sinh làm trung tâm PHẦN II NỘI DUNG I Cơ sở lý luận Cơ sở lý luận có liên quan đến vấn đề nghiên cứu Định luật bảo toàn lượng định luật đắn vật lý học - mà nhà khoa học thấy điều kiện ngặt nghèo phòng thí nghiệm Việc áp dụng định luật bảo toàn chuyển hóa lương, năng, động lượng… nhiều toán phức tạp nhiều tượng tự nhiên làm cho vấn đề trở nên đơn giản nhiều Sau xin giới thiệu đồng nghiệp em học sinh số toán, học, nhiệt học, tĩnh điện… giải phương pháp dùng định luật bảo toàn Cơ sở thực tiễn Trong trình giảng dạy thấy em học sinh lớp 11,11 làm tập vật lí cơ, nhiệt, tĩnh điện thường áp dụng kiến thức cụ thể vừa học để giả tập SGK SBT nâng cao giáo viên đưa Đa số em cách đánh giá tình hình cụ thể tập đưa phương pháp giải tập phù hợp, nhanh… Do đưa SKKN nhằm giúp em làm quen, áp dụng tốt nội dung định luật bảo toàn II Thực trạng vấn đề nghiên cứu Thuận lợi khó khăn a Thuận lợi Được quan tâm, giúp đỡ tận tình Ban Giám Hiệu tổ chức đoàn thể nhà trường Sự ủng hộ nhiệt tình đồng nghiệp giúp cho trình giảng dạy Vật lí đạt hiệu cao Hầu toàn học sinh trường có nhận thức nhanh, học lực giỏi Môn Vật lí môn khoa học tự nhiên nhiều học sinh yêu thích tham gia thi đại học b Khó khăn Học sinh tham gia học nhiều môn để thi đại học thời gian em dành cho môn vật lí chưa nhiều Kinh nghiệm BDHSG giáo viên thiếu Thành công hạn chế a Thành công - Sau áp dụng phương pháp em biết cách áp dụng thích thú với cách sử dụng phương pháp để gải tập - Giúp học sinh nhận thức thân, tích cực chủ động học tập nhằm lĩnh hội kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, thái độ giá trị cần thiết, phát huy lực em b Hạn chế Kiến thức lí thuyết vật lí học chương trình nhiều khó, muốn học tốt môn vật lí, em cần cố gắng nỗ lực lớn không giáo viên giảng dạy mà cần nỗ lực lớn thân em học sinh, phải có kiến thức bản, phải có tính chuyên cần, phải chủ động tìm tòi - học hỏi Một hiểu nội dung học, có say mê lĩnh hội kiến thức em phát huy tối đa tính tích cực việc học tập Và điều học sinh làm tốt Mặt mạnh mặt yếu a Mặt mạnh Đa số học sinh có bước chuyển biến lớn, có ý thức hơn, ngoan ngoãn cố gắng trình học tập lớp nhà Vì giáo viên dễ dàng hướng dẫn cho học sinh kiến thức Học sinh nắm bắt kiến thức nhanh hình thành kĩ thực hành tốt, yêu thích học tốt môn b Mặt yếu Giáo viên cần phải đầu tư nhiều thời gian dẫn dắt, định hướng em nắm bắt hết lượng kiến thức cần thực đầy đủ tất dạng tập định tính, định lượng Một số học sinh có thói quen thụ động việc tiếp nhận kiến thức cần tập trung nhiều thời gian tỉ mĩ rèn luyện kĩ để hình thành phát triển kĩ năng, kĩ xảo, phát huy tính tích cực, chủ động học tập Các nguyên nhân, yếu tố tác động : Thực tế trường THCS THPT Hai Bà Trưng, em học sinh khối lớp chưa phát huy tính tích cực môn học nói chung môn vật lí nói riêng Một số nguyên nhân khác … dẫn đến tính tích cực học sinh hạn chế như: phận học sinh bị hổng kiến thức dẫn đến không ham học thờ với việc học tập III Giải pháp