Sử dụng phương pháp hình học để giải bài tập chương Động học chất điểm vật lí lớp10 nâng cao

A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước là mục tiêu hàng đầu trong
đường lối xây dựng phát triển của nước ta, "Đến năm 2020 đất nước ta về cơ
bản phải trở thành nước công nghiệp"[1]. Muốn thực hiện thành công sự
nghiệp này, chúng ta phải thấy rõ nhân tố quyết định thắng lợi chính là nguồn
nhân lực con người Việt Nam. Nền giáo dục của ta không chỉ lo đào tạo cho
đủ về số lượng mà cần quan tâm đặc biệt đến chất lượng đào tạo.
Trước tình hình đó, giáo dục nước ta hiện nay đặc biệt nhấn mạnh đến
việc đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy học theo hướng phát huy
tính năng động, sáng tạo của người học và phát huy khả năng học tập suốt đời
để chủ động tồn tại trong thế giới mới.
Chiến lược phát triển giáo dục 2001-2010, mục 5. 2 ghi rõ: “Đổi mới và
hiện đại hóa phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền thụ tri thức thụ
động, thầy giảng trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá
trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận
thông tin một cách có hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp, phát triển
năng lực cho mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của học sinh,
sinh viên trong quá trình học tập…”.
Ở trường phổ thông, đổi mới phương pháp dạy học nghĩa là tạo mọi điều
kiện để học sinh có thể tiếp thu kiến thức một cách tích cực, tự lực và biết vận
dụng sáng tạo tri thức để giải quyết các vấn đề trong học tập và cuộc sống.
Với tinh thần đó, chúng ta đang thực hiện đổi mới phương pháp dạy học theo
hướng đưa học sinh vào vị trí chủ thể của hoạt động nhận thức. Học sinh bằng
hoạt động tích cực tự lực của mình chiếm lĩnh được kiến thức. Hoạt động đó
nếu được lặp đi lặp lại nhiều lần sẽ góp phần hình thành và phát triển năng lực
tư duy cho học sinh. Do đó vấn đề bồi dưỡng cho học sinh các phương pháp

1

nhận thức khoa học đã trở thành nhiệm vụ quan trọng của các môn học trong
nhà trường phổ thông.
Vật lí là một môn học quan trọng trong hệ thống các môn học ở trường
phổ thông. Nó cung cấp những kiến thức cơ bản về các hiện tượng vật lí, các
khái niệm, các định luật, các thuyết…và góp phần hình thành thế giới quan
khoa học cho học sinh. Dạy học vật lí và bài tập vật lí ở các trường phổ thông
hiện nay cũng đã sử dụng một số phương pháp dạy học mang lại những hiệu
quả nhất định như phương pháp thực nghiệm, phương pháp đàm thoại nêu vấn
đề, phương pháp diễn giảng... Tuy nhiên, vấn đề phát triển tư duy, khả năng tự
học và giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông
nước ta hiện nay vẫn còn mới mẻ, đang còn nhiều khó khăn cả về lí luận lẫn
thực tiễn. Đặc biệt nhiều giáo viên dạy bài tập vật lí vẫn theo phương pháp
truyền thống, chưa có phương pháp cụ thể, đặc trưng cho từng loại bài tập. Từ
đó học sinh tiếp nhận kiến thức một cách thụ động dẫn đến giờ học trở nên
nhàm chán. Nhà vật lí Albert Einstein đã từng nói: “Chức năng cao nhất của
người thầy không phải là truyền đạt kiến thức mà là khuyến khích học sinh
yêu kiến thức và mưu cầu kiến thức”. Để làm được như vậy chúng ta cần phải
nghiên cứu, áp dụng và liên tục cải tiến các phương pháp giảng dạy.
Toán học là công cụ của vật lí, do đó việc vận dụng phương pháp toán
học vào giải các bài tập vật lí sẽ gặp nhiều thuận lợi hơn, nó là công cụ thiết
yếu trong việc dạy và học môn vật lí. Phương pháp hình học là một trong
những phương pháp toán học quan trọng, là phương pháp tối ưu trong dạy học
bài tập vật lí như bài tập đồ thị, cộng vectơ…Sử dụng phương pháp hình học
thường xuyên, đúng mục đích giúp học sinh rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo
trong việc nhận thức các hiện tượng vật lí, kỹ năng tính toán và kỹ năng tìm
tòi vận dụng lý thuyết, óc sáng tạo và khả năng phân tích tổng hợp vấn đề.
Với những đặc điểm như vậy, phương pháp hình học là phù hợp để sử dụng
trong việc giải bài tập chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10.
Từ những lí do trên, chúng ta thấy rằng để tổ chức các hoạt động dạy học

2


vật lí nói chung, giải bài tập chương “Động học chất điểm” nói riêng, bên
cạnh sử dụng các phương pháp truyền thống, cần quan tâm đến việc sử dụng
phương pháp hình học trong dạy học nhằm phát huy tính tích cực hoạt động
cho học sinh. Chính vì vậy, chúng tôi đã chọn và nghiên cứu đề tài: “Sử dụng
phương pháp hình học để giải bài tập chương Động học chất điểm vật lí lớp
10 nâng cao” để làm đề tài khóa luận tốt nghiệp của mình với mong muốn
đóng góp một phần nhỏ vào việc nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường
phổ thông.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu, sử dụng phương pháp hình học trong giải bài tập chương
“Động học chất điểm” vật lí lớp 10 nâng cao.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức, hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí chương “Động học
chất điểm” vật lí lớp 10 nâng cao theo phương pháp hình học một cách linh
hoạt, hợp lí thì sẽ nâng cao được kỹ năng giải bài tập, phát huy được tính tích
cực, sáng tạo của học sinh, qua đó góp phần vào việc nâng cao chất lượng dạy
học vật lí ở trường trung học phổ thông.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết bài tập vật lí phổ thông và phương pháp
hình học trong giải bài tập vật lí.
- Nghiên cứu nội dung kiến thức chương “Động học chất điểm”, phân
loại bài tập của chương.
- Sử dụng phương pháp hình học giải một số bài tập tiêu biểu của
chương.
- Thực nghiệm sư phạm
5. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy và học Vật lí ở trường phổ thông trong đó tập trung sử

dụng phương pháp hình học để giải bài tập.
6. Phạm vi nghiên cứu

3


Trong khóa luận này chỉ nghiên cứu, sử dụng phương pháp hình học để
giải bài tập chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10 nhằm giúp học sinh
rèn lyện kỹ năng giải bài tập qua đó phát huy tính tích cực, sáng tạo trong học
tập cho các em.
7. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí luận
- Tổng kết kinh nghiệm
- Thực nghiệm sư phạm
8. Cấu trúc khóa luận
A. PHẦN MỞ ĐẦU
B. PHẦN NỘI DUNG
Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng phương pháp hình
học trong giải bài tập vật lí ở trường phổ thông
Chương II: Sử dụng phương pháp hình học để giải bài tập vật lí chương
“Động học chất điểm” vật lí lớp 10 nâng cao
Chương III: Các hình thức sử dụng bài tập trong dạy học vật lí
C. PHẦN KẾT LUẬN
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

