I MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Thực tế qua nhiều năm bồi dưỡng học sinh giỏi, thân nhận thấy việc phát khiếu học sinh giỏi môn Vật lý bồi dưỡng đào tạo em thành nhân tài thực việc làm dễ dàng mà phải có trình nổ lực trò thầy Khi bồi dưỡng học sinh giáo viên phải biết tự soạn dạng loại tập nâng cao theo mảng kiến thức, từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp để học sinh chủ động tiếp thu kiến thức cách tự tin Khi học song phần em nắm tay phần có dạng tập tự giải tập tập có liên quan đến phần học cách chủ động sáng tạo Thực tế bồi dưỡng học sinh giỏi, thân thấy việc phân dạng, phân loại tập phần việc vô quan trọng giáo viên Có nhằm cung cấp, trng bị cho em hệ thống kiến thức vững vừa Tất việc làm có tác dụng định hướng hình thành cho em phương pháp nghiên cứu khoa học Dựa vào chọn đề tài “ Phân dạng tập chuyển động học chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý cấp trung học sở” Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu học sinh giỏi môn vật lý trường THCS Ngọc Trạo – Thạch Thành – Thanh Hóa Mục đích nghiên cứu: Nhằm bồi dưỡng cho đối tượng học sinh giỏi môn vật lý giải tốt tập chuyển động cách chủ động, sáng tạo Giúp em biết phân tích tượng vật lý → Lập kế hoạch giải → giải nhanh, xác có sáng tạo tập chuyển động II NỘI DUNG Cơ sở lí luận 1.1 Vị trí môn vật lí Giáo dục phổ thông Môn vật lí có vai trò quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo giáo dục phổ thông Việc giảng dạy môn vật lí có nhiệm vụ cung cấp cho HS hệ thống kiến thức trình độ phổ thông, bước đầu hình thành cho HS kĩ thói quen làm việc khoa học; góp phần tạo họ lực nhận thức, lực hành động phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề ra; chuẩn bị cho HS tiếp tục tham gia lao động sản xuất, thích ứng với phát triển khoa học – kĩ thuật, học nghề, trung cấp chuyên nghiệp đại học Môn vật lí có khả to lớn việc rèn luyện cho HS tư lôgíc tư biện chứng, hình thành họ niềm tin chất khoa học tượng tự nhiên khả nhận thức người, khả ứng dụng khoa học để đẩy mạnh sản xuất, cải thiện đời sống Môn vật lí có mối quan hệ gắn bó chặt chẽ, qua lại với môn học khác toán học, hoá học, sinh học 1.2 Mục tiêu việc dạy học môn vật lí nhà trường phổ thông a Đạt hệ thống kiến thức vật lí phổ thông, phù hợp với quan điểm đại, bao gồm: - Các khái niệm vật, tượng trình vật lí thường gặp đời sống sản xuất - Các đại lượng, định luật nguyên lí vật lí - Những nội dung số thuyết vật lí quan trọng - Những ứng dụng phổ biến vật lí sản xuất đời sống - Các phương pháp chung nhận thức khoa học phương pháp đặc thù Vật lí, trước hết phương pháp thực nghiệm phương pháp mô hình b Rèn luyện phát triển kĩ cho HS - Quan sát tượng trình vật lí tự nhiên, đời sống hàng ngày phòng thí nghiệm; điều tra, sưu tầm, tra cứu tài liệu từ nguồn khác để thu thập thông tin cần thiết cho việc học tập môn vật lí - Sử dụng dụng cụ đo phổ biến vật lí, kĩ lắp ráp tiến hành thí nghiệm vật lí đơn giản - Phân tích, tổng