Tài liệu Skkn kích thích sự hứng thú của học sinh qua việc giải loại bài toán vật lý định tính.

–  SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT TRẤN BIÊN Mã số:………………… SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: KÍCH THÍCH SỰ HỨNG THÚ CỦA HỌC SINH QUA VIỆC GIẢI LOẠI BÀI TOÁN VẬT LÝ ĐỊNH TÍNH GV thực hiện: HOÀNG THỊ HUYỀN Lĩnh vực nghiên cứu:  Quản lý giáo dục  Phương pháp dạy học bộ môn : LÝ  Phương pháp giáo dục: ………….  Lĩnh vực khác: …………..  Đính kèm: Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Năm học 2011 – 2012. Hiện vật khác  SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC –  I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN 1. Họ và tên: HOÀNG THỊ HUYỀN 2. Ngày sinh: 09/12/1982 3. Giới tính: nữ 4. Địa chỉ: 257B Khu phố 4, phường Thống Nhất – Biên Hòa – Đồng Nai 5. Điện thoại: 061.3828775 6. Fax: Email: 7. Chức vụ: Giáo viên dạy môn Vật lý 8. Đơn vị công tác: Trường THPT Trấn Biên II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: 1. Học vị ( hoặc trình độ chuyên môn nghiệp vụ) cao nhất: Cử nhân Vật lý 2. Năm nhận bằng: 2005 3. Chuyên nghành đào tạo: Vật lý III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC 1. Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy môn Vật lý 2. Số năm kinh nghiệm: 4 SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Đơn vị: THPT Trấn Biên CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập-Tự do – Hạnh Phúc Biên Hòa, ngày …….tháng…....năm 2010. PHIẾU NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2011 – 2012 Tên sáng kiến kinh nghiệm: KÍCH THÍCH SỰ HỨNG THÚ CỦA HỌC SINH QUA VIỆC GIẢI LOẠI BÀI TOÁN VẬT LÝ ĐỊNH TÍNH Họ và tên tác giả: HOÀNG THỊ HUYỀN. Đơn vị: THPT Trấn Biên. Lĩnh vực: Quản lý giáo dục……………. Phương pháp dạy học bộ môn: VẬT LÝ ….……  Phương pháp giáo dục……… Lĩnh vực khác:……………………………………  1. Tính mới: - Có giải pháp hoàn toàn mới  - Có giải pháp cải tiến, đổi mới từ giải pháp đã có  2. Hiệu quả: -  Có giải pháp hoàn toàn mới và triển khai áp dụng trong toàn nghành có hiệu quả cao -  Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao -  Có tính cải tiến, đổi mới từ giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả 3. Khả năng áp dụng: - Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chính sách : Tốt  Khá  Đạt  - Đưa ra các giải pháp khuyến nghị có khả năng áp dụng thực tiễn, dễ thực hiện và dễ đi vào cuộc sống : Tốt  Khá  Đạt  - Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong phạm vi rộng : Tốt  Khá  Đạt  Xác nhận của tổ chuyên môn (Ký và ghi rõ họ tên) NGUYỄN BÁ HIỀN Thủ trưởng đơn vị (Ký và ghi rõ họ tên) NGUYỄN VĂN HƯNG CHUYÊN ĐỀ NÀY GỒM CÓ CÁC PHẦN SAU ĐÂY: I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ NHỮNG THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN III. NỘI DUNG ĐỀ TÀI IV. KẾT LUẬN Phần 1: MỞ ĐẦU I.Lý do chọn đề tài: Nói đến giải Toán Vâ ât lý, các em học sinh (HS) thường nghĩ đến viê âc tìm cách vâ ân dụng những công thức vâ ât lý để lâ pâ các phương trình và giải chúng để tìm ra những con số gọi là đáp số của bài toán. Cứ như thế, viê âc giải toán vâ ât lý rốt cuô âc trở thành mô ât thứ toán ứng dụng, quy về những thủ thuâ ât và kỹ thuâ ât lâ pâ phương trình, giải phương trình ứng với các kiểu, loại bài toán vâ ât lý khác nhau. HS giải toán vâ ât lý dần dần quên rằng vâ ât lý học đóng vai trò ngày càng quan trọng đối với công nghê â và sản xuất, đồng thời cũng giúp hiểu nhiều hiê nâ tượng thường gă âp trong thiên nhiên và đời sống. Trong chuyên đề này, tôi mong muốn hướng HS