4


B. PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ
DỤNG PHƯƠNG PHÁP HÌNH HỌC TRONG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ
Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
1. 1. Bài tập vật lí phổ thông
1. 1. 1. Vai trò của bài tập vật lí
Việc giảng dạy bài tập vật lí trong nhà trường không chỉ giúp học sinh
hiểu được một cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức quy định trong chương
trình mà còn giúp các em vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những
nhiệm vụ của học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra.
Muốn đạt được điều đó, phải thường xuyên rèn luyện cho học sinh những
kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào cuộc sống hằng ngày.
Kỹ năng vận dụng kiến thức trong bài tập và trong thực tiễn đời sống
chính là thước đo mức độ sâu sắc và vững vàng của những kiến thức mà học
sinh đã thu nhận được. Bài tập vật lí với chức năng là một phương pháp dạy
học có một vị trí đặc biệt trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.
Trước hết, vật lí là một môn khoa học giúp học sinh nắm được qui luật
vận động của thế giới vật chất và bài tập vật lí giúp học sinh hiểu rõ những qui
luật ấy, biết phân tích và vận dụng những qui luật ấy vào thực tiễn. Trong
nhiều trường hợp mặc dù người giáo viên có trình bày tài liệu một cách mạch
lạc, hợp lôgic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng yêu cầu,
quy tắc và có kết quả chính xác thì đó chỉ là điều kiện cần chứ chưa đủ để học
sinh hiểu và nắm sâu sắc kiến thức. Chỉ thông qua việc giải các bài tập vật lí
dưới hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận
dụng kiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thức đó mới
trở nên sâu sắc và hoàn thiện. Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể
do các bài tập vật lí đặt ra, học sinh phải sử dụng các thao tác tư duy như phân

5

tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa …để giải quyết vấn đề,
do đó tư duy của học sinh có điều kiện để phát triển.
Vì vậy có thể nói bài tập vật lí là một phương tiện rất tốt để phát triển tư
duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập trong suy nghĩ và hành động, tính kiên
trì trong việc khắc phục những khó khăn trong cuộc sống của học sinh. Bài tập
vật lí là cơ hội để giáo viên đề cập đến những kiến thức mà trong giờ học lý
thuyết chưa có điều kiện để đề cập qua đó nhằm bổ sung kiến thức cho học
sinh. Đặc biệt, để giải được các bài tập vật lí dưới hình thức trắc nghiệm
khách quan học sinh ngoài việc nhớ lại các kiến thức một cách tổng hợp,
chính xác ở nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học thì học sinh cần phải rèn
luyện cho mình tính phản ứng nhanh trong từng tình huống cụ thể, bên cạnh
đó học sinh phải giải thật nhiều các dạng bài tập khác nhau để có được kiến
thức tổng hợp, chính xác và khoa học.[5]
1. 1. 2. Phân loại bài tập vật lí
Tất cả các cách phân loại đều có tính tương đối và có tính chất qui ước.
Người ta phân loại bài tập dựa vào dấu hiệu, căn cứ khác nhau.
1. 1. 2. 1. Căn cứ vào cách giải
a) Bài tập định tính
Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải, học sinh không cần phải
thực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ thực hiện những phép tính đơn giản,
có thể tính nhẩm được. Muốn giải những bài tập định tính, học sinh phải thực
hiện những phép suy luận lôgic, do đó phải hiểu rõ bản chất (nội hàm) của các
khái niệm, định luật vật lí và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong
trường hợp cụ thể.
Đa số các bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán một
hiện tượng xảy ra trong một điều kiện xác định.
Bài tập định tính có rất nhiều ưu điểm về mặt phương pháp học. Nhờ đưa
được lí thyết vừa học lại gần với đời sống xung quanh, các bài tập này làm
tăng thêm ở học sinh hứng thú với môn học, tạo điều kiện phát triển óc quan

6


sát của học sinh. Vì phương pháp giải những bài tập này bao gồm việc xây
dựng những suy luận lôgic dựa trên các định luật vật lí nên chúng là phương
tiện rất tốt để phát triển tư duy của học sinh. Việc giải bài tập đó rèn luyện cho
học sinh hiểu rõ được bản chất của các hiện tượng vật lí và những qui luật của
chúng, dạy cho học sinh biết áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Việc giải các
bài tập định tính này rèn luyện cho học sinh chú ý đến việc phân tích nội dung
vật lí của các bài tập tính toán. Do có tác dụng nhiều mặt như trên nên bài tập
định tính được sử dụng ưu tiên hàng đầu sau khi học xong lý thuyết và trong
khi luyện tập, ôn tập về vật lí.
Bài tập định tính có thể là bài tập đơn giản, trong đó chỉ áp dụng một
định luật, một quy tắc một phép suy luận lôgic. Một số bài tập định tính có thể
chỉ sử dụng một hình vẽ đơn giản, hoặc có thể chuyển thành một dạng của bài
tập thí nghiệm, bởi vì ta có thể yêu cầu học sinh dùng thí nghiệm để kiểm tra
sự đúng đắn của lời giải thu được bằng con đường suy luận lôgic.
b) Bài tập định lượng (bài tập tính toán)
Bài tập định lượng là những bài tập mà muốn giải chúng ta phải thực
hiện một loạt phép tính và kết quả là thu được một đáp số định lượng, tìm giá
trị của một số đại lượng vật lí. Có thể chia bài tập định lượng ra làm hai loại:
bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp.
 Bài tập tập dượt
Là những bài tập đơn giản, cơ bản, trong đó chỉ đề cập đến một hiện
tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản. Những bài tập
này có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm cho học sinh hiểu rõ ý
nghĩa của các định luật và các công thức biểu diễn chúng, sử dụng các đơn vị
vật lí và thói quen cần thiết để giải các bài tập phức tạp hơn.
 Bài tập tổng hợp
Là những bài tập mà muốn giải nó thì phải vận dụng nhiều khái niệm

định luật, dùng nhiều công thức. Những kiến thức cần sử dụng trong việc giải
bài tập tổng hợp có thể là những kiến thức đã học trong nhiều bài trước. Loại
bài tập này có tác dụng đặc biệt giúp học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức,

