SKKN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10 THPT – BAN KHTN NHẰM BỒI DƯỠNG TƯ DUY TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đổi mới phương pháp dạy học là khắc phục phương pháp truyền thụ một chiều,
rèn luyện thói quen, nếp sống tư duy sáng tạo của người học. Để thực hiện được
nhiệm vụ này cần phải bồi dưỡng được cho học sinh phương pháp học tập để phát
triển tư duy nhận thức và kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế. Muốn nâng cao
chất lượng học tập bộ môn vật lý phải có nhiều yếu tố song hành trong đó việc xây
dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong các tiết dậy vật lý đóng vai trò hết sức
quan trọng. Trong quá trình giảng dạy các tiết thực hành nói chung và các tiết có sử
dụng các dụng cụ thực hành của chương “Động lực học chất điểm” nói riêng, học
sinh còn nhiều lúng túng, nhiều em chưa biết cách tiến hành thí nghiệm như thế
nào? chưa biết vận dụng các kiến thức đã học vào việc thực hành để thu thập kết
quả ra sao?
Thí nghiệm, thực hành là một trong những công cụ không thể thiếu được trong
quá trình dạy học Vật lý. Với tính chất là một phương tiện dạy học, thí nghiệm vật
lí giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành dạy học vật lí:
- BTTN có nhiều tác dụng tốt về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo dục, giáo dục kỹ
thuật, đặc biệt BTTN còn là một phương tiện dạy học có tác dụng rất lớn trong việc
bồi dưỡng tư duy vật lý cũng như phương pháp nhận thức vật lý cho HS.
- BTTN vừa là bài tập vừa là thí nghiệm nên sẽ phát huy được các lợi thế của
hai phương tiện dạy học chủ lực nếu GV biết khai thác tốt. Quá trình làm thí
nghiệm sẽ tạo hứng thú, kích thích cho HS và từ đó HS mạnh dạn đưa ra ý kiến
sáng tạo của mình.
- BTTN là điều kiện để HS vận dụng tổng hợp kiến thức lý thuyết và thực
hành, kết hợp thao tác tư duy trí óc với thao tác chân tay, tập làm các nhà chế tạo,
thiết kế, lắp ráp…Điều này kích thích mạnh mẽ hứng thú học tập của HS nhất là
những bài toán liên quan đến thực tế.
1
- BTTN khắc phục tình trạng giải bài tập một cách thuộc lòng, hình thức,
tình trạng áp dụng công thức một cách máy móc.
- BTTN là hoạt động tạo điều kiện tốt để phát triển tư duy cho HS đặc biệt là

tư duy vật lý. Bên cạnh đó việc giải BTTN của HS cũng giúp GV phát hiện những
HS có năng khiếu đặc biệt về vật lý. Từ đó có hướng bồi dưỡng để các em trở
thành nhân tài cho đất nước
Xét vị trí của thí nghiệm Vật lý trong dạy học Vật lý cũng như vị trí của cơ
học trong giáo trình Vật lý phổ thông, tôi mạnh dạn chọn đề tài: “XÂY DỰNG
VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC
CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10 THPT – BAN KHTN NHẰM BỒI DƯỠNG TƯ
DUY TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Thấy được tầm quan trọng của các thí nghiệm vật lí trong việc dạy học vật lý.
- Trình bày một số tiết dạy có thí nghiệm trong chương “Động lực học chất điểm”
vật lí 10 THPT nâng cao.
- Nêu rõ vai trò và ý nghĩa của thí nghiệm vật lí trong quá trình bồi dưỡng tư duy,
sáng tạo, khắc sâu kiến thức vật lý cho học sinh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu.
- Quá trình dạy học vật lý ở trường học phổ thông;
- Bài tập Vật lý trong quá trình dạy học
Phạm vi nghiên cứu.
- Bài tập thí nghiệm vật lý phần “Động lực học chất điểm” lớp 10 nâng cao.
4. Giả thuyết khoa học.
Nếu xây dựng và sử dụng hợp lý các bài tập thí nghiệm vật lý trong việc tổ
chức hoạt động dạy học cho học sinh phần “Động lực học chất điểm” nói riêng và
2
BT Vật lý nói chung thì sẽ góp phần tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS và
nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học Vật lý ở trường THPT.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Nghiên cứu chương trình, nội dung dạy học phần “Động lực học chất điểm”
Vật lý lớp 10, nâng cao.
- Nghiên cứu về bài tập vật lý nói chung và bài tập thí nghiệm nói riêng trong

