Kế hoạch dạy vật lý lớp 10 bài 33 biến dạng của vật rắn

1 BÀI 33: BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN I MỤC TIÊU Kiến thức - Thực thí nghiệm đơn giản (hoặc sử dụng tài liệu đa phương tiện), nêu biến dạng kéo, biến dạng nén; mô tả đặc tính lị xo: giới hạn đàn hồi, độ biến dạng, độ cứng - Thảo luận để thiết kế phương án lựa chọn phương án thực phương án, tìm mối liên hệ lực đàn hồi độ biến dạng lò xo Từ phát biểu định luật Hooke - Vận dụng định luật Hooke số trường hợp đơn giản Phát triển lực a) Năng lực chung - Năng lực tự chủ, tự học: Chủ động việc thực nhiệm vụ học tập - Năng lực giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm, báo cáo, trao đổi kết hoạt động, đề xuất giả thiết, xử lý số liệu, báo cáo kết - Năng lực giải vấn đề sáng tạo: Dự đoán, suy luận lí thuyết, thiết kế thực theo phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết khái quát rút kết luận khoa học b Năng lực Vật lí Nhận thức vật lí - Nêu biến dạng kéo, biến dạng nén; hướng lực đàn hồi biến dạng; mơ tả đặc tính lò xo: giới hạn đàn hồi, độ biến dạng, độ cứng lò xo - Vẽ sơ đồ tư nội dung kiến thức Tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí - Đưa dự đoán biến dạng kéo, biến dạng nén; đặc tính lị xo - Đề xuất phương án thí nghiệm để phân loại biến dạng kéo, biến dạng nén; mơ tả đặc tính lị xo - Thực phương án thí nghiệm để phân loại biến dạng kéo, biến dạng nén Tìm đặc tính lị xo Vận dụng kiến thức, kỹ học - Giải số tập Phát triển phẩm chất -Chăm chỉ: Chăm học, ham học, có tinh thần tự học, tự nghiên cứu -Trung thực: Trung thực thực thao tác thí nghiệm tổng hợp kết hoạt động nhóm -Trách nhiệm: Có tinh thần hợp tác, trách nhiệm hoạt động nhóm II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Đối với giáo viên: - Các hình ảnh, video biến dạng lị xo, dây chun, đệm, cánh cung, bóng… - Bộ thí nghiệm: Lị xo, lực kế, nặng, thước đo - Phiếu học tập - Chia nhóm học sinh, phân công nhiệm vụ cho thành viên nhóm - Bảng kiểm hoạt động giành cho giáo viên để theo dõi, đánh giá trình học sinh tham gia vào hoạt động học tập - Bảng đánh giá giành cho nhóm tự đánh giá mức độ thành viên tham gia vào hoạt động học tập Đối với học sinh: chuẩn bị bài, SGK, ghi, giấy nháp, bút, thước kẻ III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Khởi động a) Mục tiêu: Tạo tình có vấn đề biến dạng vật rắn b) Nội dung hoạt động: HS quan sát, phân tích hình ảnh, video biến dạng lò xo, dây chun, đệm, cánh cung, bóng… để biến dạng kéo, biến dạng nén; mơ tả đặc tính lị xo c) Sản phẩm học tập: Nêu đặc điểm biến dạng video, tranh d) Tổ chức hoạt động: GV yêu cầu HS quan sát, phân tích hình ảnh, video biến dạng lị xo, dây chun, đệm, cánh cung, bóng… để biến dạng kéo, biến dạng nén; mô tả đặc tính lị xo Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Tìm hiểu biến dạng kéo, biến dạng nén a) Mục tiêu: Phát vấn đề: Kích thước, hình dạng vật bị thay đổi có ngoại lực tác dụng lên vật Dự đốn trạng vật tác dụng ngoại lực Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra phương án dự kiến Học sinh nêu biến dạng kéo, biến dạng nén b) Nội dung hoạt động: HS tiến hành Thí nghiệm với