Biên soạn và sưu tầm một số bài tập định tính phần cơ học vật lý lớp 10

“Biên soạn và sưu tầm một số bài tập định tính phần “cơ học” vật lý lớp 10

Chương trình chuẩn

Phần một : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

I. Lý do chọn đề tài

Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, mô tả thế giới khách quan. Trong

quá trình dạy học vật lý giáo viên phải dùng hệ thông bài tập để học sinh tiếp

cận và vận dụng những kiến thức định luật vào giải thích hiện tượng trong đời

sống. Bài tập vật lý có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình nhận thức của

người học phát triển năng lực tư duy của người học, giúp người học ôn tập đào

sâu, mở rộng kiến thức. rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo… Bài tập vật lý có nhiều

dạng trong đó dạng bài tập mà giúp cho người học dễ dàng nắm vững lý

thuyết , định luật, định lý… và liên hệ với thực tiễn nhiều nhất đó là bài tập

định tính.

Bài tập định tính là loại bài tập được đưa ra với nhiều tên gọi khác

nhau : “câu hỏi thực hành, câu hỏi để lĩnh hội, bài tập logic, bài tập miệng, câu

hỏi định tính, câu hỏi kiểm tra,…”. Đặc điểm của bài tập định tính là nhấn

mạnh về mặt định tính của các hiện tượng đang khảo sát thông qua bài tập giúp

cho học sinh rèn luyện khả năng tư duy logic, tiếp cận thực tiển, rèn luyện kỹ

năng, kỹ xảo, tạo điều kiện cho học sinh đào sâu và củng cố các kiến thức,

phân tích hiện tượng, làm phát triển khả năng phán đoán, mơ ước sáng tạo, kỹ

năng vận dụng những kiến thức lý thuyết để giải thích các hiện tượng trong tự

nhiên, trong đời sống, trong kĩ thuật. Mở rộng tầm mắt kĩ thuật của học sinh.

Bản chất vật lý của những hiện tượng quen thuộc tồn tại xung quanh con người

sẽ được thể hiện trong những bài tập định tính.

Phần cơ học là phần mở đầu của vật lý phổ thông nó nghiên cứu các

dạng chuyển động cơ, các định luật cơ bản của chuyển động. Cơ học là môn

học mở đầu quen thuộc, rất gần với thực tế nhưng không dễ dàng tiếp nhận và

nghiên cứu đối với học sinh lớp 10. Chính vì vậy, Bài tập định tính sẽ mang lại

hiệu quả cao trong quá trình lĩnh hội của học sinh trong phần học đầu tiên về

vật lý.

Tuy nhiên, bài tập định tính vẫn không được sử dụng rộng rãi trong quá

trình dạy học vật lý ở phổng thông.

Từ những điều phân tích trên và để năng cao hiệu quả dạy học ở phần này,

kích thích hướng thú học tập của học sinh.. nhất thiết phải dùng bài tập định

tính một cách khoa học vào dạy hoc nên tôi chọn đề tài :

II. Mục đích nghiên cứu.

Giúp giáo viên sử dụng, xây dựng lập luận để giải bài tập định một

cách hợp lý, khoa học hơn trong quá trình dạy học.

Từ bài tập định tính giúp rèn luyện kỹ năng vận dụng lý thuyết để giải

thích các hiện tượng vật lí thường gặp trong tự nhiên và giải quyết các bài tập

định tính nhằm đạt được mục tiêu dạy học trong phần Cơ học.

1

III. Đối tượng Phạm vi nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết bài tập định tính.

Nội dung kiến thức cơ bản của các chương trong phần cơ học lớp 10 và

Các hiện tượng vật lý liên quan.

Phương pháp giải bài tập định tính.

Cách sử dụng bài tập định tính có hiệu quả

Do giới hạn của thời gian và vài nguyên nhân khách quan nên tôi chỉ

nghiên cứu cơ sở lý thuyết và bài tập của các chương trong phần cơ học vật lý

10.

IV. Nhiệm vụ nghiên cứu

Nội dung kiến thức cơ bản của từng bài trong phần cơ học vật lý 10.

Nêu bài tập định tính với các dạng (giải thích hiện tượng và dự đoán

hiện tượng) trong từng bài. Giải một số bài cơ bản theo phương pháp cụ thể.

Tìm và đặt ra một số bài tập tham khảo.

