Thiết kế tiến trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm bài định luật II newtơn sách giáo khoa vật lí 10 nâng cao

Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================

Lời cảm ơn

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Tạ Tri Phương đÃ
tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và động viên em trong suốt quá trình nghiên cứu và
hoàn thành đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ phương pháp, các thầy
cô trong khoa Vật lý đà giúp đỡ, chỉ bảo và tạo điều kiện cho em trong suốt quá
trình học tập nghiên cứu tại trường.
Em xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè đà động viên giúp đỡ em trong suốt thời
gian qua.

Hà nội, tháng 5 năm 2007
Sinh viên
Lưu Thị Thu Hường

=========================================================
1



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
Mục lục
Trang
Lời cảm ơn

1

Mục lục

2

Mở đầu

4

1. Lý do chọn đề tài.

4

2. Mục đích nghiên cứu.

5

3. Đối tượng nghiên cứu.

6

4. Giả thuyết khoa học.

6

5. Nhiệm vụ nghiên cứu.

6

6. Phương pháp nghiên cứu.

6

7. Cấu trúc luận văn.

6
Nội dung

Chương 1. Những cơ sở lý luận của phương pháp thực nghiệm.

7

1.1. Quá trình nhận thức Vậtt lý và sự ra đời của PPTN

7

1.2. Néi dung cđa PPTN trong nghiªn cøu khoa häc và trong dạy học
Vật lý.

8

1.3. Vai trò của PPTN trong nghiên cứu khoa học và trong dạy học Vật lý. 10
1.4. RÌn lun cho häc sinh phỉ th«ng sư dơng PPTN.

12

1.5. Rèn luyện cho học sinh hoạt động nhận thức theo các giai đoạn của
PPTN.

14

1.6. Thí nghiệm vật lý.

17

1.7. Thực tiƠn viƯc sư dơng PPTN trong d¹y häc vËt lý ở trường phổ thông. 19
1.8. Kết luận chương 1.

20

=========================================================
2



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
Chương 2. Thiết kế tiến trình dạy học bài Định luật II NiuTơn theo
PPTN.

21

2.1. Nội dung kiến thức về định luật II NiuTơn.

21

2.2. Phương pháp trình bày định luật II NiuTơn cho học sinh phổ thông.

22

2.3. Các phương án thí nghiệm kiểm chứng định luật II NiuTơn.

23

2.4. Thiết kế tiến trình dạy học bài Định luật II NiuTơn theo PPTN.

30

2.5. Kết luận chương 2.

39
Kết luận chung.

41

Tài liệu tham kh¶o.

43

Phơ lơc

44

=========================================================
3


Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
Mở đầu

1.Lý do chọn đề tài
Một yêu cầu cấp thiết đặt ra cho thế hệ trẻ hiện nay khi bắt đầu bước vào
cuộc sống sôi động của xà hội với nền kinh tế đang hội nhập toàn cầu là: phải trang
bị cho mình một hành trang tri thức vững vàng, có trình độ văn hoá, trình độ nghề
nghiệp nhất định với tính độc lập tự chủ, năng động sáng tạo, có năng lực giải
quyết các vấn đề thực tiễn và có khả năng đổi mới chính mình. Để đáp ứng yêu cầu
đó của xà hội thì ngành Giáo Dục phải nhanh chóng làm một cuộc cách mạng toàn
diện và sâu sắc, đó là cuộc cách mạng về mục tiêu giáo dục về chương trình, hệ
thống đào tạo, nội dung SGK, đặc biệt là về phương pháp giảng dạy, học tập và
hình thức tổ chức dạy học.
Nghị quyết Hội nghị BCH TW ĐCSVN lần thứ 4 khoá VII khẳng định: Đổi
mới phương pháp dạy học ở tất cả các cÊp häc, bËc häc, kÕt hỵp tèt häc víi hành,
häc tập với lao động sản xuất, nghiên cứu khoa học và thùc nghiƯm, g¾n nhà tr­êng
víi x· héi. Áp dơng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học
sinh năng lực tư duy, sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề.
Triển khai nghị quyết của Đảng trong những năm gần đây,ngnh giáo dục đÃ
phát động phong tro đổi mới phương pháp dạy học một cách sâu rộng trong ton
ngnh. Đổi mới phương pháp dạy học l tìm ra con đường, những cách thức mới
giúp người học tự lực, tích cực thu nhận tri thức, kỹ năng cơ bản phát triển ở họ
năng lực sáng tạo. Một trong những con đường đó l bồi dưỡng cho học sinh các
phương pháp nhận thức khoa học.
Trong thực tế việc dạy v học vật lý ở trường phổ thông còn nhiều vấn đề bất
cập, đó l tình trạng giáo viên truyền đạt kiến thức theo lối thuyết trình, thông báo,
ít lm thÝ nghiƯm, dÉn ®Õn häc sinh tiÕp thu kiÕn thøc một cách thụ động, thừa
=========================================================

4



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
nhận, bắt trước theo khuân mẫu đà có, mà không phát triển được khả năng tư duy
sáng tạo.
Vật lý häc ë tr­êng phỉ th«ng chđ u là vËt lý thực nghiệm, những kiến
thức vật lý được xây dựng lên đều dựa vo thí nghiệm hoặc được kiểm tra lại bằng
thí nghiệm. Để hiểu rõ nội dung, ý nghĩa của những kiến thức đó thì tốt nhất l cho
học sinh tái tạo lại những kiến thức đó bằng chính phương pháp m các nh Vật lý
học đà dùng trong nghiên cứu vật lý, nghĩa l phương pháp thực nghiệm. Trong
phương pháp thực nghiệm có hai giai đoạn đòi hỏi học sinh phải có suy nghĩ sáng
tạo v với cách tổ chức, hướng dẫn thích hợp của giáo viên thì học sinh có khả năng
thực hiện được hoạt động sáng tạo đó.
Như vậy, áp dụng phương pháp thực nghiệm (PPTN) vo dạy học sẽ đồng
thời thực hiện được cả hai mục tiêu: vừa giúp học sinh nắm vững kiến thức, vừa bồi
dưỡng cho học sinh năng lực sáng tạo.
Với mong muốn đóng góp một phần nhỏ vào việc nghiên cứu và vận dụng
PPTN vào dạy học vật lý nhằm đưa học sinh vào vị trí chủ thể hoạt động nhận thức,
bằng hoạt động tự lực của mình mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển
năng lực sáng tạo, góp phần nâng cao chất lượng hiệu quả dạy học vËt lý ë tr­êng
trung häc phỉ th«ng, chóng t«i chän đề tài:Thiết kế tiến trình dạy học bài: Định
luật II NiuTơn theo phương pháp thực nghiệm. SGK Vật lý 10 Nâng cao
2. Mục đích nghiên cứu.
Vận dụng những quan điểm lý luận hiện đại về dạy học để thiết kế và tổ chức
dạy học một số định luật vật lý. Cho học sinh tự lực hoạt động nhận thức theo
PPTN. Góp phần nâng cao chất lượng và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.

=========================================================
5



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
3. Đối tượng nghiên cứu.
Quá trình dạy học bài "Định luật II NiuTơn" SGK Vật lý 10 Nâng Cao theo
PPTN.
4. Giả thuyết khoa học.
Nếu việc tổ chức dạy học được tiến hành theo các giai đoạn của PPTN thì sẽ
có tác dụng kích thích hứng thú học tập vật lý, phát huy tính tích cực, tự lực, nâng
cao chất lượng kiến thức và phát triển năng lực hoạt động sáng tạo của học sinh.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu.
- Nghiên cứu việc vận dụng PPTN trong dạy học vật lý ở trường phổ thông
và ảnh hưởng của nó đến việc nâng cao chất lượng học tập và phát triển năng lực
sáng tạo của học sinh.
- Nghiên cứu các phương án thí nghiệm kiểm tra định luật II NiuTơn
- Soạn thảo tiến trình dạy học bài " Định luật II NiuTơn" theo hướng rèn
luyện cho học sinh hoạt động sáng tạo trong học tập bằng PPTN.
6. Các phương pháp nghiên cứu chính.
- Nghiên cứu lý luận để xác lập quan điểm chỉ đạo cơ bản của đề tài.
- Thực nghiệm sư phạm.
- Thiết kế và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm các thiết bị theo phương án
dạy học của đề tài.
7. Cấu trúc luận văn.
Luận văn gồm: Phần mở đầu; Chương 1 v Chương 2; Phần kết luận v

ti liệu tham kh¶o.

=========================================================
6



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
Chương1:
NHữNG CƠ Sở Lý LUậN
CủA PHƯƠNG PHáP THựC NGHIệM
1.1 Quá trình nhận thức Vật lý và sự ra đời của PPTN.
Trong thời cổ đại, chưa phân ngành và chưa tách khỏi triết học thì mục đích
của nó là tìm hiểu và giải thích thiên nhiên một cách toàn bộ mà chưa đi vào trong
lĩnh vực cụ thể. Nhiều nhµ hiỊn triÕt cho r»ng cã thĨ dïng sù suy lý, sự tranh luận
để tìm ra chân lý. Một đại biểu tiêu biểu của nền khoa học cổ đại là Aristot (394322 TCN).
VỊ sau, khoa häc ph¸t triĨn theo hai hướng: duy vật và duy tâm. Hai trào lưu
đó đấu tranh với nhau trong một thời gian dài khoảng gần hai nghìn năm, nhưng
phương pháp đấu tranh vẫn chỉ là suy lý và tranh luận nên không phân thắng bại.
Cuộc cách mạng khoa học lần thứ nhất mở đầu bằng phát kiến vĩ đại của
Copecnic (1473-1543) về thuyết Nhật tâm. Cuộc đấu tranh bảo vệ cho hệ Nhật tâm
đòi hỏi những phép chứng minh dựa vào quan sát, thực nghiệm, có thể kiểm tra
được trong thực tiễn nhằm thuyết phục con ng­êi. VËt lý häc thùc nghiƯm, VËt lý
häc ch©n chÝnh thay thÕ cho VËt lý häc cña Arixtot ra đời và được người đọc coi là
ông tổ của khoa học này là Galilê.
Galilê cho rằng muốn nhận thức được thiên nhiên thi phải quan sát thiên
nhiên, phải làm thí nghiệm và theo cách nói của ông, phải hỏi thiên nhiên và
phải để thiên nhiên phán xét khi chúng ta tranh luận về thiên nhiên. Trước một

hiện tượng tự nhiên cần tìm hiểu, Galilê bắt đầu bằng quan sát (trong tự nhiên hay
trong các thí nghiệm) để xác định rõ vấn đề cần nghiên cứu, đưa ra một cách giải
thích lý thuyết có tính chất dự đoán. Từ lý thuyết đó, ông rút ra những kết luận có
thể kiểm tra được bằng thực nghiệm. Sau đó ông bố trí thí nghiệm thích hợp, tạo
điều kiện thí nghiệm và phương tiện thí nghiệm tốt nhất để có thể đạt được kết qu¶

=========================================================
7



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
chính xác tin cậy được. Cuối cùng ông đối chiếu kết quả thu được bằng thực
nghiệm với lý thuyết ban đầu và ứng dụng các kết quả vào thực tiễn.
Phương pháp của Galilê có tính hệ thống, tính khoa học, có chức năng nhận
thức luận, tổng quát hoá về mặt lý thuyết những sự kiện thực nghiệm và phát hiện
ra bản chất của sự vật hiện tượng. Galilê chưa tổng kết được phương pháp khoa học
của mình. Về sau, các nhà khoa học khác đà kế thừa phương pháp đó và xây dựng
cho nó ngày một hoàn chỉnh hơn. Nhờ PPTN đó mà trong nhiều thế kỷ sau, vật lý
học đà tiến được những bước tiến lớn và còn thâm nhập vào nhiều ngành khoa học
tự nhiên khác.
1.2 Nội dung của phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu khoa học và
trong dạy học vật lý.
1.2.1 Trong nghiên cứu khoa học.
Từ phương pháp nghiên cứu của Galilê, Spaski đà khái quát nên thực chất của
PPTN như sau: Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng một
giả thuyết. Giả thuyết đó không chỉ đơn giản là sự tổng quát hoá các thí nghiệm đÃ
làm, nó chứa đựng một cái gì mới mẻ, không có sẵn trong tõng thÝ nghiƯm cơ thĨ.