hợp xử lí thông tin thu để rút kết luận, đề dự đoán đơn giản mối quan hệ hay chất tượng trình vật lí, đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán - Vận dụng kiến thức để mô tả giải thích tượng trình vật lí, giải tập vật lí giải vấn đề đơn giản đời sống sản xuất mức độ phổ thông - Sử dụng thuật ngữ vật lí, biểu bảng, đồ thị để trình bày rõ ràng, xác hiểu biết, kết thu qua thu thập xử lí thông tin c Hình thành rèn luyện thái độ tình cảm - Có hứng thú học tập môn vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học; trân trọng đóng góp vật lí cho tiến xã hội công lao nhà khoa học - Có thái độ khách quan, trung thực; có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, xác có tinh thần hợp tác việc học tập môn vật lí, việc áp dụng hiểu biết đạt - Có ý thức vận dụng hiểu biết vật lí vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập để bảo vệ giữ gìn môi trường sống tự nhiên 2 Thực trạng: Qua nhiều năm giảng dạy vật lý trường THCS Ngọc Trạo, học sinh vấn đề giải sửa tập vật lý phần chuyển động gặp không khó khăn học sinh thường không nắm vững lý thuyết, luyện tập, tập lớp có ít, chưa có kỹ vận dụng kiến thức vật lý Vì em giải tập cách mò mẫm, định hướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc nhiều không giải được, có nhiều nguyên nhân: - Học sinh chưa phân loại dạng tập chuyển động học - Học sinh chưa biết phương pháp để giải tập chuyển động - Chưa có kỹ toán học cần thiết để giải tập chuyển động - Chưa xác định mục đích việc giải tập tìm từ câu hỏi điều kiện toán, xem xét tượng vật lý nêu đề tập để từ nắm vững chất vật lý, xác định mối liên hệ cho phải tìm Các giải pháp thực 3.1 Phát học sinh giỏi để bồi dưỡng Ngay từ lớp 6,7 học sinh tiếp cận với môn vật lý Giáo viên môn phải sớm nhìn nhận để phát khiếu học sinh vào biểu sau đây: + Có động học tập tốt + Ham hiểu biết tượng vật lý biết cách giải thích tượng cách cặn kẽ + Có trí nhớ tốt, giải toán nhanh, thành thạo + Những học sinh có khả trả lời câu hỏi giáo viên đặt cách lưu loát, thông minh Dự đoán tượng vật lý, biết tiến hành thí nghiệm giải thích rút kết luật tốt + Làm tập nhanh, xác, có sáng tạo, linh hoạt lời giải + Có phương pháp tự học tự nghiên cứu + Bài viết có tính khoa học, suy luận lô gíc rõ ràng, dễ hiểu + Việc học tập ngày tiến rõ nét Giáo viên môn phải sớm chọn đội học sinh giỏi từ lớp 6,7 để bồi dưỡng cho em từ kiến thức ban đầu phải theo phương châm “ Mưa dầm thấm lâu” Ta không nên nhồi nhét học sinh thời gian ngắn làm đầu óc em mệt mỏi dẫn đến hiệu tiếp thu thấp 3.2 Phân loại tập tập chuyển động học chương trình nâng cao Khi phân loại tập phần chuyển động học chương trình nâng cao Tùy theo cách chọn dấu hiệu mà người ta thể phân theo cách khác Nếu chọn theo nội dung cách giải tập mà ta phân tập phần chuyển động học chương trình nâng cao thành dạng sau: Dạng 1: Tính vận tốc trung bình chuyển động: Phân loại loại + Tính vận tốc trung bình biến đổi theo thời gian + Tính vận tốc trung bình biến