Nghiên cứu phương pháp giải bài tập vật lý định tính lớp 10 và ứng dụng

Nguyễn Ngọc Giang
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.
1
Nguyễn Ngọc Giang

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.
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
2
Nguyễn Ngọc Giang
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
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
3
Nguyễn Ngọc Giang
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
4
Nguyễn Ngọc Giang
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
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
5
Nguyễn Ngọc Giang
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
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
6
Nguyễn Ngọc Giang
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.
Đối với dạng bài tập này, bắt buột phải thiết lập mối quan hệ giữa một hiện
7
Nguyễn Ngọc Giang
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.
8
Nguyễn Ngọc Giang
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.
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
9
Nguyễn Ngọc Giang
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.
+Phát biểu đầy đủ tính chất của định luật đó.
+Xây dựng một luận ba đoạn để thiết lập mối quan hệ giữa định luật với
hiện tượng đã cho tức là giải thích nguyên nhân của hiện tượng. Trong trường
hợp phức tập phải xây dụng nhiều ba đoạn luận.
10
Nguyễn Ngọc Giang
Đối với loại bài tập dự đoán hiện tượng trước hết cần phải tìm những
điều kiện cụ thể “khoanh vùng” kiến thức bằng cách căn cứ vào những dấu
hiệu ban đầu để liên tưởng, phán đoán chúng có thể liên quan đến những quy
tắc nào, định luật vật lý nào đã học. những quy tắc, định luật đó chi phối như
thế náo đối với những hiện tượng cùng loại. Về mặt logic, ta phải thiết lập một
luận ba đoạn trong đó ta mới biết tiên đề thức hai ( phán đoán khẳng định
riêng), cần phải tìm tiên đề thứ nhất ( phán đoán khẳng định chung) và kết luận
( phán đoán khẳng định riêng).
5.4 Kiểm tra kết quả tìm được (biện luận)
Biện luận thực chất là phân tích kết quả cuối cùng để xem kết quả tìm
được có phù hợp với điều kiện nêu ra ở đầu bài tập hay không, ngoài ra việc
kiểm tra lại kết quả cũng là một trong những cách kiểm tra lại sự đúng đắn của
quá trình lập luận. Đối với các bài tập định tính, có nhiều cách để kiểm tra,
trong đó hai cách thường dùng là thực hiện các thí nghiệm cần thiết có liên
quan để đối chiếu với kết luận về dự đoán hiện tượng hoặc đối chiếu câu trả lời

với các nguyên lí hay định luật vật lý tổng quát tương ứng xem chúng có thoả
mãn hay không.
6. Lựa chọn phương pháp giải bài tập định tính vật lý
6.1 Lựa chọn bài tập
Hệ thống bài tập mà giáo viên lựa chọn phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Bài tập phải đi từ dễ tới khó, từ đơn giản đến phức tạp (phạm vi và số
lượng các kiến thức, kĩ năng cần vận dụng từ một đề tài đến nhiều đề tài, số
lượng các đại lượng cho biết và các đại lượng cần tìm…) giúp học sinh nắm
được phương pháp giải các loại bài tập điển hình.
- Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp một
phần nào đó vào việc củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức.
- Hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều thể loại bài tập: bài tập giả tạo và
bài tập có nội dung thực tế, bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo, bài tập cho
thừa hoặc thiếu dữ kiện, bài tập mang tính chất ngụy biện và nghịch lý, bài tập
11
Nguyễn Ngọc Giang
có nhiều cách giải khác nhau và bài tập có nhiều lời giải tùy theo điều kiện cụ
thể của bài tập mà giáo viên không nêu lên hoặc chỉ nêu lên một điều kiện nào
đó mà thôi.
Bài tập giả tạo là bài tập mà nội dung của nó không sát với thực tế, các
quá trình tự nhiên được đơn giản hóa đi nhiều hoặc ngược lại, cố ý ghép nhiều
yếu tố thành một đối tượng phức tạp để luyện tập, nghiên cứu. Bài tập giả tạo
thường là bài tập định lượng, có tác dụng giúp học sinh sử dụng thành thạo các
công thức để tính đại lượng nào đó khi biết các đại lượng khác có liên quan,
mặc dù trong thực tế ta có thể đo nó trực tiếp được.
Bài tập có nội dung thực tế: là bài tập có đề cập đến những vấn đề có liên
quan trực tiếp tới đối tượng có trong đời sống, kĩ thuật. Dĩ nhiên những vấn đề
đó đã được thu hẹp và đơn giản hóa đi nhiều so với thực tế. Trong các bài tập
có nội dung thực tế, những bài tập mang nội dung kĩ thuật có tác dụng lớn về
mặt giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Nội dung của các bài tập này phải thỏa mãn các

