SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬT LÝ

Phơng pháp giải bài toán về chuyển động cơ
học
Phần I : mở đầu
I. Lý do chọn đề tài:
1. Lý do khách quan:
Căn cứ vào nhiệm vụ chơng trình vật lý THCS là : Cung cấp cho
học sinh một hệ thống kiến thức cơ bản, ở trình độ phổ thông trung học cơ sở, bớc
đầu hình thành ở học sinh những kỹ năng cơ bản phổ thông và thói làm quen làm
việc khoa học, góp phần hình thành ở họ các năng lực nhận thức và các phẩm chất,
nhân cách mà mục tiêu giáo dục THCS đề ra.
Vật lý là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng sự phát triển của khoa
học vật lý gắn bó chặt chẽ tác động qua lại trực tiếp với sự tiến bộ của khoa học và
kỹ thuật. Vì vậy hiểu vật lý có giá trị to lớn trong đời sống và sản xuất, đặc biệt
trong cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc.
Căn cứ vào nhiệm vụ bồi dỡng học sinh giỏi hàng năm của trờng THCS
nhằm phát hiện những học sinh có năng lực học tập môn vật lý bậc THCS để bồi
dỡng nâng cao năng lực nhận thức, hình thành cho các em những kỹ năng cơ bản
và nâng cao trong việc giải các bài tập vật lý. Giúp các em tham gia dự các kỳ thi
học sinh giỏi cấp trờng, huyện , tỉnh đạt kết quả cao nhất mang lại thành tích cho
bản thân, gia đình và thực hiện mục tiêu bồi dỡng học sinh hàng năm đã đề ra.
2. Lý do chủ quan:
Trong số tất cả các bộ môn KHTN: Toán, Lý, Hoá, Sinh thì Vật lý là 1
trong những môn khoa học khó nhất với các em : Vật lý là một môn khoa học thực
nghiệm đã đợc toán học hoá ở mức độ cao. Đòi hỏi các em phải có những kiến
thức, kỹ năng toán học nhất đinh trong viêc giải các bài tập vật lý.
Việc học tập môn vật lý nhằm mang lại cho học sinh những kiến thức về các
sự vật, hiện tợng và các quá trình quan trọng nhất trong đời sống và sản xuất kỹ
năng quan sát các hiện tợng và quá trình vật lý để thu thập các thông tin và các dữ
3
Phơng pháp giải bài toán về chuyển động cơ
học

liệ cần thiết mang lại hứng thú trong học tập cũng nh áp dụng các kiến thức và
kỹ năng vào các hoạt động trong đời sống gia đình và cộng đồng.
Chơng trình vật lý THCS gồm 4 mảng kiến thức lớn:
1. Cơ học
2. Nhiệt học
3. Quang học
4. Điện , điện từ học
Trong đó các bài toán chuyển động thuộc mảng kiến thức cơ học là
những bài toán thiết thực gắn bó với cuộc sống hàng ngày của các em. Tuy nhiên
việc giải thích và tính toán ở loại bài tập này các em gặp không ít khó khăn.
Vì vậy để giúp quá trình lĩnh hội và vận dụng giải các bài tập về chuyển
động học đợc tốt hơn nhằm nâng cao chất lợng dạy và học phục vụ công tác bồi
dỡng học sinh giỏi đã thôi thúc tôi quyết định lựa chọn vấn đề này để nghiên cứu
và áp dụng.
II . Mục đích nghiên cứu:
Phân dạng bài tập chuyển động cơ học, phân tích các nội dung lý thuyết có
liên quan . Hớng dẫn cho học sinh vận dụng lý thuyết phân tích bài toán đề ra đợc
phơng pháp giải cụ thể, ngắn gọn dễ hiểu nhất. So sánh với các phơng pháp khác
tình huống có thể xảy ra với bài toán để mở rộng hiểu sâu tờng tận bài toán.
Mục đích đó thực hiện dới sự chỉ đạo, thiết kế, tổ chức hớng dẫn các em học
tập. Học sinh là chủ thể của hoạt động nhận thức tự học, rèn luyện từ đó hình
thành và phát triển năng lực , nhân cách cần thiết của ngời lao động với mục tiêu
đề ra.
III. Nhiệm vụ nghiên cứu:
1. Phân tích thực trạng.
Việc tiếp cận phân tích và giải các bài tập nâng cao chuyển động cơ học
của học sinh gặp không ít những khó khăn . Nguyên nhân do các em còn thiếu
4
Phơng pháp giải bài toán về chuyển động cơ
học

