Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
Tên SKKN : PHÁT TRIỂN TƯ DUY VÀ NĂNG LỰC SÁNG
TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM THÔNG QUA VIỆC SỬ
DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO.
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong quá trình dạy học ngoài việc giảng dạy nội dung lý thuyết thì việc hướng
dẫn học sinh (HS) vận dụng các kiến thức và rèn luyện phát triển tư duy cho HS là
một vấn đề hết sức quan trọng. Việc vận dụng các kiến thức giúp HS nhớ kỹ và
nhớ lâu các kiến thức đã học, tìm các mối liên hệ giữa các kiến thức mà các em đã
được học với thực tiễn, vận dụng các kiến thức các em được học vào cuộc sống và
kỹ thuật, rèn luyện cho các em các kỹ năng, kỹ xảo về thí nghiệm thực hành.
Bài tập sáng tạo (BTST) Vật lý có tác dụng phát triển tư duy cho HS, sử dụng
BTST vào dạy học Vật lý là một yêu cầu tất yếu của việc đổi mới phương pháp
giảng dạy (PPGD). BTST đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc luyện tập
cho các em vận dụng các kiến thức và rèn luyện các kỹ năng. BTST còn có thể đưa
vào quá trình dạy học dưới nhiều hình thức khác nhau như đặt vấn đề dạy một bài
mới, củng cố kiến thức sau khi học xong một bài học, có thể đưa vào các tiết học
tự chọn, các buổi ngoại khoa hay bồi dưỡng HS giỏi
Vì các lý do nói trên tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài PHÁT TRIỂN TƯ DUY
VÀ NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG
BÀI TẬP SÁNG TẠO.
1
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
PHẦN II: NỘI DUNG
I. TÍNH LỊCH SỬ CỦA VẤN ĐỀ
Con người trong lịch sử phát triển của mình đã tìm ra quá trình chi phối tư duy
sáng tạo, tức đã “khoa học hóa tư duy sáng tạo”. Mở đầu khoa học này được gọi là
“ơrstic” do nhà toán học cổ Hy lạp Pappos thế kỷ thứ 3 đề xuất. Đây là khoa học
về phương pháp và các quy tắc tạo ra các sáng chế phát minh trong mọi lĩnh vực
khoa học, kỹ thuật, văn nghệ, triết học …thời bấy giờ. Sau Pappos các nhà khoa
học như Becon, Descattes, Leinite, Bozako, Poincare, Anhstanh, …cố gắng xây
dựng và phát triển “ơrstic”. Do có tính chất đặc biệt của khoa học này (có tính chất
như một khoa học tổng hợp) trên thực tế có ít người biết đến nó. Nửa cuối thế kỷ
20, khoa học sáng tạo được nhớ lại và phát triển với chát lượng mới với tên gọi
sáng tạo khoa học (creatology). Genrich Saulovich Altshuller (15/10/1926-
24/9/1998) là người khai sinh ra phương pháp luận sáng tạo TRIZ, ông là một
trong những nhà bác học kiệt xuất của thế kỷ 20 về sáng tạo học. G. S. Altshuller
sinh ra ở Tasken nước cộng hòa Udơbêkixtan. Tốt nghiệp đại học công nghiệp ông
dạy nhiều năm ở đại học Bacu là tác giả của hàng chục công trình và hàng trăm bài
luận về TRIZ, là tác giả của hàng trăm phát minh sáng chế xuất sắc.
Trong thập niên 80 của thế kỷ 20, hàng trăm thành phố của Liên Xô (cũ) đã mở
trường, trung tâm, câu lạc bộ tư duy sáng tạo theo TRIZ. TRIZ cũng được các
nước như Mỹ, Đức, Nhật … đón nhận và đánh giá cao.
TRIZ là phiên âm từ chữ cái đầu tiếng nga ra chữ cái la tinh. Tiếng Nga: TeopuЯ
PeшeниЯ Изобpetateльсkиx Зaдч, dịch ra tiếng Việt “Lý thuyết giải các
bài toán sáng chế”.
TRIZ kết hợp một cách chặt chẽ 4 yếu tố tâm lý, logic, tri thức, trí tưởng
tượng. Nó có mục đích tích cực hóa hoạt động tư duy sáng tạo. Nó được xây
dựng như là một khoa học chính xác: có lĩnh vực nghiên cứu riêng, phương
pháp nghiên cứu riêng, ngôn ngữ nghiên cứu riêng, công cụ riêng. Có nhiều
công trình nghiên cứu có thể sử dụng trong 40 nguyên tắc sáng tạo của TRIZ
để xây dựng các BTST và môn học ở nhà trường trong đó có vật lý học. Trong
2
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
số 40 nguyên tắc sáng tạo (Phan Dũng. Phương pháp luận sáng tạo khoa học
-kỹ thuật giải quyết vấn đề và ra quyết định) có thể vận dụng một số nguyên
tắc vào việc xây dựng hoặc giải BTST vật lý.
Khái niệm sáng tạo và phát triển tư duy sáng tạo đã được một số tác giả đề cập ở
một số tài liệu, chẳng hạn:
Nguyễn Cảnh Toàn -Nguyễn Văn Lê - Châu An: Khơi dậy tiềm năng sáng tạo.
NXBGD-2005.
Một số sách tham khảo đã đề cập đến một số mặt của BTST tuy chưa đầy đủ:
V. Langue: Những bài tập hay về thí nghiệm Vật lý. NXBGD Hà Nội - 1998.
Nguyễn Danh Bơ: Tuyển tập các bài tập Vật lí nâng cao. NXB Nghệ An -2004.
M.E Tunchinxki: Những bài toán nghịch lý và ngụy biện vui về Vật lý. NXBGD Hà
Nội - 1974.
Phạm Thị Phú - Nguyễn Đình Thước: BTST về vật lý ở trường trung học phổ
thông (THPT). Tạp chí Giáo dục số 163- Kỳ 2, tháng 5- 2007.
Nguyễn Đình Thước: Những BTST về vật lý THPT NXB Đại học quốc gia Hà nội
tháng 4 năm 2010
Thực tế việc sử dụng BTST vào giảng dạy ở nước ta hiện nay được thực hiện rất ít
do nó mới được đưa vào nghiên cứu để phục vụ quá trình giảng dạy. Có chăng thì
GV cũng chỉ sử dụng những bài tập riêng lẻ trong giảng dạy mà chưa xây dựng
được thành hệ thống bài tập. Vì chưa xây dựng được hệ thống bài tập trong quá
trình giảng dạy sẽ làm giảm đi những tính năng quan trọng mà BTST có thể góp
phần phát triển tư duy của HS.
3
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
II. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ
1. Đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực
- Dạy học Vật lý theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức -Tự học vật lý ở
trường phổ thông (Tính đến dạy học thí nghiệm, dạy học giải quyết vấn đề, dạy
học dự án, dạy học kiến tạo). Trong từng trường hợp cụ thể quá trình dạy học phải
được tiến hành phù hợp.
+ Phù hợp giữa PPDH và đối tượng dạy học [Đối tượng là HS ban khoa học tự
nhiên (KHTN) hay khoa học xã hội (KHXH) hay ban cơ bản]. Tuy nhiên đối với
mỗi lớp học và hình thức tổ chức dạy học cụ thể giáo viên (GV) phải tạo điều kiện
để mọi đối tượng HS đều có thể cung tham gia giải quyết bài toán mà GV đã đặt
ra.
