Skkn một số giải pháp nâng cao hiệu quả làm bài tập phần động lượng cho học sinh lớp 10 trường thpt nguyễn trãi
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.2 MB, 21 trang )
I. MỞ ĐẦU
1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Bài tập vật lí với tư cách là một phương pháp dạy học, nó có ý nghĩa hết sức quan
trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lí ở nhà trường phổ thơng. Thơng
qua việc giải tốt các bài tập vật lí , học sinh sẽ có được những kỹ năng so sánh,
phân tích, tổng hợp…Do đó sẽ góp phần to lớn trong việc phát triển tư duy của học
sinh. Đặc biệt bài tập vật lí giúp học sinh củng cố kiến thức có hệ thống cũng như
vận dụng những kiến thức đã học vào việc giải quyết những tình huống cụ thể, làm
cho bộ môn trở nên lôi cuốn, hấp dẫn các em hơn.
Bài tập vật lí là một trong những cơng cụ khơng thể thiếu được trong q trình
dạy học. Với tính chất là một phương tiện dạy học, bài tập vật lí giữ vị trí đặc biệt
quan trọng trong việc hồn thành dạy học vật lí:
- Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật vật lí, biết phân tích
chúng và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn.
- Thông qua bài tập vật lí, với sự vận dụng linh hoạt kiến thức đã học để tự lực
giải quyết tốt những tình huống có vấn đề thì các kiến thức đó trở nên sâu sắc, hồn
thiện hơn.
- Bài tập vật lí là phương tiện tốt để phát triển óc tưởng tượng, tính độc lập trong
suy luận, tính kiên trì trong việc khắc phục khó khăn.
- Bài tập vật lí là một hình thức củng cố, ơn tập, hệ thống hóa kiến thức trong
một chương hay một phần.
- Đứng về mặt điều khiển hoạt động nhận thức thì bài tập vật lí cịn là phương
tiện kiểm tra kiến thức và kĩ năng của học sinh.
Việc vận dụng phương pháp phân tích – tổng hợp để giải bài tập vật lí ở
chương này sẽ mở cho các em một hướng giải bài tập linh hoạt hơn. Trên cơ sở
những dữ kiện đề ra, phân tích những đại lượng và tìm mối liên hệ giữa những đại
lượng đó dựa trên các định luật vật lí đã học, tổng hợp lại và tìm ra hướng giải phù
hợp và đúng nhất của bài tốn, nhờ đó rèn luyện khả năng phân tích – tổng hợp, tư
duy sáng tạo cho học sinh.
1
skkn
Tôi chọn đề tài “MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ LÀM BÀI TẬP
PHẦN ĐỘNG LƯỢNG CHO HỌC SINH LỚP 10 TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI ’’ cho
SKKN của mình với hy vọng rằng tập tài liệu này giúp ích cho các em học sinh trong
quá trình kiểm tra, thi cử đạt kết quả cao hơn và trong quá trình học tập, các em có
thể tự học dưới sự tổ chức, hướng dẫn của giáo viên theo các bước trong đề tài sẽ
phát triển được tư duy độc lập, sáng tạo, cũng như bồi dưỡng hứng thú, tạo niềm tin
và niềm vui trong học tập cho học sinh.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.
- Học sinh nắm vững kiến thức lý thuyết về ‘‘Động lượng’’.
- Nhận dạng được bài tập, từ đó chọn phương pháp giải thích hợp mang lại
kết quả thật nhanh, thật chính xác.
- Phân loại và đưa ra phương pháp giải.
3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
- Bài tập phần ‘‘Động lượng’’.
- Học sinh THPT
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- Phương pháp thực nghiệm, phương pháp thống kê
- Tham khảo các tài liệu liên quan đến đề tài.
- Đề xuất phương pháp giải tổng quát.
II. NỘI DUNG
1. Cơ sở lý luận
Là một giáo viên dạy học bộ mơn vật lí đã nhiều năm qua quá trình thực tế
dạy học, qua trao đổi với các bạn đồng nghiệp và qua tìm hiểu học sinh. Tơi thấy
trong q trình giải bài tập vật lí nói chung và giải bài tập phần: “ Động
lượng”nói riêng, đối với tất cả học sinh kể cả học sinh khá giỏi thì q trình giải
bài tập vật lí cịn gặp nhiều khó khăn. Bởi lẽ số tiết để các em củng cố lại kiến
thức chưa nhiều, mối liên quan giữa tốn học và vật lí rất chặt chẽ. Kỹ năng vận
dụng tốn học vào giải bài tập cịn lúng túng. Vì vậy kết quả đạt được của các
em trong các kỳ thi chưa cao.
