Chuyên đề Phương pháp giải bài tập vật lý THCS phần chuyển động cơ học

 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lý do chọn đề tài:
 Trong việc nâng cao chất lượng giáo dục nói chung và chất lượng bộ môn 
nói riêng. Việc cải tiến phương pháp dạy học là một nhân tố quan trọng, bên 
cạnh việc bồi dưỡng kiến thức chuyên môn, việc phát huy tính tích cực của HS 
có ý nghĩa hết sức quan trọng. Bởi vì, xét cho cùng công việc giáo dục phải 
được tiến hành trên cơ sở tự nhận thức, tự hành động, việc khơi dậy phát triển ý 
thức năng lực tư duy, bồi dưỡng phương pháp, định hướng để tự học là con 
đường phát triển tối ưu của giáo dục. Cũng như các môn học khác, học Vật lý lại 
càng cần phát triển năng lực tích cực, năng lực tư duy của học sinh (HS) để 
không phải chỉ biết mà còn phải hiểu để giải thích hiện tượng Vật lý cũng như 
áp dụng kiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sống gia đình và 
cộng đồng.
 Trong khuôn khổ trường THCS, bài tập Vật lý là một khâu quan trọng 
trong quá trình dạy và học Vật lý. Việc giải bài tập Vật lý giúp HS củng cố đào 
sâu, mở rộng kiến thức cơ bản của bài giảng, xây dựng củng cố kỹ năng kỹ xảo 
vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, là biện pháp quí báu để phát triển năng lực tư 
duy của HS, có tác dụng sâu sắc về mặt giáo dục tư tưởng, đạo đức lớn. Vì thế 
trong việc giải bài tập Vật lý mục đích cơ bản cuối cùng không phải chỉ tìm ra 
đáp số, tuy điều này cũng quan trọng và cần thiết, mục đích chính của việc giải 
là ở chỗ người làm bài tập hiểu được sâu sắc hơn các hiện tượng, khái niệm và 
định luật Vật lý, biết vận dụng chúng vào những vấn đề thực tế trong cuộc sống, 
trong lao động. 
 Qua thực tế giảng dạy Vật lý ở trường THCS nói chung và bộ môn Vật lý 
8 nói riêng, tôi nhận thấy HS còn gặp rất nhiều khó khăn, lúng túng khi giải các 
bài tập Vật lý về chuyển động, mặc dù các em đã có một số vốn kiến thức về 
toán chuyển động ở tiểu học. Điều này ít nhiều ảnh hưởng đến chất lượng dạy và 
học.
 Trong chương trình và nội dung sách giáo khoa việc rèn luyện kỹ năng 
giải bài tập Vật lý bậc THCS gần như chưa được chú trọng, vì trong cả 3 năm 
học Vật lý 6, 7, 8 số tiết bài tập ở trên lớp là rất ít. Dẫn đến l kết quả là HS bậc 
THCS về kỹ năng giải bài tập Vật lý còn nhiều hạn chế hay nói cách khác là còn 
rất yếu. 100% GV cho rằng: “ Không có thời gian dành cho việc rèn luyện kỹ 
năng giải bài tập cho HS”. Nên phần lớn HS chưa nắm được phương pháp giải 
bài tập Vật lý, nhất là bài tập định lượng.
 Xuất phát từ những lý do trên, tôi thấy rằng việc rèn luyện kỹ năng cho 
 HS giải bài tập là việc làm hết sức cần thiết. Vì vậy, tôi chọn và viết chuyên 
 đề:
 “Phương pháp giải bài tập vật lý THCS phần chuyển động cơ học”
II . Mục đích nghiên cứu:
 1 1) Chuyển động cơ học 
 Định nghĩa: Chuyển cơ học là sự thay đổi vị trí của một vật so với một 
vật khác được chọn làm mốc.
 Chuyển động và đứng yên có tính tương đối tùy thuộc vào vật được chọn 
làm mốc. Người ta thường chọn những vật gắn với mặt đất làm vật mốc.