bóng, dây chun, lị xo theo cặp đơi hồn thành phiếu học tập; Dựa vào video, hình ảnh xem; phân loại, tìm đặc điểm biến dạng kéo, biến dạng nén c) Sản phẩm học tập: - Phiếu học tập - Chốt kiến thức: đặc điểm biến dạng kéo, nén tổng hợp thành sơ đồ tư d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS DỰ KIẾN SẢN PHẨM * GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chia nhóm HS, nhóm em I - BIẾN DẠNG KÉO, BIẾN DẠNG NÉN: - GV yêu cầu nhóm HS tiến hành Thí nghiệm với bóng, dây chun, lị xo theo cặp đơi hồn thành phiếu học tập; Dựa vào video, hình ảnh xem; Tổng hợp kiến thức tìm đặc điểm biến dạng kéo, biến dạng nén - Phiếu học tập - Sơ đồ tư duy, thuyết trình nhóm - Biến dạng: + Biến dạng kéo: Dưới tác dụng ngoại lực, chiều dài vật tăng lên *HS thực nhiệm vụ học tập + Biến dạng nén: Dưới tác dụng ngoại HS: Làm việc theo nhóm, cặp đôi tiến hành lực, chiều dài vật ngắn lại thí nghiệm, thảo luận trả lời phiếu học tập chốt kiến thức: đặc điểm biến dạng kéo, nén tổng hợp thành sơ đồ tư GV: Theo dõi để phát HS gặp khó khăn, từ đưa định hướng, hỗ trợ phù hợp cho học sinh *HS báo cáo kết thực nhiệm vụ học tập GV: Yêu cầu đại diện nhóm lên bảng báo cáo kết học tập trước lớp HS: Đặt câu hỏi, trao đổi, góp ý GV: Chỉnh lí, hợp thức hóa kiến thức biến dạng kéo biến dạng nén sơ đồ tư HS: Ghi chép vào Tìm hiểu đặc tính lị xo Định luật Hooke: a) Mục tiêu: HS thiết kế phương án thực thí nghiệm rút kết luận đặc tính lò xo; Định luật Hooke b) Nội dung hoạt động: HS thảo luận thiết kế tiến hành Thí nghiệm với lị xo theo cặp đơi c) Sản phẩm học tập: Kết hoạt động nhóm: Kết luận đặc tính lò xo; Định luật Hooke d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS * GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chia nhóm HS, nhóm em DỰ KIẾN SẢN PHẨM Kết hoạt động nhóm: Kết luận đặc tính lị xo - GV u cầu nhóm HS tiến hành Thí II – ĐỊNH LUẬT HOOKE nghiệm với lò xo theo cặp đơi đặt câu Đặc tính lò xo hỏi gợi ý: - Lực đàn hồi xuất hai đầu lò xo Dùng hai tay kéo dãn (nén) lò xo: tác dụng vào vật tiếp xúc ( hay gắn) với lò xo, làm biến dạng + Hai tay có chịu tác dụng lị xo khơng ? Hãy nêu rõ điểm đặt, phương chiều - Đặc điểm lực đàn hồi lò xo: lực + Điểm đặt: Vật làm lò xo biến dạng + Tại lị xo dãn đến mức dừng lại ? + Khi kéo, lực làm cho lò xo lấy lại chiều dài ban đầu? + Phương: Trùng với phương trục lò xo + Chiều: Ngược hướng với ngoại lực gây biến dạng Khi lị xo dãn, lực đàn hồi - Từ rút kết luận đặc tính lị xo hướng vào trong; lị xo nén, lực đàn hồi - Tìm phương án xác định độ lớn lực đàn hướng ngồi hồi lị xo - Nếu tác dụng lực kéo dãn lò xo giá trị đó, gọi giới hạn đàn hồi lị *HS thực nhiệm vụ học tập xo, độ dãn lị xo khơng cịn tỉ lệ HS: Làm việc theo nhóm, cặp đơi tiến hành với độ lớn lực tác dụng thí nghiệm, thảo luận trả lời phiếu học tập chốt tác dụng lực lị xo khơng cịn trở độ kiến thức: đặc tính lị xo dài l0 ban đầu GV: Theo dõi để phát HS gặp khó Định luật Hooke: Trong giới hạn đàn khăn, từ đưa định hướng, hỗ trợ phù hợp hồi, độ lớn lực đàn hồi tỉ lệ thuận với cho học sinh độ biến dạng lò xo *HS báo cáo kết thực nhiệm vụ học tập = k ∆l GV: Yêu cầu đại diện nhóm lên