7


thấy rõ những mối liên hệ khác nhau giữa các phần của chương trình vậtp lí,
tập cho học sinh biết phân tích các hiện tượng thực tế phức tạp ra thành những
phần đơn gian tuân theo một định luật xác định.
Ta thấy ngay rằng: xét về thực chất bài tập tính toán tổng hợp cũng nhằm
mục đích làm sáng tỏ nội dung vật lí của các định luật, quy tắc biểu hiện dưới
dạng công thức. Khi giải bài tập này, học sinh thường áp dụng máy móc các
công thức mà không chú ý đến ý nghĩa vật lí của chúng. Bởi vậy, giáo viên
cần lưu ý học sinh làm nổi bật yếu tố định tính của bài tập này trước khi đi
vào lựa chọn các công thức và thực hiện các phép tính toán.
c) Bài tập đồ thị
Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để
giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi học sinh phải
biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị.
Ta đã biết: đồ thị là một hình thức biểu đạt mối quan hệ giữa hai đại
lượng vật lí, tương đương với cách biểu đạt bằng lời hay bằng công thức.
Nhiều khi nhờ vẽ được chính xác đồ thị biểu diễn các số liệu thực nghiệm mà
ta có thể tìm được định luật vật lí mới. Bởi vậy, các bài tập luyện tập sử dụng
đồ thị hoặc xây dựng đồ thị ngày càng quan trọng trong dạy học vật lí.
d) Bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải thí nghiệm để kiểm chứng lời
giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập. Những
thí nghiệm này thường là những thí nghiệm đơn giản có thể làm ở nhà, với
những dụng cụ đơn giản dễ tìm hoặc tự làm được. Để giải các bài tập thí

nghiệm, đôi khi cũng cần đến những thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải tới
phòng thí nghiệm của trường phổ thông để thực hiện, nhưng dù sao cũng vẫn
là những thí nghiệm đơn giản. Bài tập thí nghiệm cũng có thể có dạng định
tính hoặc định lượng.
Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tốt về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo
dụng và giáo dục kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ
giữa lý thuyết và thực tiễn.[5]
1. 1. 2. 2. Căn cứ vào mục đích sử dụng

8


a) Bài tập tập dượt
Các bài tập định lượng đơn giản được đưa vào cuối bài học nhằm cũng
cố công thức cho học sinh hay giúp học sinh vận dụng các kiến thức vừa học
để giải quyết một vài yêu cầu có liên quan thì được xem như là bài tập tập
dượt. Ở đậy dấu hiệu nhận biết chúng không phải dựa vào nội dung của đề bài
mà dựa vào quá trình sử dụng chúng để xem nó là bài tập tập dượt hay không.
Như ta đã biết bài tập tập dượt chỉ là cách phân loại dựa vào quá trình sử
dụng vì vậy ưu nhược điểm của nó phụ thuộc vào các bài tập mà ta lựa chọn
để sử dụng.
Bài tập tập dượt đưa ra nhằm giúp kiếm tra khả năng nắm bắt và vận
dụng các kiến thức cơ bản như khái niệm, định nghĩa, định lý, định luật, các
công thức vật lí vừa mới học xong vì vậy để giải các bài tập tập dượt thì điều
quan trọng nhất là xác định được vấn đề cần giải quyết thuộc vào phần nội
dung kiến thức liên quan nào, sau đó dựa vào các mối liên hệ giữa yêu cầu đề
bài và các kiến thức đã học và vận dụng linh hoạt một vài thao tác biến đổi
(nếu cần) để đưa ra đáp án chính xác nhất. Cần lưu ý tới quá trình đổi đơn vị.
b) Bài tập tổng hợp
Bài tập tổng hợp là bài tập liên quan tới nhiều nội dung kiến thức của

chương. Trong bài tập tổng hợp thường có ít nhất ba mối ràng buộc nào đó mà
ta cần tìm ra để có thể giải quyết được bài tập. Bài tập tổng hợp thực chất là
tổng hợp của nhiều bài tập tập dượt, và cũng tương tự như vậy việc xét tới dấu
hiệu nhận biết bài tập tổng hợp chỉ mang tính chất hình thức chứ dấu hiệu này
không quyết định việc tìm ra phương pháp giải bài tập.
Bài tập tổng hợp được sử dụng nhiều trong các tiết bài tập, hay sử dụng
trong bài kiểm tra tự luận vì ưu điểm của nó là tổng hợp được nhiều kiến thức.
Tuy nhiên cũng chính yếu tố này làm nên nhược điểm của nó là cần nhiều thời
gian để giải do vậy mà nó không được sử dụng ở các khâu như cũng cố bài
học vào cuối tiết hay kiểm tra 15 phút.
Phương pháp giải bài tập tổng hợp đó là dựa vào đề bài viết ra tất cả các
dữ kiện và yêu cầu của bài toán. Tìm các mối liên hệ giữa cái đã biết (dữ kiện

9


của bài toán) và cái chưa biết (yêu cầu của đề bài). Huy động tất cả các kiến
thức liên quan để qua các mối liên hệ giữa các đã biết và cái chưa biết tìm ra
cái mà đề bài yêu cầu. Sau đó tìm lời giải hay nhất để trình bày bài toán.
Bài tập tổng hợp nên được sử dụng nhiều trong các tiết bài tập để giúp
học sinh hệ thống lại kiến thức. Sau khi đã làm một vài bài tập tập dượt để
cũng cố từng đơn vị kiến thức nhỏ thì cần đưa vào bài tập tổng hợp để rèn
luyện khả năng khái quát hóa cho học sinh, giúp học sinh phát triển khả năng
tư duy, rèn luyện tính kiên trì. Đồng thời qua đó học sinh sẽ tạo cho mình thói
quen giải quyết những vấn đề lớn xuất phát từ những vấn đề nhỏ, không được
chủ quan bỏ sót dữ kiện nào của bài toán, vì mỗi dữ kiện dù nhỏ cũng là mắt
xích giúp giải quyết vấn đề.
1. 1. 2. 3. Căn cứ vào hình thức kiểm tra – đánh giá
a) Trắc nghiệm tự luận
Trắc nghiệm tự luận là hình thức rất quen thuộc với đông đảo giáo viên.