giải toán vâ tâ lý đến mục đích hiểu bản chất vâ ât lý học hơn là chỉ nhằm đến đáp số bài toán. Các em sẽ khám phá ra rằng: vâ ât lý học là những điều đang xảy ra trong thế giới xung quanh các em. Nó nói về các màu sắc trong mô tâ cầu vồng, về ánh sáng lóng lánh và tính cứng rắn của mô ât viên kim cương. Nó có liên quan đến các viê âc đi bô ,â chạy, đi xe đạp, lái ô tô và cả viê âc điều khiển mô ât con tàu vũ trụ. Các nguyên lí vâ ât lý hiê ân diê ân rõ ràng trong các đồ chơi, trong các trò đấu bóng, trong các nhạc cụ và cả trong cả những máy phát điê ân khổng lồ,… Xuất phát từ ý nghĩa và thực tế đó, tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài “ Kích thích sự hứng thú của học sinh qua viêcê giải loại bài toán vâtê lý định tính” nhằm giúp các HS giải toán vâ ât lý hiểu sâu hơn các hiê ân tượng vâ ât lý đang xảy ra trong thiên nhiên quanh ta, trong các đối tượng công nghê â của nền văn minh mà ta đang sử dụng. II.Phương pháp nghiên cứu và những thuâ ân lợi, khó khăn: -Phương pháp nghiên cứu tài liê âu: đọc các sách giáo khoa phổ thông (SGK), các sách đại học, sách tham khảo. -Phương pháp thống kê: chọn các hiê ân tượng có trong chương trình phổ thông và gần gũi với đời sống hằng ngày. -Phương pháp phân tích và tổng hợp kinh nghiê âm trong quá trình giảng dạy và thực tế đời sống. 1)Thuâ nâ lợi: Tài liê âu SGK mới đã được biên soạn theo tinh thần phát huy tính tích cực của HS, có nhiều hình ảnh minh hoạ cho các vấn đề nêu trong bài học. 2)Khó khăn: Ở trường học chưa có quỹ thời gian dành riêng cho viê âc hướng dẫn HS những kỹ năng vá phương pháp học tâ âp hiê âu quả. Chúng ta chỉ mới chú trọng đến sự truyền thụ kiến thức cho HS mà không để ý rằng đằng sau đó là ít nhiều có sự đam mê, sáng tạo môn vâ ât lý của các em HS góp phần vào sự tiến bô â của khoa học và công nghê â, và có thể các em tìm được cho mình mô ât nghề nghiê âp có vâ ân dụng các kết quả của Vâ ât lý học! Phần 2: NÔâI DUNG I.Cơ sở lý luâ ân: Nhà trường THPT ngày nay sử dụng chủ yếu các bài tâ pâ vâ ât lý định lượng, giãi quyết các câu hỏi (vấn đề) đă ât ra bằng các phép tính toán khi giải các phương trình. Viê âc dạy HS nhâ ân diê ân các kiểu, loại bài toán vâ ât lý khác nhau và cách thức vâ ân dụng các công thức vâ ât lý cho từng kiểu, loại toán đó, má quên phần lớn vấn đề ý nghĩa đích thực của viê âc giải toán vâ ât lý là làm sáng tỏ bản chất vâ ât lý của các hiê ân tượng mô tả trong các đề toán nói riêng và các hiê ân tượng thực xảy ra trong đời sống. Trong khi đó thì từ lâu người ta đã biết các bài toán giáo khoa về vâ ât lý không chỉ gồm những bài toán định lượng. Còn có nhiều loại bài toán vâ tâ lý khác tuỳ theo cách phân loại chúng. Ví dụ như: nếu phân loại theo nô iâ dung đề toán thì có bài toán vâ ât lý có nô iâ dung chỉ để luyê nâ tâ âp, bài toán vâ ât lý có nô âi dung thực tế đời sống, bài toán vâ ât lý có nô âi dung kỹ thuâ ât – sản xuất, … Hoă âc nếu phân loại theo cách thức giải toán thí có: bài toán vâ ât lý định tính (hay bài tâ pâ định tính, hoă âc đơn giản là câu hỏi), bài toán thí nghiê âm, bài toán định lượng, …chỉ thông qua viê âc giải nhiều loại bài toán vâ ât lý, cả định tính, thí nghiê âm và định lượng với những nô iâ dung phong phú, đa dạng thì các em HS mới có điều kiê ân nắm vững thực chất của các tri thức vâ ât lý trong các biểu hiê ân thực tế vô cùng phức tạp của chúng. Như thế, không những các em hiểu rõ các khái niê âm và định luâ ât vâ ât lý mà còn có dịp học được cách tiếp câ nâ khoa học vâ ât lý vá nâng cao được hứng thú đối với môn học. Bài tâ âp định tính là loại bài tâ âp được đưa ra với nhiều tên gọi khác nhau: “câu hỏi thực hành, câu hỏi để lĩnh hô âi, bài tâ pâ logic, bài tâ pâ miê âng, câu hỏi định tính, câu hỏi kiểm tra, …”. Sự đa dạng trong cách gọi chứng tỏ loại bài tâ pâ này có những ưu điểm về phương pháp ở nhiều mă ât, bởi vì mỗi mô ât tên gọi khác nhau đều phản ánh mô tâ khía cạnh nào đó của ưu điểm. Bài tâ âp định tính có thể sử dụng trong tất cả các giai đoạn học tâ âp môn học, từ bước đă ât vấn đề để bắt đầu nghiên cứu mô ât đề mục cho đến bước nghiên cứu giải quyết vấn đề, bước vâ ân dụng để củng cố, luyê nâ tâ pâ , ôn tâ pâ hoă âc mở rô âng, đào sâu tri thức hoă âc thực hành… Tuỳ theo mục đích sử dụng có thể xây dựng với nô iâ dung thích hợp. Trong phạm vi chuyên đề này, tôi chỉ có thể nêu ra mô êt số dạng bài toán vâtê lý định tính của Lớp 10 Bài tâ âp định tính vâ ât lý nói chung đề câ âp đến mô ât hiê ân tượng vâ ât lý xảy ra trong tự nhiên và kỹ thuâ ât mà khía cạnh vâ ât lý thường bị che lấp bởi những chi tiết thực luôn hiê ân diê ân kèm theo hiê ân tượng trong diễn biến phức tạp của nó. Viê âc giải các bài toán định tính cũng hướng vào sự phát hiê ân bản chất vâ ât lý của vấn đề giống như trường hợp giải toán định lượng nhưng do không phải quan tâm đến các phép tính mà đôi khi dễ làm lê âch hướng suy nghĩ khi giải toán, nên người giải toán định tính vâ ât lý có điều kiê ân tâ âp trung tư tưởng để phân tích điều kiê ân bài toán và vâ ân dụng kiến thức, kỹ năng đã biết về vâ ât lý mà đi tới được kết luâ nâ cuối cùng. II.Nô âi dung đề tài: 1)Phần: ĐÔâNG HỌC Ví dụ 1: Một truyênâ dân gian có kể rằng: khi chết mô ât phú ông đã để lại cho con mình mô ât hũ vàng chôn trong mô ât khu vườn rô âng và mô ât mảnh giấy vẽ sơ đồ trong đó chỉ rõ: đi về phía Đông 12 bước chân sau đó rẽ phải 8 bước chân, đào sâu 1m. Hỏi với chỉ dẫn này, người con có tìm được hũ vàng không? Vì sao?  Không tìm được vì không có vâ ât làm mốc. Ví dụ 2: Mô ât cảnh sát giao thông nhâ ân thấy mô ât chiếc ô tô du lịch đang phóng quá nhanh trên quốc lô â. Đúng lúc chiếc xe du lịch chạy ngang hàng mô ât chiếc xe tải chạy châ âm trên đường thì người cảnh sát ra lênh â cho cả hai xe dừng lại và lâ âp biên bản. Người lái xe du lịch bào chữa rằng: “xe du lịch chạy ngang hàng chiếc xe tải, có nghĩa là hai xe có tốc đô â như nhau”. Lời bào chữa đó có đúng không? Hãy dùng đồ thị toạ đô â của chuyển đô âng với giả định hai xe cùng chuyển đô âng đều để bác bỏ lâ âp luâ ân của người lái xe du lịch. x I II O t H1.1  Lời bào chữa là sai. Hai xe có cùng vị trí (cùng toạ đô â x) chứ không có cùng vâ ân tốc. Điều này thể hiê ân rất rõ trên đồ thị toạ đô â của xe du lịch (I) và của xe tải (II). Đô â dốc của (I) – tốc đô â của xe du lịch lớn hơn của (II) – tốc đô â của xe tải (H 1.1) O t Ví dụ 3: Trên (H 1.2) cho đồ thị vận tốc của ba chuyển động. Có thể thể nói gì về mỗi chuyển động đó? v III II I O H1.2 t Đồ thị I là đường thẳng song song trục Ot cho biết chuyển đô nâ g là thẳng đều. Đồ thị II là đường thẳng hợp trục Ov một góc nhọn và hướng theo chiều dương cho biết chuyển động là nhanh dần đều. Đồ thị III song song trục Ov cho biết tại một thời điểm vật có thể đạt mọi giá trị của vận tốc nên đây là một chuyển đô nâ g không có thực. Ví dụ 4: Mô ât người lái xe đang chạy trên quốc lô â với tốc đô â 50 km/h thì nhìn qua kính chiếu hâ âu thấy mô ât chiếc xe đua sắp xửa vượt qua xe mình. Anh ta muốn xác định tốc đô â của chiếc xe đua nên đã làm như sau. Đúng lúc hai chiếc xe chạy ngang nhau thì anh ta bắt đấu đếm từ 1, 2, … cho đến khi chiếc xe đua chạy đến mô ât cái mốc dễ nhâ ân thấy trên đường nào đó. Ví dụ anh ta đếm được 100 khi xe đua chạy ngang mô ât cây cô ât đèn bên đường. Anh ta tiếp tục đếm được 30 nữa cho đến lúc xe anh ta cũng chạy ngang cây cô ât đèn đó. Anh ta lâ âp tức tính ra được tốc đô â của chiếc xe đua: Vđua = (130 / 100) . 