dạy học.
- Thực nghiệm sư phạm.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu lý thuyết.
- Cơ sở lý luận về tâm lý học, giáo dục học, lý luận dạy học liên quan đến
giải BT Vật lý, nhất là bài tập thí nghiệm.
- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến chương trình, nội dung dạy học phần
“Động lực học chất điểm” vật lý lớp 10 nâng cao.
- Nghiên cứu các biện pháp, cách thức bồi dưỡng hoạt động nhận thức cho
HS trong quá trình dạy học Vật lý.
6.2. Nghiên cứu thực nghiệm.
- Thực trạng dạy học vật lý có sử dụng bài tập thí nghiệm của GV và HS và
giải quyết bài tập thí nghiệm Vật lý ở trường phổ thông.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Yên Định 2 – Yên Định.
- Thống kê và xử lý số liệu thực nghiệm.
7. Ý tưởng của đề tài
Có thể xây dựng ngân hàng các thí nghiệm đơn giản và thường gặp trong thực tế
và sắp xếp một hệ thống các thí nghiệm trong chương “Động lực học chất điểm”
vật lí 10 THPT và thông qua một số tiết trong chương để bồi dưỡng tư duy, khắc
sâu kiến thức cho học sinh lớp 10 THPT.
3
PHẦN 2: NỘI DUNG
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1. Nhiệm vụ bồi dưỡng tư duy vật lý cho học sinh trong dạy học Vật lý ở
trường phổ thông
1.1 Khái niệm tư duy vật lý
“Tư duy vật lý là sự quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích một hiện tượng
phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ
định tính và định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lý, dự đoán các hệ
quả mới từ các thuyết và vận dụng sáng tạo những kiến thức khái quát thu được

vào thực tiễn”
Các hiện tượng vật lý trong tự nhiên diễn ra rất phức tạp, nhưng những định
luật chi phối chúng lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tượng thường bị nhiều yếu tố tác
động nối tiếp nhau hoặc chồng chéo lên nhau ta chỉ quan sát được kết quả tổng hợp
cuối cùng. Cho nên, muốn nhận thức đầy đủ những đặc tính, bản chất và quy luật
vận động của hiện tượng tự nhiên thì việc đầu tiên ta phải phân tích các hiện tượng
phức tạp thành những bộ phận, những giai đoạn mà chúng chỉ bị chi phối, phụ
thuộc bởi một số ít nguyên nhân, yếu tố, tốt nhất là một nguyên nhân, một yếu tố.
Có như vậy, thì việc xác lập được mối quan hệ, đặc tính, bản chất của các hiện
tượng, đại lượng vật lý sẽ dễ dàng hơn về mặt định tính cũng như định lượng.
Quá trình nghiên cứu vật lý của HS có rất nhiều phương pháp nhận thức,
nhiều hình thức tư duy và sử dụng các dụng cụ thiết bị khác nhau, nhưng ta có thể
hiểu tư duy vật lý dưới hai góc độ sau:
- Tư duy lý thuyết: là hình thức của tư duy lôgic và thao tác tư duy.
- Tư duy lôgic: là loại tư duy tuân theo các quy tắc, quy luật của lôgic học một cách
chặt chẽ, chính xác, không phải sai lầm trong các lập luận, biết phát hiện ra các
mâu thuẫn, nhờ đó mà nhận thức được đúng đắn chân lý khách quan.
4
Các thao tác tư duy: Quá trình tư duy bao gồm các thao tác trí tuệ hay còn
gọi là các thao tác tư duy, ta có các thao tác tư duy như: Phân tích, tổng hợp, so
sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa. v. v…
1.1.2. Mối quan hệ tư duy vật lý với việc bồi dưỡng năng lực nhận thức cho
học sinh
Trong dạy học vật lý, GV cần tổ chức quá trình lĩnh hội kiến thức cho HS
phù hợp với con đường biện chứng của quá trình nhận thức vật lý. Trong đó mối
quan hệ giữa tư duy vật lý và quá trình nhận thức vật lý là rất quan trọng rồi từ đó
bồi dưỡng năng lực nhận thức. Để quá trình nhận thức vật lý của HS được thành
công thì HS cần phải thành thạo các phương pháp nhận thức vật lý do GV hướng
dẫn và hình thành.
Phương pháp nhận thức vật lý là những phương pháp khoa học được sử trong

quá trình nghiên cứu vật lý để xây dựng hệ thống kiến thức vật lý. Việc định hướng
hoạt động nhận thức của HS trong học tập theo con đường của nhận thức khoa học
với việc áp dụng lý thuyết gần đúng “Vùng phát triển” của Vưgốtxki có thể bồi
dưỡng cho HS trực giác khoa học.
Bảng 1. Các thao tác trí tuệ và thực hành trong hoạt động nhận thức khoa học
bằng phương pháp thực nghiệm.
Hành động
Thao tác
Thực hành Tư duy
Đề xuất vấn đề
Quan sát, đo đạc, ghi chép
số liệu theo bảng tính, tính
toán và xử lý số liệu
Phân tích, so sánh, tổng
hợp, khái quát hóa
Hình thành giả thuyết
Phân tích, so sánh, đối
chiếu, trừu tượng hóa, khái
quát hóa
Suy ra hệ quả logic Phân tích, so sánh, đối
chiếu cụ thể hóa (suy diễn
5
lôgic và toán học)
Tiến hành
thí nghiệm
kiểm tra
Xây dựng
phương án
thí nghiệm
Vẽ đồ thị thí nghiệm