2) Vận tốc: 
 * Vận tốc đặc trưng cho sự nhanh hay chậm của chuyển động 
 S = v.t
 S  S
 v =  t = Trong ®ã: v lµ vËn tèc, S lµ qu·ng ®­êng, 
 t 
  v
 t lµ thêi gian ®Ó ®i hÕt qu·ng ®­êng ®ã.
 * Đơn vị vận tốc phụ thuộc vào đơn vị của thời gian (t) và đơn vị của 
quãng đường (S); km/h; m/s.
 1000
 * 1km/h = m/s ; 1m/s = 3,6 km/h
 3600
 * Vận tốc là đại lượng véctơ . Véc tơ vận tốc có
 + Gốc đặt tại vật 
 + Phương trùng với phương chuyển động 
 + Chiều trùng với chiều chuyển động 
 S
 + Chiều dài tỉ lệ với độ lớn:   
 t
3) Chuyển động đều. 
 a. Định nghĩa : Chuyển động đều là chuyển động mà vận tốc có độ lớn 
không thay đổi theo thời gian
 Trong chuyển động thẳng đều véc tơ vận tốc là không đổi cả về chiều và 
độ lớn. 
 b, Phương trình xác đinh vị trí của 1 vật trong chuyển động thẳng đều ( 
Phương trình tọa độ )
 o v x
 x0 s
 x
 * Các bước lập phương trình:
 3 4) Tính tương đối của chuyển động
 - Đối với các vật được chọn làm mốc khác nhau vận tốc của một vật là khác 
nhau.
 - Phương trình véc tơ v13 = v12 + v23
Hệ quả
 + Nếu hai chuyển động này cùng chiều:
 v13 = v12 + v23
 + Nếu 2 vật chuyển động ngược chiều:
 v13 = v12 – v23
 + Nếu 2 chuyển động có phương vuông góc:
 2 2 2
 v13 = v12 + v 23
 Trong đó V12: vận tốc vật 1 so với vật 2
 v23: vận tốc vật 2 so với vật 3
 v13: vận tốc vật 1 so với vật 3
5) Chuyển động không đều
 Định nghĩa: Chuyển động đều là chuyển động mà vận tốc có độ lớn thay 
đổi theo thời gian
 Trong chuyển động thẳng biến đổi ta chỉ có thể nói tới vận tốc trung bình của 
vật.
 Công thức tính vận tốc trung bình của chuyển động không đều:
 Vtb= 
Chú ý: 
 + Vận tốc trung bình trên cả đoạn 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 
 S
được vận dụng công thức v = . Khi vật chuyển đông trên các đoạn đường 
 tb t
ngắn S1, S2, S3.. khác nhau với các vận tốc tương ứng là v1. v2, v3.. và 
thời gian tương ứng là t1, t2, t3. Khác nhau thì vận tốc trung bình trên tất cả 
quãng đường đó được tính như sau:
 5 Với cách này thì khi hai vật gặp nhau chúng phải có tọa độ như nhau 
nghĩa là:
 X1=X2 từ đó suy ra kết quả
 Dạng 1: Hai vật chuyển động cùng chiều gặp nhau:
 Giả sử hai vật xuất phát cùng một lúc từ hai địa điểm A và B, đi cùng chiều 
theo hướng từ A đến B. Vật xuất phát từ A đi với vận tốc v 1, vật xuất phát từ B 
với vận tốcV2 (V1> V2). Xác định thời điềm và vị trí nơi hai vật gặp nhau.
 S1
 S
 A B G
 S2
Gọi S1, t1 là quãng đường, thời gian vật A đi tới chỗ gặp G
Gọi S2, t2 là quãng đường, thời gian vật B đi tới chỗ gặp G
Ta có: S1 = AG = V1t1
 S2 = BG = V2t2
Vì hai vật xuất phát cùng một lúc nên thời gian hai vật đi để gặp nhau là :
 t = t1 = t2 và quãng đường vật đi từ A đi được hơn quãng đường vật đi từ B đi 
được là S = AB = S1 - S2 (là khoảng cách ban đầu giữa hai vật) . 
