Rèn luyện kỹ năng phân tích tổng hợp cho học sinh lớp 10 thpt qua hệ thống bài tập phần các định luật bảo toàn

Khoá luận tốt nghiệp

1

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Xuất phát từ quan điểm của Đảng về giáo dục - đào tạo đƣợc thể hiện ở
nghị quyết ban chấp hành trung ƣơng Đảng lần thứ hai khoá 8: “Đổi mới
mạnh mẽ phƣơng pháp giáo dục đào tạo, khắc phục phƣơng pháp truyền thụ
một chiều, rèn luyện thói quen, nếp sống tƣ duy sáng tạo của ngƣời học”.
Trong công cuộc đổi mới hiện nay thì nhiệm vụ của ngành giáo dục nói chung
và bộ mơn vật lý nói riêng là phải đào tạo nguồn nhân lực cho công cuộc
CNH-HĐH đất nƣớc. Phải tạo ra đƣợc một đội ngũ kĩ sƣ, công nhân kỹ thuật
lành nghề: giỏi về lý thuyết, thành thạo về thực hành.
Để thực hiện đƣợc nhiệm vụ này, cùng với các môn học khác, môn Vật
Lý ở trƣờng THPT phải bồi dƣỡng đƣợc cho học sinh phƣơng pháp học tập để
phát triển tƣ duy nhận thức và kỹ năng vận dụng các kiến thức đã học vào
thực tiễn. Muốn nâng cao chất lƣợng học tập bộ mơn Vật Lý phải có nhiều
yếu tố song hành, trong đó việc áp dụng các phƣơng pháp hƣớng dẫn giải bài
tập Vật Lý đóng vai trị hết sức quan trọng. Trong quá trình giải bài tập Vật
Lý ở lớp 10 nói chung và bài tập phần “Các định luật bảo tồn” nói riêng, học
sinh cịn nhiều lúng túng, nhiều em chƣa có phƣơng pháp giải phù hợp, linh
hoạt, chƣa biết vận dụng phƣơng pháp phân tích - tổng hợp để giải bài tập một
cách có hiệu quả.
Việc vận dụng phƣơng pháp phân tích - tổng hợp để giải bài tập Vật Lý
ở chƣơng này sẽ mở cho các em một hƣớng giải bài tập linh hoạt hơn : trên cơ
sở những dữ kiện đề ra, phân tích những đại lƣợng và tìm mối liên hệ giữa
những đại lƣợng đó dựa trên các định luật Vật Lý đã học, tổng hợp lại và tìm
ra hƣớng giải phù hợp và đúng nhất của bài tốn; nhờ đó rèn luyện khả năng

phân tích - tổng hợp, tƣ duy sáng tạo cho các em.
Với những lý do trên đây em chọn đề tài: “Rèn luyện kĩ năng phân tích
- tổng hợp cho học sinh lớp 10 THPT qua hệ thống bài tập phần “Các định
luật bảo toàn” ” .


Khoá luận tốt nghiệp

2

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Xây dựng và sƣu tầm hệ thống bài tập phần “Các định luật bảo
toàn”.
- Tổ chức hoạt động nhận thức trong việc giải các bài tập này theo định
hƣớng “rèn luyện kỹ năng phân tích - tổng hợp cho học sinh lớp 10 THPT”.
- Góp phần nâng cao chất lƣợng giảng dạy của giáo viên và chất lƣợng
học tập của học sinh.
III. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Có thể chọn lọc, sắp xếp một hệ thống bài tập trong phần “Các định
luật bảo toàn” - Vật Lý lớp 10 - THPT và thông qua việc hƣớng dẫn giải
chúng để nâng cao năng lực phân tích - tổng hợp cho học sinh lớp 10 THPT.
IV. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
- Phân tích đƣợc các bƣớc của tƣ duy phân tích - tổng hợp, từ đó định
hƣớng tƣ duy của học sinh theo các bƣớc này.
- Vận dụng các bƣớc của tƣ duy phân tích tổng hợp vào việc giải bài
tập nói chung.
- Thơng qua bài tập phần "Các định luật bảo toàn" làm cho học sinh
hiểu và rèn luyện cho chúng các thao tác tƣ duy phân tích - tổng hợp trong

từng bƣớc giải.
V. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
- Tìm hiểu cơ sở lý luận về việc giải bài tập Vật Lý, đặc biệt chú ý đến
vai trò và hiệu quả của việc giải các bài tập Vật Lý đối với sự hình thành năng
lực phân tích - tổng hợp cho học sinh.
- Nghiên cứu nội dung kiến thức vật lý về phần “Các định luật bảo
tồn”.
- Điều tra thực tế tình hình dạy và học “Các định luật bảo toàn” ở các
trƣờng THPT .
2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:


Khoá luận tốt nghiệp

3

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

- Sƣu tầm, chọn lọc hệ thống bài tập hợp lý, soạn thảo tiến trình hƣớng
dẫn giải các bài tập đó theo định hƣớng “rèn luyện tƣ duy phân tích - tổng hợp
cho học sinh”
- Trực tiếp giảng dạy ở trƣờng THPT theo nội dung của đề tài.
- Kiểm tra ở các lớp thực nghiệm và các lớp đối chứng, xử lý số liệu và
rút ra kết luận.
VI. CẤU TRÚC VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN
- Mở đầu
- Chƣơng I : Cơ sở lý luận của đề tài.
- Chƣơng II : Lựa chọn và hƣớng dẫn giải bài tập phần “Các định
luật bảo tồn” nhằm rèn luyện kỹ năng “phân tích - tổng hợp” cho học sinh

lớp 10 THPT.
- Chƣơng III : Thực nghiệm sƣ phạm.
- Kết luận.
- Tài liệu tham khảo.
- Phụ lục.

CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Vai trò, tác dụng của bài tập Vật Lý trong việc giảng dạy Vật lý
ở trường THPT
Bài tập Vật Lý là một trong những khâu không thể thiếu đƣợc trong
q trình dạy học Vật Lý. Với tính cách là một phƣơng tiện dạy học, bài tập


Khoá luận tốt nghiệp

4

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

Vật Lý giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học
Vật Lý ở trƣờng phổ thông.
- Bài tập Vật Lý giúp cho học sinh hiểu sâu hơn những quy luật Vật Lý,
những hiện tƣợng Vật Lý, biết phân tích chúng và ứng dụng chúng vào những
vấn đề thực tiễn.
- Thông qua các bài tập Vật Lý, với sự vận dụng linh hoạt những kiến
thức đã học để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác
nhau thì các kiến thức đó sẽ trở nên sâu sắc, hoàn thiện và biến thành vốn
riêng của học sinh.
- Bài tập Vật Lý là phƣơng tiện tốt để phát triển óc tƣởng tƣợng, tính
độc lập trong suy luận, tính kiên trì trong việc khắc phục khó khăn.

