Kinh nghiệm dạy bài tính tương đối của chuyển động công thức cộng vận tốc

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT LANG CHÁNH

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TÊN ĐỀ TÀI:
KINH NGHIỆM DẠY BÀI "TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG.
CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC" Ở TRƯỜNG THPT LANG CHÁNH
(Tiết 11, Bài 6, SGK Vật lý 11, Chương trình cơ bản)

Người thực hiện:
Phạm Thị Thùy Linh
Chức vụ:
Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Vật lý

THANH HOÁ, NĂM 2018


MỤC LỤC
STT
1
1.1
1.2
1.3
1.4
2
2.1
2.2
2.3

2.4
3
4

NỘI DUNG
Mở đầu
Lí do chọn đề tài
Mục đích nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu
Nội dung SKKN
Cơ sở lí luận của SKKN
Thực trạng nghiên cứu
Các giải pháp giải quyết vấn đề
Hiệu quả nghiên cứu
Kết luận, kiến nghị
Tài liệu tham khảo

Trang
2
2
2
2
2
3
3
4
5
7
9

10

1. MỞ ĐẦU:
1.1. Lí do chọn đề tài:
Mỗi một đối tượng học sinh khác nhau thì khả năng tiếp thu kiến thức cũng
khác nhau, cách tư duy và giải quyết vấn đề cũng không giống nhau. Vì vậy
nhiệm vụ của người giáo viên là phải lựa chọn phương pháp, cách thức giảng


dạy phù hợp nhất cho những đối tượng học sinh mà mình giảng dạy, gíup học
sinh có thể nhanh chóng tiếp thu kiến thức, nâng cao chất lượng học tập của
mình. Là một giáo viên đã có kinh nghiệm hơn 5 năm giảng dạy ở trường THPT
Lang Chánh, đã thử nhiều phương pháp dạy khác nhau cho đối tượng học sinh
nơi đây bản thân tôi cũng đã rút ra được một số kinh nghiệm trong dạy học đối
với từng bài học, để học sinh có thể hiểu bài, nắm được bản chất của vấn đề.
Một trong những tiết dạy thành công mà tôi đã thực hiện trong quá trình giảng
dạy là bài ' Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc'.
Chính vì lí do đó mà tôi chọn đề tài KINH NGHIỆM DẠY BÀI "TÍNH
TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG. CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC" Ở
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LANG CHÁNH, TIẾT 11, BÀI 6, SGK
VẬT LÝ 10 CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN để giúp cho những giáo viên đã đang
và sẽ tiếp tục dạy ở trường THPT Lang Chánh, hoặc những trường khác mà đối
tượng học sinh giống nhau có thêm một lựa chọn để tìm ra được một phương
pháp dạy học phù hợp nhất, giúp học sinh hiểu bài được tốt hơn từ đó nâng cao
chất lượng dạy học.
1.2. Mục đích nghiên cứu:
Giúp cho học sinh tiếp cận bài ' Tính tương đối của chuyển động. Công
thức cộng vận tốc' một cách hiệu quả hơn.
1.3. Đối tượng nghiên cứu:
Phương pháp dạy bài 'Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng

vận tốc'
1.4. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp điều tra khảo sát thu thập thông tin
- Phương pháp thống kê, xử lí số liệu
- Phương pháp thuyết trình
- Phương pháp vấn đáp
2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm:
Bài "TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG. CÔNG THỨC CỘNG
VẬN TỐC" là một bài thuộc chương trình vật lí 10 CB.


Tính tương đối của chuyển động thể hiện ở quỹ đạo, vận tốc của một chất
điểm trong các hệ quy chiếu khác nhau là khác nhau. Trong bài học này, tính
tương đối của chuyển động gắn liền với công thức cộng vận tốc.
Phép cộng vận tốc là tìm mối quan hệ giữa các vận tốc của cùng một vật
đối với các hệ quy chiếu khác nhau.
Trong bài này ta xét hai trường hợp đặc biệt: Một là hai vận tốc cùng
phương cùng chiều. Hai là hai vận tốc cùng phương ngược chiều.
Để học sinh nắm rõ được bản chất của vấn đề ta có thể chọn chiều dương
và dùng phép chiếu để xác định dấu của các véc tơ vận tốc.
HỆ THỐNG KIẾN THỨC CẦN CÓ
- Tính tương đối của chuyển động
+ Tính tương đối của quỹ đạo: Hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong
các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau =>quỹ đạo có tính tương đối.
+ Tính tương đối của vận tốc: Vận tốc của vật chuyển động với các hệ quy
chiếu khác nhau thì khác nhau => vận tốc có tính tương đối
- Hệ quy chiếu đứng yên và hệ quy chiếu chuyển động
+ Hệ quy chiếu đứng yên và hệ quy chiếu chuyển động.
+ Hệ quy chiếu gắn với một vật đứng yên => HQC đứng yên.

