(Skkn mới nhất) sử dụng phương pháp tương tự trong việc vận dụng phương pháp giải bài toán chuyển động củavật bị ném váo giải bài toán chuyển động của điện tích trong điện trường đều

sa
ng
ki
en
ki
nh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

ng
hi

TRƯỜNG THPT NGUYỄN SỸ SÁCH

em

--------

do
w
n
lo
ad
th
yj
uy
ip

la

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

an

lu
n

va

ĐỀ TÀI: “SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG TỰ TRONG

fu

VIỆC VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN

ll

CHUYỂN ĐỘNG CỦAVẬT BỊ NÉM VÁO GIẢI BÀI TOÁN

oi

m

at

nh

CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG ĐỀU”

z
z

Mơn: Vật lý

vb
k

om

l.c
ai

gm

Tổ chun mơn: Tự nhiên

jm

ht

Tác giả: Nguyễn Duy Hiệp

NĂM HỌC: 2022-2023

1


sa
ng
ki
en

ki
nh
ng
hi
em
do
w
n
lo
ad
th
yj
uy
ip
la
an

lu
n

va
ll

fu
oi

m
at

nh

z
z
vb
k

jm

ht

om

l.c
ai

gm

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lí do chọn đề tài

4

2. Tính mới, đóng góp của đề tài:

4

3. Đối tượng nghiên cứu:

5
2


sa
ng
ki
en

4. Phương pháp nghiên cứu:

ki

5

nh

ng

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

hi

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về “Sử dụng phương pháp 6
tương tự trong việc vận dụng phương pháp giải bài toán chuyển động
của vật bị ném vào giải bài tốn chuyển động của điện tích trong điện
trường đều”

em

do

w

n

6

lo

1.1. Cơ sở lý luận

ad

1.1.1. Phương pháp tương tự trong dạy học Vật lý.

6

th

1.1.2. Các khả năng sử du ̣ng phương pháp tương tự trong da ̣y ho ̣c vâ ̣t lí

yj

6

uy

6

ip

1.2. Cơ sở thực tiễn

la

1.2.1. Nhiệm vụ, yêu cầu dạy học chương trình Vật lý THPT.

6

lu

an

1.2.2. Thực tra ̣ng viê ̣c sử du ̣ng phương pháp tương tự trong da ̣y ho ̣c vâ ̣t 7
lí

n

va

ll

fu

Chương 2. Hướng dẫn học sinh sử dụng phương pháp tương tự trong
việc vận dụng phương pháp giải bài toán chuyển động của vật bị ném
vào giải bài tốn chuyển động của điện tích trong điện trường đều

oi

m

nh

at

2.1. Vận dụng phương pháp tương tự giữa chuyển động ném vật lên thẳng 8
đứng và chuyển động của điện tích chuyển động dọc theo đường sức điện
trường

z

z

vb

9

om

l.c
ai

2.2.1. Bài toán chuyển động của vật ném ngang

gm

2.2. Vận dụng phương pháp tương tự của chuyển động ném ngang của 9
vật và chuyển động của điện tích chuyển động với vận tốc ban đầu v0
vng góc với véctơ cường độ điện trường E

k

jm

2.1.2. Chuyển động của điện tích dọc theo đường sức điện trường

8

ht

2.1.1. Chuyển động ném vật lên thẳng đứng

9

2.2.2. Bài tốn điện tích chuyển động với vận tốc ban đầu v0 vng góc 11
với véctơ cường độ điện trường E
2.3. Vận dụng phương pháp tương tự giữa chuyển động của vật ném lên 12
xiên góc  so với phương ngang và chuyển động của điện tích trong điện
trường đều với v0 viên góc  với véctơ cường độ điện trường E .
2.3.1. Chuyển động của vật ném lên xiên góc  so với phương ngang

12
3


sa

ng
ki
en



ki

2.3.2. Điện tích chuyển động trong điện trường đều với v0 viên góc
với véctơ cường độ điện trường E

15

nh

ng

hi

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
18

do

em

3.1. Mục đích thực nghiệm.

18

3.2. Đối tượng thực nghiệm.

w

18

n

3.3. Nội dung thực nghiệm.

lo

3.4. Kết quả thực nghiệm

ad

18

th

3.5. Hiệu quả của phương pháp

yj

19

uy

Chương 4: Khảo sát tính cấp thiết và khả thi của đề tài

ip

21

la

4.1. Mục đích của khảo sát:

21

an

21
21

ll

fu

4.2.2. Phương pháp khảo sát và đánh giá

n

va

4.2.1. Nội dung khảo sát

lu

4.2. Nội dung và phương pháp khảo sát

21

oi

m

4.2.3. Đối tượng khảo sát

at

nh

4.2.4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp 22
đã đề xuất

z
22
25

k

jm

ht

PHẦN III. KẾT LUẬN

vb

4.2.4.2. Tính khả thi của các giải pháp đề xuất :

z

4.2.4.1. Sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất:

29

1.2. Tính khoa học

29

1.3. Tính khả thi khi ứng dụng thực tiễn

29

2. Kiến nghị, đề xuất

29

2.1. Với giáo viên

29

2.2. Với học sinh

29

Tài liệu tham khảo

30

om

1.1. Tính mới của đề tài

l.c
ai

29

gm

1. Những đóng góp của đề tài

4


sa
ng
ki
en
ki
nh
ng
hi
em
do
w
n

lo
ad
th
yj
uy
ip
la
an

lu
n

va
ll

fu
oi

m
at

nh
z
z
vb
k

jm

1. Lý do chọn đề tài

ht

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Viê ̣c sử du ̣ng PPTT trong da ̣y ho ̣c sẽ góp phầ n nâng cao hiê ̣u quả của giờ ho ̣c,
thể hiê ̣n trước hế t ở tính sâu sắ c, tính hê ̣ thố ng của các kiế n thức, ta ̣o điề u kiê ̣n cho
học sinh phát hiê ̣n những mố i liên hê ̣ giữa các hê ̣ thố ng khác nhau ở các phầ n khác
nhau của Vâ ̣t li.́ Viê ̣c sử du ̣ng PPTT còn giúp ho ̣c sinh dễ hiǹ h dung các hiê ̣n tươṇ g,
quá triǹ h Vâ ̣t lí không thể quan sát trực tiế p đươ ̣c, ví du ̣ sự dao đô ̣ng của con lắ c lò
5

om

Điều kiện dạy học ở các trường THPT ( thời gian, tình trạng thiết bị) nhiều
khi chỉ cho phép đề cập sâu một đối tượng, rồi sử dụng PPTT rút ra các kết luận cho
đối tượng khác tương tự với nó.