biện pháp Mục tiêu giải pháp, biện pháp : Giúp học sinh có phương pháp tốt để giải tập vật lí phần cơ, nhiệt, tĩnh điện Nội dung cách thức thực giải pháp, biện pháp a Nội dung A1 Áp dụng với Cơ học Bài toán Hai phẳng song song thẳng đứng số chúng hoàn toàn trơn, lại nhám, phân bố cách khoảng D Giữa chúng có đặt ống với đường kính b ằng D, khối lượng chung M mômen quán tính trục I Ổng bị kẹp chặt phẳng cho chuyển động xuống quay không trượt so với phẳng nhám Một sợi nhẹ buộc với 10 T0 động hệ thời điểm ban đầu ; T động hệ thời điểm ( t ) Ta có: T0 = ban đầu hệ đứng yên (2) Ta có: T = TA + TB (3) Vật A chuyển động tịnh tiến nên TA = 1P 2g vA (4) Vật B quay quanh trục cố định nên TB = Ι O ω 2 Q Q vA 1Q ⇔ Τ B = R ÷ ω = R = vA ÷ ÷ 22 g g g R Thay ( ) , ( ) vào ( ) ta có: Τ = r ( 2P + Q ) vA 2g (5) (6) r Ta có: A ( P ) + A ( M ) = M ϕ - P.h = M ϕ - P.R ϕ với h = R ϕ r r M ⇔ A P + A M = − P ÷h R ( ) ( ) Thay ( ), ( ), ( ) vào ( ) ta được: ⇒ v A = 4g (7) ( 2P + Q ) vA 2g 2 M − P ÷h R = ( M − Ph ) h R ( 2P + Q ) Để tìm gia tốc aA vật A ta sử dụng định lý biến thiên động dạng vi phân dΤ = ∑ i dA k + ∑ Vậy v A = 4g e dA k ⇔ ( 2P + Q ) ( M − Ph ) h R ( 2P + Q ) 2g vA aA = M − P ÷vA R aA = 2g ⇒ aA = 2g ( M − PR ) R ( 2P + Q ) ( M − PR ) R ( 2P + Q ) 16 Bài toán5 Ba vòng đệm nhỏ giống A, B,C, nằm yên mặt phẳng ngang, nhẵn, người ta truyền cho vòng A vận tốc v đến chạm đồng thời với hai vòng B, C (hình vẽ) Khoảng cách giữ hai tâm vòng B, C trước va chạm N lần đuờng kính vòng Giả sử va chạm hoàn toàn đàn hồi Xác định vận tốc vòng A sau va chạm Tính giá trị N để vòng A: bật ngược lại, dừng lại, tiếp tục tiến lên? Lời giải Vì hệ có tính đối xứng nên A chuyển động đường thẳng cố định B C có quỹ đạo đối xứng qua quỹ đạo A Vì vòng đệm tròn nên va chạm xuyên tâm vòng B C chuyển động theo phương 12 13 Gọi v'; v B ;vC vec tơ vòng tròn A, B, C sau va chạm Theo định luật bảo toàn động lượng: mv = mv' + v B + mvC Suy ra: mv = mv’ + 2mvBcosϕ (1) Trong vB = vC, ϕ góc quỹ đạo A phương chuyển động B C Ta có: cosϕ = R − ( NR ) 4− N (với OAOB = 2R) = 2R Thay (2) vào (1) v = v + VB (2) 4− N2 Vì chạm đàn hồi nên: mvC2 mv B2 mv mv ⇔ v = v2 + v B2 + vC2 = + + 2 2 (4) Từ (3) (4) tìm v = v’ (5) N2 −2 v 6− N2 (6) v’ = 17 Với kết (5) suy vB = vC = loại trường hợp N2 −2 v * Vậy vận tốc A sau va chạm v’ = 6− N2 N2 −2 < để A va vào B C N ≤ * Để A bật ngược trở lại v’ < hay 6− N2 Do N2 - < suy < N < * Để A đứng yên v; = suy N = * Để A tiếp tục tiến lên phía trước ≥ N > Bài toán Hai cầu giống nhẫn va chạm đàn hổi vào với vận tốc song song có độ lớn v 2v Đường thẳng qua tâm cầu có phương vận tốc tiếp tuyến cầu Tính góc mà sau va chạm vận tốc cầu với hướng ban đầu Lời giải + Chọn hệ toạ độ xOy hình vẽ Gọi V A ;VB vận tốc cầu sau va chạm v1x, v1y, v2y, v2x thành vận tốc sau va chạm A B theo trục Ox, Oy + Xung lực tác dụng va chạm: ∆PA = F1 ∆t, ∆PB = F2∆t Vì F1 = F2 ⇒ ∆PA = ∆PB = ∆P Xét cầu A: + mv1x = m2v - ∆Pcosα ⇒ v1x = 2v + mv1y = ∆Psinα ⇒ v1y = ∆P 2m ∆P 2m *Xét cầu B: + mv2x = ∆Pcosα - mv ⇒ v2x = (1) (2) ∆P -v 2m (3); 18 + mv2y = -∆Psinα ⇒ v2y = - ∆P 2m (4) + Định luật bảo toàn năng: E(trước) = E(sau) 1 1 m(2v) + mv = m(v12x + v12y ) + m(v22x + v22 y ) 2 2 Từ (1) - (4) vào (5) sau biến đổi: 8∆P2 = (5) mv (6) Thay (6) vào (1) - (4) ta được: v1x = −v 3v 5v 3v ; v1 y = ; v2 x = ; v y = − 4 4 + Từ hình vẽ: tgβ = v1 y v1x = 3 ⇒ β = 79 ; tgγ = (7) v2 y v2x = 3 ⇒ γ = 46 * Góc v B v : 1800 - 790 = 1010 Góc v B v là: 1800 - 460 = 1340 Bài toán Đoàn tàu với vận tốc v = 72 km/h đường sắt nằm ngang Đầu tầu cần tăng công suất thêm để tàu giữ nguyên vận tốc có mưa lớn? Coi rằng, đơn vị thời gian có lượng nước mưa m t = 100 kg/s rơi xuống tàu chảy từ thành toa tầu xuống đất Bỏ qua thay đổi lực ma sát trời mưa Hướng dẫn giải Đổi: v = 20m/s Ta có: Pt = Mv ; Ps = (M+m)v Áp dụng định lí biến thiên động lượng: Fnl.∆t = Ps – Pt =(M+m)v – Mv = mv Lấy ∆t = 1s ð Lực mà đầu tàu cần tăng lên / đơn vị thời gian F = mv/∆t, m = mt = 100kg ð Cần tăng công suất lên ∆N = Fv = mt v = 40(kW) 19 Bài toán Con ếch khối lượng m1 ngồi đầu ván khối lượng m2, chiều dài l ; ván mặt hồ Ếch nhảy lên theo phương hợp với phương ngang góc α dọc theo ván Tìm vận tốc ban đầu v0 ếch để nhảy trúng đầu ván Bỏ qua ma sát Giải - Bỏ qua ma sát, theo phương ngang động lượng hệ ếch ván bảo toàn m1v0cos α + m2vv = ( với vv vận tốc ván.), suy độ lớn vận tốc ván: vv = m1 v cos α m2 - Gọi quãng đường ếch nhảy tới s1 ; quãng đường ván chuyển động lui s2 - Thời gian ếch nhảy quãng đường s1, thời gian ván di chuyển quãng đường s2 hai lần thời gian ếch lên cao cực đại Thời gian là: t1 = v0 sin α 2v sin α ⇒ t= g g Để ếch nhảy trúng ván ta có: s1 + s2 = l Với s1 = v0cos α t s2 = vv.t ⇒ v0cos α ⇒ v0 = m1 2v0 sin α 2v0 sin α + v0cos α = m2 g g l l.g m1 1 + ÷sin 2α m2 Bài toán Một cứng AB khối lượng không đáng kể chiều dài l, hai đầu có gắn viên bi giống nhau, viên có khối lượng m Ban đầu giữ đứng yên trạng thái thẳng đứng, viên bi , bi tiếp xúc với mặt phẳng ngang trơn 20 Một viên bi thứ có khối lượng m chuyển động với vận tốc v hướng vuông góc với AB đến va chạm xuyên tâm dính vào bi Hãy tìm điều kiện v để hệ cầu không rời mặt phẳng ngang? Vận tóc cầu chạm vào mặt phẳng ngang Lời giải Sau vừa va chạm hệ cầu có vận tốc: v13 = Khối tâm C hệ cầu có vận tốc: vc = v0 * Xét hệ quy chiếu h ệ quán tính Q có vận tốc cầu 1,3 có vận tốc: v13Q = mv0 v0 = 2m v0 so với sàn C đứng yên, v0 v0 v0 − = * Gia tốc hướng tâm vật 1, tâm C: ( a13Q ) ht v0 v2 = = l 12l Gia tốc khối tâm C hệ có phương thẳng đứng a0 = -g Gia tốc vật 1,3 đất phương thẳng đứng là: a13 = (a13Q)ht +ac a13 = v02 −g 12l Để vật nâng lên a13 > suy v02 > 12gl Vậy để vật (1, 3) không bị nâng lên v02 ≤ 12gl * Xét hệ quy chiếu gắn với sàn: - Vì vật 1, không nâng lên nên trước vật chạm sàn vận tốc theo phương ngang vật là: v1n = v n = v3n = v0 Theo ĐLBTCN: mv12n mv32n m(v 22n + v 22d ) mv02 2v + + = + mgl ⇒ v 22d = + gl 2 2 Vậy vận tốc vật trước chạm sàn: v2 = v22n + v22d = v0 + gl 21 Với β = (v2 , v0 ) tgβ = v2d = v2n 2v02 + gl 3 = v0 v0 2v02 + gl A2 Áp dụng với Tĩnh điện học Bài toán Điện tích Q phân bố mặt cầu kim loại rắn tuyệt bán kính R Hãy xác định lực F tác dụng lên đơn vị diện tích mặt từ phía điện tích lại Giải: Theo điều kiện mặt cầu rắn tuyệt đối nên bán kính thực thay đổi Tuy nhiên tưởng tượng lực đẩy điện tích dấu, bán kính mặt cầu tăng lên chút ít, cụ thể lượng vô nhỏ δR Mặt cầu tích điện có tính chất tụ điện – giữ nguyên điện tích mà người ta truyền cho Điện mặt cầu liên hệ với điện tích hệ thức: V = Q Mặt khác, 4πεε R theo định nghĩa điện dung ta có V = Q/C, suy C = 4πεε 0R Năng lượng tụ điện W = Q2/2C = Q2/(8πεε0R) Như tăng bán kính mặt cầu, lượng giảm lượng: Q2 Q2 Q 2δR − = ∆W = W – W’ = 8πεε R 8πεε ( R + δR ) 8πεε R( R + δR) Theo định luật bảo toàn lượng, độ biến thiên lượng công toàn phần A lực đẩy tĩnh điện yếu tố riêng rẽ mặt cầu thực Gọi F lực tác dụng lên đơn vị diện tích, ta có: A = F.4πR2.δR Do đó: F.4πR2.δR = F= Q 2δR Từ lưu ý δR.to pittông (1) chuyển động xa dần với pittông (2) khí lại giãn nở m M F1 M V V1 (1) (2) - Gọi G khối tâm khối khí xi lanh lúc tto: khí bị giãn, G chuyển động xa dần pittông (2) Vậy nhiệt độ t o vG=0 → hai pittông khối khí chuyển động vận tốc v - Định luật bảo toàn động lượng ta có: M3vo+Mvo=(2M+m)v→ v=4Mvo/(2M+m) 2 2 - Động hệ lúc đầu: Wđ1= M (v1 + v2 ) = 5Mvo 2 - Động hệ lúc to là: Wđ2= (2 M + m)v → Độ biến thiên động năng: ∆W=Wđ2-Wđ1= i Mvo2 (2 M + 5m) 2M + m 3 - Nội khí: U = nRT = nRT → ∆U = nR∆T = nR (Tmax − To ) - Vì ∆U=∆W nên Tmax = To + Mvo2 (2 M + 5m) (do n=1) 3R 2M + m b Cách thức thực giải pháp, biện pháp Để học sinh có ý thức ý nghĩa hoạt động, cần tạo động học tập cho học sinh, để học sinh học hứng thú thực sự, nảy sinh từ việc ý thức sâu sắc ý nghĩa nội dung học, học tất tính tích cực, độc lập trách nhiệm cao học sinh 25 F2 Cần phải đặt học sinh vào tình có vấn đề để hướng đích cho học sinh Phải tập luyện cho học sinh hoạt động ăn khớp với tri thức phương pháp Phải phân bậc hoạt động để nâng cao yêu cầu tình dạy học cho phép hạ thấp yêu cầu học sinh gặp khó khăn Hệ thống tập phân bậc để học sinh luyện tập lớp làm nhà Cụ thể: - Với tập học sinh cần đánh giá mức độ khó bài, xác định kiến thức cần giải, từ vận dụng linh hoạt kiến thức, định luật để giải tập - Phát huy phong trào học theo nhóm nhỏ (những em nhà gần nhau) - Mượn thư viện trường: Sách, đồ dùng học tập cho học sinh thiếu - Duy trì nề nếp kiểm tra cũ, chữa tập thường xuyên với hình thức giáo viên cán lớp theo dõi kiểm tra - Kiểm tra thường xuyên tinh thần, ý thức chuẩn bị em thông qua tổ trưởng, lớp trưởng - Có hình thức nhắc nhở , khen thưởng cụ thể, kịp thời hợp lí Động viên, khuyến khích kịp thời em chăm học nhắc nhở em lười học không ý học - Câu hỏi kiểm tra ngắn gọn, sát nội dung học phù hợp với ba đối tượng học sinh: giỏi, khá, trung