Loại câu hỏi trắc nghiệm tự luận hay luận đề là những câu hỏi có câu trả lời tự
do hay trả lời có giới hạn. học sinh có thể trả lời bằng một bài viết mô tả, phân
tích, chứng minh hay giải thích. Họ được tự do diễn đạt, trình bày tư tưởng,
suy nghĩ và cả phương pháp của mình nên phát huy được óc sáng tạo và suy
luận, rèn luyện cho các em khả năng trình bày vấn đề một cách đầy đủ, lôgic,
khoa học và phát triển lý luận. Bài kiểm tra trắc nghiệm tự luận do giáo viên
chấm trên cơ sở phân tích bài làm của học sinh, đối chiếu với yêu cầu của vấn
đề. Trắc nghiệm tự luận cho phép có một sự tự do tương đối nào đó để trả lời
một vấn đề được đặt ra, nhưng đồng thời yêu cầu học sinh phải nhận biết
thông tin, phải biết sắp xếp và diễn đạt ý kiến của họ một cách chính xác, sáng
sủa.
b) Trắc nghiệm khách quan
Trắc nghiệm khách quan là một trong những phương pháp dùng để kiểm
tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh bằng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm
khách quan, gọi là khách quan vì cách cho điểm hoàn toàn khách quan không
phụ thuộc vào ý muốn chủ quan của người chấm.

10


Câu hỏi trắc nghiệm khách quan là loại câu hỏi trắc nghiệm mà ứng với
một câu hỏi có nhiều phương án lựa chọn nhưng chỉ có một phương án đúng
duy nhất mà thôi, do đó tiêu chí đánh giá là đơn nhất, việc chấm bài hoàn toàn
khách quan.
Câu hỏi trắc nghiệm khách quan có thể chia làm bốn loại: câu hỏi trắc
nghiệm đúng sai, câu hỏi trắc nghiệm ghép đôi, câu hỏi trắc nghiệm điền
khuyết, câu hỏi trắc nghiệm có nhiều lựa chọn. Trong đó, câu trắc nghiệm
nhiều lựa chọn là được sử dụng nhiều nhất.
1. 1. 3. Phương pháp giải bài tập vật lí
Phương pháp chung để giải bài tập vật lí

Tác dụng của bài tập vật lí chỉ phát huy tối đa khi tuân thủ đúng phương
pháp giải bài tập vật lí. Vì vậy cần phải rèn luyện cho học sinh biết cách giải
bài tập một cách khoa học mới đảm bảo đi đến kết quả một cách chắc chắn.
Cần phải giúp học sinh tránh cách giải theo kiểu mò mẩm, may rủi. Muốn thế,
thầy giáo phải hướng dẫn học sinh vận dụng phương pháp giải bài tập vật lí
ngay từ những tiết bài tập đầu tiên cũng như trong suốt quá trình học vật lí.
Trên thực tế, đa số học sinh thường vận dụng công thức một cách máy móc và
giải một cách mò mẫm: áp dụng công thức này không được thì áp dụng công
thức khác mà không hiểu được bài toán đó liên quan đến hiện tượng, định luật
hay hệ quả nào. Và không hiểu được bản chất vật lí của các hiện tượng liên
quan. Để cho việc giải bài tập thực sự có hiệu quả, khi giải bài tập vật lí cần
hướng dẫn học sinh theo các bước sau:
Bước 1. Đọc kỹ đầu bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ mới,
nắm vững đâu là dữ kiện, đâu là ẩn số phải tìm. Để từ đó tóm tắt đầu bài
bằng những kí hiệu và hình vẽ.

Đọc kỹ đầu bài là nhằm giúp học sinh hiểu được đề ra và tìm được
phương hướng để giải quyết vấn đề. Song không phải mọi học sinh đều nhận
thức rõ điều đó và tạo cho mình thói quen đọc đi đọc lại đề ra nhiều lần trước
khi bắt tay vào giải. Thực tế cho thấy nhiều học sinh chỉ đọc lướt qua để sau

11


đó giải ngay, do đó thường dẫn đến sai lầm, thiếu sót do hiểu sai đề ra, hoặc
không thể giải được bài toán do bỏ sót dữ kiện. Những sai sót này có thể tránh
được nếu ta biết đọc kỹ đề ra.
Bước 2. Phân tích hiện tượng vật lí của đề bài nhằm sáng tỏ bản chất
của các hiện tượng, quá trình vật lí được đề cập trong bài tập.

Đây là bước có tính chất quyết định đến chất lượng của việc giải bài tập
vật lí. Kết quả của bước phân tích này cần làm rõ một số điểm sau đây:
- Bài tập đang giải thuộc loại nào: bài tập định tính hay định lượng, bài
tập đồ thị hay bài tập thí nghiệm.
- Nội dung bài tập đề cập đến hiện tượng vật lí nào? Mối liên hệ giữa các
hiện tượng ra sao và diễn biến theo quy luật nào?
- Đối tượng đang xét ở trạng thái nào: biến đổi hay ổn định? Những điều
kiện ổn định hay biến đổi là gì?
- Có những đặc trưng định tính, định lượng nào đã biết và chưa biết? Mối
liên hệ giữa các đặc trưng đó liên quan đến những định luật, quy tắc, định
nghĩa nào?...
Kết quả của bước này là chỉ ra được các công thức, các định luật cần huy
động giải bài tập.
Bước 3. Xác định phương pháp, vạch kế hoạch và tiến hành giải cụ
thể.

Có hai phương pháp chung, đó là: phương pháp phân tích và phương
pháp tổng hợp.
- Phương pháp phân tích: Theo phương pháp phân tích thì việc giải bài
tập vật lí được phân chia nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn là một bài tập nhỏ
đơn giản và cả bài tập tạo thành hệ thống gồm nhiều bài tập nhỏ. Để tìm ẩn số
ta phải lần lượt đi giải các bài toán nhỏ đó. Theo phương pháp này việc giải
một bài tập phải bắt đầu từ ẩn số.
- Phương pháp tổng hợp: Theo phương pháp tổng hợp thì việc giải một
bài tập vật lí không bắt đầu từ ẩn số mà bắt đầu từ dữ kiện của bài toán để tính

12


toán (hoặc lập luận) để tiến dần đến ẩn số phải tìm.

Bước 4. Kiểm tra và biện luận.