50 km/h = 65 km/h Bạn nghĩ sao về kết quả tính được này? Giả sử cả hai xe cùng chuyển đô âng với vâ ân tốc không đổi và anh lái xe đếm rất đều đă ân. Nếu anh ta đếm thâ ât châ âm rãi thì kết quả có khác không?  Cách tính toán của anh lái xe dựa trên hiểu biết vâ ât lý về mối quan hê â giữa quãng đường đi được với vâ ân tốc và thời gian s = v.t. Do quãng đường đi được của hai xe là như nhau cho nên v ~ 1 /t cần để đi hết mô tâ quãng đường. vđua . tđua = vxe . txe hay vđua t    xe .v   tđua   130   .50km / h  65km / h  100  Ta thấy kết quả tính vđua chỉ phụ thuô âc tỉ số txe / tđua, không kể thời gian tính bằng đơn vị nào: 130lần đếm / 100lần đếm, hay 130s / 100s hay 130 phút / 100 phút cũng đều không ảnh hưởng đến kết quả! Ví dụ 5: Thí nghiêm â khảo sát sự rơi của vâ ât Bạn hãy thả rơi mô ât quyển sổ tay và mô ât tờ giấy có kích thước phẳng bằng nó, từ cùng mô ât đô â cao. Vâ ât nào rơi nhanh hơn? Bạn hãy đă ât tờ giấy bên dưới quyển sổ rồi thả rơi chúng. Vâ ât nào rơi nhanh hơn? Điều gì khiến cho chúng rơi khác so với lần thí nghiê âm trước? Bây giờ bạn đă ât tờ giấy lên trên quyển sổ rồi thả rơi chúng. Nhớ đă ât tờ giấy thâ ât khít với kích thước quyển sổ. Vâ ât nào rơi nhanh hơn? Bạn nghĩ gì qua kết quả quan sát này? Bạn vo tròn tờ giấy càng nhỏ càng tốt rồi thả rơi nó cùng lúc với quyển sổ tay. Vâ ât nào rơi nhanh hơn? Có thể kết luâ ân như thế nào về sự rơi của các vâ ât?  Lần thí nghiê âm thứ 1: quyển sổ tay rơi nhanh hơn Lần thí nghiê âm thứ 2: tờ giấy rơi cùng lúc với quyển sổ tay. Bạn có thể nghĩ, nguyên nhân của hiê nâ tượng này là lực ép của quyển sổ tay đè lên tờ giấy. Lần thí nghiê m â thứ 3: cho thấy lực ép không phải là nguyên nhân chính vì tờ giấy không chịu lực ép của quyển sổ nhưng vẫn rơi cùng lúc với quyển sổ. Phải nghĩ tới mô ât nguyên nhân khác. Lần thí nghiê âm thứ 4 cho thấy: nguyên nhân khác đó nằm ở trong chính môi trường rơi của các vâ ât: sức cản của không khí. Ví dụ 6: Bạn đang chạy xe máy ngang đằng sau mô ât xe tải và xe của bạn có cùng vâ ân tốc của xe tải. Đô ât nhiên xe tải tăng tốc và mô ât bọc hàng không buô âc rơi từ thùng xe tải xuống đường. Hỏi nếu bạn không hãm xe máy hoă âc không lái tránh sang mô ât bên thì xe máy của bạn có húc phải bọc hàng đó trước khi nó rơi chạm đất hay không? Coi rằng bọc hàng rơi thẳng ngay trước mũi xe của bạn.  Bọc hàng rơi từ mô ât xe tải đang chạy trên đườngvẫn tiếp tục tham gia chuyển đô nâ g theo quán tính cùng với xe tải. Xe máy chạy an toàn phía sau xe tải không thể húc vào bọc hàng chừng nào bọc hàng còn chưa rơi tới mă ât đất chẳng khác gì lúc bọc hàng còn ở trên thùng xe tải. Chỉ khi bọc hàng đã chạm đất và nằm yên tại đó thì nguy cơ va vào xe máy mới xảy ra nếu người đi xe máy không né tránh nó trên mă tâ đường. Ví dụ 7: Để các tia nước từ các bánh xe đạp không thể bắn vào người đi xe, phía trên bánh xe người ta gắn những cái chắn bùn, khi đó phải gắn những cái chắn bùn như thế nào?  Gắn những cái chắn bùn sao cho mép dưới cắt đường tiếp tuyến đi qua điểm thấp nhất của bàn đạp với bánh trước xe đạp. 2)Phần: ĐÔâNG LỰC HỌC Ví dụ 1: Khi xe buýt đô ât ngô ât chuyển bánh, hành khách ngồi trên xe thường bị ngâ ât đầu về phía sau đến mức đôi khi sái cổ. Giải thích tại sao như vâ ây? Nếu hành khách chú ý tựa đầu vào cái giá đỡ đầu ở lưng ghế ngồi thì có thể tránh bớt được hiênâ tượng bất lợi này không? Tại sao?  