bình để học sinh nắm tốt - Thường xuyên tổ chức cho học sinh hoạt động thảo luận theo nhóm, tổ chức trò chơi tuỳ theo học - Tạo hứng thú cho học sinh cách nêu gương thi đua tổ, nhóm cá nhân Bên cạnh giáo viên nên dành nhiều thời gian cho học sinh thực hành nhằm phát huy óc tưởng tượng, tư sáng tạo em Sau dạng nên cho học sinh chốt kiến thức học sinh tích cực hoạt động nhóm, thảo luận nhóm, giáo viên người tổ chức học sinh người thực 26 Điều kiện thực giải pháp, biện pháp - Thông qua tiết dạy chính, tiết tự chọn, tiết tập nâng cao để tiến hành hướng dẫn học sinh áp dụng tiếp thu kiến thức Mối quan hệ giải pháp, biện pháp Các giải pháp biện pháp thực theo trình tự bước quy định Kết khảo nghiệm, giá trị khoa học vấn đề nghiên cứu : Khảo nghiệm học sinh lớp 10, 11 Tôi áp dụng phương pháp để hướng dẫn học sinh trường THCS THPT Hai Bà Trưng gải tập SGK, SBT, sách tham khảo… giúp học sinh biết cách giả tập nhanh…, đặc biệt với tập trắc nghiệm, giúp em có hứng thú với môn vật lí Mặt khác kích thích phong trào thi đua học tập lớp đó, kết mang lại khả quan IV Kết thu qua khảo nghiệm, giá trị khoa học vấn đề nghiên cứu Kết thu qua khảo nghiệm Sau thời gian áp dụng sáng kiến kinh nghiệm kết đạt sau: - Học sinh học tập cách tích cực, tự giác, độc lập sáng tạo hăng say phát biểu xây dựng bài, lớp học sôi - Học sinh biết vận dụng nội dung định luật bảo toàn để giải tập - Học sinh hứng thú với học, tiếp thu kiến thức nhanh chóng, hiệu Giá trị khoa học vấn đề nghiên cứu Đề tài ứng dụng làm tài liệu tham khảo việc giảng dạy, khóa, nâng cao, bồi dưỡng HSG trường THCS THPT Hai Bà Trưng địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc giúp em học sinh phát huy tính tích cực, tính chủ động học tập PHẦN III KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ I Kết luận 27 Bài học kinh nghiệm Qua lần tìm hiểu thực tế đặc biệt lên lớp giảng dạy Bản thân rút cho học bổ ích Dạy học vừa mang tính khoa học , vừa mang tính nghệ thuật Muốn dạy học có hiệu quả, đáp ứng yêu cầu đào tạo đòi hỏi người giáo viên phải nổ lực ,sáng tạo, không ngừng cải tiến phương pháp để nâng cao hiệu giảng dạy Muốn nâng cao hiệu học tập hứng thú trình giảng dạy, đòi hỏi người giáo viên phải chuẩn bị: kế hoạch dạy học, hệ thống câu hỏi: - Thâm nhập kĩ giáo án, hiểu rõ ý đồ sách giáo khoa - Có thiết kế khoa học, hệ thống câu hỏi ngắn gọn rõ ràng dễ hiểu - Lựa chọn phương pháp dạy học, có hiểu - Sử dụng tối đa đồ dùng dạy học có hiệu tiết dạy, môn học - Giáo viên cần tạo điều kiện để học sinh tích cực, chủ động, sáng tạo chiếm lĩnh tri thức - Thực tốt thị Bộ GDDT; bám sát chủ đề năm học để lên kế hoạch tháng, tuần cho phù hợp khoa học Để chuẩn bị cho lên lớp, giáo viên cần phải chuẩn bị chu đáo công việc như: đồ dùng dạy học, giáo án thâm nhập giáo án cách kĩ Khi đứng lớp phải bình tĩnh, tự tin, tác phong nhanh nhẹn, ngôn ngữ truyền đạt rõ ràng để hướng đẫn học sinh cho hiểu nội dung cách dễ dàng Đồng thời khai thác