đổi theo quãng đường + Tính vận tốc trung bình theo phương pháp phân tích sơ đồ giải Dạng 2: Bài tập hợp vận tốc: Phân làm loại + Trường hợp vật (1) (2) chuyển động phương, chiều - Nếu v1 > v2 v12 = v1 – v2 - Nếu v1 < v2 v12 = v2 - v1 + Trường hợp vật (1) (2) chuyển động phương, ngược chiều v12 = v21 = v1 + v2 + Trường hợp vật chuyển động hợp với góc vuông Áp dụng định lý Pitago có: v2 = v12 + v22 Dạng 3: Chuyển động vật sông nước: Dạng 4: Giải toán đồ thị: Phân loại - Dựa đồ thị cho sẵn để tìm đại lượng chưa biết - Từ toán để tìm đại lượng chưa biết ta dùng phương pháp giải toán đồ thị toán đơn giản Dạng 5: Các loại toán tổng hợp chuyển động học Phân loại toán sơ đồ giải Giải theo phương pháp: Xuất phát điểm suy luận, từ điều kiện cho toán, xét mối liên hệ để tìm công thức cuối có đại lượng cần tìm đại lượng cho 3.3 Phương pháp giải loại tập phần chuyển động học chương trình nâng cao để rèn luyện kỹ cho học sinh 3.3.1 Loại tập tính theo công thức vận tốc trung bình a Phần lý thuyết: Tính vận tốc trung bình theo công thức: s ( Khi biết tổng quãng đường tổng thời gian) t s + s + + s n vtb = ( Khi biết quãng đường khoảng thời gian) t1 + t + + t n vtb = Lưu ý: Không tính vtb trung bình cộng vận tốc b Phần tập: * Tính vận tốc trung bình biến đổi theo thời gian + Khi tính vtb ta biến đổi theo s để rút gọn s cho công thức cuối đại lượng biết Tủy thuộc vào toán cụ thể mà ta chọn biến đổi cho phù hợp Ví dụ: Một người xe đạp đoạn đường AB Nữa đoạn đường đầu người với vận tốc v1 = 20km/h Trong thời gian lại với vận tốc v = 10km/h Cuối người với vận tốc v3 = 5km/h Tính vận tốc trung bình quãng đường Phân tích đề bài: ? Để tính vtb đoạn đường ta áp dụng công thức nào? s + s + + s n ( vtb = t + t + + t ) n ? Tìm mối liên hệ t1, t2 t để toán bớt ẩn ? ( t = t1 + t2) ? Lập phương án để tìm t1 ? s1 = v1t1 suy t1 ? Lập phương án để tìm t2 ? ( s + s3 = t t s = v 2 + v3 ) suy t2 2 GV cho học sinh đứng chỗ trình bày lời giải phân tích Giải: Thời gian hết nửa đoạn đường đầu là: s s t1 = = v2 2v Thời gian hết nửa đoạn đường sau là: s + s3 = t t s s = v 2 + v3 ⇒ t = 2 v + v3 Vận tốc trung bình quãng đường là: vtb = s1 + s s ⇒ vtb = ⇒ vtb = s s 1 t1 + t + + 2v1 v2 + v3 2v1 v2 + v3 vtb = = 10,9(km / h) 1 + 2.20 10 + * Tính vận tốc trung bình biến đổi theo quãng đường Tùy theo phân tích đề mà ta tính s theo t hay tính t theo s Ví dụ: Một người với vận tốc 3km/h thời gian đầu thời gian lại 3 người nốt đoạn đường với vận tốc 6km/h Hãy xác định vận tốc trung bình đoạn đường Phân tích đề ? Viết công thức tính vtb đoạn đường s +s ( vtb = t + t ) ? Em nhận xét toán biến đổi s theo t thuận lợi hay biến đổi t theo s thuận lơi? ? Trình bày phương án biến đổi để tìm vtb? Giải: Gọi thời gian hết đoạn đường t Quảng đường thời gian là: 2 s1 = v1t1 = v1 t = v1t 3 Quảng đường thời gian lại là: 1 s2 = v2t = v2 t = v2t 3 Vận tốc trung bình đoạn đường là: v1t + v t s + s2 2 vtb = = = v1 + v = + = 4km / h t1 + t t 3 3 *Tính vận tốc trung bình theo