l.c
ai

gm

Trong q trình dạy học, việc hướng dẫn học sinh giải quyết các vấn đề học
tập phỏng theo những cách mà các nhà khoa học đã sử dụng đòi hỏi phải cho học
sinh làm quen với phương pháp tương tự (PPTT), một phương pháp được sử dụng
rộng rãi trong nghiên cứu Vật lí.


sa

ng
ki
en

ki

xo để trực quan hóa quá triǹ h xảy ra và sự biế n đổ i các đa ̣i lươṇ g Vâ ̣t lí trong ma ̣ch
dao đô ̣ng.

nh

ng

Trong da ̣y ho ̣c Vâ ̣t li,́ có thể sử du ̣ng PPTT để xây dựng kiế n thức mới, minh
ho ̣a các quá triǹ h Vâ ̣t lí không thể quan sát trực tiế p đươ ̣c hoă ̣c hê ̣ thớ ng hóa kiế n
thức.

hi

em

do

Trong chương trình Vật lí THPT, chuyển động của vật bị ném và chuyển động
của điện tích trong điện trường đều có đặc điểm, quy luật chuyển động giống nhau.
Vì vậy, có thể dùng PPTT trong việc vận dụng phương pháp giải các bài toán chuyển
động của vật bị ném vào giải chuyển động của điện tích trong điện trường đều.

w

n

lo

ad

th

Trước thực trạng và lí do trên, tôi nghiên cứu đề tài “Sử dụng phương pháp
tương tự trong việc vận dụng phương pháp giải bài toán chuyển động của vật bị ném
vào giải bài toán chuyển động của điện tích trong điện trường đều” góp phần nâng
cao hiệu quả dạy học Vật lý ở trường THPT Nguyễn Sỹ Sách.

yj

uy

ip

la
lu

2. Tính mới, đóng góp của đề tài

an

- Các nghiên cứu về đề tài PPTT trong dạy học Vật lí cũng đã được một số nhà
nghiên cứu triển khai. Trong phần nghiên cứu sẽ trình bày sau đây, tôi không tiếp
tục đi sâu bàn bạc thêm lý luận về khái niệm PPTT, cái mà đã được trình bày rất rõ
ràng trong các nghiên cứu trước đây, mà sẽ đi sâu và cụ thể hóa sử dụng PPTT trong

việc vận dụng phương pháp giải bài toán chuyển động của vật bị ném ở Vật lý 10
vào giảng dạy bài tốn chuyển động của điện tích trong điện trường đều Vật lý 11.

n

va

ll

fu

oi

m

nh

at

- Hình thành cho học sinh PPTT trong nghiên cứu, học tập bộ môn Vật lý.

z

z

- Giúp học sinh tiết kiệm được thời gian trong việc tiếp cận kiến thức Vật lí mới.

vb

k

3. Đối tượng nghiên cứu

jm

ht

- Đề tài ra đời với đầy đủ cơ sở lí luận, tiến trình mang tính khoa học, logic chặt
chẽ, các kiến thức đưa ra đảm bảo tính chính xác, minh bạch và hợp lí.

- Phương pháp thu thập, xử lí tài liệu, thông tin.
- Phương pháp khảo sát thực tế trước và sau khi tác động.
- Phương pháp thống kê, xử lí số liệu,…

6

om

4. Phương pháp nghiên cứu

l.c
ai

gm

Dạy học theo sử dụng PPTT trong việc vận dụng phương pháp giải các bài toán
về chuyển động của vật bị ném vào giải bài tốn chuyển động của điện tích trong
điện trường đều – Chương trình Vật lý 11. Áp dụng vào dạy học đối với học sinh
lớp 11 (Lớp 11C1, 11C8 trường THPT Nguyễn Sỹ Sách)

sa
ng
ki
en
ki
nh
ng
hi
em
do
w
n
lo
ad
th
yj
uy
ip
la
an

lu
n

va
ll

fu
m

oi

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

nh

at

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về “Sử dụng phương pháp tương tự trong
việc vận dụng phương pháp giải bài toán chuyển động của vật bị ném vào giải
bài toán chuyển động của điện tích trong điện trường đều”

z

z

k

jm

ht

1.1.1. Phương pháp tương tự trong dạy học Vật lý.

vb

1.1. Cơ sở lý luận

Sử du ̣ng suy luâ ̣n tương tự giúp cho ho ̣c sinh là m quen với mô ̣t phương pháp đươ ̣c

sử du ̣ng trong nghiên cứu Vâ ̣t li.́ Viê ̣c sử du ̣ng phương pháp tương tự góp phầ n nâng
7

om

Trong lich
̣ sử phát triể n của Vâ ̣t lí ho ̣c. Sự tương tự là mô ̣t dẫn đường nghiên
cứu, cho phép xây dựng các mô hiǹ h, các lí thuyế t mới, đề xuấ t những tư tưởng mới.
Quang hình ho ̣c đươ ̣c xây dựng trên cơ sở sự tương tự giữa tia sáng và chùm ha ̣t,
Quang ho ̣c sóng đươ ̣c xây dựng trên cơ sở sự tương tự giữa sóng ánh sánh và sóng
cơ ho ̣c. Maxwell cũng đã sử du ̣ng sự tương tự với chuyể n đô ̣ng của chấ t lỏng trong
nghiên cứu về điê ̣n trường và từ trường. Các mô hình nguyên tử của Rutherford và
của Bo đề u đươ ̣c xây dựng dựa trên sự tương tự giữa hê ̣ mă ̣t trời và hê ̣ nguyên tử...