- Bài tập Vật Lý là một hình thức củng cố, ơn tập, hệ thống hố kiến
thức trong một đề tài, một chƣơng hay một phần của chƣơng trình. Do vậy,
đứng về mặt điều khiển hoạt động nhận thức thì bài tập Vật Lý cịn là phƣơng
tiện kiểm tra kiến thức và kỹ năng của học sinh.
1.2. Phân loại bài tập Vật Lý:
Dựa vào các dấu hiệu khác nhau mà ta phân thành các loại bài tập. Sau
đây là một số dấu hiệu để phân loại và các loại bài tập tƣơng ứng:

Các dấu hiệu phân loại Các loại bài tập Vật Lý tƣơng ứng
Nội dung Vật Lý

Bài tập cơ, bài tập điện, bài tập nhiệt, bài
tập quang, bài tập Vật Lý nguyên tử-hạt
nhân

Tính cụ thể hay trừu
tƣợng của nội dung

Bài tập trừu tƣợng, bài tập cụ thể

Phƣơng thức giải

Bài tập định tính, bài tập định lƣợng, bài tập


Khoá luận tốt nghiệp

5

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

đồ thị, bài tập thực nghiệm
Nội dung giáo khoa
hay thực tế

Bài tập giáo khoa đơn thuần, bài tập có nội
dung thực tế

Mức độ phức tạp

Bài tập tập dƣợt, bài tập tổng hợp

Yêu cầu luyện tập kỹ Bài tập luyện tập, bài tập sáng tạo
năng, phát triển tƣ duy
học sinh
1.3 Phương pháp giải bài tập Vật Lý
Trong quá trình dạy và học Vật Lý ở trƣờng phổ thông, vấn đề giải
và chữa các bài tập thƣờng gây nhiều khó khăn đối với học sinh cũng nhƣ
giáo viên. Bên cạnh những nguyên nhân nhƣ học sinh chƣa nắm vững kiến
thức và kỹ năng vận dụng kiến thức, cịn có một ngun nhân khơng kém
phần quan trọng là học sinh chƣa có phƣơng pháp khoa học giải bài tập Vật
Lý và giáo viên cũng chƣa quan tâm tới việc rèn luyện cho học sinh các
phƣơng pháp đó. Chính vì thế mà học sinh thƣờng giải bài tập một cách mò
mẫm, may rủi, thậm chí khơng giải đƣợc. Để có thể nêu ra những nét
chungcủa phƣơng pháp giải bài tập Vật Lý trƣớc hết cần tìm hiểu quá trình tƣ
duy trong việc xác lập đƣờng lối giải một bài tập Vật Lý.
Mục đích cần đạt tới khi giải một bài tập Vật Lý là tìm câu trả lời đúng
đắn, giải đáp đƣợc vấn đề đặt ra một cách có căn cứ khoa học chặt chẽ. Quá
trình giải bài tập Vật Lý thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập
,xem xét các hiện tƣợng Vật Lý đƣợc đề cập, và dựa trên kiến thức Vật Lý Toán để nghĩ tới những mối liên hệ có thể có của những cái đã cho và những

cái phải tìm, sao cho có thể thấy đƣợc cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hoặc
gián tiếp với cái đã cho. Từ đó chỉ rõ đƣợc mối liên hệ tƣờng minh trực tiếp
của cái phải tìm chỉ với cái đã cho, tức là tìm đƣợc lời giải.
Đó là đối với bài tập định lƣợng, khi nhắc đến bài tập Vật Lý ta thƣờng
chỉ nghĩ đến loại bài tập này mà quên mất rằng bên cạnh bài tập định lƣợng
chúng ta cịn có loại bài tập định tính. Bài tập định tính giúp cho học sinh hiểu
sâu về bản chất Vật Lý của các hiện tƣợng trong tự nhiên. Để giải loại bài tập
này cần nắm vững các định luật Vật Lý, ý nghĩa của từng đại lƣợng Vật Lý


Khoá luận tốt nghiệp

6

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

liên quan. Từ đó phân tích các hiện tƣợng để tìm hiểu ngun nhân và dự
đốn kết quả của hiện tƣợng đó. Thơng thƣờng các bài tập định tính rất ngắn
gọn cả về đề bài cũng nhƣ lời giải cho nên nó khơng đƣợc chú ý nhiều. Đây
là một điểm giáo viên cần lƣu ý và khắc phục cho học sinh.
Tuy nhiên trong các bài tập định lƣợng không phải là khơng có các nội
dung định tính. Nhƣng xu hƣớng của học sinh hiện nay là chỉ chú ý đến đáp
án - kết quả bằng số của bài tập, vì vậy trong tƣ duy khi giải bài tập Vật Lý
cần hƣớng học sinh tới bản chất Vật Lý của vấn đề, tránh sa vào các cơng
thức tốn học mà qn đi “phần Vật Lý” của bài tập.
Trên cơ sở phân tích tƣ duy trong q trình giải bài tập Vật Lý nhƣ
trên, có thể chỉ ra những nét khái quát về các bƣớc chung của tiến trình giải
bài tập Vật Lý. Điều này có tác dụng định hƣớng cho việc xác định phƣơng
pháp giải bài tập Vật Lý. Theo đó giáo viên có thể kiểm tra hoạt động giải bài
tập của học sinh và hƣớng dẫn, giúp đỡ học sinh giải bài tập có hiệu quả. Có

thể thực hiện tiến trình giải bài tập theo bốn bƣớc sau:
Bƣớc 1: Đọc kỹ đề bài, tìm hiểu thuật ngữ mới quan trọng, nắm đƣợc
đâu là dữ kiện đã cho, đâu là ẩn số cần tìm.
Bƣớc 2: Phân tích nội dung của bài tập, làm sáng tỏ bản chất Vật Lý và
lập kế hoạch giải.
Bƣớc 3: Thực hiện kế hoạch giải.
Bƣớc 4: Kiểm tra, biện luận, củng cố.
Bước 1: Đọc kỹ đề bài, tìm hiểu thuật ngữ mới quan trọng, nắm được
đâu là dữ kiện đã cho, đâu là ẩn số cần tìm.
Đây là bƣớc định hƣớng cho tồn bộ tiến trình giải, giáo viên phải
hƣớng dẫn học sinh thực hiện các bƣớc sau:
- Đọc kỹ đề :
+ Bài tập nói đến vấn đề gì ?
+ Cái gì là dữ kiện đã cho ?
+ Cái gì cần tìm ?


