Phát triển bài toán vật lý cho học sinh khá giỏi

PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bồi dưỡng và nâng cao vật lý 8 
- Nhà xuất bản Quốc gia TP Hồ Chí Minh ,Tác giả: Phan Hoàng Văn
	Vật lý nâng cao 8 	
- Nhà xuất bản Hải Phòng,Tác giả:TS.Lê Thanh Hoạch – Nguyễn Cảnh Hòe
	Chuyên đề Bồi dưỡng Vật lý 8	
- Nhà xuất bản Đà Nẵng ,Tác giả: Nguyễn Đình Đoàn
	Chuyên đề Bồi dưỡng Vật lý 8
- Nhà xuất bản Quốc gia TP Hồ Chí Minh , Tác giả: Trần Tú Tài
MỤC LỤC
	 	Trang	A/ Đặt vấn đề	1
	I/ Lý do chọn đề tài 	1
	II/ Mục tiêu của đề tài 	2
	III/ Đối tượng và khách thể nghiên cứu	2
	IV/ Phạm vi nghiên cứu	 	 	2
 V/ Nhiệm vụ nghiên cứu	2
	VI/ Phương pháp nghiên cứu	3
	B/ Nội dung và biện pháp thực hiện	4
	I. Lí luận chung	4
	II. phân tích thực trạng vấn đề nghiên cứu	5	III.Các dạng toán thường gặp 	7
	Dạng1: Các bài cơ bản	7
	Dạng 2:Hệ gồm các vật tỏa nhiệt , các vật thu nhiệt 	8
	Trường hợp1: Đã biết vật tỏa nhiệt ,thu nhiệt 	8
	Trường hợp2: Xác định nhiệt độ cuối của hệ	9
	 Trường hợp 3: xác định nhiệt dung riêng 	11
	Dạng 3: Sự chuyển hóa năng lượng .
	Trường hợp 1: Sự chuyển hóa từ cơ thành nhiệt 	13
	Trường hợp 2: Sự chuyển hóa từ nhiệt thành cơ.	15
	Dạng 4: Sự chuyển thể các chất	16
	C .Kết quả thực hiện 	18
	D. Kết thúc đề tài 	19
A/ ĐẶT VẤN ĐỀ
I/ LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
	Tuyển chọn và Bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp là vấn đề được các cấp chính quyền, đặc biệt là cấp lãnh đạo Phòng giáo dục, lãnh đạo các trường THCS các cha mẹ học sinh và các em học sinh đang hết sức quan tâm chú trọng đến. Trong những năm gần đây việc bồi dưỡng và tuyển chọn học sinh giỏi ở các trường đã có sự đầu tư thích hợp. Do đó chất lượng học tập và số lượng học sinh giỏi ở các trường các năm gần đây ngày càng nâng cao rỏ rệt.
	Trước tình hình đó đòi hỏi các giáo viên trực tiếp bồi dưỡng học sinh là làm sao cho học sinh nắm các phương pháp và có kỷ năng giải các dạng toán trong từng phân môn mà học sinh cần có để tham gia trong các kỳ thi .	Trong thực tế giảng dạy và bồi dưỡng học sinh khá giỏi ở môn Vật lý nói chung và trong phần chuyển động và điện học nói riêng các em học sinh còn nhiều khó khăn khi giải quyết các bài tập về dạng toán trong phần chuyển động và điện học. Các em chưa biết cách nhận dạng từng dạng bài, quá trình phân tích các bài toán về trong phần chuyển động và điện học, có thể bỏ sót một quá trình cho nên việc giải bài toán còn thiếu,dẫn đến giải sai .Do đó trong những năm qua, qua tìm tòi nghiên cứu, tham khảo các tài liệu, học hỏi các đồng nghiệp, bản thân tôi đã áp dụng đề tài : “Phát triển bài toán vật lý cho học sinh khá giỏi” một trong những phân môn Vật lý nhằm giúp cho học sinh nắm vững cách phân tích bài và cách giải một số dạng toán trong phần chuyển động .