l.c
ai

gm

Các sự vâ ̣t hiê ̣n tươṇ g của thế giới khách quan tuy đa da ̣ng và phong phú
nhưng giữa chúng có mố i liên hê ̣ khách quan, có dấ u hiê ̣u giố ng nhau. Vì vâ ̣y trong
nghiên cứu và da ̣y ho ̣c Vâ ̣t lí có thể vâ ̣n du ̣ng để so sánh, sắ p xế p chúng vào mô ̣t hê ̣
thố ng.


sa
ng
ki
en

ki

cao hiê ̣u quả giờ ho ̣c, thể hiê ̣n tính hê ̣ thố ng của các kiế n thức. Viê ̣c sử du ̣ng suy
luâ ̣n tương tự còn làm cho ho ̣c sinh dễ hiǹ h dung các hiê ̣n tươṇ g, quá triǹ h Vâ ̣t lí
không thể quan sát trực tiế p đươ ̣c.

nh

ng

hi

1.1.2. Các khả năng sử dụng phương pháp tương tự trong da ̣y ho ̣c Vâ ̣t lí

em

do

Có thể sử du ̣ng sự tương tự ở các giai đoa ̣n khác nhau của quá trình da ̣y ho ̣c,
nhưng có giá tri hơn
̣
cả là viê ̣c sử du ̣ng phương pháp tương tự để xây dựng kiế n thức
mới. Sử du ̣ng sự tương tự để minh ho ̣a làm cho ho ̣c sinh dễ hình dung các hiê ̣n
tươṇ g, quá trình vâ ̣t lí không thể quan sát trực tiế p đươ ̣c. Sử du ̣ng sự tương tự để hê ̣
thố ng hóa các kiế n thức mà ho ̣c sinh đã liñ h hô ̣i ở nhiề u phầ n khác nhau của vâ ̣t li.́
1.2. Cơ sở thực tiễn

w

n

lo

ad

th

yj

uy

1.2.1. Nhiệm vụ, yêu cầu dạy học chương trình Vật lý THPT.

ip

Một trong những mục tiêu của chương trình mơn Vật lý là giúp HS nhận biết
được năng lực, sở trường của bản thân, định hướng được nghề nghiệp và có kế hoạch
học tập, rèn luyện đáp ứng yêu cầu của định hướng nghề nghiệp. Mục tiêu này được
thực hiện xun suốt trong tồn bộ chương trình mơn Vật lý từ nội dung, kế hoạch
dạy học đến kiểm tra, đánh giá dưới các góc độ khác nhau.

la

an

lu

n

va

ll

fu

Ở THPT, bài mở đầu lớp 10 giúp HS tìm hiểu được một số lĩnh vực ngành
nghề liên quan đến kiến thức, kỹ năng Vật lý; trong mỗi chủ đề, HS đều tìm hiểu
được một số ngành nghề liên quan đến nội dung mà chủ đề đề cập. Xun suốt
chương trình mơn Vật lý, cấu trúc của thành phần năng lực vận dụng kiến thức, kỹ
năng trong thực tiễn được mô tả rõ ràng; tạo điều kiện thuận tiện cho GV giúp HS
hình thành, định hướng được ngành nghề sẽ lựa chọn.

oi

m

at

nh

z

z

vb

Trong chương trình giáo dục vật lý phổ thông, phát triển năng lực tìm hiểu thế
giới tự nhiên được nhấn mạnh, xuyên suốt từ tiểu học đến THPT và được hiện thực
hố thơng qua các mạch thực hành, trải nghiệm với các mức độ khác nhau. Năng lực
này cũng được hình thành, phát triển thông qua vận dụng kiến thức, kỹ năng Vật lý

để giải quyết các vấn đề thực tiễn.

k

jm

ht

Nguyên nhân ho ̣c sinh còn ít hoặc chưa thường xuyên vâ ̣n du ̣ng, cu ̣ thể là:
- Còn nhiều ho ̣c sinh chưa tić h cực phân tích hiê ̣n tươṇ g vâ ̣t li,́ bản chất vật lý của
bài toán
8

om

Sau khi điề u tra đươ ̣c tiế n hành ở trường chúng tôi. Nô ̣i dung điề u tra đươ ̣c
tâ ̣p trung vào phương pháp dạy học, đă ̣c biê ̣t quan tâm đế n viê ̣c sử du ̣ng phương
pháp tương tự trong da ̣y ho ̣c Vâ ̣t lí nói chung và viê ̣c sử du ̣ng suy luâ ̣n tương tự Điện
- Cơ trong viê ̣c giải bài tâ ̣p Vâ ̣t lí chuyển động của điện tích trong điện trường đều
nói riêng. Kế t quả, viê ̣c vâ ̣n du ̣ng suy luâ ̣n tương tự vẫn còn ha ̣n chế , chưa thường
xuyên.

l.c
ai

gm

1.2.2. Thực tra ̣ng viêc̣ sử du ̣ng phương pháp tương tự trong da ̣y ho ̣c Vâ ̣t lí

sa
ng
ki
en

ki

- Ho ̣c sinh chưa xác lâ ̣p đươ ̣c mố i quan hê ̣ giữa các bài tâ ̣p.

nh

- Kỹ năng vận dụng kiế n thức toán ho ̣c, kỹ năng lâ ̣p luâ ̣n giải bài tâ ̣p của ho ̣c sinh
còn nhiề u ha ̣n chế .

ng

hi

em

Sau đây, tôi sẽ sử dụng phương pháp tương tự trong việc vận dụng phương
pháp giải bài toán chuyển động của vật bị ném vào giải bài toán chuyển động của
điện tích trong điện trường đều.

do

w
n
lo
ad

th
yj
uy
ip
la
an

lu
n

va
fu

ll

Chương 2. Hướng dẫn học sinh sử dụng phương pháp tương tự trong việc vận
dụng phương pháp giải bài toán chuyển động của vật bị ném vào giải bài tốn
chuyển động của điện tích trong điện trường đều

oi

m

at

nh

z

2.1. Vận dụng phương pháp tương tự giữa chuyển động ném vật lên thẳng đứng

và chuyển động của điện tích chuyển động dọc theo đường sức điện trường

z

vb

b/ Đi xuống: Chuyển động rơi tự do ( Bỏ qua sức cản của khơng khí).
2/ Độ cao cực đại vật lên được:

v02
H
2g

* Bài tập ví dụ
Một người thợ xây ném một viên gạch theo phương thẳng đứng cho một người khác
ở trên tầng cao 4m. Người này chỉ việc giơ tay ngang ra là bắt được viên gạch. Lấy
g = 10m/s2. Để cho vận tốc viên gạch lúc người kia bắt được bằng khơng thì vận tốc
ném là bao nhiêu?
*Hướng dẫn giải:
9

om

a/ Đi lên: Chuyển động thẳng chậm dần đều có vận tốc ban đầu bằng vận tốc ném
v0, gia tốc a = - g.