Để đảm bảo tính đúng đắn của lời giải sau khi giải ta cần tiến hành kiểm
tra kết quả và biện luận (đối với những bài tập cần biện luận) để loại bỏ những
kết quả không phù hợp hoặc khẳng định kết quả theo điều kiện ban đầu đặt ra.
Bước này rất cần thiết, qua đó có thể rèn luyện cho học sinh đức tính cẩn thận,
cũng như thói quen và ý thức thường xuyên kiểm tra kết quả của công việc.
Đó là một trong những phẩm chất cần thiết của người lao động mới.
Tùy vào từng bài toán mà ta có thể biện luận hoặc không cần biện luận,
nhưng không thể bỏ qua khâu kiểm tra. Để kiểm tra chúng ta có thể tiến hành
theo một trong các cách sau:
- Xem lại một cách cẩn thận các tiến trình giải để phát hiện những sai sót
có thể có.
- Giải lại bài toán nhưng bằng phương pháp khác và so sánh kết quả của
hai lần giải.
- Khác với công thức toán học, một công thức vật lí phải bằng nhau cả
hai vế về trị số lẫn đơn vị. Vì vậy để kiểm tra kết quả đúng hay sai ta cần kiểm
tra thứ nguyên của biểu thức kết quả.
Việc kiểm tra và biện luận khi giải bài tập giúp học sinh mở rộng sự hiểu
biết của mình. Qua biện luận những kết quả không phù hợp với điều kiện ban
đầu của bài toán, không phù hợp với thực tế phải loại bỏ. Nhờ biện luận và
kiểm tra giúp học sinh phát hiện được những sai sót trong tiến trình giải bài
tập.
Trên đây là bốn bước để giải một bài tập vật lí, tuy nhiên mỗi loại bài tập
có những đặc điểm riêng, nên khi vận dụng phải tùy vào từng bài tập cụ thể để
vận dụng cho linh hoạt. [5][7]
1. 2. Các phương tiện giải bài tập vật lí phổ thông
Trong quá trình dạy học vật lí ở trường phổ thông vấn đề giải bài tập
thường gây nhiều khó khăn đối với học sinh. Nguyên nhân chính dẫn đến tình

13


trạng này là do:
* Học sinh : chưa nắm vững kiến thức và kỹ năng vận dụng những kiến
thức, chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập vật lí mà giải bài tập một
cách mò mẫm, may rủi, thậm chí không giải được.
* Giáo viên: chưa quan tâm đến việc rèn luyện cho học sinh các phương
pháp giải bài tập vật lí.
Đối với đa số bài tập vật lí, quá trình giải của nó có thể chia thành các
bước như đã trình bày ở 1. 1. 3. Các phương pháp giải bài tập vật lí. Tuy
nhiên như đã nói đó là phương pháp chung để giải các bài tập vật lí, với mỗi
bài tập nếu thực hiện đúng và đầy đủ bốn bước trên thì xác suất cho ra kết quả
chính xác là rất cao. Vì thế vấn đề là làm sao để giúp học sinh thực hiện tốt
bốn bước giải bài tập trên. Một yêu cầu quan trọng là trước hết học sinh phải
chủ động nắm vững kiến thức đã học (phần lý thuyết) và chủ động trong việc
vận dụng các kiến thức đó. Đối với mức độ của học sinh, sau khi học xong lý
thuyết học sinh chỉ có thể vận dụng lý thuyết ở mức độ biết, hiểu để giải được
các bài tập vận dụng lý thuyết hay giải thích một số hiện tượng đơn giản. Còn
đối với những bài tập yêu cầu vận dụng tổng hợp nhiều kiến thức thì phải có
phương pháp cụ thể cho mỗi chủ đề kiến thức, mỗi dạng bài tập khác nhau.
Vật lí có vai trò to lớn trong nhà trường phổ thông cũng như trong đời sống,
khoa học và thực tiễn. Trong dạy học vật lí nếu chỉ thuần túy lý thuyết thì sẽ
không có được thành quả cao, vì vậy việc nghiên cứu các phương pháp giải
các bài tập vật lí là một việc làm không thể thiếu trong bộ môn vật lí.
Toán học là công cụ của vật lí. Toán học là phương tiện để biểu diễn các
khái niệm, định luật hay quá trình vật lí. Sử dụng toán học còn giúp miêu tả ý
nghĩa của các kiến thức vật lí một cách ngắn gọn, đơn giản nhưng đầy đủ.
Trong việc thiết kế, nghiên cứu, giải thích các thí nghiệm toán học cũng đóng
một vai trò quan trọng.

Đối với việc dạy học vật lí nói chung và dạy bài tập vật lí nói riêng ở
trường phổ thông, các phương pháp toán học là một công cụ thiết yếu. Đặc

14


biệt vận dụng các phương pháp toán học vào việc giải các bài tập vật lí có rất
nhiều thuận lợi.
Các phương pháp toán học gồm nhiều phương pháp như : phương pháp
đại số, phương pháp hình học, phương pháp giải tích vectơ… Việc lựa chọn
đúng phương pháp cho phù hợp với yêu cầu của bài tập sẽ đem lại hiệu quả
cao.
1. 2. 1. Phương pháp số học
Phương pháp số học là phương pháp mà chỉ cần làm những phép tính số
học về từng vấn đề mà không cần sử dụng công thức và phương trình. Ưu
điểm của phương pháp này là luyện cho học sinh phương pháp suy luận lôgic.
Qua đó giúp các em hiểu rõ hơn mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí, tránh
việc áp dụng công thức một cách máy móc. Phương tiện số học được dùng
chủ yếu ở các lớp cấp dưới, tuy nhiên cũng nên áp dụng cho các lớp cuối cấp,
coi đó là giai đoạn trung gian để lập các phương trình đại. Chẳng hạn, trước
khi lập phương trình cân bằng nhiệt, ta có thể làm những phép tính số học để
tìm nhiệt lượng do một số vật tỏa ra và nhiệt lượng do một số vật khác hấp
thụ.[5]
1. 2. 2. Phương pháp đại số
Trong một số trường hợp ở các lớp cuối cấp trung học cơ sở và đa số các
lớp trung học phổ thông có thể giải bài toán bằng cách áp dụng các công thức
để lập ra một phương trình hoặc một hệ phương trình và từ đó giải chúng để
tìm ra đáp số của bài toán. Khi sử dụng phương pháp đại số, để tránh tình
trạng áp dụng máy móc các công thức vật lí, thậm chí biến việc giải bài tập
vật lí thành việc giải các phương trình đại số, giáo viên cần yêu cầu học sinh

phân tích làm rõ nội dung vật lí của bài toán, đặc biệt chú ý đến hiện tượng vật
lí chứa đựng trong bài toán. Ngoài ra trong khi giải có thể yêu cầu học sinh
nêu rõ mối tương quan hàm số của các đại lượng vật lí chứa đựng trong các
công thức được sử dụng.[5]
1. 2. 3. Phương pháp hình học

