Định dạng và phương pháp giải bài tập về ba định luật Newton và các lực cơ học

Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

định dạng và phơng pháp giải các bài tập
Về ba định luật Newton và các lực cơ học

PHN I:

M U

I Lý do chn ti
Trong quỏ trỡnh hc tp mụn Vt Lý cng nh cỏc mụn hc khỏc nhiu phm
cht nhõn cỏch ca hc sinh c hỡnh thnh: th gii quan, kin thc, k nng, k
xo, thúi quen, nng lc cng nh cỏc nột tớnh cỏch, ý chớ, tớnh ham hiu bit.
ỏnh giỏ c ý ngha ln lao ca vic kớch thớch nhng hot ng t duy tớch cc
ca hc sinh cn thy c tớnh quy lut ca quỏ trỡnh nhn thc cỏc kin thc mi l
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

1


Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

vic nờu vn . Mt trong nhng v khớ li hi nht m hc sinh cú c l sỏch
giỏo khoa. Vn quan trng l vn dng v khai thỏc ni dung sỏch giỏo khoa nh
th no, phi nm kin thc sõu rng, thy ht cỏc khớa cnh ca vn , vn dng

thc t minh ho. Vỡ vy, kin thc sỏch giỏo khoa khụng phi l mt cỏi gỡ cng
nhc.
Vt Lý hc v trit hc duy vt bin chng l c s lý lun ca phng phỏp
ging dy vt lý. Cỏc t tng vt lý liờn quan cht ch vi t tng trit hc duy vt
bin chng Angghen vit: Khoa hc t nhiờn hin i phi mn ca trit hc cỏi
nguyờn lý: vn ng l bt dit, khụng cú nguyờn lý ny thỡ khoa hc ú khụng tn
ti c. ( F -Angghen - Phộp bin chng ca t nhiờn - NXB S tht, H Ni
-1971/ tr 39 ). ng thi nú cng giỳp cho hc sinh hiu rừ Tớnh cht bin chng
ca cỏc hin tng vt lý khỏi nim vt cht v tớnh cht bt dit ca th gii vt cht
v vn ng ca nú. Hc sinh cn coi trng ba mt: vai trũ ca trc quan, ca t duy
tru tng v vic vn dng vo thc tin.
Vic nm vng chng trỡnh Vt Lý hc khụng ch cú ý ngha l hiu c mt
cỏch sõu sc v y nhng kin thc qui nh trong trng m cũn phi bit vn
dng nhng kin thc ú gii quyt cỏc nhim v hc tp v nhng vn ca
thc tin i sng. Mun th cn phi nm vng nhng k nng, k xo thc hnh
nh lm thớ nghim, v th, tớnh toỏn... Chớnh k nng vn dng kin thc trong
hc tp v trong thc tin i sng chớnh l thc o mc sõu sc v vng vng ca
kin thc m hc sinh thu nhn c.
Bi tp vt lý gi mt v trớ c bit quan trng trong vic hon thnh nhim v
dy hc Vt Lý ph thụng. Bi tp vt lý giỳp hc sinh hiu sõu sc hn nhng qui
lut vt lý, nhng hin tng vt lý, bit phõn tớch chỳng v ng dng chỳng vo
nhng vn thc tin. Ch thụng qua nhng bi tp hỡnh thc ny hay hỡnh thc
khỏc mi to iu kin cho hc sinh vn dng linh hot nhng kin thc ú mi tr
nờn sõu sc, hon thin v bin thnh vn riờng ca hc sinh.

Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

2

Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

Thc cht hot ng gii bi tp vt lý l tỡm c cõu tr li ỳng n, gii ỏp
c vn t ra mt cỏch cú cn c khoa hc cht ch. Quỏ trỡnh gii mt bi toỏn
vt lý l quỏ trỡnh tỡm hiu iu kin ca bi toỏn, xem xột hin tng vt lý c
cp v da trờn kin thc vt lý - toỏn ngh ti nhng mi liờn h cú th cú ca cỏc
cỏi ó cho v cỏi phi tỡm, sao cho cú th thy c cỏi phi tỡm cú liờn h trc tip
hoc giỏn tip vi cỏi ó cho. T ú i ti ch rừ c mi liờn h tng minh trc
tip cỏi phi tỡm ch vi nhng cỏi ó bit, tc l tỡm c li gii ỏp. trong quỏ
trỡnh gii quyt cỏc tỡnh hung c th do bi tp ra hc sinh phi vn dng nhng
thao tỏc t duy nh so sỏnh, phõn tớch, tng hp, khỏi quỏt hoỏ... t lc tỡm hiu
vn , tỡm ra cỏi c bn, cỏi chỡa khoỏ gii quyt vn . Vỡ th bi tp vt lý cũn
l phng tin rt tt phỏt trin t duy, úc tng tng, tớnh c lp trong vic suy
lun, tớnh kiờn trỡ trong vic khc phc khú khn.
Bi tp vt lý l mt hỡnh thc cng c, ụn tp, h thng hoỏ kin thc. Khi lm
bi tp hc sinh phi nh li nhng kin thc va hc, phi o sõu khớa cnh no ú
ca kin thc hoc phi tng hp nhiu kin thc trong mt ti, mt chng, mt
phn ca chng trỡnh. Do vy ng v mt iu khin hot ng nhn thc m núi,
nú cũn l phng tin kim tra kin thc, k nng ca hc sinh. Vỡ vy phng phỏp
gii bi tp l phng tin quan trng gii toỏn vt lý t hiu qu cao v cú cht
lng. ú l lý do ni dung ca ti ny.
Hin nay, trong xu th i mi ca nhnh Giỏo dc v phng phỏp ging dy
cng nh phng phỏp kim tra ỏnh giỏ kt qu hc tp ca hc sinh. C th l
phng phỏp kim tra ỏnh giỏ bng phng tin trc nghim khỏch quan ang tr
thnh phng phỏp ch o trong kim tra ỏnh giỏ cht lng dy v hc b mụn
trong nh trng. im ỏng lu ý ni dung kin thc kim tra, ỏnh giỏ tng i

rng, ũi hi hc sinh phi hc k, nm vng ton b kin thc ca chng trỡnh hc
trỏnh hc t, hc lch. Bi tp trc nghim vt lý l dng mc cao nht trong kiu
bi trc nghim lm tt kiu bi ny ũi hi hc sinh khụng ch nm vựng kin
thc m cũn phi bit phõn loi v a ra phng phỏp gii nhanh nht.
ú l lý do ni dung ca ti ny.

II -Mc ớch nghiờn cu
Vt Lý Hc khụng ch l cỏc phng trỡnh v con s m nú l nhng iu ang
xy ra trong th gii xung quanh bn. Gii toỏn Vt Lý khụng ch l vic tỡm cỏch
vn dng nhng cụng thc vt lý lp cỏc phng trỡnh v gii chỳng nhm tớm ra
ỏp s ca bi toỏn. Nu c nh th, vic gii toỏn vt lý rt cuc tr thnh mt th
toỏn ng dng, quy v nhng th thut v k nng lp phng trỡnh, gii phng
trỡnh vi vụ s kiu, loi bi toỏn vt lý khỏc nhau. Hc Vt lý l xõy dng nhng
bc t duy i t hin thc khỏch quan n mụ hỡnh lý thuyt v ngc li.
Vi ni dung ca ti l nh dng v phng phỏp gii bi tp v ba nh
lut Newton v cỏc lc c hc s giỳp cho hc sinh trung hc ph thụng gim bt
khú khn trong vic gii toỏn Vt Lý nh: khụng hiu rừ cỏc hin tng Vt lý,
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

3


Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

Sáng kiến kinh nghiệm:

khụng tỡm c hng gii quyt vn , khụng ỏp dng c lý thuyt vo vic gii
bi tp, khụng kt hp c kin thc tng phn riờng r vo gii mt bi toỏn tng

hp ... Vỡ vy, vic rốn luyn cho hc sinh bit cỏch gii bi tp mt cỏch khoa hc,
m bo i n kt qu mt cỏch chớnh xỏc l mt vic rt cn thit, nú khụng nhng
giỳp cho hc sinh nm vng kin thc m cũn rốn luyn k nng suy lun logic, hc
v lm vic mt cỏch cú k hoch v cú hiu qu cao.
Lm quen vi cụng tỏc nghiờn cu khoa hc