bảng Fđh báo cáo kết học tập trước lớp HS: Đặt câu +k: độ cứng lò xo (N/m) hỏi, trao đổi, góp ý GV: Chỉnh lí, hợp thức hóa kiến thức + đặc tính lị xo HS: Ghi chép vào ∆ l : độ biến dạng lò xo (m) - Độ biến dạng ( ∆ l ): Độ giãn (nén) lò xo - Độ cứng lò xo (k): đại lượng đặc trưng cho độ nén hay kéo lò xo Khi chịu ngoại lực gây biến dạng, lò xo cứng biến dạng, hệ số k lớn Hoạt động 3: Luyện tập a) Mục tiêu: - Chốt kiến thức trọng tâm - Giải số tập b) Nội dung hoạt động: HS trình bày kiến thức trọng tâm học Các nhóm thảo luận trả lời phiếu học tập - Nội dung phiếu học tập: Câu 1: Khi nói lực đàn hồi lò xo Phát biểu sau sai? A Lực đàn hồi ln có chiều ngược với chiều biến dạng lò xo B Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng C Khi lò xo bị dãn, lực đàn hồi có phương dọc theo trục lị xo D Lị xo ln lấy lại hình dạng ban đầu tác dụng lực Câu 2: Công thức định luật Húc A F = ma F = k Dl F =G m1m2 B r2 F = mN C D Câu 3: Một vật có khối lượng 200 g treo vào lị xo theo phương thẳng đứng chiều dài lò xo 20 cm Biết chưa treo vật lị xo dài 18 cm Lấy g = 10 m/s Độ cứng lò xo A 200 N/m B 150 N/m C 100 N/m D 50 N/m Câu 4: Một lị xo có đầu cố định, đầu chịu lực kéo băng N lị xo dãn cm Độ cứng lò xo A 1,5 N/m B 120 N/m C 62,5 N/m D 15 N/m Câu 5: Treo vật vào lực kế lực kế 30 N lò xo lực kế dãn cm Độ cứng lò xo A 10 N/m B 10000 N/m C 100 N/m D 1000 N/m Câu 6: Một lị xo có chiều dài tự nhiên 25 cm Khi nén lị xo để có chiều dài 20 cm lực đàn hồi lị xo 10 N Nếu lực đàn hồi lò xo N chiều dài lị xo A 23,0 cm B 22,0 cm C 21,0 cm D 24,0 cm Câu 7: Một vật có khối lượng 200 g đặt lên đầu lị xo có độ cứng 100 N/m theo phương thẳng đứng Biết chiều dài tự nhiên lò xo 20 cm Bỏ qua khối lượng lò xo, lấy g = 10 m/s2 Chiều dài lò xo lúc A 22 cm B cm C 18 cm D 15 cm Câu 8: Treo vật khối lượng 200 g vào lị xo lị xo có chiều dài 34 cm Tiếp tục treo thêm vật khối lượng 100 g vào lúc lị xo dài 36 cm Lấy g = 10 m/s Chiều dài tự nhiên độ cứng lò xo A 33 cm 50 N/m B 33 cm 40 N/m C 30 cm 50 N/m D 30 cm 40 N/m Câu 9: Một lị xo khối lượng khơng đáng kể, độ cứng 100 N/m có chiều dài tự nhiên l40 cm Giữ đầu lò xo cố định buộc vào đầu lò xo vật nặng khối lượng 500 g, sau lại buộc thêm vào điểm lị xo bị dãn vật thứ hai khối lượng 500 g Lấy g = 10 m/s2 Chiều dài lị xo A 46 cm B 45,5 cm C 47,5 cm D 48 cm Câu 10: Một lò xo có độ cứng 100 N/m treo thẳng đứng vào điểm cố định, đầu gắn với vật có khối lượng kg Vật đặt giá đỡ D Ban đầu giá đỡ D đứng yên lò xo giãn cm Cho D chuyển động nhanh dần thẳng đứng xuống với gia tốc m/s2 Bỏ qua ma sát sức cản Lấy g = 10 m/s Quãng đường mà giá đỡ kể từ bắt đầu chuyển động đến thời điểm vật rời khỏi giá đỡ tốc độ vật A cm ; 32 cm/s B cm ; 42 cm/s C 10 cm ; 36 cm/s D cm ; 30 cm/s Câu 10 Đáp án c) Sản phẩm học tập: Kết hoạt động: Sơ đồ tư duy, phiếu học tập d) Tổ chức thực hiện: HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS * GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS hệ thống kiến thức trọng tâm học DỰ KIẾN SẢN PHẨM - Sơ đồ tư - Phiếu học tập - GV yêu cầu nhóm thảo luận trả lời phiếu học tập *HS thực nhiệm vụ học tập HS: Làm việc theo nhóm, thảo