15


Phương pháp hình học là phương pháp mô tả các quá trình vật lí phức
tạp, trừu tượng bằng các hình vẽ mang nội dung hình học và dùng kiến thức
hình học để tìm lời giải.
Những dạng bài tập thường sử dụng phương pháp hình để giải đó là
những bài tập có dùng hình vẽ để tìm lời giải, bài tập đồ thị, bài tập có sử
dụng giản đồ, véctơ quay…Ví dụ như đồ thị mô tả chuyển động của một chất
điểm, hình vẽ biểu diễn chuyển động tròn của chất điểm, giản đồ véctơ… tùy
từng bài tập để áp dụng kiến thức hình học cho phù hợp trong đó.
Phương pháp hình học được sử dụng rộng rãi trong việc giải bài tập
không chỉ vì nó có những ưu điểm như: biểu diễn trực quan các mối quan hệ,
hiện tượng vật lí; có thể dự đoán, ngoại suy được kết quả của bài tập thuận
tiện cho việc phân tích định tính và tính toán định lượng mà nó còn có một số
ưu điểm nổi bật như:
+ Trong nhiều trường hợp phương pháp hình học cho phép giải bài toán
một cách nhanh chóng hơn.
Chẳng hạn với bài tập sau đây thì phương pháp hình học thể hiện ưu thế
rõ rệt:
Một tàu hỏa khởi hành từ Hà Nội lúc 7h đi về hướng Vinh. Lịch hành
trình của đoạn đường đầu được ấn định như sau:
Hà Nội – Văn Điển (10km) : Vận tốc trung bình 25km/h và dừng tại ga
Văn Điển 15 phút.

Văn điển – Tía (15km) : Vận tốc trung bình 25km/h và dừng tại ga Tía 5
phút.
Tía – Phú Xuyên (8km): Vận tốc trung bình 30km/h và dừng tại ga Phú
xuyên 10 phút.
Phú xuyên – Đồng văn (12km): Vận tốc trung bình 30km/h và dừng tại
ga Đồng văn 10 phút.
Đồng văn – Phủ lý (12km): Vận tốc trung bình 20km/h và dừng tại ga
Phủ lý 10 phút.

16


a) Hãy biểu diễn hành trình của đoàn tàu bằng đồ thị.
b) Lúc 7h 45 phút một đoàn tàu Thống Nhất Hà Nội – Thành phố Hồ Chí
Minh khởi hành và chạy với vận tốc trung bình 40km/h. Hỏi phải sửa lại lịch
trình chuyến tàu trước như thế nào để đoàn tàu Thống Nhất có thể chạy thẳng
tới ga Vinh?
Bài toán này nếu dùng phương pháp số học hay đại số sẽ rất phức tạp.
Nhưng nếu giải bằng phương pháp hình học (ở đây là phương pháp đồ thị) thì
rất thuận lợi, nhất là khi tìm lời giải cho câu hỏi số hai. Bằng phương pháp
hình học ta có thể giải bài toán này như sau:
Từ dữ kiện bài ra ta vẽ đồ thị như hình 1.
Km

Phủ lý

50

Đồng văn
40

Phú xuyên
30

Tía
20

10

Văn điển
phut
30

60

90

120

150

180

Hình 1

Từ đồ thị ở hình 1 ta thấy ngay là cần phải chỉnh lại lịch trình chạy tàu
như sau: Cho tàu thứ nhất chờ ở ga Tía lâu hơn 5 phút nữa để hai tàu tránh
nhau ở đó và tàu Thống Nhất có thể chạy thẳng mà không phải dừng lại. Như
vậy ta đã có một lịch trình như mong muốn.
+ Đối với chương trình vật lí phổ thông có những bài tập vật lí chỉ có thể

17


giải được bằng phương pháp hình học. Chẳng hạn như có những bài tập mạch
điện xoay chiều phân nhánh hoặc không thể giải bằng phương pháp đại số
hoặc giải bằng phương pháp đại số thì quá phức tạp, thì sử dụng phương pháp
hình học (phương pháp véctơ) là tối ưu nhất bởi đối với học sinh phổ thông thì
chưa thể giải bài tập mạch điện xoay chiều bằng phương pháp số phức.
+ Phương pháp hình học do có đặc điểm là biểu diễn trực quan các mối
quan hệ, các hiện tượng vật lí nên phương pháp hình học thường được sử
dụng để kiểm tra, đối chiếu kết quả khi bài toán được giải bằng cách khác.
Chẳng hạn bài toán tìm thời điểm và vị trí gặp nhau của hai xe chuyển
động trên cùng một đường thẳng thường được yêu cầu giải bằng hai cách.
Cách một thường yêu cầu học sinh giải bằng phương pháp đại số nhằm củng
cố kiến thức về chuyển động thẳng cho học sinh và phương pháp tìm tọa độ
điểm gặp nhau của hai xe. Cách hai là sử dụng phương pháp hình học để kiểm
tra lại kết quả tìm được. Đối với bài toán trên giải bằng phương pháp hình học
như sau: Sau khi xác định được phương trình chuyển động của hai xe, chúng
ta vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của chúng trên cùng một hệ tọa độ, lúc này giao
điểm của hai đồ thị cho ta biết vị trí và thời điểm của hai xe gặp nhau. Tuy
nhiên, khi vẽ đồ thị yêu cầu phải có độ chính xác nhất định.
Với những ưu điểm trên sử dụng phương pháp hình học trong dạy học và
giải bài tập vật lí sẽ gây được sự chú ý, hứng thú, kích thích khả năng tìm tòi
sáng tạo của học sinh, mà trong lí luận dạy học người ta nói đó là đưa học sinh
vào tình huống có vấn đề. Ứng dụng linh hoạt phương pháp hình học sẽ rất
thuận lợi trong việc giải bài tập vật lí. Muốn như vậy thì giáo viên cần phải
chú ý đến khâu chọn bài tập, phương pháp sử dụng và cách hướng dẫn học
sinh giải bài tập vật lí. Đối với học sinh cần phải có vốn hiểu biết cần thiết về
những vấn đề có liên quan.