B»ng phÐp suy ln logic và bằng toán học, nhà khoa học có thể từ giả thuyết đó
mà rút ra một số hệ quả, tiên ®o¸n mét sè sù kiƯn míi tr­íc ®ã ch­a biÕt đến.
Những hệ quả và sự kiện mới đó lại có thể dùng thực nghiệm mà kiểm tra lại được.
Nếu sự kiểm tra đó thành công nó khẳng định sự đúng đắn của giả thuyết và khi đó
giả thuyết được coi là một định luật vật lý chính xác.
PPTN đà thể hiện một quan điểm mới mẻ, sâu sắc về nhận thức tự nhiên, nhận
thức chân lý. Nhà bác học NiuTơn đà làm rõ quan điểm đó bằng bốn quy tắc sau
đây:
Quy tắc 1: Đối với mỗi hiện tượng, không thừa nhận những nguyên nhân nào
khác ngoài những nguyên nhân đủ ®Ĩ gi¶i thÝch nã.
=========================================================
8



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
Quy tắc 2: Bao giờ cũng quy những hiện tượng như nhau về cùng một nguyên
nhân.
Quy tắc 3: Tính chất của tất cả các vật có thể đem ra thí nghiệm được, mà ta
không thể làm cho nó tăng lên hoặc giảm xuống thì được coi là tính chất của mọi
vật nói chung.
Quy tắc 4: Bất kỳ khẳng định nào rút ra từ thực nghiệm, bằng phương pháp
quy nạp đều là đúng chừng nào chưa có những hiện tượng khác giới hạn hoặc mâu
thuẫn với khẳng định đó.
Với phương pháp và tư tưởng nói trên, NiuTơn đà đạt được những thành tựu
rực rỡ trong nghiên cứu khoa học và ảnh hưởng sâu sắc đến toàn bộ sự phát triển
của vật lý học trong những thế kỷ sau.
Trong toàn bộ quá trình đi tìm chân lý thì phải phối hợp cả xây dựng lý thuyết

và kiểm tra bằng thực nghiƯm. V× vËy, PPTN cã thĨ hiĨu theo nghÜa hĐp, đó là: Từ
lý thuyết đà biết, suy ra hệ quả và dùng thí nghiệm để kiểm tra hệ quả. Nhà vật lý
thực nghiệm không nhất thiết phải tự mình xây dựng giả thuyết mà giả thuyết đó đÃ
có người đề ra rồi nhưng chưa kiểm tra được. Nhiệm vụ của nhà vật lý thực nghiệm
lúc này là từ giả thuyết ®· cã suy ra mét hƯ qu¶ cã thĨ kiĨm tra được và tìm cách bố
trí thí nghiệm khéo léo tinh vi để quan sát được hiện tượng do lý thuyết dự đoán và
thực hiện các phép đo chính xác.
1.2.2 Trong d¹y häc vËt lý.
Thùc chÊt cđa PPTN trong d¹y học vật lý là giáo viên tổ chức tình huống dạy
học và hướng dẫn hoạt động nhận thức của học sinh tương tự như các nhà khoa học
sử dụng PPTN trong quá trình sáng tạo khoa học nhằm giúp phát huy tính tích cực,
tự giác, tính sáng tạo của hoạt ®éng häc tËp, nhê ®ã häc sinh chiÕm lÜnh ®­ỵc kiến
thức, kỹ năng một cách sâu sắc đồng thời phát triển được năng lực sáng tạo của học
sinh. Muốn vậy giáo viên phải tổ chức cho học sinh hoạt động theo các giai đoạn
sau:
=========================================================
9



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
Giai đoạn 1: Giáo viên mô tả một hoàn cảnh thực tiễn hay biểu diễn một vài
thí nghiệm và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tượng, tìm nguyên nhân
xác lập một mối quan hệ nào đó, tóm lại là nêu lên một câu hỏi mà học sinh chưa
biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả lời được. (Giai đoạn làm xuất hiện
vấn đề).
Giai đoạn 2: Giáo viên hướng dẫn, gợi ý cho học sinh xây dựng một câu trả
lời dự đoán ban đầu, dựa vào quan sát tỷ mỉ kỹ lưỡng, vào kinh nghiệm bản thân,

vào những kiến thức đà có(gọi là xây dựng giả thuyết).
Những dự đoán này có thể còn thô sơ, có vẻ hợp lý nhưng chưa chắc chắn.
(Giai đoạn xây dựng dự đoán hay còn gọi là xây dựng giả thuyết ).
Gai đoạn 3: Từ giả thuyÕt dïng suy luËn logic hay suy luËn to¸n häc suy ra
một hệ quả: Dự đoán một hiện tượng trong thực tiễn, một mối quan hệ giữa các đại
lượng vật lý.
Giai đoạn 4: Xây dựng và thực hiện một phương án thí nghiệm để kiểm tra
xem hệ quả dự đoán ở trên có phù hợp với kết quả thực nghiệm hay không. Nếu
phù hợp thì giả thuyết trên trở thành chân lý, nếu không phù hợp thì phải xây dựng
giả thuyết mới.
Giai đoạn 5: ứng dụng kiến thức. Học sinh vận dụng kiến thức để giải thích
hay dự đoán một số hiện tượng trong thực tiễn, để nghiên cứu các thiết bị kỹ thuật.
Thông qua đó trong một số trường hợp, sẽ đi tới giới hạn áp dụng của kiến thức và
xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mới cần được giải quyết.
1.3. Vai trò của PPTN trong nghiên cứu khoa học và trong dạy học vật lý.
1.3.1 PPTN trong nghiên cứu khoa học.
Vào thế kỷ 17, Galilê xây dựng được PPTN áp dụng cho nghiên cứu vật lý, đÃ
đưa vật lý trở thành ngành khoa học độc lập. Trước đó, ng­êi ta chØ tranh c·i víi
nhau vỊ tù nhiªn b»ng lý ln xu«ng theo sù suy ln cđa tõng ng­êi, không có căn
=========================================================
10



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
cứ khách quan chắc chắn. PPTN do Galilê khởi xướng và nhiều nhà khoa học sau
đó đà hoàn thiện, đà cho ta một phương pháp nghiên cứu tự nhiên, cho phép ta
khám phá được những tính chất, những quy luật khách quan phổ biến của tự nhiên,