+ Hệ quy chiếu gắn với một vật chuyển động => HQC chuyển động.
- Công thức cộng vận tốc.
+ Gọi vận tốc của vật so với hqc đứng yên là vận tốc tuyệt đối.
+ Gọi vận tốc của vật so với hqc chuyển động là vận tốc tương đối
+ Gọi vận tốc của hqc chuyển động so với hqc đứng yên là vận tốc kéo
theo.
Bài toán : Quy ước
( 1 ) : Thuyền
( 2 ) : Nước ( vật trôi theo dòng nước )
+
( 3 ) : Bờ
- Vận tốc cùng phương, cùng chiều.
r
r
r
v13 = v12 + v23

⇒ v13 = v12 + v 23

Vận tốc tuyệt đối bằng tổng vectơ của vận tốc tương đối và vận tốc kéo
theo.
- Vận tốc tương đối cùng phương, ngược chiều với vận tốc kéo theo.
r
r
r
+
v = v +v
13

12

23

v13 = v12 − v23

Độ lớn của vận tốc tuyệt đối bằng hiệu của độ lớn vận tốc tương đối và độ
lớn của vận tốc kéo theo.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:


Đa số học sinh ở trường THPT Lang Chánh có chất lượng đầu vào rất thấp
nên khả năng tiếp thu của học sinh không cao. Theo kinh nghiệm giảng dạy
nhiều năm bản thân tôi thấy đa số học sinh rất khó hiểu bài, không nắm được
bản chất của bài toán nên chất lượng học không cao. Học sinh có khả năng tiếp
thu kém, nội dung bài trìu tượng do đó sau khi học xong bài ' Tính tương đối của
chuyển động. Công thức cộng vận tốc' nhiều học sinh vẫn không biết cách áp
dụng vào bài toán cụ thể để giải bài tập
Cụ thể, năm học 2016-2017 tôi dạy theo phương pháp cũ, trình bày bài
giảng theo trình tự sách giáo khoa. Cung cấp đầy đủ thông tin và nội dung kiến
thức theo chuẩn kiến thức kĩ năng. Tuy nhiên, khi kiểm tra bài cũ, mặc dù học
sinh nhớ được lí thuyết, nhưng đa số lại không giải được bài tập và không giải
thích được những hiện tượng liên quan.
Qua điều tra khảo sát bằng phiếu học tập, thu được kết quả như sau
PHIẾU HỌC TẬP
LỚP 10 CB
BÀI 6. TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG. CÔNG THỨC
CỘNG VẬN TỐC
Khoanh tròn vào đáp án mà em cho là đúng nhất
Câu 1: Chọn câu khẳng định đúng
Đứng ở Trái Đất ta sẽ thấy :

A. Mặt Trời đứng yên, Trái Đất quay quanh Mặt Trời
B. Mặt Trời và Trái Đất đứng yên, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất
C. Mặt Trời đứng yên, Trái đất và Mặt Trăng quay quanh Mặt Trời
D. Trái Đất đứng yên, Mặt Trời và Mặt Trăng quay quanh Trái Đất
Câu 2: Một hành khách ngồi trong toa tàu H, nhìn qua cửa sổ thấy toa tàu N
bên cạnh và gạch lát sân ga đều chuyển động như nhau. Hỏi toa tàu nào chạy?
A. Tàu H đứng yên, tàu N chạy
B. Tàu N đứng yên tàu H chạy
C. Cả hai tàu đều chạy
D. Các câu A, B, C đều không đúng
Câu 3: Một con thuyền chạy ngược dòng nước đi được 20 km trong 1h;
Nước chảy với vận tốc 2 km/h. Vận tốc của thuyền đối với nước là :
A. 22 km/h
B. 18 km/h
C. 20 km/h
D. 40km/h
Câu 4: Một ô tô A chạy đều trên một đường thẳng với vận tốc 40km/h. Một
ô tô B đuổi theo ô tô a với vận tốc 60km/h. Vận tốc của ô tô B đối với ô tô A là:
A. 20km/h
B. 100 km/h
C. -20 km/h
D. -100km/h
Kết quả :
Lớp