l.c
ai

gm

Chuyển động có 2 giai đoạn :

k

1/ Quy luật chuyển động:

jm

* Phương pháp giải :

ht

2.1.1. Chuyển động ném vật lên thẳng đứng.


sa
ng
ki
en

Để cho viên gạch lúc người kia bắt được bằng khơng thì vận tốc ném là:

ki

v02
 v0  2 gH  2.10.4  4 5  m / s 
2g

nh

H

ng

hi

em

2.1.2. Chuyển động của điện tích dọc theo đường sức điện trường

do

- Xét hạt điện tích q chuyển động dọc theo đường sức điện trường từ M đến N với
vận tốc ban đầu v0

w

n
lo

* Phương pháp giải:

ad

v0 cùng

th

+ Nếu hạt điện tích được thả khơng vận tốc ban đầu hoặc vận tốc ban đầu
hướng với F  qE  Hạt chuyển động nhanh dần đều

yj

uy

+ Nếu hạt điện tích được thả với vận tốc ban đầu

ip

+ Hạt chuyển động chậm dần đều.

v0 ngược hướng với F  qE 

la

lu

Các phương trình cơ bản đến chuyển động thẳng biến đổi đều:

an

v  v0  at

2
2

1 2  v2  v1  2as
 s  v0t  2 at

n

va
ll

fu
m
oi

* Bài tập ví dụ:

at

nh

Một êlectron bắt đầu bay vào điện trường đều E = 2.10 3V/m với vận tốc ban đầu v0=
5.106m/s theo hướng đường sức của E . Biết điện tích và khối lượng của êlectron lần
lượt là : e = -1,6.10-19C, m = 9.1.10-31kg.

z

z

vb

k

jm

ht

a) Tính quãng đường s và thời gian t mà êlectron đi được cho đến khi dừng lại, cho
rằng điện trường đủ rộng ? Mô tả chuyển động tiếp theo của êlectron sau khi nó dừng
lại.

Chọn trục tọa độ Ox, có gốc là vị trí mà êlectron bắt đầu bay vào điện trường, chiều
dương trùng với chiều chuyển động.
+ Theo ĐL II Newton : F  ma (1)
+ Chiếu (1) lên Ox, ta có -F=ma
19

  q E  ma  a 

 qE  1, 6.10 .2.10

 0,35.1015 (m / s)
31
m
9,1.10
3

10

om

* Hướng dẫn giải :

l.c
ai

gm

b) Nếu điện trường chỉ tồn tại trong khoảng l = 1cm dọc theo đường đi của êlectron
thì êlectron sẽ chuyển động với vận tốc bao nhiêu sau khi ra khỏi điện trường ?


sa
ng
ki
en

ki

v0
5.106
+ Thời gian chuyển động là: t 

 14,3.109 ( s)
15
a
0,35.10

nh

ng

v 2  v02
0  (5.106 )2

 35,7.103 (m)
2a

2.(0,35.1015 )

hi

+ Quãng đường êlectron đi được : S 

em
do

+ Sau khi dừng lại êlectron vẫn chịu tác dụng của lực điện trường ngược chiều dương

w

n

nên êlectron sẽ chuyển động nhanh dần đều về vị trí lúc đầu xuát phát . Sau đó

lo

chuyển động thẳng đều với vận tốc đầu.

ad

th

yj

b) Ta có : v2  v02  2al  v  2a.l  v02  2.(0,35.1015.102  (5.106 )2  4, 24.106 (m / s)

uy

ip

2.2. Vận dụng phương pháp tương tự của chuyển động ném ngang của vật và
chuyển động của điện tích chuyển động với vận tốc ban đầu v0 vng góc với
véctơ cường độ điện trường E

la

an

lu

2.2.1. Bài tốn chuyển động của vật ném ngang

va
n

* Phương pháp giải

fu
ll

Bước 1: Chọn hệ trục tọa độ, gốc thời gian.

m



oi

+ Chọn hệ trục tọa độ xOy (gốc O tại vị trí ném, trục Ox hướng theo vận tốc đầu v0

nh



at

trục Oy hướng theo véc tơ trọng lực P ); Chọn gốc thời gian là lúc ném.

z
z

om

l.c
ai

gm

1 2
gt .
2

k

Chuyển động theo trục Oy có: a y = g; vy = gt; y =

jm

Chuyển động theo trục Ox có: ax = 0; vx = v0; x = v0t.

ht

độ theo các số liệu đã cho có liên quan đến các đại lượng cần tìm.

vb

Bước 2: Viết các phương trình vận tốc, phương trình chuyển động, phương trình tọa

+ Quỹ đạo chuyển động ném ngang có dạng parabol.
+ Thời gian từ lúc ném đến lúc chạm đất: t =

2h
.
g

+ Tốc độ của vật lúc chạm đất: v = v02  2gh .
+ Tầm ném xa: L = v0t = v0

2h
.
g

11


sa
ng

ki
en

Bước 3: Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các đại lượng cần tìm.

ki

nh

* Bài tập ví dụ: Từ một đỉnh tháp cao 40 m so với mặt đất người ta ném một quả
cầu theo phương ngang với tốc độ v0 = 10 m/s. Bỏ qua sức cản khơng khí, lấy g =
10 m/s2.

ng

hi

em

do

a) Viết phương trình toạ độ của quả cầu và xác định toạ độ của quả cầu sau khi
ném 2 s.

w

b) Viết phương trình quỹ đạo của quả cầu và cho biết dạng quỹ đạo của quả cầu.

n

lo

c) Quả cầu chạm đất ở vị trí nào? Tốc độ quả cầu khi chạm đất là bao nhiêu?