Khoá luận tốt nghiệp

7

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

- Tóm tắt đề : bằng các ký hiệu đã quy ƣớc, viết lại những dữ kiện và
ẩn số, chú ý đổi đơn vị nếu cần (thông thƣờng sử dụng hệ đơn vị SI).
- Vẽ hình minh hoạ (nếu cần): Khi vẽ hình cần cố gắng biểu diễn tỉ xích
tƣơng đối chính xác.
Bước 2: Phân tích nội dung của bài tập, làm sáng tỏ bản chất Vật Lý
và lập kế hoạch giải.
- Xác định loại bài tập đang giải thuộc loại nào: bài tập định tính, bài

tập định lƣợng, bài tập thí nghiệm hay bài tập đồ thị.
- Bài tập đề cập đến những hiện tƣợng Vật Lý nào? Mối liên hệ giữa
các hiện tƣợng ấy ra sao và diễn biến nhƣ thế nào ?
- Những đặc trƣng định tính, định lƣợng nào đã biết, chƣa biết? Mối
liên hệ giữa các đại lƣợng đặc trƣng đó biểu hiện ở các định luật, quy tắc và
định nghĩa Vật Lý nào ?
Từ việc phân tích làm sáng tỏ nội dung, bản chất Vật Lý của hiện
tƣợng, nhớ lại kiến thức cũ, huy động những kiến thức có liên quan để xây
dựng kế hoạch giải (có thể theo tƣ duy phân tích hay tổng hợp)
Bước 3: Thực hiện kế hoạch giải.
- Từ kế hoạch giải, tiến hành trình tự các thao tác cụ thể để giải.
- Thực hiện cẩn thận các phép tính số học hay hình học. Nên cho học
sinh làm quen với những phép biến đổi bằng chữ, chỉ thay số để tìm kết quả
khi đã biến đổi đến biểu thức cuối cùng.
Bước 4: Kiểm tra, biện luận, củng cố.
- Để kiểm tra có các cách sau :
* Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi chƣa? Xét hết các khả năng có
thể xảy ra chƣa?
* Kiểm tra lại tính tốn có đúng khơng ?
* Kiểm tra thứ ngun có phù hợp khơng ?
* Xem xét kết quả có phù hợp với thực tế khơng ?
* Có thể kiểm tra kết quả bằng thực nghiệm hay bằng cách giải khác.


Khoá luận tốt nghiệp

8

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

- Biện luận các khả năng của bài toán nếu có.
- Củng cố về phƣơng pháp giải và tƣ duy trong quá trình giải bài tập .
1.4. Về các thao tác tư duy phân tích - tổng hợp :
1.4.1. Nội dung của phương pháp phân tích - tổng hợp :
Phƣơng pháp phân tích - tổng hợp là phƣơng pháp nhận thức phân chia
cái toàn bộ (đối tƣợng cần nhận thức) thành các yếu tố, nhằm nhận thức cấu
trúc của cái toàn bộ, chức năng của các yếu tố, quy luật chi phối mối liên hệ
giữa các yếu tố, rồi tập hợp những hiểu biết này để đi từ cái toàn bộ “khơng
trong suốt”, “khơng tách bạch” tới cái tồn bộ “trong suốt”, “tách bạch”.
Nhƣ vậy phƣơng pháp phân tích - tổng hợp là phƣơng pháp nhận thức
chứa đựng hai thao tác tƣ duy đặc trƣng: phân tích và tổng hợp .
Khái niệm “phân tích” đƣợc hiểu là sự phân chia cái toàn bộ (các sự
vật, hiện tƣợng Vật Lý phức tạp) thành các yếu tố riêng lẻ (các bộ phận, các
tính chất, các mối liên hệ...) nhằm nhận thức bản chất của các yếu tố riêng lẻ,
xác định vai trò, vị trí và chức năng của các yếu tố riêng lẻ trong cái toàn bộ.
Khái niệm “tổng hợp” đƣợc hiểu là sự liên kết các yếu tố riêng lẻ đã
biết thành cái toàn bộ. Sản phẩm của sự tổng hợp khơng phải là cái tồn bộ
ban đầu mà là cái toàn bộ đã đƣợc nhận thức tới các yếu tố các mối liên hệ
giữa các yếu tố trong sự thống nhất của chúng. Tổng hợp không phải đơn giản
là phép cộng các yếu tố của cái tồn bộ, khơng phải là sự liên kết máy móc
các yếu tố thành các chỉnh thể mà là một sự liên kết xác định nhằm đem lại
kết quả mới về chất cung cấp một sự hiểu biết mới về cái tồn bộ.
Phân tích - tổng hợp là hai mặt của một quá trình tƣ duy thống nhất.
Phân tích là cơ sở của tổng hợp, đƣợc tiến hành theo hƣớng dẫn tới tổng hợp.
Sự tổng hợp diễn ra trên cơ sở phân tích. Phân tích và tổng hợp nhiều khi xen
kẽ nhau. Phân tích càng sâu thì tổng hợp càng đầy đủ, tri thức về sự vật, hiện
tƣợng càng phong phú.
1.4.2. Các bước của phương pháp phân tích - tổng hợp

Khoá luận tốt nghiệp

9

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

Bƣớc 1: Khảo sát đối tƣợng cần nhận thức một cách toàn bộ. Nếu đối
tƣợng cần nhận thức là vật thể thì ta khơng chỉ khảo sát đối tƣợng ở hình thức
bề ngồi của nó mà cịn phải xem xét mục đích sử dụng và chức năng của đối
tƣợng dù rằng đối với một số vật thể học sinh đã biết nhiều về mục đích sử
dụng của chúng.
Bƣớc 2: Phân chia đối tƣợng cần nhận thức thành các yếu tố, các bộ
phận các tính chất, các mối liên hệ. (Bƣớc phân tích)
Bƣớc 3: Tách các yếu tố cơ bản (bản chất) ra khỏi các yếu tố không cơ
bản (không bản chất). (Bƣớc phân tích - so sánh các yếu tố)
Bƣớc 4: Tập hợp các yếu tố cơ bản thành một đối tƣợng trừu tƣợng.
Mối liên hệ chức năng giữa các yếu tố cơ bản đƣợc làm rõ. Nếu đối tƣợng cần
nhận thức là vật thể thì vẽ sơ đồ diễn tả hiệu quả phối hợp của các yếu tố này.
(Bƣớc tổng hợp)
Bƣớc 5: Khái qt hố và tìm mối liên hệ có tính quy luật, rút ra quy
luật hoạt động cho tất cả các đối tƣợng tƣơng tự.
Bƣớc 6: Kiểm tra lại sự khái quát hoá trên các đối tƣợng cùng loại
nhƣng không thuộc các đối tƣợng nghiên cứu.
Việc chỉ ra mục đích và chức năng của cái tồn bộ (ở bƣớc 1) dẫn tới
phải đi tìm các yếu tố cơ bản (bản chất) của cái toàn bộ (ở bƣớc 2 và 3). Ở đây
những yếu tố không cơ bản (không bản chất) cho việc thực hiện chức năng của
cái toàn bộ cũng đƣợc nhận thức rõ.
Các bƣớc 5 và 6 có ý nghĩa đối với việc thu nhận kiến thức. Tuy nhiên
khi sử dụng phƣơng pháp phân tích - tổng hợp không phải trƣờng hợp nào
cũng cần tiến hành các bƣớc này.