phương pháp phân tích sơ đồ giải Loại toán phân tích theo kiểu xuất phát điểm suy luận đại lượng cần tìm Ví dụ: Một người xe đạp km với vận tốc v = 10km/h Sau người dừng lại để sửa xe 30 phút tiếp 8km với vận tốc v Biết vận tốc trung bình người 6km/h Tìm vận tốc v2 Phân tích đề ? Tìm v2 theo công thức nào? Chọn công thức thuận lợi? (v = s2 ) t2 ? Còn đại lượng t2 chưa biết? Bằng cách suy t2? ? Trong biểu thức tính t2 có chứa t1 Ta tính t1 cách nào? (t1 = s1 ) v1 Lập sơ đồ giải v2 = vtb = s2 t2 s1 + s s + s2 s + s2 ⇒ t1 + t + t = ⇒t2 = − t1 − t t1 + t + t vtb vtb t1 = s1 v1 Học sinh nhìn vào sơ đồ giải để giải theo chiều mũi tên từ lên Giải Gọi thời gian quãng đường thứ nhất, thứ thời gian nghỉ t 1, t2, t0 s +s Từ vtb = t + t + t ⇒ t1 + t + t = s s1 + s s + s2 ⇒t2 = − t1 − t vtb vtb Lại có: t1 = v = 10 = 0,4(h) +8 − 0,4 − 0,5 = 1,1( h) s2 Nên v = t ⇒ v = 1,1 = 7,27(km / h) ⇒ t2 = Đáp số: 7,27 km/h 3.3.2 Loại tập áp dụng công thức hợp vận tốc Khi giải tập vật lý nâng cao gặp dạng toán công thức hợp vận tốc mà biết áp dụng công thức phù hợp vào để giải toán trở nên nhẹ nhàng, dễ hiểu nhiều so với không áp dụng công thức Khi dạy phần giáo viên phải đưa lý thuyết chung vào toán cụ thể a Lý thuyết Hai vật chuyển động ngược chiều, phương: Lúc hợp vận tốc xe với xe là: v12 = v1 + v2 Hai vật chuyển động chiều, phương: + Hợp vận tốc xe xe là: v12 = v1 – v2 ( v1 > v2) + Hợp vận tốc xe xe là: v21 = v2 – v1 ( v2 > v1) Hai vật chuyển động theo phương vuông góc Áp dụng định lý Pytago: v2 = v12 + v22 b Bài tập: Khi giải toán nâng cao học sinh phải linh hoạt tùy theo toán cụ thể mà áp dụng công thức cho phù hợp * Loại toán hai vật chuyển động ngược chiều, phương Kiểu loại toán sách phần hướng dẫn giải hầu hết không hay tính theo cách hợp vận tốc Khi dạy mà giáo viên áp dụng công thức hợp vận tốc vào để giải toán trở nên đơn giản nhiều Ví dụ: Hai đoàn tàu chuyển động ngược chiều Đoàn thứ có vận tốc 36 km/h Còn đoàn tàu thứ hai có vận tốc 54 km/h Một hành khách ngồi đoàn tàu thứ nhận thấy đoàn tàu thứ hai qua trước mắt thời gian giây Tính chiều dài đoàn tàu thứ hai Phân tích đề bài: Tính chiều dài đoàn tàu ta có cách tính nào? Cách phù hợp, dễ hơn? s t ( v = ⇒ s = v.t ) ? Ta tính vận tốc đoàn tàu thứ hai đoàn tàu thứ cách nào? (v = v1 + v2) ? Tính chiều dài đoàn tàu hai cách nào? s = v.t ( t thời gian mà người ngồi tàu thứ thấy đoàn tàu thứ hai qua trước mắt mình) Giải Gọi vận tốc đoàn tàu thứ hai đoàn tàu thứ v21 Vậy v21 = v1 + v2 ( hai đoàn tàu chuyển động ngược chiều) v = v21 = 36 + 54 = 90 (km/h) Chiều dài đoàn tàu thứ hai là: s = v.t ⇒ s = 90 = 0,15(km) 3600 Đáp số: 0,15 km * Loại toán hai vật chuyển động phương, chiều Khi áp dụng công thức hợp vận tốc cho dạng toán ta nên ý xem hợp vận tốc hợp vận tốc vật có vận tốc lớn vật có vận tốc bé Ví dụ: Một hành khách ngồi đoàn tàu thứ dài 900m chạy với vận tốc v1 = 36 km/h Nhìn thấy đoàn tầu thứ hai dài 600m chạy song song chiều với đoàn tàu vượt qua trước mặt người thời gian 