ad

th

* Hướng dẫn giải:

yj

Chọn hệ trục tọa độ Oxy có trục Ox nằm ngang, hướng theo hướng ném, trục Oy
thẳng đứng, hướng xuống; gốc O trùng với điểm ném.

uy

ip

1 2
gt ;
2

la

a) Phương trình tọa độ: x = v0t; y =

an

lu

1
x
g
 y = gt2 = 2 x2 = 0,05 x2.
2
2v0
v0

n

va

b) Phương trình quỹ đạo: t =

m

2y
= 2 2 s; x = v0t = 20 2 m; tốc độ khi chạm
g

oi

c) Khi chạm đất: y = 40 m; t =

ll

fu

Dạng quỹ đạo của quả cầu là một nhánh của parabol.

at

nh

z

đất: v = v02  g 2t 2 = 30 m/s.

z

vb

2.2.2. Bài toán điện tích chuyển động với vận tốc ban đầu v0 vng góc với véctơ

jm

ht

cường độ điện trường E

k

Bài tốn này tương tự như bài toán chuyển động ném ngang(Lực điện trường
tác dụng vào điện tích tương tự như trọng lực của vật)

l.c
ai

gm

* Phương pháp giaii:

+ Theo trục Ox: Electron chuyển động thẳng đều:
x = v0t

(1)

om

- Chọn hệ trục xOy như hình vẽ. Chuyển động của
electron trong điện trường được chia thành hai
phần theo hai trục Ox và Oy:

x

O

h
y

+
l

+ Theo trục Oy: Electron chuyển động nhanh dần
đều dưới tác dụng của lực điện trường:
y

1 2 1 eU 2
a yt  .

t
2
2 md

(2)
12


sa
ng
ki
en

với

ki

a

nh

F eU

m md

ng

- Khi ra khỏi bản thì quãng đường electron đi được theo trục Ox là x = l, theo trục
Oy là y = h. Do đó:

hi

em

do

+ Từ (1) suy ra: t =
2

w
n
lo

1 eU  l 
h .
. 
2 md  v 0 

l
. Thay giá trị của t vào (2) với chú ý y = h ta được:
v0

ad

th

Ví dụ: Electron bay vào một tụ phẳng với v0 = 3,2.107(m/s) theo phương song song
với các bản. Khi ra khỏi tụ, electron bị lệch theo phương vng góc với các bản đoạn
h = 6mm. Các bản dài l = 6cm cách nhau d = 3cm. Tính U giữa hai bản tụ.

yj

uy

ip
la
an

lu

* Hướng dẫn giải:

-

n

va

-Chọn hệ trục xOy như hình vẽ. Chuyển động của
electron trong điện trường được chia thành hai
phần theo hai trục Ox và Oy:

fu

h

ll
oi

m

+Theo trục Ox: Electron chuyển động thẳng đều:
(1)

k

jm

ht

F eU

m md

vb

a

(2)

z

1 2 1 eU 2
a yt  .
t
2
2 md

l

z

+Từ (1) suy ra: t =
1 eU  l 
h .
. 
2 md  v 0 

=>

U

l
. Thay giá trị của t vào (2) với chú ý y = h ta được:
v0

2

2hv 02md 2.6.103.(3,2.107 )2 .9,1.1031.3.102

 582,4 V .
el 2
1,6.1019.(6.10 2 )2

Vậy: Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là U = 582,4 V.
13

om

-Khi ra khỏi bản thì quãng đường electron đi được theo trục Ox là x = l, theo trục

Oy là y = h. Do đó:

l.c
ai

gm

với

y

+

at

+Theo trục Oy: Electron chuyển động nhanh dần
đều dưới tác dụng của lực điện trường:

y

nh

x = v0t

x

O


sa

ng
ki
en

ki

2.3. Vận dụng phương pháp tương tự giữa chuyển động của vật ném lên xiên
góc  so với phương ngang và chuyển động của điện tích trong điện trường
đều với v0 viên góc  với véctơ cường độ điện trường E .

nh

ng

hi

2.3.1. Chuyển động của vật ném lên xiên góc  so với phương ngang.

em

do

*Phương pháp:

w

Chuyển động của một vật
bị ném xiên có thể xem là sự kết
hợp của hai chuyển động: thẳng
đứng lên trên chậm dần đều với

gia tốc có độ lớn bằng g và đều
theo phương nằm ngang. Hai
chuyển động xảy ra độc lập với
nhau và tổng hợp hai chuyển động
này ta có chuyển động của vật
ném lên xiên góc đối với ngang.

n

y

lo

ad

th

yj
uy

0

ip

H

la
lu
an

x

n

va
ll

fu

1- Chọn hệ trục toạ độ và gốc thời gian.

L

oi

m

Chọn hệ trục toạ độ Đề-các xOy, trục Ox hướng cùng chiều ném , trục Oy hướng
lên trên ngược hướng véc tơ trọng lực

at
z
z

2. Phương trình chuyển động

nh

Chọn gốc thời gian lúc bắt đầu ném.

vb

jm

ht

Xét chuyển động của vật được ném lên với vận tốc ban đầu hợp với phương nằm
ngang góc α ( trọng trường coi là đều và bỏ qua lực cản của khơng khí)

k

Chuyển động của các hình chiếu Mx và My trên các trục Ox và Oy gọi là các chuyển
động thành phần của vật M.

l.c
ai

gm

om

 ax  0
+ Trên trục Ox ta có : vx  v0 cos 
 x  v cos  .t
0

a y   g

v0 y  v0 sin 


+ Trên trục Oy ta có v y  v0 sin   gt

gt 2

y

v
sin

.
t

0

2

14


sa
ng
ki
en

Chuyển động của vật ném là tổng hợp hai chuyển động thành phần:

ki

nh

 x  v0 cos  .t (1)


gt 2
y

v
s
in

.
t

(2)

0

2

ng

hi

em

3-Phương trình quỹ đạo của vật
gx 2
x
thay vào (2)  y   2 2  tan  .x
v0 cos 

2v0 cos 

do

Từ (1) rút ra t 

w

n

lo

Từ phương trình quỹ đạo: quỹ đạo chuyển động của vật ném xiên là một parabol
4- Thời gian vật bay trong khơng khí:

ad

th

yj

t  0

Từ (2) cho y = 0   2v0 sin  Hai nghiệm ứng với thời điểm ném, và thời điểm
t 
g


uy

ip

la

chạm đất.