III -i tng nghiờn cu
Phõn loi v phng phỏp gii bi tp v ba nh lut Niu tn v cỏc lc c hc
trong chng trỡnh vt lý lp 10

IV -Phm vi nghiờn cu
Bi tp Vt Lý rt a dng cho nờn phng phỏp gii cng rt phong phỳ. Vỡ
th, ni dung chớnh ca ti ch cp n nh dng v phng phỏp gii cỏc
bi tp v ba nh lut Newton v cỏc lc c hc.
1: Ni dung ca ti:
Phõn loi cỏc bi tp nhm giỳp hc sinh nh dng c bi toỏn t ra:
+ V phng phỏp ging dy Vt Lý:
Bi tp bng li
Bi tp thớ nghim
Bi tp th
Trong ú cỏc bi tp bng li v bi tp th chia thnh bi tp nh tớnh ( bi
tp cõu hi ) v bi tp nh lng.
+ V ni dung: chia bi tp Vt lý thnh bi tp cú ni dung lch s, ni dung
thc t, ni dung k thut...
Cỏc phõn loi trờn ch cú tớnh qui c. Ngoi ra da vo mc ũi hi cỏc
bi tp cú th phõn thnh:
Bi tp c bn, ỏp dng lý thuyt.
Bi tp tng hp, nõng cao.
ra phng phỏp gii tng quỏt, c th cho cỏc dng, loi bi tp.
2: Phng phỏp:

nghiờn cu phn ny, cn s dng nhiu phng phỏp nh: phõn tớch, tng
hp, i chiu, so sỏnh, thng kờ ...

V- Nhim v nghiờn cu
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

4


Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

- Phõn loi v nờu phng phỏp gii chung v phng phỏp gii c th cho
mi dng loi ca bi tp.
- Rỳt ra mt s kt lun liờn quan n quỏ trỡnh nghiờn cu v gii bi tp.

VI - Gii hn ti
Thc t cỏc ti nghiờn cu khoa hc u nghiờn cu phm vi rng v trờn
mi lnh vc ca i sng Xó Hi, vn hoỏ, t tng, khoa hc, giỏo dc c ng
dng nhiu lnh vc ca cuc sng. Riờng ti nh dng v phng phỏp gii
cỏc bi tp v ba nh lut Newton v cỏc lc c hc . Ch nghiờn cu mng nh
phc v cho cụng tỏc dy v hc ca sinh hocVt Lý, phc v cỏc giỏo viờn v hc
sinh trng Trung Hc Ph Thụng cú t liu cn thit nhm t cht lng v hiu
qu giỏo dc cao.

VII- Gi thuyt khoa hc
Vi ti nh dng v phng phỏp gii bi tp v ba nh lut Newton v

cỏc lc c hc a ra nhm túm tt mt cỏch s lc ni dung lý thuyt, tng hp v
phõn loi mt cỏch khỏ y , chi tit cỏc dng v phng phỏp gii cỏc bi tp vi
mc ớch:
-Giỳp cho ngi c cú cỏi nhỡn khỏi quỏt v chng trỡnh Vt Lý lp 10 c
bit v phn ng lc hc thuc C Hc vt lý 10 nhm giỳp cho giỏo viờn, , hc
sinh cú iu kin tip cn mt cỏch nhanh chúng cỏc kin thc c bn, bi tp nh
tớnh, bi tp nh lng .
Vi mong mun ti ny s s hng cho ngi gii toỏn Vt Lý n mc
ớch hiu bn cht Vt Lý Hc hn l ch nhm n ỏp s ca bi toỏn, coi trng
vic hng dn suy ngh khi gii toỏn Vt Lý .

VIII- Thi gian nghiờn cu
T ngy 15/10/2010 n ngy 10/5/2011.

Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

5


Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

Sáng kiến kinh nghiệm:

Phần hai:

nội dung sáng kiến

CHNG I: cơ sở lý thuyết

Ba nh lut Newton v nh lut vn vt hp dn l c s ca c hc c in.
V thc cht cỏc nh lut newton l nhng tiờn , l nhng khng nh tng quỏt
nht, khụng th chng minh c, khụng th suy ra c t nhng khng nh khỏc.
Khi tha nhn nhng tiờn ny, ngi ta ó xõy dng c c hc c in vi
nhng nh lut ỏp dng ỳng c trong thc tin, khụng nhng trờn Trỏi t m
cũn c trong mim v tr lõn cn Trỏi t na.

I. nh lut Newton th nht (nh lut quỏn tớnh):
1. Khỏi nim chuyn ng quỏn tớnh :
- Nh trit hc c i Aristotle (384 322 TCN) quan nim : mun cho mt vt
duy trỡ c vn tc khụng i thỡ phi cú vt khỏc tỏc dng lờn nú. T thi c i,
ngi ta tng rng lc tỏc dng lm vt chuyn ng v khi lc ngng tỏc dng thỡ
vt ng li.
- Galile (ngi Italia) nghi ng quan nim trờn v ó lm thớ nghim kim tra :
+ ễng dựng hai mỏng nghiờng rt trn v nhn, b trớ nh hỡnh v 1a ri th mt
hũn bi cho ln xung trờn mỏng nghiờng 1, ụng nhn thy hũn bi ln ngc lờn mỏng
nghiờng 2 n cao gn bng cao ban u.
+ Khi gim bt gúc nghiờng ca mỏng 2, ụng thy hũn bi ln trờn mỏng 2 c
mt on di hn (hỡnh 1b).
+ễng suy oỏn nu mỏng 2 rt nhn v nm ngang ( = 0) thỡ hũn bi s ln vi vn
tc khụng i mói mói ( hỡnh 2).
2
1

1

2


Hỡnh 1a

Trờng THPT Phù Cừ


Hỡnh 1b

1

Năm học:2010 2011

Hỡnh 2

r
v
6


Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

Thớ nghim ny cho thy : Nu ta cú th loi tr c cỏc tỏc dng c hc lờn

mt vt thỡ vt s chuyn ng thng u vi vn tc v vn cú ca nú.
2. nh lut I Newton :
2.1: Phỏt biu :
- Cỏch 1 : Nu mt vt khụng chu tỏc dng ca lc no hoc chu tỏc dng ca cỏc
lc cú hp lc bng khụng thỡ nú gi nguyờn trng thỏi ng yờn hoc chuyn ng
thng u.
- Cỏch 2 : Nu hp lc tỏc dng lờn mt vt bng khụng thỡ cú th tỡm c cỏc h

quy chiu trong ú vt ny khụng cú gia tc.
2.2:í ngha ca nh lut I Newton :
- ng yờn v chuyn ng thng u cng l mt trng thỏi c hc nh nhau.
Trng thỏi chuyn ng vi vn tc khụng i, ng yờn l chuyn ng vi vn tc
khụng i bng khụng
- nh lut nờu lờn mt tớnh cht quan trng ca mi vt : mi vt u cú xu hng
bo ton vn tc ca mỡnh. Tớnh cht ú gi l quỏn tớnh :
Quỏn tớnh l tớnh cht ca cỏc vt gi nguyờn khụng i trng thỏi chuyn ng
ca mỡnh khi khụng cú lc ngoi tỏc dng lờn chỳng hoc khi cỏc lc ngoi tỏc dng
lờn chỳng cõn bng ln nhau.
Vi ý ngha ny nh lut I Newton gi l nh lut quỏn tớnh v chuyn ng
thng u c gi l chuyn ng theo quỏn tớnh. i lng o mc quỏn tớnh ca
vt l khi lng quỏn tớnh, o bng kg.
- Lc khụng phi l nguyờn nhõn gõy ra chuyn ng hay duy trỡ chuyn ng m

ch l nguyờn nhõn gõy ra s thay i vn tc v .
- Nh s ỳng n ca nh lut I Newton ngi ta mi phỏt hin ra lc ma sỏt tỏc
dng lờn mt vt chuyn ng.
3. H quy chiu quỏn tớnh :
- H quy chiu quỏn tớnh l h quy chiu m trong ú vt cụ lp khụng cú gia tc
hay l h quy chiu trong ú nh lut th nht ca Newton c nghim ỳng.
C th hn : h quy chiu quỏn tớnh l h quy chiu trong ú mt vt khụng chu
tỏc dng ca ngoi lc s gi nguyờn trng thỏi ng yờn hoc chuyn ng thng
u
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