nội dung tập hay khó sách tham khảo, internet… để phát huy tính sáng tạo học sinh khá, giỏi II Kiến nghị Đối với giáo viên : Cần tạo điều kiện thời gian lớp để hướng dẫn cho học sinh kỹ cần thiết 28 Đối với học sinh : Cần ý tiếp thu lớp đồng thời tham khảo thêm tài liệu, sách tham khảo, trang mạng phục vụ việc học môn vật lí “thuvienvatli” “bachkim”… a Đối với Sở Giáo dục Đào tạo - Cung cấp kịp thời việc đổi phương pháp hoạt động - Nên trì thường xuyên tổ chức hội thảo, chuyên đề công tác dạy học b Đối với nhà trường - Quán triệt tinh thần học tập học sinh - Có thêm nhiều sách tham khảo c Đối với địa phương, gia đình - Cần phải có biện pháp cứng rắn học sinh thường xuyên nghỉ học hay bỏ học - UBND xã nên sử dụng quỹ khuyến học động viên kịp thời cho học sinh vượt khó, học sinh hoàn cảnh khó khăn - Gia đình phải trọng quan tâm đến việc học hành nhiều - Gia đình cần dành nhiều thời gian giám sát việc học nhà em - Cần mua sắm sách vở, đồ dùng học tập cho học sinh đầy đủ Vì điều kiện, thời gian khả có hạn, chắn đề tài có phần chưa thật đầy đủ nhiều thiếu sót nên mong quý cấp lãnh đạo bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để đề tài hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn ! Những thông tin cần bảo mật Không Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến - Sách giáo khoa, sách giáo viên, tài liệu tham khảo, mạng internet - Các học sinh giỏi 29 10 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả theo ý kiến tổ chức, cá nhân tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu, kể áp dụng thử theo nội dung sau Để đánh giá kết áp dụng, tiến hành thực nghiệm sư phạm lớp 11A1 lớp 10A1 Phân loại điểm kiểm tra sau: Điểm yếu: Điểm TB Điểm Điểm giỏi [...]... một nguồn có suất điện động U = 100V qua một điện trở Sau đó tấm được đẩy ra khỏi tụ điện thật nhanh, đến mức điện tích trên tụ điện chưa kịp biến thiên Hỏi phần năng lượng toả ra trong mạch sau đó dưới dạng nhiệt bằng bao nhiêu? Biết điện dung của tụ điện khi chưa có điện môi la C0 = 100μF Giải: Khi vừa đánh bật tấm điện môi ra khỏi tụ điện, điện dung của tụ điện còn bằng C0, nhưng điện tích trên tụ... biện pháp Các giải pháp và biện pháp thực hiện theo trình tự các bước đã quy định 5 Kết quả khảo nghiệm, giá trị khoa học của vấn đề nghiên cứu : Khảo nghiệm ở học sinh lớp 10, 11 Tôi đã áp dụng phương pháp này để hướng dẫn học sinh trường THCS và THPT Hai Bà Trưng gải các bài tập SGK, SBT, sách tham khảo… giúp học sinh biết cách giả bài tập nhanh…, đặc biệt với các bài tập trắc nghiệm, giúp các em có... Phải tập luyện cho học sinh những hoạt động ăn khớp với tri thức phương pháp Phải phân bậc hoạt động để tuần tự nâng cao yêu cầu khi tình huống dạy học cho phép hoặc hạ thấp yêu cầu khi học sinh gặp khó khăn Hệ thống bài tập được phân bậc để học sinh luyện tập tại lớp hoặc làm ở nhà Cụ thể: - Với mỗi bài tập học sinh cần đánh giá được mức độ khó của bài, xác định các kiến thức cần