II/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu các bài toán về trong phần chuyển động và điện học, phân tích các dạng bài toán cho học sinh giỏi dự thi học sinh giỏi cấp huyện.
Nắm phương pháp phân tích các dạng cơ bản thường gặp cho học sinh dễ dàng nhận ra các dạng và có cách giải hợp lí.
Rèn luyện kĩ năng giải toán về. trong phần chuyển động và điện học
III/ ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu phương pháp bồi dưỡng kĩ năng nhận dạng và giải các dạng bài toán về. trong phần chuyển động và điện học
Khách thể nghiên cứu: Học sinh khá, giỏi môn Vật lý tham gia thi chọn học sinh giỏi cấp huyện.ở bậc THCS
IV/ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Đề tài này nghiên cứu các nội dung sau:
1.Nắm được nguyên tắc chung trong. trong phần chuyển động và điện học
2.Khái quát một số dạng toán cụ thể về Nhiệt lượng và phương pháp giải
3.Việc áp dụng đề tài vào thực tế giảng dạy nhằm nâng cao chất lượng đội ngũ học sinh giỏi môn Vật lý ở trường THCS Chu Văn An nói riêng , góp nguồn xây dựng đội tuyển cho huyện nhà Dak Pơ dự thi tỉnh nói chung.
V/ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
	Các bài toán về trong phần chuyển động và điện học dành cho học sinh trong bậc THCS, tham gia dự thi chọn học sinh giỏi cấp huyện 
VI/ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu thực tế.
Xác định đối tượng:
	Trong quá trình giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường tôi còn gặp nhiều trở ngại trong việc giúp cho học sinh biết phân tích về các dạng toán về, trong phần chuyển động và điện học nhất là các bài toán phức tạp Trong cách tóm tắt đề bài,  nhiều học sinh còn gặp khó khăn chưa tìm ra cách giải quyết. Thường thì còn bỏ sót cả một giai đoạn cho nên dẫn đến giải sai, giải thiếu
	Chính vì vậy mà tôi đã áp dụng đề tài này nhằm giúp học sinh biết phân tích và nắm các dạng bài toán trong phần chuyển động và điện học
Triển khai đề tài:
	Từ năm 2006- 2007 đến nay trường THCS Nguyễn Du áp dụng cho học sinh trong phần chuyển động và điện học dự thi chọn học sinh giỏi cấp huyện.
Tổng kết kinh nghiệm:
	Trong quá trình vừa thực hiện đề tài vừa rút kinh nghiệm bổ sung qua từng năm giảng dạy, vừa trao đổi với đồng nghiệp vừa trao đổi qua học sinh, qua các lần kiểm tra kết quả bài làm, tôi nhận thấy kĩ năng giải toán về c trong phần chuyển động và điện học của các em ngày càng nâng cao.
2./Phương pháp hỗ trợ:
Tham khảo, nghiên cứu tài liệu.
Trao đổi với các đồng nghiệp
Trao đổi cùng học sinh
Qua kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh.
Từ đó khắc phục các hạn chế và đúc kết các vấn đề đạt được, không ngoài mục đích giúp cho các em học sinh giải đúng và giải nhanh các dạng toán về trong phần chuyển động và điện học 
B/ NỘI DUNG VÀ BIỆN PHÁP THỰC HIỆN
I/ CƠ SỞ LÍ LUẬN
	Trong các bài tập Vật lý trong trương chình THCS ,các bài toán phần trong phần chuyển động và điện học cũng rất đa dạng và phong phú, được trình bày dưới dạng định tính và định lượng. Học sinh sẽ không giải quyết được bài toán nếu như không nắm được các kiến thức và kĩ năng phân tích về. trong phần chuyển động và điện học
	Khi giải quyết các bài toán về, trong phần chuyển động và điện học học sinh cần nắm được các kiến thức cơ bản sau:
*** Chú ý 1:
 II - GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Một số kiến thức được sử dụng trong đề tài: 
 • Sự thay đổi vị trí của một vật theo thời gian so với vật khác gọi là chuyển động cơ học(gọi tắt là chuyển động).
