LƯU Ý VỀ TÍNH CHẤT HỮU HƯỚNG CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ KHI GIẢNG DẠY VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI.

PHÒNG GD VÀ ĐT HUYỆN TUY ĐỨC
TRƯỜNG THCS NGÔ QUYỀN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Tên đề tài:
LƯU Ý VỀ TÍNH CHẤT HỮU
HƯỚNG CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT
LÝ KHI GIẢNG DẠY VÀ BỒI DƯỠNG
HỌC SINH GIỎI.
Giáo viên: NGUY N TH L PỄ Ị Ậ
T : Toán lýổ
Năm học 2011-2012
A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài :
Thông thường việc phân tích, khảo sát các hiện tượng vật lý một cách định
lượng đều phải thông qua các đại lượng vật lý thuộc một trong hai dạng: đại
lượng vô hướng và đại lượng hữu hướng .Vì bản chất của các phép toán trên
hai dạng đại lượng là khác nhau nên thực trạng học sinh nhầm lẫn khi giải bài
toán liên quan đến tính chất hữu hướng của một số đại lượng vật lý.
Việc lưu ý tính chất hữu hướng của một số đại lượng hữu hướng của sách
giáo khoa.Ngoài ra chính nhờ sự lưu ý này mà ta giúp học sinh giải được các
bài toán SGK và đặc biệt khi bồi dường học sinh giỏi môn vật lý thuộc chương
trình vật lý trung học cơ sở.
2. Mục đích của đề tài :
Nghiên cứu thực trạng học tập của học sinh, cách giải bài tập vật lý của học
sinh liên quan đến tính chất hữu hướng của các đại lượng vậ lý, từ đó đề xuất
một số lưu ý về tính chất hữu hướng của một số đại lượng vật lý nhằm giúp
các em giải tốt hơn dạng bài tập này, đặc biệt phần nâng cao mở rộng đối với
học sinh giỏi môn vật lý.
3. Phạm vi nghiên cứu :
Các dạng bài tập vật lý liên quan về tính chất hữu hướng của các đại lượng vật

lý thuộc phần động học và động lực học.
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ:
I. Giải pháp thực hiện :
I.1. a. Soạn bài :
Nghiên cứu chương trình, SGK , sách nâng cao và các tài liệu liên quan để
khái quát, phân loại các dạng bài tập liên quan đến tính chất hữu hướng của đại
lượng vật lý từ đó rút ra những bài học kinh nghiệm, những sai lầm mà học
sinh thường xuyên vấp phải khi giải các dạng bài tập thuộc dạng này.
I.1.b. Lưu ý tính chất của các đại lượng:
Vật lý học ngày càng phát triển thì các đại lượng vật lý ngày càng phong
phú nhưng nhìn chung có thể phân làm hai dạng : Đại lượng vô hướng và đại
lượng hữu hướng.Ta thử thống kê một số đại lượng vật lý thuộc chương trình
Trung học cơ sở.
Đại lượng vô hướng Đại lượng hữu hướng
Khối lượng, thể tích , công, công suất,
điện trở,…
Vận tốc, trọng lực, lực đàn hồi, lực
căng dây, lực ma sát, áp lực, cường độ
dòng điện, hiệu điện thế, điện trường,
từ trường,…
Đại lượng vô hướng được xác định khi biết số đo hay độ lớn của chúng.
Đại lượng hữu hướng được xác định khi biết được độ lớn, điểm đặt,
hướng( phương và chiều) của đại lượng đó.
II. Các lưu ý khi dạy lý thuyết:
1. Phân biệt giữa lực và độ lớn của lực :
Ví dụ1 : Xét một vật có khối lượng m treo trên một lò xo có lực đàn hồi F
(H.1) vật đứng yên.Hãy giải thích hiện tượng và giải thích lực đàn hồi F
( 500 bài tập vật lý 8)
(H1)
Một số học sinh không phân biệt

được giữa lực và độ lớn của lực nên
trả lời : “Vì vật đứng yên nên lực
đàn hồi bằng với trọng lượng”.
=> F = P = 10m
Cách nói trên xét về mặt ý nghĩa vật
lý lại không đúng, phải nói rằng: ‘
Vì vật đứng yên nên lực đàn hồi cân
bằng với trọng lực”.
 F = P = 10m
Ví dụ 2: Treo một vật vào một lực kế trong không khí thì lực kế chỉ 13,8 N ,
Vẫn treo vật vào lực kế nhưng nhúng chìm hoàn toàn vật trong nước thì lực kế
chỉ giá trị F’ =8,8N . Vì sao có sự chênh lệch này? Hãy giải thích? ( sách bài
tập vật lý 8)
Giải thích : + Khi treo vật trong không khí, các lực tác dụng lên vật gồm :
trọng lực P hướng xuống và lực đàn hồi F của lò xo lực kế hướng lên, vật
cân bằng => F = P (1)
+ Khi treo vật trong nước, các lực tác dụng lên vật gồm:Trọng
lực P hướng xuống, lực đàn hồi F’ của lò xo lực kế hướng lên, lực đẩy
Acsimet hướng lên. Vật cân bằng : P = F’ + F
A
=> F’ = P - F
A
(2)
Từ (1) và (2) ta thấy độ chênh lệch của lực kế đúng bằng độ lớn của lực đẩy
Acsimet tác dụng lên vật.
2. Biểu diến các lực trên hình vẽ phải theo đúng tỉ lệ :
Trên hình vẽ nếu biểu diễn các lực không đúng theo tỉ lệ ( như giả thiết) sẽ
dẫn đến một kết quả khác, một hiện tượng vật lý khác.
Ví dụ 1: Trên (H 2) biểu diễn các lực trong trường hợp dưới tác dụng của lực
F và trọng lực P viên bi đứng yên. Hình vẽ có chính xác không? Nếu sai hãy