7

Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

- Cỏc vớ d v lc quỏn tớnh
+ H quy chiu c Newton chn nghim li nh lut quỏn tớnh l h quy
chiu ly gc l tõm Mt tri, cú 3 trc ta i qua 3 ngụi sao bt ng trờn bu
tri. H quy chiu ny c gi l h quy chiu Copecnic, thng s dng khi nghiờn
cu chuyn ng cỏc vỡ sao trong thiờn vn hc, v tr hc.
+H quy chiu gn vi tõm Trỏi t thng dựng ngiờn cu chuyn ng cỏc v tinh,
cỏc con tu v tr.
+ nghiờn cu chuyn ng ca cỏc vt trờn mt t ngi ta dựng h quy chiu
gn vi mt im c nh trờn mt t (h quy chi phũng thớ nghim).
.4.H quy chiu phi quỏn tớnh:
- L h quy chiu chuyn ng cú gia tc so vi h phi quỏn tớnh. L h quy chiu
trong ú cỏc nh lut Newton khụng nghim ỳng.H quy chiu phi quỏn tớnh n
gin nht l h chuyn ng thng cú gia tc i vi h quy chiu quỏn tớnh v h
quy chiu chuyn ng quay u
- Vic xõy dng cỏc nh lut c hc trong h quy chiu rt phc tp nú liờn quan n
khỏi nim khụng gian, thi gian. Ta cng cú th xõy dng c cỏc nh lut vi iu
kin a vo mt khỏi nim mi v lc, ú l lc quỏn tớnh.
- Trong thc t hu nh khụng cú mt h quy chiu no gn vi cỏc vt th l h quy
chiu quỏn tớnh hon ton c, do mi vt th u chuyn ng cú gia tc vi nhau. H
quy chiu gn vi Trỏi t khụng phi h quy chiu quỏn tớnh thc s. Vớ d Mt tri
dang chuyn ng quanh tõm thiờn h v chu tỏc dng ca gia tc hng tõm l 3.10 10
m/s2, Trỏi t chuyn ng quanh tõm mt tri v chu tỏc dng mt gia tc hng
tõm (v phớa Mt tri) bng 0,006m/s 2. Trỏi t cng ang t quay v mi im trờn
trỏi t cng chu mt gia tc hng tõm (v phớa tõm trỏi t) bng 0,034m/s 2. Tuy
nhiờn cú th coi cỏc h quy chiu l quỏn tớnh nucỏc lc quỏn tớnh rt nh so vi cỏc

lc khỏc .
.5. Lc quỏn tớnh :
r
5.1: nh ngha : Mt h quy chiu chuyn ng cú gia tc a so vi h quy chiu
quỏn tớnh, cỏc hin tng c hc xy ra ging nh l mi vt cú khi lng m chu
r
thờm tỏc dng ca mt lc bng ma lc ny gi l lc quỏn tớnh
r
r
Fqt = ma

5.2: Phõn loi lc quỏn tớnh :
+ Lc quỏn tớnh li tõm
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

8


Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

Sáng kiến kinh nghiệm:

+Lc quỏn tớnh kộo theo
+ Lc quỏn tớnh coriolis
- Cỏc c im :
+ ging lc thụng thng ch nú cng gõy ra bin dng hoc gõy ra gia tc
cho vt, sinh cụng v o c bng lc k.
+ Khỏc lc thụng thng ch lc quỏn tớnh c gõy ra bi tớnh cht ca h

quy chiu phi quỏn tớnh, khụng phi do tng tỏc gia cỏc vt nờn nú khụng cú phn
lc
- Nh vy lc quỏn tớnh khụng th quy v lc thụng thng (vn l cỏc lc
khụng bao gi bin mt i phộp bin i h quy chiu. H quy chiu m lc quỏn
tớnh bin mt l h quy chiu quỏn tớnh.V nguyờn tc vic a vo khỏi nim lc
quỏn tớnh l khụng nht thit. Vic s dng lc quỏn tớnh cho kh nng gii trc tip
mt s bi toỏn i vi h quy chiu phi quỏn tớnh n gin hn so vi cỏch gii i
vi h quy chiu quỏn tớnh.
5.3 Lc quỏn tớnh li tõm:
- xut hin trong cỏc h quy chiu phi quỏn tớnh quay trũn u vi vn tc gúc
r
so vi h quy chiu quỏn tớnh.
r

r

r

r

- Biu thc : Fq = Fht Fq = maht
r

Trong ú : Fq l lc quỏn tớnh li tõm, m l khi
r
r
lng ca vt, aht l gia tc hng tõm, Fht l lc
hng tõm.
- T biu thc suy ra c im ca lc quỏn
r

tớnh li tõm
+ im t ti vt m trong h quy chiu phi Fq
quỏn tớnh chuyn ng quay.
+ Cựng phng ngc chiu vi lc hng
tõm
x
+ ln bng lc hng tõm :

z

r
N

r



y

o

r
P

Hỡnh 3
v2
2
Fq = Fht = maht = m = m R
R
Trong ú: l vn tc gúc ca h quy chiu chuyn ng quay (rad/s)

R l khong cỏch t vt m n trc quay.
- Hin tng li tõm c ng dng nhiu trong k thut nh mỏy quay li tõm
mỏy o vn tc
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

9


Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

5.4 Lc coriolis :
- Hiu ng Coriolis:
Hiu ng Coriolis l hiu ng xy ra trong cỏc h qui chiu quay so vi cỏc h
quy chiu quỏn tớnh, c t theo tờn ca Gaspard-Gustave de Coriolis-nh toỏn
hc, vt lý hc ngi Phỏp ó mụ t nú nm 1835 thụng qua lý thuyt thy triu ca
Pierre-Simon Laplace. Nú c th hin qua hin tng lch qu o ca nhng vt
chuyn ng trong h qui chiu ny. S lch qu o do mt loi lc quỏn tớnh gõy ra,
gi l lc Coriolis.
r
r r
- Biu thc ca lc coiriolis : Fc = 2m [ v . ]
r

r

Trong ú Fc l lc coriolis, m l khi lng ca vt, l vộc t vn tc gúc ca
r
h quy chiu phi quỏn tớnh chuyn ng quay, v ' l vn tc ca vt i vi h quy
chiu quay.
- Vớ d v lc coroils:
Nu mt vt chuyn ng dc theo ng bỏn kớnh theo chiu ri xa trc quay
ca h qui chiu thỡ s chu tỏc ng ca mt lc theo phng vuụng gúc vi bỏn
kớnh v theo chiu ngc vi chiu quay ca h. Cũn nu vt chuyn ng v phớa
trc quay thỡ lc s tỏc ng vo vt theo chiu quay ca h qui chiu.
iu ny ngha l nu vt c th ln t do theo phng ca bỏn kớnh, theo
chiu ra phớa ngoi, thỡ nú s qunh v ngc chiu quay ca h qui chiu. Cũn nu
nh vt c th ln t do v phớa trc thỡ s ngc li.
Phng ca lc quỏn tớnh li tõm thỡ cựng phng vi r nờn lc quỏn tớnh li tõm
khụng lm cho vt b lch qu o, lc Coriolis cú phng vuụng gúc vi mt phng
to bi w v v' nờn lm cho vt b lch hng qu o, qu búng khụng ng yờn so
vi ngi quan sỏt ng trờn bn quay m chuyn ng theo mt qu o l mt
ng cong, viờn bi khụng ln ra theo ng bỏn kớnh m b lch thnh ng cong
ngc theo chiu quay ca a, vt ri cú hin tng lch v phớa ụng do Trỏi t
quay t Tõy sang ụng.
5.5: Lc quỏn tớnh kộo theo:
r

- Xut hin trong h quy chiu chuyn ng thng co gia tc a0 so vi h quy chiu
quỏn tớnh.

r

r

Biu thc F = Ma0

II. nh lut II Newton :
.1.Phỏt biu :
- Cỏch 1 : Gia tc m mt vt thu c di tỏc dnh ca mt lc t l thun vi lc
v t l nghch vi khi lng ca vt. Phng v chiu ca gia tc trựng vi phng
v chiu ca lc tỏc dng.
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

10


Sáng kiến kinh nghiệm:

Biu thc :

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .


F
a=k
m

K l h s t l ph thuc vo cỏc n v s dng, trong h SI :

F
k = 1 v a =
m

- Cỏch 2 (dng tng quỏt) : bin thiờn dng lng ca vt theo thi gian bng lc
tỏc dng vo vt v cú cựng hng vi lc.
r
r
r dP d (mv)
=
Biu thc : F =
dt
dt
r
r d (mvr )
r
dv
=m
= ma
Nu m = constant thỡ : F =
dt
dt
r
r
F = ma l phng trỡnh ng lc hc dựng nh ngha chớnh xỏc lc

.2. Chỳ ý :

r r

r

- Vt chu ng thi tỏc dng ca cỏc lc F1 , F2 ,...., Fn thỡ :
r r

r
r
F1 + F2 + .... + Fn = ma
r n r
r
F = Fi = ma
i =1

r
F c gi l hp lc ca cỏc lc tỏc dng lờn vt.

- nh lut II Newton c nghim ỳng trong nhng h quy chiu quỏn tớnh
- Cỏch phỏt biu 1 ch ỏp dng c trong trng hp khi lng ca vt l khụng
i.
+ V mt toỏn hc ta cú th coi nh lut Newton th nht l trng hp riờn
ca nh lut Newton th hai, ú l khi khụng cú lc tỏc dng lờn vt thỡ vt khụng
c gia tc:
r
r
r
F = 0 a = 0 v = const

+ V mt vt lý hc, nh lut I v nh lut II Newton cú ý ngha khỏc nhau :
+)nh lut I núi rng quỏn tớnh l bn cht ca vt cht, cỏc ngoi lc tỏc
dng vo mt vt ch lm thay i chuyn ng quỏn tớnh sn cú ch khụng lm ny
sinh chuyn ng ú.
+) nh lut th hai núi rừ lc ngoi lm cho chuyn ng ca mt vt thay i
nh th no (v mt nh lng)

Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

11


Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

Sáng kiến kinh nghiệm:

+) nh lut I ch rừ trng thỏi ca vt cũn nh lut II khụng ch rừ trng thỏi
r

r

ca vt. nu F = 0 a = 0 ch cho thy trng thỏi cõn bng ca lc ch khụng núi rừ
c cht im ang ng yờn hay chuyn ng

r

+) nh lut I bỡnh ng cho mi vt khi F = 0 mi vt u cú mc quỏn tớnh
nh nhau cũn nh lut II núi vt cú khi lng ln thỡ cú mc quỏn tớnh ln, vt cú
khi lng nh thỡ cú mc quỏn tớnh nh.
+ nh lut II giỳp ta hiu rừ bn cht ca cỏc khỏi nim
- Khỏi nim lc :
Ta dựng khỏi nim lc c trng cho tỏc dng ca vt ny lờn vt khỏc. Khi vt A
tỏc dng lờn vt B mt lc. nú lm cho vn tc ca B thay i hoc lm cho B biộn
dng. Lc l mt i lng vộc t. Vộct c biu din bng mt mi tờn
Gc ca mi tờn l im t ca lc
Phng chiu ca mi tờn l phng chiu ca lc

di ca mi tờn biu th ln ca lc (theo mt t xớch nht nh)
im t l v trớ m lc t lờn vt
Phng v chiu l phng v chiu ca gia tc m lc gõy ra cho vt
ln F = ma
n v : Newton, kớ hiu N, 1N = 1kgm/s2 trong h SI ).
- Khi lng : Khụng nhng cú ý ngha ch lng vt cht cha trong vt m cũn
c trng cho mc quỏn tớnh ca mt vt.
r
Gi s m1 v m2 cựng chu tỏc dng ca lc F thỡ :


r
r
r
F r
F
a1 = , a2 =
m1
m2

a
m
r r
m1 m2 a1 a2 v 1 = 2
a2 m1

Vy khi lng khỏc nhau cú mc quỏn tớnh khỏc nhau
- So sỏnh khi lng quỏn tớnh v khi lng hp dn :
i lng vt lý khi lng (m) cú mt c trong hai nh lut c bn v c lp
vi nhau :nh lut II Newton v nh lut vn vt hp dn. T hai nh lut ny ta cú

th xỏc nh khi lng ca vt theo hai cỏch khỏc nhau.
r

T nh lut II Newton F = mar ta xỏc nh khi lng m ca vt theo gia tc a m
vt thu c khi chu tỏc dng ca lc F v khi lng xỏc nh
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

12


Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .
F
mqt =
nh vy gi l khi lng quỏn tớnh ( mqt ).
a

Sáng kiến kinh nghiệm:

Mt khỏc t nh lut vn vt hp dn ta cng cú th xỏc nh khi lng ca vt
qua lc hp dn ca trỏi t chng hn.Khi lng xỏc nh theo cỏch ny c trng
cho kh nng hp dn ca vt nờn c gi l khi lng hp dn mhd.
mhd =

FR 2
,trong ú:R v M l bỏn kớnh v khi lng ca Trỏi t.
MG

Nh vy s phỏt trin ca khoa hc lm xut hin khỏi nim khi lng : khi

lng quỏn tớnh v khi lng hp dn. Mt cõu hi c t ra l khi lng quỏn
tớnh v khi lng hp dn cú khỏc nhau khụng?
Tt c nhng thớ nghim tin hnh tr li cõu hi ú u cựng i ti mt kt
lun : khụng th phõn bit c hai khi lng quỏn tớnh v hp dn. Khi lng ca
bt k ca vt no c xỏc nh theo hai cỏch trờn u thu c kt qu nh nhau.
Vt lý hc c in khụng gii thớch c s trựng lp k l ú vỡ theo quan im c
in thỡ thuc tớnh quỏn tớnh v thuc tớnh hp dn khụng cú liờn h gỡ vi nhau.
Thc ra s trựng hp ú phn ỏnh mi quan h gia lc hp dn v lc quỏn tớnh trờn
quan im y Einstein ó xõy dng thuyt tng i rng cho phộp gii thớch c
nhiu hin tng m vt lý c in t ra bt lc.
+ nh lut II Newton cho phộp a ra mt nguyờn tc xỏc nh khi lng m
khụng cn dựng cõn.

III. nh lut III Newton (nh lut v tng tỏc ):
.1. Nhn xột :
Ta vn bit nam chõm hỳt st. Trong thớ nghim hỡnh 4 di õy, lc no ó
l cho nam chõm dch chuyn li gn thanh st? ú chớnh l lc hỳt ca st tỏc dng
vo nam chõm.