Phân tích, so sánh, đối
chiếu cụ thể
Tiến hành
thí nghiệm
Lựa chọn dụng cụ, lắp ráp
dụng cụ thí nghiệm, tiến
hành thí nghiệm, quan sát,
đo đạc ghi chép.
Xử lý kết quả
Lập bảng, vẽ đồ thị,
tính toán, đánh giá sai số
Rút ra kết luận
Trừu tượng hóa, khái quát
hóa
Vận dụng
Quan sát trong tình huống
mới, thí nghiệm mới
Cụ thể hóa
Có những phương pháp nặng về tư duy lý thuyết. Có những phương pháp
nặng về tư duy thực hành. Nhận thức theo phương pháp thực nghiệm vật lý học là
sự thống nhất biện chứng giữa tư duy lý thuyết và tư duy thực hành.
2. Bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lý
2.1. Khái niệm bài tập thí nghiệm
Là những bài tập mà khi giải HS phải làm thí nghiệm để xác định các đại
lượng vật lý, các thông số cần tìm, hoặc để nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các thông
số hay để kiểm tra tính chân thực của lời giải lý thuyết. BTTN vừa mang tính lý
thuyết vừa mang tính thực nghiệm. Những thí nghiệm của dạng bài tập này thường
là đơn giản HS có thể tự làm ở nhà hoặc phòng thí nghiệm của trường.
2.2. Phân loại bài tập thí nghiệm: Dựa theo độ khó khi giải, cách thức giải cũng
như yêu cầu và điều kiện của bài tập mà ta chia BTTN làm hai loại:

Bài tập thí nghiệm định tính: Là những bài tập khi giải không cần tiến
hành các phép đo đạc, tính toán định lượng mà chỉ dùng những lập luận, suy luận
6
lôgic dựa trên cơ sở các thuyết, định luật, khái niệm vật lý và những quan sát định
tính.
Bài tập thí nghiệm định lượng: Là những bài tập khi giải, yêu cầu HS làm
thí nghiệm để đo đạc đại lượng vật lý với các thiết bị nào đó, hoặc tìm quy luật về
mối liên hệ phụ thuộc giữa các đại lượng vật lý (với các thiết bị nhất định).
7
Bài tập thí nghiệm vật lý
Bài tập thí nghiệm định tính
Bài tập thí nghiệm định lượng
Làm TN, quan sát,
mô tả, giải thích
Thiết kế phương
án thí nghiệm
Điều gì xảy ra
nếu…?
Tại sao lại xảy ra
như vậy?
Làm thế nào để đo …với
các thiết bị…?
Nêu phương án đo… với
các thiết bị…?
Đo lường đại
lượng vật lý
Thiết lập, minh
họa định luật
MĐ1. Cho thiết bị, yêu cầu HS đo đạc tìm
quy luật có sự hướng dẫn của GV.

MĐ2. Cho thiết bị, yêu cầu HS lập phương
án thí nghiệm, làm thí nghiệm đo đạc hoặc
tìm quy luật.
MĐ3. Yêu cầu HS lựa chọn thiết bị, lập
phương án thí nghiệm, làm thí nghiệm đo
đạc, tìm quy luật hoặc chứng minh một quy
luật.
Sơ đồ1. Phân loại hệ thống bài tập thí nghiệm vật lý
Rõ ràng BTTN vật lý rất đa dạng, phong phú, có thể có nhiều mức độ yêu cầu, từ
đơn giản đến phức tạp. Với nhiều hình thức ra đề khác nhau, giáo viên có thể khai
thác sử dụng BTTN ngay trong điều kiện cơ sở vật chất chưa được trang bị đồng bộ
và hiện đại như hiện nay.
3. Bài tập thí nghiệm với việc bồi dưỡng tư duy vật lý cho học sinh trong dạy
học ở trường phổ thông.
3.1. Các thao tác và hành động tư duy trong giải bài tập thí nghiệm Vật lý
Các hành động nhận thức diễn ra khi thực hiện giải một BTTN có tính chất
tương tự với những hành động diễn ra khi nghiên cứu bằng phương pháp thực
nghiệm.
Có thể so sánh các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm với các bước tiến
hành khi giải một BTTN:
Bảng 2. So sánh các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm với các bước giải
một BTTN.
Các yếu tố của phương pháp
thực nghiệm
Các bước trong quá trình giải
BTTN vật lý
1. Đặt vấn đề trên cơ sở các sự
kiện và quan sát. Phân tích vấn
đề.
2. Hình thành giả thuyết.

3. Nghiên cứu lý thuyết (suy ra
hệ quả lôgic từ giả thuyết). Lập
phương án thí nghiệm kiểm tra.
4. Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến
hành thí nghiệm xử lý kết quả.
5. Rút ra kết luận về vấn đề
nghiên cứu.
1. Đọc đề bài, hiểu rõ câu hỏi của bài toán,
phân tích bản chất vật lý của bài toán.
2. Xây dựng phương án giải (phương án thí
nghiệm, lập luận, tính toán)
3. Thực hiện giải: Tính toán, lập luận, trình bày
lời giải (nếu có thể giải bằng lý thuyết). Hoặc
lập phương án thí nghiệm, quan sát để thu thập
số liệu.
4. Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng,
ghi nhận số liệu và xử lý kết quả.
5. Đánh giá kết quả và trả lời câu hỏi của bài
8
toán.
Rõ ràng các bước giải BTTN vật lý là hoàn toàn tương tự theo con đường
thực nghiệm nên giải BTTN vật lý có nhiều khả năng bồi dưỡng tư duy vật lý cho
HS.
3.2. Phương pháp xây dựng BTTN vật lý
- Dựa vào bài tập thông thường trong SGK, sách bài tập vật lý, bằng cách
thay đổi các dữ kiện trong đó để được một BTTN.
- Sưu tầm các tài liệu kĩ thuật có liên quan đến vật lý học. Từ đó tìm tư liệu
sát thực để xây dựng các BTTN.
- Xuất phát từ những sự kiện, những yêu cầu do cuộc sống đòi hỏi, kết hợp
với yêu cầu của chương trình môn học để sáng tạo thêm những BTTN.