Đề tài về phần ‘‘Động lượng’’ là một trong những nội dung quan trọng của
chương trình vật lí của lớp 10. Thơng qua nội dung của đề tài cung cấp cho học
sinh được kỹ năng giải được những bài tập và phân loại các dạng bài tập. Nếu học
sinh nắm vững được nội dung của đề tài này sẽ góp phần trong việc nâng cao chất
lượng học tập ôn học sinh giỏi và nâng cao chất lượng bộ môn.
2. Thực trạng của vấn đề
Hiện nay đa số học sinh học bài chưa bao quát được hết các kiến thức đã học
một cách có hệ thống, chưa có một phương pháp cụ thể để phân loại cách giải cho
2
skkn
từng dạng một cách phù hợp và kỹ năng giải bài tập còn rất nhiều hạn chế, đặc biệt
là trong q trình làm bài thường bị sai sót khi tính tốn cơng thức, sai đơn vị, q
trình thay số, …Thường bị bế tắc khi giải những bài tập định tính có liên quan đến
các hiện tượng vật lí.
Các em ít chịu khó đầu tư vào những bài tập khó và ít tham khảo những tài
liệu liên quan đến môn học, có nhiều dạng bài tập khi vận dụng kiến thức để giải
các em còn lúng túng…..
Qua thực tế cho thấy, học sinh lớp 10A2 ở năm học (2020-2021) khi chưa vận
dụng đề tài này vào giảng dạy, chất lượng qua kiểm tra học sinh đạt kết quả là:
Lớp 10A2 ( Tổng số học sinh : 45)
Giỏi
Khá
Tb
Yếu
Kém
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
0
0
10
22,22
29
64,45
06
13,33
0
0
Nguyên nhân :
- Một số học sinh chưa nắm được phương pháp giải hợp lý
- Học sinh cịn sai sót nhiều trong tính tốn.
3. Các giải pháp giải quyết vấn đề.
3.1. Cơ sở lý thuyết
3.1.1 A. HỆ THỐNG HỐ KIẾN THỨC VỀ ĐỘNG LƯỢNG
1/ Hệ kín (Hệ cơ lập)
Mọi hệ vật gọi là hệ kín nếu chỉ có những lực của các vật trong hệ tác dụng lẫn
nhau mà khơng có tác dụng từ những lực bên ngồi hệ, hoặc nếu có thì các lực này
phải triệt tiêu lẫn nhau.
2/ Động lượng
+ Động lượng của một vật là đại lượng đo bằng tích khối lượng và vectơ vận tốc
của vật, được xác định theo công thức
+ Động lượng là một đại lượng vectơ được kí hiệu
+ Vectơ động lượng
có cùng hướng vectơ vận tốc
của vật.
+ Đơn vị của động lượng trong hệ SI là kg.m/s.
3/ Định luật bảo tồn động lượng
Động lượng của hệ cơ lập là đại lượng bảo toàn.
= hằng số
3
skkn
4/ Va chạm mềm
Là sự va chạm của hai vật mà sau khi va chạm hai vật dính vào nhau và chuyển
động cùng vận tốc
5/ Nguyên tắc chuyển động bằng phản lực
Trong một hệ kín, nếu có một phần của hệ tách ra và chuyển động theo một
hướng, thì phần còn lại của hệ chuyển động theo hướng ngược lại. Chuyển động
theo nguyên tắc như thế gọi là chuyển động bằng phản lực.
B. PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐỘNG
LƯỢNG
b
I. CỦNG CỐ KIẾN THỨC TỐN HỌC
Ta có:
+ Nếu :
c
O
a
b
+ Nếu :
c
O
c
+ Nếu :
O
+ Nếu :
a
hợp
b = c thì a=
một góc
(với
và độ lớn
là góc hợp bởi
b
c
và )
O
+ Nếu :
hợp
một góc
(với
là góc hợp bởi
và )
c
O
skkn
b
4
b
II. PHÂN LOẠI
Dạng 1: Tính động lượng của một hệ vật
Nhận dạng: Cho m1, m2, v1, v2
Tìm động lượng tổng hợp p = ?
Phương pháp
Bước 1: Tính động lượng của từng vật trong hệ
p1= m1v1 ; p2= m2v2
Bước 2: Viết biểu thức tính vectơ động lượng của hệ :
Bước 3: Biễu diễn giản đồ vectơ động lượng
Bước 4: Căn cứ vào giản đồ vectơ chuyển biểu thức vectơ thành biểu thức
đại số.
Bước 5: Thay số tính kết quả theo yêu cầu bài tốn.