1.5 Các cách hướng dẫn học sinh giải bài tập theo định hướng rèn
luyện kỹ năng phân tích - tổng hợp .
1.5.1 Việc lựa chọn các bài tập Vật Lý :
Bài tập là một phƣơng tiện dạy học Vật Lý rất quan trọng nhƣng thời
gian dành cho bài tập lại không nhiều nên giáo viên phải lựa chọn bài tập Vật
Lý để sao cho phƣơng pháp dạy học đạt hiệu quả cao nhất. Trong điều kiện có
nhiều dạng bài tập, số lƣợng bài tập ở sách giáo khoa và sách tham khảo


Khoá luận tốt nghiệp

10

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

nhiều, giáo viên cần lựa chọn các dạng bài tập và số lƣợng bài tập sao cho phù
hợp với đối tƣợng học sinh, phục vụ đƣợc cả việc ôn luyện kiến thức lẫn việc
học bài mới, đồng thời thông qua bài tập có thể kiểm tra việc nắm kiến thức
của học sinh. Các bài tập đƣợc chọn cần thoả mãn một số đặc điểm sau:
- Bài tập đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp về mối quan hệ
giữa các đại lƣợng và các khái niệm đặc trƣng cho quá trình hay hiện tƣợng,
sao cho học sinh hiểu và nắm đƣợc kiến thức dần dần, từ đó có kỹ năng vận
dụng kiến thức.
- Mỗi bài tập đƣợc chọn phải là một mắt xích trong hệ thống các bài tập
nhằm hoàn chỉnh kiến thức cho học sinh, giúp họ hiểu đƣợc mối liên hệ giữa
các đại lƣợng, cụ thể hoá các đại lƣợng và vạch ra những nét mới nào đó chƣa
sáng tỏ.
- Hệ thống bài tập đƣợc chọn phải giúp cho học sinh nắm đƣợc phƣơng
pháp giải từng bài tập cụ thể.
Nhƣ vậy học sinh bắt đầu việc giải bài tập bằng những bài tập định tính,

sau đó đến bài tập định lƣợng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị rồi đến các bài
tập tổng hợp phức tạp hơn.Việc giải các bài tập có tính tốn tổng hợp, những
bài tập có nội dung kỹ thuật với những dữ kiện không đầy đủ, những bài tập
sáng tạo,…đƣợc coi là kết thúc việc giải một hệ thống bài tập đã lựa chọn cho
đề tài.
1.5.2. Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật Lý theo định hướng rèn
luyện tư duy "phân tích - tổng hợp ".
a) Cơ sở định hƣớng việc hƣớng dẫn giải bài tập Vật Lý nhằm rèn
luyện tƣ duy “phân tích - tổng hợp” cho học sinh lớp 10 THPT.
Muốn hƣớng dẫn học sinh giải bài tập cụ thể nào đó, giáo viên cần
phân tích đƣợc phƣơng pháp giải bài tập đó bằng cách vận dụng những hiểu
biết về tƣ duy giải bài tập Vật Lý. Đồng thời với mục đích rèn luyện tƣ duy
“phân tích - tổng hợp” cho học sinh, khi hƣớng dẫn giải giáo viên phải chỉ ra
cho học sinh thấy đƣợc các bƣớc của thao tác tƣ duy này để từ đó họ vận dụng
vào giải các bài tập tƣơng tự.
b) Cách hƣớng dẫn cụ thể:


Khoá luận tốt nghiệp

11

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

Nói chung xuất phát từ mục đích sƣ phạm cụ thể của việc giải bài tập
có thể vận dụng các kiểu hƣớng dẫn khác nhau nhƣ : hƣớng dẫn theo mẫu,
hƣớng dẫn tìm tịi, hƣớng dẫn khái qt chƣơng trình hoá.
- Hƣớng dẫn theo mẫu(angorit) : là kiểu hƣớng dẫn trong đó chỉ rõ cho
học sinh những hành động cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành
động đó để đạt đƣợc kết quả mong muốn. Những hành động này đƣợc coi là

hành động sơ cấp, phải đƣợc học sinh hiểu một cách đơn giản và nắm vững
nó.
- Hƣớng dẫn tìm tịi (oristic) : là kiểu hƣớng dẫn mang tính gợi ý cho
học sinh suy nghĩ, tìm tòi, phát hiện cách giải quyết vấn đề, giáo viên gợi mở
để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để
đạt đƣợc kết quả.
- Hƣớng dẫn khái qt chƣơng trình hố: là sự hƣớng dẫn học sinh tự đi
tìm cách giải quyết, giáo viên định hƣớng hoạt động tƣ duy của học sinh theo
đƣờng lối khái quát của việc giải quyết vấn đề. Sự định hƣớng ban đầu đòi hỏi
học sinh tự lực tìm tịi giải quyết. Nếu học sinh khơng đáp ứng đƣợc thì sự
giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định hƣớng khái quát ban đầu,
cụ thể hoá thêm một bƣớc bằng cách gợi ý thêm cho học sinh để thu hẹp
phạm vi tìm tịi, giải quyết, cho vừa sức học sinh. Nếu học sinh vẫn chƣa tìm
tịi, giải quyết đƣợc thì sự hƣớng dẫn của giáo viên chuyển dần thành hƣớng
dẫn theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành đƣợc yêu cầu của bƣớc
một, sau đó tiếp tục yêu cầu học sinh tự tìm tịi, giải quyết bƣớc tiếp theo. Nếu
cần giáo viên sẽ giúp đỡ thêm, cứ nhƣ vậy cho đến khi giải quyết xong vấn
đề.
Trong nội dung của đề tài này, ta quan tâm tới việc rèn luyện kỹ năng
“phân tích - tổng hợp” cho học sinh thông qua việc giải bài tập phần “các định
luật bảo tồn”. Do đó, khi hƣớng dẫn học sinh giải bài tập, dù theo kiểu nào
thì cũng cần chú ý thể hiện rõ từng bƣớc của phƣơng pháp “phân tích - tổng
hợp”. Ví dụ nhƣ khi hƣớng dẫn học sinh giải một bài tập cụ thể nào đó, giáo
viên cần hƣớng dẫn học sinh thực hiện theo các bƣớc:


Khoá luận tốt nghiệp

12

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

Bƣớc 1: Tóm tắt đề, từ đó làm cho học sinh nhìn nhận hiện tƣợng nêu
ra một cách khái quát: nó thuộc loại hiện tƣợng gì ? Mối liên hệ của hiện
tƣợng đó với các hiện tƣợng khác ?
Bƣớc 2: Phân tích nội dung của bài tập, làm sáng tỏ bản chất vật lý và
lập kế hoạch giải:
+ Hƣớng dẫn học sinh tìm hiểu bản chất Vật Lý của hiện tƣợng, từ đó
biết đƣợc định luật Vật Lý nào chi phối hiện tƣợng này.
+ Trên cơ sở đó tìm các mối liên hệ cụ thể giữa các đại lƣợng đã cho và
phải tìm trong bài tập (bằng các phƣơng trình liên hệ cụ thể).
Bƣớc 3: Thực hiện các bƣớc giải để tìm ra kết quả.
Bƣớc 4: Kiểm tra, biện luận, củng cố, mở rộng (nếu cần):
+ Kiểm tra lại kết quả và biện luận. So sánh kết quả tìm đƣợc với thực
tế và giải thích kết quả.
+ Giáo viên khái quát lên đối với các hiện tƣợng có liên quan hoặc các
bài tập tƣơng tự.


Khoá luận tốt nghiệp

13

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

CHƢƠNG II: LỰA CHỌN VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP PHẦN
“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” NHẰM RÈN LUYỆN KỸ NĂNG
“PHÂN TÍCH- TỔNG HỢP” CHO HỌC SINH
2.1. Vị trí và nội dung phần “Các định luật bảo tồn” trong chƣơng
trình Vật Lý PTTH.

Các định luật bảo toàn rất quan trọng bởi chúng là tổng quát và áp dụng
cho mọi hệ kín từ vi mô (nhƣ nguyên tử - hạt nhân) đến vĩ mô (nhƣ các vật
xung quanh ta, thiên thể, thiên hà…). Chúng đúng cho mọi hiện tƣợng, không
chỉ cho hiện tƣợng Vật Lý mà cho tất cả các hiện tƣợng của thế giới vô sinh
và hữu sinh. Các định luật này khơng phải chỉ có ý nghĩa giáo dục phổ thơng
to lớn mà cịn có khả năng xây dựng thế giới quan duy vật biện chứng cho học
sinh. Nó là công cụ hữu hiệu để giáo dục chủ nghĩa vô thần.
Sách giáo khoa lớp 10 PTTH đề cập đến ba định luật bảo toàn thuộc
phần cơ học: định luật bảo toàn động lƣợng, định luật bảo toàn cơ năng và
định luật bảo toàn năng lƣợng nằm trong hai chƣơng: Chƣơng “định luật bảo
toàn động lƣợng” và chƣơng “định luật bảo toàn năng lƣợng”. Các định luật
đƣợc ứng dụng rộng rãi trong tính tốn kỹ thuật, vì vậy việc nắm vững và giải
các bài tập phần này là rất có ý nghĩa cả trong thực tiễn cuộc sống, trong kỹ
thuật cũng nhƣ trong nghiên cứu khoa học.
2.2. Lựa chọn và hƣớng dẫn giải bài tập phần “các định luật bảo
toàn”
2.2.1. Định luật bảo toàn động lƣợng:
+ Để áp dụng đƣợc định luật bảo tồn động lƣợng thì hệ đang xét phải
là hệ kín. Do đó trƣớc khi dạy về định luật bảo toàn động lƣợng, giáo viên cần
làm cho học sinh hiểu và nắm vững khái niệm “hệ kín”. Đây là một khái niệm
có tính tƣơng đối nên cần đƣa ra một số ví dụ cụ thể để học sinh ghi nhớ khái
niệm này. Ví dụ nhƣ xét một vật rơi tự do, nếu một mình nó thì hệ khơng phải
là kín nhƣng nếu xét hệ gồm vật và Trái đất thì hệ đó lại là kín …


Khoá luận tốt nghiệp

14

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

+ Bằng thực nghiệm cho học sinh thấy đƣợc tích số giữa khối lƣợng và
vận tốc không thay đổi sau va chạm. Tích số đó là đƣợc đặt là động lƣợng
(xung động) của vật. Từ đó phát biểu định luật bảo tồn động lƣợng: tổng
động lƣợng của một hệ kín đƣợc bảo toàn. Biểu thức của định luật:

p
Nếu hệ gồm 2 vật tƣơng tác:

s

 pt




m1 v 1 + m2 v 2 =


m1 v 1'

+


m2 v '2

+ Từ biểu thức độ biến thiên động lƣợng, ta lại tìm đƣợc định luật II
Newton dƣới dạng khác:





F t =  p

Kết hợp với định luật II Newton suy ra định luật bảo toàn động lƣợng ở


dạng khác:   p i = 0






Suy ra nếu p  p1  p 2 + … là tổng động lƣợng của hệ thì biến thiên của




tổng động lƣợng ( p ) bằng tổng các biến thiên động lƣợng của mỗi vật ( p i ):






 p =  p1 +  p 2 + …
Đến đây, giáo viên cần làm cho học sinh hiểu về mối quan hệ giữa lực
và động lƣợng: ảnh hƣởng của lực lên vật không chỉ phụ thuộc vào độ lớn của

lực mà cịn phụ thuộc vào thời gian tác dụng. Có thể đƣa ra ví dụ kéo tờ giấy
đặt dƣới một cái cốc để chứng minh ý này.
* Khi nói ý này, giáo viên có thể đƣa ra ví dụ trƣớc dƣới dạng bài tập
định tính, yêu cầu học sinh giải thích, cuối cùng giáo viên khái quát và đƣa ra
nhận xét chung nhƣ trên.
Bài tập 1:
Cho vật một có khối lƣợng m1 = 1kg chuyển động với vận tốc v1 =
2m/s. Vật hai có khối lƣợng m2 = 3kg, chuyển động với vận tốc v2 = 1m/s.
Tìm và vẽ vectơ động lƣợng của hệ trong các trƣờng hợp sau:




a) v 1 , v 2 cùng phƣơng, cùng chiều.