1. 3. Thực tiễn của việc giải bài tập vật lí ở các trường THPT
Hiện nay nền giáo dục nước ta đã và đang chú trọng việc đổi mới phương
pháp dạy – học, hiện nay nước ta đang tiến hành đổi mới phương pháp dạy

18


học tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh. Tuy nhiên, tình hình đổi
mới giáo dục đang gặp nhiều khó khăn và xảy ra nhiều tình trạng bất cập, đặc
biệt là trong đổi mới dạy và học.
Thực trạng của việc đổi mới phương pháp dạy học nói chung và
phương pháp dạy học bài tập vật lí nói riêng:
Thực trạng giáo dục nước ta cho thấy việc giáo dục kiến thức cho học
sinh nghiên cứu và kiến thức vật lí nói riêng vẫn còn được tiến hành theo lối
“thông báo – tái hiện”, học sinh phổ thông có quá ít điều kiện nghiên cứu,
quan sát và tiến hành các thí nghiệm vật lí. Thực tế dạy học như vậy phải có
những thay đổi có tính chiến lược và toàn cục về phương pháp giảng dạy bộ
môn vật lí ở trường phổ thông.
Trong quá trình giảng dạy môn vật lí nói chung và giảng dạy bài tập vật
lí nói riêng, giáo viên thường sử dụng phương pháp chia nhóm để học sinh
thảo luận và tìm ra kết quả cho câu hỏi; giáo viên thường kết luận đúng hoặc
sai, ngoài ra không hướng dẫn gì thêm. Việc giảng dạy vật lí nhất là giảng dạy
bài tập như thế sẽ không đạt được kết quả cao, vì trong lớp có các đối tượng
học sinh giỏi, khá, trung bình, yếu và kém nên khả năng tư duy của các em rất
khác nhau. Đối với học sinh yếu, kém hay trung bình không thể tư duy kịp và
nhanh như học sinh khá, giỏi nên khi thảo luận các em chưa kịp hiểu ra vấn đề
và nhất là khi thảo luận nhóm giáo viên thường hạn chế thời gian hoặc thi xem
nhóm nào đưa ra kết quả nhanh nhất thì thường kết quả này là tư duy của học
sinh khá giỏi trong nhóm. Đa số giáo viên khi giảng dạy môn vật lí nói chung
và giảng dạy bài tập vật lí nói riêng thường mắc phải một số sai lầm sau:

- Sử dụng một cách tùy tiện phương pháp nhóm, chẳng hạn cho bốn bài
tập rồi yêu cầu mỗi nhóm làm một bài, sau đó chỉ học sinh làm bài tập nhóm 1
nhận xét bài làm của nhóm 2 hoặc nhóm 3, nhóm 4. Điều này thật vô lí bởi
các em không nghiên cứu thì không thể nhận xét, điều này dẫn đến việc nhận
không khách quan, chỉ có thể nhận xét là đúng hoặc sai; từ đó việc chia nhóm
là không đạt hiệu quả và kết quả là học sinh không thu nhận được kiến thức.

19


- Giáo viên thường hiểu lầm hoạt động nhóm với thảo luận nhóm, làm
bài tập nhóm, đa số giáo viên sử dụng làm bài tập nhóm nghĩa là đưa ra bài
tập rồi qui định nhóm làm, thường kết quả này là tư duy của học sinh khá, giỏi
trong nhóm, còn học sinh yếu hơn hầu như không tham gia vào quá trình làm.
- Cải tiến phương pháp dạy học truyền thống bằng cách tăng cường câu
hỏi tái hiện, sử dụng các phương pháp dạy học hiện đại như một hình thức
thay cho phấn trắng, bảng đen và chủ yếu là trong các tiết có thao giảng, có dự
giờ.
- Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại chưa đúng mục đích, chưa
phát huy hết tác dụng thực sự, chẳng hạn khi dạy học có sử dụng máy chiếu
thì chưa phối hợp ăn ý giữa bảng đen, phấn trắng và máy chiếu do đó dẫn đến
tình trạng “thầy đọc – trò ghi”…
- Hệ thống bài tập chưa phong phú, sáng tạo chỉ là những bài tập trong
sách giáo khoa, sách bài tập nên việc sử dụng bài tập vật lí không phát huy hết
tác dụng; việc giải các bài tập thí nghiệm, bài tập định tính, bài tập đồ thị ít
được sử dụng, chỉ chú trọng đến giải bài tập định lượng và bài tập trắc nghiệm
khách quan (trong phần vận dụng kiến thức vừa học xong).
- Trong phương pháp giải bài tập, đa số giáo viên ít chú trọng đến khâu
phân tích và kiểm tra – biện luận, giải bài tập chỉ đơn thuần giải mà thôi.
Thực trạng của việc sử dụng bài tập vật lí trong dạy học vật lí phổ

thông
Việc dạy học vật lí ở trường phổ thông hiện nay chưa phát huy hết tác
dụng vai trò của bài tập vật lí trong việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học. Dạy
học sinh giải bài tập vật lí là một công việc khó khăn và ở đó bộc lộ rõ nhất
trình độ của giáo viên trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh.
Học sinh phổ thông có quá ít điều kiện nghiên cứu, quan sát và tiến hành
các thí nghiệm vật lí do đó các bài tập thí nghiệm ít được chú trọng.
Khi giảng dạy bài tập vật lí thì số lượng bài tập định tính đang được sử
dụng rất hạn chế. Dĩ nhiên có rất nhiều lí do đưa ra nhưng phải đề cập đầu tiên

20


đó là nguồn bài tập định tính xuất bản không nhiều. Ra quầy sách hiếm hoi
lắm mới tìm được vài cuốn với tên gọi là bài tập định tính. Thật ra một số sách
không đúng với tên gọi là bài tập định tính, đôi khi chỉ là những câu hỏi trong
một vài sách giáo khoa, sách tham khảo. Hơn nữa, cũng nói thêm chương
trình học nặng đã không cho phép giáo viên tốn thời gian cho các bài tập định
tính vì dạy xong bài học cần tập trung thời gian để rèn luyện kỹ năng tính
toán, đáp ứng tiêu chí thi cử. Thêm vào đó, khối lượng công việc nhiều không
cho phép giáo viên có thời gian để sưu tầm, đọc thêm và hiểu rõ hơn (để trình
bày cho học sinh dễ hiểu). Vì vậy, số lượng bài tập dạng này đến với học sinh
đã ít lại càng ít hơn.
Hệ thống bài tập mang tính ứng dụng thực tiễn trong chương trình chưa
cao. Hệ thống các bài tập thí nghiệm, bài tập định tính, bài tập đồ thị ít được
sử dụng, chỉ chú trọng đến giải bài tập định lượng và bài tập trắc nghiệm
khách quan.
Hình thức kiểm tra – đánh giá trong dạy học hiện nay chủ yếu là các bài
tập trắc nghiệm khách quan. Hình thức kiểm tra đánh giá bằng các bài tập trắc
nghiệm đang được sử dụng rộng rãi trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.