một phương pháp tiếp cận với chân lý khách quan sâu sắc.
PPTN không đơn thuần chỉ là làm thí nghiệm tác động vào tự nhiên để làm
bộc lộ những tính chất của tự nhiên dưới dạng những dấu hiệu quan sát được mà
còn là sự kết hợp với những suy luận của con người để rút ra những kết luận có ý
nghĩa khái quát, nêu được bản chất của sự vật hiện tượng. PPTN không chỉ là sự tập
hợp những điều quan sát được trong tự nhiên mà còn là phương pháp sáng tạo khoa
học, xây dựng những kiến thức mới để phản ánh tự nhiên dưới dạng khái quát. Nhờ
có PPTN mà Vật lý học trong ba thế kỷ đà đạt được những thành tựu vĩ đại giúp
con người cải tạo tự nhiên, phát triển sản xuất, nâng cao năng suất lao động tạo ra
của cải vật chất cho đời sống con người.
Có thể nói, các phương pháp nghiên cứu khoa học khác cũng đều phải kết hợp
với PPTN mới có thể khẳng định được tính đúng đắn, chân thực những kết luận thu
được.
1.3.2 PPTN trong dạy học vật lý.
Vật lý häc ë tr­êng THPT chđ u lµ vËt lý thùc nghiệm. Những kiến thức vật
lý được xây dựng lên đều dựa vào thí nghiệm hoặc được kiểm tra bằng thí nghiệm.
Để hiểu rõ nội dung, ý nghĩa của những kiến thức đó thì tốt nhất là cho học sinh tái
tạo lại những kiến thức đó bằng chính phương pháp mà các nhà vật lý học đà dùng
trong nghiên cứu vật lý, tức là phương pháp thực nghiệm.
PPTN là một trong những phương pháp được chú ý để phát triển năng lực sáng
tạo của học sinh, vì trong quá trình áp dụng PPTN có hai giai đoạn đòi hỏi học sinh
phải có suy nghĩ sáng tạo và cách tổ chức, hướng dẫn thích hợp của giáo viên thì
học sinh có khả năng thực hiện hoạt động sáng tạo đó.

=========================================================
11



Khoá luận tốt nghiệp

Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
Như vậy áp dụng PPTN vào dạy học sẽ đồng thời thực hiện được cả hai mục
tiêu: vừa giúp học sinh nắm vững kiến thức vừa bồi dưỡng được cho học sinh năng
lực sáng tạo.
1.4. Rèn luyện cho học sinh phổ thông sử dụng PPTN.
1.4.1 Sự khác nhau giữa hoạt động nhận thức của nhà khoa học và hoạt động
nhận thức của học sinh.
- Nhà khoa học phải tìm ra cái mới, giải pháp mới mà trước đây loài người
chưa hề biết đến. Còn học sinh thì tìm lại cho bản thân mình cái mà loài người đÃ
biết.
- Về thời gian, nhà khoa học có thể để nhiều năm, nhiều tháng, thậm chí cả
cuộc đời để tìm ra một định luật, một chân lý. Còn học sinh thì chØ cã 45phót trªn
líp hay cã khi chØ 15phót, nưa giờ.
- Nhà khoa học có đầy đủ thiết bị thí nghiệm, máy móc tinh vi. Còn học sinh ở
trường phổ thông chỉ có những dụng cụ sơ sài, đơn giản.
- Điều đặc biệt quan trọng, hoạt động khoa học là hoạt động sáng tạo, nhà
khoa học thực hiện một bước nhảy vọt trong quá trình nhận thức tự nhiên. Cơ chế
của hoạt động sáng tạo diễn ra trong óc con người là còn chưa được rõ. Việc rèn
luyện cho học sinh sử dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý ở trường
phổ thông là nhằm vào mục đích giúp học sinh "làm quen với cách suy nghĩ và làm
việc khoa học, tạo ra những yếu tố ban đầu của hoạt động sáng tạo".
1.4.2. Các biện pháp rèn luyện cho häc sinh sư dơng PPTN.
a. ThiÕt kÕ tiÕn tr×nh dạy học một bài học vật lý theo các giai đoạn của PPTN
Vật lý.
Giáo viên phải suy nghĩ để thiết kế tiến trình dạy học kiến thức mới sao cho
học sinh hoạt động nhận thức theo các giai đoạn của PPTN. Tạo điều kiện giúp học
sinh tập luyện để quen dần với phương pháp hoạt động sáng tạo. Tuy nhiên kh«ng
=========================================================
12




Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
phải bài học vật lý nào cũng phải thiết kế đầy đủ các giai đoạn của PPTN mà tuỳ
nội dung từng bài cụ thể hoặc từng phần của bài, cần vận dụng một cách sáng tạo
để đạt được hiệu quả thực sự.
b. Xây dựng tình huống có vấn đề - tạo không khí học tập thuận lợi.
Giáo viên phải dành thời gian gia công sư phạm để xây dựng tình huống có
vấn đề, tạo mâu thuẫn nhận thức, động cơ, hứng thú đi tìm cái mới. Mặt khác, cần
tạo ra không khí lớp học thuận lợi ủng hộ những ý kiến có vẻ "trái ngược" thảo
luận, tranh luận cởi mở về những kết quả thu được trong hoạt ®éng häc tËp tù lùc
cđa häc sinh.
c. Tỉ chøc c¸c hình thức hoạt động đa dạng trong giờ học.
Hoạt động theo nhóm nhỏ, trao đổi, tranh luận trên lớp, hoạt động cá nhân
theo phiếu học tập.
d. Lựa chọn và cung cấp cho học sinh những phương tiện, công cụ cần thiết để
thực hiện các hành động học tập tự lực.
Trong dạy học, giáo viên là người chủ động lựa chọn logic nội dung bài học,
tự lường trước những phương tiện công cụ cần dùng. Thiếu những phương tiện công
cụ đó thì bài học không tiến hành được và học sinh không hoạt động được.
e. Cho học sinh làm quen với các phương pháp nhận thức vật lý khác.
Khi rèn luyện cho häc sinh sư dơng PPTN, trong nhiỊu tr­êng hỵp trên tuyến
chính của PPTN cần thiết phải để cho học sinh làm quen với các phương pháp nhận
thức khác như : Phương pháp phân tích- tổng hợp, phương pháp tương tự, phương
pháp mô hìnhđể tăng hiệu quả dạy học và hiệu quả của chính việc sử dụng
PPTN.
f. Xác định và lựa chọn các mức độ thích hợp, yêu cầu học sinh tự lực thực hiện

các giai đoạn của PPTN.
Để rèn lun cho häc sinh sư dơng PPTN cã hiƯu qu¶, giáo viên cần cân nhắc
để đưa ra các mức độ yêu cầu học sinh tự lực hoạt động thật thích hỵp.
=========================================================
13