60 giây Hỏi vận tốc đoàn tàu thứ hai bao nhiêu? Phân tích đề bài: ? Để tìm vận tốc đoàn tàu hai bao nhiêu? Ta phải dựa vào đâu để tính s2 (t = v ) 21 ? Vì lại viết v21 mà không viết v1,2 ? Vì v2 > v1 ? Tính vận tốc đoàn tàu thứ hai đoàn tàu thứ bao nhiêu? Giải: v1 = 36 km/h = 10m/s Vì hai tàu chuyển động chiều mà người ngồi đoàn tàu thứ thấy đoàn tàu thứ hai vượt qua trước mặt nên tàu thứ hai chạy nhanh tàu thứ Vận tốc đoàn tàu thứ hai đoàn tàu thứ v21 v21 = v2 – v1 s s Mà t = v ⇒ t = v 21 Đoàn tàu thứ hai vượt qua đoàn tàu thứ 60 giây 600 Nên ta có: v − v = 60 ⇒ 60v2 – 60.10 = 600 ⇒ 60v2 = 1200 ⇒ v2 = 20 (m/s) Đáp số: 20 m/s * Loại tập mà hai vật chuyển động hợp với góc vuông Riêng loại tập phải áp dụng định lý pytago chương trình toán lớp học nên dạy giáo viên nên lưu ý Phần đến học kỳ II lớp học học sinh nắm Ở dạng giáo viên phải cho học sinh biết phân tích lực Ở phần lời giải sách nêu sơ sài nên giáo viên phải khai thác rõ hơn, sâu cho học sinh nắm Ví dụ: B C Một ca nô ngang sông xuất phátb Tính vận tốc ca nô so với nước từ A nhằm thẳng hướng tới B Biết AB dài 400m nước chảy nên ca nô đến vị trí C cách B đoạn BC = 300m Biết vận tốc nước chảy ( m/s) a Tính thời gian ca nô chuyển động Phân tích đề ? Để tính tAC = ? ta tính cách nào? GV gợi ý: Có thể tìm cách so sánh tAB với tBC tAC không? ? Làm cách nào? Xét cặp tam giác đồng dạng nào? ? Vận tốc u hợp vận tốc vận tốc nào? B A v1 C u v A u, v1, v vận tốc vật nào? ? Từ ta tính tAC Giải Gọi v vận tốc dòng nước bờ v1 vận tốc ca nô dòng nước u vận tốc ca nô bờ Ta có vận tốc phân tích hình vẽ AB BC AC Xét ∆ Ov1u đồng dạng ∆ ABC ⇒ v = v = u hay tAB = tBC = tAC Hay thời gian ca nô chuyển động từ A đến C thời gian dòng nước chảy từ B đến C thời gian ca nô chuyển động nước A đến B hay tAB = tBC = tAC = BC 300 = = 75( s) 4 ⇒ Thời gian ca nô chuyển động tAC = 75s b Tính vận tốc ca nô so với nước: v= s AB 400 = = 5,3(m / s ) t AB 75 * Khi làm toán hợp vận tốc ta gặp loại có ba vật chuyển động cách giải nào? Ví dụ: Một đoàn tàu chuyển động với vận tốc 54 km/h gặp đoàn tàu thứ hai dài 180m chuyển động song song ngược chiều với vận tốc 36 km/h Một hành khách ngược chiều toa đoàn tàu thứ với vận tốc 1m/s Hỏi người hành khách thấy đoàn tàu thứ hai qua trước mặt bao lâu? Phân tích đề ? Để tìm thời gian hành khách ngược chiều đoàn tàu thứ thấy đoàn tàu thứ hai qua trước mặt ta làm nào? (t = s2 ) v ? Tìm vận tốc đoàn tàu thứ hai người hành khách? (v = (v1 + v2) + v3) ? (v1 + v2) vận tốc nào? ( vận tốc tàu tàu 1) Giải - Vì hai tàu chuyển động ngược chiều nên vận tốc tàu thứ hai tàu thứ v12 v12 = v1 + v2 - Người hành khách ngược chiều đoàn tàu thứ hai nên vận tốc tàu thứ hai người hành khách v v = (v1 + v2) + v3 - Thời gian người hành khách thấy đoàn tàu thứ hai qua trước mặt t 10 t= s2 v s2 (v1 + v ) + v3 180 = 6,92(s) ⇒t= 15+ 10+ ⇒t = 3.3.3 Loại toán chuyển động vật sông nước Các tập giải ta thường dựa vào sơ đồ để giải có số phân tích theo sơ đồ giải + Vật chuyển động