Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải một số dạng bài tập về tìm vận tốc trung bình Lớp 8

 MỤC LỤC 
 Phần Nội dung Trang
 Mục lục 1
Phần thứ nhất Đặt vấn đề 2
 I Lí do chọn chuyên đề 2
 II Mục đích của chuyên đề 3
 III Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3
 IV Nhiệm vụ nghiên cứu 3
 V Các phương pháp nghiên cứu 3
 VI Các biện pháp tiến hành để giải quyết vấn đề 3
Phần thứ hai Nội dung 4
 I Cơ sở khoa học của chuyên đề 4
 II Nội dung chuyên đề 5
 III Một số dạng bài tập 7
 Dạng 1: Cho biết vận tốc trên từng phần quãng 7
 đường.
 Dạng 2: Cho biết vận tốc trong từng khoảng thời gian 10
 Dạng 3: Bài tập tổng hợp 14
 IV Bài giảng minh họa 20
 V Bài học kinh nghiệm 24
 VI Kiến nghị 24
Phần thứ ba Kết luận 25
 Tài liệu tham khảo 27
 1 dưỡng học sinh giỏi tôi quyết định lựa chọn chuyên đề này để nghiên cứu và áp dụng.
 II. MỤC ĐÍCH CỦA CHUYÊN ĐỀ: 
 Phân dạng bài tập về tìm vận tốc trung bình, phân tích các nội dung lý thuyết 
có liên quan. Hướng dẫn cho học sinh vận dụng lý thuyết phân tích bài toán đề ra 
được phương pháp giải cụ thể, ngắn gọn dễ hiểu nhất.
 Qua nghiên cứu để tìm phương pháp dạy học tối ưu theo hướng đổi mới góp 
phần làm cho việc dạy vật lý có hiệu quả hơn.
 Hình thành kĩ năng trình bày khoa học và kĩ năng giải bài tập cho học sinh.
 Biết kết hợp các phương pháp và vận dụng kiến thức để giải các bài tập mới.
 III. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
 Nghiên cứu phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý bậc THCS thông 
qua tài liệu và qua đồng nghiệp.
 Các loại tài liệu tham khảo có liên quan tới phần “chuyển động cơ học: Tìm 
vận tốc trung bình.”
 Đối tượng là học sinh lớp 8 Trường TH & THCS Hồng Phương
 Phạm vi chuyên đề là đối tượng học sinh khá, giỏi.
 IV. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU:
 1. Giáo viên: Giáo viên hiểu và nắm vững kiến thức cơ bản của bộ môn vật lý 
cũng như phương pháp dạy học đặc chưng của bộ môn. Sưu tầm tài liệu về các bài 
toán và phương pháp giải các bài tìm vận tốc trung bình.
 2. Học sinh: Nắm vững kiến thức cơ bản của bộ môn vật lý đặc biệt là phương 
pháp giải một số dạng bài tập về tìm vận tốc trung bình lớp 8. 
 V. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
 - Sưu tầm tài liệu ôn luyện học sinh giỏi.
 - Đọc và nghiên cứu tài liệu các đề thi học sinh giỏi.
 - Sử dụng phương pháp tổng hợp 
 - Rút kinh nghiệm thực tế qua các tiết dạy.
 - Tham khảo ý kiến và dự giờ đồng nghiệp.
 VI. CÁC BIỆN PHÁP TIẾN HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
 1. Đầu năm học, cho học sinh kiểm tra chất lượng đầu năm để phân loại học 
sinh giỏi, khá, trung bình, yếu kém từ đó có cơ sở luyện tập và bồi dưỡng các em. 
 2. Trong giờ truyền đạt kiến thức mới, giờ thực hành, giờ ôn tập, giờ luyện tập 
giáo viên phải xác định kiến thức trọng tâm học sinh cần nắm vững trong bài này, 
xác định phương pháp truyền thụ cho học sinh hiểu, hệ thống câu hỏi gợi mở phát 
 3 năng vận dụng kiến thức vật lý. Vì vậy các em giải bài tập một cách mò mẫm, không 
có định hướng rõ ràng, áp dụng máy móc và nhiều khi không giải được, nhất là 
những bài tập về chuyển động mà những tình huống gắn liền với thực tế. 
 Ở trường TH&THCS Hồng Phương ngoài đào tạo học sinh phát triển toàn 
diện theo mục tiêu đào tạo chung thì bồi dưỡng học sinh giỏi là nhiệm vụ trọng tâm 
hàng đầu. Tuy nhiên, đối với trường số lớp ít học sinh ít vì vậy việc chọn học sinh 
giỏi và bồi dưỡng gặp rất nhiều khó khăn. Qua thực tiễn giảng dạy, tôi nhận thấy:
 - Học sinh khi vận dụng kiến thức mới vào giải bài tập chuyển động cơ học 
đặc biệt là dạng bài tập về “Tìm vận tốc trung bình” còn nhiều lúng túng và sai sót 
đặc biệt các bài tập mang tính khái quát cao.