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
1.5. Rèn luyện cho học sinh hoạt động nhận thức theo các giai đoạn của PPTN.
Những bài học mà học sinh có thể tham gia đầy đủ vào cả năm giai đoạn của
PPTN là không nhiều. Đó là những bài mà việc xây dựng giả thuyết không đòi hỏi
một sự phân tích quá phức tạp và có thể kiểm tra giả thyết bằng những thí nghiệm
đơn giản sử dụng những dụng cụ đo lường mà học sinh đà quen thuộc.
Trong nhiều trường hợp, học sinh gặp khó khăn không thể vượt qua được thì
có thể sử dụng PPTN ở các mức độ khác nhau, thể hiện ở mức độ học sinh tham gia
vào các giai đoạn của PPTN.
1.5.1 Giai đoạn 1: Làm xuất hiện vấn đề.
Mức độ 1: Học sinh tự phát hiện vấn đề, nêu câu hỏi. Giáo viên giới thiệu hiện
tượng xảy ra đúng như thường thấy trong tự nhiên để cho học sinh tự lực phát hiện
những tính chất hay những mối quan hệ đáng chú ý cần nghiên cứu.
Mức độ 2: Giáo viên tạo ra một hoàn cảnh đặc biệt trong đó xuất hiện một
hiện tượng mới lạ, lôi cuốn sự chú ý của học sinh, gây cho họ sự ngạc nhiên, sự tò
mò. Từ đó, học sinh nêu ra một vấn đề, một câu hỏi cần giải đáp.
Mức độ 3: Giáo viên nhắc lại một vấn đề, một hiện tượng đà biết và yêu cầu
học sinh phát hiện xem trong vấn đề hay hiện tượng đà biết có chỗ nào còn chưa
được hoàn chỉnh, đầy đủ cần tiếp tục nghiên cứu.
1.5.2 Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán.

Mức độ 1: Dự đoán định tính. Trong những hiện tượng thực tế phức tạp, dự
đoán về nguyên nhân chính, mối quan hệ chi phối hiện tượng. Có thể có rất nhiều
dự đoán mà ta sẽ phải lần lượt tìm cách bác bỏ.
Mức độ 2: Dự đoán định lượng. Những quan sát đơn giản khó có thể dẫn tới
một dự đoán về mối quan hệ hàm số, định lượng giữa các đại lượng vật lý biểu diễn
các đặc tính của sự vật, các mặt của hiện tượng. Việc dự đoán định lượng có thể

=========================================================
14



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
dựa trrên một số cặp số liệu được biểu diễn trên đồ thị, dựa trên dạng của đồ thị mà
dự đoán mối quan hệ hàm số giữa hai đại lượng.
Mức độ 3: Những dự đoán đòi hỏi một sự quan sát chính xác,tỉ mỉ, một sự tổng
hợp nhiều sự kiện thực nghiệm không có điều kiện thực hiện trên lớp, tóm lại là
vượt quá khả năng học sinh. ở đây, giáo viên dùng phương pháp kể chuyện lịch sử
để giới thiệu các giả thuyết mà các nhà khoa học đà đưa ra.
1.5.3 Giai đoạn 3: Suy luận rút ra hệ quả.
Việc suy luận rút ra hệ quả được thùc hiƯn b»ng suy ln logic hay suy ln
to¸n häc. Thông thường, ở trường phổ thông các phép suy luận này không quá khó.
Vì biểu hiện trong thực tế của các kiến thức vật lý rất phức tạp cho nên điều khó
khăn là hệ quả suy ra phải đơn giản, có thể quan sát, đo lường được trong thực tế.
Mức độ 1: Hệ quả có thể quan sát, đo lường trực tiếp.
Mức độ 2: Hệ quả không quan sát được trực tiếp bằng các dụng cụ đo mà phải
tính toán gián tiếp qua việc đo các đại lượng khác.
Mức độ 3: Hệ quả suy ra trong điều kiện lý tưởng. Có nhiều trường hợp hiện

tượng thực tế bị chi phối bởi rất nhiều yếu tố tác động không thể loại trừ được,
nhưng ta chỉ xét quan hệ giữa một số Ýt u tè. Nh­ vËy, hƯ qu¶ suy ra tõ giả thuyết
chỉ gần đúng.
1.5.4 Giai đoạn 4: Đề xuất và thực hiện một phương án thí nghiệm kiểm tra.
Việc bố trí thí nghiệm kiểm tra thực chất là tạo ra những điều kiện đúng như
những điều kiện đà nêu như trong hệ quả.
Mức độ 1: Thí nghiệm đơn giản, học sinh đà biết cách thực hiện các phép đo,
sử dụng các dụng cụ đo.
Mức độ 2: Học sinh đà biết nguyên tắc đo các đại lượng nhưng việc bố trí thí
nghiệm cho sát với các điều kiện lý tưởng có khó khăn. Giáo viên phải giúp đỡ
bằng cách giới thiệu phương án làm để học sinh thực hiện.
=========================================================
15



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
Mức độ 3: Có nhiều trường hợp thí nghiệm kiểm tra là thí nghiệm kinh điển
rất phức tạp và tinh tế, không thể thực hiện được ở trường phổ thông. Giáo viên phải
mô tả cách bố trí thí nghiệm rồi thông báo kết quả các phép đo để häc sinh sư lý
c¸c sè liƯu, rót ra kÕt ln hoặc giáo viên thông báo cả kết quả.
1.5.5 Giai đoạn 5: ứng dụng kiến thức.
Những ứng dụng của các định luật có ba dạng: Giải thích các hiện tượng, dự
đoán hiện tượng và chế tạo thiết bị đáp ứng một yêu cầu của đời sống, sản xuất.
Mức độ 1: ứng dụng trong đó học sinh chỉ cần vận dụng định luật vật lý để
làm sáng tỏ nguyên nhân của hiện tượng hoặc tính toán trong điều kiện lý tưởng:
Vật chỉ bị chi phối bởi các định luật đang nghiên cứu. Đó có thể là bài tập do giáo
viên ra, chứ không có ý nghĩa trong đời sống hay sản xuất hàng ngày.

Mức độ 2: Xét một ứng dụng kỹ thuật đà được đơn giản hoá để có thể chỉ cần
áp dụng một vài định luật vật lý.
Mức độ 3: Xét một ứng dụng kỹ thuật trong đó không chỉ áp dụng các định
luật vật lý mà còn cần phải có những giải pháp đặc biệt để làm cho các hiện tượng
vật lý có hiệu quả cao, sao cho thiết bị được sử dụng thuận tiện trong đời sống và
sản xuất. Trong loại ứng dụng này, học sinh không những phải vận dụng những
định luật vật lý vừa được thiết lập mà còn phải vận dụng tổng hợp những hiểu biết,
những kinh nghiƯm vỊ nhiỊu lÜnh vùc kh¸c nhau cđa vËt lý. Trong các bài học vật
lý, không nên đi sâu vào các chi tiết kỹ thuật mà chỉ yêu cầu học sinh suy nghĩ về
những vấn đề có tính chất nguyên tắc, còn giáo viên thông báo cho học sinh mét sè
chi tiÕt kü tht ®Ĩ hä cã thĨ nhËn dạng được những thiết bị kỹ thuật trong đời sống
thực.