theo chiều dòng nước : vvật + vnước = vxuôi ( vvật >vnước) + Vật chuyển động ngược chiều dòng nước : vvật - vnước = vngược ( vvật >vnước) + Vật chuyển động tác động dòng nước chảy v vật = vnước bè bèo, bóng, phao trối nhờ tác động dòng nước Ví dụ : Một thuyền xuôi dòng từ A đến B ngược dòng từ B A hết 2h30 phút a Tính khoảng cách AB Biết vận tốc thuyền xuôi dòng v = 18km/h Khi ngược dòng v2 = 12 km/h b Trước thuyền khởi hành t3 = 30 phút có bè trôi theo dòng nước qua A TÌm khoảng cách từ nơi gặp đến A Phân tích đề Câu a: Từ t1 + t2 = t AB ? Thay t1 = ? ( t1 = v ) AB t2 = ? ( t = v ) ? Thay vào t = t1 + t2 để tìm AB Câu b: vn • A • C • D • E v2 • F • B ? Nơi gặp lần thứ hai cách A đoạn nào? ? Đoạn AF tổng đoạn thẳng nào? Cách tính đoạn đường nhỏ nào? ? Để tìm t1, ta tìm cách nào? ? Để tìm v1, v2 ta tìm cách nào? 11 AF = AC + AC = vn.t3 = CE = vn.t1 v1 − v 2 v1 = v + Sơ đồ giải: CE + EF t1 = EF = vn.t2 AB t2 = v1 = v2 = v - BE + v2 v1 − v 2 BE = AB − ( AC + CE ) Khi giải học sinh theo mũi tên từ lên Giải: Câu a: Gọi t1, t2 thời gian thuyền xuôi dòng thuyền ngược dòng ta có: t1 = AB v1 t2 = AB AB mà t = t1 + t2 = 2,5h v2 AB 1 v v Từ ta có: v + v = t ⇔ AB ( v + v ) = t ⇔ AB = v + v t 2 ⇒ AB = 18.12 2.5 =18( km / h) 18 +12 b Bè trôi theo dòng nước nên vbè = vnước Gọi vận tốc dòng nước v vận tốc thuyền nước - Khi xuôi dòng : v1 = v + - Khi ngược dòng v2 = v - Nên v n = v1 − v 18 − 12 = = 3( km / h) 2 - Khi thuyền khởi hành quãng đường AC AC = vn.t3 ⇒ AC = = 1,5( km) - Thời gian thuyền chuyển động từ A đến B : t1 = AB 18 = = 1(h) v1 18 - Trong thời gian quãng đường CE : CE = vnt1= 3.1 = (km) 12 - Từ lúc hai chuyển đông ngược chiều xuất phát từ E từ B với BE = AB – (AC + CE) ⇒ BE = 18 – ( 1,5 +3) = 13,5 (km) - Thời gian để gặp kể từ lúc ( Thuyền từ B trôi từ E ) t2 = BE 13,5 = = 0,9( h) + v2 +12 Quãng đường bè là: EF = vn.t2 = 3.0,9 = 2,7 (km) - Thời gian gặp lần thứ hai kể từ lúc thuyền xuất phát t’ t’= t1 + t2 = + 0,9 = 1,9 (h) - Nơi gặp lần thứ cách A FA FA = AC + CE + EF ⇒ FA = 1,5 + + 2,7 = 7,2 (km) 3.3.4 Giải toán chuyển động đồ thị a Lý thuyết : Có loại : Loại : Dựa đồ thị để : + So sánh vận tốc, địa điểm, thời gian xuất phát, quãng đường chuyển động + Xác định chiều chuyển động, vận tốc, thời điểm gặp Loại : Dựa vào số liệu toánđã cho để vẽ đồ thị, lại dựa vào đồ thị để tìm số lần gặp nhau, vị trí, thời điểm … b Bài tập : Loại : Dựa đồ thị Loại dạng toán đơn giản song học sinh cần nắm kiến thức chuyển động giải nhanh Ví dụ : Cho đồ thị hai chuyển động vẽ hình a Xác định vị trí thời điểm chuyển động gặp b Xác định vận tốc xe II để gặp xe I lúc bắt đầu khởi hành sau nghỉ Vận tốc xe II để gặp xe I hai lần c Tính vận tốc trung bình xe I quãng đường s (km) B 80 60 C 40 E 20 A F t(h) 13 Phân tích đề ? Căn vào điểm đồ thị mà xác định vị trí thời điểm hai xe gặp ? ( Điểm C giao đồ thị) ? Để xe II gặp xe I lúc xe I bắt đầu khởi hành sau nghỉ ta vào điểm mà biết ? Có nghĩa hai xe gặp điểm ? ? Khi đồ thị xe II đường ? ? Khi tính v xe II cách ? ? Để xe II gặp xe I hai lần đồ thị chuyển động xe II phải đường thõa mãn ? ? Nhìn đường đồ thị xe II gặp xe I giai đoạn ? ? Tính v xe II cách ? ? Giá trị xe II phải ứng với giá trị xe II gặp xe I hai lần ? * Đối với toán kiểu giáo viên đặt câu hỏi học sinh đến đâu em trả lời thực đồ thị đến dễ Giải s (km) B 80 60 C 40 E 20 A F t(h) a Hai xe gặp sau chuyển động Nơi gặp cách A đoạn 40 km b - Để xe II gặp xe I xe I bắt đầu khởi hành, sau nghỉ đồ thị chuyển động xe II phải đường BE Vận tốc xe II : v' = 80 − 40 = 20(km / h) - Để xe II gặp xe I hai lần đồ thị chuyển động xe II phải đường BF Lúc xe II gặp xe I lần chỗ nghỉ lần đến A Vận tốc xe II lúc v' ' = 80 = 26,7( km / h) Xe II gặp xe I hai lần vận tốc phải thõa mãn v’2 < v2 < v’’2 14 c Vận tốc trung bình xe I vtb = s1 + s 20 + 40 = = 20(km / h) t1 + t + t + + Loại : Dựa vào số liệu toánđã cho để vẽ đồ thị, lại dựa vào đồ thị để tìm số lần gặp nhau, vị trí, thời điểm … Loại yêu cầu học sinh phải cẩn thận đòi hỏi độ xác cao, khó loại Thường giải loại học sinh phải tính nháp vẽ đồ thị xác Khi vẽ đồ thị lại vào đồ thị để tìm đại lượng chưa biết Ví dụ Từ ga vào lúc cha đèo em nhà quay lại dón Để tranh thủ thời gian lúc nhà gặp cha quay lại đón cách ga 1/3 quãng đường từ ga nhà lúc đồng hồ 7h15phút Từ cha đèo nhà Vẽ đồ thị tọa độ cha Lấy gốc thời gian 7h, gốc tọa độ ga Phân tích đề ? Vẽ đồ thị cha từ O đến A phút có tọa độ điểm B ? ? Cha quay gặp lúc 7h15p cách ga 1/3 quãng đường từ ga đến nhà Lúc đồ thị tọa độ điểm gặp ? ? Cha đưa nhà với vận tốc ban đầu thời gian từ nơi gặp đến lúc nhà ? ?Có thời gian cha từ nhà đến nơi gặp không ? ? Tọa độ điểm nhà ? ? Tương ứng từ ga đến gặp cha có thời gian quãng đường ? Giải : * Đồ thị cha s (km) B D Cha Cha Cha Con C Con O 12 15 18 21 t (phút) 15 Cha từ O đến A km hết phút Đồ thị cha từ ga nhà đoạn OB, điểm B ( ; 3) Cha quay lại gặp C lúc 7h15p Đồ thị đoạn OC, điểm C ( 15 ; 1) Cha gặp C nhà hết phút thời gian cha từ nhà đến chỗ gặp ( s, v) Đồ thị đoạn CD Đồ thị cha OBCD * Đồ thị : Con từ O đến C hết 15 phút quãng đường 1/3s Đồ thị đoạn OC Sau cha nhà từ C đến D vận tốc 3.3.5 Loại toán tổng hợp chuyển động học a Lý thuyết : Ở dạng tập chiếm số lượng tương đối nhiều Nhiều khó phức tạp Nếu ta biết phân tích lập sơ đồ giải toán cúng không khó Dạng chia loại Loại : Xuất phát điểm suy luận đại lượng cần tìm loại phân tích thường phân tích theo sơ đồ giải Loại : Xuất phát điểm suy luận từ điều kiện cho toán, xét mối liên hệ để tìm công thức cuối có đại lượng cần tìm đại lượng biết b Bài tập : Loại : Xuất phát điểm suy luận đại lượng cần tìm loại phân tích thường phân tích theo sơ đồ giải Ví dụ : Ba người khởi hành từ A lúc để đến B biết AB dài km Do có xe đạp nên người thứ chở người thứ hai đến B với vận tốc v = 16 km/h Rồi quay lại đón người thứ ba Trong lúc người thứ ba đến C với vận tốc v2 = 4km/h Người thứ ba đến B lúc ? Phân tích đề A s2 C s1 B s ? Đại lượng cần tìm đại lượng ? tính ? ? Tính t2 cách ? ? Tính BC = ? 