Điểm dưới 5

Điểm từ 5 đến dưới
7

Điểm từ 7 đến
dưới 8

Điểm
trên 8


Lớp 10A5: 40 HS
Lớp 10A6: 38 HS

22/40HS (55%)
18/40HS (45%)
18/38HS 47,37%) 17/38HS (44,73%)

0
3/38HS (8%)

0
0

Kết quả trên đã cho thấy, với phương pháp này, học sinh sẽ không thực
sự nắm được bản chất của vấn đề, do đó sẽ không biết cách vận dụng vào những
bài toán cụ thể. Chính vì vậy, cần phải đưa ra một cách tiếp cận mới cho học
sinh khi học bài này.
2.3. Các giải pháp giải quyết vấn đề:
- Phần I trong bài trình bày kết hợp máy chiếu để học sinh có thể thấy rõ
được một cách trực quan sự phụ thuộc của quỹ đạo và vận tốc vào hệ quy chiếu.
Phần này có thể lấy ví dụ trong sách giáo khoa và trình bày bằng hình ảnh trên
powerpoint
- Phần II, ở phần II.2 Công thức cộng vận tốc. Dựa vào phép cộng véc tơ

trong toán học để đưa ra công thức tổng quát, từ đó xét hai trường hợp đặc biệt.
3
1
2
r
r
r
Từ hình trên, theo tính chất cộng véc tơ, ta có : v13 = v12 + v23
- Ta chọn một chiều làm chiều dương . Ví dụ, chọn chiều chuyển động của
chiếc thuyền làm chiều dương chẳng hạn.
 
v12 , v 23 lên chiều dương ta sẽ xác định được công thức
- Chiếu
các
véc
tơ
1
1
tương ứng với các trường hợp khác nhau
Bài toán : Quy ước
( 1 ) : Thuyền
( 2 ) : Nước ( vật trôi theo dòng nước )
( 3 ) : Bờ
Chọn chiều chuyển động của chiếc thuyền làm chiều dương
- Vận tốc tương đối cùng phương, cùng chiều với vận tốc kéo theo .
r
r
r
v13 = v12 + v23

Từ công thức cộng vận tốc
Chiếu lên chiều dương, ta được

.

+

⇒ v13 = v12 + v 23

Vận tốc tuyệt đối bằng thổng vectơ của vận tốc tương đối và vận tốc kéo
theo.
- Vận tốc tương đối cùng phương, ngược chiều với vận tốc kéo theo.
r
r
r
+
v13 = v12 + v23
Từ công thức cộng vận tốc
Chiếu lên chiều dương, ta được
v13 = v12 − v23


* Chú ý quan trọng : Để cho học sinh dễ hiểu khi vận dụng vào một bài
toán cụ thể giáo viên hướng dẫn học sinh thực hiện theo các bước như sau:
Bước 1 : Đọc kĩ đề để xác định những đối tượng có trong bài sau đó đánh
số quy ước cho mỗi đối tượng đó
- Số 1 và số 2: ứng với 2 vật chuyển động. Nếu vật này là số 1 thì
vật còn lại là số 2
- Số 3 : ứng với vật đứng yên ( HQC đứng yên )
Bước 2 : Xác định các vận tốc v12 , v13 , v 23 đã cho theo dữ kiện bài toán. Xác