+ Phù hợp giữa PPDH và việc tổ chức dạy học (Dạy học ở lớp theo chương trình
bắt buộc, dạy học tự chọn, học ở nhà, bồi dưỡng HS, …)
- Dạy học tích cực cần cần chú ý đến đặc điểm riêng của từng lớp học, từng HS cụ
thể. GV cần tạo điều kiện để phát huy tính tích cực trong hoạt động học của từng
HS:
+ Hoạt động tự học của HS
+ Hoạt động sáng tạo của HS
2. Bài tập sáng tạo
2.1. Khái niệm về BTST
Bài tập vật lý sáng tạo có thể được mô tả theo mô hình sau đây:
Bài tập luyện tập Bài tập sáng tạo
- Có angôrit giải
- Áp dụng các kiến thức xác định đã
biết để giải
- Dạng bài tập theo khuôn mẫu nhất
định
- Tình huống quen thuộc
- Có tính tái hiện
- Không yêu cầu khả năng đề xuất, đánh
- Đi tìm angôrit giải
- Vận dụng linh hoạt, sáng tạo từ
những kiến thức cũ
- Không theo khuôn mẫu nhất định
- Tình huống mới
- Có tính phát hiện
- Yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá
4
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
giá
Ví dụ bài tập luyện tập:
Một khẩu súng đồ chơi trẻ con thường
dùng để bắn viên đạn bằng nhựa. Viên
đạn bắn theo phương xiên góc α và có
tầm bay xa là L em hãy xác định vận tốc
ban đầu của viên đạn.
Ví dụ BTST:
Môt khẩu súng đồ chơi trẻ con thường
dùng để bắn viên đạn bằng nhựa. Em
hãy thiết kế phương án để đo vận tốc
viên đạn khi vừa rời khỏi nòng súng,
nếu các phương án thực hiện và cách
xác định kết quả.
2.2. Các dấu hiệu của BTST
Dấu hiệu 1: Bài tập có nhiều cách giải:
Khi giải các BTVL HS phải dựa vào các đại lượng đã cho trong bài tập. Mỗi đại
lượng vật lý có nhiều mối liên hệ với các đại lượng khác, khi thực hiện giải các bài
tập loại này làm cho HS biết nhìn nhận vấn đề ở nhiều góc độ khác nhau. Điều này
giúp cho các em có thể phát triển được tính mềm dẻo và linh hoạt khi đứng trước
một bài tập hay một vấn đề thực tiễn và có thể chọn được phương án giải quyết vấn
đề nhanh nhất.
Dấu hiệu 2: Bài tập có hình thức tương tự nhưng có nội dung biến đổi:
Loại bài tập này thường có nhiều câu hỏi, ở câu hỏi thứ nhất thường là một bài tập
luyện tập, các câu hỏi tiếp theo có hình thức tương tự, nếu vẫn áp dụng phương
pháp tương tự như trên sẽ dẫn đến bế tắc vì nội dung câu hỏi đã có sự biến đổi về
chất.
Dấu hiệu 3: Bài tập thí nghiệm:
Bài tập về thí nghiệm vật lý gồm bài tập thí nghiệm định tính và bài tập thí nghiệm
định lượng. Bài tập thí nghiệm định tính yêu cầu thiết kế thí nghiệm theo một mục
đích cho trước, thiết kế một dụng cụ ứng dụng vật lý hoặc yêu cầu làm thí nghiệm
theo chỉ dẫn quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra. Bài tập thí nghiệm định
lượng gồm bài tập đo đạc các đại lượng vật lý, minh hoạ lại quy luật vật lý bằng
thực nghiệm.
5
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
Dấu hiệu 4: Bài tập thiếu hoặc thừa dữ kiện
Trong bài tập loại này có tác dụng phát huy những ý tưởng độc đáo của HS trong
việc nhìn nhận các vấn đề trong bài tập. Để giải quyết được vấn đề của bài tập loại
này HS cần phải có sự phát hiện ra những điều chưa hợp lý và có được sự lý giải
cần thiết. Bài tập này còn gặp trong trường hợp HS cần có ý tưởng để đề xuất hoặc
thiết kế vận dụng kiến thức để đạt được yêu cầu nào đó của cuộc sống hay kỹ
thuật.
VD: Trên tàu vũ trụ người thường ở trạng thái không trọng lượng vì thế không thể
dùng cân thông thường để xác định khối lượng của người. Em hãy thiết kế ra một
dụng cụ để đo khối lượng của người khi đi trên tàu vũ trụ.
Dấu hiệu 5: Bài tập nghịch lí, nguỵ biện
Đây là bài tập trong đề bài chứa đựng một sự nguỵ biện nên dẫn đến nghịch lý: kết
luận rút ra mâu thuẫn với thực tiễn hay mâu thuẫn với nghuyên tắc, định luật vật lý
đã biết. Các dấu hiệu d và e có tác dụng bồi dưỡng tư duy phê phán, phản biện cho
HS; giúp cho tư duy có tính độc đáo, nhạy cảm.
Dấu hiệu 6: Bài tập hộp đen
Theo M.Bun-xơ-man bài toán hộp đen gắn liền với việc nghiên cứu đối
tượng mà cấu trúc bên trong là đối tượng nhận thức mới (chưa biết), nhưng có thể
đưa ra mô hình cấu trúc của đối tượng nếu cho các dữ kiện “đầu vào”, “đầu ra”.
Giải bài toán hộp đen là quá trình sử dụng kiến thức tổng hợp, phân tích mối quan
hệ giữa dự kiện “đầu vào”, “đầu ra” để tìm thấy cấu trúc bên trong của hộp đen.
Tính chất quá trình tư duy của HS khi giải bài toán hộp đen tương tự với quá trình
tư duy của người kỹ sư nghiên cứu cấu trúc chiếc đồng hồ mà không có cách nào
tháo được chiếc đồng hồ đó ra; anh ta phải đưa ra mô hình cấu trúc của đồng hồ,
vận hành mô hình đó, điều chỉnh mô hình cho đến khi hoạt động của mô hình
giống như chiếc đồng hồ thật, thì khi đó mô hình sáng tạo của người kỹ sư phản
ánh đúng cấu tạo của chiếc đồng hồ thật. Chính vì vậy bài toán hộp đen ngoài chức
năng giáo dưỡng còn có chức năng bồi dưỡng năng lực sáng tạo.
VD: Em hãy làm thí nghiệm để xác định cấu trúc bên trong của con lật đật? Không
được tháo nó ra.
6
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
Dấu hiệu 7: Bài tập nghiên cứu, thiết kế
Học sinh có thể sử dụng các kiến thức đã học ở trường THPT để tiến hành nghiên
cứu, thiết kế, chế tạo những những ứng dụng đơn giản vào cuộc sống khoa học kỹ
thuật. Đối với các bài tập loại này học sinh phải vừa vận dụng các kiến thức đã học
và kiến thức thực tiễn để thiết kế chế tạo các thiết bị, dụng cụ ứng dụng trong thực
tiễn. Các em phải tiến hành tính toán để thiết kế và chế tạo, trong các phương án có
được các em phải lựa chọn phương pháp tối ưu để đạt được kết quả tốt nhất. Đây là
loại bài tập có đặc điểm rèn luyện cho học sinh tính thực tiễn cao, có tác dụng tốt
trong việc phát triển tư duy cho học sinh.
III. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG BTST CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT
ĐIỂM
1. Bài tập có nhiều cách giải
Bài 1: Cho một tấm ván dài và một miếng gỗ, em hãy tìm các cách xác định hệ số
ma sát trượt giữa tấm ván và miếng gỗ. Bố trí thí nghiệm trong từng trường hợp và
các tính toán kết quả?
Gợi ý: Đối với bài tập này giáo viên có thể đưa ra các câu hỏi định hướng và
hướng dẫn để các em có thể thực hành đo hệ số ma sát. Bài tập này giúp các em
cách lập phương án thí nghiệm và rèn luyện ký năng thí nghiệm (Bài tập này có
hướng dẫn cụ thể trong giáo án dạy thực nghiệm).
Bài 2:Môt khẩu súng đồ chơi trẻ con thường dùng để bắn viên đạn bằng nhựa. Em
hãy thiết kế phương án để đo vận tốc viên đạn khi vừa rời khỏi nòng súng, nếu các
phương án thực hiện và cách xác định kết quả.