yêu cầu:
+ Nguyên tắc hoạt động của các đối tượng kĩ thuật nói đến trong bài tập
phải gắn bó mật thiết với những khái niệm và định luật vật lý đã học.
+Đối tượng kĩ thuật này phải có ứng dụng khá rộng rãi trong thực tiễn
sản xuất của nước ta hoặc địa phương nơi trường đóng.
+Số liệu trong bài tập phải phù hợp với thực tế sản xuất.
+ Kết quả của bài tập phải có tác dụng thực tế, tức là phải đáp ứng một
vấn đề thực tiễn nào đó.
Khi ra cho học sinh những bài tập vật lý có nội dung kĩ thuật, cần có bài
tập không cho đầy đủ dữ kiện để giải, học sinh có nhiệm vụ phải tìm những dữ
kiện đó bằng cách tiến hành các phép đo hoặc tra cứu ở các tài liệu.
Bài tập luyện tập: được dùng để rèn luyện cho học sinh áp dụng các kiến
thức đã học để giải từng loại bài tập theo mẫu xác định. Việc giải những bài tập
loại này không đòi hỏi tư duy sáng tạo của học sinh mà chủ yếu cho học sinh
luyện tập để nằm vững cách giải đối với từng loại bài tập nhất định.
12
Nguyễn Ngọc Giang
Bài tập sáng tạo: là bài tập mà các dữ kiện đã cho trong đầu bài không chỉ
dẫn trực tiếp hay gián tiếp cách giải. Các bài tập sáng tạo có tác dụng rất lớn
trong việc phát triển tính tự lực và sáng tạo của học sinh, giúp học sinh nắm
vững kiến thức chính xác, sâu sắc và mềm dẻo. Bài tập sáng tạo có thể là bài
tập giải thích một hiện tượng chưa biết trên cơ sở các kiến thức đã biết. Hoặc là
bài tập thiết kế, đòi hỏi thực hiện một hiện tượng thực, đáp ứng những yêu cầu
đã cho.
6.2 Sử dụng hệ thống bài tập:
- Các bài tập đã lựa chọn có thể sử dụng ở các khâu khác nhau của quá trình
dạy học: nêu vấn đề, hình thành kiến thức mới củng cố hệ thống hóa, kiểm tra
và đánh giá kiến thức kĩ năng của học sinh.
- Trong tiến trình dạy học một đề tài cụ thể, việc giải hệ thống bài tập mà
giáo viên đã lựa chọn cho học sinh thường bắt đầu bằng những bài tập định tính