Phần thân người di chuyển cùng với ghế ngồi trong khi đầu còn chưa kịp di chuyển do quán tính. Cái giá đỡ đầu gắn liền với ghế ngồi đã ngăn cản sự châ âm trễ trong thay đổi trạng thái đứng yên của phần đầu. Ví dụ 2: Con chó săn to khỏe và chạy nhanh hơn con thỏ. Tuy thế, nhiều khi con thỏ bị chó săn rượt đuổi vẫn thoát nạn nhờ vận dụng “ chiến thuật “ luôn luôn đột ngột thay đổi hướng chạy làm chó săn lỡ đà. Điều này trong vật lí được giải thích ra sao ?  Sự khác nhau về khối lượng (hay mức quán tính) đã đưa đến sự khác nhau về mức độ thay đổi trạng thái chuyển động. Con thỏ có khối lượng nhỏ hơn chó săn nên dễ dàng thay đổi chuyển động hơn về hướng và độ lớn của vận tốc. Do đó, khi thỏ đột thay đổi vận tốc thì chó săn không kịp thay đổi chuyển động và bị lỡ đà. �Mức quán tính càng nhỏ thì mức độ thay đổi chuyển động càng nhanh và ngược lại. Ví dụ 3: Sau khi đo nhiêtâ đô â cơ thể người bằng ống că âp sốt (nhiêtâ kế). Ta thường thấy bác sĩ vẩy mạnh chiếc ống că âp sốt làm cho thuỷ ngân trong ống tụt xuống. Cách làm trên dựa trên cơ sở vâ ât lý nào? Hãy giải thích?  Dựa vào quán tính. Khi vẩy mạnh ống că âp sốt cả ống và thuỷ ngân bên trong đều chuyển đô nâ g. Khi ống dừng lại đô tâ ngô ât, theo quán tính, thuỷ ngân bên trong vẫn muốn duy trì vâ ân tốc cũ, kết quả là thuỷ ngân sẽ tụt xuống. Ví dụ 4: Có mô ât câu chuyê ân đùa như sau: “Mô ât con ngựa được học định luâ ât III Newton bèn từ chối không kéo xe nữa. Nó nói: “Tôi có ráng sức kéo xe bao nhiêu cũng là vô ích, bởi vì tôi kéo cái xe với lực bằng nào thì cái xe cũng kéo lại tôi với lực bằng nấy. Hai lực bằng nhau về đô â lớn và ngược nhau về hướng sẽ là lực cân bằng nên tôi và xe đều không nhúc nhích!” Bạn có thể giải đáp câu chuyênâ này không?  Lực ngựa kéo xe và lực xe kéo ngựa đă tâ vào hai vâ ât khác nhau nên không thể cân bằng lẫn nhau. Lực làm cả ngựa lẫn xe di chuyển chính là lực ma sát giữa chân ngựa và mă ât đất khi nó ráng sức đẩy mă ât đất để tiến lên. Ví dụ 5: Mô ât hành khách đi trên xe buýt cho biết, lúc đầu xe còn ít khách khi qua chỗ đường xấu, xe bị “dồng” (xóc) nhiều làm người ngồi trên xe rất khó chịu. Nhưng khi xe đã đông khách, lại thấy êm hơn kể cả khi đi qua những chỗ đường xấu. Cảm giác ấy có đúng không? Hãy giải thích? F  a    Càng đông khách khối lượng xe và người càng lớn, gia tốc  m  xe thu được khi tương tác với đường (chỗ đường xấu xe bị xóc) sẽ nhỏ, sự thay đổi vâ ân tốc theo phương thẳng đứng của xe rất bé nên người ngồi trên xe có cảm giác êm hơn. Ví dụ 6: Để kéo mô ât cái ô tô bị sa lầy, mô ât người đề nghị tất cả hành khách trên xe xúm nhau buô âc dây vào xe và cùng kéo sợi dây để trực tiếp đưa xe ra khỏi chỗ lầy. Anh lái xe lại đề nghị mô ât cách làm khác: buô âc mô ât đầu dây thừng vào xe và buô âc đầu dây còn lại vào cái cây hoă âc mô ât cái cọc thâ ât chắc bên đường. Sau đó vài người cùng nắm vào khoảng giữa sợi dây và kéo sợi dây theo phương vuông góc với đường nối giữa xe và cây. Anh lái xe còn nói, khoảng cách từ xe đến cây để buô âc dây thừng càng dài thì viê âc kéo xe sa lầy càng dễ dàng. Bạn có tán thành ý kiến anh lái xe này không. Giải thích tại sao? Lực kéo H 1.3 cây Dây thừng xe  Giải pháp kéo xe khỏi chỗ lầy của anh lái xe được mô tả trong H 1.3 Ví dụ 7: Trong trò xiếc mô tô bay, người biểu diễn phải đi mô tô trên thành thẳng đứng của mô ât “thùng gỗ” hình trụ. Có thâ ât là quá nguy hiểm không? Bí mâ ât của sự thành công trong trò xiếc này là cái gì: sự liều mạng hay quy luâ ât tất yếu của vâ ât lý?  