Bài tập mẫu 1: Hai vật có khối lượng m 1 = 1kg và m2 = 5kg chuyển động với các
vận tốc v1 = 3m/s và v2 = 1m/s. Tính tổng động lượng của hệ trong trường hợp :
Giải
Bước 1: Ta có: p1= m1v1 = 1.3 = 3 (kg.m/s) ;p2= m2v2 = 5.1 = 5 (kg.m/s)
p1
Bước 2 : Ta có
Bước 3:
Bước 4: Vì:
O
p2
p
= 3 + 5 = 8 (kg.m/s)
Bài tập mẫu 2: Hai vật có khối lượng m1 = 1kg và m2 = 3kg chuyển động
với các vận tốc v1 = 5m/s và v2 = 1m/s. Tính tổng động lượng của hệ trong trường
hợp :
Giải
Bước 1: Ta có: p1= m1v1 = 1.5 = 5 (kg.m/s) ;p2= m2v2 = 3.1 = 3 (kg.m/s)
Bước 2 : Ta có
Bước 3:
p
p1
p2
O
Bước 4: Vì:
=
= 2 (kg.m/s)
5
skkn
Bài tập mẫu 3: Hai vật có khối lượng m 1 = 1kg và m2 = 4kg chuyển động với các
vận tốc v1 = 3m/s và v2 = 1m/s. Tính tổng động lượng của hệ
( Vẽ hình) trong trường hợp :
Giải
Bước 1: Ta có:
p1= m1v1 = 1.3 = 3 (kg.m/s); p2= m2v2 = 4.1 = 4 (kg.m/s)
p2
Bước 2 : Ta có
Bước 3:
Bước 4:
O
Vì:
=
p1
Bài tập mẫu 4: Hai vật có khối lượng m1 = 1kg và m2 = 3kg chuyển động
với các vận tốc v1 = 3m/s và v2 = 1m/s. Tính tổng động lượng của hệ (Vẽ hình)
trong các trường hợp : hợp một góc =600
Giải
Bước 1: Ta có:
p1= m1v1 = 1.3 = 3 (kg.m/s); p2= m2v2 = 3.1 = 3 (kg.m/s)
p2
Bước 2 : Ta có
Bước 3:
O
Bước 4: Vì
thì p=
=
hợp
một góc
=3
hợp
p1
một góc
và độ lớn p1 = p2
(kg.m/s)
Bài tập vận dụng :
6
skkn
Bài 1 : Một hệ gồm hai vật có khối lượng m 1 = 200g và m2 = 600g chuyển động với
các vận tốc v1 = 6m/s và v2 = 2m/s. Tính tổng động lượng của hệ ( Vẽ hình) trong
các trường hợp ( Vẽ hình mỗi trường hợp) :
a)
;
b)
ĐS : a) 2,4 (kg.m/s)
;
c)
;
d)
b) 0 c) 1,7 (kg.m/s)
hợp
một góc
=600
d) 1,2(kg.m/s)
Dạng 2: Bài tốn va chạm đàn hồi xuyên tâm
Nhận dạng: Sau va chạm mỗi vật chuyển động với vận tốc riêng
Phương pháp:
Bước 1: Vẽ hình (gồm 2 hình: trước va chạm, sau va chạm) và chọn chiều
dương.
Chú ý: Nếu chưa biết chiều chuyển động của vật nào thì giả sử vectơ vận tốc
của vật hướng theo chiều dương
Bước 2 : Biện luận hệ cơ lập.
Bước 3: Ta có
Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương
đại lượng cần tìm
Bước 5: Kết luận: Nếu kết quả ra giá trị dương thì vật chuyển động cùng
chiều giả sử ban đầu (cùng chiều dương) và ngược lại nếu kết quả ra giá trị âm thì
vật chuyển động ngược chiều giả sử ban đầu ( ngược chiều dương)
Bài tập mẫu: Hai xe lăn nhỏ có khối lượng m 1= 300g, m2=2kg chuyển động
trên mặt phẳng ngang ngược chiều nhau với vận tốc tương ứng là 2m/s và 0,8m/s.
Sau va chạm xe lăn thứ nhất giật lùi lại với vận tốc 1,5m/s. Xác định chiều và độ
lớn vận tốc của xe lăn thứ hai sau va chạm. Bỏ qua mọi lực cản.
Nhận dạng: Vì sau va chạm hai xe lăn chuyển động với vận tốc riêng nên
đây là va chạm đàn hồi
(+)
Giải
v01
Bước 1:
Trước
vachạm
v02
m
m
v22
1
v1
Sauva
chạm
m
m
1
2
(Giả sử
dương)
skkn
cùng
chiều
7
Bước 2 : Vì bỏ qua mọi lực cản nên hệ có hai vật: Vật 1(m 1), vật 2(m2) là hệ
cơ lập.