những hiểu biết kỹ năng quan sát phân tích thực tế, thiếu các công cụ toán học
trong việc giải thích phân tích và trả lời các câu hỏi của bài tập phần này.
2. Đề xuất giải pháp.
Để nâng cao năng lực giải các bài tập liên quan tới Chuyển động cơ học
của các vật tôi mạnh dạn đa ra các giải pháp.
+ Tăng cờng cho học sinh quan sát các chuyển động cơ học trong cuộc sống
hàng ngày, các hiện tợng thực tế.
+Làm các thí nghiệm có thể.
+ Trang bị cho các em công cụ toán và hệ phơng trình, bậc nhất 2 ẩn, kiến
thức về tam giác vuông, hệ thức lợng trong tam giác, căn bậc hai để giải các bài
tập thuộc thể loại này.
+ Kết hợp việc tự học , tự đọc tài liệu tham khảo của các em.
IV. Đối tợng nghiên cứu:
+ Nghiên cứu phong pháp bồi dỡng học sinh giỏi môn vật lý bậc THCS
thông qua tài liệu và qua đồng nghiệp.
+ Các loại tài liệu tham khảo có liên quan tới phần chuyển động cơ học
+ Chơng trình vật lý 8 phần cơ học.
+ Các em học sinh đội tuyển vật lý trờng THCS Phơng Thịnh năm học 2003
-> 2005 và THCS Thanh Uyên qua học kì I năm 2005.
V. Phơng pháp nghiên cứu:
+ Phơng pháp chính: Tổng kết kinh nghiệm.
+ Phơng pháp hỗ trợ:
+ Phơng pháp điều tra cơ bản
+ Phơng pháp nghiên cứu tài liệu : các loại sách tham khảo, tài liệu phơng
pháp dạy vật lý.
VI. mục tiêu nghiên cứu :
Xuất phát từ mục tiêu cấp học và mục tiêu bộ môn vật lý ở trờng THCS
là: Phát hiện bồi dỡng những học sinh có năng lực học tập những bộ môn Vật lý
5
Phơng pháp giải bài toán về chuyển động cơ

học
( Đặc biệt là phần cơ học của lớp 8 ) nhằm mang lại các kiến thức nâng cao, các
thành tích cao trong cuộc thi học sinh giỏi cấp huyện, tỉnh đem vinh quang về cho
bản thân cho trờng cho lớp. Nâng cao chất lợng giảng dạy học sinh mũi nhọn môn
Vật lý nói chung của trờng THCS và của huyện nhà.
Phần II: Nội dung
6
Phơng pháp giải bài toán về chuyển động cơ
học
I . Thực trạng :
1. Thực trạng:
Qua nghiên cứu trong 1 vài năm trở lại đây việc học sinh tiếp thu vận dụng
các kiến thức phần chuyển động cơ học còn nhiều hạn chế, kết quả cha cao . Sự
nhận thức và ứng dụng thực tế cũng nh vận dụng vào việc giải các bài tập Vật lý
( Đặc biệt là phần cơ học ) còn nhiều yếu kém . Cụ thể là :
Năm học
Lần
KS
Kết quả các bài KSCL
Giỏi Khá Trung bình Yếu
SL % SL % SL % SL %
2003- 2004
1 2 5% 14 35% 16 40% 8 20%
2 2 5% 10 25% 18 45% 10 25%
3 3 7,5 17 42,5% 15 37,5% 5 12,5%
2. Một số thuận lợi và khó khăn:
a, Những thuận lợi:
Việc thực hiện nhiệm vụ luôn nhận đợc sự quan tâm giúp đỡ của đồng
nghiệp BGH và các cấp lãnh đạo. Vì vậy đề tài của tôi nhận đợc sự chỉ đạo kịp
thời.