giải, từ đó vận dụng. .. vận dụng linh hoạt các kiến thức, định luật để giải bài tập - Phát huy các phong trào học theo nhóm nhỏ (những em nhà ở gần nhau) - Mượn thư viện của trường: Sách, đồ dùng học tập cho những học sinh còn thiếu - Duy trì nề nếp kiểm tra bài cũ, chữa bài tập thường xuyên với hình thức giáo viên hoặc cán sự lớp theo dõi kiểm tra - Kiểm tra thường xuyên về tinh thần, ý thức chuẩn bị của các em thông qua tổ... tụ điện ngay sau khi điện môi bị đánh bật bằng: (ε C0U ) 2 ε 2C0U 2 W1 = = 2C0 2 Sau đó điện tích của tụ còn lại: q2 = C0U để phù hợp với điện dung mới, nên có một điện lượng ∆q = q1 – q2 chạy qua nguồn ngược chiều lực lạ, do đó nguồn tiêu thụ một công: ∆A = ∆q.U = (q1 − q2 )U = (ε − 1)C0U 2 đồng thời năng lượngcủa tụ điện chỉ còn bằng: W2 = C0U 2 2 Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta thu được nhiệt. .. kính R, trọng lượng Q và chịu tác dụng ngẫu lực có mômen M không đổi ( hình vẽ ) Tìm vận tốc vật A khi nó được kéo lên một đoạn là h Tìm gia tốc của vật A Lời giải Cơ hệ khảo sát gồm vật A chuyển động tịnh tiến; tời B quay quanh một trục cố định r r r r Các lực tác dụng lên hệ gồm các trọng lực P, Q , ngẫu lực M , phản lực R 0 và các nội lực r r Nhận xét: trọng lực tác dụng chỉ có ngẫu lực M và trọng... tạo của các em Sau mỗi dạng bài chúng ta nên cho học sinh chốt kiến thức bài đó học sinh tích cực hoạt động nhóm, thảo luận nhóm, giáo viên chỉ là người tổ chức còn học sinh là người thực hiện 26 3 Điều kiện thực hiện giải pháp, biện pháp - Thông qua các tiết dạy chính, tiết tự chọn, tiết bài tập nâng cao để tiến hành hướng dẫn học sinh áp dụng và tiếp thu kiến thức 4 Mối quan hệ giữa các giải pháp,... đảm bảo cho vật lăn thuần tuỳ không trượt và đảm bảo cho độ giảm thế năng hoàn toàn chuyển thành độ tăng động năng tịnh tiến và chuyển động năng quay của vật r r Vì các lực tác dụng lên hình trụ đặc và quả cầu đều là : p ( lực thế ), Ν ( theo phương r r r pháp tuyến) và lực ma sát tĩnh Fms Ta có Ν và Fms không sinh công 12 ⇒ Acác lực không thế = 0 ⇒ cơ năng của hệ được bảo toàn Như vậy ta có thể áp dụng. .. học tập trong lớp do đó, kết quả mang lại rất khả quan IV Kết quả thu được qua khảo nghiệm, giá trị khoa học của vấn đề nghiên cứu 1 Kết quả thu được qua khảo nghiệm Sau một thời gian áp dụng sáng kiến kinh nghiệm này kết quả đạt được như sau: - Học sinh học tập một cách tích cực, tự giác, độc lập và sáng tạo hăng say phát biểu xây dựng bài, lớp học sôi nổi - Học sinh biết vận dụng các nội dung các định. .. biết vận dụng các nội dung các định luật bảo toàn để giải các bài tập - Học sinh hứng thú với bài học, tiếp thu kiến thức nhanh chóng, hiệu quả hơn 2 Giá trị khoa học của vấn đề nghiên cứu Đề tài có thể ứng dụng hoặc làm tài liệu tham khảo trong việc giảng dạy, chính khóa, nâng cao, bồi dưỡng HSG ở trường THCS và THPT Hai Bà Trưng và trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc giúp các em học sinh phát huy tính tích