 •Độ lớn của vận tốc cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động và được xác định bằng độ dài quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian .
 • Công thức tính vận tốc: v = 
 Trong đó : s là độ dài quãng đường đo được ,
 t là thời gian đi hết quãng đường đó. 
 • Chuyển động đều là chuyển động mà vận tốc có độ lớn không thay đổi theo thời gian.
 • Chuyển động không đều là chuyển động mà vận tốc có độ lớn thay đổi theo thời gian.
 Ÿ Vận tốc trung bình của một chuyển động không đều trên một quãng đường được tính bằng công thức : Vtb = 
Trong đó : s là độ dài quãng đường đi được ,
 t là thời gian đi hết quãng đường đó. 
 SKKN – Khai thác một bài tập trong chương trình Vật Lý 8 
 2. Bài toán và khai thác,mở rộng bài toán . 
 2.1 Từ bài toán Cơ sở:
 Một người đi xe đạp đi nữa quãng đường đầu với vận tốc V1= 12km/h , nửa còn lại đi với vận tốc V2 nào đó . Biết rằng vận tốc trung bình trên cả quãng đường đó là 8km/h . Hãy tính vận tốc V2 .
 Giải:
 Gọi s là chiều dài nửa quãng đường (s (km) , s > 0 )
Thời gian đi hết nửa quãng đường với vận tốc V1 là :t1 = (1) 
Thời gian đi hết nửa quãng đường với vận tốc V2 là : t2= (2)
Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là:
 Vtb = = => t1 + t2 = (3)
Từ (1) , (2) và (3) ta có : + = => + = => = - => v2 = 
 Thay số vào ta được : v2 = = 6 (km/h).
 2.2 Khai thác và mở rộng bài toán:
 * Từ bài toán trên nếu cho v1 và v2 và yêu cầu tính vận tốc trung bình ta có bài tập sau:
 SKKN – Khai thác một bài tập trong chương trình Vật Lý 8 
 Bài 1: Một người đi xe máy, đi một nửa quãng đường đầu với vận tốc không đổi v1 và nữa quãng đường còn lại với vận tốc không đổi v2 . Hãy xác định vận tốc trung bình của người đi xe máy trên cả quãng đường.
 Giải
Gọi s là chiều dài nửa quãng đường ,
Thời gian đi hết nửa quãng đường với vận tốc V1 là : t1 =,
Thời gian đi hết nửa quãng đường với vận tốc V2 là : t2= ,
Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là:
Vtb = = = vtb = 
 *Từ bài 1, thay các từ “quãng đường” bằng các từ “khoảng thời gian” ta được bài tập sau :
 Bài 2: Một người đi xe máy , trong nửa khoảng thời gian đầu đi với vận tốc không đổi v1 và trong nữa khoảng thời gian còn lại đi với vận tốc không đổi v2 . Hãy xác định vận tốc trung bình của người đi xe máy trên cả quãng đường.
 Giải
 Gọi chiều dài quãng đường là s , thời gian đi hết toàn bộ quãng đường là t, ta có:
s = s1 + s2 = v1.+ v2.= ( v1+v2) 
mà Vtb = ( v1+v2) : t => Vtb =
 * Từ Bài 1 và bài 2 ta có thể kết hợp lại thành một bài và thêm vào một câu nâng cao ta có bài toán sau:
 Bài 3: Câu a . (bài 1)
 Câu b . (bài 2)
 Câu c . So sánh các vận tốc trung bình tính được ở 2 câu a và b.
 Giải
 Để so sánh Vtb1 và Vtb2 ta xét:
 Vtb1 - Vtb2 = - = ≥ 0 
 Vậy: Vtb1 > Vtb2 . Dấu bằng xẩy ra khi v1 = v2.