Hỡnh 4
St non
Trờng THPT Phù Cừ

Nam chõm
Năm học:2010 2011

13


Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

Sáng kiến kinh nghiệm:

Vy, nu vt A tỏc dng lờn vt B thỡ vt B cng tỏc dng lờn vt A. ú l s tỏc
dng tng h ( hay tng tỏc) gia cỏc vt. Trong t nhiờn luụn luụn tn ti nhng
tỏc dng tng h
A tỏc dng lờn B
B

Tng tỏc

A

B tỏc dng lờn A
Hỡnh 5

2. Phỏt biu:
- Cỏch 1: Tỏc dng bao gi cng bng v ngc chiu vi phn tỏc dng, núi
cỏch khỏc tng tỏc gia hai vt vi nhau thỡ bng nhau v hng ngc chiu nhau.
r

- Cỏch 2 : Khi vt A tỏc dng lờn vt B mt lc FAB thỡ vt B cng tỏc dng tr
r

li vt A mt lc FBA . Hai lc ny l hai lc trc i:
r
r
FAB = FBA

mA

A

r
FBA

r
FAB

mB
B

Hỡnh 6

3. Chỳ ý :
Lc v phn lc :
r

r

- Hai lc FAB v FBA cú im t trờn hai vt khỏc nhau, l nhng lc trc i.
r

r

- S phõn bit lc v phn lc l mt quy c. Trong hai lc FAB v FBA , ta gi
mt lc l lc tỏc dng thỡ lc kia l phn lc.
- Vỡ lc v phn lc t trờn hai vt khỏc nhau nờn chỳng khụng cú hp lc, v
khụng cõn bng nhau c.
- Lc tỏc dng thuc loi gỡ (hp dn, n hi, ma sỏt) thỡ phn lc cng
thuc loi ú.

- nh lut III Newton khụng ch ỳng cho vt tng tỏc tip xỳc m cũn ỳng
vi nhng vt tng tỏc t xa ( tng tỏc hp dn, tng tỏc tnh in, tng tỏc t).
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

14


Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

Sáng kiến kinh nghiệm:

- nh lut III Newton ỏp dng c vi c nhng lc ng yờn v nhng lc
chuyn ng. Nhng lc tuõn theo nh lut III Newton c gi l lc Newton.
Tuy nhiờn, trong mt s trng hp lc v phn lc khụng tuõn theo nh lut
Newton th III. VD: Lc tng tỏc gia mt in tớch chuyn ng v mt t cc
hoc gia hai ờn tớch chuyn ng l nhng lc khụng cựng chung mt giỏ, khụng
nm trờn ng thng ni lin hai in tớch hoc in tớch vi t cc.
- Núi chung, trong trng hp tng tỏc t xa, nh lut III Newton ch c
nghim ỳng khi trng thỏi l tng i n nh (khụng thay i) hoc khi khong
cỏch gia hai vt l nh cú th b qua c thi gian truyn tng tỏc.
- nh lut III Newton cng cho phộp o khi lng bng tng tỏc. Nhng
phng phỏp ny thng ch dựng khi phi xỏc nh khi lng ca nhng vt cú
khi lng vụ cựng ln hay vụ cựng bộ.

IV. Cỏc lc c hc
.1 Lc hp dn

1.1 Ni dung nh lut:

Hai vt bt kỡ hỳt nhau vi mt lc t l thun vi tớch ca hai khi lng ca
chỳng v t l nghch vi bỡnh phng khong cỏch gia chỳng.
Biu thc:

Fhd = G

mm
1

r

2

2

G l hng s hp dn G=6,68 ì 10-11 Nm2 / kg2

1.2 Chỳ ý:
- Lc hp dn l lc hỳt
- Cụng thc trờn ch ỳng i vi cht im hoc i vi cỏc vt hỡnh cu cú
khi lng phõn b u
1.3 H qu
1.3.1Trng lc l trng hp riờng ca lc hp dn
Trng lc l lc hỳt ca trỏi t tỏc dng lờn vt gn mt t
Biu thc ca trng lc:
P = mg
m: khi lng ca vt cú n v kg
g : gia tc trng trng cú n v m/s2
P : trng lc ca vt cú n v N
Vộc t P cú:

+ im t ca trng lc: trng tõm ca vt
+Phng:thng ng
+Chiu:hng t trờn xung di.
1.3.2 Phộp o gia tc trng trng
Gi s mt vt cú khi lng m t ti mt v trớ cỏch mt t mt cao h khi
ú vt chu tỏc dng ca trng lc:
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

15


Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

Sáng kiến kinh nghiệm:
P = m g (1)

Khi ú trỏi t cú khi lng M cú bỏn kớnh R gi thit coi trỏi t l mt hỡnh
cu cú bỏn kớnh R khi ú theo nh lut van vt hp dn ta cú
Fhd = G

mM

( R + h)

2

(2)

Vỡ trng lc l trng hp riờng ca lc hp dn lờn P =Fhd t (1) v (2) ta cú:
GM

g = ( R + h)

2

M: khi lng trỏi t bng cỏc phộp o cỏc nh bỏc hc xỏc nh c (M= 6.1024
kg )
2. Lc n hi
2.1 Cỏc cỏch phỏt biu v lc n hi
- L lc xut hin khi vt b bin dng cú xu hng lm cho nú ly li hỡnh
dng v kớch thc c.
- Lc n hi xut hin khi vt b bin dng cú chiu ngc chiu vi s bin
dng ca vt.
- Lc n hi xut hin trong bin dng ca hai vt tip xỳc, vuụng gúc vi
mt tip xỳc.
- Lc n hi ca lũ xo xut hin ti hai u ca lũ xo khi lũ xo bin dng n
hi v t l vi gión ca lũ xo.
2.2 nh lut Hooke:
Trong gii hn n hi, lc n hi t l vi bin dng ca vt n hi.
Biu thc: F = -k x
Trong biu thc k: cng (hay h s n hi) trong h n v SI n v
[k]: N/m
ln: F=-kx hoc F = k. l ( l = l l0 )
3. Lc ma sỏt
3.1. Khỏi nim v phõn loi lc ma sỏt
3.1a Khỏi nim : Khi mt vt chuyn ng mt tip xỳc gia nú v vt khỏc ,hoc gia
nú v mi trng lng bao quanh nú xut hin nhng lc ngn cn chuyn ng gi l lc
ma sỏt.

3.1b Phõn loi :
- Lc ni ma sỏt (Lc nht) : Lc ma sỏt gia vt rn chuyn ng v mụi trng xung
quanh (tỏc dng trong cht lng v cht khớ)
- Lc ma sỏt khụ : Lc ma sỏt gia hai vt rn tip xỳc vi nhau.Cú 3 loi lc ma sỏt khụ:
+Lc ma sỏt ngh
+Lc ma sỏt trt
+ Lc ma sỏt ln
3.2. Ma sỏt ngh :
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

16


Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

3.2a. S xut hin ca lc ma sỏt ngh :Lc ma sỏt ngh xut hin trờn mt h vt khỏc dự
chu mt lc tip tuyn tỏc dng.
3.2b. Cỏc c im ca lc ma sỏt ngh:
- Lc ma sỏt ngh cựng phng v ngc chiu vi lc tip tuyn.
- ln bin i theo lc tip tuyn sao cho luụn cõn bng vi lc ny :
+ Tng dn lc tip tuyn thỡ lc ma sỏt ngh cng tng dn, vt cha chuyn ng.
+ Khi lc tip tuyn t ti mt giỏ tr ti hn F 0, lc ma sỏt ngh cng t ti giỏ tr ti
hn F0.
+ Tip tc tng lc tip tuyn ln hn F 0, lc ma sỏt ngh khụng tng na m vt bt u
chuyn ng. Thc nghim chng t F0 t l vi ỏp lc ộp vuụng gúc lờn mt tip xỳc :
F0 = àn N

Trong ú : àn l h s ma sỏt ngh, ph thuc vo bn cht vt liu v trng thỏi b mt
tip xỳc ca cỏc vt.
àn < 1 (thng c xỏc nh bng thc nghim).
N : ỏp lc vuụng gúc.
3.3. Lc ma sỏt trt:
3.3a. S xut hin ca lc ma sỏt trt: L lc xut hin khi hai vt tip xỳc nhau v
trt i vi nhau, nú cú xu hng ngn cn s trt ú.
3.3b. Cỏc cim ca lc ma sỏt trt:
- Ph thuc vn tc tng i gia hai vt : Lc ma sỏt trt tỏc dng lờn mt vt luụn
cựng phng v ngc chiu vi vn tc tng i ca vt y vi vt kia. Lc ma sỏt trt
cú xu hng cn tr s chuyn ng tng i ú.
r
r
v
r
AB
VD1: Hỡnh 7
r
Fmst
A

v BA

F 'mst

B

Hỡnh 7
r
r

+ B tỏc dng lờn A mt lc Fmst v AB ( vn tc ca A i vi B)
r
r
+ A tỏc dng lờn B mt lc F 'mst v BA ( vn tc ca B i vi A).
r
VD2: Xột hỡnh tr ang quay ri xung mt t. Fmst

lm gim chuyn ng quay, ng thi gõy ra gia tc
chuyn ng tnh tin ca khi tõm C, gim v vC tng
n mt lỳc no ú R = vC thỡ hin tng trt khụng
cũn m ln khụng trt, khụng cú ma sỏt trt.

Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

r
VA / A '
r
F 'mst

r



C
A

r
Fmst

A'
Hỡnh 8

17


Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

- ln ca lc ma sỏt trt : Nu vn tc chuyn ng tng i gia hai vt khụng ln
lm thỡ cú th coi lc ma sỏt trt khụng i v bng lc ma sỏt ngh cc i:
Fmst = àt N
Trong ú :
+ àt l h s ma sỏt trt, hu nh khụng ph thuc vo din tớch tip xỳc m ph thuc
vo tớnh cht ca mt tip xỳc ( nhn hay khụng, vt liu to nờn mt tiờps xỳc.).
Thụng thng àt < àn , trong mt s trng hp, h s ma sỏt ngh xp x bng h s ma
sỏt trt: àt àn , cng cú trng hp chỳng chờnh nhau ỏng k
+ N l ỏp lc vuụng gúc.
Sau õy l bng giỏ tr h s ma sỏt ca mt s vt liu ( giỏ tr gn ỳng):
Vt liu

H s ma sỏt ngh

H s ma sỏt trt

Thộp trờn thộp
0,74
0,57

G trờn g
0,4
0,2
Nhụm trờn thộp
0,61
0,47
Cao su trờn bờ tụng khụ
0,9
0,7
Thy tinh trờn thy tinh
0,9
0,4
Nc ỏ trờn nc ỏ
0,1
0,03
( )
Teflon trờn teflon *
0,04
0,04
(*) Loi polime chu nhit ph cho chng dớnh.
3.4. Lc ma sỏt ln :
3.4a. S xut hin lc ma sỏt ln : Khi mt vt ln trờn mt mt vt khỏc, lc ma sỏt ln
xut hin ch tip xỳc gia hai vt v cú tỏc dng cn tr s ln ú.
3.4b. Cỏc c im ca lc ma sỏt ln:
Lc ma sỏt ln cng t l vi ỏp lc N ging nh ma sỏt trt v ma sỏt ngh, nhng
h s ma sỏt ln nh hn h s ma sỏt trt hng chc ln.
Fmsl = àl N
Trong ú àl l h s ma sỏt ln v àl < àt < àn
3.5. Lc ni ma sỏt ( lc nht ) v tc gii hn:
- Cht lu l cht cú th chy, núi chung ú l cht khớ hoc cht lng. Khi cú vn tc

tng i gia mt cht lu v mt vt rn ( hoc do chuyn ng trong cht lu, hoc cht
r

lu chy qua mt vt) thỡ vt chu tỏc dng mt lc cn FC hay cũn gi l lc nht. Lc ny
chng li chuyn ng tng i v hng v phớa chõt lu chy i vi vt.

r

- Xột trng hp cht lu l cht khớ, trong trng hp ny ln ca lc cn FC tỏc
dng lờn vt rn chuyn ng trong khụng khớ c xỏc nh bng th nghim nh sau:
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

18


Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .
1
FC = C Av 2
2

Sáng kiến kinh nghiệm:

Trong ú:
kg
+ l khi lng riờng ca khụng khớ ( 3 )
m

r

+ A l tit din hiu dng ca vt : l tit din ngang vuụng gúc vi vn tc v ) ( m2)
+ C : h s cn ( khụng th nguyờn )
+ v : tc ca vt rn (

m
).
s

Thc ra h s cn C ( giỏ tr in hỡnh t 0,4 n 1,0 ) khụng hn l hng s i vi mt
vt ó cho, vỡ nu v thay i ỏng k thỡ C cng cú th thay i ỏng k. õy ta b qua
hin tng phc tp ny.
Phng trỡnh trờn cho thy, khi mt vt ri t trng thỏi ngh xung, qua khụng khớ thỡ F C
tng dn t 0 cựng vi s tng ca tc . Nu vt ri mt on ng ln thỡ cui cựng
FC s bng trng lng P ca vt, v hp lc tỏc dng vo vt theo phng thng s bng
khụng. Theo nh lut th II Newton khi ú gia tc ca vt cng phi bng khụng v sau ú
tc ca vt khụng tng na. Lỳc ny vt ri vi tc gii hn khụng i v t m ta cú th
tỡm c bng cỏch cho
FC = P = mg

Do ú : vt =

1
C Avt2 = mg
2

2mg
C A

Bng mt s tc gii hn trong khụng khớ

95% khong cỏch (*)
(m)
n 16b
145
2500
Ngi trt tuyt
60
430
Qu búng ỏ
42
210
Búng tennis
31
115
Qu búng r
20
47
Qu ping pụng
9
10
Ht ma ( bỏn kớnh 1,5mm)
7
6
Ngi nhy dự ( tiờu biu )
5
3
(*)ú l khong cỏch m vt phi ri t trng thỏi ngh t 95% tc gii hn ca
nú. S liu ly t tp chớ Sport Science, Simon Schuter, New York, 1984 ; tỏc gi Peter
J.Brancazio
Vt

Tc gii hn (m/s)

Chơng ii: định dạng và phơng pháp giải bài tập

về ba định luật Newton và các lực cơ học

Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

19


Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

Sáng kiến kinh nghiệm:

Mc1: Mt s kin thc c bn v vic nh dng v phng phỏp gii
bi tp v ba nh lut Newton v cỏc lc c hc

I.CC LOI BI TP:
1. Bi tp nh tớnh :
Bi tp nh tớnh ( cõu hi thc t ) cú tm quan trng c bit song hin nay nú
vn cha cú c v trớ xng ỏng. Vỡ vy vic luyn tp, o sõu, m rng kin thc
ca hc sinh cn c bt u t vic gii bi tp nh tớnh. õy l loi bi tp giỳp
trau di hng thỳ hc tp cho hc sinh.
Vic gii bi tp nh tớnh ũi hi hc sinh phi tin hnh phõn tớch bn cht ca
cỏc hin tng vt lý nh ú m giỏo viờn thy rừ c mc lnh hi ca hc sinh
v ti liu nghiờn cu, phỏt trin t duy logic, nng lc sỏng to, thúi quen vn dng

kin thc gii thớch cỏc hin tng vt lý. c bit vic s dng linh hot v ỳng
lỳc cỏc bi tp nh tớnh cú tỏc dng nõng cao hiu qu nhn thc ca hc sinh lờn rt
nhiu.
Gii bi tp nh tớnh thng gõy cho hc sinh nhiu khú khn vỡ nú ũi hi phi
lp lun mt cỏch logic cú cn c y , xỏc ỏng. Gii mt bi tp nh tớnh phc
tp chớnh l gii mt chui cõu hi nh tớnh. Nhng cõu hi ny ũi hi nhng cõu
tr li da vo vic vn dng mt nh lut vt lý no ú. Thng gii mt cõu hi
nh tớnh gm 3 giai on:
Phõn tớch iu kin ca cõu hi.
Phõn tớch cỏc thuyt, cỏc khỏi nim, cỏc hin tng vt lý mụ t trong cõu hi,
trờn c s ú liờn tng ti nh lut vt lý, nh ngha mt i lng vt lý hay mt
tớnh cht vt th cú liờn quan.
Tng hp cỏc iu kin ó cho vi nhng kin thc tng ng gii.
Trờn c s nh vy s dn dn trang b cho hc sinh phng phỏp suy ngh, lp
lun logic.