hay những bài tập tập dợt. Sau đó học sinh sẽ giải những bài tập tính toán, bài
tập đồ thị, bài tập thí nghiệm có nội dung phức tạp hơn. Việc giải những bài tập
tính toán tổng hợp, những bài tập có nội dung kĩ thuật với dữ kiện không đầy
đủ, những bài tập sáng tạo có thể coi là sự kết thúc việc giải hệ thống bài tập đã
được lựa chọn cho đề tài.
- Cần chú ý cá biệt hóa học sinh trong việc giải bài tập vật lý, thộng qua
các biện pháp sau
+ Biến đổi mức độ yêu cầu của bài tập ra cho các loại đối tượng học
sinh khaac1 nhau, thể hiện ở mức độ trừu tượng của đầu bài, loại vấn đề cần
giải quyết, phạm vi và tính phức hợp của các số liệu cần xử lý, loại và số lượng
thao tác tư duy logic và các phép biến đổi toán học cần sử dụng, phạm vi và
mức độ các kiến thức, kĩ năng cần huy động.
+ Biến đổi mức độ yêu cầu về số lượng bài tập cần giải, về mức độ tự
lực của học sinh trong quá trình giải bài tập.
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
13
Nguyễn Ngọc Giang
Phần cơ học trong chương trình vật lý 10 nghiên cứu tính chất của
chuyển động cơ mà không xét đến nguyên nhân chuyển động, đến nghiên cứu
nguyên nhân gây ra chuyển động và nguyên nhân làm biến đổi trạng thái của
chuyển động. cơ học còn nghiên cứu đến các định luật trong bảo toàn, sự cân
bằng và chuyển động của vật rắn. Những kiến thức thực tế có liên quan nhất
thiết phải đươc giáo viên đề cập trong bài tập định tính giúp học sinh tuy duy
đúng về hiện tượng xảy ra xung quanh trong đời sống và kỹ thuật.
2. Hệ thống bài tập và phương pháp giải bài tập định tính
2.1 Chương I: Động học
2.1.1 Đặc điểm
Động học là một phần của cơ học nghiên cứu cách xác định vị trí của
vật trong không gian tại những thời điểm khác nhau và mô tả các tính chất của

chuyển động của các vật bằng công cụ toán học, nhưng không xét đến nguyên
nhân chuyển động.Ở chương bao gồm: các khái niệm chất điểm, quỹ đạo, hệ
quy chiếu, vận tốc, tốc độ trung bình, vận tốc tức thời, tốc độ góc, gia tốc các
loại chuyển động, các đặc điểm của chuyển động như: quỹ đạo, gia tốc trong
các chuyển động và tính tương đối của chuyển động. Khi bước vào nghiên cứu
học sinh dễ dàng tiếp nhận lý thuyết một cách dễ dàng nhưng đem nó mà vận
dụng vào thưc tế là rất khó khăn. Vì thực tế một hiện tượng cơ học luôn chịu
chia phối nhiều nguyên nhân. Bài tập định tính cần thiết trong việc lựa chọn
những bài tập bao hàm các hiện tượng vật lý mà gần với kiến thức đã học.
2.1.2 Tóm tắt lý thuyết:
2.1.2.1 Chuyển động cơ:
Chuyển động của một vật là sự thay đổi vị trí của vật đó so với các vật
khác theo thời gian.
Khi kích thước của vật là nhỏ so với phạm vi chuyển động, ta có thể coi
vật như một chất điểm có khối lượng bằng khối lượng của vật. Những vật có
hình dạng và kích thước không thay đổi theo thời gian gọi là vật rắn.
14
Nguyễn Ngọc Giang
Để xác định vị trí của một vật trong không gian ta chọn một vật làm
mốc, một hệ trục toạ độ gắn với vật làm mốc và xác định các toạ độ của vật đó.
Đã biết rõ quỹ đạo thì chỉ cần chọn một điểm làm mốc và một chiều dương trên
quỹ đạo.
Để xác định thời gian trong chuyển động, ta chọn một gốc thời gian và
dùng đồng hồ.
Hệ quy chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ trục toạ độ, thước đo, mốc thời
gian và đồng hồ.
2.1.2.2 Chuyển động thẳng điều
Định nghĩa:
- Là chuyển động thẳng trên một đường thẳng trong đó vật đi được
những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kì.

- Là chuyển động thẳng trong đó
onsv c t
=
r
.
 Vận tốc:
- Vận tốc của chuyển động thẳng đều là đại lượng Vật Lý đặc trưng cho
sự nhanh hay chậm của chuyển động và đo bằng thương số giữa quãng đường
đi được và khoảng thời gian để đi hết quãng đường đó.

- Biểu thức:

s
v
t
=
trong đó s: quãng đường. t: thời gian
Trong đời sống gọi độ lớn của vận tốc là tốc độ.
Đơn vị : m/s, km/h, cm/s.
 Gia tốc:
nên a = 0
Phương trình chuyển động:
15
Nguyễn Ngọc Giang

( )
0 0
– x x v t t
= +
Hay : x = x

0
+ v.t ( t
0
= 0)
s = v.t ( đường thẳng)

0 0
( 0, 0)x vt t x= = =


2.1.2.2 Chuyển động thẳng biến đổi điều
Định nghĩa:
Là chuyển động thẳng trong đó vận tốc biến thiên (tăng hoặc giảm)
được những lượng bằng nhau trong những khoảng thời gian bất kì.
Vận tốc:


Vận tốc trung bình:
- Vận tốc trung bình của một chuyển động thẳng biến đổi đều trên một
quãng đường nhất định là một đại lượng đo bằng thương số giữa quãng đường
đi được và khoảng thời gian để đi hết quãng đường đó.
Biểu thức :
s
v
t
=
r
r
hay
- Đơn vị : m/s , km/h.