3.3. Hướng dẫn học sinh giải bài tập thí nghiệm theo hướng bồi dưỡng tư duy
vật lý cho học sinh.
BTTN vừa là bài tập vừa là thí nghiệm việc giải nó có hiệu quả cao cho sự
phát triển tư duy của HS để đạt được đều đó GV có thể sử dụng các bước sau:
- Đọc đề bài, hiểu rõ câu hỏi của bài toán, phân tích bản chất vật lý của bài
toán.
- Xây dựng phương án giải (phương án thí nghiệm, lập luận, tính toán).
- Thực hiện giải: Tính toán, lập luận, trình bày lời giải, (nếu có thể giải bằng
lý thuyết). Hoặc lập phương án thí nghiệm, quan sát để thu thập số liệu.
- Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng, ghi nhận số liệu và xử lý kết
quả.
- Đánh giá kết quả và trả lời câu hỏi của bài toán.
Chương 2
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC
HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10 THPT – BAN KHTN
1. Nội dung chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 THPT – Ban KHTN
9
1.1. Vị trí đặc điểm của chương “Động lực học chất điểm”
Chương “Động lực học chất điểm” là chương thứ hai trong chương trình Vật
lý 10 nâng cao. Đây là chương có vai trò rất quan trọng, góp phần làm sáng tỏ
những kiến thức mà chương một chưa giải quyết được, đó là nguyên nhân của
chuyển động, đồng thời kiến thức của chương được ứng dụng nhiều trong đời sống
hằng ngày và là cơ sở quan trọng để học sinh tiếp tục nghiên cứu các chương sau.
Cơ sở lý luận của chương là 3 định luật Niu-tơn, những nguyên lý lớn được
rút ra từ hàng loạt quan sát và tư duy. Tư duy khái quát hoá 3 định luật này đặt nền
móng cho sự phát triển của cơ học.
Để tiếp thu được các định luật Niu - tơn học sinh phải có được các khái niệm
về
đại lượng lực và khối lượng. Ngược lại qua việc học các định luật Niu tơn mà học
sinh mới hiểu được sâu sắc hơn về lực và khối lượng. Như vậy 3 định luật Niu tơn

cùng với các khái niệm lực và khối lượng là kiến thức cơ bản quan trọng nhất của
chương.
Vận dụng kiến thức về 3 định luật Niu tơn và các lực cơ học (lực hấp dẫn,
lực đàn hồi, lực ma sát) để nghiên cứu một số hiện tượng vật lý quan trọng.
1.2. Mục tiêu dạy học của chương
a. Mục tiêu về kiến thức
- Phát biểu được định nghĩa lực và nêu được lực là một đại lượng véc tơ.
- Nêu được quy tắc tổng hợp và phân tích lực.
- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một chất điểm
- Phát biểu được ba định luật Niu- tơn và viết được biểu thức của chúng.
- Nêu được quán tính của vật là gì và kể được một số ví dụ về quán tính.
- Nêu được khối lượng là số đo mức quán tính.
- Nêu được các đặc điểm của phản lực và lực tác dụng.
- Phát biểu được định luật vạn vật hấp dẫn và viết được hệ thức của định luật.
10
- Nêu được ví dụ về lực đàn hồi và những đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo
(điểm đặt, hướng).
- Phát biểu được định luật Húc và viết được hệ thức của định luật này đối với
độ biến dạng của lò xo.
- Nêu điều kiện xuất hiện và đặc điểm của lực ma sát nghỉ, ma sát trượt và
ma sát lăn. Viết được công thức xác định lực ma sát trượt.
- Viết được công thức lực hướng tâm và nêu được lực hướng tâm trong
chuyển động tròn đều là tổng hợp các lực tác dụng lên vật.
b. Mục tiêu về kĩ năng
- Biết cách xác định hợp lực của các lực đồng quay và biết cách phân tích
một lực ra hai lực thành phần có phương xác định.
- Vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản.
- Vận dụng được công thức về ma sát trượt để giải được các bài tập đơn
giản.
- Vận dụng được các định luật I, II, III Niu- tơn để giải được các bài toán đối

với một vật hoặc hệ hai vật chuyển động.
- Vận dụng được mối quan hệ giữa khối lượng và mức quán tính của vật để
giải thích một số hiện tượng thường gặp trong đời sống và kĩ thuật.
- Sử dụng được phương pháp tọa độ để thiết lập phương trình quỹ đạo của
vật bị ném xiên, ném ngang.
- Xác định được lực hướng tâm và giải bài toán về chuyển động tròn đều khi
vật chịu tác dụng của một hoặc hai lực.
c. Mục tiêu thái độ
- Có ý thức ứng dụng những điều đã học
- Giáo dục tác phong làm việc cẩn thận, nghiêm túc
- Giáo dục phẩm chất thái độ hợp tác của mỗi cá nhân
- Có thái độ khách quan khi quan sát các thí nghiệm kiểm chứng của bài học
11
1.3. Cấu trúc lôgic chương “Động lực học chất điểm”