V. Giả thuyết khoa học

Bài tập định tính phải được sử dụng giải đúng phương pháp mới phát

huy được vai trò và hiệu quả của nó.

Nếu đề tài thành công thì nó sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho các

giáo viên và ngưới học môn vật lý.

VI. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp đọc sách và tài liệu tham khảo.

Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia.

Phương pháp toán học.

VII. Đóng góp của khoa luận

Thông qua đề tài giúp chúng ta có cái nhìn tổng quát hơn về môn cơ

học, hiểu sâu hơn bản chất các hiện tượng vật lý từ đó dùng những bài tập định

tính lý thú vào dạy học nhằm kích thích tinh thần học tập của học sinh đối với

môn học, từ đó năng cao hiệu quả dạy học.

Đề tài là tài liệu tham khảo lý thú cho giáo viên và học sinh trong phần

cơ học.

VIII. Dàn ý khóa luận.

Phần một : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

I. Lý do chọn đề tài

II. Mục đích nghiên cứu.

III. Đối tượng nghiên cứu

IV. Phạm vi nghiên cứu

2

V. Nhiệm vụ nghiên cứu

VI. Giả thuyết khoa học

VII. Phương pháp nghiên cứu

VIII. Thời gian nghiên cứu

IX. Đóng góp của khoa luận

X. Dàn ý khóa luận

Phần hai: NỘI DUNG

I. Cơ sở lý luận về bài tập định tính trong dạy học vật lý :

1. Khái niệm về bài tập định tính.

2. Vai trò và tác dụng của bài tập định tính

3. Các dạng bài tập định tính.

3.1 Giải thích hiện tượng

3.1 Dự đoán hiện tượng

4. Phương pháp giải bài tập định tính

4.1 Phương pháp Ơristic

4.2 Phương pháp đồ thị

4.3 Phương pháp thực nghiệm

5.Các bước giải bài tập định tính

5.1. Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập

5.2. Phân tích hiện tượng

5.3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả

5.4 Kiểm tra kết quả tìm được (biện luận)

6.Kế luận chung

II. Giải bài tập định tính phần cơ học trong chương trình lớp 10 (cơ

bản)

1. Đặc điểm chung phần cơ học trong chương trình vật lý 10

2. Hệ thống bài tập và phương pháp giải bài tập định tính

2.1 Chương I: Động học

2.1.1 Đặc điểm

2.1.2 Lý thuyết

2.1.3 Hệ thống và giải bài tập định tính về Động học

2.1.3.1 Chuyển động cơ

2.1.3.2 Chuyển động thẳng đều

3

2.1.3.3 Chuyển động thẳng biến đổi đều

2.1.3.4 Sự rơi tự do

2.1.3.5 Chuyển động tròn đều

2.1.3.6 Tương đối của chuyển động. Công thức công vận tốc

2.1.4 Ý nghĩa

2.2. Chương II: Động lực học chất điểm

2.2.1 Đặt điểm

2.2.2 lý thuyết

2.2.3 Hệ thống và giải bài tập định tính về Động lực học chất điểm

2.2.3.1 Ba định luật Niu-tơn

2.2.3.2 Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn

2.2.3.3 Lực đàn hồi lò xo . Định luật Húc

2.2.3.4 Lực ma sát

2.2.3.5 Lực hướng tâm

2.2.3.6 Chuyển động ném ngang

2.2.4 Ý nghĩa

2.3. Chương III: Cân bằng và chuyển động của vật rắn

2.3.1 Đặt điểm

2.3.2 lý thuyết

2.3.3 Hệ thống và giải bài tập định tính về Cân bằng và chuyển động

của vật rắn

2.3.3.1 Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của

ba lực không song song

2.3.3.2 Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen

lực.

2.3.3.3 Quy tắc hợp lưc song song cùng chiều.

2.3.3.4 Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân

đế.

2.3.3.5 Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay

của vật răn quanh trục cố định.

2.3.3.6Ngẫu lực.

2.3.3 Ý nghĩa

2.4 Chương IV: Các định luật bảo toàn

2.4.1. Đặc điểm và lý thuyết

2.4.2 lý thuyết

4

2.4.3 Hệ thống và giải bài tập định tính về Các định luật bảo toàn.

2.4.3.1 Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng.