Tài liệu nghiên cứu nh: sách giáo khoa vật lý 8, các loại sách tham khảo bồi
dỡng học sinh giỏi luôn có sẵn trong th viện trờng, đại đa số học sinh tham gia
bồi dỡng trong đội tuyển vật lý có ý thực tập tốt, chịu khó tham khảo tài liệu hỏi
thầy hỏi bạn trong việc giải các bài tập từ dễ đến khó.
b, Những khó khăn:
Là 1 giáo viên trẻ, bớc vào công tác bồi dỡng học sinh giỏi năm 2005
2006 là năm thứ ba . Bản thân tôi gặp không ít khó khăn những khó khăn trong
việc lựa chọn tài liệu giảng dạy phần chuyển động cơ học. Kinh nghiệm truyền thụ
kiến thức cho học sinh còn thiếu thốn.
Bên cạnh đó, 1 số học sinh mặc dù trong đội tuyển nhng những kiến thức cơ
bản của các em về chuyển động cơ học còn thiếu thốn, ý cá nhân lớn, đôi khi còn
trây lời . Đã gây không ít khó khăn cho tôi thực hiện để tài này.
7
Phơng pháp giải bài toán về chuyển động cơ
học
II . Những biện pháp tác động.
Qua thực tế giảng dạy, nghiên cứu, tôi đa ra 1 số các hoạt động của học sinh
nhằm nâng cao chất lợng học tập phần Chuyển động cơ học đối với học sinh
giỏi cụ thể:
1. Hoạt động tìm hiểu lý thuyết cơ bản phần chuyển động cơ học:
* Tóm tắt lý thuyết
Thông qua các ví dụ thực tế hình thành cho các em khái niệm về chuyển
động cơ học , chuyển động đều, chuyển động không đều cụ thể
a, Sự thay đổi vị trí của một vật so với các vật khác theo thời gian gọi là
chuyển động cơ học.
+ Một vật có thể coi là đứng yên so với vật này nhng lại là chuyển động so
với vật khác.
b, Chuyển động thẳng đều là chuyển động trong đó vật đi đợc những quãng
đờng bằng nhau trong những khoảng thời gian bất kỳ.
+ Chuyển động không đều là chuyển động mà vận tốc của vật có độ lớn

thay đổi theo thời gian.
c, Vận tốc của chuyển động thẳng đều cho biết mức độ nhanh hay chậm của
chuyển động và đợc đo bằng quãng đờng đi đợc trong 1 đơn vị thời gian:
v = s /t Trong đó :
s: Quãng đờng đi đợc.(m,km)
t: Thời gian. (s, h)
v: Vận tốc: m/s ; km/h
1m/s=100cm/s=3,6km/h
Véc tơ vân tốc v có:
- Gốc đặt tại 1 điểm trên vật
- Hớng: trùng với hớng chuyển động
- Độ dài tỷ lệ với độ lớn của vận tốc theo 1 tơ xích tuỳ ý cho trớc
d, Phơng trình xác đinh vị trí của 1 vật:
8
Phơng pháp giải bài toán về chuyển động cơ
học
0 A x
* Các bớc lập phơng trình:
- Chọn toạ độ gốc thời gian, chiều (+) của chuyển động
- Viết phơng trình:
x = x
0
vt
x: Vị trí của vật so với gốc tại thời điểm bất kỳ
x
0
: Vị trí của vật so với gốc toạ độ tại t=0
+: Chuyển động cùng chiều dơng
: Chuyển động ngợc chiều dơng
Hệ quả:

+Nếu hai hay nhiều vật gặp nhau:
x
1
= x
2
= = x
n
+ Nếu hai vật cách nhau 1 khoảng l: sảy ra 2 trờng hợp: Các nhau 1 khoảng
l trớc khi gặp nhau và sau khi gặp nhau: x
2
x
1
=l
x
1
x
2
= l.
e, Vẽ sơ đồ thị chuyển động của vật:
Bớc 1: Lập phơng trình, xác định vị trí của vật
Bớc 2 : Lập bảng biến thiên.
Bớc 3: Vẽ đồ thị
Bớc 4: Nhận xét đồ thị ( nếu cần)
- Tổng hợp vận tốc:
- Phơng trình véc tơ v
B
= v
12
+ v
23

Hệ quả
+ Nếu hai chuyển động này cùng chiều:
v
13
= v
12
+ v
23
+ Nếu 2 vật chuyển động ngợc chiều:
v
13
= {v
12
v
23
}
+ Nếu 2 chuyển động có phơng vuông góc:
v
13
= v
12
2
+ v
23
2
9
Phơng pháp giải bài toán về chuyển động cơ
học
+ Nếu 2 chuyển động tạo với nhau 1 góc bất kỳ:
v

13
2
= v
12
2
+ v
23
2
+2v
12
v
23
; cos
Trong đó V
12:
vận tốc vật 1 so với vật 2
v
23:
vận tốc vật 2 so với vật 3
v
13:
vận tốc vật 1 so với vật 3
* Bài tập vận dụng:
Sau khi hớng dẫn học sinh tìm hiểu lý thuyết ta có thể đa ra 1 số bài tập
chắc nghiệm và tự luận cơ bản để các em khắc sâu phần lý thuýêt:
Đề bài:
Câu 1: Điền từ hay cụm từ thích hợp vào chỗ chống của những câu sau đây
sao cho đúng nghĩa:
a, Khi vị trí của 1 vật .. theo thời gian so với vật mới ta nói vật ấy
đang so với vật mốc.