lu

an

Thời gian vật chuyển động có thể tính bằng thời gian vật lên đến đỉnh rồi rơi xuống
đất

n

va

vt  v0 0  v0 sin 
2v sin 

 t 0
a
g
g

ll

fu

* Thời gian vật lên đỉnh cao nhất: t1 

oi

m

nh

5-Tầm bay cao và tầm bay xa:

z
v sin  . g v0 sin  . 2
gt12
 v0 sin  . 0
 (
) 
2
g
2
g

vb

jm

ht

H  ymax  v0 sin  .t1 

z

2
oy

Hoặc:
v02 sin 2 
2g

k

Từ công thức này thấy với cùng vận tốc ném thì góc ném là 450 sẽ cho khoảng
cách vật bay xa nhất là Lmax

v02

g

* Bài tập ví dụ: Một vật được ném lên với vận tốc ban đầu 60m/s lập với mặt
đất góc 300. Hãy xác định:
a) Thành phần vận tốc ban đầu của vật theo phương ngang và theo phương thẳng
đứng.
b) Phương trình chuyển động và phương trình quỹ đạo của vật
15

om

2v0 sin  v02 sin 2

g
g

l.c
ai

+ Tầm bay xa: L  xmax  v0 x .t  v0 cos  .

gm

H

at

v02 sin 2 
+ Tầm bay cao : v  v  2 gH  H 
2g
2
yt


sa
ng
ki
en

ki

c) Thời gian vật chuyển động từ khi ném đến khi chạm đất

nh

d) Độ cao lớn nhất và tầm xa vật đạt được.

ng

hi

e) Vận tốc của vật ở độ cao cực đại và vận tốc chạm đất.

em
do

* Hướng dẫn giải:

w

n

a)
Chọn hệ trục toạ độ Đề-các xOy, trục Ox hướng cùng chiều ném , trục Oy
hướng lên trên ngược hướng véc tơ trọng lực

lo

ad

th

Chọn gốc thời gian lúc bắt đầu ném.

yj

uy

+ Trên trục Ox ta có : vx  v0 cos   60.

ip

3
 51,9(m / s )
2

la

1
2

+ Trên trục Oy ta có v y  v0 sin   60.  30(m / s)

an

lu
va

 x  51,9.t  52.t (1)

b) Phương trình chuyển động : 

x
52 thay vào (2)

ll

at

nh

x
x2
 5. 2  0, 0018 x 2  0,577 x
52
52

oi

m

 y  30.

fu

+ Phương trình quỹ đạo của vật Từ (1) 

t

n

2
 y  30.t  5t (2)

z
l.c

ai

302
 45(m)
2.10

om

2g



gm

v02y

k

H

jm

d) Độ cao lớn nhất

ht

2v0 sin  2.60.0,5

 6(s)
g

10

vb

t

z

c) Thời gian vật chuyển động đến khi chạm đất

+Tầm xa: Lmax  v0 x .t  52.6  312(m)
e) Vận tốc tại đỉnh cao nhất : v y  0; vx  v0 cos   52(m / s)
Vận tốc tổng hợp là 52(m / s)
Vận tốc tại vị trí chạm đất: vx  52(m / s); vy  30(m / s)  v  522  302  60(m / s)
2.3.2. Điện tích chuyển động trong điện trường đều với v0 viên góc  với véctơ
cường độ điện trường E
16


sa
ng
ki
en
ki

nh

Lúc này hạt chuyển động như vật ném xiên một góc 

ng

hi

Phương trình vận tốc

em

vx  v0 cos 

do

vy  v0 sin 

w

Phương trình chuyển động:

n

lo

x  (v0 cos  )t

ad
uy
ip
la
an

lu

1
ax 2
y
 x.tan 
2  v0 cos  2

yj

Phương trình quỹ đạo:

th

1
y  (v0 sin  )t  at 2
2

va

n

* Bài tập ví dụ : Hai bản kim loại tích điện trái dấu, đặt sông sông và cách nhau d=
10cm. Hiệu điện thế giữa 2 bản là U = 10V. Một êlectron được bắn từ phía bản
dương về phía bản âm với vận tốc đầu v0 = 2.106m/s hợp với bản một góc 300.

ll

fu

oi

m

at

nh

a) Lập phương trình quỹ đạo chuyển động của êlectron giữa hai bản.
b) Tính khoảng cách gần nhất giữa êlectron và bản âm.
Hướng dẫn giải:
a) Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ.

z

z

vb
l.c
ai

gm

vx  v0 cos 
vy  v0 sin 

om

+ Ta có:

k

qE
qU
F


m
m
md

jm

a

ht

Gia tốc của êlectron khi chuyển động trong điện trường giữa 2 bản:

+ Phương trình chuyển động trên các trục
Ox và Oy:
x  (v0 cos  )t


1 2
 y  (v0 sin  )t  at
2
 x  (v0 cos  )t


1 2

 y  (v0 sin  )t  2 at
17


sa
ng
ki
en

2

ki

x
x
1 qU  x 
 y  (v0 sin  )
 .
.
+ Ta có: t 

v0 cos 
v0 cos  2 md  v0 cos 

nh

ng

hi

 y  x tan  

em

qU
x2
2
2
2mdv0 cos 

do

+ Vậy phương trình quỹ đạo: y  x tan  

w

qU
1
800 2
x2 
x
x
2
2
2mdv0 cos 
273
3

n

lo

b) Khi êlectron cách xa bản dương nhất thì:

ad

v0 sin  v0 .m.d .sin 

 5,7.108 (s)
a
 qU

th

vy  0  v0 sin   at  0  t 

yj
uy

+ Khoảng cách xa nhất giữa êlectron và bản dương là:

ip

la

1
hmax  ymax  (v0 sin  )t  at 2  0, 028(m)  2,8(cm)
2

an

lu

+ Khoảng cách gần nhất giữa êlectron và bản âm là

n

va

Hmin= d – ymax= 7,2(cm)

ll

fu
oi

m
at

nh
z
z
vb
k

jm

ht

om

l.c
ai

gm
18


sa
ng
ki
en
ki
nh
ng

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

hi

em

3.1. Mục đích thực nghiệm.

do

Thực nghiê ̣m sư pha ̣m nhằ m mu ̣c đić h kiể m tra tính đúng đắ n của đề tài đã
nêu, tức là: Sử dụng phương pháp tương tự trong việc vận dụng phương pháp giải
bài toán chuyển động của vật bị ném vào giải bài toán chuyển động của điện tích
trong điện trường đều, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học Vật lý ở trường THPT