Bước 3: Ta có
Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương
=>
- 0,425(m/s)
Bước 5:Vậy sau va chạm, xe thứ hai chuyển động ngược chiều dương với
vận tốc có độ lớn là 0,425m/s.
Bài tập vận dụng
Bài 1: Một toa xe có khối lượng 3 tấn chuyển động với vận tốc 4m/s đến va
chạm vào toa xe thứ hai có khối lượng 5 tấn đang đứng yên. Sau va chạm toa xe
thứ hai chuyển động với vận tốc 3m/s. Toa một chuyển động thế nào sau va chạm?
Bỏ qua ma sát và lực cản của khơng khí. ĐS: - 1m/s
Bài 2: Một toa xe có khối lượng 5 tấn chuyển động với vận tốc 2m/s đến va
chạm vào toa xe thứ hai có khối lượng 8 tấn đang đứng yên. Sau va chạm toa xe
thứ hai chuyển động với vận tốc 1,5m/s. Toa một chuyển động thế nào sau va
chạm? Bỏ qua ma sát và lực cản của khơng khí. ĐS: 0,4m/s
Dạng 3:Va chạm mềm
Nhận dạng: Sau va chạm hai vật dính vào nhau chuyển động cùng vận tốc
Phương pháp:
Bước 1: Vẽ hình (gồm 2 hình: trước va chạm, sau va chạm) và chọn chiều
dương.
Chú ý: Nếu chưa biết chiều chuyển động của vật nào thì giả sử vectơ vận tốc
của vật hướng theo chiều dương
Bước 2 : Biện luận hệ cô lập
Bước 3: Ta có
Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương
đại lượng cần tìm
8
skkn
Bước 5: Kết luận: Nếu kết quả ra giá trị dương thì vật chuyển động cùng
chiều giả sử ban đầu (cùng chiều dương) và ngược lại nếu kết quả ra giá trị âm thì
vật chuyển động ngược chiều giả sử ban đầu ( ngược chiều dương)
Bài tập mẫu 1: Vật thứ nhất có khối lượng 5kg đang chạy với vận tốc 3m/s
thì va chạm vào một vật thứ hai 15kg đang chạy cùng chiều trên đường nằm ngang
với vận tốc 2m/s. Sau va chạm hai vật dính vào nhau. Tìm vận tốc của hai vật sau
va chạm. Bỏ qua mọi lực cản
Nhận dạng: Vì sau va chạm hai vật dính vào nhau chuyển động cùng vận
(+
tốc nên đây là va chạm mềm
Giải
)
Bước 1:
v02
v01
.
Trước
chạm
va
m1
m
v
2
Sau va chạm
m
m2
1
Bước 2 : Vì bỏ qua mọi lực cản nên hệ có hai vật: (m1), (m2) là hệ cơ lập
Bước 3: Ta có
Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương
=>
Bước 5:Vậy sau va chạm, hai vật chuyển động cùng chiều dương ( cùng
chiều chuyển động ban đầu của vật thứ nhất) với vận tốc có độ lớn 2,25 m/s
Bài tập mẫu 2: Vật thứ nhất có khối lượng 5kg đang chạy với vận tốc 3m/s thì va
chạm vào một vật thứ hai 15kg đang chạy ngược chiều trên đường nằm ngang với
vận tốc 2m/s. Sau va chạm hai vật dính vào nhau. Tìm vận tốc của hai vật sau va
chạm. Bỏ qua mọi lực cản
Nhận dạng: Vì sau va hai vật dính vào nhau chuyển động cùng vận tốc nên đây là
va chạm mềm
9
skkn
Giải
(+)
v01
Bước 1:
Trước
chạm
v02
va
m1
v
Sau va chạm
m2
m m2
1
(Giả sử cùng chiều dương)
Bước 2 : Vì bỏ qua mọi lực cản nên hệ có hai vật: (m1), (m2) là hệ cô lập.
Bước 3: Ta có
Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương
=>
Bước 5: Vậy sau va chạm, hai vật chuyển động ngược chiều dương ( cùng
chiều chuyển động ban đầu của vật thứ nhất) với vận tốc có độ lớn 0,75 m/s.
Bài tập vận dụng
Bài 1: Một xe gng có khối lượng 30 tấn chuyển động trên đường thẳng với
vận tốc 1,5m/s thì móc vào xe gng thứ hai có khối lượng 20 tấn đang đứng n.
Tính vận tốc hai xe khi móc vào nhau? Bỏ qua ma sát và lực cản của khơng khí.
ĐS: 0,9m/s.