Sơ đồ 2. Grap nội dung chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT
2. Hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Động lực học chất điểm”
Trong khuôn khổ của đề tài tôi sưu tầm và xây dựng được 18 BTTN vật lý.
Dựa theo bảng phân loại BTTN có thể chia chúng như sau:
2.1. Bài tập thí nghiệm định tính
a. Bài tập thí nghiệm quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng
12
ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
Lực ma sát
Lực m.sát nghỉ
Lực ma sát lăn
Lực m.sát trượt
3 Định luật Niutơn Lực, hợp lực Lực cơ học

Định
Luật I
Quán
tính
Định
Luật
II
Khối
lượng
Định
Luật
III
Lực,
phản
lực
Lực hấp dẫn
Lực đàn
hồi
Trọng lực,
trọng lượng
Định luật vạn
vật hấp dẫn
Định luật
Húc
BÀI TOÁN CƠ BẢN CỦA CƠ HỌC
PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC
Bài 1. Đổ lưng nước vào chai nước khoáng, cột một đầu dây mảnh vào cổ chai.
Cầm đầu dây còn lại quay nhanh chai nước (không đậy nắp) trong mặt phẳng thẳng
đứng, nước trong chai có bị đổ ra ngoài không? Hãy giải thích.
Câu hỏi hướng dẫn giải:

- Loại chuyển động của nước thuộc dạng nào?
- Chai ở vị trí nào nước dễ đổ nhất? Hãy phân tích các lực tác dụng lên nước tại
vị trí đó? Chiếu lên trục hướng tâm?
- Nếu nước đổ thì còn phản lực không?
- Vậy điều kiện để nước không đổ là gì? Từ đó suy ra điều kiện của vận tốc quay?
Giải:
Chọn hệ quy chiếu gắn với trái đất
Các lực tác dụng lên nước gồm lực căng dây
T
, trọng lực
P
và phản lực của
đáy chai nước. Chọn chiều dương hướng vào tâm quỹ đạo.
Theo định luật II NiuTơn ta có:
amNP =+
(*)
Chiếu phương trình (*) lên phương hướng tâm :
Tại vị trí cao nhất : P+N=ma
ht
=> N=m(
ω
2
r–g)=m(4
π
2
f
2
–g)
Nước đổ ra ngoài khi phản lực không còn.
Nếu quay đủ nhanh f đủ lớn thì thì N>0, nên nước không bị đổ ra ngoài

Bài 2. Tiến hành thí nghiệm: đặt một hòn bi đặt trên mặt bàn và một cái cốc có
miệng tròn úp lên nó. Quay cái cốc thật khéo, mô tả hiện tượng, giải thích?
Câu hỏi hướng dẫn giải:
- Loại chuyển động của bi thuộc dạng nào?
- Hãy phân tích các lực tác dụng lên bi? Chiếu lên trục hướng tâm?
- Vậy lực có tác dụng giữ bi để nó không bị rơi là lực nào?
Giải: Quay cái lọ, hòn bi cũng quay theo, cuối cùng lực li tâm làm hòn bi dính
chặt vào thành lọ và khi nâng lọ lên hòn bi cũng không bị bắn ra ngoài.
13
Bài 3. Người ta thường nói: “Không thể tự nắm tóc mình mà nhấc mình lên được”.
Em thử xem mình có thể không? Hãy giải thích?
Giải. Xét hệ vật người và tay của người đó, thì lực nâng của tay là nội lực nên
không gây được gia tốc cho hệ.
b. Bài tập lập phương án thí nghiệm
Bài 1. Lực kế có giới hạn đo là 10 (N). Bạn phải cân một vật có trọng lượng từ 11
đến 20 (N). Bạn sẽ làm thế nào nếu chỉ có thêm một sợi dây mảnh?
Hướng dẫn giải: Phải treo vật nặng bằng hai nhánh sợi dây thẳng đứng, trong đó
lực
kế buộc vào một nhánh của sợi dây.
Bài 2. Làm thế nào để xác định hệ số ma sát nghỉ của gỗ trên gỗ nếu bạn chỉ có các
dụng cụ là: Bảng gỗ, thỏi gỗ, thước đo độ?
Câu hỏi hướng dẫn giải
- Điều kiện xuất hiện lực ma sát nghỉ là gì?
- Ta không có lực kế, vậy ngoại lực đơn giản nhất để làm vật có xu hướng
chuyển động là lực nào?
- Vậy cần để bảng gỗ như thế nào? Tiến hành như thế nào?
- Khi vật bắt đầu chuyển động, dùng động lực học xác định hệ số ma sát của vật.
Giải: Thỏi gỗ đặt trên tấm bảng được làm nghiêng đến góc
α
là góc mà tại đó

thỏi gỗ bắt đầu trượt đều xuống phía dưới khi ta chạm nhẹ vào bảng. Dùng động
lực học xác định được
µ
= tg
α