Gợi ý: Học sinh vận dụng kiến thức đã học về bài toán chuyển động của vật bị ném
(ném xiên, ném ngang, ném thẳng đứng) để tính vận tốc viên đạn. Với các kiến
thức đã học các em lập phương án thí nghiệm, đo số liệu tính toán và xử lý kết quả.
Bài 3:Một vật có khối lượng m
1
đã biết hãy tìm cách xác định khối lượng của vật
m
2
chưa biết. Dụng cụ thí nghiệm tuỳ ý chọn, nêu phương pháp thực nghiệm để
xác định khối lượng m
2
.
Gợi ý: Ở bài này các em có thể chế tạo ra dụng cụ tương tự cân đòn để xác định
khối lượng của vật chưa biết (Thực chất là đã áp dụng quy tắc mô men lực). Đối
7
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
với bài này các em cũng có thể cho hai vật tương tác với nhau (nén lò xo cho hai
vật tương tác với nhau) trên sàn nằm ngang. Trong trường hợp hai vật chuyển động
trên sàn cùng hệ số ma sát học sinh có thể đo quãng đường đi của của hai vật sau
đó các em dùng định luật 2 và 3 của Niu tơn để xác định khối lượng vật chưa biết.
2. Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi
Những bài tập này có thể đưa ra sau khi giáo viên đã cho học sinh làm các
bài cơ bản. Học sinh thường mắc sai lầm trong bài tập loại này do hình thức câu
hỏi vẫn tương tự nhau. Giáo viên đưa ra các câu hỏi ở bài toán có hình thức tương
tự nhau nhưng giữa các câu hỏi đã có sự thay đổi về chất ở hiện tượng vật lý xảy ra
trong bài toán. Loại bài tập này tránh cho học sinh cách suy nghĩ máy móc và nắm
vững hơn hiện tượng vật lý ở từng bài toán. Các bài tập có hình thức tương tự
nhưng nội dung biến đổi thường vận dụng để khắc sâu kiến thức cơ bản cho HS.
Bài 4:Một vật đặt trên sàn có khối lượng m = 10kg, hệ số ma sát nghỉ bằng hệ số
ma sát trượt có giá trị µ = 0, 1. Hỏi lực ma sát tác dụng lên vật và gia tốc của vật là
bao nhiêu nếu tác dụng lên vật một lực theo phương nằm ngang có độ lớn:
a. 15N
b. 5N
c. 10N
Gợi ý: Trong bài tập này các ý a, b, c nội dung câu hỏi đã biến đổi đòi hỏi sự vận
dụng linh hoạt của học sinh. Ở câu a lực ma sát là lực ma sát trượt nhưng ở câu b
và c thì lực ma sát lại là lực ma sát nghỉ.
Bài 5:Một khúc gỗ có khối lượng là 2kg, kéo khúc gỗ bởi lực F = 10N dọc theo
phương chuyển động của khúc gỗ. Tìm gia tốc của khúc gỗ trong các trường hợp
sau:
a. Khúc gỗ chuyển động không ma sát trên sàn nằm ngang
b. Khúc gỗ chuyển động trên sàn nằm ngang có hệ số ma sát k = 0,1
c. Khúc gỗ chuyển động xuống mặt phẳng nghiêng không có ma sát
d. Khúc gỗ chuyển động xuống mặt phẳng nghiêng có hệ số ma sát k = 0,1
e. Khúc gỗ được kéo lên mặt phẳng nghiêng không có ma sát
g. Khúc gỗ kéo chuyển động lên mặt phẳng nghiêng với hệ số ma sát k = 0,1
8
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
Gợi ý: Bài tập này các ý a, b, c, d, e, g nội dung câu hỏi đã biến đổi giúp khắc sâu
kiến thức học sinh trong từng trường hợp. Bài tập có tác dụng tránh suy nghĩ máy
móc của học sinh khi giải bài tập vật lý.
Bài 6: Một ô tô có trọng lượng P
M
=50000N chuyển động với vận tốc không đổi v
= 10m/s qua cầu. Tìm áp lực của ô tô tác dụng lên cầu khi ô tô đi qua điểm giữa
cầu trong các trường hợp:
a. Cầu phẳng nằm ngang
b. Cầu vồng lên với bán kính cong r = 50m
c. Cầu lõm xuống với bán kính r = 50m
d. Ô tô chuyển động tròn đều trên đường tròn nằm ngang bán kính r = 50m với vận
tốc v = 10m/s. Tìm lực ma sát của mặt đường tác dụng lên ô tô.
Bài 7: Một xe tải chở một cái hòm, chạy trên đường nằm ngang. Trong mỗi trường
hợp sau đây hãy chỉ rõ xe có tác dụng lực ma sát nghỉ lên hòm không? Nếu có thì
lực đó phụ thuộc vào những gì và có chiều như thế nào?
a. Xe đứng yên b. Xe chuyển động thẳng đều
c. Xe chuyển động chậm dần đều
d. Xe chuyển động nhanh dần đều
Gợi ý: Bài tập này có tác dụng luyện tập cho các em kiến thức về lực ma sát nghỉ,
lực quán tính (Khi giải bài toán giáo viên cần hướng dẫn học sinh giải theo 2 cách
là sử dụng hệ quy chiếu quán tính và hệ quy chiếu không quán tính).
Bài 8:Khối lượng của vật trên mặt đất là 60kg. Đưa vật đó cùng hai loại cân: cân
lò xo và cân đòn lên Mặt trăng, khi đó cân được bao nhiêu kg?
Gợi ý: Củng cố thêm cho học sinh khối lượng (cổ điển) là đại lượng không đổi với
mọi vật.
Bài 9:Bạn ném thẳng đứng một quả bóng phía dưới lên trên. Thời gian nào sẽ lớn
hơn: lúc bóng bay lên hay bay xuống?
Gợi ý: Em hãy so sánh giá trị tuyệt đối của gia tốc khi vật ném lên với vật rơi
xuống với gia tốc rơi tự do?
Sử dụng công thức đường đi để so sánh thời gian chuyển động trong hai trường
hợp?
9
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
3. Bài tập thí nghiệm
Bài 10: Em hãy trình bày phương pháp để có thể đo hệ số ma sát trượt, ma sát
nghỉ và ma sát lăn giữa bánh xe ô tô và mặt đường
Gợi ý: Em hãy nêu các trường hợp để giữa bánh xe và mặt đường xuất hiện lực ma
sát: Ma sát trượt? Ma sát nghỉ? Ma sát lăn?
Em hãy thiết kế thí nghiệm để đo lực ma sát trượt, ma sát nghỉ và ma sát lăn giữa
bánh xe và mặt đường?
Chẳng hạn: Để đo hệ số ma sát trượt ta cho xe ô tô chuyển động với vận tốc
v
sau
đó phanh cho bánh xe trượt trên mặt đường đến khi dừng. Dựa vào độ dài quãng
đường ô tô trượt đến khi dừng và vận tốc ban đầu của xe, tính toán suy ra hệ số ma
sát trượt.
Để đo hệ số ma sát lăn ta cũng có thể làm thí nghiệm như trên nhưng thay
việc phanh xe bằng việc chỉ tắt máy cho xe lăn đến khi dừng.
Để đo hệ số ma sát nghỉ ta có thể cho xe chuyển động trên vòng tròn nằm
ngang bán kính R và tăng dần vận tốc của ô tô. Đến khi bánh xe ô tô đạt vận tốc
v
thì bánh xe bắt đầu trượt khỏi vòng tròn. Xác định vận tốc
v
và bán kính R để suy
ra hệ số ma sát nghỉ.
Bài 11: Xác định hệ số ma sát trượt giữa đầu gậy nhẹ, cứng và sàn với dụng
cụ là một thước đo góc
Gợi ý: Tác dụng một lực không đổi dọc theo gậy vào một đầu gậy, đầu kia của gậy
tiếp xúc với mặt sàn nằm ngang. Đầu gậy tiếp xúc với sàn lập với phương thẳng
đứng góc α. Thay đổi góc α để gậy chuyển động đều hệ số ma sát giữa gậy và sàn
là µ=tanα.