Bài 2: Một xe cát có khối lượng 3kg đang chuyển động theo phương ngang
với vận tốc 2m/s. Một viên đá có khối lượng 500g đang bay theo phương ngang với
vận tốc 10 m/s cùng chiều với xe cát đến cắm vào xe cát. Tìm vận tốc của hệ xe cát
và viên đá sau va chạm? Bỏ qua ma sát và lực cản của khơng khí. ĐS: 3,14m/s
Dạng 4 : Chuyển động bằng phản lực
10
skkn
Nhận dạng chung: Chuyển động của súng và đạn, vỏ pháo và thuốc pháo, vỏ tên
lửa và khối khí.....
Dạng 4.1. Chuyển động của súng và đạn, vỏ pháo và thuốc pháo…
Nhận dạng: Xét xem trước khi bắn súng và đạn chuyển động hay đứng yên, sau
khi bắn đạn bay theo cùng phương ban đầu hay hợp với phương ban đầu một góc
.
Phương pháp:
Bước 1: Vẽ hình (gồm 2 hình: trước tương tác, sau tương tác) và chọn
chiều dương.
Bước 2 : Vì bỏ qua mọi lực cản nên hệ có hai vật: Vật 1(m1), vật 2(m2)
là hệ cô lập.
Bước 3: Ta có
- Xét ban đầu hai vật đứng n thì
Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương
đại lượng cần tìm
Bài tập mẫu 1: Một khẩu súng đại bác nằm ngang có khối lượng 1000kg
(khơng tính khối lượng viên đạn) bắn một viên đạn có khối lượng 2,5kg theo
phương ngang. Vận tốc viên đạn khi ra khỏi nòng súng 600m/s. Xác định chiều và
độ lớn vận tốc của súng sau khi bắn.
Nhận dạng: Vì trước khi bắn súng và đạn nằm yên nên
đạn chuyển động theo phương nằm ngang.
(+)
Giải
v01 v02 0
Bước 1
Trước va
chạm
, sau khi bắn
m1 m2
v1
chm
Sau va chạm
m1
Bước 2 : Vì nội lực rất lớn so với ngoại lực
(Giả sử
v2
m2
cùng chiều
nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m1), đạn (m2) là hệ cô lập.
11
skkn
Bước 3: Ta có
Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương
=>
=>
Bước 5: Vậy sau khi bắn, súng chuyển động ngược chiều dương (súng giật
lùi về phía sau) với vận tốc có độ lớn 1,5 m/s
Bài tập mẫu 2: Một khẩu súng đại bác nằm ngang có khối lượng 820kg kể
cả đạn, bắn một viên đạn có khối lượng 20kg theo phương hợp với phương ngang
góc 600. Vận tốc viên đạn khi ra khỏi nịng súng là 480m/s.Tính vận tốc của súng
sau khi bắn?
Nhận dạng: Vì trước khi bắn súng và đạn nằm yên nên
đạn chuyển động theo phương hợp với phương ngang một góc 600.
, sau khi bắn
Giải
(+)
O
Bước 1:
Trước
chạm
v01 v02 0
va
x
m1 m2
v1
Sau va chạm
m1
v2
m2
(Giả sử
cùng chiều
dương)
Bước 2 : Vì nội lực rất lớn so với ngoại lực nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m 1),
đạn (m2) là hệ cơ lập.
Bước 3: Ta có
Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương :
=>
12
skkn
Bước 5: Vậy sau khi bắn, súng chuyển động ngược chiều dương (súng giật
lùi về phía sau) với vận tốc có độ lớn 6m/s
Bài tập vận dụng
Bài 1: Một khẩu súng đại bác nằm ngang có khối lượng 2 tấn (khơng tính
khối lượng viên đạn) bắn một viên đạn có khối lượng 5kg theo phương ngang. Vận
tốc viên đạn khi ra khỏi nòng súng 400m/s. Xác định chiều và độ lớn vận tốc của
súng sau khi bắn.;ĐS: - 1m/s
Bài 2: Pháo thăng thiên có khối lượng 150g kể cả 50g thuốc pháo. Khi đốt
pháo, giả thiết toàn bộ thuốc cháy tức thời ra với vận tốc 98m/s đối với đất. Tìm độ
cao cực đại của pháo? Biết nó bay thẳng đứng và bỏ qua mọi lực cản.
Lấy g = 9,8 m/s2
;ĐS: 120m
Dạng 4.2: Chuyển động của tên lửa
Nhận dạng: Xét xem sau khi bắn khí phụt ra với vận tốc đối với hệ quy chiếu đứng
yên hay đối với hệ quy chiếu chuyển động.
Phương pháp:
Bước 1: Vẽ hình (gồm 2 hình: trước khi khí phụt ra, sau khi khí phụt
ra) và chọn chiều dương.