Khoá luận tốt nghiệp








15

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

b) v 1 , v 2 cùng phƣơng, ngƣợc chiều.

c) v 1 , v 2 hợp với nhau một góc  = 450.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Tóm tắt đề:
Cho

m1 = 1kg; v1 = 2m/s
m2 = 3kg: v2 = 1m/s






p  p1  p 2 = ?








a) v 1  v 2
Tìm

b) v 1  v 2




c) g ( v 1 , v 2 ) =  = 450

Bước 2: Phân tích nội dung của bài tập và lập kế hoạch giải:




Biểu thức động lƣợng p = m v cho phép xác định phƣơng, chiều, độ
lớn của động lƣợng dựa vào vectơ vận tốc:
Động lƣợng của từng vật p i

phƣơng
chiều
độ lớn: pi = mi vi

Tìm p   p i bằng quy tắc tổng hợp vectơ.
Bước 3: Thực hiện kế hoạch giải:
+ Tìm động lƣợng của từng vật


- phƣơng, chiều  v 1


vật 1: p 1

- độ lớn p1 = m1v1 = 1.2 = 2kg m/s


Khoá luận tốt nghiệp

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

16



- phƣơng, chiều  v 2


vật 2: p 2


- độ lớn : p2 = m2v2 = 3.1 = 3kg m/s




Tìm động lƣợng của hệ : p  p1  p 2












a) v 1 , v 2 cùng phƣơng, cùng chiều nên p 1 , p 2


0

cũng cùng phƣơng, cùng chiều. Do đó p  p1  p 2




cùng phƣơng, cùng chiều với p 1 , p 2 .


+ Độ lớn của p là:
p = p1 +p2 = 2 +3 = 5 (kg m/s).




Vậy động lƣợng của hệ: phƣơng, chiều  v 1 , v 2
độ lớn: p = 5 (kg m/s)








b) v 1 , v 2 cùng phƣơng, ngƣợc chiều nên p 1 , p 2

cũng cùng phƣơng, ngƣợc chiều. Do đó động lƣợng
của hệ cùng phƣơng, cùng chiều với vectơ vận tốc
của vật có động lƣợng lớn hơn.
+ Độ lớn p = p1 – p2 = 2 - 3 = 1 (kg m/s)


Vậy động lƣợng của hệ: phƣơng, chiều  v 2 .
độ lớn: p = 1 (kg m/s)








c) g ( v 1 , v 2 ) =  = 45  g ( p 1 , p 2 ) = 450.
0

Sử dụng quy tắc hình bình hành tìm đƣợc


Vectơ p

có phƣơng và chiều nhƣ hình vẽ; có độ

lớn xác định theo định lý hàm số Cosin:

0

0

Khoá luận tốt nghiệp

17



Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

p2 = p 12 + p 2
2 + 2 p1 p2 cos .
p = 4  9  2.2.3. cos 45 0  4,46 (kg m/s).
Vậy động lƣợng của hệ có phƣơng, chiều nhƣ hình
vẽ, có độ lớn p = 4,46 (kg m/s)
Bước 4: Củng cố:
Nhƣ vậy, với bài tập này cần làm cho học sinh thấy đƣợc biểu diễn
vectơ của động lƣợng và cách tổng hợp vectơ.
Bài tập 2:
Muốn cho thuyền rời bến, ngƣời lái thuyền đi từ mũi đến lái. Tại sao
khi đó thuyền lại trơi ra khỏi bờ?
Cho khối lƣợng ngƣời m1 = 5kg; khối lƣợng thuyền m2 = 200kg, ngƣời
đi với vận tốc v1 = 0,5m/s đối với thuyền. Thuyền dài l = 3m. Bỏ qua lực cản
của nƣớc. Tính vận tốc v2 của thuyền đối với dòng nƣớc và quãng đƣờng mà
thuyền đi đƣợc khi ngƣời đi từ mũi đến lái.
Hƣớng dẫn giải.
Bước 1: Tóm tắt đề:
Ngƣời m1 = 50kg: đi từ mũi  lái; v1= 0,5m/s
Cho Thuyền m2 = 200kg: trôi ra khỏi bờ

Thuyền dài l = 3m; Fc = 0.
+ Giải thích hiện tƣợng?
Tìm + Vận tốc thuyền v2 =?
+ Quãng đƣờng thuyền đi đƣợc s2 =?
Bước 2: Phân tích nội dung của bài tập và kế hoạch giải:
+ Để giải thích, cần phải cho học sinh hiểu vị trí của mũi và lái so với
bờ, ngƣời đó từ mũi đến lái nghĩa là đi theo hƣớng nào? (đi về phía bờ).
- Thuyền và ngƣời chuyển động ngƣợc chiều nhau, tức là hai vectơ vận
tốc ngƣợc chiều nhau. Bỏ qua lực cản của nƣớc nên hệ thuyền và ngƣời là hệ
kín. Do đó hiện tƣợng này tuân theo định luật bảo toàn động lƣợng:


Khoá luận tốt nghiệp

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

18

p  p
s







t



 m1 v 1 + m2 v 2 = 0  v 2  

m1 
v1
m2

- Biểu thức vectơ cho phép giải thích hiện tƣợng.
- Bằng phép chiếu chuyển từ biểu thức vectơ về biểu thức độ lớn để xác
định các đại lƣợng cần tìm:
v2 =

m1
v1
m2

;

s2 =

m1
s1
m2

Bước 3: Thực hiện kế hoạch giải.
Bỏ qua lực cản của nƣớc nên hệ (thuyền + ngƣời) là hệ kín, do đó động


P

lƣợng của hệ bảo toàn:

sau










m1 v 1 + m2 v 2 = 0

(1)

m1 
v2  
v1 .
m2



 P

tr - íc

(v2 là vận tốc của thuyền)



(2)




m1, m2 > 0 nên dấu "-" có nghĩa là hai vectơ v 1 , v 2 ngƣợc chiều nhau.
Vậy khi ngƣời đó đi từ mũi đến lái, tức là ngƣời đi về phía bờ, thì
thuyền trôi ra xa bờ.