Các bài tập có nội dung sáng tạo, các bài tập phức tạp đòi hỏi học sinh
phải vận dụng nhiều kiến thức, khả năng tư duy tốt thì mới giải được, các bài
tập này thường chỉ dùng cho học sinh khá giỏi nên ít được đưa ra trong hệ
thống bài tập và sử dụng trong dạy học phổ thông, mà chủ yếu được sử dụng
trong các trường chuyên. Trong dạy học phổ thông, đa số các giáo viên đưa ra
hệ thống các bài tập giao cho học sinh về nhà làm chủ yếu là trong sách giáo
khoa và sách bài tập, bài tập tham khảo các em đều tự tìm và tham khảo thêm,
chủ yếu là các em khá giỏi.
Trên đây là thực trạng của việc dạy học và sử dụng bài tập vật lí trong
dạy học ở các trường phổ thông, tuy đã có nhiều đổi mới trong phương pháp
dạy – học nhưng vẫn chưa khắc phục được những tình trạng bất cập đang xảy
ra trong giáo dục ở nước ta hiện nay. Chính vì thế không chỉ ngành giáo dục

21


nói chung mà bản thân người giáo viên cần phải đổi mới phương pháp dạy
học kịp thời, có chiến lược, toàn diện và sâu sắc.
Thực trạng của việc sử dụng phương pháp hình học trong giải bài tập
vật lí ở trường phổ thông.
Như đã trình bày ở trên, sử dụng phương pháp hình học trong giải bài tập
vật lí phổ thông có nhiều ưu điểm, nhưng thực tế ở các trường phổ thông
phương pháp này được sử dụng không mấy thường xuyên.
Khi gặp một bài tập có thể giải được bằng nhiều phương pháp (phương
pháp đại số, phương pháp hình học…) thì thường học sinh né tránh việc chọn
phương pháp hình học. Bởi lí do là nếu muốn giải bằng phương pháp hình học
thì học sinh phải nắm được bản chất của các quá trình, các hiện tượng vật lí đề
cập trong bài toán, nên khi còn mập mờ về kiến thức thì học sinh thường sử
dụng phương pháp tryền thống là viết công thức hay phương trình vật lí có
liên quan rồi thay các giá trị.

Cũng từ lí do trên dẫn đến việc giáo viên sử dụng bài tập giải bằng
phương pháp hình học cũng có phần hạn chế. Ở những lớp học khá, trình độ
học sinh đồng đều thì việc hướng dẫn học sinh giải bài tập giải bằng phương
pháp hình học sẽ rất thuận lợi, nhưng với những trường hợp lớp có trình độ
học sinh trung bình thì việc hướng dẫn học sinh bài tập giải bằng phương pháp
hình học sẽ gặp nhiều khó khăn bởi có thể giáo viên phải nhắc lại nhiều kiến
thức hình học có liên quan.

22


CHƯƠNG II: SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP HÌNH HỌC ĐỂ GIẢI
BÀI TẬP CHƯƠNG ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG
CAO
2. 1. Nội dung kiến thức cơ bản chương “Động học chất điểm” vật lí lớp
10 nâng cao
2. 1. 1. Đặc điểm và cấu trúc nội dung của chương “Động học chất
điểm”


Cấu trúc nội dung của chương



Nội dung cơ bản của chương động học chất điểm

a. Chất điểm

Chất điểm là một vật có khối lượng nhưng có kích thước không đáng kể
so với những khoảng cách mà ta khảo sát.

Khi một vật được coi là chất điểm thì khối lượng của vật coi như tập

23


trung tại chất điểm đó.
Các hành tinh trong hệ mặt trời chuyển động xung quanh mặt trời cũng
có thể coi là các chất điểm.
b. Quỹ đạo

Quỹ đạo là đường mà chất điểm vạch ra trong không gian khi chuyển
động. Muốn xác định quỹ đạo chuyển động của vật ta phải dựa vào các
phương pháp toạ độ.
c. Hệ quy chiếu

Vật được chọn làm mốc cùng với hệ tọa độ và đồng hồ gắn liền với nó,
dùng để xác định vị trí của vật khác được gọi là hệ quy chiếu.
Hệ quy chiếu ban đầu được xây dựng trong cơ học cổ điển Newton là
một hệ đứng yên tuyệt đối. Tuy nhiên thực nghiệm đã chứng tỏ rằng sự tồn tại
của một hệ quy chiếu tuyệt đối chỉ là ảo giác.
d. Vận tốc

Vận tốc là đại lượng vật lí đặc trưng cho sự nhanh hay chậm của chuyển
động và cho biết hướng của chuyển động. Như vậy vận tốc vừa là một đại
lượng có hướng vừa có một giá trị cụ thể. Vậy vận tốc phải là một đại lượng
vectơ. Mặt khác trong quá trình chuyển động, chất điểm có thể chuyển động
nhanh hơn hay chậm đi, do đó khi xét đến khái niệm vận tốc ta phải khảo sát
trong các khoảng thời gian nhất định.
Định nghĩa chính xác nhất của vận tốc là:
r

r ds
ν =
dt
Định nghĩa này thực ra là định nghĩa vận tốc tức thời, phù hợp cho mọi
loại chuyển động và chặt chẽ về mặt lôgic. Nhưng muốn định nghĩa này phải
có kiến thức về giới hạn, đạo hàm, vi phân. Điều này gặp khó khăn đối với
học sinh đầu cấp, vì vậy phải đưa thêm các khái niệm khác như vận tốc trung
bình, tốc độ trung bình, tốc độ tức thời.
+ Vận tốc trung bình

24


Vectơ vận tốc trung bình của chất điểm trong thời gian ∆t được định
nghĩa là:

uur
∆r
r
.
vtb =
∆t

r
Với ∆r là vectơ độ dời của chất điểm.

Vectơ vận tốc trung bình có hướng trùng với hướng vectơ dịch chuyển và
biểu thị sự thay đổi vị trí của chất điểm trong khoảng thời gian ∆t .
Trong chuyển động thẳng, giá trị của vận tốc trung bình được tính theo
công thức:

vtb =

∆x
.
∆t

Như vậy giá trị của vận tốc trung bình có thể âm hoặc dương, dấu của
vận tốc trung bình thể hiện chiều chuyển động của chất điểm. Nếu vận tốc
trung bình nhận giá trị dương có nghĩa là chất điểm chuyển động cùng chiều
với chiều dương và ngược lại.
+ Tốc độ trung bình
Tốc độ trung bình bằng tỷ số giữa quãng đường chất điểm đi được trong
một khoảng thời gian và khoảng thời gian đó:

∆s
v =
.
s ∆t
Tốc độ trung bình là đại lượng vô hướng, dương và nói chung là không
bằng độ lớn của vận tốc trung bình. Chỉ trong trường hợp chuyển động thẳng
một chiều thì tốc độ trung bình bằng giá trị tuyệt đối của độ lớn vận tốc trung
bình.
+ Tốc độ tức thời
Tốc độ tức thời của chất điểm tại thời điểm t được xác định:

∆s ds
v = lim
=
s ∆t → 0 ∆t dt .

Như vậy tốc độ tức thời bằng độ lớn của vectơ vận tốc tức thời nhưng

25