Tài kiệu ôn tập môn Vật lý Lớp 12 - Nguyễn Trường Duy

Nội dung text: Tài kiệu ôn tập môn Vật lý Lớp 12 - Nguyễn Trường Duy

1. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang MỤC LỤC I. TÓM TẮT ĐỀ TÀI 2 II. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 3 III. PHƯƠNG PHÁP 4 1. Khách thể nghiên cứu 4 2. Thiết kế nghiên cứu 5 3. Quy trình nghiên cứu 6 4. Đo lường và thu thập dữ liệu 7 IV. PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ 7 V. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 9 VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 VII. PHỤ LỤC 11 - 1 -
2. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang TÊN ĐỀ TÀI: HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP GIẢI BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG Giáo Viên Nghiên Cứu: Nguyễn Trường Duy– Trường THPT Nguyễn Văn Côn, H. Gò Công Đông, Tiền Giang – Sở Giáo dục và Đào tạo Tiền Giang I. TÓM TẮT ĐỀ TÀI Môn Vật lý là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học tính tương tác và ứng dụng rất cao trong đời sống xã hội. Khi học đến một vấn đề nào đó các bạn cần có một thái độ học tập nghiêm túc, có tư duy sáng tạo, hãy cố gắng liên hệ những điều tương tự, các sản phẩm tương quan trong cuộc sống và móc nối các hiện tượng lại với nhau. Điều đó sẽ giúp bạn học giỏi môn lý một cách hiệu quả hơn. Trong vật lý 10, Việc học sinh nắm vững định luật bảo toàn động lượng rất cần thiết, quan trọng nó bổ xung kiến thức cũ, và vận dụng kiến thức của học sinh mặt khác nó là cơ sở để học sinh học tốt các phần tiếp theo. Động lượng là một khái niệm vật lý trừu tượng đối với học sinh. Trong các bài toán có ứng dụng định luật bảo toàn động lượng, học sinh thường gặp khó khăn trong việc biểu diễn các vectơ động lượng và còn hạn chế trong việc vận dụng toán học vào bài toán vật lý. Mặc khác, động lượng cũng là một đại lượng có tính tương đối phụ thuộc vào hệ quy chiếu, học sinh thường quên đặc điểm này nên hay nhầm lẫn khi giải bài tập. Từ những hạn chế và khó khăn nêu trên, chúng tôi đã nghiên cứu, phân loại và đưa ra phương pháp giải các bài tập về các định luật bảo toàn động lượng để nâng cao kỹ năng giải bài tập cho học sinh lớp 10.13 trường THPT Nguyễn Văn Côn. Nghiên cứu được tiến hành trên học sinh lớp 10.13 trường THPT Nguyễn Văn Côn là lớp thực nghiệm và lớp 10.11 là lớp đối chứng. Kết quả cho thấy tác động có ảnh hưởng tốt đến kỹ năng giải bài tập của học sinh lớp 10.13 về định luật bảo toàn động lượng. Điểm trung bình trước tác động: + Lớp thực nghiệm: 6,167 + Lớp đối chứng: 5,647 Điểm trung bình sau tác động: + Lớp thực nghiệm: 7.833 - 2 -
3. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang + Lớp đối chứng: 6,647 Kết quả kiểm tra T_test cho thấy: p = 0.00013 < 0.05 Dữ liệu cho thấy sự khác biệt lớn đối với điểm trung bình của bài kiểm tra trước và sau tác động. Điều đó chứng minh khi sử dụng giải pháp phân loại và đưa ra phương pháp giải các bài tập cơ bản về định luật bảo toàn động lượng đã làm tăng kết quả giải bài tập cho lớp 10CB6 trường TPPH Quang Trung. II. GIỚI THIỆU 1. Những thuận lợi khi tiến hành giảng dạy của thầy và việc học của trò về định luật bảo toàn động lượng. - Định luật bảo toàn động lượng là định luật đầu tiên dạy trong nhà trường, có nhiều kiến thức mới thì nó cung phần nào mang tính tò mò, khám phá của học sinh. - Các con đường hình thành khái niệm động lượng, định luật bảo toàn động lượng trong sách giáo khoa đều dữa trên các định luật Niuton mà trước đó học sinh đã được học rất kĩ. - Việc vận dụng định luật vào thực tiễn rất sâu sắc, giải thích các hiện tượng rất gần gũi với đời sống hằng ngày của học sinh. 2. Những khó khăn khi tiến hành giảng dạy của thầy và việc học của trò về định luật bảo toàn động lượng. Qua quá trình giảng dạy chương trình Vật lý lớp 10 ở trường THPT Nguyễn Văn Côn, tôi nhận thấy học sinh gặp rất nhiều khó khăn khi giải bài tập về động lượng đặc biệt là các bài toán áp dụng định luật bảo toàn động lượng. Học sinh gặp khó khăn trên là do những nguyên nhân sau: + Học sinh mất căn bản toán học đặc biệt là các phép tính về vectơ. + Kỹ năng giải bài tập của học sinh còn yếu. + Bản thân học sinh không chịu khó học hỏi, tìm hiểu kiến thức mới. + Học sinh chưa vận dụng được định luật bảo toàn động lượng vào các bài toán cụ thể. 2. Giải pháp thay thế Để giúp học sinh củng cố về kiến thức toán học và biết cách vận dụng định luật bảo toàn động lượng vào các bài toán cụ thể, tôi đã phân loại dạng bài tập và đưa ra phương pháp giải toán về định luật bảo toàn động lượng. - 3 -
4. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang 3. Những nghiên cứu gần đây Vấn đề sử dụng giải pháp phân loại và đưa ra phương pháp giải các bài tập cơ bản về định luật bảo toàn động lượng đã có nhiều bài viết trình bày. Ví dụ: - Tìm hiểu nội dung kiến thức cơ bản về định luật bảo toàn động lượng của Phạm Đức Cường, Trường ĐHSP TPHCM. - Rèn luyện kỹ năng giải bài tập về định luật bảo toàn động lượng thông qua các câu hỏi định hướng tư duy của Nguyễn Trường Giang, Trường Đại học Giáo dục. III. PHƯƠNG PHÁP 1. Khách thể nghiên cứu Khách thể được sử dụng để thực hiện nghiên cứu đề tài là học sinh lớp 10.11 và lớp 10.13 trường THPT Nguyễn Văn Côn vì các đối tượng này có nhiều thuận lợi cho việc nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng về cả phía đối tượng học sinh và giáo viên. * Giáo viên: - Nguyễn Trường Duy – Giáo viên dạy lớp 10.13 ( Lớp thực nghiệm)10.11 ( Lớp đối chứng) * Học sinh: Chọn 2 lớp: lớp 10.11 và lớp 10.13, là hai lớp có nhiều điểm tương đồng: trình độ học sinh, số lượng, Bảng: So sánh giữa 2 lớp 10 trường THPT Nguyễn Văn Côn Dân tộc Số HS Nam Nữ Kinh Lớp 10.11 36 27 9 36 Lớp 10.13 34 23 11 34 Ý thức học tập của học sinh hai lớp: Các em đều ngoan, tích cực, chủ động tham gia học tập. 2. Thiết kế nghiên cứu Giáo viên chọn thiết kế 2: Kiểm tra trước và sau tác động đối với các nhóm tương đương. Chọn hai lớp: + Lớp 10.13 của trường THPT Nguyễn Văn Côn là lớp thực nghiệm, - 4 -
5. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang + Lớp 10.11 của trường THPT Nguyễn Văn Côn là lớp đối chứng. Lấy kết quả bài kiểm tra 15 phút của cả hai lớp để làm bài kiểm tra trước tác động. Giáo viên sử dụng kết quả bài kiểm tra này và nghiên cứu sử dụng phương pháp kiểm chứng T-Test độc lập ở bài kiểm tra trước tác động. Bảng kiểm chứng xác định nhóm tương đương Đối chứng Thực nghiệm TBC 5.647 6.167 p = 0.125 Qua phép kiểm chứng T- Test độc lập, ta thấy p = 0,125 > 0,05: Từ đó đi đến kết luận sự chênh lệch điểm số trung bình của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng là không có ý nghĩa, hai lớp được xem là tương đương. Sau khi áp dụng giải pháp thay thế vào nhóm thực nghiệm, giáo viên cho học sinh làm bài kiểm tra 15 phút khi học xong giải pháp phân loại và đưa ra phương pháp giải bài tập về định luật bảo toàn động lượng và lấy kết quả này làm bài kiểm tra sau tác động. Cụ thể: - Bài kiểm tra trước tác động: Giáo viên ra một đề cho hai lớp cùng làm. - Bài kiểm tra sau tác động: Giáo viên cho một đề cho hai lớp cùng làm. - Tiến hành kiểm tra và chấm bài. Bảng thiết kế nghiên cứu: Kiểm tra Kiểm tra Nhóm Tác động trước TĐ sau TĐ Dạy học có hướng dẫn phân Lớp 10CB6 loại và đưa ra phương pháp O1 O3 (Thực nghiệm) giải các bài tập cơ bản về định luật bảo toàn động lượng Lớp 10CB5 Không O2 O4 (Đối Chứng) Ở thiết kế này, chúng tôi sử dụng phép kiểm chứng T-Test độc lập. - 5 -
6. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang 3. Quy trình nghiên cứu * Chuẩn bị bài của giáo viên - Chúng tôi đã tham khảo các tài liệu – các đề tài nghiên cứu liên quan đến các bài tập về định luật bảo toàn động lượng. Cả hai cùng nhau thảo luận và sau đó đã thống nhất: Giáo viên Trần Văn Lũy dạy lớp 10CB5: (Lớp đối chứng): Thiết kế bài học không có phân loại và đưa ra phương pháp giải bài tập về định luật bảo toàn động lượng, các tiến trình lên lớp khác vẫn hoạt động bình thường. Giáo viên Nguyễn Thị Thu Hà dạy lớp 10CB6: (Lớp thực nghiệm): Thiết kế bài học có phân loại và đưa ra phương pháp giải bài tập về định luật bảo toàn động lượng. + Hệ thống hóa kiến thức liên quan về định luật bảo toàn động lượng + Phân loại các dạng bài tập về định luật bảo toàn động lượng. + Soạn bài tập mẫu và bài tập áp dụng cho học sinh. - Chuẩn bị kiểm tra có mức độ tương đương: bài kiểm trước tác động và sau tác động. * Tiến hành dạy thực nghiệm: Giáo viên Nguyễn Thị Thu Hà dạy lớp 10CB6: Tổ chức dạy học có sử dụng phân loại và đưa ra phương pháp giải bài tập về định luật bảo toàn động lượng. Thời gian thực nghiệm là các tiết bồi dưỡng lớp 10CB6 Trường THPT Quang Trung tuần chuyên môn thứ 20, 21 năm học 2014 - 2015. (phụ lục V) 4. Đo lường và thu thập dữ liệu Trước khi tác động đề tài, chúng tôi đã cho các em học sinh thực hiện một bài kiểm tra (phụ lục II). Sau khi thu bài, chúng tôi đã hướng dẫn lại học sinh cách tính và cho đáp án. Chúng tôi đã chấm bài kiểm tra theo đáp án và thang điểm rõ ràng, thông báo kết quả mà học sinh đạt được. Chúng tôi tiến hành tác động vào lớp thực nghiệm bằng cách phân loại và đưa ra phương pháp giải bài tập, giải bài tập mẫu và hướng dẫn cho học sinh về nhà làm bài tập áp dụng (phụ lục V) trong hai tuần. Sau tác động chúng tôi cho học sinh thực hiện một bài kiểm tra (phụ lục III). Để kiểm tra độ tin cậy của dữ liệu, chúng tôi tiến hành kiểm tra nhiều lần trên cùng một nhóm vào các thời điểm gần nhau. Kết quả cho thấy, sự chênh lệch về điểm số không cao, điều đó chứng tỏ dữ liệu thu được là đáng tin cậy. - 6 -
7. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Bài tập đưa ra để kiểm chứng có nội dung cụ thể phản ánh đầy đủ rõ ràng và khái quát được vấn đề chúng tôi nghiên cứu. Sau hơn hai tuần áp dụng các giải pháp đã nêu trên chúng tôi nhận thấy kết quả giải bài tập về định luật bảo toàn động lượng của học sinh lớp 10CB6 trường THPT Quang Trung tốt hơn. Đa số các em học sinh đã chủ động khi giải loại bài tập này các em đã chủ động và hứng thú hơn. IV. PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ 1. Phân tích dữ liệu Tổng hợp kết quả chấm bài kiểm tra sau tác động: Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng (10CB6) (10CB5) Điểm trung bình 7.833 6.647 Độ lệch chuẩn 1.056 1.454 Giá trị P của T - Test 0.00013 Chênh lệch giá trị trung 0.82 bình chuẩn (SMD) Như trên đã chứng minh rằng kết quả 2 nhóm trước tác động là tương đương. Sau tác động kiểm chứng chênh lệch ĐTB bằng T-Test cho kết quả P = 0.00013 < 0.05, cho thấy: sự chênh lệch giữa điểm trung bình giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng là có ý nghĩa, tức là chênh lệch kết quả ĐTB nhóm thực nghiệm cao hơn ĐTB nhóm đối chứng là không ngẫu nhiên mà do kết quả của sự tác động. Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn (SMD): SMD = 0.82. Điều đó cho thấy, mức độ ảnh hưởng của dạy học có sử dụng phân loại và đưa ra phương pháp giải bài tập về định luật bảo toàn động lượng là lớn. Giả thuyết đã được kiểm chứng: Việc sử dụng phân loại và đưa ra phương pháp giải bài tập về định luật bảo toàn động lượng của học sinh lớp 10 trường THPT Quang Trung. - 7 -
8. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Biểu đồ so sánh điểm trung bình trước tác động và sau tác động của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng Giả thuyết của đề tài Hướng dẫn học sinh lớp 10CB6 Trường THPT Quang Trung giải bài tập về định luật bảo toàn động lượng bằng cách phân loại và đưa ra phương pháp giải nhằm nâng cao kết quả học tập đã được kiểm chứng. 2. Bàn luận kết quả: - Kết quả của bài kiểm tra sau tác động của lớp thực nghiệm là điểm trung bình = 7.833, kết quả bài kiểm tra tương ứng của lớp đối chứng là điểm trung bình = 6.647. Độ chênh lệch điểm số giữa hai nhóm là 1.186. Điều đó cho thấy điểm trung bình của hai lớp đối chứng và thực nghiệm đã có sự khác biệt rõ rệt, lớp được tác động có điểm trung bình cao hơn lớp đối chứng. - Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn của hai bài kiểm tra là SMD = 0.82. Điều này có nghĩa mức độ ảnh hưởng của tác động là lớn. - Phép kiểm chứng T-Test điểm trung bình sau tác động của hai lớp là p = 0.00013 < 0.005. Kết quả này khẳng định sự chênh lệch điểm trung bình của hai lớp không phải là do ngẫu nhiên mà là do tác động. Qua kết quả thu nhận được trong quá trình ứng dụng, chúng tôi nhận thấy rằng việc thực hiện giải pháp phân loại và đưa ra phương pháp giải các bài tập cơ bản về định luật bảo toàn động lượng làm nâng cao kỹ năng giải bài tập cho học sinh, học sinh tích cực, hứng thú học tập đồng thời vẫn thu nhận được kiến thức và kỹ năng khi giáo viên giảng dạy. Nhờ đó mà học sinh khi học vật lí có sự tập trung đối với môn học. Thực hiện giải pháp phân loại và đưa ra phương pháp giải các bài tập về định luật bảo toàn động lượng đã làm tăng kết quả học tập của học sinh hơn rất nhiều. V. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ * Kết luận - Việc thực hiện giải pháp phân loại và đưa ra phương pháp giải các bài tập về định luật bảo toàn động lượng đã làm nâng cao kết quả học tập cho học sinh lớp 10CB6 trường THPT Quang Trung. - Kết quả khi vận dụng giải pháp: đã làm cho học sinh hứng thú hơn trong môn học và giải quyết được yêu cầu của thực tiễn. * Khuyến nghị - 8 -
9. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang - Thường xuyên tổ chức các lớp tập huấn để bồi dưỡng chuyên môn, nghiệp vụ cho giáo viên. - Giáo viên phải thường xuyên tìm tòi để đọc, tham khảo tài liệu nhằm phục vụ tốt hơn cho quá trình dạy học vật lí. - Với kết quả của đề tài này, chúng tôi mong rằng các bạn đồng nghiệp quan tâm, chia sẻ và có thể ứng dụng đề tài này trong quá trình dạy học để tạo hứng thú và nâng cao kết quả học tập cho học sinh. Tây Ninh, ngày 20 tháng 03 năm 2015 Nhóm nghiên cứu Nguyễn Thị Thu Hà Trần Văn Lũy VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sách giáo viên Vật lí 10 (chuẩn) NXB giáo dục 2. Sách giáo khoa Vật lí 10 (chuẩn) NXB giáo dục 3. Sách bài tập Vật lí 10 (chuẩn) NXB giáo dục 4. Dự án Việt – Bỉ: Tài liệu nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng (Nhà xuất bản Đại học sư phạm) 5. Tìm hiểu nội dung kiến thức cơ bản về các định luật bảo toàn động lượng của Phạm Đức Cường, Trường ĐHSP TPHCM. - 9 -
10. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang 6. Rèn luyện kỹ năng giải bài tập chương Các định luật bảo toàn vật lý 10 thông qua các câu hỏi định hướng tư duy của Nguyễn Trường Giang, Trường Đại học Giáo dục. - 10 -
11. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang VII. CÁC PHỤ LỤC PHỤ LỤC I KẾ HOẠCH NCKHSPƯD Tên đề tài: HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP GIẢI BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG Bước Hoạt động Học sinh học yếu phần bài tập chương IV về định luật bảo toàn 1. Hiện trạng động lượng. 2. Giải pháp Phân loại và đưa ra phương pháp giải các bài tập cơ bản về định thay thế luật bảo toàn động lượng. Việc phân loại và đưa ra phương pháp giải các bài tập cơ bản về định luật bảo toàn động lượng có làm nâng cao kết quả học tập 3. Vấn đề vật lý cho học sinh lớp 10CB6 trường THPT Quang Trung nghiên cứu, không? giả thuyết nghiên cứu Có, việc phân loại và đưa ra phương pháp giải các bài tập cơ bản về định luật bảo toàn động lượng đã làm nâng cao kết quả học tập vật lý cho học sinh lớp 10CB6 trường THPT Quang Trung. Kiểm tra trước tác động và sau tác động đối với các nhóm tương đương Kiểm tra Kiểm tra Nhóm Tác động 4. Thiết kế trước tác động sau tác động N1(10CB6) O1 X O3 N2(10CB5) O2 không O4 1. Bài kiểm tra của học sinh. 5. Đo lường 2. Kiểm chứng độ tin cậy của bài kiểm tra. 3. Kiểm chứng độ giá trị của bài kiểm tra. 6. Phân tích Sử dụng phép kiểm chứng T-test độc lập và mức độ ảnh hưởng. Kết quả đối với vấn đề nghiên cứu có ý nghĩa không ? 7. Kết quả Nếu có ý nghĩa, mức độ ảnh hưởng như thế nào ? - 11 -
12. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang PHỤ LỤC V KẾ HOẠCH BÀI HỌC Tuần: 20, 21 Tiết bồi dưỡng: 40, 41, 42, 43 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I. MỤC TIÊU - Cũng cố lý thuyết về định luật bảo toàn động lượng. - Rèn luyện kỹ năng giải bài tập cơ bản phần định luật bảo toàn động lượng. - Rèn luyện tính tích cực trong học tập cho học sinh. II.NỘI DUNG A. HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨC VỀ ĐỘNG LƯỢNG 1/ Hệ kín (Hệ cô lập) Mọi hệ vật gọi là hệ kín nếu chỉ có những lực của các vật trong hệ tác dụng lẫn nhau mà không có tác dụng từ những lực bên ngoài hệ, hoặc nếu có thì các lực này phải triệt tiêu lẫn nhau. 2/ Động lượng + Động lượng p của một vật là đại lượng đo bằng tích khối lượng và vectơ vận tốc v của vật, được xác định theo công thức p m.v + Động lượng là một đại lượng vectơ được kí hiệu p + Vectơ động lượng p có cùng hướng vectơ vận tốc v của vật. + Đơn vị của động lượng trong hệ SI là kg.m/s. 3/ Định luật bảo toàn động lượng Động lượng của hệ cô lập là đại lượng bảo toàn. p1 p2 pn = hằng số 4/ Va chạm mềm Là sự va chạm của hai vật mà sau khi va chạm hai vật dính vào nhau và chuyển động cùng vận tốc 5/ Nguyên tắc chuyển động bằng phản lực - 12 -
13. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Trong một hệ kín, nếu có một phần của hệ tách ra và chuyển động theo một hướng, thì phần còn lại của hệ chuyển động theo hướng ngược lại. Chuyển động theo nguyên tắc như thế gọi là chuyển động bằng phản lực. B. PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I. CỦNG CỐ KIẾN THỨC TOÁN HỌC Ta có: a b c + Nếu : b  c a b c b c a b c a b c + ONếu :  b a c O + Nếu : b  c a b2 c2 a c O b + Nếu : b hợp c một góc và độ lớn b = c thì a 2bcos (với là góc hợp bởi b và c ) c a O b + Nếu : b hợp c một góc a2 b2 c2 2.b.c cos (với là góc hợp bởi b và c ) c a O II. PHÂN LOẠI b - 13 -
14. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Dạng 1: Tính động lượng của một hệ vật Nhận dạng: Cho m1, m2, v1, v2 Tìm động lượng tổng hợp p = ? Phương pháp Bước 1: Tính động lượng của từng vật trong hệ p1= m1v1 p = m v 2 2 2 Bước 2: Viết biểu thức tính vectơ động lượng của hệ : p p1 p2 Bước 3: Biễu diễn giản đồ vectơ động lượng Bước 4: Căn cứ vào giản đồ vectơ chuyển biểu thức vectơ thành biểu thức đại số. Bước 5: Thay số tính kết quả theo yêu cầu bài toán. Bài tập mẫu 1: Hai vật có khối lượng m1 = 1kg và m2 = 5kg chuyển động với các vận tốc v = 3m/s và v = 1m/s. Tính tổng động lượng của hệ trong trường 1 2 hợp : v1  v2 Tóm tắt m1 = 1kg m2 = 5kg v1 = 3m/s v2 = 1m/s p = ? (kg.m/s) v1  v2 Giải Bước 1: Ta có: p1= m1v1 = 1.3 = 3 (kg.m/s) p = m v = 5.1 = 5 (kg.m/s) 2 2 2 Bước 2 : Ta có p p1 p2 Bước 3: p1 p2 p O Bước 4: Vì:v1  v2 p1  p2 p p1 p2 = 3 + 5 = 8 (kg.m/s) Bài tập mẫu 2: Hai vật có khối lượng m1 = 1kg và m2 = 3kg chuyển động với các vận tốc v = 5m/s và v = 1m/s. Tính tổng động lượng của hệ trong trường 1 2 hợp : v1  v2 Tóm tắt m1 = 1kg m2 = 3kg v1 = 5m/s v2 = 1m/s p = ? (kg.m/s), v1  v2 - 14 -
15. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Giải Bước 1: Ta có: p1= m1v1 = 1.5 = 5 (kg.m/s) p = m v = 3.1 = 3 (kg.m/s) 2 2 2 Bước 2 : Ta có p p1 p2 Bước 3: p1 p p2 O Bước 4: Vì:v1  v2 p1  p2 p p1 p2 = 5 3 = 2 (kg.m/s) Bài tập mẫu 3: Hai vật có khối lượng m1 = 1kg và m2 = 4kg chuyển động với các vận tốc v = 3m/s và v = 1m/s. Tính tổng động lượng của hệ 1 2 ( Vẽ hình) trong trường hợp : v1  v2 Tóm tắt m1 = 1kg m2 = 4kg v1 = 3m/s v2 = 1m/s p = ? (kg.m/s) v1  v2 Giải Bước 1: Ta có: p1= m1v1 = 1.3 = 3 (kg.m/s) p = m v = 4.1 = 4 (kg.m/s) 2 2 2 Bước 2 : Ta có p p1 p2 Bước 3: p p2 O p1 Bước 4: 2 2 2 2 Vì:v1  v2 p1  p2 p p1 p2 = 3 4 5(kg.m / s) Bài tập mẫu 4: Hai vật có khối lượng m1 = 1kg và m2 = 3kg chuyển động với các vận tốc v1 = 3m/s và v2 = 1m/s. Tính tổng động lượng của hệ (Vẽ hình) 0 trong các trường hợp : v1 hợp v2 một góc =60 - 15 -
16. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Tóm tắt m1 = 1kg m2 = 3kg v1 = 3m/s v2 = 1m/s p = ? (kg.m/s) Giải Bước 1: Ta có: p1= m1v1 = 1.3 = 3 (kg.m/s) p = m v = 3.1 = 3 (kg.m/s) 2 2 2 Bước 2 : Ta có p p1 p2 Bước 3: p2 p O p1 Bước 4: Vì v1 hợp v2 một góc p1 hợp p2 một góc và độ lớn p1 = p2 0 thì p 2 p1 cos = 2.3cos60 3(kg.m / s) Bài tập mẫu 5: Hai vật có khối lượng m1 = 1kg và m2 = 2kg chuyển động với các vận tốc v1 = 5m/s và v2 = 1m/s. Tính tổng động lượng của hệ (Vẽ hình) 0 trong trường hợp : v1 hợp v2 một góc =120 Tóm tắt m1 = 1kg m2 = 3kg v1 = 5m/s v2 = 1m/s p = ? (kg.m/s) Giải Bước 1: Ta có: p1= m1v1 = 1.5 = 5 (kg.m/s) p = m v = 2.1 = 2 (kg.m/s) 2 2 2 Bước 2 : Ta có p p p 1 2 p Bước 3: p2 O - 16 - p1
17. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Bước 4: Vì:v1 hợp v2 một góc p1 hợp p2 một góc 2 2 2 2 0 p p1 p2 2 p1 p2 cos 5 2 5.2cos120 2 6 4,9(kg.m / s) Bài tập vận dụng : Bài 1 : Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 200g và m2 = 600g chuyển động với các vận tốc v1 = 6m/s và v2 = 2m/s. Tính tổng động lượng của hệ ( Vẽ hình) trong các trường hợp ( Vẽ hình mỗi trường hợp) : a) v1  v2 b) v1  v2 c) v1  v2 0 d) v1 hợp v2 một góc =60 ĐS : a) 2,4 (kg.m/s) b) 0 c) 1,7 (kg.m/s) d) 1,2(kg.m/s) Bài 2 : Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = m2 = 2kg chuyển động với các vận tốc v1 = 3m/s và v2 = 4m/s. Tính tổng động lượng của hệ ( Vẽ hình) trong các trường hợp ( Vẽ hình mỗi trường hợp) : a) v1  v2 b) v1  v2 c) v1  v2 0 d) v1 hợp v2 một góc =120 ĐS : a) 14 (kg.m/s) b) 2 (kg.m/s) c) 10 (kg.m/s) d) 7,2 (kg.m/s) Dạng 2: Bài toán va chạm đàn hồi xuyên tâm Nhận dạng: Sau va chạm mỗi vật chuyển động với vận tốc riêng Phương pháp: Bước 1: Vẽ hình (gồm 2 hình: trước va chạm, sau va chạm) và chọn chiều dương. Chú ý: Nếu chưa biết chiều chuyển động của vật nào thì giả sử vectơ vận tốc của vật hướng theo chiều dương Bước 2 : Biện luận hệ cô lập. Bước 3: Ta có p p t s m1v01 m2v02 m1v1 m2v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương đại lượng cần tìm Bước 5: Kết luận: Nếu kết quả ra giá trị dương thì vật chuyển động cùng chiều giả sử ban đầu (cùng chiều dương) và ngược lại nếu kết quả ra giá trị âm thì vật chuyển động ngược chiều giả sử ban đầu ( ngược chiều dương) Bài tập mẫu: Hai xe lăn nhỏ có khối lượng m1= 300g, m2=2kg chuyển động trên mặt phẳng ngang ngược chiều nhau với vận tốc tương ứng là 2m/s và 0,8m/s. Sau va chạm xe lăn thứ nhất giật lùi lại với vận tốc 1,5m/s. Xác định chiều và độ lớn vận tốc của xe lăn thứ hai sau va chạm. Bỏ qua mọi lực cản. Nhận dạng: Vì sau va chạm hai xe lăn chuyển động với vận tốc riêng nên dây là va chạm đàn hồi - 17 -
18. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Tóm tắt m1=300g = 0,3 kg m2= 2kg v01= 2m/s v02= 0,8m/s v =1,5 m/s 1 Chiều và độ lớn của v2 ? Giải Bước 1: (+) v01 v02 Trước va chạm m1 m2 v1 v2 Sau va chạm m1 m2 (Giả sử v 2 cùng chiều dương) Bước 2 : Vì bỏ qua mọi lực cản nên hệ có hai vật: Vật 1(m1), vật 2(m2) là hệ cô lập. Bước 3: Ta có p p t s m1v01 m2v02 m1v1 m2v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương m1v01 m2v02 m1v1 m2v2 m1v01 m2v02 m1v1 v2 m2 0,3.2 2.0,8 0,3.1,5 v - 0,425(m/s) 2 2 Bước 5:Vậy sau va chạm, xe thứ hai chuyển động ngược chiều dương với vận tốc có độ lớn là 0,425m/s. Bài tập vận dụng Bài 1: Một toa xe có khối lượng 3 tấn chuyển động với vận tốc 4m/s đến va chạm vào toa xe thứ hai có khối lượng 5 tấn đang đứng yên. Sau va chạm toa xe thứ hai chuyển động với vận tốc 3m/s. Toa một chuyển động thế nào sau va chạm? Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. ĐS: - 1m/s Bài 2: Một toa xe có khối lượng 5 tấn chuyển động với vận tốc 2m/s đến va chạm vào toa xe thứ hai có khối lượng 8 tấn đang đứng yên. Sau va chạm toa xe - 18 -
19. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang thứ hai chuyển động với vận tốc 1,5m/s. Toa một chuyển động thế nào sau va chạm? Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. ĐS: 0,4m/s Bài 3: Viên bi thứ nhất có khối lượng 100g chuyển động với vận tốc 2m/s. Cùng lúc đó, viên bi thứ hai có khối lượng 500g chuyển động với vận tốc 4m/s cùng phương với viên bi thứ nhất nhưng ngược chiều. Sau khi va chạm, viên bi thứ nhất đứng yên. Xác định tính chất chuyển động của viên bi thứ hai. Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. ĐS: - 3,6m/s Bài 4: Hai viên bi có khối lượng lần lượt là 1kg và 2kg. Viên bi thứ hai đang đứng yên thì viên bi thứ nhất chuyển động với vận tốc 10m/s thì đến đập viên bi thứ hai. Sau va chạm, viên bi thứ nhất chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 2m/s. Xác định chiều và độ lớn vận tốc của viên bi thứ hai sau va chạm. Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. ĐS: 3(m/s) Bài 5: Hai viên bi có khối lượng lần lượt là 100g và 400g. Bi thứ hai đang đứng yên thì bi thứ nhất chuyển động với vận tốc 5m/s đến đập vào bi thứ hai. Sau va chạm, bi thứ nhất chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 2m/s. Bỏ qua mọi ma sát. Xác định độ lớn và chiều của bi thứ hai sau va chạm. ĐS: - 0,75(m/s) Dạng 3:Va chạm mềm Nhận dạng: Sau va chạm hai vật dính vào nhau chuyển động cùng vận tốc Phương pháp: Bước 1: Vẽ hình (gồm 2 hình: trước va chạm, sau va chạm) và chọn chiều dương. Chú ý: Nếu chưa biết chiều chuyển động của vật nào thì giả sử vectơ vận tốc của vật hướng theo chiều dương Bước 2 : Biện luận hệ cô lập Bước 3: Ta có p p t s m1v01 m2v02 (m1 m2 )v(1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương đại lượng cần tìm Bước 5: Kết luận: Nếu kết quả ra giá trị dương thì vật chuyển động cùng chiều giả sử ban đầu (cùng chiều dương) và ngược lại nếu kết quả ra giá trị âm thì vật chuyển động ngược chiều giả sử ban đầu ( ngược chiều dương) Bài tập mẫu 1: Vật thứ nhất có khối lượng 5kg đang chạy với vận tốc 3m/s thì va chạm vào một vật thứ hai 15kg đang chạy cùng chiều trên đường nằm ngang với vận tốc 2m/s. Sau va chạm hai vật dính vào nhau. Tìm vận tốc của hai vật sau va chạm. Bỏ qua mọi lực cản Nhận dạng: Vì sau va chạm hai vật dính vào nhau chuyển động cùng vận tốc nên đây là va chạm mềm Tóm tắt m1= 5kg m2= 15kg v01= 3m/s - 19 -
20. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang v02= 2m/s Chiều và độ lớn của v ? Giải Bước 1: (+) v01 v02 Trước va chạm m1 m2 v Sau va chạm m1 m2 Bước 2 : Vì bỏ qua mọi lực cản nên hệ có hai vật: người (m1), xe (m2) là hệ cô lập. Bước 3: Ta có p p t s m1v01 m2v02 (m1 m2 )v(1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương m1v01 m2v02 (m1 m2 )v m v m v v 1 01 2 02 m1 m2 5.3 15.2 v 2,25(m / s) 5 15 Bước 5:Vậy sau va chạm, xe chuyển động cùng chiều dương ( cùng chiều chuyển động ban đầu của xe) với vận tốc có độ lớn 2,25 m/s Bài tập mẫu 2: Vật thứ nhất có khối lượng 5kg đang chạy với vận tốc 3m/s thì va chạm vào một vật thứ hai 15kg đang chạy ngược chiều trên đường nằm ngang với vận tốc 2m/s. Sau va chạm hai vật dính vào nhau. Tìm vận tốc của hai vật sau va chạm. Bỏ qua mọi lực cản Nhận dạng: Vì sau va hai vật dính vào nhau chuyển động cùng vận tốc nên đây là va chạm mềm Tóm tắt m1= 5kg m2= 15kg v01= 3m/s v = 2m/s 02 Chiều và độ lớn của v ? - 20 -
21. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Giải Bước 1: (+) v01 v02 Trước va chạm m1 m2 v Sau va chạm m1 m2 (Giả sử v cùng chiều dương) Bước 2 : Vì bỏ qua mọi lực cản nên hệ có hai vật: người (m1), xe (m2) là hệ cô lập. Bước 3: Ta có p p t s m1v01 m2v02 (m1 m2 )v(1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương m1v01 m2v02 (m1 m2 )v m v m v v 1 01 2 02 m1 m2 5.3 15.2 v 0,75(m / s) 5 15 Bước 5: Vậy sau va chạm, xe chuyển động ngược chiều dương ( cùng chiều chuyển động ban đầu của xe) với vận tốc có độ lớn 0,75 m/s. Bài tập vận dụng Bài 1: Một xe goòng có khối lượng 30 tấn chuyển động trên đường thẳng với vận tốc 1,5m/s thì móc vào xe goòng thứ hai có khối lượng 20 tấn đang đứng yên. Tính vận tốc hai xe khi móc vào nhau? Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. ĐS: 0,9m/s. Bài 2: Một xe cát có khối lượng 3kg đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc 2m/s. Một viên đá có khối lượng 500g đang bay theo phương ngang với vận tốc 10 m/s cùng chiều với xe cát đến cắm vào xe cát. Tìm vận tốc của hệ xe cát và viên đá sau va chạm? Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. ĐS: 3,14m/s Bài 3: Một xe cát có khối lượng 390kg đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc 8m/s. Một viên đá có khối lượng 10kg đang bay theo phương - 21 -
22. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang ngang với vận tốc 12 m/s ngược chiều với xe cát đến cắm vào xe cát. Tìm vận tốc của hệ xe cát và viên đá sau va chạm? Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. ĐS: 7,5m/s Bài 4: Hai xe lăn nhỏ có khối lượng lần lượt là 300g và 2kg chuyển động trên mặt phẳng ngang ngược chiều nhau với các vận tốc tương ứng là 2m/s và 0,8m/s. Sau khi va chạm, hai xe dính vào nhau và chuyển động cùng vận tốc. Tìm độ lớn và chiều vận tốc của hai xe sau va chạm? Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. ĐS: - 0,435m/s Bài 5: Một vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc 3m/s đến va chạm với một vật có khối lượng 2m đang đứng yên. Sau va chạm, hai vật dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc là bao nhiêu? Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. ĐS: 1m/s Dạng 3 : Chuyển động bằng phản lực Nhận dạng chung: Chuyển động của súng và đạn, vỏ pháo và thuốc pháo, vỏ tên lửa và khối khí Dạng 3.1. Chuyển động của súng và đạn, vỏ pháo và thuốc pháo Nhận dạng: Xét xem trước khi bắn súng và đạn chuyển động hay đứng yên, sau khi bắn đạn bay theo cùng phương ban đầu hay hợp với phương ban đầu một góc . Phương pháp: Bước 1: Vẽ hình (gồm 2 hình: trước tương tác, sau tương tác) và chọn chiều dương. Bước 2 : Vì bỏ qua mọi lực cản nên hệ có hai vật: Vật 1(m1), vật 2(m ) là hệ cô lập. 2 Bước 3: Ta có pt ps - Xét ban đầu hai vật đứng yên thì pt 0 0 m1v1 m2v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương đại lượng cần tìm Bài tập mẫu 1: Một khẩu súng đại bác nằm ngang có khối lượng 1000kg (không tính khối lượng viên đạn) bắn một viên đạn có khối lượng 2,5kg theo phương ngang. Vận tốc viên đạn khi ra khỏi nòng súng 600m/s. Xác định chiều và độ lớn vận tốc của súng sau khi bắn. Nhận dạng: Vì trước khi bắn súng và đạn nằm yên nên pt 0 , sau khi bắn đạn chuyển động theo phương nằm ngang. Tóm tắt Giải (+) m1= 1000kg Bước 1: m2= 2,5kg v v 0 v01= v02 = 0 01 02 v2= 600m/s Trước va chạm Chiều và độ lớn của v1 ? m1 m2 v v1 2 Sau va chạm - 22 - m m1 2 (Giả sử v1 cùng chiều dương)
23. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Bước 2 : Vì nội lực rất lớn so với ngoại lực nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m1), đạn (m ) là hệ cô lập. 2 Bước 3: Ta có pt ps 0 m1v1 m2v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương 0 m1v1 m2v2 m 2 v2 v1 m1 2,5.600 v 1,5(m / s) 1 1000 Bước 5: Vậy sau khi bắn, súng chuyển động ngược chiều dương (súng giật lùi về phía sau) với vận tốc có độ lớn 1,5 m/s Bài tập mẫu 2: Một khẩu súng đại bác nằm ngang có khối lượng 820kg kể cả đạn, bắn một viên đạn có khối lượng 20kg theo phương hợp với phương ngang góc 600. Vận tốc viên đạn khi ra khỏi nòng súng là 480m/s.Tính vận tốc của súng sau khi bắn? Nhận dạng: Vì trước khi bắn súng và đạn nằm yên nên pt 0 , sau khi bắn đạn chuyển động theo phương hợp với phương ngang một góc 600. Tóm tắt m1= 800kg m2= 20kg v01= v02 = 0 v2= 480m/s = 600 Chiều và độ lớn của v1 ? Giải (+) Bước 1: O x v01 v02 0 Trước va chạm m m 1 2 v2 v1 Sau va chạm m m1 2 (Giả sử v1 cùng chiều dương) - 23 -
24. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Bước 2 : Vì nội lực rất lớn so với ngoại lực nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m1), đạn (m ) là hệ cô lập. 2 Bước 3: Ta có pt ps 0 m1v1 m2v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương 0 m1v1 m2v2 cos m 2 v2 cos v1 m1 20.480cos600 v 6(m / s) 1 800 Bước 5: Vậy sau khi bắn, súng chuyển động ngược chiều dương (súng giật lùi về phía sau) với vận tốc có độ lớn 6m/s Bài tập vận dụng Bài 1: Một khẩu súng đại bác nằm ngang có khối lượng 2 tấn (không tính khối lượng viên đạn) bắn một viên đạn có khối lượng 5kg theo phương ngang. Vận tốc viên đạn khi ra khỏi nòng súng 400m/s. Xác định chiều và độ lớn vận tốc của súng sau khi bắn. ĐS: - 1m/s Bài 2: Một khẩu súng đại bác nằm ngang có khối lượng 650kg kể cả đạn, bắn một viên đạn có khối lượng 50kg theo phương hợp với phương ngang góc 300. Vận tốc viên đạn khi ra khỏi nòng súng là 450m/s.Tính vận tốc của súng sau khi bắn? ĐS: - 37,5m/s Bài 3: Pháo thăng thiên có khối lượng 150g kể cả 50g thuốc pháo. Khi đốt pháo, giả thiết toàn bộ thuốc cháy tức thời ra với vận tốc 98m/s đối với đất. Tìm độ cao cực đại của pháo? Biết nó bay thẳng đứng và bỏ qua mọi lực cản. Lấy g = 9,8 m/s2 ĐS: 120m Bài 4: Một khẩu pháo nhả đạn theo phương nằm ngang. Khẩu pháo có khối lượng 100kg, viên đạn có khối lượng 10g. Vận tốc khi ra khỏi nòng súng của viên đạn là 500m/s. Tìm vận tốc giật lùi cuả khẩu pháo. ĐS: 0,05m/s Bài 5: Một khẩu phảo đại bác có khối lượng 4 tấn, bắn đi một viên đạn theo phương ngang có khối lượng 10kg với vận tốc 400m/s. coi như lức đầu, hệ đại bác và đạn dứng yên. Vận tốc giật lùi của đại bác là bao nhiêu? ĐS: 1m/s Dạng 3.2: Chuyển động của tên lửa Nhận dạng: Xét xem sau khi bắn khí phụt ra với vận tốc đối với hệ quy chiếu đứng yên hay đối với hệ quy chiếu chuyển động. Phương pháp: Bước 1: Vẽ hình (gồm 2 hình: trước khi khí phụt ra, sau khi khí phụt ra) và chọn chiều dương. Chú ý: Nếu chưa biết chiều của vật nào trước hay sau va chạm thì giả sử vectơ vận tốc đó chuyển động cùng chiều dương - 24 -
25. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Bước 2 : Vì bỏ qua mọi lực cản nên hệ có hai vật: Vỏ tên lửa(m1), khối khí (m ) là hệ cô lập. 2 Bước 3: Ta có pt ps - Nếu khối khí chuyển động với vận tốc so với đất thì v v v 01 02 0 (m1 m2 )v0 m1v1 m2v2 (1) - Nếu khối khí chuyển động với vận tốc so với tên lửa trước khi khí phụt ra thì v v v ,v v u 01 02 0 2 0 (m1 m2 )v0 m1v1 m2 (v0 u)(1) - Nếu khối khí chuyển động với vận tốc so với tên lửa sau khi khí phụt ra thì v v v ,v v u 01 02 0 2 1 (m1 m2 )v0 m1v1 m2 (v1 u)(1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương đại lượng cần tìm Bước 5: Kết luận: Nếu kết quả ra giá trị dương thì vật chuyển động cùng chiều giả sử ban đầu (cùng chiều dương) và ngược lại nếu kết quả ra giá trị âm thì vật chuyển động ngược chiều giả sử ban đầu ( ngược chiều dương). Bài tập mẫu 1: Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 6 tấn chuyển động theo phương ngang với vận tốc 100m/s thì từ trong tên lửa, một lượng nhiên liệu có khối lượng 2 tấn cháy và phụt ra tức thời phía sau vận tốc 400m/s đối với đất. Tìm vận tốc của tên lửa ngay sau khi khí phụt ra. Nhận dạng: Vì trước khi khí phụt ra thì vỏ tên lửa và khí chuyển động cùng vận tốc nên v01 v02 v0 Tóm tắt m1= 4000kg m2= 2000kg v01= v02 =v0 =100m/s v = 400m/s 2 Chiều và độ lớn của v1 ? Giải Bước 1: v0 v1 m1 x m1 ( +) O m2 m2 v2 Trước khi khí phụt ra Sau khi khí phụt ra (Giả sử v1 cùng chiều dương) - 25 -
26. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Bước 2 : Vì nội lực rất lớn so với ngoại lực nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m1), đạn (m ) là hệ cô lập. 2 Bước 3: Ta có p p t s (m1 m2 )v0 m1v1 m2v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương (m1 m2 )v0 m1v1 m2v2 (m1 m2 )v0 m 2 v2 v1 m1 (4000 2000).100 2000.400 v 350(m / s) 1 4000 Bước 5: Vậy sau va chạm, vỏ tên lửa chuyển động cùng chiều dương (vỏ tên lửa chuyển động cùng chiều chuyển động ban đầu của tên lửa) với vận tốc có độ lớn 350 m/s Bài tập mẫu 2: Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 6 tấn chuyển động theo phương ngang với vận tốc 100m/s thì từ trong tên lửa, một lượng nhiên liệu có khối lượng 2 tấn cháy và phụt ra tức thời phía sau vận tốc 400m/s đối với tên lửa trước khi khí phụt ra. Tìm vận tốc của tên lửa ngay sau khi khí phụt ra. Nhận dạng: Vì trước khi khí phụt ra thì vỏ tên lửa và khí chuyển động cùng vận tốc nênv01 v02 v0 , tên lửa chuyển động với vận tốc 400 m/s đối với tên lửa trước khi khí phụt ra nên u= 400m/s, v 2 v 0 u Tóm tắt m1= 4000kg m2= 2000kg v01= v02 v0 =200m/s u= 400m/s Chiều và độ lớn của v ? 1 v1 Giải v0 Bước 1: x m1 ( +) m1 O m2 m2 u Trước khi khí phụt ra Sau khi khí phụt ra (Giả sử v cùng chiều dương) 1 - 26 -
27. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Bước 2 : Vì nội lực rất lớn so với ngoại lực nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m1), đạn (m ) là hệ cô lập. 2 Bước 3: Ta có p p t s (m 1 m 2 )v 0 m 1v1 m 2 v 2 Với v 2 v 0 u (m 1 m 2 )v 0 m 1v1 m 2 (v 0 u )(1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương (m1 m2 )v0 m1v1 m2 (v0 u) (m1 m2 )v0 m 2 (v0 u) v1 m1 (4000 2000).100 2000.(100 400) v 300(m/ s) 1 4000 Bước 5: Vậy sau va chạm, vỏ tên lửa chuyển động cùng chiều dương (vỏ tên lửa chuyển động về phía trước) với vận tốc có độ lớn 300 m/s Ví dụ 3: : Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 6 tấn chuyển động theo phương ngang với vận tốc 100m/s thì từ trong tên lửa, một lượng nhiên liệu có khối lượng 2 tấn cháy và phụt ra tức thời phía sau vận tốc 400m/s đối với tên lửa sau khi khí phụt ra. Tìm vận tốc của tên lửa ngay sau khi khí phụt ra. Nhận dạng: Vì trước khi khí phụt ra thì vỏ tên lửa và khí chuyển động cùng vận tốc nênv01 v02 v0 , tên lửa chuyển động với vận tốc 400 m/s đối với tên lửa sau khi khí phụt ra nên u= 400m/s, v 2 v 1 u Tóm tắt m1= 4000kg m2= 2000kg v01= v02 v0 =200m/s u= 400m/s Chiều và độ lớn của v1 ? v1 Giải v0 x Bước 1: m1 ( +) m1 O m2 m2 u Trước khi khí phụt ra Sau khi khí phụt ra - 27 - (Giả sử v1 cùng chiều dương)
28. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Bước 2 : Vì nội lực rất lớn so với ngoại lực nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m1), đạn (m ) là hệ cô lập. 2 Bước 3: Ta có p p t s (m1 m 2 )v0 m1v1 m 2 v2 Với v v u 2 1 (m1 m 2 )v0 m1v1 m 2 (v0 u )(1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương (m1 m2 )v0 m1v1 m2 (v1 u) (m1 m2 )v0 m 2 u v1 m1 m2 (4000 2000).100 2000.400 v 233,3(m/ s) 1 4000 2000 Bước 5: Vậy sau va chạm, vỏ tên lửa chuyển động cùng chiều dương (vỏ tên lửa chuyển động về phía trước) với vận tốc có độ lớn 233,3 m/s Bài tập vận dụng Bài 1: Một tên lửa có khối lượng 10 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với đất thì phụt ra tức thời phía sau một lượng khí có khối lượng 2 tấn với vận tốc 500m/s đối với đất. Tìm vận tốc của tên lửa sau khi khí phụt ra. ĐS: 340 m/s Bài 2: Một tên lửa có khối lượng 10 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với đất thì phụt ra tức thời phía sau một lượng khí có khối lượng 2 tấn với vận tốc 500m/s đối với tên lử trước khi khí phụt ra. Tìm vận tốc của tên lửa sau khi khí phụt ra. ĐS: 300 m/s Bài 3: Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 1tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với đất thì phụt ra tức thời phía sau một lượng khí có khối lượng 100kg với vận tốc 500m/s đối với tên lửa sau khi khí phụt ra. Tìm vận tốc của tên lửa sau khi khí phụt ra. ĐS: 283,3 m/s Bài 4: Một tên lửa có khối lượng 10 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với đất thì phụt ra tức thời phía sau một lượng khí có khối lượng 2 tấn với vận tốc 700m/s đối với tên lửa sau khi khí phụt ra. Tìm vận tốc của tên lửa sau khi khí phụt ra. ĐS: 316,67 m/s Bài 5: Một tên lửa có khối lượng 10 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với đất thì phụt ra tức thời phía sau một lượng khí có khối lượng 2 tấn với vận tốc 700m/s đối với đất. Tìm vận tốc của tên lửa sau khi khí phụt ra. ĐS: 300m/s - 28 -
29. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Dạng 4: Bài toán viên đạn nổ Nhận dạng:Một viên đạn đang bay với vận tốc v thì nổ thành hai mảnh, mảnh thứ nhất có khối lượng m1 bay với vận tốc v1 hợp với v một góc .Tìm hướng và độ lớn vận tốc của mảng thứ hai. Phương pháp: Bước 1: Xem hệ hai mảnh đạn ngay sau khi nổ: mảnh thứ nhất (m1) và mảnh thứ hai (m2) là hệ cô lập vì nội lực lớn hơn rất nhiều so với trọng lực của các mảnh đạn. Bước 2 : - Tìm độ lớn động lượng của viên đạn trước khi nổ: p = m.v - Tìm độ lớn động lượng của mảnh thứ nhất sau khi nổ: p = m v 1 1 1 Bước 3: Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: p p1 p2 (1) Bước 4: Vẽ hình biểu diển phép cộng vectơ (1) theo dữ liệu đầu bài p1 p O  p2 Bước 5: Dựa vào tính chất hình học để giải bài toán 2 2 - Có thể tính theo công thức chung sau:p2 p p1 2.p.p1 cos với là góc hợp bởi p và p1 p2 - v2 m2 sin  sin p .sin sin  1 - Ta có: p1 p2 p2  ? ( Với  là góc hợp bởi p và p2 ) Bước 6: Kết luận Bài tập mẫu 1: Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc 300m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng lần lượt là 5kg và 15kg. Mảnh nhỏ bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 400 3 m/s. Hỏi mảnh to bay theo phương nào, với vận tốc bao nhiêu? Bỏ qua sức cản của không khí? Nhận dạng: Ban đầu viên đạn bay theo phương ngang, mảnh thứ nhất bay lên theo phương thẳng đứng nên =900 Tóm tắt v = 300m/s m1 = 5kg - 29 -
30. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang m2 = 15 kg m = 20 kg v1 = 400 3 m/s Chiều và độ lớn của v2 ? Giải Bước 1: Xem hệ hai mảnh đạn ngay sau khi nổ: mảnh thứ nhất (m1) và mảnh thứ hai (m2) là hệ cô lập vì nội lực lớn hơn rất nhiều so với trọng lực của các mảnh đạn. Bước 2 : Động lượng của viên đạn trước khi nổ: p = m.v = 20.300 = 6000 (N.s) Động lượng của mảnh thứ nhất sau khi nổ: p1= m1v1 = 5. 400 3 = 2000 3 (N.s) Bước 3: Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: p p1 p2 (1) Bước 4: p1 p O  p2 Bước 5: 2 2 -p2 p p1 2.p.p1 cos = 2 2 0 p2 6000 (2000 3) 2.6000.2000 3.cos90 6928,2(N.s) p2 6928,2 -v2 = 461,88(m / s) m2 15 sin  sin p .sin 2000 3.sin 900 sin  1 0,5 - p1 p2 p2 6928,2  300 Bước 6: Vậy mảnh hai bay xuống hợp với p một góc 300 với vận tốc có độ lớn 461,88(m/s) Bài tập mẫu 2: Một viên đạn có khối lượng 20kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 15m/s thì nổ thành hai mảnh: một mảnh 8kg văng ra với vận tốc 26,5m/s theo hướng hợp với phương thẳng đứng hướng lên một góc 450. Hỏi mảnh kia văng theo hướng nào, vận tốc bao nhiêu? Nhận dạng: Ban đầu viên đạn bay theo phương thẳng đứng, mảnh thứ nhất bay lên theo hướng hợp với phương thẳng đứng hướng lên một góc 450 nên =450 Tóm tắt - 30 -
31. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang v = 15m/s m1 = 8kg m2 = 12 kg m = 20 kg v = 26,5 m/s 1 Chiều và độ lớn của v2 ? Giải Bước 1: Xem hệ hai mảnh đạn ngay sau khi nổ: mảnh thứ nhất (m1) và mảnh thứ hai (m2) là hệ cô lập vì nội lực lớn hơn rất nhiều so với trọng lực của các mảnh đạn. Bước 2 : Động lượng của viên đạn trước khi nổ: p = m.v = 20.15 = 300 (N.s) Động lượng của mảnh thứ nhất sau khi nổ: p = m v = 8. 26,5= 212 (N.s) 1 1 1 Bước 3: Theo định luật bảo toàn động lượng ta có: p p1 p2 (1) Bước 4: p p1 p 2  O Bước 5: 2 2 -p2 p p1 2.p.p1 cos 2 2 0 p2 300 212 2.300.212.cos 45 ; 212(N.s) p2 212 -v2 = 17,7(m / s) m2 12 sin  sin p .sin 212.sin 450 2 sin  1 - p1 p2 p2 212 2  450 Bước 6: Vậy mảnh hai bay xuống hợp với p một góc 450 với vận tốc có độ lớn 17,7(m/s) Bài tập vận dụng Bài 1: Một viên đạn có khối lượng 2kg khi bay đến điểm cao nhất của quỹ đạo parabol với vận tốc 250m/s nỗ ra làm hai mảnh: mảnh (1) khối lượng 1,5kg rơi thẳng đứng, vận tốc của nó khi bắt đầu chạm đất là 200m/s. Tìm hướng và độ lớn vận tốc của mảnh (2) ngay sau khi nổ? Bỏ qua sức cản của không khí. ĐS: 100m/s ; 370 - 31 -
32. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang Bài 2: Một viên đạn có khối lượng 800g đang bay ngang với vận tốc 12,5m/s ở độ cao 20m thì vỡ ra làm hai mảnh: mảnh (1) khối lượng 500g rơi thẳng đứng, vận tốc của nó khi bắt đầu chạm đất là 40m/s. Tìm hướng và độ lớn vận tốc của mảnh (2) ngay sau khi nổ? Bỏ qua sức cản của không khí. ĐS: 74,8m/s ; 630 Bài 3: Một viên đạn đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh (1) có vận tốc 500m/s và theo hướng hợp với phương thẳng đứng hướng lên trên một góc 600. Tìm hướng và độ lớn vận tốc của mảnh (2) ngay sau khi nổ? Bỏ qua sức cản của không khí. ĐS: 500m/s ; 600 Bài 4: Một viên đạn đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh (1) có vận tốc 500m/s và theo hướng hợp với phương thẳng đứng hướng xuống một góc 600. Tìm hướng và độ lớn vận tốc của mảnh (2) ngay sau khi nổ? Bỏ qua sức cản của không khí. ĐS: 866m/s ; 300 Bài 5: : Một viên đạn có khối lượng 1kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 500m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh (1) bay theo phương ngang với vận tốc 500m/s . Tìm hướng và độ lớn vận tốc của mảnh (2) ngay sau khi nổ? Bỏ qua sức cản của không khí. ĐS: 1118m/s ; 23,60 - 32 -
33. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC NHÀ TRƯỜNG PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SƯ PHẠM ỨNG DỤNG 1.Tên đề tài: Hướng dẫn học sinh lớp 10CB6 Trường THPT Quang Trung giải bài tập về định luật bảo toàn động lượng bằng cách phân loại và đưa ra phương pháp giải nhằm nâng cao kết quả học tập. 2. Người thực hiện: NGUYỄN THỊ THU HÀ + TRẦN VĂN LŨY 3. Họ tên người đánh giá: HỘI ĐỒNG KHOA HỌC 4.Đơn vị công tác: Trường THPT QUANG TRUNG 5. Ngày họp: 28/03/2013 6. Địa điểm họp: Phòng giáo viên 7. Ý kiến đánh giá : Điểm Điểm Tiêu chí đánh giá Nhận xét tối đa đánh giá 1. Tên đề tài - Thể hiện rõ nội dung, đối tượng và tác 5 động - Có ý nghĩa thực tiễn 2. Hiện trạng - Nêu được hiện trạng - Xác định được nguyên nhân gây ra hiện 5 trạng - Chọn một nguyên nhân để tác động giải quyết 3. Giải pháp thay thế - Mô tả rõ ràng giải pháp thay thế - Giải pháp khả thi và hiệu quả 10 - Một số nghiên cứu gần đây liên quan đến đề tài. 4.Vấn đề nghiên cứu và giả thuyết nghiên cứu - Trình bày rõ ràng vấn đề nghiên cứu dưới 5 dạng câu hỏi. - Xác định được giả thuyết nghiên cứu 5. Thiết kế -Lựa chọn thiết kế phù hợp, đảm bảo giá trị 5 của nghiên cứu. 6. Đo lường 5 - 33 -
34. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang - Xây dựng được công cụ và thang đo phù hợp để thu thập dữ liệu - Dữ liệu thu được đảm bảo độ tin cậy và độ giá trị. 7. Phân tích dữ liệu và bàn luận - Lựa chọn phép kiểm chứng thống kê phù 5 hợp với thiết kế - Trả lời rõ được vấn đề nghiên cứu 8. Kết quả - Kết quả nghiên cứu : đã giải quyết được các vấn đề đặt ra trong đề tài đầy đủ, rõ ràng có tính thuyết phục. - Những đóng góp của đề tài nghiên cứu 20 mạng lại hiểu biết mới về thực trạng, phương pháp chiến lược - Áp dụng các kết quả , triển vọng áp dụng tại địa phương, cả nước và quốc tế. 9. Minh chứng cho các hoạt động nghiên cứu của đề tài : - Kế hoạch bài học, bài kiểm tra, bảng điểm, 35 thang đo, băng hình, ảnh, dữ liệu thô (đầy đủ khoa học, mang tính thuyết phục) 10. Trình bày báo cáo - Văn bản viết (cấu trúc khoa học, hợp lí, diễn đạt mạch lạc, 5 hình thức đẹp) - Báo cáo kết quả trước hội đồng. (rõ ràng, mạch lạc, có sức thuyết phục) Tổng cộng 100 Đánh giá Tốt (từ 86 - 100 điểm) Khá (từ 70 - 85 điểm) Đạt (50 – 60 điểm) Không đạt (dưới 50 điểm) Nếu có điểm không thì sau khi cộng điểm xếp loại rồi sẽ hạ một mức Ngày 28 tháng 3 năm 2015 TM.HĐKH CHỦ TỊCH - 34 -
35. GV:Nguyễn Trường Duy - Trường THPT Nguyễn Văn Côn - H. Gò Công Đông - Tiền Giang NGUYỄN VĂN QUÂY - 35 -