 - Học sinh dễ nhầm lẫn bản chất hiện tượng vật lý hoặc không hiểu rõ bản chất 
hiện tượng vật lý.
 - Học sinh thường quên phương pháp giải các dạng bài tập thường gặp.
 Vậy muốn giải bài tập vật lý nhất là bài tập về phần “Tìm vận tốc trung bình” 
ta cần chú ý giúp học sinh phân loại và nhận ra đươc những dạng bài cơ bản đặc 
biệt giáo viên cần rèn cho học sinh biết cách đọc, hiểu đề bài và nắm rõ hiện tượng, 
bản chất vật lý có liên quan từ đó sử dụng ngôn từ để diễn giải, trình bày hiện tượng 
vật lý cũng như sử dụng các công thức vật lý, các phép biến đổi toán học một cách 
chặt chẽ, logic, dễ hiểu.
 Vì vậy tôi viết chuyên đề này để đồng nghiệp cùng tham khảo, đóng góp ý 
kiến cho hoàn thiện nội dung, góp phần vào việc nâng cao chất lượng dạy học của 
bộ môn.
 II. NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ:
 1. Các bước giải một bài toán vật lý:
 Bước 1: Tìm hiểu đề bài
 - Đọc kĩ đề bài, tóm tắt bài toán
 - Vẽ hình của bài toán (nếu cần)
 Bước 2: Phân tích hiện tượng vật lý
 - Xác định xem kiến thức trong đề bài liên quan đến những khái niệm nào, định 
luật nào?
 - Đối với những hiện tượng vật lý phức tạp cần phải phân tích thành những 
hiện tượng đơn giản.
 - Tìm xem hiện tượng vật lý diễn biến qua những giai đoạn nào? Mỗi giai đoạn 
tuân theo những quy luật nào?
 Bước 3: Tìm các công thức liên quan đến đại lượng cần tìm:
 5 của các vận tốc trên các đoạn đường ngắn. Vì vậy khi tính vận tốc trung bình chỉ 
 S S1+S2 +....+Sn
được vận dụng công thức v tb = , hoặc vtb = không được vận dụng 
 t t1+t2 +...+tn
các công thức khác, trong thực tế chuyển động đều rất ít thường là những chuyển 
động không đều.
 1000
 1km/h = m/s ; 1m/s = 3,6 km/h.
 3600
 III. MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP
 DẠNG 1: CHO BIẾT VẬN TỐC TRÊN TỪNG PHẦN QUÃNG ĐƯỜNG.
 Là dạng bài tập mà vật chuyển động trên các đoạn đường khác nhau với các 
vận tốc khác nhau.
 * Phương pháp: 
 - Đọc, tóm tắt và phân tích đề bài bằng hình vẽ (sơ đồ)
 - Gọi S là độ dài cả quãng đường.
 - Trên quãng đường S được chia thành các quãng đường nhỏ S 1; S2; ; Sn. 
Tính thời gian vật đi trên từng đoạn đường với các vận tốc tương ứng: 
 s1 s2
t1 ;t2 ;...... 
 v 1 v2
 (Biểu diễn S1; S2;  Sn; theo quãng đường S)
 - Vận tốc trung bình trên cả quãng đường được tính theo công thức: 
 s1 s2 .... sn
 vtb = 
 t1 t2 ..... tn
 *Ví dụ:
 Bài 1: Một xe chuyển động từ A về B. Nửa quãng đường đầu vận tốc của xe là 
v1, nửa quãng đường sau vận tốc của xe là v 2. Tính vận tốc trung bình của xe trên 
cả quãng đường.
 Hướng dẫn giải:
 Gọi S(km) là độ dài quãng đường AB, gọi vtb là vận tốc trung bình của xe trên 
cả quãng đường AB.