định vận tốc phải tìm.( Cần lưu ý cho học sinh nếu đề bài chỉ cho độ lớn của
vận tốc của một vật mà không nói rõ là vận tốc của vật đó so với vật nào thì ta
phải hiểu đó là vận tốc của vật so với hệ quy chiếu đứng yên và trong mọi


trường hợp v12 = −v 21 )
Bước 3 : Xác định chiều của v12 , v 23 là cùng chiều hay ngược chiều để áp
dụng công thức cho phù hợp.
* Một số ví dụ hướng dẫn học sinh làm bài tập
Ví dụ 1 : . Hai ôtô Avà B chạy cùng chiều trên cùng một đoạn đường với vận
tốc 30km/h và 40km/h .Vận tốc của ôtô A so với ôtô B và của ô tô B so với ôtô
A là bao nhiêu ?
Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận và trả lời các câu hỏi trong phiếu sau:
Phần ghi câu trả lời
Phần trình bày lời giải
- Trong bài xuất hiện những vật Quy ước :
nào?
( 1 ) : Ô tô A
HS trả lời : Ô tô A, Ô tô B,
( 2 ) : Ô tô B
Đừơng
( 3 ) : Đường ( Cây đứng bên đường)
- Quy ước số như thế nào ?
Theo đề ra ta có
v13 = 30km / h, v 23 = 40km / h
HS trả lời : A, B chuyển động
nên chọn A là số 1; B là số 2.
Theo công thức cộng vận tốc:
r
r

r
v13 = v12 + v23
Con đường là số 3
- Bài toán cho những đại lượng Vì 2 ô tô chuyển động cùng chiều nên ta có :
nào ?
v13 = v12 + v 23 ⇒ v12 = v13 − v 23 = 30 − 40 = −10km / h
HS trả lời : Vì bài toán không
v 21 = −v12 = 10km / h
nói rõ là vận tốc của A hay B so
với vật nào nghĩa là so với HQC Vậy ôtô A chạy chậm hơn ôtô B 10km/h hay
ôtô B chạy nhanh hơn ôtô A 10km/h
đứng yên ( vật đứng yên :
Đường). Vậy đề cho
v13 = 30km / h, v 23 = 40km / h . Tìm
v12 , v 21

- A và B chuyển động cùng
chiều hay ngược chiều
HS trả lời : Cùng chiều


- Vận dụng công thức nào :
HS trả lời : v13 = v12 + v 23
Ví dụ 2 : Hai đầu máy xe lửa cùng chạy trên đoạn đường sắt thẳng với vận tốc
42km/h và 58km/h. Tính độ lớn vận tốc của đầu máy thứ nhất so với đầu máy
thứ hai trong các trường hợp hai đầu chạy ngược chiều
Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận và trả lời các câu hỏi trong phiếu sau:
Phần ghi câu trả lời
Phần trình bày lời giải
- Trong bài xuất hiện những vật Quy ước :

nào?
( 1 ) : Đầu máy 1
HS trả lời : 2 đầu máy xe lửa và ( 2 ) : Đầu máy 2
đường sắt
( 3 ) : Đường sắt ( Cây đứng bên đường)
- Quy ước số như thế nào ?
Theo đề ra ta có
v13 = 42km / h, v 23 = 58km / h
HS trả lời : 2 đầu máy chuyển
động nên chọn đầu máy thứ nhất Theo công thức cộng vận tốc:
r
r
r
v13 = v12 + v23
là số 1; đầu máy thứ 2 là số 2.
Đường sắt là số 3
Vì 2 ô tô chuyển động ngược chiều nên ta có
- Bài toán cho những đại lượng
v13 = v12 − v 23 ⇒ v12 = v13 + v 23 = 42 + 58 = 100km / h
nào ?
Vậy đầu máy thứ nhất chạy với tốc độ
HS trả lời : Vì bài toán không
100km/h so với đầu máy thứ 2
nói rõ là vận tốc của đầu 1 hay
đầu 2 so với vật nào nghĩa là so
với HQC đứng yên ( vật đứng
yên : Đường sắt). Vậy đề cho
v13 = 42km / h, v 23 = 58km / h . Tìm
v12

- 1 và 2 chuyển động cùng chiều
hay ngược chiều
HS trả lời : Ngược chiều
- Vận dụng công thức nào :
HS trả lời : v13 = v12 − v 23
2.4. Hiệu quả của SKKN:
Tác động của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường:
- Đối vời bản thân : SKKN giúp bản thân dạy tốt hơn, phù hợp với đối
tượng học sinh
- Đối với HS : SKKN giúp học sinh hiểu bài dễ hơn, nâng cao kết quả học
tập của học sinh khi học bài này