Từ (2)  v 1 , v 2 cùng phƣơng, ngƣợc chiều. Chiếu (1) lên phƣơng vận


tốc, chiều dƣơng là chiều của v 1 ta đƣợc:
m1v1 – m2 v2 = 0  v2 =
Thay số:

m1
v1
m2

(3)

v2 = 50 . 0,5 = 0,125 (m/s).
200

+ Chuyển động của ngƣời và thuyền là chuyển động đều, thời gian
chuyển động là nhƣ nhau nên nhân cả hai vế của (3) với thời gian t ta đƣợc:
s2 =

m1
s1.
m2


Khoá luận tốt nghiệp
Với s1 = l



19

s2 =

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

50
m1
l =
.3= 0,75 (m).
200
m2

Bước 4: Kiểm tra, củng cố:
- Kiểm tra thứ nguyên để biết đƣợc kết quả có chính xác khơng.
- Bài tập này đề cập đến một hiện tƣợng thực tế, nên cần phải giải

thích cho học sinh nhƣ một ứng dụng của định luật. Từ đó học sinh ghi nhớ
rằng đối với hệ kín động lƣợng của hệ bảo tồn cả về hƣớng và độ lớn.
Bài tập 3:
Tàu kéo có khối lƣợng m1 = 60 tấn đạt đƣợc vận tốc v1 = 1,5m/s thì bắt
đầu làm căng dây cáp và kéo xà lan m2 = 400 tấn chuyển động theo. Hãy tìm
vận tốc chung v của tàu kéo và xà lan, xem rằng các lực tác dụng vào hệ cân
bằng nhau. Coi khối lƣợng dây cáp là nhỏ.
Hƣớng dẫn giải.
Bước 1: Tóm tắt đề:
Cho

m1 = 600 tấn; v1 = 1,5 m/s ; m2 = 400 tấn;  F i = 0.

Tìm

v=?

Bước 2: Phân tích nội dung bài tập và lập kế hoạch giải:
Giáo viên có thể phân tích bài tập bằng một số câu hỏi nhằm tích cực tƣ
duy của học sinh:
? Hãy mô tả chuyển động của tàu kéo và xà lan ngay trƣớc và sau khi
dây cáp căng?
+ TL: Ngay trƣớc khi dây cáp căng, tàu kéo có vận tốc v1 = 1,5 m/s; xà
lan đứng yên.
Sau khi dây cáp căng, tàu kéo kéo xà lan chuyển động với cùng vận tốc
v
? Hiện tƣợng tuân theo định luật nào?
+ TL:  F i = 0 nên hiện tƣợng này bị chi phối bởi định luật bảo toàn
động lƣợng:

Khoá luận tốt nghiệp

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

20

 ps   p t 





(m1 + m2) v = m1 v 1

Chuyển về phƣơng trình độ lớn để tìm vận tốc của tàu kéo và xà lan.
Bước 3: Thực hiện kế hoạch giải:
+ Phân tích lực tác dụng vào hệ: trọng lực, lực nâng, lực kéo, lực cản.


Các lực này cân bằng nhau:  Fi = 0 nên động lƣợng của hệ bảo toàn:




 p s   p t  (m1 + m2) v = m1 v 1
Chiếu lên phƣơng chuyển động, chiều dƣơng là chiều chuyển động:
(m1 + m2) v = m1v1 
Thay số ta đƣợc:

v=

v=

m1
v1
m1  m 2

600
.1,5 = 0,9 (m/s)
600  400

Bước 4: Củng cố:
- Với bài tập này cần làm cho học sinh hiểu đƣợc quá trình chuyển
động của tàu kéo và xà lan trƣớc và sau khi dây cáp căng (hệ tăng khối lƣợng
chuyển động thì vận tốc giảm).
- Làm cho học sinh chú ý đến tính vectơ của động lƣợng và việc
chuyển từ biểu thức vectơ sang biểu thức độ lớn.
2.2.2. Ứng dụng của định luật bảo toàn động lƣợng:
a. Súng giật khi bắn:
Trƣờng hợp đạn chuyển động ngang, hệ súng và đạn là hệ kín nên
động lƣợng bảo tồn:








m v MV = 0  V  

m
v.
M

b. Đạn nổ: Đạn nổ thành hai mảnh có khối lƣợng m1, m2. Đạn ngay
trƣớc và sau khi nổ là hệ kín nên động lƣợng của hệ bảo toàn:






m v  m1 v1  m 2 v 2


Khoá luận tốt nghiệp

21

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

c. Chuyển động bằng phản lực: là loại chuyển động do tƣơng tác bên
trong, một phần của vật tách khỏi vật chuyển động về một hƣớng và phần còn
lại chuyển động theo hƣớng ngƣợc lại (phần tách rời thƣờng là khối khí phụt
ra với vận tốc lớn).
Bài tập 4:
Một lựu đạn đƣợc ném từ mặt đất với v0 = 20 m/s theo phƣơng hợp với
phƣơng ngang góc  = 300. Lên tới điểm cao nhất nó nổ thành hai mảnh có

khối lƣợng bằng nhau. Mảnh 1 rơi thẳng đứng với v 1 = 20 m/s. Tìm hƣớng và
độ lớn vận tốc của mảnh 2?
Hƣớng dẫn giải:
Bước 1: Tóm tắt đề:


v0 = 20 m/s; g(0x, v 0 ) =  = 300


Cho

v1 = 20 m/s; v 1  0y.

Tìm

v2 = ?



Bước 2: Phân tích nội dung bài tập và kế hoạch giải:
Hệ thống câu hỏi hƣớng dẫn giải:
? Mô tả chuyển động của đạn?
+ Đạn chuyển động ném xiên lên, đến điểm cao nhất thì nổ thành hai
mảnh.
? Đạn nổ tuân theo định luật nào?
+ Theo định luật bảo toàn động lƣợng.
? Điều kiện áp dụng của định luật?
+ Hệ kín, xét đạn ngay trƣớc và sau khi nổ.










 p s =  p t  m1 v1  m 2 v 2  m v

? Xác định ẩn số trung gian m1, m2, v?
+ m1 = m2 =

m
2


Khoá luận tốt nghiệp

22

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

+ Vận tốc của lựu đạn ngay trƣớc khi nổ là vận tốc của nó ở điểm cao
nhất trong chuyển động ném xiên lên: v = vx = v0cos.
Biểu diễn các vectơ động lƣợng đã biết và từ quy tắc tổng hợp vectơ
tìm phƣơng, chiều động lƣợng của mảnh 2. Vận tốc của mảnh 2 đƣợc suy ra


từ độ lớn của p 2

Bước 3: Thực hiện kế hoạch giải:
+ Trƣớc khi nổ, lựu đạn chuyển động ném xiên lên với góc xiên  =
300. Phân tích chuyển động của lựu đạn làm hai thành phần:
- Theo phƣơng 0x: chuyển động đều: vx = v0cos
- Theo phƣơng 0y: chuyển động chậm dần đều với gia tốc g.
Ở vị trí cao nhất: vy = 0  v = vx = v0cos.
Động lƣợng của hệ ngay trƣớc và sau khi
đạn nổ đƣợc bảo toàn:














p1  p 2  p  m1 v1  m 2 v 2  m v

Các vectơ động lƣợng đƣợc biểu diễn nhƣ hình vẽ. Tổng hợp vectơ ta
tìm đƣợc p 2 : p1  p 2  p
Về độ lớn: p 22 = p 12 + p2
2