Chú ý: Nếu chưa biết chiều của vật nào trước hay sau va chạm thì giả
sử vectơ vận tốc đó chuyển động cùng chiều dương
Bước 2 : Vì bỏ qua mọi lực cản nên hệ có hai vật: Vỏ tên lửa(m 1),
khối khí (m2) là hệ cơ lập.
Bước 3: Ta có
- Nếu khối khí chuyển động với vận tốc so với đất thì
- Nếu khối khí chuyển động với vận tốc so với tên lửa trước khi khí
phụt ra thì
- Nếu khối khí chuyển động với vận tốc so với tên lửa sau khi khí phụt ra thì
Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương
đại lượng cần tìm
13
skkn
Bước 5: Kết luận: Nếu kết quả ra giá trị dương thì vật chuyển động
cùng chiều giả sử ban đầu (cùng chiều dương) và ngược lại nếu kết quả ra giá trị
âm thì vật chuyển động ngược chiều giả sử ban đầu ( ngược chiều dương).
Bài tập mẫu 1: Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 6 tấn chuyển động theo
phương ngang với vận tốc 100m/s thì từ trong tên lửa, một lượng nhiên liệu có khối
lượng 2 tấn cháy và phụt ra tức thời phía sau vận tốc 400m/s đối với đất. Tìm vận
tốc của tên lửa ngay sau khi khí phụt ra.
Nhận dạng: Vì trước khi khí phụt ra thì vỏ tên lửa và khí chuyển động cùng
vận tốc nên
Giải
Bước 1:
v0
v1
m1
m1
x
( +
)
O
m2
m2
v2
Trước khi khí phụt
Sau khi khí phụt ra
ra
(Giả sử
cùng chiều
dương)
Bước 2 : Vì nội lực rất lớn so với ngoại lực nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m 1),
đạn (m2) là hệ cô lập.
Bước 3: Ta có
Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương
=>
14
skkn
Bước 5: Vậy sau va chạm, vỏ tên lửa chuyển động cùng chiều dương (vỏ tên
lửa chuyển động cùng chiều chuyển động ban đầu của tên lửa) với vận tốc có độ
lớn 350 m/s
Bài tập mẫu 2: Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 6 tấn chuyển động
theo phương ngang với vận tốc 100m/s thì từ trong tên lửa, một lượng nhiên liệu có
khối lượng 2 tấn cháy và phụt ra tức thời phía sau vận tốc 400m/s đối với tên lửa
trước khi khí phụt ra. Tìm vận tốc của tên lửa ngay sau khi khí phụt ra.
Nhận dạng: Vì trước khi khí phụt ra thì vỏ tên lửa và khí chuyển động cùng
vận tốc nên
, tên lửa chuyển động với vận tốc 400 m/s đối với tên lửa
trước khi khí phụt ra nên u= 400m/s,
Bước 1:
Giải
v0
v1
x
m1
m1
m2
m2
Trước khi khí phụt
ra
( +
)
O
u
Sau khi khí phụt ra
(Giả sử
cùng chiều
dương)
Bước 2 : Vì nội lực rất lớn so với ngoại lực nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m 1),
đạn (m2) là hệ cơ lập.
Bước 3: Ta có
Với
Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương
15
skkn
Bước 5: Vậy sau va chạm, vỏ tên lửa chuyển động cùng chiều dương (vỏ tên
lửa chuyển động về phía trước) với vận tốc có độ lớn 300 m/s
Bài tập vận dụng
Bài 1: Một tên lửa có khối lượng 10 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với
đất thì phụt ra tức thời phía sau một lượng khí có khối lượng 2 tấn với vận tốc
500m/s đối với đất. Tìm vận tốc của tên lửa sau khi khí phụt ra.;ĐS: 340 m/s
Bài 2: Một tên lửa có khối lượng 10 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với
đất thì phụt ra tức thời phía sau một lượng khí có khối lượng 2 tấn với vận tốc
500m/s đối với tên lử trước khi khí phụt ra. Tìm vận tốc của tên lửa sau khi khí
phụt ra. ĐS: 300 m/s
Dạng 5: Bài toán viên đạn nổ
Nhận dạng:Một viên đạn đang bay với vận tốc thì nổ thành hai mảnh, mảnh thứ
nhất có khối lượng m1 bay với vận tốc hợp với một góc .Tìm hướng và độ
lớn vận tốc của mảng thứ hai.
Phương pháp:
Bước 1: Xem hệ hai mảnh đạn ngay sau khi nổ: mảnh thứ nhất (m 1) và mảnh
thứ hai (m2) là hệ cơ lập vì nội lực lớn hơn rất nhiều so với trọng lực của các mảnh
đạn.