Do đó : S = AB = S1 - S2 = AG - BG = V1t1 – V2t2 = t(V1 –V2)
 S
  t = 
 V1 V2
Tổng quát: Nếu hai vật xuất phát cùng một lúc chuyển động cùng chiều và đuổi 
kịp nhau: khi gặp nhau, hiệu quãng đường các vật đã đi bằng khoảng cách ban 
đầu giữa hai vật: S = AB = S1 - S2 
 Và: thời gian chuyển động của hai vật kể từ lúc xuất phát cho đến khi 
đuổi kịp nhau là bằng nhau: t = t1 = t2
Chú ý : Nếu hai vật xuất phát không cùng lúc thì ta tìm t 1, t2 dựa vào thời điểm 
xuất phát và lúc gặp nhau. 
 S
 Công thức thường gặp trong chuyển động cùng chiều là: t  (1)
 v1  v2
 Trong đó t là thời gian hai động tử gặp nhau. S là khoảng cách lúc đầu giữa 
hai động tử, v1, v2 là vận tốc của chúng.
Ví dụ 1: Hai ôtô khởi hành cùng một lúc từ hai địa điểm A và B cách nhau 
24 km, cùng chuyển động về một phía ( theo hướng từ A đến B)và đuổi kịp nhau 
tại địa điểm G. Xe khởi hành từ A có vận tốc 50km/h.Xe khởi hành từ B có vận 
 7 theo hướng AB. Sau 20s chúng đuổi kịp nhau. Tính vận tốc của vật thứ hai và 
xác định vị trí nơi hai vật gặp nhau.
 S
Giải: 1
 S =100m =?
 A V2 G
 B
 V1=15m/s
 S2
Do xuất phát cùng lúc nên khi gặp nhau thì thời gian chuyển động: t1 = t2 = t
 Thời gian hai vật đi để gặp nhau là : 
 S S
 t   V1 V2 
 V1 V2 t
 S 100
 V2  V1   15   10(m / s)
 t 20
 Vậy vận tốc của vật thứ hai là 10m/s.
 Nơi hai vật gặp nhau cách A một khoảng là: 
 AG = S1= V1t1= 15.20 = 300m
Ví dụ 3: Ba người đi xe đạp từ A đến B với vận tốc không đổi. Người thứ nhất 
và người thứ hai xuất phát cùng một lúc với các vận tốc tương ứng là:
 v1 = 10km/h và v2 = 12km/h. Người thứ ba xuất phát sau hai người nói 
trên 30 phút. Khoảng thời gian giữa hai lần gặp của người thứ ba với 2 người đi 
trước là 1 giờ. Tính vận tốc của người thứ ba. 
 Hướng dẫn: 
 Yêu cầu các em đọc kỹ đầu bài và phân tích các dữ kiện của bài toán. Ba 
người xuất phát cùng một lúc và cùng chuyển động từ A đến B.
 Đây là bài tập dạng chuyển động cùng chiều nên ta sử dụng công thức (1) 
và giải toán bằng cách lập phương trình.
 1
 Tóm tắt: v1 = 10km/h; v2 = 12km/h; t1 = 30 phút = giờ
 2
 Thời gian người thứ ba gặp người thứ nhất là t1, gặp người thứ hai là t2.
 Khoảng cách từ t1 đến t2 là một giờ.
 Tính v3 ?
 Bài giải:
 Gọi vận tốc của người thứ ba là x (km/h) (x > 12).
 1
 Sau 30 phút quãng đường người thứ nhất đi được là: S1 = v1.t = 10. = 5 (km)
 2
 1
 Sau 30 phút quãng đường người thứ hai đi được là: S2 = v2.t = 12. = 6 (km)
 2
 9