pptt

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (261.79 KB, 6 trang )

(1)PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG TỰ 1.1. Suy luận tương tư 1.1.1. Định nghĩa và cấu tạo của suy luận tương tư Suy luận tương tự là phép suy luận căn cứ vào một số thuộc tính giống nhau của hai đối tượng, để rút ra kết luận về những thuộc tính giống nhau, khác nhau của hai đối tượng đó. 1.1.2. Cấu tạo của suy luận tương tư Có thể trình bày cấu trúc của suy luận tương tự như sau: - S1 có các dấu hiệu P1, P2 ... Pn - S2 có các dấu hiệu P1, P2 ... Pn-1 => S2 có dấu hiệu Pn Cấu tạo của suy luận tương tự cũng khá giống với cấu tạo của quy nạp, nhưng ở kết luận không đề cập đến toàn bộ lớp, mà chỉ đến đặc điểm riêng của đối tượng hay nhóm đối tượng. 1.1.3. Các quy tắc của suy luận tương tư Có ba quy tắc cơ bản sau đây: 1) Số lượng các đặc điểm giống (hoặc khác) nhau ở hai đối tượng so sánh càng nhiều, thì kết luận càng chính xác. 2) Các đặc điểm giống (hoặc khác) nhau đó càng bản chất, thì kết luận rút ra càng chính xác hơn. 3) Mối liên hệ giữa các đặc điểm giống (hoặc khác) với đặc điểm được rút ra ở kết luận càng chặt chẽ, hữu cơ, mang tính quy luật bao nhiêu, thì kết luận cũng sẽ càng chính xác. 1.1.4. Các kiểu suy luận tương tư a) Các kiểu tương tự căn cứ vào tính chất giống nhau Chia ra thành hai dạng cơ bản: - Suy luận tương tự về thuộc tính của các đối tượng có đặc điểm dựa trên cơ sở sự giống nhau về thuộc tính nào đó của hai đối tượng (hay nhóm đối tượng) để rút ra kết luận, chúng có thể giống nhau ở một số thuộc tính khác nữa. - Suy luận tương tự về quan hệ giữa các đối tượng, đặc điểm là các đối tượng được so sánh không có những thuộc tính như nhau, mà có những thuộc tính hoàn toàn khác.

(2) nhau, ở một nghĩa nào đó, thậm chí là không thể so sánh được, nhưng chúng có những mối quan hệ như nhau với các đối tượng khác. b) Các kiểu tương tự theo mức giống nhau của các đối tượng Sự giống nhau giữa các thuộc tính hay các mối quan hệ qua lại của các đối tượng có thể có những mức độ khác nhau. Vì phép tương tự còn có tác dụng khác nữa - khoa học hoặc phổ thông. 1.2. Sử dụng phương pháp tương tư trong dạy học vật li 1.2.1. Sư cần thiết của việc sử dụng suy luận tương tư trong dạy học vật li Sử dụng suy luận tương tự giúp cho học sinh làm quen với một phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu vật lí. Việc sử dụng phương pháp tương tự góp phần nâng cao hiệu quả giờ học, thể hiện tính hệ thống của các kiến thức. Việc sử dụng suy luận tương tự còn làm cho học sinh dễ hình dung các hiện tượng, quá trình vật lí không thể quan sát trực tiếp được. 1.2.2. Các khả năng sử dụng phương pháp tương tư trong dạy học vật li Có thể sử dụng sự tương tự ở các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học, nhưng có giá trị hơn cả là việc sử dụng phương pháp tương tự để xây dựng kiến thức mới. Sử dụng sự tương tự để minh họa làm cho học sinh dễ hình dung các hiện tượng, quá trình vật lí không thể quan sát trực tiếp được. Sử dụng sự tương tự để hệ thống hóa các kiến thức mà học sinh đã lĩnh hội ở nhiều phần khác nhau của vật lí. 1.3. Thưc trạng việc sử dụng phương pháp tương tư trong dạy học vật li Qua quá trình điều tra được tiến hành ở trường chúng tôi. Nội dung điều tra được tập trung vào việc dạy của giáo viên và việc học của học sinh, đặc biệt quan tâm đến việc sử dụng suy luận tương tự trong dạy học vật lí nói chung và việc sử dụng suy luận tương tự trong việc giải bài tập vật lí phần cơ học nói riêng. Kết quả, việc vận dụng suy luận tương tự vẫn còn hạn chế, chưa thường xuyên. Có rất nhiều nguyên nhân học sinh còn chưa thường xuyên vận dụng, cụ thể là: - Học sinh chưa tích cực phân tích hiện tượng vật lí, tìm hiểu kỹ đề bài. - Học sinh chưa xác lập được mối quan hệ giữa các bài tập. - Kiến thức toán học, kỹ năng lập luận giải bài tập của học sinh còn nhiều hạn chế. Sau đây tôi sẽ vận dụng phương pháp tương tự vào phân tích một số bài toán dao động cơ học thông qua bài toán gốc..