Bước 2 : -Tìm độ lớn động lượng của viên đạn trước khi nổ: p = m.v
- Tìm độ lớn động lượng của mảnh thứ nhất sau khi nổ: p1= m1v1
Bước 3: Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
Bước 4: Vẽ hình biểu diển phép cộng vectơ (1) theo dữ liệu đầu bài
Bước 5: Dựa vào tính chất hình học để giải bài tốn
- Có thể tính theo cơng thức chung sau:
với là góc hợp bởi và
p1
-
O
skkn
p2
p
16
- Ta có:
( Với
là góc hợp bởi
và
)
Bước 6: Kết luận
Bài tập mẫu 1: Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc 300m/s thì nổ
thành hai mảnh có khối lượng lần lượt là 5kg và 15kg. Mảnh nhỏ bay lên theo
phương thẳng đứng với vận tốc
m/s. Hỏi mảnh to bay theo phương nào, với
vận tốc bao nhiêu? Bỏ qua sức cản của khơng khí?
Nhận dạng: Ban đầu viên đạn bay theo phương ngang, mảnh thứ nhất bay
lên theo phương thẳng đứng nên =900
Giải
Bước 1: Xem hệ hai mảnh đạn ngay sau khi nổ: mảnh thứ nhất (m 1) và mảnh
thứ hai (m2) là hệ cơ lập vì nội lực lớn hơn rất nhiều so với trọng lực của các mảnh
đạn.
Bước 2 : Động lượng của viên đạn trước khi nổ:
p = m.v = 20.300 = 6000 (N.s)
Động lượng của mảnh thứ nhất sau khi nổ:
p1= m1v1 = 5.
=
(N.s)
Bước 3: Theo định luật bảo tồn động lượng ta có:
p1
Bước 4:
O
p2
Bước 5:
-
-
p
=
=
17
skkn
Bước 6: Vậy mảnh hai bay xuống hợp với
lớn 461,88(m/s)
một góc 300 với vận tốc có độ
Bài tập mẫu 2: Một viên đạn có khối lượng 20kg đang bay thẳng đứng lên
cao với vận tốc 15m/s thì nổ thành hai mảnh: một mảnh 8kg văng ra với vận tốc
26,5m/s theo hướng hợp với phương thẳng đứng hướng lên một góc 45 0. Hỏi mảnh
kia văng theo hướng nào, vận tốc bao nhiêu?
Nhận dạng: Ban đầu viên đạn bay theo phương thẳng đứng, mảnh thứ nhất
bay lên theo hướng hợp với phương thẳng đứng hướng lên một góc 450 nên =450
Giải
Bước 1: Xem hệ hai mảnh đạn ngay sau khi nổ: mảnh thứ nhất (m 1) và mảnh
thứ hai (m2) là hệ cơ lập vì nội lực lớn hơn rất nhiều so với trọng lực của các mảnh
đạn.
Bước 2 :
Động lượng của viên đạn trước khi nổ:
p = m.v = 20.15 = 300 (kg.m/s)
Động lượng của mảnh thứ nhất sau khi nổ:
p1= m1v1 = 8. 26,5= 212 (kg.m/s)
Bước 3: Theo định luật bảo tồn động lượng ta có:
Bước 4:
p2
Bước 5:
p
α
α
p1
O
(kg.m/s)
-
=
18
skkn
Bước 6: Vậy mảnh hai bay xuống hợp với
17,7(m/s)
một góc 450 với vận tốc có độ lớn
Bài tập vận dụng
Bài 1: Một viên đạn có khối lượng 2kg khi bay đến điểm cao nhất của quỹ
đạo parabol với vận tốc 250m/s nỗ ra làm hai mảnh: mảnh (1) khối lượng 1,5kg rơi
thẳng đứng, vận tốc của nó khi bắt đầu chạm đất là 200m/s. Tìm hướng và độ lớn
vận tốc của mảnh (2) ngay sau khi nổ? Bỏ qua sức cản của khơng khí.