Bài 12: Có một bàn quay nằm ngang và một miếng gỗ. Em hãy tìm cách xác
định hệ số ma sát giữa miếng gỗ và bàn?
Gợi ý: Đặt vật trên bàn quay đều thì vật chuyển động theo quỹ đạo nào?
Lực nào gây ra gia tốc hướng tâm cho vật?
Em hãy suy ra cách đo hệ số ma sát giữa vật và bàn?
10
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
Bài 13: a. Tại sao có thể dùng lực kế để đo khối
lượng của vật?
b. Khi cân khối lượng của một vật người ta thấy kim lực
kế vượt ra ngoài bảng chia độ. Vì vậy người ta phải dùng
hai lực kế, có thể mắc chúng theo hai cách như hình vẽ
không? Hỏi cách mắc nào đúng và số chỉ của mỗi lực kế là
bao nhiêu?
Gợi ý: Khi treo vật cân bằng ở đầu lực kế có những lực
nào tác dụng lên vật? Từ đó suy ra khối lượng của vật?
So sánh trọng lượng của vật và số chỉ lực kế ở hình 1 và ở hình 2?
Bài 14: Một vật có chiều cao lớn hơn nhiều so với chiều rộng của đáy, tác
dụng lên vật một lực
F
theo phương nằm ngang ở độ cao h so với mặt sàn hãy tìm
phương án xác định hệ số ma sát giữa vật và sàn
Gợi ý: Tác dụng lực
F
đủ lớn nằm ngang lên vật ở độ cao h. Nếu độ cao nhỏ ta
thấy vật trượt, nếu độ cao lớn vật bị đổ. Nâng dần độ cao h từ thấp lên cao ứng với
độ cao vật bắt đầu bị đổ khi đó ta có hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang.
µ=a/(2h). Trong đó a là chiều rộng của vật.
Bài 15: Bạn hãy xác định vận tốc ban đầu của viên đạn được bắn ra từ khẩu
súng đồ chơi trẻ em.
a. Chỉ có một chiếc thước dây đềximét
b. Chỉ có một đồng hồ bấm giây
Gợi ý: Học sinh vận dụng kiến thức chuyển động của vật bị ném và lập phương án,
tiến hành thí nghiệm để giải bài toán.
Bài 16: Trên mặt hồ lặng gió, một người đứng trên một chiếc thuyền, anh ta
muốn xác định khối lượng của chiếc thuyền đó. Anh ta phải làm như thế nào khi
trong tay chỉ có một sợi dây.
Gợi ý: Bài này các em có thể đo khối lượng bằng phương pháp tương tác, giả sử
ban đầu người và thuyền đứng yên, sau đó người chuyển động vận tốc
v
so với
bờ. Giả sử người và thuyền tương tác với nhau trong thời gian ∆t (Sau thời gian ∆t
11
k
1
k
2
k
2
k
1
m
m
Hình 2
Hình 1
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
người có vận tốc
v
) lực tương tác giữa người và thuyền là
F
. Ta có F=m
n
a
n
=m
t
va
t
,
(theo định luật 3 và định luật 2Niu tơn). m
t
/m
n
=a
n
/a
t
=a
n
∆t
/a
t
∆t=v
n
/v
t
= v
n
t/v
t
t=s
n
/s
t.
Như vậy chúng ta có thể thấy quãng đường người và thuyền đi so với bờ tỷ lệ
nghịch với khối lượng của người và thuyền.
m
t
/m
n
=
s
n
/s
t
=>
(
m
t
-m
n
)/m
n
=
(s
n
-
s
t
)/s
t
=>
m
t
-m
n
=
m
n
(s
n
-s
t
)/s
t
=>
m
t
=
m
n
(s
n
-s
t
)/s
t
+m
n
.
Muốn đo khối lượng của thuyền ta cần đo:
Khối lượng của người (coi như đã biết), quãng đường người đi được trên thuyền,
quãng đường thuyền đi so với bờ.
Bài 17: Xác định lực căng lớn nhất của một dây cước, dùng để câu cá. Dụng
cụ: Một giá thí nghiệm, một dây cước có đường kính 0,1 đến 0,2mm, thước thẳng,
những quả nặng có khối lượng từ 0 đến 1kg.
Gợi ý: Rèn luyện cho học sinh kỹ năng thiết kế phương án và thực hành thí nghiệm
Bài 18: Tiến hành thí nghiệm chứng tỏ lực ma sát nghỉ có giá trị, phương,
chiều phụ thuộc vào ngoại lực tác dụng. Cho dụng cụ là một lực kế, một mẫu gỗ
hình hộp, một sợi dây.
Gợi ý: Em hãy nêu điều kiện xuất hiện lực ma sát nghỉ và phương, chiều và độ lớn
của lực ma sát nghỉ?
Dùng lực kế móc vào vật (vật được đặt trên sàn nằm ngang) tác dụng vào vật một
lực nhỏ
F
theo phương nằm ngang sao cho vật vẫn đứng yên. Lúc này có những
lực nào tác dụng vào vật?
Em hãy cho biết phương, chiều và độ lớn của lực ma sát nghỉ tác dụng lên vật
trong trường hợp này?
Vẫn dùng lực kế ta dụng lên vật lực có phương như cũ nhưng tăng dần lực kéo
(sao cho vật vẫn đứng yên). Em hãy nhận xét về độ lớn của lực ma sát nghỉ?
Làm lại thí nghiệm nhưng thay đổi phương lực tác dụng của lực kế trong mặt
phẳng ngang, nêu ý kiến nhận xét?
Bài 19: Tiến hành thí nghiệm chứng tỏ bất cứ vật nào cũng có quán tính: Vật
đứng yên-Vật chuyển động thẳng-Vật chuyển động cong. Trình bày cách làm và
giải thích.
12
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
Gợi ý: Quán tính của vật là gì?
Người ngồi trên ô tô khi bắt đầu xuất phát, khi dừng lại, tăng, giảm vận tốc khi rẽ
phải, rẽ trái có cảm giác như thế nào?
Em hãy giải thích hiện tượng trên?
Bài 20: Hãy nghiên cứu bằng thực nghiệm sự phụ thuộc của lực ma sát vào áp
lực của vật. Hãy tự lựa chọn thiết bị mà em có. Biểu diễn sự phụ thuộc ấy bằng
bảng và bằng đồ thị.
Gợi ý: Học sinh làm thí nghiệm để thấy được lực ma sát tỷ lệ với áp lực của vật lên
sàn (Hệ số ma sát không phụ thuộc vào áp lực của vật lên sàn).
Bài 21: Cho các thiết bị: lò xo, hộp quả cân, thước thẳng, đồng hồ bấm dây,
giá vạn năng. Hãy đo độ cứng của lò xo bằng các cách có thể với các thiết bị trên.
Đánh giá tính ưu việt của mỗi phương án đo.
Gợi ý: Học sinh có thể đo bằng cách treo các quả cân vào đầu lò xo để đo độ cứng
của lò xo. Ở bài này các em cũng có thể dùng thí nghiệm con lắc lò xo để đo độ
cứng của lò xo.
4. Bài tập cho thiếu hoặc thừa dự kiện
Bài 22: Đo hệ số ma sát trượt giữa một nam châm và một tấm sắt phẳng, có
thể chọn thêm dụng cụ tuỳ ý. Nêu phương pháp tiến hành đo hệ số ma sát trong
trường hợp nói trên?
Gợi ý: Học sinh thiết kế phương án và tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của
giáo viên
Có thể tiến hành 2 lần đo bằng cách dùng lực kế kéo cho nam châm chuyển động
thẳng đều khi tiếp xúc với tấm sắt: Lần thứ nhất đo lực ma sát khi nam châm
chuyển động trên tấm sắt nằm ngang.