2. Bi tp nh lng:
Bi tp nh lng l nhng bi tp mun gii c phi thc hin mt lot
nhng phộp tớnh.
Bi tp nh lng c chia thnh 2 loi:
* Bi tp tp dt ( bi tp c bn ).
* Bi tp tng hp
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

20


Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

2.1 Bi tp tớnh toỏn tp dt :
õy l loi bi tp n gin c s dng ngay khi nghiờn cu khỏi nim, nh
lut, qui tc vt lý no ú. ng thi nú l loi bi tp rt c bn cú tỏc dng giỳp
cho hc sinh hiu c y hn, sõu sc hn v mt nh lng ca cỏc i lng
vt lý, l c s gii c nhng bi tp tớnh toỏn tng hp phc tp hn. Chớnh vỡ
mc ớch nh vy nờn khi gii bi tp loi ny cn lu ý phi gn lin vi kin thc
ó hc nhm mang li hiu qu cao nu bit trong tng vn c th bit la chn v
sp xp thnh h thng nõng dn trỡnh ca hc sinh.
2.2 Bi tp tớnh toỏn tng hp:
õy l nhng bi tp phc tp m mun gii c chỳng phi vn dng nhiu
khỏi nim, nhiu nh lut hoc qui tc, cụng thc nm nhiu bi, nhiu mc, nhiu
phn khỏc nhau trong chng trỡnh. Vi mc ớch ụn tp ti liu sỏch giỏo khoa, o
sõu, m rng kin thc ca hc sinh giỳp cỏc em thy c mi liờn h gia nhng
phn khỏc nhau ca bi hc, bit phõn tớch la chn nhng kin thc ó hc gii
quyt vn do bi tp ra. Vỡ vy m ni dung bi tp tng hp rt phong phỳ, a
dng v cú mc khú khn khỏc nhau. Bi tp ny thng tp trung vo cỏc trng
tõm, trng im ca chng trỡnh, giỳp hc sinh cú th phỏt huy sỏng kin gii cỏc
bi tp. ng thi hc sinh cng gp nhiu khú khn nh: cha bit phõn tớch cỏc
hin tng vt lý trong ni dung bi tp, cha bit la chn cỏc qui lut, cỏc nh
lut, cỏc qui tc, cỏc cụng thc cng nh phng phỏp ỳng n gii.
2.3 Bi tp th:
Bi tp th l nhng bi tp m trong d kin ó cho ca bi v trong tin
trỡnh gii cú s dng th. Bi tp ny s giỳp hc sinh nm c phng phỏp
quan trng biu din mi quan h hm s gia cỏc i lng vt lý, to iu kin lm
sỏng t mt cỏch sõu sc bn cht vt lý ca cỏc quỏ trỡnh v cỏc hin tng. õy l
mt bin phỏp tớch cc hoỏ quỏ trỡnh hc tp ca hc sinh.
Tu theo mc ớch cú th cú nhng loi bi tp th sau:

* c th v khai thỏc th ó cho.
* V th theo d kin ó cho ca bi tp.
* Dựng th gii bi tp.
Riờng ti ny ,ó a dng bi tp th vo phn bi tp nh lng .
2.4 Bi tp thớ nghim:
nh Dng V Phng Phỏp Gii Bi Tp C Hc :Bi tp thớ nghim l nhng
bi tp m khi gii phi tin hnh nhng thớ nghim, nhng quan sỏt hoc kim
chng cho li gii lý thuyt hoc tỡm cỏc s liu, d kin dựng cho vic gii bi tp
u im hn cỏc bi tp khỏc ch hc sinh khụng th gii chỳng mt cỏch hỡnh
thc khi cha bit y quỏ trỡnh vt lý ca bi tp, trỏnh c tỡnh trng ỏp dng
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

21


Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

cụng thc mt cỏch mỏy múc. ng thi tp cho hc sinh lm nhng nh thit k
sỏng to tr tui.
Phn bi tp thớ nghim, ti khụng i sõu nghiờn cu .

II.VN LA CHN CC BI TP VT Lí :
H thng cỏc bi tp c chn lc cho bt c ti no phi tho món mt s
yờu cu sau:

1. Yờu cu th nht:

L phi i t d n khú, t n gin n phc tp v mi quan h gia nhng
i lng v khỏi nim c trng cho quỏ trỡnh hoc hin tng, sao cho tng bc
giỳp hc sinh hiu c kin thc, nm c vng chc v cú k nng vn dng
nhng kin thc ú.

2. Yờu cu th hai:
Mi bi tp c chn phi l mt mt xớch trong h thng cỏc bi tp, úng gúp
c mt phn no ú vo vic hon chnh cỏc kin thc ca hc sinh, giỳp h hiu
c mi liờn h gia cỏc i lng, c th hoỏ cỏc khỏi nim v vch ra nhng nột
mi no cha c lm sỏng t.

3.Yờu cu th ba:
H thng bi tp c la chn giỳp cho hc sinh nm c phng phỏp gii
tng bi tp c th.
T nhng yờu cu ú nờn ni dung ca ti bt u t vic gii bi tp bng
nhng bi tp nh tớnh sau ú n nhng bi tp nh lng, bi tp th v nhng
bi tp phc tp hn vi s lng tng dn v mi quan h gia cỏc i lng v khỏi
nim c trng cho hin tng. Vic gii nhng bi tp cú tớnh tng hp, nhng bi
tp cú ni dung k thut vi d kin khụng y , nhng bi tp sỏng to, c coi
l kt thỳc vic gii mt h thng nhng bi tp c la chn cho ti.

III. PHNG PHP GIi CC BI TP VT Lí :
Trong quỏ trỡnh dy v hc vt lý trng ph thụng vn gii v sa cỏc bi
tp thng gõy nhiu khú khn i vi hc sinh cng nh giỏo viờn. Nguyờn nhõn
chớnh dn n tỡnh trng ny l do:
* Hc sinh : cha nm vng kin thc v k nng vn dng nhng kin thc,
cha cú phng phỏp khoa hc gii bi tp Vt Lý m gii bi tp mt cỏch mũ
mm, may ri, thm chớ khụng gii c.
* Giỏo viờn: cha quan tõm n vic rốn luyn cho hc sinh phng phỏp gii.
i vi a s bi tp vt lý, quỏ trỡnh gii ca nú cú th chia thnh cỏc bc:

1 c k bi, tỡm hiu ý ngha ca nhng thut ng mi, quan
trng, nm vng õu l d kin, õu l n s phi tỡm.
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

22


Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

- c k bi tp l iu kin u tiờn giỳp hc sinh tỡm ra phng hng gii
quyt vn .
- c i c li nhiu ln n mc hiu c bi mt cỏch cn k v cú
th phỏt biu li mt cỏch ngn gn, chớnh xỏc di hỡnh thc ny hay hỡnh thc
khỏc.
- Vic dựng cỏc kớ hiu túm tt bi hay dựng hỡnh v din t bi s
phn ỏnh mc hiu bi nh th no.

2 Phõn tớch ni dung bi tp lm sỏng t bn cht vt lý ca nhng
hin tng mụ t trong bi tp:
* Bi tp ang gii thuc bi tp no: bi tp nh tớnh, bi tp nh lng, bi
tp th, bi tp thớ nghim,...
* Ni dung bi tp liờn quan n nhng hin tng vt lý no? Mi quan h gia
cỏc hin tng ra sao, din bin nh th no?
* i tng ang xột trng thỏi no, n nh hay bin i? Nhng iu kin
n nh hay bin i l gỡ?

* Cú nhng c trng nh tớnh, nh lng no ó bit, cha bit, mi quan h
gia cỏc i lng ú biu hin cỏc nh lut, qui tc, nh ngha no?

3 Xỏc nh phng phỏp v vch ra k hoch gii bi tp:
Cú hai phng phỏp gii bi tp Vt Lý: phng phỏp phõn tớch v phng phỏp
tng hp.
Trong quỏ trỡnh gii mt bi tp Vt Lý ớt khi s dng n thun mt phng
phỏp m cú th vn dng nhiu phng phỏp tu theo iu kin c th ca bi tp.