Nguyễn Sỹ Sách. Giúp ho ̣c sinh nắ m vững kiế n thức, nâng cao ki ̃ năng giải bài tâ ̣p,
ta ̣o hứng thú, phát triể n óc sáng ta ̣o, tiń h tić h cực, tự lực của ho ̣c sinh trong quá trình
giải bài tâ ̣p.

w

n

lo

ad

th

yj

uy

ip

3.2. Đối tượng thực nghiệm.

la

Chúng tôi tổ chức tiế n hành thực nghiệm sư phạm ở 4 lớp: 11C1, 11C3, 11C6,
và 11C8 ở trường

an

lu

va

3.3. Nội dung thực nghiệm.

n

Thực nghiê ̣m đươ ̣c tiế n hành ta ̣i các lớp 11C1 (có 45 ho ̣c sinh) và lớp 11C8
(có 41 ho ̣c sinh). Ở lớp đố i chứng, ta ̣i các lớp 11C3 (41 ho ̣c sinh) và lớp 11C6 (44
ho ̣c sinh), giảng da ̣y như thông thường. Trình đô ̣ của 2 nhó m về ho ̣c môn vâ ̣t lí là
tương đương nhau.

ll

fu

oi

m

nh

at

Để có căn cứ đánh giá và với sự hỗ trợ của các giáo viên nhóm vâ ̣t lí của
trường, chúng tôi đã tiế n hành soa ̣n thảo và tổ chức cho ho ̣c sinh làm bài kiể m tra
với thời gian 45 phút sau khi kế t thúc bài ho ̣c. Bài kiể m tra mô ̣t lầ n nữa có tác du ̣ng
kiể m đinh
̣ la ̣i những khó khăn, sai lầ m của ho ̣c sinh mà đề tài tìm hiể u trước đó,
đồ ng thời đó là căn cứ để đánh giá năng lực tư duy vâ ̣t li,́ tiń h sáng ta ̣o của ho ̣c sinh.

z

z

vb

k

jm

ht

Bảng 3.1. Kế t quả khảo sát trước khi thực hiê ̣n đề tài
Giỏi
SL

%

SL

%

Đố i chứng

85

8

9.41

60

70.59 10

11.76 7

8.24

Thực
nghiê ̣m

86

9

10.47

61

70.93 9

10.47 7

8.14

Khá

TB
SL

%

SL

%

19

om

Yế u – Kém

Số
HS

Nhó m

l.c
ai

gm

3.4. Kết quả thực nghiệm.


sa
ng
ki
en

ki
nh
ng

Bảng 3.2. Kế t quả khảo sát sau khi thực hiê ̣n đề tài

hi

em

Nhó m

Giỏi

Số HS

SL

%

SL

%

SL

%

9

10.59

61

71.76

10

11.76 5

5.88

22.09

65

75.58

2

2.33

0.00

w

86

SL

%

lo

Thực
nghiê ̣m

n

85

Yế u - Kém

TB

ad

do
Đố i chứng

Khá

19

0

th
yj

uy

Nhận xét: Qua bảng số liê ̣u trên, số lượng ho ̣c sinh khá, giỏi đã tăng lên nhiề u
sau khi ho ̣c tâ ̣p bằ ng phương pháp trên, điề u đó cho thấ y những ho ̣c sinh chiụ khó
tư duy, suy nghi ̃ sẽ ho ̣c tâ ̣p theo phương pháp trên tố t hơn.

ip

an

lu
va

+ Đố i với giáo viên:

la

3.5. Hiêụ quả của phương pháp

n

- Giáo viên nắ m vững chương trình môn ho ̣c, giúp nghiên cứu ki ̃ các tài liê ̣u
sách giáo khoa, sách tham khảo. Giảng da ̣y theo phương pháp tương tự giúp giáo
viên khắ c sâu bài ho ̣c và có thể tự bồ i dưỡng nâng cao nghiê ̣p vu ̣ chuyên môn.

ll

fu

oi

m

at

nh

- Giúp giáo viên hưỡng dẫn ho ̣c sinh nghiên cứu kỹ các kiế n thức cầ n nhớ để
ôn tâ ̣p, nhớ la ̣i kiế n thức cơ bản, kiế n thức mở rô ̣ng, lầ n lươ ̣t nghiên cứu kỹ các
phương pháp giải bài tâ ̣p sau đó giải bài tâ ̣p theo hê ̣ thố ng từ dễ đế n khó, so sánh các
da ̣ng bài tâ ̣p để khắ c sâu nô ̣i dung kiế n thức và cách giải. Trên cơ sở đó ho ̣c sinh tự
hiǹ h thành cho mình kỹ năng giải.

z

z

vb

k

jm

ht

+ Đố i với ho ̣c sinh:

- Giúp học sinh tiết kiệm được thời gian trong việc tiếp cận kiến thức Vật lí

- Giáo du ̣c ho ̣c sinh ý thức ho ̣c tâ ̣p, tiń h cầ n cù chiụ khó, giúp các em ho ̣c sinh
giỏi mở rô ̣ng tầ m suy nghi ̃ tim

̀ tòi ho ̣c hỏi kiế n thức mới.
- Khắ c sâu cho ho ̣c sinh nắ m chắ c các kiế n thức bổ trơ ̣ khác. Như vâ ̣y viê ̣c
giải bài tâ ̣p vâ ̣t lí của ho ̣c sinh mới thuâ ̣n lơị và hiê ̣u quả.
- Khi ho ̣c bài các em phải biế t liên hê ̣ các bài ho ̣c với nhau. Có kỹ năng thành
tha ̣o khi giải bài tâ ̣p. Biế t phân biê ̣t các loa ̣i bài tâ ̣p, có phương pháp giải các bài tâ ̣p
tương tự không râ ̣p khuôn máy móc.
- Ho ̣c sinh biế t nhin
̀ nhâ ̣n mố i tương quan giữa các đa ̣i lươṇ g trong bài, tim
̀
cách tháo gỡ những bế tắ c của bài qua các đa ̣i lươṇ g đã cho.
20

om

mới.