 * Từ bài 2 nếu ta mở rộng bằng cách chia đoạn đường đi thành 3,4,5,đoạn bằng nhau ta có bài toán sau:
 Bài 4: Một người đi xe máy trên đoạn đường AB . Một phần ba đoạn đường đầu đi với vận tốc v1 , một phần ba đoạn đường tiếp theo đi với vận tốc v2 và một phần ba đọan đường còn lại đi với vận tốc v3 . Tính vận tốc trung bình của người đó trên cả quãng đường AB. 
 Giải
 Gọi quãng đường AB là s :
Thời gian đi với vận tốc v1 là : t1 = = 
Thời gian đi với vận tốc v2 là : t2 = = 
Thời gian đi với vận tốc v3 là : t3 = = 
 Vậy, vận tốc trung bình trên cả quãng đường là:
 Vtb = = = = 
Vtb = 
* Từ bài 4 , nếu thay các từ “quãng đường” bằng các từ “khoảng thời gian”, ta có bài tập mới , hoặc kết hợp các từ “quãng đường” và “khoảng thời gian”, ta có bài tập sau:
 Bài 5: Một người đi xe máy trên đoạn đường AB . Nửa đầu đoạn đường đi với vận tốc v1 . Trong nửa thời gian còn lại đi với vận tốc v2 , cuối cùng người ấy đi với vận tốc v3 . Tính vận tốc trung bình trên cả đoạn đường AB.
 Giải
 Gọi s là chiều dài quãng đường AB.
t1 là thời gian đi nửa đoạn đường đầu, 
t1 là thời gian đi nửa đoạn đường còn lại.
Ta có: t1 = = 
Thời gian đi với vận tốc v2 là : 
Đoạn đường đi được ứng với thời gian này là : s2 = v2.
Thời gian đi với vạn tốc v3 là : 
Đoạn đường đi được ứng với thời gian này là : s3 = v3.
Ta có: s = s1 + s2 + s3 mà s1 = => s = + s2 + s3
=> = s2 + s3 => => s = t2 (v2 +v3 ) => t2 = 
Thời gian đi hết quãng đường AB là : t = t1 + t2 = 
Vậy , Vtb = = = 
 Vtb = 
 Bài 6: Một canô chạy từ bến A đến bến B rồi lại trở về bến A trên một dòng sông . Hỏi nước sông chảy nhanh hay chảy chậm thì vận tốc trung bình của canô trong suốt thời gian cả đi lẩn về sẽ lớn hơn . (Coi vận tốc canô so với nước có độ lớn không đổi ).
 Giải
 Gọi : v là vận tốc của canô so với nước đứng yên,
 vn là vận tốc của nước so với bờ sông ,
 s là chiều dài quãng đường AB.
Thời gian để canô đi từ A đến B (giả sử xuôi dòng)
 t1 =
Thời gian để canô đi từ B đến A (giả sử ngược dòng) : t2 =
Thời gian để canô đi từ A đến B rồi trở lại A :
 t = t1 + t2 = + = 
Vận tốc trung bình của canô trên cả đoạn đường từ A đến B rồi trở lại A:
 Vtb = = = .
 Do đó , khi vn càng lớn (nước chảy càng nhanh) thì vtb càng nhỏ.
 2.3 Một số nhận xét và bài tập vận dụng.
 2.3.1 . Nhận xét :
 Đối với chuyển động đều nếu ta chia quãng đường đi s thành những đoạn đường nhỏ hơn s1 , s2 , s3 ... thì trong mọi đoạn đường đó vận tốc của vật là như nhau . Trái lại , nếu ta cũng làm như thế đối với một vật chuyển động không đều thì vận tốc của vật ở các đoạn đường s1 , s2 , s3 ... là khác nhau . Những chuyển động trong thực tế thường là chuyển động không đều . Khi ta nói một ôtô có vận tốc 60km/h , thì nói chung nên hiểu rằng đó là vận tốc trung bình , vì khi vượt hoặc tránh xe khác , khi đi qua những khu dân cư, nó luôn phải thay đổi vận tốc . Nói chung vận tốc trung bình trên cả quãng đường không phải là trung bình cộng của các vận tốc trên các đoạn đường ngắn .Vì vậy khi tính vận tốc trung bình chỉ được vận dụng công thức v = hoặc công thức 
v = , không được vận dụng các công thức khác. 