Bí mâ ât của sự thành công là phải đi mô tô với vâ ân tốc đủ lớn tạo ra gia tốc hướng tâm cần thiết, duy trì áp lực của xe lên thành gỗ. Được như vâ ây xe sẽ không bao giờ bị rơi xuống. Đó là quy luâ ât, tuy nhiên cũng cần mô ât chút can đảm của người biểu diễn. Ví dụ 8: Những người làm xiếc khi đi trên dây thường cầm trên tay mô ât cái sào dài theo phương vuông góc (hoă âc gần như vuông góc) với dây. Cái sào này có tác dụng gì? Cân bằng của người làm xiếc trên dây là cân bằng bền hay không bền?  Muốn cân bằng trên dây, trọng tâm của người và sào phải nằm trên đường thẳng đứng đi qua điểm tiếp xúc của chân và dây. Cái sào giúp cho người trên dây dễ điều chỉnh vị trí trọng tâm hơn. Cân bằng của người trên dây là cân bằng không bền (giữ cho cân bằng không bền trong mô ât thời gian lâu chính là sự hấp dẫn của trò xiếc). Ví dụ 9: Các nhà khoa học đang lo ngại vì tháp nghiêng Pisa (Ý) đang có xu hướng nghiêng dần và có thể bị đổ. Hãy giải thích nguyên nhân có thể làm đổ tháp?  Nguyên nhân: Trọng tâm “rơi” khỏi mă tâ chân đế thì tháp nghiêng sẽ bị đổ. 3)Phần: CÁC ĐỊNH LUÂâT BẢO TOÀN Ví dụ 1: Để bảo đảm an toàn cho người đi xe trong trường hợp chẳng may xe gă âp tai nạn, ngày nay trên các xe ô tô người ta thường lắp đă ât cái túi khí tự đô âng bơm đầy và bâ ât lên che đỡ phía trước mă ât của người lái xe cũng như trước mỗi hành khách. Hãy giải thích tác dụng của túi khí bằng cách vâ ân dụng hiểu biết về chuyển hoá năng lượng. Có thể giải thích bằng hiêu biết về đô âng lượng hay không? Mỗi cách lí giải trên nhấn mạnh đến yếu tố nào đảm bảo giảm bớt rủi ro khi gă âp tai nạn?  Đô nâ g năng của người ngồi trên xe chuyển thành thế năng đàn hồi của túi khí bơm căng. Đoạn đường tác dụng gia tăng làm giảm bớt lực va chạm. Ví dụ 2: Người ta thường nói: "Không thể tự nắm tóc mình mà nhấc mình lên được". Câu nói đó có cơ sở khoa học không? Hãy giải thích?  Theo định luật bảo toàn động lượng thì nội lực chỉ làm cho các vật riêng biệt trong hệ trao đổi xung lượng cho nhau mà không gây ra gia tốc chuyển động cho hệ nên câu nói trên là hoàn toàn có cơ sở khoa học. Bản chất vật lý của câu nói đó là định luật bảo toàn động lượng. Ví dụ 3: Một khí cầu có mang một cái thang dây, dưới thang đang có một người đu. Đang ở trạng thái đứng yên trên không trung, khí cầu có dịch chuyển không nếu ngươi đu từ từ leo lên thang?  Hệ người và khí cầu đang ở trạng thái đứng yên. Người từ từ leo thang thì hệ chỉ xuất hiện nội lực mà không có nội lực tác dụng nên xung lượng của hệ được bảo toàn. Do đó, khối tâm của hệ không thay đổi nên khi người leo lên thì khí cầu sẽ hạ xuống. Vậy trong một hệ kín thì tọa độ khối tâm của hệ cũng là một đại lượng bảo toàn. Ví dụ 4: Một người làm xiếc nằm trên mặt đất rồi cho đặt lên ngực mình một tảng đá to. Sau đó, cho người khác lấy búa tạ đập vào tảng đá. Khi tảng đá vỡ ra, người làm xiếc vẫn đứng dậy vui cười chào khán giả. Điều gì đã giúp anh ta thoát khỏi "mối nguy hiểm " nêu trên?  Theo định luật bảo toàn động lượng, sau va chạm vật có khối lượng càng lớn thì biến thiên động lượng càng nhỏ (tức ít bị chấn động). Tảng đá đặt trên ngực sẽ có tác dụng giảm chấn động, đá càng to thì càng an toàn. �Va chạm giữa các vật luôn kèm theo sự truyền chuyển động, nó phụ thuộc vào sự chênh lệch khối lượng giữa hai vật. Ví dụ 5: Mô ât nhà du hành vũ trụ ra ngoài không gian vũ trụ, sau khi làm viê âc, họ muốn trở lại con tàu của mình. Làm thế nào có thể di chuyển về phía con tàu, khi mà trong không gian vũ trụ không có vâ ât nào có thể đạp chân lên đó mà đẩy cả. Hãy tìm phương án giúp các nhà du hành vũ trụ?  