2.4.3.2 Công và Công suất.

2.4.3.3 Động năng.

2.4.3.4 Thế năng.

2.4.3.5 Cơ năng.

2.4.3 Ý nghĩa

Phần ba: kết luận

I. Kết luận

II. Đề xuất

Tài liệu tham khảo

Phần hai: NỘI DUNG

I. Cơ sở lý luận về bài tập định tính trong dạy học vật lý :

1. Khái niệm về bài tập định tính.

Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải, học sinh không cần thực

hiện các phép tính phức tạp hay chỉ sử dụng vài phép tính đơn giản có thể

nhẩm được. Để giải được bài tập định tính học sinh phải thực hiện những phép

suy luận lôgic trên cơ sở hiểu rõ bản chất (nội hàm) của các khái niệm, định

luật vật lí và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong các trường hợp

cụ thể.

2. Vai trò và tác dụng của bài tập định tính

Bài tập định tính có rất nhiều ưu điểm về mặt phương pháp học. Nhờ

đưa lý thuyết, các định luật, quy tắc vật lý vừa học vào đời sống xung quanh.

Các bài tập định tính có tác dụng tăng khả năng hướng thú đối với môn học, tạo

điều kiện phát triển óc quan sát, khả năng phân tích, tổng hợp của học sinh.

Phương pháp giải những bài tập này bao gồm những suy lý logic dựa trên kiến

thức vật lý mà các em đã học, những kinh nghiệm của học sinh có được trên

đời sống hàng ngày, đó là phương tiện tốt nhất để phát triển tư duy cho học

sinh. Việc giải bài tập định tính rèn luyện cho học sinh hiểu rõ bản chất vật lý

của các hiện tượng và những quy luật của chúng, dạy cho học sinh biết áp dụng

những quy luật, kiến thức đã học vào thực tiển đời sống và lao động, sản xuất.

Việc giải bài tập định tính giúp học sinh chú ý phân tích nội dung vật lý của bài

tập tính toán.

3. Các dạng bài tập định tính.

3.1 Giải thích hiện tượng

Giải thích hiện tượng là cho biết một hiện tượng đã xảy ra, và luôn xảy

ra như vậy, tức là biết hiện tượng và giải thích nguyên nhân của nó. Đối với

người học, nguyên nhân đó chính là những đặc tính của những định luật vật lý.

5

Đối với dạng bài tập này, bắt buột phải thiết lập mối quan hệ giữa một hiện

tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật, hiện tượng với một định luật hay

một lý thuyết vật lý này đó.

3.2 Dự đoán hiện tượng

Bài tập dự đoán hiện tượng là cân cứ vào điều kiện cụ thể của đầu bài,

xác định điều kiện cụ thể của đề bài, xác định những định luật chi phối hiện

tượng và dự đoán hiện tượng gì có thể xảy ra và xảy ra như thế nào. Tức là, ta

đã biết điều kiện cụ thể và sau đó tìm quy luật chung chi phối hiện tượng và rút

ra kết luận.

4. Phương pháp giải bài tập định tính

Do tính đa dạng và nhiều hình thức của bài tập định tính, về mặt phương

pháp giải có những phương pháp sau:

4.1 Phương pháp Ơristic

Phương pháp Ơristic là phương pháp giải quyết vần đề dựa vào các tri

thức kinh nghiệm hơn là các lập luận duy lí. Phương pháp được sử đối với

những bài tập định tính có thể phân tích được thành nhiều câu hỏi định tính

nhỏ, đơn giản hơn, có liên quan với nhau mà các câu trả lời hoặc đã nằm trong

giả thiết, hoặc ở trong các định luật vật lý mà học sinh đã biết.

Với phương pháp này giúp cho học sinh rèn luyện khả năng phân tích

các hiện tượng vật lý, tổng hợp dữ kiện bài toán, dung những kiến thức đã học

kết hợp với những kinh nghiệm và sự sáng tạo để giải bài tập.

4.2 Phương pháp đồ thị

- Phương pháp đồ thị được sừ dụng khi các thông tin của bài tập định

tính được thể hiện bằng lập bản, đồ thị, mô hình…Bằng đồ thị có thể tìm kiếm

những thông tin chính xác, trực quan thể hiện được mối liên hệ giữa các hiện

tượng với những lý thuyết hay định luật vật lý có liên quan. phương pháp này

đặc biệt có ý nghĩa khi nội dung của đề bài là một loạt các hình vẽ, các thông

tin ghi lại các giai đoạn xác định trong tiến trình biến đổi của hiện tượng.