- Đối với đồng nghiệp : Giúp đồng nghiệp có thêm kinh nghiệm, là một
cách để đồng nghiệp có thể tham khảo và vận dụng nếu phù hợp với đối tượng
học sinh
Hiệu quả của SKKN có thể được đánh giá qua kết quả học sinh làm bài tập
trong PHT sau khi kết thúc bài học.
Năm học 2017-2018, tôi tiến hành dạy song song 2 phương pháp
Lớp 10A8 dạy theo phương pháp cũ
Lớp 10A9, 10A10 dạy theo phương pháp mới
Kết quả khảo sát qua PHT như sau:
Phiếu học tập :
SỞ GD VÀ ĐT THANH HÓA
TRƯỜNG THPT LANG CHÁNH
PHIẾU HỌC TẬP
LỚP 10 CB
BÀI 6. TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG. CÔNG THỨC
CỘNG VẬN TỐC

Khoanh tròn vào đáp án mà em cho là đúng nhất
Câu 1: Chọn câu khẳng định đúng
Đứng ở Trái Đất ta sẽ thấy :
A. Mặt Trời đứng yên, Trái Đất quay quanh Mặt Trời
B. Mặt Trời và Trái Đất đứng yên, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất
C. Mặt Trời đứng yên, Trái đất và Mặt Trăng quay quanh Mặt Trời
D. Trái Đất đứng yên, Mặt Trời và Mặt Trăng quay quanh Trái Đất
Câu 2: Một hành khách ngồi trong toa tàu H, nhìn qua cửa sổ thấy toa tàu N
bên cạnh và gạch lát sân ga đều chuyển động như nhau. Hỏi toa tàu nào chạy?
A. Tàu H đứng yên, tàu N chạy
B. Tàu N đứng yên tàu H chạy
C. Cả hai tàu đều chạy
D. Các câu A, B, C đều không đúng
Câu 3: Một con thuyền chạy ngược dòng nước đi được 20 km trong 1h;
Nước chảy với vận tốc 2 km/h. Vận tốc của thuyền đối với nước là :
A. 22 km/h
B. 18 km/h
C. 20 km/h
D. 40km/h
Câu 4: Một ô tô A chạy đều trên một đường thẳng với vận tốc 40km/h. Một
ô tô B đuổi theo ô tô a với vận tốc 60km/h. Vận tốc của ô tô B đối với ô tô A là:
A. 20km/h
B. 100 km/h
C. -20 km/h
D. -100km/h
Kết quả :
Lớp

Điểm dưới 5

Điểm từ 5 đến

Điểm từ 7 đến

Điểm trên 8


Lớp 10A8: 38 HS

21/38HS
55,26%

Lớp 10A9: 35 HS

0

Lớp 10A10: 34 HS

0

dưới 7

dưới 8

15/38HS
39,47%
6/35HS
17,14%
4/34HS
11,76%

2/38HS
5,27%
23/35HS
71,43%
27/34HS
79,41%

0
6/35HS
17,14%
3/34HS
8,83%

3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ:
3.1. Kết luận:
Từ kết quả khảo sát trên cho thấy, chất lượng dạy học ở những lớp dạy theo
phương pháp mới tốt hơn rất nhiều so với lớp dạy theo phương pháp cũ
3.2. Kiến nghị
- Đối với nhà trường
Tạo điều kiện mỗi lớp có một máy chiếu để GV có thể chủ động trong dạy
học bằng giáo án điện tử
- Đôí với đồng nghiệp
Thường xuyên trao đổi, góp ý, rút kinh nghiệm về bài dạy
XÁC NHẬN
Thanh Hóa, ngày 20 tháng 05 năm 2018
CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,
không sao chép nội dung của người khác.
NGƯỜI THỰC HIỆN

Phạm Thị Thùy Linh

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách Giáo khoa Vật lý 10 (Cơ bản )- NXB Giáo dục, năm 2008 - 2009.
2. Sách Bài tâp Vật lý 10 (Cơ bản) - NXB Giáo dục, năm 2008 - 2009.


3. Mạng internet