b, Khi ..của 1 vật không thay đổi, so với vật mốc ta nói vật ấy
đang .. so với vật mốc đó.
Câu 2: Trong các trờng hợp sau đây:
a, Một mẩu phấn đợc ném ra từ tay thầy giáo.
b, Một chiếc lá rơi trong không gian.
c, Một viên bi rơi từ trên cao xuống.
d, Chuyển động đầu van xe đạp quanh trụ của bánh xe.
e, Ngăn bàn đợc kéo ra.
Chỉ rõ trờng nào là chuyển động thẳng, chuyển động cong và chuyển động
tròn?
Câu 3: Trong các chuyển động sau đây chuyển động nào là chuyển động
đều, chuyển động không đều?
a, Chuyển động bay của 1 con chim
b, Chuyển động của ô tô khi bắt đầu khởi hành
10
Phơng pháp giải bài toán về chuyển động cơ
học
c, Chuyển động của bánh xe với vận tốc không đổi
d, Chuyển động của đoàn tàu vào ga
Câu 4: Khi nói về chuyển động, hai học sinh phát biểu nh sau:
- Học sinh A: Khi vị trí của vật A thay đổi so với vật B thì vật A đang
chuyển động so với vật B.
- Học sinh B: Khi khoảng cách của vật A so với vật B thay đổi, thì vật A
đang chuyển động so với vật B.
Theo em, ý kiến nào đúng, ý kiến nào sai? Tại sao?
(Tuỳ theo thời gian vận dụng lợng chơng trình bồi dỡng mà ta có thể đa ra từ 1->
8 bài text nhỏ để các em khắc sâu kiến thức, lý thuyết ).
2. Hoạt đông phân tích phơng pháp và vận dụng giải các dạng bài tập cơ
bản:
Giáo viên đa ra một số loại bài tập cơ bản. Trong mỗi loại bài đều có việc

phân tích lý thuyết, tìm ra phơng pháp và vận dụng giải 1 số bài tập cơ bản.
2.1.Lập công thức đờng đi, công thức vị trí của vật.
Bài tập 1 :
Cùng một lúc có hai xe xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 60 km , chúng chuyển
động cùng chiều nhau. Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc
v
1
= 30 km/h, xe hai khởi hành từ B với vận tốc v
2
= 40km/h ( Hai xe đều chuyển động
thẳng đều ).
a, Tính khoảng cách giữa hai xe sau một giờ kể từ lúc xuất phát .
b, Sau khi xuất phát đợc 1 giờ 30 phút xe thứ nhất đột ngột tăng tốc với vận tốc
v
1
= 50 km/h . Hãy xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau .
Ph ơng pháp giải:
a, Vẽ hình biểu diễn vị trí cuả hai xe ở thời điểm khởi hành .
- viết biểu thức đờng đi của mỗi xe sau thời gian t, từ đó suy ra công thức
định vị trí của mỗi xe đối với A.
11
Phơng pháp giải bài toán về chuyển động cơ
học
b, Vẽ hình biểu diễn vị trí cuả hai xe ở thời điểm sau khi xuất phát 1 giờ 30
phút.
- Viết biểu thức đờng đi của mỗi xe sau thời gian 1 giờ 30 phút , từ đó suy ra
công thức định vị trí của mỗi xe đối với A.
- Lập phơng trình tính thời gian hai xe gặp nhau kể từ lúc xe 1 tăng tốc.
- Xác định vị trí hai xe gặp nhau trong thời gian trên.
Giải:

a, Công thức xác định vị trí của hai xe :
Giả sử hai xe chuyển động trên đoạn đờng thẳng AN
V
1
V
2

A M B N
*Quãng đờng mỗi xe đi đợc sau thời gian t = 1h là :
- Xe đi từ A: S
1
= v
1
.t = 30x1 = 30 km
- Xe đi từ B: S
2
= v
2
t = 40x1 = 40 km
Sau 1 giờ thì khoảng cách giữa hai xe là đoạn MN ( Vì sau 1 giờ xe 1 đi đợc
từ A đến M, xe 2 đi đợc từ B đến N và lúc đầu hai xe cách nhau đoạn AB =
60 km ) Nên :
MN = BN + AB AM
MN = S
2
+ S S
1
= 40 + 60 30 = 70 km
b.
V

1
V
1
V
2
V
2

A M B N C
Sau khi xuất phát đợc 1 giờ 30 phút thì quãng đờng mà hai xe đi đợc là :
- Xe 1 : S
1
= V
1
. t = 30 . 1,5 = 45 km
- Xe 2 : S
2
= V
2
. t = 40. 1,5 = 60 km
Khoảng cách giữa hai xe lúc đó là đoạn MN. Ta có :
MN = S
2
+ S S
1
= 60 + 60 45 = 75 km.
Khi xe 1 tăng tốc với V
1
= 50 km/h để đuổi kịp xe 2 thì quãng đờng mà hai xe đi
đợc là :

12