Vận tốc tức thời:
- Vận tốc tức thời hay vận tốc tại một điểm đã cho trên quỹ đạo đo bằng
thương số giữa quãng đường đi rất nhỏ tính từ điểm đã cho và khoảng thời gian
rất nhỏ để đi hết quãng đường đó.
- Biểu thức : hay
Gia tốc:
16
Nguyễn Ngọc Giang
- Gia tốc là một đại lượng Vật Lý đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay
chậm của vận tốc và đo bằng thương số giữa độ biến thiên của vận tốc và
khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên đó.
- Biểu thức:
+ Gia tốc là một đại lượng vectơ:

0
0
t
v v
a
t t
+
=
−
ur uur
r
trong đó:
0
v

uur
là vận tốc ở thời điểm t
0
,
t
v
ur
là vận tốc ở thời điểm t .
Hướng:

a v
↑↑ ∆
r r
Độ lớn:
0t
v v
a
t
−
=
∆
- Phương trình chuyển động:
+ Công thức vận tốc:
Phương trình chuyển động:
+ Công thức vận tốc:
0 0
( )
t
v v a t t= + −
+ Công thức đường đi:

2
0
1
2
s v at
= +
+Phương trình chuyển động:
2
0 0
1
2
x x v t at
= + +
+ Liên hệ giữa a,v,s:
2 2
0
2v v as
− =
2.1.2.4 Sự rơi tự do:
 Định nghĩa:
- Sự rơi tự do là sự rơi của các vật trong chân không chỉ dưới tác dụng
của trọng lực.
Khi không có sức cản của không khí:
17
Nguyễn Ngọc Giang
+ Các vật có hình dạng và khối lượng khác nhau đều rơi như nhau.
+ Mọi vật chuyển động ở gần mặt đất đều có gia tốc rơi tự do.
Vật rơi tự do chuyển động theo phương thẳng đứng.
Chuyển động rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều.
- Phương trình chuyển động:

2 2
1
, , 2
2
t
t
h gt v gt v gt
= = =
Chọn vị trí ban đầu của vật làm gốc tọa độ, chiều dương hướng từ trên
xuống dưới.
Ở cùng một nơi trên Trái Đất các vật rơi tự do có cùng gia tốc, gọi là gia
tốc rơi tự do. Thường lấy g = 9,8m/s
2
.
2.1.2.5 Chuyển động tròn đều
Chuyển động tròn đều là chuyển động có đặc điểm:
- Quỹ đạo là một đường tròn.
- Vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời
gian bằng nhau bất kì.
Vectơ vận tốc của vật chuyển động tròn đều có :
- phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo, chều hướng theo chiều
chuyển động.
- độ lớn là v = Δs/Δt
Vận tốc góc là:
ω = Δα/Δt
Δα là góc mà bán kính nối từ tâm đến vật quyét được trong những khoảng thời
gian Δt. Đơn vị vận tốc là rad/s.
Công thức liên hệ giữa độ lớn của vận tốc dài với vận tốc góc : v = rω.
18