F
k
=F
ms
=µ(P+F) (1)
Trong đó F
k
là lực kéo, F
ms
là lực ma sát, µ là hệ số ma sát, P là trọng lực của nam
châm, F là lực hút giữa nam châm và tấm sắt.
Lần thứ 2 cho nam châm chuyển động thẳng đều khi tấm sắt dựng thẳng đứng (giả
sử nam châm chuyển động dưới lên theo phương thẳng đứng).
13
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
F
k
’=F
ms
’+P=µF+P =>F=
µ
PF
k
−
thay vào (1) ta được F
k
=µ(P+
µ
PF
k
−'
)=>
F
k
-F
k
’+P=µP=>µ=
P
PFF
kk
+− '
Bài 23: Em hãy thiết kế một gia tốc kế để đo gia tốc của ô tô?
Gợi ý: Học sinh có thể dùng con lắc đơn treo trên ô tô hoặc con lắc lò xo.
TH1: Bố trí con lắc lò xo đặt sao cho vật m có thể chuyển động không ma sát trên
giá đỡ nằm ngang và trục lò xo cùng phương gia tốc của ô tô. Khi ô tô chuyển
động với gia tốc
a
lò xo biến dạng ∆l ta có k∆l=ma=>a= k∆l/m
TH2: Treo con lắc đơn trên trần ô tô, khi ô tô chuyển động dây treo nghiêng góc α
so với phương thẳng đứng. Áp dụng định luật 2 Niu tơn cho vật ta suy ra gia tốc ô
tô là a=gtanα.
Bài 24: Có một giếng mỏ rất sâu không có nước. Làm thế nào để đo độ sâu
của giếng nếu em chỉ có một chiếc đồng hồ có kim giây và một hòn đá nhỏ?
Gợi ý: Học sinh suy nghĩ và đưa ra cách giải.
Bài 25: Em hãy thiết kế sơ bộ về các kích thước của một xe cần cẩu có thể
nâng được một vật có khối lượng 2 tấn biết cần cẩu có độ cao 5 mét. Giả thiết rằng
xe sau khi thiết kế có thể nâng vật nói trên cả khi cần cẩu nằm ngang. Cho biết xe
có dạng hình hộp chữ nhật đồng chất làm bằng thép có khối lượng riêng là ρ. Giả
thiết khối lượng của cánh tay cần cẩu là không đáng kể.
Gợi ý: Học sinh cần nghiên cứu thiết kế sao cho khi nâng vật thì xe cần cẩu vẫn
cân bằng. Các em cũng cần chú ý thiết kế để đảm bảo một hệ số an toàn để đảm
bảo an toàn khi cần cẩu hoạt động.
5. Bài tập nghịch lí, ngụy biện
Bài 26: Ở hình a và hình b có 2 viên bi giống nhau chuyển động qua hai chiếc
cầu có cùng kích thước do quán tính. Chiếc cầu ở hình a lồi lên và chiếc cầu ở hình
b lõm xuống. Hai viên bi chuyển động theo quán tính
vận tốc lúc bắt đầu qua cầu và lúc đã qua cầu đều là
v. Hỏi trong hai viên bi ở hình vẽ trường hợp nào
viên bi đến B trước.
14
B
A
A
B
v
v
v
v
Hình a
Hình b
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
Gợi ý: Có thể nhận thấy ở hình a vận tốc trung bình của xe nhỏ hơn v, ở hình b
vận tốc trung bình của xe lớn hơn v. Do đó ở trường hợp hình b hòn bi đến B
trước.
Bài 27: Một con ngựa kéo một chiếc xe, theo định luật 3 Niu tơn thì lực do
ngựa tác dụng vào xe cũng bằng lực do xe tác dụng vào ngựa. Em hãy giải thích tại
sao ngựa lại có thể kéo được xe chuyển động.
Gợi ý: Đầu tiên giáo viên có thể gọi học sinh trình bày thử về phương án giải bài
toán, sau đó giáo viên nhận xét về phương án trả lời của học sinh. Sau đó giáo viên
có thể đặt câu hỏi cho học sinh trả lời:
Em hãy xác định các lực tác dụng vào xe và lực tác dụng vào ngựa?
Trong các lực tác dụng vào xe và ngựa thì lực nào đóng vai trò lực phát động?
Nếu học sinh không trả lời được giáo viên có thể hỏi thêm:
Trong chuyển động của ô tô thì lực nào đóng vai trò lực phát động?
Bài 28: Người ta tác dụng vào khúc gỗ một lực
F
hướng vào tường thì thấy
khúc gỗ vẫn đứng yên. Hiện tượng đó có trái với định luật I không? Có trái với
định luật II không?
Gợi ý: Học sinh giải thích hiện tượng
Bài 29: Có thể dùng một nam châm như hình vẽ để làm ô tô chuyển động
được không? Giải thích?
Gợi ý: Bài này tránh suy nghĩ sai lầm
của học sinh là nam châm có thể kéo
cho ô tô chuyển động. Ô tô và nam
châm có thể xem là một vật, lực tương
tác giữa ô tô và nam châm là nội lực không làm hệ chuyển động.
Bài 30: Dùng lực kế để xác định trọng lượng của
một vật lớn hơn giới hạn đo của lực kế?
Gợi ý: Bài này có tác dụng tập cho học sinh thiết lập
phương án thí nghiệm và xác định kết quả. Các em có
thể bố trí thí nghiệm như ở hình vẽ.
15
F
k
m
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
Bài 31: Một sợi dây chịu được lực căng tối đa là 80N, hỏi sợi dây có bị đứt
không trong các trường hợp sau.
a. Hai người cầm hai đầu sợi dây mỗi người kéo với lực là 50N
b. Một đầu dây buộc vào cây và hai người cầm một đầu dây mỗi người kéo với lực
50N.
Gợi ý: a. Bài này có tác dụng tránh sai lầm của học sinh, một số em học sinh
thường nghĩ nếu hai người cầm hai đầu sợi dây mỗi người kéo với lực 50N thì lực
căng của sợi dây là 100N thực chất lực căng sợi dây chỉ 50N. b. Ở câu a dây không
đứt có những em không biết ở câu b dây có đứt không. Tuy nhiên em nhanh ý sẽ
thấy được lúc này gốc cây cũng sinh ra lực kéo giống 2 người và lực căng là 100N
nên dây đứt.
Bài 32: Một quả cầu nặng được treo bởi một sợi dây mảnh và phía dưới quả
cầu cũng được buộc bởi sợi dây giống như sợi dây treo quả cầu, khi làm
thí nghiệm cho thấy kết quả như sau.
- Nếu kéo từ từ sợi dây phía dưới quả cầu thì sợi dây treo quả cầu bị đứt
- Nếu giật mạnh dây dưới quả cầu thì dây dưới quả cầu bị đứt
Hãy giải thích hiện tượng trên.
Gợi ý: Kéo từ từ quả cầu chuyển động từ từ phần trên chịu tác dụng lực
kéo của người và trọng lượng của quả cầu nên chịu lực căng lớn hơn do đó dây
trên đứt. Giật mạnh do quả cầu, do có quán tính quả cầu chưa kịp chuyển động vì
vậy dây trên chưa tăng lực căng nên dây dưới căng hơn và đứt trước.
Bài 33: Một khối đồng chất được treo bằng một dây treo. Người ta cắt đứt dây
treo. Hỏi tại thời điểm ban đầu, phần trên hay phần dưới của vật có gia tốc lớn
hơn?
Gợi ý: Khi treo quả cầu bị biến dạng kéo, khi cắt đứt dây treo khối tâm quả cầu rơi
tự do đồng thời do lực đàn hồi nên quả cầu co lại. Phần trên quả cầu gia tốc do lực
đàn hồi tạo ra cùng hướng với gia tốc rơi tự do. Phần dưới quả cầu gia tốc do lực
đàn hồi tạo ra ngược hướng với gia tốc rơi tự do. Gia tốc phần trên và phần dưới là
tổng hợp gia tốc rơi tự do và gia tốc do lực đàn hồi tạo ra. Vì lý do trên nên phần
trên (điểm tiếp xúc với dây treo) có gia tốc lớn nhất.