4 Kim tra li gii v bin lun:
Trờn l mt s bc c bn ca vic gii bi tp. Mi loi bi tp cú mt s
c im riờng v cỏch gii. Vỡ vy ũi hi hc sinh phi t rốn luyn k nng vn
dng mt cỏch linh hot, sỏng to vic gii bi tp Vt Lý c d dng v chớnh
xỏc.

Mc2:

Ni dung bi tp cú hng dn gii

I.BI TP NH TNH V CU HI THC T :
Bi 1 : ( Quỏn tớnh )
t mt vt nng ,vớ d mt cc ty lờn trờn mt tm bỡa cng ó gỏc trờn mt cc
thu tinh . Cc ty chu tỏc dng ca nhng lc no v vỡ sao nú nm yờn trờn tm
bỡa cng ? Git mnh v nhanh tm bỡa theo phng vuụng gúc vi thnh cc sao cho
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

23

Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

tm bỡa c git ra , cũn cc ty thỡ ri gn vo lũng cc . Ti sao cc ty khụng
vng i theo tm bỡa ? Lc no lm nú thay i trng thỏi ng yờn ?
Tr li :
Cc ty ng yờn l do cỏc lc tỏc dng lờn cc ty cõn bng vi nhau ( trng lc
ca cc ty , phn lc ca tm bỡa lờn cc ty , lc ma sỏt gia tm bỡa v cc ty
bng khụng ) .
Khi git mnh v nhanh tm bỡa theo phng vuụng gúc ca cc thỡ do thay i
trng thỏi t ngt nờn lc do tm bỡa tỏc dng lờn cc ty ch cũn lc ma sỏt . Nhng
do git mnh nờn lc ma sỏt khụng ỏng k v cc ty cú quỏn tớnh ng yờn vỡ vy
cc ty khụng vng theo tm bỡa . Vỡ mt phn lc ca tm bỡa nờn cỏc lc tỏc dng
lờn tm bỡa khụng cũn cõn bng na v lm cho vt thay I trng thỏi ng yờn .
Lc gõy ra chớnh l trng lc cú phng thng ng hng xung nờn cc ty nm
gn trong lũng cc .
Bi 2 : ( Lc v s cõn bng ca lc )
T trờn cao nu nhy xung mt nn cỏt ti ta s an ton hn khi nhy xung ch
t rn . Vỡ sao vy ?
Tr li :
Khi nhy xung ch nn cỏt ti v xung ch t cng s chm li ca ton thõn
ngi s khỏc nhau v do ú lc tng tỏc gia ngi v t rn hoc cỏt ti s khỏc
nhau : Khi nhy xung cỏt do b lỳn nờn s gim vn tc n khụng ca ngi s
thc hin trờn quóng ng di hn v thi gian lõu hn . Do vy lc tng tỏc s
nh hn v an ton hn . Ngc li khi nhy xung ch t cng , lc va chm rt
ln cú th lm tro chõn ngi nhy xung .
Bi 3 : ( Ba nh lut Newton )
3.1 Sau khi o nhit c th ngI bng ng cp st ( nhit k ) . Ta thng thy

bỏc s vy mnh chic ụng cp st lm cho thu ngõn trong ng tt xung . Cỏch lm
trờn da trờn c s vt lớ no ? Hóy gii thớch ?
Tr li :
Da vo quỏn tớnh , khi vy mnh nhit k c ng v thu ngõn bờn trong cựng
chuyn ng . Khi ng li t ngt , theo quỏn tớnh , thu ngõn bờn trong cng mun
duy trỡ vn tc c , kt qu l thu ngõn s tt xung .
3.2 Nu mt tu thu va chm vo mt con thuyn thỡ nú cú th lm cho con
thuyn m m bn thõn nú khụng b h hi gỡ . iu ny dng nh mõu thun vi
nh lut III Newton . Hóy gii thớch iu dng nh mõu thun ú ?
Tr li :
iu ny khụng cú gỡ mõu thun . ỳng l theo nh lut III Newton thỡ lc tng
tỏc gia hai vt luụn l hai lc trc i ( cựng ln , cựng giỏ , ngc chiu ) .
Nhng khụng cú ngha l hu qu do lc gõy ra cng ging nhau .
Bi 4 : ( Lc hp dn )
4.1 Hai vt bt kỡ luụn hỳt nhau bng lc hp dn , ti sao cỏc vt trong phũng
nh bn , gh , t , ging mc dự chỳng luụn hỳt nhau nhng khụng bao gi di
chuyn lI gn nhau ?
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

24


Sáng kiến kinh nghiệm:

Định dạng và phơng pháp giảibài tập . . .

Tr li :
Cỏc vt trong phũng khụng ch chu tỏc dng ca lc hp dn gia cỏc vt m

cũn chu tỏc dng ca trng lc , phn lc ca mt sn v lc ma sỏt vi mt sn
;trong ú trng lc v phn lc cõn bng nhau nờn ch cú lc hp dn v lc ma
sỏt .Vỡ lc hỳt ga chỳng yu hn lc ma sỏt gia vt v sn nờn cỏc vt khụng b hỳt
li gn nhau .
4.2 Lc hp dn gia hai vt cú thay i khụng nu ta t xen vo gia hai vt
mt tm kớnh dy ?
Tr li :
Lc hp dn gia hai vt khụng h thay i vỡ lc hp dn ch ph thuc vo tớch
khi lng ca hai vt v khong cỏch gia hai vt m khụng ph thuc vo s cú
mt ca vt th ba .
Bi 5 : ( Lc n hi )
Dựng hai lũ xo treo nhng vt cựng khi lng ta thy gión ca cỏc lũ xo
khỏc nhau . Cú th kt lun cng ca cỏc lũ xo l khỏc nhau khụng ?
Tr li :
Lc n hi t l vi cng v bin dng , nờn khi treo nhng vt cựng khi
lng vo hai lũ xo thỡ lc tỏc dng lờn chỳng hay lc n hi tỏc dng lờn hai lũ xo
l nh nhau . Vỡ th lũ xo no gión nhiu hn thỡ cng nh hn .
Bi 6 : ( Lc ma sỏt )
6.1 Vic bụi du lờn cỏc b mt lm vic ca cỏc chi tit mỏy cú tỏc dng lm
gim ma sỏt . Nhng ti sao khi b ci , vic gi cỏn rỡu bng tay khụ li khú hn
bng tay t . TI sao ?
Tr li :
Khi g b dớnh t , nhng th g nh trờn b mt n ra v phng lờn , ma sỏt gia
gia cỏn rỡu v tay tng lờn . Do ú nc úng vai trũ l du bụi trn m cho phộp
lm thay I h s ma sỏt gia tay v cỏn rỡu .
6.2 Ti sao i trờn ng t tri nng rỏo d dng hn khi i trờn ng t tri
ma ? Nu bn i trờn xe ụ tụ b sa ly trờn quóng ng trn trt thỡ bn cú th nờu
ý kin gỡ giỳp a xe ra khi ch ly khụng ? Gii thớch ?
Tr li :
Chỳng ta i b hay i xe thỡ lc ma sỏt vI mt ng úng vai trũ l lc phỏt

ng , giỳp chỳng ta chuyn ng v phớa trc . Khi ng khụ rỏo h s ma sỏt vi
mt ng ln nờn lc ma sỏt giỳp chuyn ng d dng . Cũn khi ng t tri
ma thỡ trn trt , lm cho h s ma sỏt gim xung nờn di chuyn khú khn hn .
Khi ụ tụ b sa ly , thc cht l h s ma sỏt vi mt ng bựn ly rt nh nờn ụ tụ
khú di chuyn ra khi ch sa ly . Do ú mun ra khi ch ly cn tỡm cỏch tng
cng h s ma sỏt ( thay i b mt tip xỳc bi nhng vt cú h s ma sỏt ln hn )
.
Lc ma sỏt ph thuc vo b mt tip xỳc , b mt tip xỳc cng bng phng , trn
búng thỡ lc ma sỏt cng nh v ngc li .
Trờng THPT Phù Cừ

Năm học:2010 2011

25