luận trả lời phiếu học tập GV: Theo dõi để phát HS gặp khó khăn, từ đưa định hướng, hỗ trợ phù hợp cho học sinh *HS báo cáo kết thực nhiệm vụ học tập GV: Yêu cầu đại diện nhóm lên bảng báo cáo kết HS: HS dung dậy chỗ hệ thống kiến thức trọng tâm học GV: Theo dõi để nhận xét, chỉnh lí, hợp thức hóa kiến thức HS: Ghi chép vào GV: Yêu cầu HS trả lời câu hỏi phiếu học tập HS: Trả lời nhận xét câu trả lời Hoạt động 4: Vận dụng a) Mục tiêu: - Giải số tập bản, nâng cao Lực đàn hồi, định luật Hooke - Giải thích tượng liên quan sống, kỹ thuật giảm xóc, cân đĩa (cân lị xo), lực kế - Chế tạo mơ hình cân lị xo, lực kế đơn giản giải thích nguyên tắc hoạt động chúng b) Nội dung hoạt động: - Trao đổi, thảo luận nhóm để liệt kê ứng dụng lò xo vật đàn hồi sống - Trình bày sản phẩm trưng bày sản phẩm nhóm - Quan sát, nhận xét sản phẩm nhóm khác c) Sản phẩm học tập: - Học sinh trình bày sản phẩm thảo luận ứng dụng lò xo vật đàn hồi sống nhóm giấy A1 - Tổng hợp ứng dụng lò xo vật đàn hồi lao động sản xuất, giao thông; đồ dùng sinh hoạt; vui chơi, giải trí thể dục thể thao d) Tổ chức thực hiện: (HS thực nhà nội dung Chế tạo mơ hình cân lò xo, lực kế đơn giản giải thích nguyên tắc hoạt động chúng nộp lại cho GV) * GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chia lớp thành nhóm: nhóm tìm hiểu ứng dụng lò xo vật đàn hồi lao động sản xuất, giao thơng; nhóm tìm hiểu ứng dụng lò xo vật đàn hồi đồ dùng sinh hoạt; nhóm tìm hiểu ứng dụng lò xo vật đàn hồi đồ chơi, dụng cụ thể dục thể thao Nêu vai trò lực đàn hồi thiết bị đồ dùng * HS thực nhiệm vụ học tập - HS thảo luận nhóm, liệt kê ứng dụng lò xo vật đàn hồi; Chế tạo mơ hình cân lị xo, lực kế đơn giản giải thích nguyên tắc hoạt động chúng trình bày vai trị lực đàn hồi thiết bị đồ dùng lên giấy A1 treo trưng bày theo vị trí GV quy định * HS báo cáo kết thực nhiệm vụ học tập - HS lớp GV di chuyển xung quanh lớp học, quan sát “bức tranh” nhóm đưa nhận xét bổ sung hợp lí * GV tổ chức cho HS thảo luận tồn lớp: - Nhận xét, góp ý để nhóm điều chỉnh, hồn thiện sản phẩm nhóm - Đánh giá trình thực nhiệm vụ sản phẩm nhóm - Hướng dẫn HS thực nhà nội dung Chế tạo mơ hình cân lị xo, lực kế đơn giản giải thích nguyên tắc hoạt động chúng nộp lại cho GV PHỤ LỤC Phiếu học tập cá nhân Họ tên: Lớp: BIẾN DẠNG KÉO, BIẾN DẠNG NÉN; ĐẶC TÍNH CỦA LÒ XO ( Tài liệu học sinh, nộp lại sau học) HS quan sát hình ảnh, video trả lới câu hỏi: 1.Kích thước lị xo, dây chun treo vật nặng so với lúc không treo vật? 2.Hình dạng mặt đệm dặt lên vật nặng có thay đổi so với bình thường khơng có vật nặng? 3.Cánh cung giương lên có thay đổi gì? Nếu xét thay đổi chiều dài vật đàn hồi phân loại thành loại biến dạng? Đấy loại nào? Nêu đặc điểm loại? 10 Dùng hai tay kéo dãn nén lò xo Hai tay có chịu tác dụng lị xo khơng? Đó lực gì? Phiếu học tập nhóm Nhóm: Lớp: BIẾN DẠNG KÉO, BIẾN DẠNG NÉN; ĐẶC TÍNH CỦA LÒ XO ( Tài liệu học sinh, nộp lay sau học) HS quan sát hình ảnh, video trả lới câu hỏi: 1.Các nhóm làm thí nghiệm với lị xo bố trí theo phương khác ghi kết quả: Bố trí lị xo theo phương Lị xo giãn Điểm đặt Phương Lò xo nén Chiều Điểm đặt Phương Chiều Nằm ngang Thẳng đứng Nghiêng Phiếu