=========================================================
16



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - VËt lý 
=========================================================
1.6. ThÝ nghiƯm vËt lý.
VËt lý lµ mét môn khoa học thực nghiệm. Các khái niệm, định luật, thuyết vật
lý đều xây dựng trên cở sở khảo sát phân tích các sự kiện thực nghiệm và được
kiểm tra bằng thí nghiệm. Bởi vậy, trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề, các
thí nghiệm vật lý có vai trò rất quan trọng: có thể tạo tình huống vấn đề, giúp học
sinh tìm tòi giải quyết vấn đề xây dựng tri thức mới.
1.6.1. Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lý.
Thí nghiệm vật lý là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người nhằm
gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để quan sát

đo đạc thu thập thí nghiệm.
Theo mục đích sử dụng thÝ nghiƯm vËt lý ë tr­êng phỉ th«ng cã thĨ phân chia
làm hai loại như sau: Thí nghiệm biểu diễn vµ thÝ nghiƯm thùc tËp.
a) ThÝ nghiƯm biĨu diƠn.
ThÝ nghiƯm biểu diễn là thí nghiệm được giáo viên tiến hành ở trên lớp, trong
các giờ nghiên cứu các tính chất míi hc cđng cè kiÕn thøc cđa häc sinh.ThÝ
nghiƯm biĨu diễn gồm các loại sau:
- Thí nghiệm mở đầu: Là thÝ nghiƯm nh»m giíi thiƯu cho häc sinh biÕt vỊ hiện
tượng sắp nghiên cứu, để tạo tình huống có vấn đề, tạo nhu cầu hứng thú học tập
của học sinh, lôi cuốn học sinh vào hoạt đông nhận thức.
- Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng: Là thí nghiệm nhằm xây dựng hoặc kiểm
chứng lại kiến thức mới, được sử dụng trong giai đoạn nghiên cứu kiến thức mới,
bao gồm: thí nghiệm nghiên cứu khảo sát, thí nghiệm nghiên cứu minh häa, thÝ
nghiƯm cđng cè.
b) ThÝ nghiƯm thùc tËp.
Theo vÞ trÝ vµ thêi gian tiÕn hµnh thÝ nghiƯm cđa häc sinh, thí nghiệm thực tập
có những loại sau:
=========================================================
17



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - VËt lý 
=========================================================
- ThÝ nghiƯm trùc diƯn lµ thÝ nghiƯm do học sinh tiến hành trên lớp chủ yếu
khi nghiên cứu kiến thức mới hoặc khảo sát minh hoạ trong tiết học ôn tập, củng
cố. Có thể tổ chức đồng loạt hoặc cá thể.
- Thí nghiệm thực hành là thí nghiệm được tiến hành sau khi học sinh đà học
xong được một chương, một phần. Học sinh tự làm thí nghiệm dưới sự hướng dẫn

của giáo viên.
- Thí nghiệm quan sát vật lý ở nhà là thí nghiệm mà giáo viên giao cho từng
học sinh hoặc nhóm học sinh thực hiện ở nhà mà không có sự giúp đỡ, kiểm tra
trực tiếp của giáo viên. Đây là loại thí nghiệm đòi hỏi sự kết hợp giữa lý thuyết và
thực nghiệm, giữa hoạt động trí óc và chân tay. Qua đó phát huy khả năng sáng tạo
và gây hứng thú cho học sinh sau khi thí nghiệm thành công hoặc hoàn thành công
việc được giao.
1.6.2. Vị trí của thí nghiệm vật lý.
Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình
dạy học: Đề xuất vấn đề nghiên cứu, hình thành kiến thức kỹ năng mới, củng cố
kiến thức kỹ năng đà thu được và kiểm tra đánh giá kiến thức kỹ năng của học sinh.
1.6.3. Vai trò của thí nghiệm trong việc phát triển nhân cách toàn diện của
học sinh.
- Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kỹ
năng, kỹ xảo về vật lý của học sinh. Thông qua thí nghiệm, học sinh được giáo dục
các thãi quen lµm viƯc khoa häc cđa ng­êi lµm thÝ nghiệm như: tính kiên trì, cẩn
thận, tuân thủ các giai đoạn của quá trình thí nghiệm, các quy tắc an toàn, kiểm tra
sự hoạt động của các dụng cụ trước khi tiến hành thí nghiệm.
- Thí nghiệm là phương tiện kÝch thÝch høng thó häc tËp vËt lý, tỉ chøc quá
trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo cña häc sinh.

=========================================================
18



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - VËt lý 
=========================================================
1.7. Thùc tiƠn viƯc sư dơng PPTN trong dạy học vật lý ở trường phổ thông.

1.7.1 Những tồn tại của việc sử dụng PPTN ở trường phổ thông.
- NhiỊu ng­êi quan niƯm ®ång nhÊt PPTN víi thÝ nghiƯm, coi PPTN chỉ đơn
thuần là làm thí nghiệm, quan sát, rút ra kết luận. Trên thực tế, trong nhà trường
phổ thông, học sinh chưa được học một cách tường minh PPTN là gì.
- Các thí nghiệm vật lý được sử dụng trên lớp mới như là công cụ để minh hoạ
cho các kiến thức có sẵn hơn là công cụ để tìm hiểu hoặc khẳng định những kiến
thức chưa có.
- Vật lý là môn khoa học thực nghiệm và được yêu cầu giảng dạy đúng như
một môn khoa học thực nghiệm. Song trên thực tế các văn bản về chương trình vật
lý phổ thông vẫn chưa được đề cập đến PPTN là gì và làm thế nào để thực hiện
được.
- Thực tế giảng dạy cho thấy, đa số các giáo viên phổ thông còn rất bỡ ngỡ và
lúng túng trong việc "tổ chức cho học sinh hoạt động nhận thức", không biết phải
bồi dưỡng PPTN cho học sinh như thế nào để đạt được mục tiêu của chương trình.
- Nhiều trường phổ thông chưa có phòng thí nghiệm riêng, nếu có thì cũng
chưa được sử dụng thường xuyên. Đa phần giáo viên không làm thí nghiệm mà chỉ
trình bày thí nghiệm bằng miệng hoặc hình vẽ trên bảng.
1.7.2. Nguyên nhân của những tồn tại.
Có nhiều nguyên nhân, nhưng ở đây chúng tôi chỉ đề cập đến những nguyên
nhân về phía những người nghiên cứu và trực tiếp dạy học vật lý. Đó là :
- Giáo viên và học sinh chưa khắc phục được thói quen của kiểu dạy và học cũ.
- Đội ngũ giáo viên chưa được bồi dưỡng một cách cơ bản để nâng cao nhận
thức và năng lực dạy học theo yêu cầu đổi mới, nhất là năng lực nắm vững các
phương pháp nhận thức khoa học, trong ®ã cã PPTN.