16
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
Bài 34: Một vật được đặt trên một giá đỡ nằm ngang. Người ta rút giá đỡ đi
một cách đột ngột. Hỏi phần nào của vật có gia tốc lớn nhất: phần trên hay phần
dưới của vật?
Gợi ý: Tương tự bài 33
Bài 35: Một người đứng yên trên bàn cân và giơ hai tay lên trời. Hỏi số chỉ
của cân thay đổi như thế nào nếu hai tay của người đó chuyển động có gia tốc
xuống dưới?
Gợi ý: Khối tâm của người đứng yên hay chuyển động có gia tốc?
Viết phương trình định luật 2 Niu tơn cho người và suy ra biểu thức lực do người
tác dụng lên cân?
Suy ra số chỉ cân tăng hay giảm?
Bài 36: Một cân đĩa một phía là đĩa và các quả cân, phía bên kia treo một hòn
bi, lúc đầu cân thăng bằng. Để nguyên đĩa cân và các quả cân, hòn bi, người ta đưa
một cốc nước để nhúng hòn bi cho ngập hoàn toàn trong nước. Hỏi lúc này cân
thăng bằng nữa không?
Gợi ý: Học sinh vận dụng kiến thức lực đẩy Acsimet để giải.
6. Bài tập “hộp đen”
Bài 37: Em hãy làm thí nghiệm để xác định cấu trúc bên trong của con lật đật?
Không được tháo nó ra.
Gợi ý: Học sinh có thể dùng phương pháp treo con lật đật ở 2 vị trí khác nhau để
xác định trọng tâm của con lật đật. Khi xác định được trọng tâm của con lật đật các
em có thể dự đoán được cấu trúc của con lật đật.
Bài 38: Trong một bình cầu thủy tinh kín có một bọt khí hình cầu. Hãy tìm
cách xác định đường kính của bọt không khí (không được phá vỡ bình cầu đó).
Gợi ý: Giáo viên hướng dẫn học sinh: Xác định khối lượng riêng của thủy tinh
(dùng bảng khối lượng riêng), đo thể tích của bình cầu. Suy ra phần thể tích lỗ
hổng.
Bài 39: Một hình lập phương bằng đồng nguyên chất, trong đó có một lỗ hỗng
em hãy tìm cách để xác định thể tích của phần lỗ hổng đó, dụng cụ thí nghiệm có
17
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
thể tuỳ ý chọn. Nếu vật có hình dạng bất kỳ ta có thể xác định được thể tích phần
lỗ hổng trong vật không?
Gợi ý: Tương tự bài 38.
Bài 40: Các nhà địa lí khi thăm dò địa chất tại một khu vực tiến hành thí
nghiệm như sau. Người ta tiến hành đo gia tốc rơi tự do tại các vị trí khác nhau trên
trái đất (ở cùng một độ cao). Khi nơi nào có gia tốc rơi tự do của các vật đột nhiên
tăng thì phía dưới (trong lòng đất) thường có các mỏ kim loại nặng, ở những nơi có
gia tốc rơi tự do của các vật đột nhiên giảm trong lòng đất thường có mỏ các chất
nhẹ như thạch cao, dầu mỏ. Em hãy giải thích hiện tượng trên.
Gợi ý: Học sinh đã biết gia tốc trọng trường phụ thuộc vào vị trí địa lý, phụ thuộc
vào độ cao và độ sâu của một điểm so với mực nước biển. Nếu ở một vùng rộng
trong lòng đất khối lượng riêng của lớp vật chất thay đổi nhiều cũng ảnh hưởng
đến gia tốc rơi tự do. Những nơi trong lòng đất có những vùng lớn vật chất có khối
lượng riêng nhỏ làm gia tốc trọng trường ở đó giảm, những nơi trong lòng đất có
những vùng vật có nhiều vật chất khối lượng riêng lớn gia tốc trọng tăng.
7. Bài tập nghiên cứu, thiết kế
Bài 41: Chế tạo một lực kế sử dụng tính đàn hồi của một lò xo. Chia độ lực kế
theo Niu tơn.
Gợi ý: Học sinh thiết kế, chế tạo sau đó giáo viên góp ý và nhận xét.
Bài 42: Hãy thiết kế cái cân để đo khối lượng trong môi trường không trọng
lượng.
Gợi ý: Có thể sử dụng phương pháp tương tác hoặc dùng con lắc lò xo.
Bài 43: Xe lao xuống dốc (nơi đường dốc, núi) nếu bị hỏng phanh sẽ rất nguy
hiểm. Hãy đề xuất giải pháp cứu nạn cho xe tại những nơi như vậy.
Gợi ý: Tìm hiểu về đường cứu nạn trong thực tế.
Bài 44: Ném một vật trên mặt đất với vận tôc càng lớn thì vật đi càng xa,
nhưng vận tốc có giới hạn và có giá trị
v
0
.
a. Phải ném với vận tốc
v
0
làm với phương ngang một góc bao nhiêu để vật đi
được một khoảng theo phương ngang lớn nhất?
18
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
b. Khi cho vận tốc lớn nhất là 8km/s thì vật sẽ chuyển động như thế nào? Biết khối
lượng Trái đất là 6.10
24
kg, bán kính Trái đất là 6400km.
Gợi ý: a. Dùng phương trình tầm xa của vật ném xiên x=
g
v
α
2sin
2
0
tầm xa cực đại
khi sin2α=1=>2α=90
0
=>α=45
0
.
b. Nếu ném với vận tốc 8km/s thì vật trở thành vệ tinh nhân tạo của trái đất.
Bài 45: Cho hệ như hình vẽ m
1
=500g, α=30
0
các hệ số ma sát trượt và nghỉ
giữa m1 và mặt phẳng nghiêng là µn=µt=0,2. Mặt phẳng
nghiêng được giữ cố định. Hãy tính gia tốc của m
1
, m
2
và
lực ma sát giữa m
1
và mặt phẳng nghiêng trong các trường
hợp:
a. m
2
=500g; b. m
2
=200g.
Gợi ý: Để khi giải bài toán này và những toán tương tự thuận lợi giáo viên có thể
hướng dẫn cho học sinh tiến hành theo thứ tự:
- Học sinh đưa ra ý kiến về phương án giải bài toán
- Giáo viên yêu cầu học sinh tìm điều kiện để: m
1
đi lên, m
2
đi lên, hệ đứng yên.
Từ các điều kiện đó áp dụng vào giải bài toán cụ thể (Bài này có hướng dẫn trong
phần báo tường, báo bảng).
Bài 46: Trên bàn có một viên phấn có thể chuyển động trên mặt bàn với hệ số
ma sát µ. Bàn và phấn ban đầu đứng yên, truyền cho bàn gia tốc
a
trong thời ∆t rồi
đột ngột cho bàn dừng lại. Tìm độ dài đoạn đường viên phấn vạch trên bàn?
IV. HÌNH THỨC SỬ DỤNG BTST TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
BTST khi áp dụng vào các trường hợp khác nhau nó sẽ phát huy những tác dụng
khác nhau. Việc áp dụng một cách hợp lý các BTST vào quá trình dạy học sẽ tăng
cường khả năng phát triển tư duy vật lý của HS. Tuỳ thuộc vào từng quá trình dạy
và học vật lý GV có thể đưa vào các BTST thích hợp để thúc đẩy và nâng cao hiệu
quả của quá trình dạy học. Khi nghiên cứu về việc vận dụng các BTST vào quá
trình dạy học vật lý chúng tôi nhận thấy rằng BTST có thể đưa vào tất cả các quá
trình dạy học vật lý.