học tập nhóm Nhóm: Lớp: BIẾN DẠNG KÉO, BIẾN DẠNG NÉN; ĐẶC TÍNH CỦA LỊ XO ( Tài liệu học sinh, nộp lay sau học) Câu 1: Mức độ biến dạng rắn (bị kéo nén) phụ thuộc yếu tố đây? A Độ lớn lực tác dụng B Độ dài ban đầu C Tiết diện ngang D Độ lớn lực tác dụng tiết diện ngang Đáp án D Câu 2: Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối rắn tỉ lệ thuận với đại lượng đây? 10 11 A Tiết diện ngang B Ứng suất tác dụng vào C Độ dài ban đầu D Cả ứng suất độ dài ban đầu Đáp án B Câu 3: Độ cứng (hay hệ số đàn hồi) vật rắn (hình trụ đồng chất) phụ thuộc yếu tố đây? A Chất liệu vật rắn B Tiết diện vật rắn C Độ dài ban đầu vật rắn D Cả ba yếu tố Đáp án D Câu 4: Kết luận sau không với lực đàn hồi A Xuất vật bị biến dạng B Luôn lực kéo C Tỉ lệ với độ biến dạng D Luôn ngược hướng với lực làm cho bị biến dạng Đáp án B Câu 5: Khẳng định sau ta nói lực đàn hồi lò xo lực căng dây? A Chúng lực kéo B Chúng lực đẩy C Đó lực chống lại biến dạng đàn hồi lò xo căng dây D Đó lực gây biến dạng đàn hồi lò xo căng dây Đáp án C Câu 6: Trong trường hợp sau, trường hợp không xuất lực đàn hồi A Lốp xe ô tô chạy B Áo len co lại giặt nước nóng C Qủa bóng bàn nảy lên rơi xuống mặt bàn D Mặt bàn gỗ đặt tạ Đáp án B Câu 7: Phát biểu sau khơng xác? A Một bóng bàn rơi chạm sàn bật trở lại tính đàn hồi vật sàn B Mặt lưới vợt cầu lông đan căng để tăng tính đàn hồi C Một viên gạch rơi xuống sàn bị vỡ khơng có tính đàn hồi D Lực căng của1 sợi dây có chất lực đàn hồi Đáp án C Bảng kiểm hoạt động nhóm Nhóm: Lớp: BIẾN DẠNG KÉO, BIẾN DẠNG NÉN; ĐẶC TÍNH CỦA LỊ XO ( Giành cho giáo viên theo dõi hoạt động nhóm) Nhóm Số thành viên Số thành viên Số thành viên Số thành viên 11 12 làm việc với phiếu cá nhân hoàn thành phiếu cá nhân hồn thành phiếu cá nhân xác có ý kiến thảo luận nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm: Lớp: BIẾN DẠNG KÉO, BIẾN DẠNG NÉN; ĐẶC TÍNH CỦA LỊ XO (Giành cho nhóm học sinh tự đánh giá) Họ tên Nhiệm vụ phân công … Nhóm trưởng Thư kí … Nhận xét, đánh giá Hoàn thành Thực Tham gia thảo hoạt động nhiệm vụ theo luận, đóng góp chuẩn bị cá phân cơng vào ý kiến nhân nhóm nhóm Lớp: BIẾN DẠNG KÉO, BIẾN DẠNG NÉN; ĐẶC TÍNH CỦA LỊ XO Bảng kiểm giáo viên kết tham gia hoạt động học tập học sinh Nhóm Số thành viên làm việc với phiếu cá nhân Số thành viên hồn thành phiếu cá nhân ( Chưa tính độ các, trước thảo luận nhóm) Số thành viên hồn thành phiếu cá nhân xác (trước thảo luận nhóm) Số thành viên có ý kiến thảo luận nhóm Số thành viên hồn thiện phiếu cá nhân sau thảo luận nhóm 12 13 Tổng 13 ... biến dạng kéo, biến dạng nén - Phiếu học tập - Sơ đồ tư duy, thuyết trình nhóm - Biến dạng: + Biến dạng kéo: Dưới tác dụng ngoại lực, chiều dài vật tăng lên *HS thực nhiệm vụ học tập + Biến dạng. .. hình ảnh, video biến dạng lò xo, dây chun, đệm, cánh cung, bóng… để biến dạng kéo, biến dạng nén; mơ tả đặc tính lị xo Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Tìm hiểu biến dạng kéo, biến dạng nén a) Mục... vật rắn (hình trụ đồng chất) phụ thuộc yếu tố đây? A Chất liệu vật rắn B Tiết diện vật rắn C Độ dài ban đầu vật rắn D Cả ba yếu tố Đáp án D Câu 4: Kết luận sau không với lực đàn hồi A Xuất vật