=========================================================
19


Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
- Việc chuẩn bị bài và tổ chức giờ học vật lý của giáo viên chưa được đầu tư ,
đổi mới và còn nặng theo công thức đường mòn.
1.7.3. Đề xuất hướng khắc phục.
- Bồi dưỡng cho giáo viên hiểu biết về các phương pháp nhận thức đặc thù của
bộ môn, đặc biệt là PPTN.
- Triển khai mạnh mẽ hướng nghiên cứu vận dụng PPTN trong dạy học những
đề tài cụ thể của chương trình vật lý, tiến hành thực nghiệm sư phạm. Từ đó rút ra
các kết luận khoa học cần thiết, tạo ra một số mẫu trong dạy học góp phần đổi mới
phương pháp dạy học vật lý.
1.8. Kết luận chương 1.
Trên cơ sở lý luận được trình bày trên đây, để giải quyết nhiệm vụ của khoá
luận, chúng tôi đặc biệt quan tâm đến những vấn đề nghiên cứu bản chất của hoạt
động dạy và học vật lý.
Việc thiết kế tiến trình dạy học một kiÕn thøc cã hiƯu qu¶ b»ng thÝ nghiƯm
ph¶i thùc hiƯn mét c¸ch khoa häc theo c¸c b­íc :
- ThiÕt lËp sơ đồ biểu đạt logic của tiến trình nhận thức khoa học đối với kiến
thức cần dạy, đáp ứng đòi hỏi phương pháp luận của tiến trình khoa học xây dựng
kiến thức phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh.
- Xác định việc định hướng học sinh có hiệu quả, đảm bảo phát triển được trí
tuệ của học sinh thì cần định hướng hành động học của học sinh theo kiểu định
hướng khái quát hoá, chương trình hoá.
- Để phát huy tính tích cực, tự chủ xây dựng kiến thức của học sinh cần phải
thiết kế các phương án thí nghiệm, các thiết bị thí nghiệm phù hợp trong việc tổ
chức tình huống, định hướng hoạt động của học sinh.
Tất cả những kiến thức trên sẽ được chúng tôi vận dụng để xây dựng tiến trình
dạy học bài Định luật II NiuTơn ở chương 2 .

=========================================================
20



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
Chương2:
Thiết kế tiến trình dạy học bài
Định luật II NiuTơn theo phương pháp thực nghiệm.
2.1 Nội dung kiến thức về định luật II NiuTơn.
Định luật II NiuTơn là định luật cơ bản của động lực học. ĐÃ có rất nhiều
tranh luận về cả góc độ khoa học lẫn góc độ phương pháp luận, cả ở giáo trình Đại
học lẫn phổ thông trung học về định luật này. Nhà vËt lý lý thut ng­êi Anh R. E.
Paierne ®· biĨu lộ quan điểm của mình đối với định luật II NiuTơn như sau: Đôi
khi người ta tranh cÃi nhau về vấn đề: Định luật II NiuTơn là định nghĩa của lực
hay của khối lượng, hay là sự biểu diễn bằng công thức một sự kiện khách quan?
Trong thực tế nó là hỗn hợp của tất cả .
Nhìn từ góc độ khoa học thì ý nghĩa của định luật II NiuTơn là ở chỗ gia tốc
mà vật hay chất điểm thu được phụ thuộc vào vị trí của nó đối với vật khác( r ) và
vào vận tốc tương đối ( v ) của nó. Nói cách khác, ảnh hưởng của các vật khác lên
vật này (lực), được xác định bởi tích khối lượng và gia tốc truyền cho nó là hàm của
toạ độ và vận tốc:

ma

f

( r .v )

Tích cđa khèi l­ỵng mét vËt víi gia tèc cđa nã bằng lực tác dụng vào vật.
Phương trình định luật II NiuTơn đà tóm tắt từ nhiều quan sát và thí nghiệm,
có dạng tổng quát như sau:

F

ma

(2.1)

Khi sử dụng phương trình (2.1) trước hết ta cần biết chắc chắn là ta sẽ áp dụng
cho vật nào, sau đó

F

là tổng vectơ, hay hợp lực của mọi lực tác dụng lên vật

=========================================================
21



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
đó. Cuối cùng

F

chỉ gồm các ngoại lực, tức là các lực do các vật khác tác dụng

lên vật đang xét mà ta không tính đến nội lực.
Phương trình (2.1) tương ứng với ba phương trình liên hệ ba thành phần của
hợp lực tác dụng lên vật với ba thành phần gia tốc của vật đó trên các trục toạ độ
đêcác vuông góc.

F

x

ma x ;

F

y

ma y ;

F

z

ma z

Xét về mặt toán học, ta có thể coi định luật thứ nhất của NiuTơn là một trường
hợp riêng của định luật II NiuTơn . Khi F 0 thì a 0 do đó v không đổi,
vật đứng yên hoặc chuyển động đều.
Nhưng xét về mặt vật lý học, hai định luật đó nêu lên hai nguyên lý rất cơ bản
của cơ học. Định luật thứ nhất nói rằng: quán tính là bản chất của vật chất, các lực

ngoài tác dụng vào vật chỉ làm thay đổi chuyển động quán tính sẵn có chứ không
làm nảy sinh chuyển động đó. Định luật II NiuTơn nói rõ lực ngoài làm cho chuyển
động của vật thay đổi như thế nào (về mặt định lượng).
Một vật chuyển động quán tính là do bản chất tự nhiên của nó, không phải là
do thiếu sự tác dụng của lực ngoài. Vì vậy không thể coi định luật thứ nhất là
trường hợp riêng của định luật thứ hai của NiuTơn.
2.2. Phương pháp trình bày định luật II NiuTơn cho học sinh phổ thông.
Từ những nguyên nhân về lý luận dạy học, ta có thể chia định luật II
NiuTơn thành hai phần: trước tiên chứng minh rằng lực được đo bằng tích khối
lượng của vật vµ gia tèc trun cho nã ( F

 ma

). KÕt luận này có thể thu

được từ thực nghiệm chứ không đơn giản chỉ là định nghĩa về lực; Sau đó cũng
bằng thực nghiệm và dựa trên phương pháp đo lực đà có sẽ làm sáng tỏ rằng lực
luôn được xác định bằng vị trí của vật này đối với vật khác ( lực hấp dẫn, lực đàn
hồi) và đôi khi cả bởi vận tốc (lực ma sát).
=========================================================
22



