Sáng kiến kinh nghiệm: Tiếp tục hướng dẫn học sinh khá, giỏi vận dụng kiến thức toán học vào việc giải các bài tập Vật lí nâng cao

Sáng kiến kinh nghiệm: Tiếp tục hướng dẫn học sinh khá, giỏi vận dụng kiến thức toán học vào việc giải các bài tập Vật lí nâng cao được nghiên cứu nhằm mục đích phục vụ cho ôn thi học sinh giỏi môn Vật lí. Để hiểu rõ hơn về đề tài mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sáng kiến kinh nghiệm: Tiếp tục hướng dẫn học sinh khá, giỏi vận dụng kiến thức toán học vào việc giải các bài tập Vật lí nâng cao Tên SKKN: TIẾP TỤC HƯỚNG DẪN HỌC SINH KHÁ, GIỎI VẬNDỤNG KIẾN THỨC TOÁN HỌC VÀO VIỆC GIẢI CÁC BÀI TẬP VẬT LÍ NÂNG CAO I DO CHỌN TÀI: Việc giải các bài tập Vật lí, đặc biệt là các bài tập Vật lí nâng cao đối với một số học sinh, kể cả học sinh giỏi gặp rất nhiều khó khăn. Nguyên nhân chính là do các em thiếu vốn kiến thức Toán học hoặc các em đã có một số kiến thức Toán học, nhưng chưa biết cách vận dụng vào bài toán Vật lí cụ thể để giải. Qua kinh nghiệm giải bài tập cho thấy, nếu học sinh sử dụng đúng lúc và sử dụng đúng loại kiến thức toán thì bài giải sẽ trong sáng và rút ngắn bài giải đáng kể. Chính vì lẽ đó, tôi đã sưu tầm và mạo muội nêu ra một số bài tập Vật lí nâng cao, có vận dụng những kiến thức Toán học vào trong bài giải, nhằm củng cố lại một số kiến thức toán học thường gặp để giúp học sinh vận dụng có hiệu quả vào việc giải bài tập Vật lí nâng cao trong uá tr nh b i dư ng học sinh giỏi. Đề tài này giới hạn trong phạm vi nghiên cứu những kiến thức Toán học cơ bản nhất, có nâng cao đúng mức ở chương trình THCS, mang tính chất điển hình, thường được vận dụng trong các dạng bài tập Vật lí nâng cao; nhằm mục đích phục vụ dạy b i dư ng học sinh giỏi nên t i chọn đề tài này. “TIẾP TỤC HƯỚNG DẪN HỌC SINH KHÁ, GIỎI VẬN DỤNG KIẾN THỨC TOÁN HỌC VÀO VIỆC GIẢI CÁC BÀI TẬP VẬT NÂNG CAO ” II C S ẬN VÀ THỤC TI N : C S ẬN: Để thực hiện mục tiêu: “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, b i dư ng nhân tài” thì công tác b i dư ng học sinh giỏi là một trong những công tác quan trọng bậc nhất mà chúng ta cần thực hiện; nhằm ươm mầm và phát triển những tài năng tương lai của đất nước. Vật lí học là một trong các bộ môn được tham gia tổ chức dạy b i dư ng để học sinh dự thi học sinh giỏi các cấp. Đối với một học sinh giỏi Vật lí cần phải hội đủ hai yếu tố đó là: giỏi về kiến thức Vật lí đ ng thời nắm chắc và đầy đủ các kiến thức Toán học. Nếu thiếu một trong hai yếu tố trên thì không thể trở thành một học sinh giỏi Vật lí; hay nói cách khác, một học sinh giỏi Vật lí phải sở hữu một kiến thức Toán học phong phú và biết cách vận dụng kiến thức đó để giải các bài tập Vật lí nâng cao một cách có hiệu quả nhất. Như vậy Toán học là cơ sở, là tiền đề để nghiên cứu Vật lí học. Trong để tài này, các cơ sở Toán học được l ng ghép vào từng nội dung nghiên cứu. -1- C S TH C TI N: Những kiến thức toán học như: Hệ thức Vi-et, tính chất dãy tỉ số bằng nhau, hằng đẳng thức, bất đẳng thức Côsi, hệ số góc của một đường thẳng, phương tr nh bậc 2 một ẩn, định lý Pitago v.v…là những kiến thức cơ bản thường gặp trong việc giải bài tập Vật lí nâng cao. Chúng là kiến thức cơ sở để vận dụng vào trong từng bài tập cơ, nhiệt, điện, quang. Hiện nay một bộ phận học sinh bị mai một đi, một số kiến thức Toán học cơ bản; hoặc cũng có một số học sinh chưa biết cách vận dụng Toán học vào trong bài giải Vật lí. Mặt khác có một số kiến thức Toán học nâng cao, trong chương trình chính khoá không có, nhưng học sinh giỏi được phép vận dụng để làm bài thi. Do đó nếu học sinh được trang bị lại một cách có hệ thống và nắm chắc cách vận dụng kiến thức Toán vào trong bài tập Vật lí thì tôi tin chắc rằng việc giải các bài tập Vật lí trở nên dễ dàng hơn và như vậy hiệu quả học tập của học sinh sẽ khả quan hơn. Trước đây việc giải bài tập Vật lí, tự thân mỗi người chúng ta đều huy động những kiến thức Vật lí và những kiến thức toán học thích hợp để giải chứ chưa có ai đi sưu tầm, nghiên cứu, liệt kê xem những kiến thức Toán nào thường được vận dụng vào bài tập Vật lí hay bài tập Vật lí này thì nên dùng những kiến thức Toán nào thì tốt hơn. Qua nhiều năm dạy b i dư ng HS giỏi, tôi đã sưu tầm các bài tập nâng cao, các đề thi HS giỏi, đề thi vào các trường chuyên. Sau khi giải, phân tích xem những kiến thức Toán học nào được vận dụng trong bài tập đó và tìm xem kiến thức Toán nào là điển hình nhất để từ đó phân loại về mặt kiến thức Toán được vận dụng. Trong quá trình dạy chúng ta có thể lần lượt đưa ra từng dạng kiến thức Toán học trước, sau đó cung cấp các bài tập Vật lí có áp dụng kiến thức Toán tương ứng để học sinh giải.III T CHỨC TH C HIỆN CÁC GIẢI PHÁP: G : Có một số bài tập Vật lí khi giải, nếu chúng ta không sử dụng một kiến thức toán học nào đó thì có thể dẫn đến bài giải rất dài hoặc có thể không giải được. nên t i đã áp dụng các kiến thức toán học vào việc giải một số bài tập vật lí nâng cao, đối tượng áp dụng ban đầu là những học sinh khá giỏi được đi b i dư ng. T i bắt đầu áp dụng giải pháp này từ năm học 2 2 – 2 cho đến nay. Sau đây là một số ví dụ vận dụng kiến thức Toán học vào việc giải bài tập Vật lí nâng cao. Nó chỉ mang tính chất gợi ý, tham khảo, nhằm giúp học sinh khi bắt gặp các dạng bài tập tương tự thì có thể vận dụng kiến thức toán học thích hợp để giải. -2- C :a-Vậ ệt V -et : a1) Cơ sở toán học để lí luận:Nếu hai số x1, x2 có tổng x1 + x2 = S và tích x1.x2 = P thì x1, x2 là nghiệmcủa phương trình: x2 – Sx + P = 0. a2) Bài tập vật lí áp dụng:Bài 1 : Có hai điện trở R1, R2 được mắc theo hai cách khác nhau vàongu n điện có ...