Nhà du hành vũ trụ ném về phía trước mô ât vâ ât gì đó để cơ thể người chuyển đô nâ g theo hướng ngược lại. Ví dụ 6: Để có thể tung người lên cao, các diễn viên xiếc đã làm như sau: mô ât diễn viên đứng ở đầu mô ât tấm ván đă ât trên giá đỡ, đầu kia của tấm ván được nâng lên cao, mô ât diễn viên khác nhảy dâ âm lên đầu đã nâng cao đó. Kết quả là diễn viên thực hiê ân được cú tung người lên cao. Hãy giải thích cơ sở của cách làm trên?  Thế năng của người thứ hai biến thành năng lượng biến dạng đàn hồi của tấm ván và sau đó chuyển thành đô nâ g năng của người thứ nhất. Ví dụ 8: Để nước từ trong miêng â ống có thể phun ra xa hơn người ta thường bịt miê âng ống chỉ để mô ât lỗ nhỏ cho nước phun ra. Hãy giải thích cơ sở của cách làm trên?  Giảm tiết diê ân để tăng vâ ân tốc Ví dụ 9: Quan sát mô ât đoàn tàu đang chạy với vâ ân tốc lớn, thấy những mảnh giấy vụn ở hai bên bị hút vào tàu. Ở các nhà ga người ta thường hay yêu cầu khách đi tàu đứng cách xa đường sắt khi tàu đang tiến vào ga. Hãy giải thích hiê ân tượng?  Khi tàu chạy, nó kéo theo cả dòng không khí, dòng không khí chuyển đô nâ g giữa người và xe lửa gây mô ât áp suất nhỏ hơn so với áp suất của không khí khi đứng yên. Hiê âu áp suất này gây ra mô ât lực đẩy có xu hướng kéo ta về phía đoàn tàu. Tình trạng của các mẩu giấy vụn là tương tự. Ví dụ 10: Vì sao trong các bến cảng, các tàu bè đâ âu thường treo những lốp xe ô tô cũ ở hai bên thành tàu?  Vì giữa hai tàu luôn có những dòng nước chảy tạo ra áp suất nhỏ giữa hai tàu làm chúng “hút” lại gần nhau và có thể va chạm nhau. 4)Phần: VÂâT LÝ PHÂN TỬ VÀ NHIÊâT HỌC Ví dụ 1: Mùi thơm của nước hoa thoảng bay trong không khí dần tan biến mất. Khói từ các ống khói lúc đầu khi mới thoát ra khỏi ống thì đâ âm đă âc sau đó cũng dần tan biến trong không khí. Hãy giải thích tại sao có những hiênâ tượng trên?  các phân tử luôn chuyển đô nâ g hỗn loạn không ngừng. Trong quá trình chuyển đô nâ g, phân tử của các chất tự hoà lẫn vào nhau gây ra hiê ân tượng khuếch tán. Nước hoa thoảng bay, khói tan dần là kết quả của hiê ân tượng khuếch tán. Ví dụ 2: Mô ât người thợ mô âc sau khi đánh vecni vào mô ât số chân giường, sau mô ât thời gian, người thợ mô âc phát hiênâ thấy những chân giường chưa được đánh vecni bị nứt nẻ (rạn chân chim), còn những chân giường đã được đánh vecni thì không bị như thế. Hãy giải thích tại sao?  Vecni sẽ làm nước trong gỗ khó bốc hơi. Chân giường đã được đánh vecni sẽ “tươi” lâu hơn khó bị nứt nẻ do bị khô đi. Ví dụ 3: Khi pha nước chanh, người ta thường làm cho đường tan trong nước rồi mới bỏ đá lạnh vào. Vì sao không bỏ đá lạnh vào trước rồi bỏ đường sau? Hãy giải thích?  Nhiê ât đô â càng cao, các phân tử chuyển đô nâ g càng nhanh nên dễ hoà tan hơn. Nếu bỏ đá vào trước, nhiê ât đô â của nước hạ thấp làm quá trình hoà tan của đường diễn ra châ âm hơn. Ví dụ 4: Khi chế tạo bóng đèn điê ân (bóng đèn tròn) người ta phải nạp đầy đủ khí trơ ở nhiêtâ đô â và áp suất thấp vào bóng. Vì sao phải làm như vâ ây?  Để khi đèn sáng, nhiê ât đô â tăng, áp suất của khí trơ không vượt quá áp suất không khí, làm cho bóng đèn không bị nổ, vỡ. Ví dụ 5: Ngồi gần những chiếc bếp than đang cháy, ta thường nghe những tiếng lách tách cùng với những tia lửa bắn ra. Tại sao vâ ây?  