19
m
2
m
1
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
1. BTST đưa vào tiết dạy lý thuyết và củng cố kiến thức sau bài học
BTST định tính hay các bài tập định lượng đơn giản có thể được đưa vào tiết xây
dựng dựng kiến thức trong những trường hợp:
- GV cần đặt vấn đề để trong trường hợp cần đưa đưa HS vào tình huống có vấn đề
trước khi tiến hành dạy bài mới.
- Bài tập dùng để đặt vấn đề trước khi dạy bài mới giáo viên đưa ra như một tình
huống có vấn đề, tình huống này có thể giáo viên và học sinh cùng giải quyết từng
phần trong tiết dạy để trả lời câu hỏi đặt ra ban đầu. Cũng có trường hợp đến cuối
tiết học thì vấn đề mà giáo viên đưa ra trước tiết học mới được giải quyết. Đối với
bài tập sau đây giáo viên có thể dùng trong việc đặt vấn đề khi dạy về định luật III
Niu tơn. Sau khi dạy xong bài định luật III Niu tơn giáo viên có thể phân tích cho
học sinh để các em nắm vững được bài toán.
VD1: Một sợi dây chịu được lực căng tối đa là 80N, hỏi sợi dây có bị đứt không
trong các trường hợp sau.
a. Hai người cầm hai đầu sợi dây mỗi người kéo với lực là 50N
b. Một đầu dây buộc vào cây và hai người cầm một đầu dây mỗi người
kéo với lực 50N.
Ở ví dụ sau giáo viên có thể đưa ra cho học sinh sau khi dạy cho học sinh về bài
lực ma sát. Khi nắm vững về phương, chiều và độ lớn lực ma sát nghỉ giáo viên
cần đưa ra các bài tập để học sinh nắm vững về các yếu tố trên.
VD2: Một xe tải chở một cái hòm, chạy trên đường nằm ngang. Trong mỗi trường
hợp sau đây hãy chỉ rõ xe có tác dụng lực ma sát nghỉ lên hòm không? Nếu có thì
lực đó phụ thuộc vào những gì và có chiều như thế nào?
a. Xe đứng yên
b. Xe chuyển động thẳng đều
c. Xe chuyển động chậm dần đều
d. Xe chuyển động nhanh dần đều
Gợi ý: Đối với các câu a, b, c, d giáo viên có thể đưa ra các câu hỏi gợi ý để học
sinh dần dần tìm ra câu trả lời cho mỗi phương án.
Vật chuyển động có gia tốc không hay không có gia tốc?
20
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
Phương, chiều, độ lớn gia tốc của vật (Nếu có)?
Có những lực nào tác dụng lên vật?
Lực nào đã gây ra gia tốc cho vật trong trường hợp này?
Khi đưa ra các câu hỏi ở trên bài toán được xét trong hệ quy chiếu gắn với đất, nếu
gắn hệ quy chiếu với xe có thể đặt câu hỏi như sau:
Khi nào có lực ma sát nghỉ tác dụng lên vật?
Có lực quán tính tác dụng lên vật không (đối với từng phương án a, b, c, d )?
Trường hợp nào vật có lực ma sát nghỉ tác dụng (chú ý vật đứng yên)?
2. Sử dụng BTST trong dạy học tự chọn
Dạy học tự chọn là hình thức dạy học mới ở nước ta, có điều kiện phân hoá đậm
nét ở THPT. Dạy học tự chọn là hình thức trung gian giữa dạy học chính khoá và
ngoại khoá. Vì thế đưa BTST vào quá trình dạy học có nhiều điều kiện thuận lợi:
tăng quỹ thời gian giải BTVL trên lớp, ở nhà, hoạt động giải BTST theo nhóm.
Theo chương trình sách giáo khoa phân ban hình thức dạy học tự chọn được đưa
vào để đáp ứng theo yêu cầu riêng của các đối tượng HS khác nhau. Chương trình
sách giáo khoa phân ban có 3 chương trình tự chọn khác nhau dành cho các đối
tượng HS THPT.
- Chủ đề bám sát chương trình cơ bản: Chủ đề này dành cho đối tượng HS trung
bình và yếu, mục tiêu của chương trình này củng cố để HS nắm được những kiến
thức cơ bản của sách giáo khoa.
- Chủ đề nâng cao dành cho HS học theo sách giáo khoa nâng cao: HS học theo
chủ đề tự chọn này với mục tiêu củng cố và khắc sâu kiến thức. Chủ đề này chủ
yếu dành cho các đối tượng HS thi HS giỏi môn vật lý và những đối tượng học
theo ban KHTN mục đích thi vào các trường đại học khối A.
- Chủ đề nâng cao dành cho HS học theo sách giáo khoa cơ bản: Chủ đề này nhằm
đảm bảo mục tiêu giống như chủ đề b. Chủ đề tự chọn này tạo điều kiện cho HS
muốn học theo ban KHTN có thể học theo sách giáo khoa cơ bản hoặc sách giáo
khoa nâng cao.
- Chủ đề đáp ứng: Dành cho các nguyện vọng cá nhân của HS, đáp ứng yêu cầu sở
thích về hướng nghiệp loại chủ đề này dành cho mọi đối tượng HS.
21
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
Đối với chủ đề tự chọn khác nhau giáo viên cần thực hiện giáo án khác nhau, đối
với chủ đề bám sát chương trình cơ bản giáo viên cần đưa ra cho học sinh những
bài tập nhằm mục đích củng cố để các em vận dụng tốt các kiến thức cơ bản chẳng
hạn với bài tập sau:
VD1: Một ô tô có trọng lượng PM =50000N chuyển động với vận tốc không đổi v
= 10m/s qua cầu. Tìm áp lực của ô tô tác dụng lên cầu khi ô tô đi qua điểm giữa
cầu trong các trường hợp:
a. Cầu phẳng nằm ngang
b. Cầu vồng lên với bán kính cong r = 50m
c. Cầu lõm xuống với bán kính r = 50m
d. Ô tô chuyển động tròn đều trên đường tròn nằm ngang bán kính r = 50m với vận
tốc v = 10m/s. Tìm lực ma sát của mặt đường tác dụng lên ô tô.
Đây là bài tập gồm các câu hỏi tương tự nhưng nội dung biến đổi, sau tiết luyện tập
về việc giải các bài tập riêng rẽ theo từng ý a, b, c, d. Trong giờ tự chọn bám sát
chương trình cơ bản giáo viên có thể đưa ra bài tập này để củng cố, khắc sâu để
học sinh có thể học sinh nắm vững kiến thức trong từng trường hợp.
Đối với tiết tự chọn theo chương trình nâng cao nhưng bài tập đưa vào trong tiết
dạy cần có yêu cầu cao hơn đối với học sinh, các tiết học có thể mở rộng kiến thức
và rèn luyện thêm kỹ năng cho học sinh. Chẳng hạn giáo viên có thể chuẩn bị các
bài tập thí nghiệm để dạy các tiết tự chọn nâng cao.
VD2: Có một bàn quay và một miếng gỗ. Em hãy tìm cách xác định hệ số
ma sát giữa miếng gỗ và bàn?
VD3: Tiến hành thí nghiệm chứng tỏ lực ma sát nghỉ có giá trị, phương,
chiều phụ thuộc vào ngoại lực tác dụng. Cho dụng cụ là một lực kế, một mẫu gỗ
hình hộp, một sợi dây.
3. Sử dụng BTST ngoài giờ chính khoá
Trong dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng ngoài hình thức chính khoá
thì các hình thức không chính khoá có một vai trò quan trọng. Các hình thức không
chính khoá thường được thực hiện không thường xuyên nhưng nó vẫn có những
tác dụng đáng kể hộ trợ cho quá trình dạy học vật lý. Các hình thức không chính
22
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
khoá thường có nội dung dành cho những đối tượng HS yêu thích môn vật lý. Hình
thức này còn có tác dụng làm cho HS yêu thích hơn đối với môn vật lý và tạo hứng
thú trong học vật lý.