Nguyễn Ngọc Giang
Chu kì của chuyển động tròn đều là thời gian cần thiết để vật đi được
một vòng.
Công thức liên hệ giữa vận tốc dài với vận tốc góc:
T = 2π/ω
Tần số của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1
giây. Đơn vị tần số là vòng/giây.
Công thức lên hệ giữa chu kỳ và tần số:
f = 1/T
Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn luôn nằm theo bán kính hướng
vào tâm quỹ đạo và và có độ lớn là:
a
ht
= v
2
/r = rω
2
2.1.2.6 Tương đối của chuyển động. Công thức công vận tốc
Hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ quy chiếu khác nhau
thì khác nhau.
Vận tốc của vật chuyển động với các hệ quy chiếu khác nhau thì khác
nhau. Vận tốc có tính tương đối.
Công thức cộng vận tốc : Vận tốc của vật 1 đối với vật 3 bằng tổng
vectơ vận tốc vật 1 đối với vật 2 và vận tốc vật 2 đối với vật 3.
1,3 1,2 2,3
v v v
= +
uur uur uuur
1,3
v

uur
là vận tốc tuyệt đối.
1,2
v
uur
là vận tốc tương đối.
2,3
v
uuur
là vận tốc kéo theo.
Trong trường hợp các chuyển động cùng phương thì các công thức
vectơ chuyển thành công thức đại số.
19
Nguyễn Ngọc Giang
2.1.3 Hệ thống và giải bài tập định tính về Động học
2.1.3.1 Chuyển động cơ
Đây là bài học đầu tiên về chuyển động cơ học giúp học sinh hình thành cơ
sở đầu tiên về động học vì vậy cần làm rõ bản chất vật lý trong từng phần, cụ
thể là các bài tập sau:
Bài 1:
Một số hành khách đang ngồi trong một khoang kín của tàu thủy đang di
chuyển trên biển. Họ không biết là họ có chuyển động cùng với tàu thủy trên
biển không hoặc không biết chuyển động như thế nào. Cảm giác của họ có
đúng không? Tại sao?
Bài giải:
- Bài tập dạng giải thích hiện tượng:
Giải thích về cảm giác nhưng không phải dựa trên cơ sở tâm lý học mà
sử dụng kiến thức vật lý để xét xem đối tượng chuyển động như thế nào và
điều kiện để xét một chuyển động nếu không đủ những điều kiện thì cảm giác
của người trên tàu là đúng

Phương pháp giải:
Đối với học sinh lớp 10 các em đã học những kiến thức cơ bản về
chuyển động và những khái niệm về động lực học, với bài tập này các em chỉ
cần suy nghĩ đơn giản là có thể giải được. Đề giải bài tập cần thực hiện theo
các bước sau:
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Theo đầu bài cả hành khách và tàu cùng chuyển động tức là có chuyển
động cơ, người và tàu được xem là chất điểm. Rõ ràng tàu và người ngồi trong
khoang chuyển động với vận tốc khá lớn trong không gian. Lý thuyết cần vận
dụng là: Khi khảo sát một chuyển động của chất điểm ta chọn vật làm mốc gắn
vào hệ quy chiếu và mốc thời gian.
Bước 2 Phân tích hiện tượng
20
Nguyễn Ngọc Giang
Hành khách và tàu cùng chuyển động với vận tốc khá lớn trong không
gian bao la của mặt biển khoảng cách đến bời và đảo cũng lớn nên không thể
xem vật nào làm mốc. Để dễ dàng hơn các em phải đặt ra những những câu hỏi
nhỏ từ đề bài: hành khách và tàu chuyển động như thế nào? Xung quanh có vật
gì gần đó có thể làm mốc không? Xác định một chuyển động thì ta phải làm gì?
Bước 3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Theo lý thuyết để khảo sát một chuyển động của chất điểm ta chọn vật
làm mốc gắn vào hệ quy chiếu và mốc thời gian.
Cả tàu và người cùng chuyển động mà cảm giác của phi công là không
chuyển động vì không xác định vật làm mốc. Cảm giác của hành khách là đúng
Bước 4 biện luận
Khi ta trên xe hay tàu chuyển động nếu không nhìn ra xung quanh ta
cũng có cảm giác không chuyển động. Trường hợp trên nếu có nhiều vật thể
xung quanh có thể là đứng yên hay chuyển động thì dễ dàng tìm được vật làm
mốc và phi công thấy mình cùng tàu chuyển động.
Qua bài tập có thể mở rộng cho học sinh trường hợp tương tự như đi tàu