	Nắm được các kiến thức cơ bản đó sẽ giúp học sinh hiểu được bản chất của 
	Học sinh sẽ không đạt được kết quả cao trong phần bài tập trong phần chuyển động và điện học không biết sắp xếp các bài tập theo từng dạng, nêu đặc điểm của từng dạng và xây dựng hướng giải quyết cho từng dạng. Vì vậy việc phân tích đề bài là phần quan trọng trong việc giải bài tập Vật lý.
C/ KẾT QUẢ THỰC HIỆN
	Trên đây là một số dạng toán cơ bản của phần nhiệt lượng. Các phương pháp đưa ra ở góc độ thuộc dạng cơ bản. Để giải được các bài toán đòi hỏi người giải phải linh động vận dụng tổng hợp các kiến thức toán học, vật lý để giải thì mới đạt được kết quả cao.
	Qua thời gian thực hiện bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường, các em học sinh được tham gia bồi dưỡng có kĩ năng giải quyết các bài toán định lượng về nhiệt lượng ở mức độ cơ bản được nâng lên. Các em đã vận dụng tốt các kiến thức, đã tự lực giải được các bài tập từ chỗ còn lạ lùng bở ngỡ nay hầu hết đã giải tốt, giải đúng các dạng toán phần nhiệt lượng.
	Mặc dù kết quả thể hiện chưa cao nhưng là nguồn hứng thú say mê về việc giúp các em học sinh hăng say học tập bộ môn Vật Lí. Được các em học sinh yêu quý bộ môn, chọn môn dạy của mình làm môn dự thi  là một phần thưởng khích lệ cho giáo viên trực tiếp bồi dưỡng.
	Kết quả đạt được của đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lí trường THCS Nguyễn Du qua những năm gần đây khi áp dụng đề tài.
Năm học
Số HS dự thi
Số học sinh đạt
Cấp huyện
 bồi dưỡng thi tỉnh
Đạt tỉnh
2005-2006
7
6
4
1
2006-2007
7
5
4
2
2007-2008
3
3
3
1
2008-2009
4
4
4
3
2009-2010
6
6
3
1
2010-2011
6
5
4
3
D/ KẾT THÚC ĐỀ TÀI
	Trên đây là những nội dung của đề tài mà bản thân tôi mới áp dụng trong 4 năm qua, vừa trực tiếp giảng dạy vừa học hỏi đồng nghiệp, trao đổi cùng đối tượng. Những dạng bài nêu ra là những ví dụ cơ bản cho học sinh khá ,giỏi.
	Trong khi giải bài tập thì có nhiều tình huống, dạng bài phức tạp hơn, cần phải vận dụng sáng tạo, tổng hợp kiến thức cho từng bài cụ thể thì mới đạt được kết quả cao.
	Do khả năng, kinh nghiệm và thời gian còn nhiều hạn chế nên đề tài chưa nêu ra hết các dạng bài, đặc biệt là phương pháp còn hạn chế. Rất mong nhận được sự góp ý chân thành của các thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn.
	Tôi xin chân thành cảm ơn.
Duyệt của lãnh đạo nhà trường	Đăk pơ ngày 10 tháng 3 năm 2009
	Người viết
	Nguyễn Hoa
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bồi dưỡng và nâng cao vật lý 8 
- Nhà xuất bản Quốc gia TP Hồ Chí Minh ,Tác giả: Phan Hoàng Văn
	Vật lý nâng cao 8 	
- Nhà xuất bản Hải Phòng,Tác giả:TS.Lê Thanh Hoạch – Nguyễn Cảnh Hòe
	Chuyên đề Bồi dưỡng Vật lý 8	
- Nhà xuất bản Đà Nẵng ,Tác giả: Nguyễn Đình Đoàn
	Chuyên đề Bồi dưỡng Vật lý 8
- Nhà xuất bản Quốc gia TP Hồ Chí Minh , Tác giả: Trần Tú Tài