Hình thức dạy học không chính khóa giáo viên có thể giao cho các em về nhà làm
các bài tập như tự nghiên cứu, thiết kế (có thể có sự gợi ý một phần của giáo viên).
Những bài tập này có thể cho các em tiến hành làm theo nhóm ở nhà và sau đó đến
lớp học giáo viên có thể cử đại diện các nhóm trình bày về bài tập của mình. Sau
đó là ý kiến của giáo viên về bài tập mà các nhóm thực hiện, nhận xét nhóm nào
làm tốt nhất và những ý kiến cần phải bổ sung đối với bài tập của mỗi nhóm.
VD1: Chế tạo một lực kế sử dụng tính đàn hồi của một lò xo. Chia độ lực kế
theo Niu tơn.
Gợi ý:
Em hãy cho biết lực kế có những bộ phận chủ yếu nào?
Em hãy thiết kế một lực kế dùng vật đàn hồi là một lò xo, nêu vật liệu và cách chế
tạo từng bộ phận, cách liên kết giữa các bộ phận với nhau?
Qua những gợi ý của giáo viên học sinh có thể trình bày ý tưởng của mình về việc
chế tạo lực kế, đối với ý tưởng của mỗi học sinh ( hoặc nhóm học sinh) giáo viên
có thể bổ sung thêm ý kiến ở lớp học. Sau khi trao đổi ý kiến giáo viên có thể giao
cho học sinh (hoặc nhóm học sinh) về nhà nghiên cứu, chế tạo coi như một bài tập.
Giáo viên có thể giao cho các em về làm trong thời gian nhất định và đến thời hạn
nạp lại đồng thời học sinh phải giới thiệu về việc vận hành thiết bị mà mình đã chế
tạo trước tập thể lớp và giáo viên:
- Giáo viên cần tuyên dương với những học sinh (hoặc nhóm học sinh) làm xong
bài tập đúng thời hạn.
- Tuyên dương và cho điểm cao đối với những học sinh (hoặc nhóm học sinh) thực
hiện tốt bài tập. Đảm bảo tính chính xác và vững vàng của thiết bị chế tạo.
VD2: Xe lao xuống dốc (nơi đường dốc, núi) nếu bị hỏng phanh sẽ rất nguy
hiểm. Hãy đề xuất giải pháp cứu nạn cho xe tại những nơi như vậy.
4. Hình thức ngoại khoá
23
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
ở trường phổ thông ngoại khoá có thể kết hợp với câu lạc bộ học tập, câu lạc bộ thí
nghiệm vật lý để làm phong phú về hình thức và tạo được sự quan tâm của nhiều
HS. Vì vậy chúng ta có thể đưa vào các BTST đây cũng là một nội dung rất phù
hợp với loại hình học tập ngoại khoá. Những bài tập được thực hiện theo loại hình
này GV có thể chú trọng vào các bài tập định tính hay các bài tập thí nghiệm.
Đối với các bài tập đưa ra vào giờ ngoại khóa giáo viên cần đưa ra những bài tập
mà dựa vào các kiến thức đã học các em có thể giải được bài toán nhanh chóng mà
không cần tính toán nhiều. Giáo viên có thể đưa ra những bài toán về giáo dục tư
tưởng, những bài toán vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn, những hiểu biết của
học sinh về các nhà vật lý
VD1: Khối lượng của vật trên mặt đất là 60kg. Đưa vật đó cùng hai loại cân: cân lò
xo và cân đòn lên Mặt trăng, khi đó cân được bao nhiêu kg?
VD2: Bạn ném thẳng đứng một quả bóng phía dưới lên trên. Thời gian nào
sẽ lớn hơn: lúc bóng bay lên hay bay xuống?
5. Bồi dưỡng HS giỏi
Yêu cầu đối với HS giỏi các em cần có sự nhuần nhuyễn về nội dung lý thuyết đối
với các phần các em đã được học. Ngoài ra với các đối tượng HS được tham gia
vào việc thi HS giỏi việc vận dụng lý thuyết vật lý vào các vấn đề thực tiễn cần
được quan tâm ở mức độ nhất định. Vì vậy việc đưa các BTST vào dạy trong các
chuyên đề bồi dưỡng HS giỏi một cách hợp lý đem lại những kết quả tích cực.
Trong các kỳ thi HS giỏi có nhiều bài tập về thí nghiệm, thực hành, bài tập đi sâu
vào ý nghĩa vật lý của các hiện tượng. Vì vậy đối với bồi dưỡng HS giỏi các BTST
đóng một vai trò hết sức quan trọng. Hệ thống các BTST trong bồi dưỡng HS giỏi
cần được lựa chọn thành một hệ thống đầy đủ đối với các kiến thức dự kiến thi của
HS thì mới có thể đạt hiệu quả cao.
VD1: Trên mặt hồ lặng gió, một người đứng trên một chiếc thuyền, anh ta
muốn xác định khối lượng của chiếc thuyền đó. Anh ta phải làm như thế nào khi
trong tay chỉ có một sợi dây.
24
Trường THPT Điểu Cải Sáng kiến kinh nghiệm
VD2: Xác định lực căng lớn nhất của một dây cước, dùng để câu cá. Dụng
cụ: Một giá thí nghiệm, một dây cước có đường kính 0,1 đến 0,2mm, thước thẳng,
những quả nặng có khối lượng từ 0 đến 1kg.
VD3: Tiến hành thí nghiệm chứng tỏ bất cứ vật nào cũng có quán tính: Vật
đứng yên-Vật chuyển động thẳng-Vật chuyển động cong. Trình bày cách làm và
giải thích.
Các ví dụ trên học sinh phải vận dụng các kiến thức đã học để thiết kế, bố
trí thí nghiệm để xác định các kết quả theo yêu cầu của bài toán. Đối với các bài
tập này tùy vào điều kiện cụ thể giáo viên có thể yêu cầu học sinh giải quyết bài
toán ở các mức độ khác nhau.
- Yêu cầu học sinh giải bài toán bằng việc bố trí phương án thí nghiệm (thí
nghiệm tưởng tượng) và nêu cách đo đạc xác định kết quả của bài toán. Để giải
được những bài tập này yêu cầu học sinh phải nhuần nhuyễn kiến thức lý thuyết
vận dụng kiến thức thực tế đưa ra các phương án khác nhau để giải bài toán. Qua
các phương án giải quyết bài toán của học sinh đưa ra cộng với sự góp ý và hướng
dẫn của giáo viên để đưa ra phương án giải bài toán hợp lý nhất.
- Trong điều kiện thời gian cho phép từ kết quả nêu phương án thí nghiệm
và cách xác định kết quả đã đạt được giáo viên có thể chia học sinh theo các nhóm
để tiến hành làm thí nghiệm xác định kết quả và đưa ra kết luận về kết quả của
từng nhóm học sinh. Việc thực hiện các thao tác thí nghiệm giúp rèn luyện cho học
sinh các kỹ năng thí nghiệm thực hành của bộ môn vật lý học. Đây là yêu cầu hết
sức quan trọng trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT theo yêu cầu
mới.
VD4: Trên bàn có một viên phấn có thể chuyển động trên mặt bàn với hệ số
ma sát µ. Bàn và phấn ban đầu đứng yên, truyền cho bàn gia tốc
a
trong thời ∆t rồi
đột ngột cho bàn dừng lại. Tìm độ dài đoạn đường viên phấn vạch trên bàn?
6. Sử dụng BTST trên báo tường, báo bảng
Đây là hình thức dành cho các HS yêu thích môn vật lý có thể tổ chức theo định kỳ
hàng tháng. Sử dụng hình thức này cần kết hợp với sự tổng kết, khuyến khích,
động viên sẽ có tác dụng khuyến khích nhiều HS tham gia. Mỗi bài tập sẽ là một
25