trên biển, hành khách trên máy bay khi không nhìn xuống…Loại bài tập này
tương đối đơn giản giúp học sinh củng cố kiến thức vừa học và liên hệ với thực
tế.
Bài 2:
Từ tâm một cái đĩa đang quay người ta búng một viên bi lăn theo lòng
máng đặt trên một bán kính của đĩa. Hỏi quỹ đạo của viên bi đối với đĩa và đối
với Trái Đất có hình gì?
Bài giải
- Bài tập dạng giải thích hiện tượng:
Chuyển động của viên bi trên đĩa đang quay không phải chỉ một quỹ đạo
đơn giản đối với bài này học sinh dễ bị nhầm vì cho rằng quỹ đạo là duy nhất.
21
Nguyễn Ngọc Giang
Từ những hiện tượng trong đời sống hàng ngày giúp học sinh phân tích rõ ràng
hơn.
Phương pháp giải: Suy luận logic, thực hiên theo các bước sau:
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Viên bi sẽ được giữ cho chuyển động thẳng vào tâm của cái đĩa đang
quay nên có các dạng quỹ đạo khác nhau so với đĩa và mặt đất. Lý thuyết đã
học quỹ đạo là những đường được vạch ra khi chất điểm chuyển động.
Bước 2: Phân tích hiện tượng
Khảo sát chuyển động của bi so với đĩa và Trái Đất: đĩa quay tròn, viên
bi chuyển động thẳng vào tâm quả cầu.
Bước 3: Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Kiến thức cần dùng là chất khi chuyển động sẽ vạch ra một đường trong
không gian, đường đó là quỹ đạo của chất điểm. Viên bi được xem là một chất
điểm khi chuyển động sẽ vạch ra những quỹ đạo khác nhau đối với những đối
tượng khác nhau. Viên bi chuyển động trên máng là đường thẳng máng cố
định so với mặt đất nên quỹ đạo viên bi đối với trái đất là một đường thẳng.
Nếu cố định viên bi thì quỹ đạo viên bi vạch lên đĩa là đường tròn. Khi viên bi

tiến về tâm đĩa thì vạch nên đường xoắn ốc. Vậy quỹ đạo viên bi đối với đĩa là
đường xoắn ốc.
Bước 4: Biện luận
Một chất điểm chuyển động đối với đối tượng khác nhau thì có thể có
quỹ đạo không giống nhau.
Bài tập tương tự:
Bài 3:
Khi xe đạp trên đường thẳng, hãy giải thích quỹ đạo đầu van xe?
Lời giải:
22
Nguyễn Ngọc Giang
Nếu người quan sát đứng bên lề đường, khi xe đạp chạy trên đừng thẳng
thì đầu van thì quỹ đạo là xicloit. Đối với người quan sát ngồi trên xe, van xe sẽ
chuyển động với quỹ độ là dường tròn.
Bài 4:
Một truyện dân gian có kể rằng : Khi chết một phú ông đã để lại cho
người con một hũ vàng chôn trong một khu vườn rộng và một mảnh giấy ghi:
Đi về phía đông 23 bước chân , sau đó rẽ phải 4 bước chân , đào sâu 3m . Hỏi
với chỉ dẫn này người con có tìm được hũ vàng không ? Vì sao ?
Lời giải :
Muốn Người con sẽ chẳng bao giờ tìm được hũ vàng vì không có vật
làm mốc.
Bài 5:
Viên đạn đươc bắn ra từ nồng súng nó chuyển động theo hai giai đoạn
chuyển động trong nòng súng và sau đó bay tới mục tiêu ở xa, hỏi giai đoạn
nào viên đạn được coi là chất điểm, giai đoạn nào viên đạn không được coi là
chất điểm?
Giai đoạn đạn rời nòng súng và bay tới mục tiêu được xem là chất điểm.
2.1.3.2 Chuyển động thẳng điều
Đối với phần chuyển động của chất điểm các em dễ dàng nhận ra kiến