ĐS: 100m/s ; 370
4. HIỆU QUẢ
4.1. Kết quả thực tiễn.
Sau khi được áp dụng đề tài này vào trong các tiết dạy ôn học sinh khối 10
năm học 2021 - 2022, tôi thấy các em học sinh có nhiều tiến bộ hơn, tích cực và
hứng thú hơn khi giải các bài tập phần động lượng, cho kết quả nhanh và chính xác
đạt hiệu quả cao hơn, được thể hiện qua bảng số liệu sau:
Kết quả
Kết quả ban đầu
Kết quả sau khi thực
hiện
Giỏi
Khá
Trung
bình
Yếu
Kém
TB trở
lên
3,5%
32,22%
42,14%
22,14%
0%
77,86%
20,43% 42,86%
34,71%
2,0%
0%
98,00%
Qua các năm giảng dạy bản thân tôi nhận thấy rằng học sinh khối 10 khi học tới
phần động lượng thì việc giải bài tập cịn gặp khơng ít những khó khăn nhất định
trong q trình vận dụng chưa thật sự có hiệu quả cao. Vì thế bản thân giáo viên
trong quá trình giảng dạy, phải làm sao cho các em khi học tới phần kiến thức này,
có được sự hứng thú tiếp thu kiến thức hơn. Do đó đề tài “ MỘT SỐ GIẢI PHÁP
NÂNG CAO HIỆU QUẢ LÀM BÀI TẬP PHẦN ĐỘNG LƯỢNG CHO HỌC SINH LỚP 10
TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI” đã phần nào góp phần giúp cho các em học sinh
nắm được kiến thức vững vàng hơn, hiểu sâu hơn, từ đó có thái độ học tập tích cực
hơn, tạo điều kiện thuận lợi để các em có thể giải quyết được các bài toán dạng
tổng hợp và nâng cao trong kì thi học sinh giỏi.
4.2. Ý kiến đề xuất.
19
skkn
- Củng cố chặt chẽ cho học sinh kiến thức cơ bản về động lượng, quy tắc
cộng vectơ và định lý trong tam giác ...
- Yêu cầu khi giảng dạy phải áp dụng đúng nội dung và phương pháp, vận
dụng các cách giải khác nhau cho từng đối tượng học sinh. Qua đó học sinh so sánh
và tự rút ra phương pháp giải phù hợp cho bản thân.
- Tham khảo thêm ý kiến của học sinh về dạng bài tập đưa ra để thay đổi
hoặc củng cố lý thuyết, phương pháp giải cho phù hợp với các đối tượng học sinh
khác nhau.
- Nhà trường tạo điều kiện cho giáo viên được áp dụng rộng rãi cho các đối
tượng học sinh .
III. KẾT LUẬN
Đối với bộ mơn Vật lí việc nắm vững kiến thức giáo khoa là rất quan trọng
nhưng để vận dụng kiến thức vào để giải một bài tập cụ thể mang lại kết quả chính
xác và khoa học là vơ cùng quan trọng. Do đó việc hướng dẫn học sinh lựa chọn
phương pháp giải thích hợp để học sinh khắc sâu kiến thức thì địi hỏi người dạy
phải cung cấp cho học sinh một hệ thống các phương pháp, các kỹ năng đã được
đúc kết cho bản thân để vận dụng vào từng đối tượng cụ thể, có như thế mới mang
lại kết quả giảng dạy như mong muốn.
Với đề tài trên đã giúp cho học sinh rất nhiều cả về phương pháp giải toán lẫn
thái độ học tập mơn Vật lí cũng được nâng lên đáng kể. Từ đó học sinh có thể vận
dụng để giải các dạng bài tốn có liên quan một cách dễ dàng hơn.
Phương pháp phân loại như vậy có thể chưa phải là phương pháp tối ưu, nhưng
tơi thấy có thể áp dụng được cho các đối tượng học sinh khác nhau trong quá trình
giảng dạy trực tiếp trên lớp.
Tuy nhiên, đề tài tơi làm vẫn cịn thiếu sót mong nhận được những đóng góp
và bổ sung thêm những ý kiến và bài tập hay của các đồng nghiệp để đề tài của tơi
hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Thanh Hóa, ngày 10 tháng 5 năm.2022
Tơi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, khơng sao chép nội dung của
người khác.
Người thực hiện
20
skkn
Hà Thị Thanh
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Sách giáo khoa vật lý 10 NC – Nguyễn Thế Khôi - NXBGD năm 2006
[2]. Sách bài tập vật lý 10 NC – Lê Trọng Tương – Lương Duyên Bình NXBGD năm 2006
[3]. Sách giáo khoa vật lý 10 CB – Lương Duyên Bình - NXBGD năm 2006
[4]. Sách bài tập vật lý 10 CB - Lương Duyên Bình - NXBGD năm 2006
[5]. Giải tốn vật lí 10 – Bùi Quang Hân - NXBGD năm 2003
[6]. Phân loại và phương pháp giải bài tập Vật lí 10 – Lê Văn Thơng
- nhà xuất bản trẻ năm 1997
[7].Phương pháp giải tốn vật lí 10 – Vũ Thanh Khiết - NXBGD năm 2006
[8].Chuyên đề bồi dưỡng vật lí 10- nhà xuất bản Đà Nẵng năm 2002.
[9].Sách bài tập đại số lớp 10 – Vũ Tuấn - NXBGD năm 2006
[10].Sách giáo khoa hình học lớp 10 – Trần Văn Hạo - NXBGD năm 2010.
21
skkn