Bài 3. Làm thế nào để xác định hệ số ma sát trượt giữa gỗ và gỗ nếu em chỉ có các
dụng cụ bảng gỗ, thỏi gỗ, thước dây đến mm và đồng hồ bấm giây?
Câu hỏi hướng dẫn giải
- Đặt tấm ván nằm nghiêng và cho vật trượt xuống
- Em hãy cho biết có những lực nào tác dụng lên vật?
- Áp dụng định luật II Niuton để tìm được biểu thức tính µ
14
- Vậy ta cần có những số liệu nào để tìm µ
- Làm sao để tìm
α
- Làm sao tìm được a
Giải:
- Cho vật trượt từ đỉnh tấm ván không vận tốc đầu
- Dùng thước đo xác định chiều dài tấm ván. Dùng
đồng hồ để đo thời gian thỏi gỗ chạm đất. Từ đó tính
được gia tốc a của thỏi gỗ
- Dùng thước đo xác định thêm chiều cao ban đầu
của vật từ đó tính được góc nghiêng
α
của mặt phẳng nghiêng.
- Áp dụng động lực học tính được a = g(sin
α
-
µ

cos
α
).
- Suy ra:
µ
=
cosα
agsinα
g
−
Bài 4. Làm thế nào để xác định hệ số ma sát trượt giữa gỗ và gỗ nếu em chỉ có các
dụng cụ bảng gỗ, thỏi gỗ và lực kế.
Câu hỏi hướng dẫn giải
- Điều kiện xuất hiện ma sát trượt.
- Các lực tác dụng vào vật?Vẽ hình.Viết biểu thức định luật II Niuton
- Nếu vật chuyển động có gia tốc thì rất phức tạp, hãy cố gắng kéo cho vật
chuyển động đều
- Chiếu lên chiều chuyển động, suy ra hệ số ma sát trượt giữa vật và ván
- Để đo lực ma sát giữa vật và ván ta phải đo các đại lượng nào?
Giải
Đặt ván nằm ngang trên sàn, dùng lực kế kéo cho vật chuyển động thẳng
đều trên tấm ván ta đo được lực ma sát giữa vật và sàn F
ms
=
µ
N=
µ
mg
15
Dùng lực kế treo vật thẳng đứng ta đo được trọng lực của vật ta đo được

trọng lực của vật P = mg
⇒
hệ số ma sát trượt giữa vật và ván:
µ
=
P
F
ms
Bài 5. Em hãy trình bày phương pháp để có thể đo hệ số ma sát trượt giữa bánh xe
ô tô và mặt đường
Câu hỏi hướng dẫn giải
- Để có ma sát trượt thì bánh xe cần chuyển động trong trạng thái nào?
- Sử dụng động lực học, tìm biểu thức của hệ số ma sát theo gia tốc xe
- Làm sao tính được gia tốc xe, cần đo những đại lượng nào?
Giải
-Đo quãng đường ô tô từ khi hãm phanh (chỉ trượt không lăn) cho đến khi
dừng. Suy ra gia tốc của ô tô: a =
2S
v
2
−
- Áp dụng định luật 2 Niu tơn ta xác định được hệ số ma sát
µ
=
g
a−
2.2. Bài tập thí nghiệm định lượng
Bài 1: Từ các dụng cụ đơn giản em hãy xác định độ cứng của 1 lò xo.
Giải: - Chọn 1 vật đã biết trọng lượng
- Treo vật vào lò xo ( cần xác định độ cứng)

- Đo độ dãn của lò xo (bằng thước)
- Vật cân bằng
→
P=Fđh
→
P=k
l
∆
P
k
l
→ =
∆
Bài 2. Hãy tìm cách đo vận tốc của dòng
nước lúc mới ra khỏi vết rách của một túi
nilon đựng đầy nước
Câu hỏi hướng dẫn giải
16
- Chuyển động của nước khi vừa rời khỏi túi nilon là chuyển động gì?
- Em hãy viết công thức xác định thời gian chuyển động và tầm xa của vật
ném ngang?
- Để đo vận tốc viên nước ta cần đo các đại lượng nào? Dụng cụ đo là gì?
Giải: - Đo độ cao của lỗ thủng so với mặt đất được h
- Đo tầm xa của viên đạn đạt được S
Từ S = v
0
t; t =
g
2h

⇒
v
0
= S
2h
g
Bài 3. Cho một cái lò xo chưa biết hệ số đàn hồi, một giá treo duy nhất một quả
cân đã biết khối lượng và một cái thước có độ chia chính xác. Trình bày một
phương án xác định khối lượng của một vật ?
Hướng dẫn giải
- Gọi khối lượng của quả cân là m, khối lượng của vật là M
- Treo quả cân vào lò xo treo thẳng đứng trên giá. Dùng thước đo độ biến
dạng của lò xo:
∆
l
1
- Treo vật vào lò xo treo thẳng đứng trên giá. Dùng thước đo độ biến dạng
của lò xo:
∆
l
2
- Theo định luật Húc ta có: F
1
= k
∆
l
1
, F
2
= k