thức cơ bản vì bài này chủ yếu là những khái niệm cơ bản nên hiệu quả cao
nhất khi dùng bài tập suy luận đơn giản và câu hỏi thí nghiệm hoặc dùng đồ thị,
cụ thể là:
Bài 1:
Từ hai địa điểm AB cách nhau 35 km, có hai chiếc ôtô chuyển động
thẳng đều ngược chiều nhau lần lượt với vận tốc 20 km/h và 15 km/h. Có
một con chim từ ôtô thứ nhất bay thẳng đều sang chạm vào ôtô thứ hai, rồi
lại bay thẳng đều sang chạm ôtô thứ nhất và cứ thế với vận tốc không đổi
23
Nguyễn Ngọc Giang
là 120 km/h. Biết thời gian chim chạm vào ôtô không đáng kể. Hỏi khi hai
hai xe gặp nhau thì chú chim bay được tổng quãng đường là bao nhiêu?
Bài giải
Bài tập dự đoán kết quả.
Học sinh có thể dùng kiến thức về chuyển động thẳng đều mà trả lời
nhanh câu hỏi vừa nêu. Đối với học sinh vừa đọc vào thấy rất phức tạp vì chim
có thể đổi hướng rất nhiều lần. Kiến thức các em cần dùng là khái niệm về
chuyển động thẳng đều và mối liên hệ giữa quãng đường,vận tốc và thời gian.
Để giải bài tập ta thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Các xe chuyển động thẳng đều tức là chuyển động thẳng trên một đường
thẳng trong đó vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng
thời gian bằng nhau bất kì.
Bước 2: Phân tích hiện tượng
Hai xe chuyển động ngược chiều với hai ô tô cách nhau 100 m. Mỗi
chuyển động là chuyển động thẳng đều. Tốc độ của chim lớn hơn có thể đến
chạm vào xe nhiều lần và đại lượng cần tìm là quãng đường chim bay được.
Bước 3: Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Trong chuyển động thẳng đều quãng đường tỉ lệ thuận với thời gian
.s v t=

Vì AB cách nhau 100 km nên để hai ôtô gặp nhau thì ôtô thứ nhất phải
đi được một đoạn 36 km và ôtô thứ hai chuyển động một đoạn 64 km, nghĩa là
hai ôtô sẽ gặp nhau sau 1h. Vậy sau 1h thì chim bay được 120km.
Bước 4: biện luận
Chuyển động thẳng đều, khi tìm quãng đường ta cần có vận tốc và thời
gian và thời gian cũng đã có nên việc tính toán rất đẽ dàng.
Bài tập có thể đưa vào củng cố bài học hay đặt vấn đề. Phát triển khả năng tư
duy của học sinh.
24
Nguyễn Ngọc Giang
Bài 2:
Đồ thị biểu diễn sự biến thiên đường đi của ba
vật theo thời gian. Các vật ấy chuyển động như thế
nào?
Bài giải
Bài tập giải thích dựa trên đồ thị.
Từ hình vẽ đã cho có thể nêu lên tính chất của chuyển động và khai thác
thông tin từ hình vẽ, cũng giải theo các bước:
Bước 1:Quan sát, thu thông tin từ hình
Đồ thị là những đường thẳng trong hệ trục (Oxt) các đường thẳng có độ dốc
khác nhau
Bước 2: phân tích
Mỗi đường thẳng là biểu diễn chuyển động của một vật, độ dốc lần lượt
là II, I, III. Góc xuất phát cũng khác nhau.
Bước 3: Xây dựng lập luận và suy luận kết quả:
Cả ba đồ thị đều là những đường thẳng chứng tỏ các vật chuyển động
đều. Độ dốc của đồ thị hay góc hợp bởi đồ thị và trục thời gian cho phép so
sánh vận tốc của các vật chuyển động thẳng đều. Vì vậy dựa vào hình ta thấy
vật II chuyển động nhanh nhất vì có độ dốc lớn nhất, vật III chuyển động chậm
nhất vì có độ dốc nhỏ nhất. Giao điểm của đồ thị với trục Ox cho biết khoảng

cách từ vật đến vị trí làm mốc trong hệ quy chiếu đã chọn tại thời điểm ban
đầu. Còn giao điểm của đồ thị với trục thời gian Ot là thời điểm được chọn để
xác định chuyển động. Giao điểm của các đồ thị với nhau cho biết thời điểm
hai chuyển động gặp nhau tại một tọa độ xác định.
Bước 4: Biện luận
Đồ thị có thể nêu lên tích chất của chuyển động thẳng điều thông qua
các đường: độ dốc, góc xuất phát…
25