vẽ lại cho đúng.
(H2)
Ta biết rằng viên bi có trọng lực P tạo ra lực F
1
kéo viên bi xuống dọc theo mặt
phẳng nghiêng ta có : F
1
= P = P
Giả sử mặt phẳng nghiêng không có ma sát .Nếu viên bi đứng yên thì :
F = F
1
= P => (H2) sai không đúng tỉ lệ .
Nên phải điều chỉnh lại sao cho F = P.
Ví dụ 2: Xác định bằng hình vẽ hợp lực của hai lực đồng quy có độ lớn là
6N, 8N trong trường hợp hai lực vuông góc với nhau.( lấy tỉ xích 2cm ứng 2N)
( bài nâng cao vật lý 8)
F
F1 F1 F

F2 F
2

(H3) (H4)

Qua cách vẽ ở hình 3, trên ta thấy nếu vẽ không đúng tỉ lệ như ở H4 sẽ
dẫn đến một kết quả khác : hợp lực của hai lực đồng quy sẽ có hướng bị lệch
và độ lớn cũng bị khác so với kết quả ở H4.
3. Mở rộng hay tổng quát hóa:
Trên nền kiến thức sách giáo khoa và ở những chổ cần thiết giáo viên chỉ
nên mở rộng với mức độ thích hợp, vừa sức với học sinh để các em có cái nhìn

tổng quát hơn ( chỉ nên mở rộng đối với học sinh khá, giỏi )
Ví dụ 1: Quả bóng trên sàn nhà, quyển sách trên bàn khi chưa có lực tác
dụng sẽ nằm yên mãi mãi không tự thay đổi vận tốc để chuyển động được.
Thực ra thì quả bóng, quyển sách , …đều có trọng lực tác dụng nhưng do tính
chất tác dụng tương hỗ giữa các vật nên phản lực của sàn, của bàn đã cân bằng
với trọng lực của vật nên chúng đứng yên ( H5) và ( H6)
( H5) (H6)
Chính nhờ phần mở rộng này mà học sinh sẽ có cái nhìn tổng quát hơn khi xét
một vật đứng yên.
Ví dụ 2: Một học sinh dùng một lực kế kéo đều một vật có trọng lượng 24N
lên theo mặt phẳng nghiêng dài 1,6m, cao 40cm .Lực kế chỉ F
1
= 10,8N. Tính:
P
F
P
F
a/ Công có ích ?
b/ Công Toàn phần ?
c/ Hiệu suất mặt phẳng nghiêng ?
d/ Lực ma sát ( F
ms
) của mặt phẳng nghiêng?
e/ Lực cần thiết (F
2
) để dịch chuyển đều vật đó theo mặt phẳng nghiêng từ trên
cao xuống thấp. ( sách bài tập vật lý 8)
Giải :
(H7)
a/ Công có ích : A

i
= P.h = 24. 0,4 = 9,6 ( J)
b/ Công toàn phần : A
tp
= F
1
.AC = 10,8 . 1,6 = 17,2 (J)
c/ Hiệu suất mặt phẳng nghiêng :
H =
.
. 100% = . 100% = 55%
d/ Vật có trọng lượng P gây ra lực F’
1
kéo vật xuôi theo mặt phẳng nghiêng , ta
có :
F’
1
= P. = 24. = 6 (N)
Ngoài ra ta biết chiều của lực ma sát luôn ngược với chiều chuyển động của vật
( đây là phần mở rộng) , vì vật chuyển động đều nên :
F
1
= F
ms
+F’
1
=> F
ms
= F
1

- F’
1
F
ms
= 10,8 - 6 = 4,8 (N)
c/ Lý luận như trên ở (H8) ta được :
F
2
+ F
ms
= F’
1
=> F
2
= F’
1
- F
ms
= 6 - 4,8 = 1,2 (N)
Việc mở rông bài giảng khi đề cập đến chiều của lực ma sát so với chiều
chuyển động của vật giúp ta giải bài toán này dễ dàng hơn.
4. Các lưu ý khi giải bài toán mở rộng :
a/ Phép cộng hai đại lượng hữu hướng cùng phương:
Ví dụ 1: Hai bên con sông AB thẳng cách nhau một khoảng AB= s. Một ca
nô xuôi dòng từ A đến B mất thời gian t
1
, còn ngược dòng từ A đến B mất thời
gian t
2
.Hỏi vận tốc v

1
của ca nô và vận tốc v
2
của dòng nước .Áp dụng S =
60km, t
1
= 2h , t
2
= 3h .
Đối với bài này giáo viên hướng dẫn học sinh áp dụng công thức hợp vận tốc:
v = v
1
+ v
2
trong trường hợp v
1
và v
2
cùng phương, cùng chiều lúc xuôi dòng ;
cùng phương ngược chiều lúc ngược dòng .
Giải :
Vận tốc ca nô đối với bờ sông :
- Lúc xuôi dòng : v = v
1
+ v
2
= (1)
- Lúc ngược dòng : v’ = v
1
- v

2
= (2)
Lấy (1) cộng (2) vế theo vế, ta có :
2v
1
= +
=> v
1
= ( + ) (3)
A
B
C
F
ms
P
F
1
F
2