l.c
ai

gm

- Hình thành cho học sinh PPTT trong nghiên cứu, học tập bộ môn Vật lý.


sa
ng
ki
en

ki

- Ngoài ra, viê ̣c da ̣y và ho ̣c theo phương pháp suy luâ ̣n tương tự còn ta ̣o cho
ho ̣ sinh có niề m say mê trong ho ̣c tâ ̣p, biế t tự nghiên cứu thêm, làm bài tâ ̣p dưới sự
hướng dẫn của giáo viên hoă ̣c có thể trao đổ i, thảo luâ ̣n theo nhóm để giúp nhau hiể u
bài hơn.

nh

ng

hi

em
do
w
n
lo
ad
th
yj
uy
ip
la
an

lu
n

va
ll

fu
oi

m
at

nh
z
z
vb
k

jm

ht

om

l.c
ai

gm
21


sa
ng
ki
en

Chương 4: Khảo sát tính cấp thiết và khả thi của đề tài

ki

nh

4.1. Mục đích của khảo sát

ng

Việc khảo sát các số liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu là một việc rất
quan trọng. Mục đích của thu thập số liệu ( từ các tài liệu ngiên cứu khoa học có
trước, từ quan sát và thực hiện thí nghiệm) để làm cơ sở lý luận khoa học hay luận
cứ chứng minh giả thuyết hay các vấn đề nghiên cứu đặt ra.

hi

em

do

w

Khảo sát tính cấp thiết và khả thi của đề tài còn cho thấy tầm quan trọng của
sự đổi mới phương pháp dạy học chú trọng đến sự phát triển phẩm chất, năng lực
của học sinh

n

lo

ad

th

yj

4.2. Nội dung và phương pháp khảo sát

uy

4.2.1. Nội dung khảo sát

ip

Đề tài đưa ra 3 giải pháp quan trọng trong việc “Sử dụng phương pháp tương
tự trong việc vận dụng phương pháp giải bài toán chuyển động của vật bị ném vào
giải bài tốn chuyển động của điện tích trong điện trường đều” góp phần nâng cao
hiệu quả dạy học Vật lý ở trường THPT Nguyễn Sỹ Sách.

la

an

lu

va
n

4.2.2. Phương pháp khảo sát và thang đánh giá

fu

ll

Phương pháp được sử dụng để khảo sát ở đề tài này là Trao đổi bằng bảng hỏi; với
tháng đánh giá là 4 mức (tương ứng với số điểm từ 1 đến 4).

oi

m

at

nh

Bảng hỏi nhằm đánh giá các nội dung sau đây:

z

Khảo sát về tính cấp thiết có các mức độ: (1) Khơng cấp thiết; (2) ít cấp thiết; (3)
cấp thiết; (4) rất cấp thiết.

z

vb

jm

ht

Khảo sát về tính khả thi có các mức độ: (1) Khơng khả thi; (2) ít khả thi; (3) khả
thi; (4) rất khả thi.

k

Kết quả khảo sát từ Bảng hỏi được sử lí bằng phần mềm Google forms và Excel

gm
l.c
ai

4.2.3. Đối tượng khảo sát

om

BẢNG 1: Tổng hợp các đối tượng khảo sát

TT

Đối tượng

Số lượng

1

Giáo viên trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

11

2

Học sinh trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

66

Tổng số được khảo sát

77

22


sa
ng
ki
en

ki

4.2.4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề
xuất

nh

ng

4.2.4.1. Sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất

hi

Giải pháp 1

em
do
w
n
lo
ad
th
yj
uy
ip
la
an

lu
n

va
ll

fu
oi

m
at

nh

z
z
vb
k

jm

ht

Giải pháp 2

om

l.c
ai

gm
23


sa

ng

ki

en

ki

nh

ng

hi

em

do

w

n

lo

ad

th

yj

uy

Giải pháp 3

ip

la

an

lu

n

va

ll

fu

oi

m

at

nh

z

z

vb

k

jm

ht

om

l.c
ai

gm

24


sa
ng
ki
en

BẨNG 1: Tổng hợp phiếu khảo sát tính cấp thiết của các giải pháp

ki
nh

ng

TT Mức

hi
em

Giải pháp 1

Giải pháp 2

Số
lượng

Số lượng

Điểm

Giải pháp 3
Điểm

Số lượng

Điểm

do

cấp

2

Ít cấp thiết

3

Cấp thiết

40

4

Rất cấp thiết
Tổng

0

0

0

0

0

1

2

1

2

1

2

120

33

99

31

93

35

42

168

45

180

76

262

76

269

77

275

n

0

uy

w

1

Khơng
thiết

lo

ad
th

yj

ip
la

3.54

an

3.45

lu

TB

140

3.57

n

va
ll

fu

BẢNG 2: Đánh giá sự cấp thiết của các giải pháp đề xuất:

oi

m
at

nh

Mức

z
z

Các giải
pháp

TT

Các thông số

vb
jm

ht

X

Vận dụng phương pháp tương tự của chuyển động 3.45 Cấp thiết
ném vật lên thẳng đứng và chuyển động của điện
tích chuyển động dọc theo đường sức điện trường

2

Vận dụng phương pháp tương tự giữa chuyển động 3.54 Rất cấp thiết
ném ngang của vật và chuyển động của điện tích
chuyển động với vận tốc ban đầu v0 vng góc với
véctơ cường độ điện trường E

3

Vận dụng phương pháp tương tự giữa chuyển động 3.57 Rất cấp thiết
của vật ném lên xiên góc  so với phương ngang
và chuyển động của điện tích trong điện trường đều
với v0 viên góc  với véctơ cường độ điện trường
E.

25

om

3.52 Rất cấp thiết

l.c
ai

gm

Trung bình

k

1