∆
l
2


Khi quả cân cân bằng ta có:
111
lkmgFP ∆=⇒=
Khi vật cân bằng ta có:
2
lkMgFP ∆=⇒=

m
l
l
M
l
l
m
M
1
2
1
2
∆
∆
=⇒
∆
∆
=⇒

17
3. Thiết kế phương án dạy học sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm đã biên
soạn
3.1. Bài tập thí nghiệm trong bài học xây dựng kiến thức mới
Tiết 24: Bài 18. CHUYỂN ĐỘNG CỦA MỘT VẬT BỊ NÉM
lớp 10-chương trình nâng cao
Ngày soạn: 19/10/2013
Ngày dạy: 07/11/2013
Lớp dạy: 10B1
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
18
- Biết cách dùng phương pháp tọa độ để thiết lập phương trình quỹ đạo của vật bị
ném xiên, ném ngang.
2. Kỹ năng
- Biết vận dụng các công thức để giải các bài tập về vật bị ném.
- Trung thực, khách quan khi tham gia kiểm chứng.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Túi nilon phun nước
- Xem lại các công thức về tọa độ, vận tốc của chuyển động đều, chuyển động biến
đổi đều, đồ thị của hàm số bậc 2.
2. Học sinh
Ôn lại các công thức về tọa độ, vận tốc của chuyển động đều, chuyển động
biến đổi đều, đồ thị của hàm số bậc 2.
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 ( 5 phút): Kiểm tra bài cũ và đặt vấn đề bài mới
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Viết công thức và phương trình
của chuyển động biến đổi đều.

- Trình bày câu trả lời.
- Nêu câu hỏi.
- Nhận xét câu trả lời và cho điểm.
- Hãy làm BTTN sau: tìm cách đo vận tốc
của dòng nước lúc mới ra khỏi vết rách của
một túi nilon đựng đầy nước
Hoạt động 2 ( 15 phút): Quỹ đạo của một vật bị ném và các đặc điểm của chuyển
động của vật bị ném.
Hoạt động của HS Sự trợ giúp của
GV
Nội dung ghi bảng
- Quan sát, suy nghĩ.
Trả lời câu hỏi:
Quỹ đạo của vật bị
- Yêu cầu HS quan
sát các video hoặc
tranh mô phỏng, về
1. Khảo sát chuyển động của vật ném
xiên
Xét vật M bị ném xiên từ một điểm O
19
ném có hình dạng
như thế nào?
- Trình bày câu trả
lời.
- Hoạt động nhóm,
tìm phương trình quỹ
đạo của vật bị ném.
- Trình bày kết quả
hoạt động nhóm.

- Thảo luận nhóm và
trả lời các câu hái
C1, C2, C3
3- Làm việc cá nhân.
- Trình bày ý kiến cá
nhân, đưa ra công
thức (18.8); (18.10)
và (18.12)
đêm pháo hoa, vòi
phun nước. Quan
sát các hình ảnh
trong phần đầu bài.
- Gợi ý về hình
dạng của quỹ đạo
của vật bị ném.
- Nêu bài toán
trong phần đầu bài.
Yêu cầu HS bằng
các kiến thức của
mình di xây dựng
phương trình quỹ
đạo.
- Tổ chức hoạt
động nhóm
- Yêu cầu HS trình
bày kết quả.
- Lần lượt nêu các
câu hỏi C1, C2, C3
- Nhận xét câu trả
lời.

- Yêu cầu HS vận
dụng các kết quả
trong phần trên để
giải bài toán về vật
tại mặt đất theo phương hợp với
phương ngang một góc
α
, với vận tốc
ban đầu
0
v

bỏ qua sức cản của không
khí.
Chọn hệ toạ độ Oxy có gốc tại O, trục
hoành Ox hướng theo phương ngang,
trục tung Oy hướng theo phương
thẳng đứng từ dưới lên trên.
Thực hiện các bước theo phương pháp
toạ độ thu được kết quả sau:
Phương trình chuyển động:
( ) ( )
( ) ( )
mgt
2
1
tsinvy:Oy
mtcosvx:Ox
2
0

o
−α=
α=
.
Phương trình quỹ đạo:
( )
xtanx
cosv2
g
y
2
22
0
α+
α
−
=
.
Vận tốc của vật tại thời điểm t:
gtsinvv:Oy
cosvv:Ox
0y
ox
−α=
α=
( ) ( )
2
0
2
0

2
y
2
x
gtsinvcosvvvv −α+α=+=
Góc lệch của vectơ vận tốc so với
20
ném ngang.
- Nhận xét câu trả
lời của HS
phương ngang:
α
−α
==θ
cosv
gtsinv
v
v
tan
0
0
x
y
.
Thời gian chuyển động:
g
sinv2
t
0
α

=
.
Độ cao cực đại mà vật đạt được:
g2
sinv
yH:0v
22
0
maxy
α
===
.
Tầm xa (L) tính theo phương ngang:
g
2sinv
g
cossinv2
xL
2
0
2
0
max
α
=
αα
==
.
Hoạt động 3 ( 20 phút): Trở lại với bài tập thí nghiệm ban đầu
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

Quan sát trả lời: Giống với chuyển động
của vật bị ném.
Thay góc ném bằng 0, viết được
t =
g
2h
; S = v
0
t = v
0
g
2h
Đo độ cao của đầu tia nước so với mặt đất h
Đo tầm xa của nước được S
Biến đổi được V
0
= S
2h
g
- Chuyển động của nước khi vừa rời
khỏi túi nilon là chuyển động gì?
Ta xét trường hợp nước được bắn
ngang
- Em hãy viết công thức xác định
thời gian chuyển động và tầm xa của
vật ném ngang?
- Để đo vận tốc viên nước ta cần đo
các đại lượng nào? Dụng cụ đo là gì?
Khi đó v
0