Đối với phương pháp này có nhiều ưu điểm trực quan ngắn gọn, phát

triển khả năng tư duy sáng tạo. đặt biệt khả năng tìm thông tin từ đồ thị.

4.3 Phương pháp thực nghiệm

-Phương pháp thực nghiệm được dùng trong các trường hợp mà bài tập

định tính có liên quan đến thí nghiệm, hoặc thực nghiệm một vấn đề nào đó,

cách bố trí, tiến hành , dự đoán kết quả. Dùng những kiến thức vật lý đã học đề

giải thích tùng giai đoạn và kết quả timg được, chứng minh một công thức thực

nghiệm nào đó

Đối với phương pháp này sẽ đưa học sinh vào vị trí tựa như các nhà

nghiên cứu, phát huy cao độ tính tích cực, tính ham học hỏi, rèn luyện kĩ năng,

kĩ xảo trong việc sử dụng các dụng cụ thid nghiệm vật lý.

6

Khi giải các bài tập định tính, các phương pháp trên có thể sử dụng phối

hợp, bổ sung cho nhau, chính vì thế về mặt phương pháp, ta có thể vạch ra một

dàn bài chung gồm những bước sẽ được nêu ở phần tiếp theo.

5.Các bước giải bài tập định tính

5.1. Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập

Bước này bao gồm xác định dạng bài tập, đọc kĩ đề bài tập để tìm hiểu ý

nghĩa vật lý của các thuật ngữ có trong đề bài. Tóm tắt đầy đủ giả thuyết, xác

định nội dung chính của câu hỏi. làm rõ những mặt định tính của đề bài, các

yếu tố được bỏ qua. Khảo sát chi tiết các hình, đồ thị …đã cho trong bài tập

hoặc nếu cần thiết phải vẽ hình để diễn đạt những điều kiện của đề bài điều này

có ý nghĩa quan trọng trong việc nhận biết diễn biến của hiện tượng hay nhận

biết mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý.

Xác định những khái niệm, thuyết,định luật…tương ứng và phù hợp với

những điều kiện của bài tập. trên cơ sở đó, Ta chuyển ngôn ngữ bài tập về ngôn

ngữ vật lý. Hình dung rõ ràng về hiện tượng vật lý.

5.2. Phân tích hiện tượng

Nghiên cứu các dữ kiện ban đầu của bài tập: Những hiện tượng gì, sự

kiện gì, những tính chất gì của vật thể, những trạng thái nào của hệ ... để nhận

biết chúng có liên quan đến những khái niệm nào, quy tắc nào, định luật nào đã

học trong vật lý.

Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đề bài, khảo sát

xem mỗi giai đoạn diễn biến đó bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật

nào ... Hình dung toàn bộ diễn biến của hiện tượng và các định luật, quy tắc chi

phối nó.

5.3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả

Phận loại bài tập định tính có nhiều cách khác nhau, nhưng thường gập

nhất là hai dạng cơ bản đó là giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng.

Đối với loại bài tập giải thích hiện tượng, ta phải thiết lập được mối

quan hệ giữa một hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay định luật

vật lý, tức là phải thực hiện được phép suy luận lôgic, trong đó cơ sở kiến thức

phải là một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật vật lý có tính tổng quát áp

dụng vào điều kiện cụ thể của đề bài mà kết quả cuối cùng chính là hiện tượng

đã được nêu ra trong đề bài.

Những hiện tượng thực tế thường rất phức tạp, trong khi đó các định

luật vật lý lại khá đơn giản, nên thoạt nhìn thì khó có thể phát hiện ngay được

mối quan hệ giữa hiện tượng đã cho với những định luật vật lý đã biết. Trong

những trường hợp như thế, cần phân tích hiện tượng phức tạp ra các hiện tượng

đơn giản, sao cho mỗi hiện tượng đơn giản chỉ tuân theo một định luật hay một

quy tắc nhất định. Tóm lại, này cần xây dựng lâp luận sau:

+ Tìm hiểu đầu bài những dấu hiệu có liên quan đến một tính chất vật

lý, một định luật vật lý đã biết.

7