Khi đun, nhiê ât đô â tăng, không khí trong các thớ của than nở ra làm nứt các cục than tạo ra tiếng lách tách, các hạt than bị bắn ra từ sự nứt của than. Ví dụ 6: Khi dùng phương pháp “giác” để hút máu đô âc trong cơ thể ra, người ta dùng mô ât cốc sát trùng, đốt mô ât mẩu bông tẩm cồn, bỏ vào cốc rồi úp miê âng cốc lên da. Khi đó cốc sẽ bám chă ât vào da, máu đô âc sẽ bị hút ra từ mô ât vết cắt nhỏ trên da. Hãy giải thích tại sao như vâ ây?  Khi đốt bông tẩm cồ thả vào cốc, nhiê tâ đô â trong cốc tăng, đẩy các phân tử khí ra ngoài cốc để tăng thể tích khí. Khi úp cốc lên da cũng là lúc lửa tắt, do mâ ât đô â khong khí trong cốc (kín) thấp, máu đô âc từ trong cơ thể bị hút ra ngoài (vào trong cốc) Ví dụ 7: Hãy chỉ rõ các quá trình biến đổi của mô ât lượng khí được mô tả trên hình H 1.4? p (1 ) (3 )  (2 ) O (1)  (2): đẳng nhiê ât, thể tích khí tăng, áp suất giảm v H1.4 (2)  (3): đẳng áp, thể tích khí giảm, nhiê ât đô â giảm (3)  (4): đẳng tích, áp suất tăng, nhiê ât đô â tăng. Phần 3: KẾT LUÂâN Qua thời gian tôi vâ ân dụng loại hình bài tâ pâ định tính đan xen trong lúc trình bày nô âi dung lý thuyết hoă âc bổ trợ cho những bài tâ âp định lượng, tôi thấy HS dễ tiếp thu kiến thức hơn, theo dỗi bài chăm chú hơn và nhiều khi đưa ra những câu trả lời rất lý thú và tôi nhâ ân thấy tiết học của tôi không quá căng thẳng. Qua đó cũng nhâ ân thấy ít nhiều sự thích thú tìm tòi, ham hiểu biết của các em, giúp tôi có đủ sự tự tin để truyền đạt kiến thức cho các em. Tôi rút ra được mô ât điều quan trọng là để tiết học vâ ât lý được nhẹ nhàng: +Cần cô đọng kiến thức +Cần vâ ân dụng linh hoạt, hài hoà các phương pháp, hình thức giảng dạy khác nhau kết hợp với ngôn ngữ phù hợp để giảm bớt sự căng thẳng trong các giờ học, giảm bớt sự uể oải của HS nhất là ở các tiết cuối của buổi học (có thể biểu diễn thí nghiê âm, kể chuyê nâ lịch sử vâ ât lý, giải thích hiê ân tượng,…) Không những thế giáo viên cần không ngừng nâng cao chuyên môn, giải đáp thoả đáng những thắc mắc của HS mới làm HS tin tưởng hơn vào sự dẫn dắt của người thấy. Dựa vào kết quả thực hiê ân nà những kiến thức tâm lý học cũng như yêu cầu về viê âc giảng dạy vâ ât lý ở trường THPT tôi cho rằng giải pháp mà tôi đưa ra là tương đối hợp lý và hiê âu quả. Đề xuất: -Sử dụng các bài toán vâ ât lý định tính để tiến hành các buổi xêmina học tâ âp. -Sử dụng các bài toán vâ ât lý định tính để xây dựng tình huống có vấn đề. -Sử dụng các bài toán vâ ât lý định tính để củng cố phát triển phương pháp tự học. -Sưu tầm, phân loại và nghiên cứu các bài toán vâ ât lý định tính để xây dựng kho tư liê âu giảng dạy. -Mở rô âng và phát triển đề tài ở các lĩnh vực khác của vâ ât lý như: Điê ân học, Quang học,…để tạo nên mô ât chỉnh thể thống nhất vầ viê âc xác định bản chất của các bài toán vâ ât lý định tính. Tuy nhiên do còn thiếu kinh nghiê âm và khả năng có hạn, nên chắc chắn đề tài này không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến của quý Thầy Cô và các đồng nghiê âp. Và hy vọng rằng đề tài này sẽ là tài liê âu hữu ích giúp các em HS yêu thích môn Vâ ât lý hơn. Biên Hoà, ngày tháng năm 2012 Người soạn Hoàng thị Huyền TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Vật lý vui quyển I-II (IA.I.PE-REN-MAN – Nhà xuất bản Giáo Dục) 2.Cơ học vui (IA.I.PE-REN-MAN – Nhà xuất bản Giáo Dục) 3.Bài tập định tính và câu hỏi thực tế VẬT LÝ 10 (Vũ Thanh Khiết (chủ biên)-Nguyễn Thanh Hải – Nhà xuất bản Giáo Dục) 4.Sách giáo khoa Vật Lý 10 cơ bản MỤC LỤC I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ NHỮNG THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN III. NỘI DUNG ĐỀ TÀI IV. KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO MỤC LỤC