tính theo công thức nào
Cho học sinh lên đo đạc, ghi số liệu
rồi tính v
0
(có thể có không dùng phương pháp
đo độ cao mà đo thêi gian chuyển
động của viên đạn bằng đồng hồ thì
21
cũng đo được vận tốc viên đạn).
Hoạt động 5 ( 5 phút): Hướng dẫn về nhà
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Những sự chuẩn bị cho bài sau.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
3.2. Bài tập thí nghiệm trong bài học thực hành thí nghiệm vật lý
Tiết 32,33: Bài 25. THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH HỆ SỐ MA SÁT
lớp 10-chương trình nâng cao
Ngày soạn: 02/12/2013
Ngày dạy: 10/12/2013
Lớp dạy: 10B1
22
I. Mục tiêu
1. Kiến thức:
- Củng cố kiến thức về lực ma sát, cân bằng lực, động học, động lực học.
- Nêu được phương án thực nghiệm đo hệ số ma sát trượt theo phương pháp động
lực học
- Vận dụng kiến thức đã học để tiến hành làm thí nghiệm đo hệ số ma sát.
- Biết cách hoàn thành bảng báo cáo thí nghiêm - thực hành.
2. Kỹ năng:

- Lắp ráp được thí nghiệm theo phương án đã chọn
- Biết cách dùng lực kế, mặt phẳng nghiêng, thước đo góc, đồng hồ qua đó củng
cố các thao tác cơ bản về thí nghiệm và xử lí kết quả
- Tính và viết đúng kết quả phép đo, với số các chữ số có nghĩa cần thiết.
II. Chuẩn bị
- Học sinh chuẩn bị thí nghiệm để tiến hành đo hệ số ma sát trong các BTTN.
- Chuẩn bị trình bày nội dung các bài tập
- Hướng dẫn thêm cho học sinh phương pháp đo hệ số ma sát.
III. Tổ chức hoạt động dạy – học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Lực ma sát trượt xuất hiện khi nào?
Viết công thức xác định lực ma sát trượt?
Suy nghĩ trả lời
F
mst
= µN
Hoạt động 2: Nghiên cứu BTTN về đo hệ số ma sát
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Từ các kiến thức đã học, hãy giải bài tập
sau: 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
Chú ý ghi đề bài
Suy nghĩ phương án đo
Thảo luận nhóm để tìm phương án
- Để đo lực ma sát trượt nhất định phải
để hai vật trượt lên nhau, ở đây là miếng
23

và tính toán các kết quả?
Gợi ý:
- Điều kiện xuất hiện ma sát trượt.
- Có mấy cách để trượt?
- Các lực tác dụng vào vật?Vẽ hình.Viết
biểu thức định luật II Niuton
- Nếu vật chuyển động có gia tốc thì rất
phức tạp, hãy cố gắng kéo cho vật
chuyển động đều
- chiếu lên chiều chuyển động, suy ra hệ
số ma sát trượt giữa vật và ván
- Để đo lực ma sát giữa vật và ván ta
phải đo các đại lượng nào?
- Em hãy cho biết có những lực nào tác
dụng lên vật?
gỗ trượt trên tấm ván.
- Để vật trượt thì hoặc ta kéo hoặc ta để
nghiêng tấm ván.
Vậy có hai phương án đo
Học sinh đề xuất được:
Cách 1: Đặt tấm ván nằm ngang và kéo
vật chuyển động trên ván
F-F
ms
=0 => F=µQ=µP
⇒
µ =
P
F
ms

- Dùng lực kế treo vật thẳng đứng ta
đo được trọng lực của vật ta đo được
trọng lực của vật P = mg
Cách 2: Đặt tấm ván nằm nghiêng và
cho vật trượt xuống
Vẽ hình, phân tích lực trả lời. Có ba lực:
- Lực ma sát
- Trọng lực
- Phản lực
Áp dụng định luật 2 Niutơn cho vật
chuyển động trên mặt phẳng nghiêng
góc α : a = g(sinα - µcosα)
α
αµ
cos
tan
g
a
t
−=⇒
Ta cần
α
và a
- Dùng thước thẳng hoặc thước dây chia
đến đơn vị mm để đo chiều dài S của
tấm ván và độ cao h tấm ván.
24
- Áp dụng định luật II Niuton để tìm được
biểu thức tính µ
Vậy ta cần có những số liệu nào để tìm µ

- Làm sao để tìm
α
- Làm sao tìm được a
Từ đó tìm được
α
- Dùng đồng hồ bấm giây (hoặc dùng
cổng quang) để xác định thời gian vật
chuyển động trên tấm ván.
Tìm gia tốc của vật bằng phương pháp
động học: s = v
0
t +
2
1
at
2
mà vật trượt không vận tốc đầu nên ta
có: s =
2
1
at
2

⇒
a =
2
2
t
s
Hoạt động 3: Yêu cầu về nhà chuẩn bị cho tiết sau

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Dặn HS:Tổ 1 và 2 đo theo phương án 1
Tổ 3 và 4 đo theo phương án 2
Ghi nhớ
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
1. Mục đích thực nghiệm
Mục đích của thực nghiệm sư phạm là để kiểm chứng kết quả giả thuyết
khoa học của đề tài, kiểm tra hiệu quả của việc sử dụng BTTN chương “Động lực
học chất điểm” mà đề tài đã đề xuất. Đồng thời kết quả của thực nhiệm sư phạm sẽ
góp phần khẳng định tính khả thi của đề tài.
25