2

m 
m 
  v 2  =  v1  + (mv)2
2 
2 



v 22
v2
= 1 + v2
4
4

 v2 =

v12  4 v 2

Thay số v2 =

v12  4 v 20 cos 2 

=

20  4.20 cos 30
2

2

2



0



= 40(m/s). Hƣớng của v 2 đƣợc

xác định bởi góc  là góc hợp bởi v 2 và trục ox:


Khoá luận tốt nghiệp

23

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

20
m
v1
p
1
2

tg = 1  2
=

  = 300.
0
p
mv
3
20. cos 30
Vậy mảnh 2 có vận tốc v2 = 40m/s và hợp với phƣơng ngang một góc  = 300.
Bước 4: Củng cố, mở rộng:
+ Với bài này cần chú ý điều kiện của định luật bảo toàn động lƣợng:
động lƣợng của hệ ngay trƣớc và ngay sau khi lựu đạn nổ mới bảo tồn.
+ Có thể u cầu học sinh tính thêm độ cao cực đại, tầm xa của mảnh 2.
Từ đó biết khoảng cách an tồn khi ném lựu đạn này và liên hệ với số liệu
thực tế.
Bài tập 5.
Một tên lửa có khối lƣợng tổng cộng m = 500kg đang chuyển động
với vận tốc v = 200m/s thì khai hoả động cơ. Một lƣợng nhiên liệu khối
lƣợng m1 = 50kg cháy và phụt ra phía sau tức thời với vận tốc v 1 = 700m/s
đối với đất.
a.Tính vận tốc v2 của tên lửa khi nhiên liệu đã cháy?
b. Sau đó phần vỏ chứa nhiên liệu, khối lƣợng m3 = 50kg, tách khỏi tên
lửa, vẫn chuyển động theo hƣớng cũ nhƣng vận tốc giảm cịn 1/3. Tính vận
tốc phần tên lửa cịn lại?
Hƣớng dẫn giải.
Bước 1: Tóm tắt đề:
m = 500kg; v = 200m/s.
Cho
Tìm

m1 = m3 = 50kg; v1 = 700m/s. v3 =

1
v2
3

a, v2 = ?
b, v4 = ?

Bước 2:
+ Với dạng này, khi động cơ tên lửa khai hoả thì từ tên lửa (khối lƣợng
tổng cộng m) phụt ra một lƣợng nhiên liệu m1, tức là sau đó tên lửa chỉ còn
khối lƣợng m2 = m – m1 ta có thể diễn tả:


Khoá luận tốt nghiệp

Tên lửa ban đầu

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

24

khaiho ¶



tên lửa lúc sau + nhiên liệu.

Nhiên liệu phụt ra tức thời nên động lƣợng của hệ bảo toàn.






 m v = m2 v 2 + m1 v 1 . Chuyển về phƣơng trình độ lớn để tìm v2.
+ Phần vỏ chứa nhiên liệu tách khỏi tên lửa thì khối lƣợng tên lửa cịn
lại là: m4 = m2 - m3. Áp dụng định luật bảo toàn động lƣợng ta tìm đƣợc v4.
Bước 3: Thực hiện kế hoạch giải.
a. Gọi khối lƣợng tên lửa sau khi phụt khí là m2 thì:
m2 = m – m1 = 500 – 50 = 450(kg).
Do khối khí phụt ra tức thời nên hệ khí + tên lửa là hệ kín. Áp dụng






định luật bảo tồn động lƣợng ta có: m v = m1 v1 + m2 v 2 .




Khối khí phụt ra phía sau tức là v 1 ngƣợc chiều với v , ta có phƣơng
trình độ lớn:

mv = - m1v1 + m2v2



v2 =

mv  m1 v1
m2

Thay số:

v2 =

500.200  50.700
 300(m / s) .
450

b. Vỏ chứa nhiên liệu tách ra có khối lƣợng m3 = 50kg, nên tên lửa cịn
lại khối lƣợng m4 = m2 – m3 = 450 – 50 = 400 (kg).






Theo định luật bảo toàn động lƣợng: m2 v 2 = m3 v 3 + m4 v 4 .




Vỏ chứa nhiên liệu vẫn chuyển động theo hƣớng cũ nghĩa là v 3 và v 2
cùng chiều



m2v2 = m3v3 + m4v4


Với v2 = 300m/s;

v4 =
v3 =

m 2 v 2  m3 v 3
m4

1
v2 = 100m/s. Ta có:
3


Khoá luận tốt nghiệp

25

v4 =

Phạm Thị Thuý Hằng - 40A2 - Lý

450.300  50.100
= 325m/s.
400

Bước 4: Kiểm tra, củng cố, mở rộng:
Sau khi giáo viên cùng học sinh đã kiểm tra chắc chắn kết quả vừa tìm

đƣợc, có thể hỏi học sinh rằng tại sao trong mỗi trƣờng hợp sau thì tên lửa lại
có vận tốc lớn hơn vận tốc của nó trƣớc đó? Đây chính là ngun tắc của
chuyển động bằng phản lực: nhờ có khối khí phụt về phía sau mà tên lửa
chuyển động nhanh hơn.
2.2.3. Cơng của các lực cơ học. Định luật bảo tồn cơng.
+ Cơng của lực F làm vật dịch chuyển đoạn đƣờng s đƣợc xác định:
A = Fs cos. Công là đại lƣợng vô hƣớng.
- Công của trọng lực: Ap = mgh.
- Công suất: N =

A
.
t

- Định luật bảo tồn cơng: các máy cơ học chỉ có tác dụng biến đổi lực
khơng có máy nào làm lợi cho ta về công.
- Hiệu suất của máy:

A ci
A tp

H=

Bài tập 6:
Một ngƣời kéo vật có khối lƣợng m = 50kg chuyển động thẳng đều
không ma sát lên độ cao h = 1m. Tính cơng của lực kéo nếu ngƣời kéo vật:
a. Đi lên thẳng đứng.
b. Đi lên nhờ mặt phẳng nghiêng có chiều dài l = 3m.
So sánh công thực hiện trong hai trƣờng hợp.
Hƣớng dẫn giải.

Bước 1: Tóm tắt đề:
m = 50kg; a = 0; Fms = 0
Cho

h = 1m; l = 3m.

Tìm

A F = ? nếu

a, vật m lên thẳng đứng