(3) 2. CÁC VÍ DỤ Bài toán 1 : Một con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng m được treo bởi sợi dây nhẹ, không dãn dài l. Con lắc có thể chuyển động tự do trong mặt phẳng thẳng đứng. Biết. uu r F rằng trong suốt quá trình chuyển động con lắc còn chịu thêm tác dụng của một lực không đổi, hợp với phương thẳng đứng góc  . CMR trong dao động điều hòa nhỏ của con lắc xung quanh vị trí cân bằng, chuyển động của con lắc giống như chịu tác dụng. uur của một trọng lực hiệu dụng P '. Lập biểu thức tính chu kỳ dao động khi đó. Bỏ qua ma sát và lực cản môi trường khi con lắc chuyển động. Bài giải:. . Chuyển động của con lắc khi có thêm ngoại lưc F. Chuyển động của con lắc khi chỉ chịu tác. . dụng của trọng lưc P. - Vị trí cân bằng:.    P  F   0 0    Đặt P '  P  F     0  P ' . Như vậy khi con lắc nằm cân bằng,.  sợi dây có phương hợp lực P ' .. - Vị trí cân bằng:.   P  0 0     0  P . Như vậy khi. con lắc nằm cân bằng, sợi.  dây có phương của P , tức là phương thẳng đứng.   Trong suốt quá trình chuyển P F Trong suốt quá trình chuyển động , không   động P không đổi đổi nên P ' không đổi. - Chọn gốc O tại vị trí cân bằng, chiều dương như hình vẽ. Xét khi con lắc có li độ góc  (so với vị  trí cân  bằng).    P   ma. P  F   ma     P '   ma. - Theo phương tiếp tuyến. - Theo phương tiếp tuyến.  P sin  mat ml ".  P 'sin  mat ml ". Ta chỉ xét dao động. Ta chỉ xét dao động. nhỏ, khi đó sin  .

(4) nhỏ, khi đó sin  . . Thay vào. . Thay vào ta được. P'  "   0 ml ta được.  Đặt. " . . Đặt P'   "   2 0  ml vật dao động dao. 2 T '  2  điều hòa với chu kì. động. P  0 ml. P   "   2 0  ml vật điều. 2 T  2 . ml P'. hòa. với. chu. kì. ml P. - Từ kết quả bài toán ta thấy chuyển động của con lắc khi có thêm một ngoại lực không đổi. .  P tác dụng giống như chuyển động trong trường trọng lực thực khi ta thay thế bằng P ' là    hợp lực của P và F . P ' được gọi là trọng lực hiệu dụng. Bài toán 2 (Trích đề thi HSG lớp 12 THPT Tỉnh Nghệ An năm 2007-2008 bảng B). Vật nặng có khối lượng m nằm trên một mặt phẳng nhẵn nằm ngang, được nối với một lò xo có độ cứng k, lò xo được gắn vào bức. A. k. tường đứng tại điểm A như hình 2a. Từ một thời điểm. m. nào đó, vật nặng bắt đầu chịu tác dụng của một lực không. Hình 2a. F. đổi F hướng theo trục lò xo như hình vẽ. Hãy tìm quãng đường mà vật nặng đi được và thời gian vật đi hết quãng đường ấy kể từ khi bắt đầu tác dụng lực cho đến khi vật dừng lại lần thứ nhất. Bài giải: +Theo cách thông thường: Chọn trục tọa độ hướng dọc theo trục lò xo, gốc tọa độ trùng vào vị trí cân bằng của vật sau khi đã có lực F tác dụng như hình 1. Khi đó, vị trí ban đầu của vật có tọa độ là x0. Tại vị trí cân bằng, lò. xo. bị. biến. dạng. F F=−kx 0 ⇒ x 0=− . k. một. lượng. x0. và:. k. F. m x0 Hình 1. O.

(5) Tại tọa độ x bất kỳ thì độ biến dạng của lò xo là (x–x0), nên hợp lực tác dụng lên vật là:. −k ( x−x 0 )+F=ma . Thay biểu thức của x0 vào, ta nhận được:. ( Fk )+ F=ma ⇒ −kx =ma ⇒ x +ω rSup { size 8{2} } x=0 . } {. −k x +. ¿. Trong đó. ω=√ k/m. . Nghiệm của phương trình này là: x  A cos(t   ).. Vật dao động điều hòa với chu kỳ. T =2 π. √. m k . Thời gian kể từ khi tác dụng lực. F lên vật đến khi vật dừng lại lần thứ nhất (tại ly độ cực đại phía bên phải) rõ ràng là. T m t= =π . 2 k bằng một nửa chu kỳ dao động, vậy thời gian đó là:. √.  x  A cos   F ,  k   Khi t=0 thì: v   A sin  0. . A F ,  k    .. Kết luận: Vật dao động với biên độ F/k, thời gian từ khi vật chịu tác dụng của lực F đến khi vật dừng lại lần thứ nhất là T/2 và nó đi được quãng đường bằng 2 lần biên độ. dao động. Do đó, quãng đường vật đi được trong thời gian này là:. S=2 A=. 2F . k. + Theo phương pháp suy luận tương tư: - Bây giờ bài toán sẽ được hiểu đơn giản là từ vị trí cân bằng, đưa con lắc về vị trí mà lò xo có chiều dài tự nhiên rồi thả ra. Kết quả là con lắc sẽ dao động điều hoà. m F T 2 A l  k . k , chu kì xung quanh vị trí cân bằng O với biên độ - Quãng đường mà vật nặng đi được cho đến khi vật dừng lại lần thứ nhất đúng bằng. khoảng cách giữa hai vị trí biên. s 2 A 2. F k.

(6)

(7)

pptt

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về