 S
 Nửa quãng đường đầu và nửa quãng đường sau là: S S 
 1 2 2
 S1 S
 Thời gian đi nửa quãng đường đầu là: t1 
 v1 2v1
 S2 S2
 Thời gian đi nửa quãng đường sau là: t2 
 v2 2v2
 7 S2 S
 Thời gian đi 1/3 quãng đường tiếp theo là: t2 
 v2 3v2
 S3 S
 Thời gian đi quãng đường cuối là: t3 
 v3 3v3
 Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là:
 S S S S 3v v v
 v 1 2 3
 tb t t t t S S S 1 1 1 v v v v v v
 1 2 3 S.( ) 2 3 1 3 1 2
 3v1 3v2 3v3 3v1 3v2 3v3
 Thay số ta được v3 = 30km/h 
 Bài 4: Một người đi trên quãng đường S chia thành n chặng không đều nhau, 
chiều dài các chặng đó lần lượt là S1, S2, S3,..., Sn. Thời gian người đó đi trên các chặng 
đường tương ứng là t1, t2 t3...tn. Tính vận tốc trung bình của người đó trên toàn bộ quảng 
đường S. Chứng minh rằng: Vận tốc trung bình đó lớn hơn vận tốc bé nhất và nhỏ hơn 
vận tốc lớn nhất.
 Hướng dẫn giải:
 .....
 Vận tốc trung bình của người đó trên quãng đường S là: Vtb= s1 s2 s3 sn
 .... 
 t1 t 2 t3 t n
 Gọi v1, v2, v3....vn là vận tốc trên các chặng đường tương ứng ta có:
 s1 ; s 2 ; s 3 ; ....... s n ;
 v1 v 2 v 3 v n
 t1 t 2 t 3 t n
 Giả sử vk lớn nhất và vi là bé nhất (n k >i 1) ta phải chứng minh vk > vtb > vi.
 Thật vậy:
 v1 v2 v3 vn
 ..... v vn
 ..... t1 t 2 t3 t n v1 2
 Vtb= v1t1 v2 t 2 v3t3 vn t n = vi vi vi vi vi .Do ; ... >1 nên 
 .... .... v vi
 t1 t 2 t3 t n t1 t 2 t3 t n vi i
 v1 v2 vn
 t1+ t2.+.. tn> t1 +t2+....tn Vi< Vtb (1)
 v v
 vi i i
 v1 v2 v3 ..... vn
 t1 t 2 t3 t n
 .....
 Tương tự ta có: Vtb= v1t1 v2 t 2 v3t3 vn t n = vk. vk vk vk vk .
 .... .... 
 t1 t 2 t3 t n t1 t 2 t3 t n
 v v
 Do v1 ; 2 ... n <1 
 v v
 vk k k
 v1 v2 vn
 nên t1+ t2.+.. tn Vtb (2) ĐPCM
 v v
 vk k k
 9 *Phương pháp: 
 - Đọc, tóm tắt và phân tích đề bài bằng hình vẽ (sơ đồ).
 - Gọi t là thời gian đi cả quãng đường.
 - Trong khoảng thời gian t được chia thành các khoảng thời gian nhỏ t1; t2; ; tn 
 -Tính quãng đường vật đi được trên từng khoảng thời gian nhỏ với các vận tốc 
tương ứng: S1 = t1.v1, S2 = t2.v2,, Sn = tn.vn. (Biểu diễn t1,t2 ., tn theo thời gian 
đi cả quãng đường t)
 -Vận tốc trung bình trên cả quãng đường được tính theo công thức: 
 s1 s2 .... sn
 vtb = 
 t1 t2 ..... tn
 *Ví dụ:
 Bài 1:Một xe chuyển động từ A về B. Nửa thời gian đầu vận tốc của xe là v 1, 
nửa thời gian sau vận tốc của xe là v2. Tính vận tốc trung bình của xe trên cả quãng 
đường AB.
 Hướng dẫn giải:
 Gọi t(h) là tổng thời gian xe chuyển động từ A về B, v tb là vận tốc trung bình 
của xe.
 t
 Nửa thời gian đầu và nửa thời gian sau là: t t 
 1 2 2
 t
 Quãng đường xe đi trong nửa thời gian đầu: là: S1 = v .t v .
 1 1 1 2
 t
 Quãng đường đi trong nửa thời gian còn lại: S v .t v
 2 2 2 2 2
 t t
 v . v .
 S 1 2 v v
 Vận tốc trung bình của xe trên cả quãng đường là: v 2 2 1 2
 tb t t 2
 Bài 2: Một xe chuyển động từ A về B. Nửa thời gian đầu vận tốc của xe là v 1 
= 60km/h, nửa thời gian sau vận tốc của xe là v 2 = 40km/h. Tính vận tốc trung bình 
của xe trên cả quãng đường AB.
 Hướng dẫn giải:
 Gọi t(h) là tổng thời gian xe chuyển động từ A về B, v tb là vận tốc trung bình 
của xe.
 t
 Nửa thời gian đầu và nửa thời gian sau là: t t 
 1 2 2
 t
 Quãng đường xe đi trong nửa thời gian đầu: là: S1 = v .t v .
 1 1 1 2
 11