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
Ta biết rằng mọi định luật đều phải có sự khẳng định được thiết lập từ thực
nghiệm. Nói cách khác là chỉ bằng thực nghiệm mới kiểm tra được xem định luật
này có đúng hay không. Ngoài ra ®Þnh lt cịng cã thĨ sư dơng ®Ĩ ®­a ra một số

định nghĩa.
Phương pháp giảng dạy định luật II NiuTơn cho học sinh phổ thông hiệu quả
nhất chính là áp dụng PPTN. Với khái niệm lực mà học sinh đà được học ở bài
trước và khái niệm khối lượng mà học sinh đà được biết ( ở lớp 6 ) giáo viên sẽ
hướng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm và xây dựng định luật.
Trong số các lực trong tự nhiên có một lực không phụ thuộc vào tính chất của
vật mà nó tác dụng vào, đó là lực đàn hồi. Sử dụng tính chất này của lực đàn hồi, có
thể gây ảnh hưởng như nhau (tác dụng lực như nhau) lên những vật có khối lượng
khác nhau bằng cách tác dụng lần lượt lên chúng lò xo có độ biến dạng xác định.
Từ đó có thể thực hiện các thí nghiệm xác định mối quan hệ giữa lực và gia tốc của
vật; gia tốc và khối lượng của vật. Từ các thí nghiệm đó sẽ đi đến khẳng định là số
đo của lực F

bằng tích khối lượng m của vật với gia tốc a

dưới tác dụng của lực này: F

mà vật thu được

ma

Như vậy điều khẳng định chứa trong định luật II NiuTơn bổ sung cho định
nghĩa mang tính định tính về lực và được sử dụng để thiết lập số đo định lượng của
nó: Lực là một đại lượng có hướng trùng với hướng của gia tốc đặc trưng cho ảnh
hưởng của các vật khác nhau lên một vật, ảnh hưởng đó dẫn đến sự biến thiên vận
tốc của vật và được xác định bằng tích khối lượng với gia tốc của vật.
2.3. Các phương án thí nghiệm kiểm chứng định luật II NiuTơn.
2.3.1. Phương án thí nghiệm trình bày trong SGK cũ.
Để kiểm chứng định luật II NiuTơn người ta đưa ra rất nghiều phương án thí
nghiệm. Các lực khảo sát trong các thí nghiệm nói chung là lực đàn hồi, cụ thể là

lực của lò xo đàn hồi.
=========================================================
23



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý
=========================================================
Bằng thực nghiệm cần phải tìm một đại lượng mà đại lượng này bằng nhau với
tất cả các vật có gia tốc chịu tác dụng của các lực như nhau.
Sách giáo khoa vật lý lớp 10 cũ đà trình bày một phương án thí nghiệm mà
trong đó lò xo đàn hồi truyền gia tốc cho vật trong chuyển động tròn đều.
- Để tiến hành thí nghiệm đó ta dùng
Một đĩa quay trên đó gắn một cái thước
Các vật nặng có khối lượng khác nhau
m1, m2 và có hình dạng đặc biệt có thể
trượt dọc theo thước (HV)
a) Cách tiến hành thí nghiệm:
- Lần lượt móc các quả nặng vào lò xo cho lò xo giÃn ra đến mức như nhau.
Khi ấy lò xo tác dụng một lực vào các quả nặng là bằng nhau và truyền cho chúng
gia tốc hướng tâm.
Gia tốc hướng tâm của các quả trượt lµ:

a1  4 2 n12 r

;

a2  4 2 n22 r

- Đo số vòng quay N và đo thời gian quay của các quả trượt bằng đồng hồ bấm
giây (t1, t2). Ta tính được số vòng dây trong một đơn vị thời gian là:

n1

N
t1

;

n2

N
t2

Bán kính r ta có thể đo được trực tiếp bằng thước đo.
Sau khi tính ®­ỵc gia tèc a1, a2 ta thiÕt lËp ®­ỵc mèi tương quan giữa độ lớn
của gia tốc và khối lượng của các quả nặng như sau:

a1 m2

a2 m1
Như vậy tích khối lượng và gia tốc cuả các quả trượt này lµ nh­ nhau:
=========================================================
24



Khoá luận tốt nghiệp
Lưu Thị Thu Hường K29C - Vật lý

=========================================================
m1a1 = m2a2
Đại lượng m.a chính là số ®o t¸c dơng cđa lùc: F = ma.
Tõ thÝ nghiƯm ta cịng thÊy râ gia tèc vµ lùc cã cïng phương, chiều. Phương
trình trên có thể viết dưới dạng vectơ như sau:

F ma
b) Một số hạn chế của phương án thí nghiệm trên.
Về mặt lý thuyết thì phương án thí nghiệm do SGK cũ trình bày như trên là rất
khoa học và khả thi. Nhưng thực tế khi tiến hành thí nghiệm sẽ gặp một số khó
khăn như sau:
- Về mặt cấu tạo, bộ thí nghiệm này có cấu tạo rất phức tạp và khó thiết kế.
- Khi tiến hành thí nghiệm cũng gặp rất nhiều khó khăn và dẫn đến sai số lớn
+ Khi quan sát ta khó đếm được chính xác số vòng quay N của quả trượt.
+ Ta cũng khó xác định được chính xác thời gian mà quả trượt quay N
vòng bằng đồng hồ bấm giây.
+ Cũng khó xác định được chính xác chiều dài bán kính r và độ giÃn của lò
xo khi quả trượt đang quay.
- Thí nghiệm này đòi hỏi phải đo nhiều đại lượng dẫn đến sai số lớn và kết quả
đo kém chính xác.
Mặt khác thí nghiệm này chỉ cho phép ta khảo sát gia tốc của vật dưới tác
dụng của lực đàn hồi trong chuyển động tròn mà không áp dụng được cho chuyển
động thẳng.
2.3.2. Phương án thí nghiệm trong phòng thí nghiệm thực hành vật lý phổ
thông.
Bộ thí nghiệm này cho phép chúng ta khảo sát chuyển động thẳng của vật dưới
tác dụng của lực đàn hồi để nghiệm lại định luật II NiuTơn.
=========================================================
25