16 ? Tính t1 = ? Muốn có t1 ta phải làm ? Lập sơ đồ giải : t = t1 + t2 t2 = BC v1 BC = AB – AC AC = v2.t1 Từ s + s1 = v1.t1 (1) s2 = v2t1 (2) 2s Từ (1) (2) suy ra: s + s1 + s2 = v1t1 + v2t1 ⇒ t1 = v + v Học sinh dựa sơ đồ giải để trình bày cách giải theo chiều mũi tên từ lên Giải - C: điểm gặp người thứ ba người thứ khoảng thời gian t1 Người thứ quãng đường s +s1 Còn người thứ ba quãng đường s2 thời gian s + s1 = v1t1 ( 1) s2 = v2t1 ( ) Từ (1), (2) ta có: s +s1 + s2 = v1t1 + v2t1 mà s1 + s2 = s ⇒ t1 = 2s 2.8 = = 0,8(h) v1 + v 16 + Sau người thứ ba người thứ B với vận tốc v qua đoạn đường CB thời gian t2 t2 = BC s1 = v1 v1 Mà BC = AB – AC = s – s2 = s – v2t1 ⇒ BC = – 0,8 = 4,8 (km) t2 = s1 4,8 = = 0,3( h) v1 16 Thời gian tổng cộng người thứ ba từ A đến B là: t = t1 + t2 = 0,8 + 0,3 = 1,1 (h) = 1h6ph Người thứ ba đến B lúc: 8h + 1h6ph = 9h6ph 17 Loại 2: Loại nhiều toán mà ta giải nên không lấy ví dụ Tóm lại: Khi bồi dưỡng học sinh sau dạng giáo viên làm mẫu đến tự giao cho em làm thu chấm cho học sinh giải mẫu để bạn khác nhận xét giáo viên uốn nắn sai lệch tư phương pháp trình bày Vì thời gian ôn luyện lâu dài nên giáo viên phải rèn luyện cho em thật tỉ mỉ, chi tiết Kết đạt Cũng tương tự cách phân loại tập tự phân loại tập cho chuyên đề khác để bồi dưỡng học sinh giỏi thấy việc học em có hiệu hẳn lên, Các em nắm vững có hệ thống, tự biết vận dụng làm tập bất kỳ, dẫn đến kết tương đối cao kỳ thi học sinh giỏi Mấy năm gần năm có học sinh thi học sinh giỏi môn vật lý cấp huyện khối 8, khối tỉ lệ đạt 75% - 90% số học sinh có giải cấp huyện Trong năm học 2014 – 2015 có học sinh đạt giải cấp tỉnh môn vật lý III KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Với kinh nghiệm ỏi nhiều sai sót mong bạn đồng nghiệp bổ xung thêm cho hoàn chỉnh việc phân loại bồi dưỡng học sinh giỏi phần chuyển động học Trong lần không dám tham vọng trình bày hết chuyên đề vật lý cấp trung học sở bồi dưỡng học sinh giỏi mà thân tự đúc rút Những lần mong bạn đồng môn phân loại tiếp cho chuyên đề lại phần bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý cấp THCS hoàn chỉnh để bạn bè học hỏi để nâng cao tay nghề chuyên môn Thạch Thành, ngày 15 tháng năm 2016 Sáng kiến kinh nghiệm thân tự viết, coppy người khác xin chịu hoàn toàn trách nhiệm XÁC NHẬN CỦA HIỆU TRƯỞNG Người viết Nguyễn Văn Quyền 18 ... kỳ thi học sinh giỏi Mấy năm gần năm có học sinh thi học sinh giỏi môn vật lý cấp huyện khối 8, khối tỉ lệ đạt 75% - 90% số học sinh có giải cấp huyện Trong năm học 2014 – 2015 có học sinh đạt... vọng trình bày hết chuyên đề vật lý cấp trung học sở bồi dưỡng học sinh giỏi mà thân tự đúc rút Những lần mong bạn đồng môn phân loại tiếp cho chuyên đề lại phần bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý. .. nhét học sinh thời gian ngắn làm đầu óc em mệt mỏi dẫn đến hiệu tiếp thu thấp 3.2 Phân loại tập tập chuyển động học chương trình nâng cao Khi phân loại tập phần chuyển động học chương trình nâng