Trường THPT Sách giáo viên Vật lí 10 – Chân trời sáng tạo LỜI NÓI Đ ẦU Các quý thầy, giáo thân mến! Sách giáo viên Vật lí 10 (Chân trời sáng tạo) biên soạn nhằm đưa gợi ý giúp giáo viên (GV) tổ chức hiệu hoạt động dạỵ học học theo định hướng phát triển phẩm chất lực cho học sinh (HS) Tương tự sách giáo khoa (SGK) Vật lí 10, sách giáo viên Vật lí 10 có 23 với thời lượng từ đến tiết, xếp thành chương: Chương 1: Mở đầu (3 - tiết) Chương 2: Mô tả chuyển động (3 - tiết) Chương 3: Chuyển động biến đổi (3 - tiết) Chương 4: Ba định luật Newton Một số lực thực tiễn (3 - 11 tiết) Chương 5: Moment lực Điều kiện cân (2 - tiết) Chương 6: Năng lượng (3 - 10 tiết) Chương 7: Động lượng (2 - tiết) Chương 8: Chuyển động tròn (2 - tiết) Chương 9: Biến dạng vật rắn (2 - tiết) Cấu trúc sách giáo viên Vật lí 10 gồm: - Mục tiêu: gổm kiến thức cốt lõi mà HS học bài, lực (năng lực đặc thù lực chung) phẩm chất cần hình thành cho HS - Phương pháp (PP) kĩ thuật dạy học (KTDH): gợi ý PP KTDH tích cực nhằm phát triển phẩm chất lực cho HS - Tổ chức dạy học: chuỗi hoạt động theo tiến trình bước (Khởi động Hình thành kiến thức - Luyện tập - Vận dụng) tương ứng với mạch nội dung Trong phần này, nhóm tác giả nỗ lực để cung cấp cho GV gợi ý trả lời ngắn gọn cho tất câu hỏi thảo luận, luyện tập vận dụng - Hướng dẫn giải tập: giải chi tiết tất tập SGK - Phụ lục (nếu có): cung cấp số kiến thức liên quan đến học Nhóm tác giả biên soạn sách với nhằm giúp cho trình thiết kế kế hoạch dạy GV dễ dàng Tuy nhiên, sách tránh khỏi thiếu sót định Nhóm tác giả mong nhận góp ý từ q thầy, giáo để sách ngày hồn thiện NHĨM TÁC GIẢ Giáo viên -1- Trường THPT Sách giáo viên Vật lí 10 – Chân trời sáng tạo MỤC LỤC Lời nói đầu Mục lục PHẦN MỘT HƯỚNG DẪN CHUNG I Giới thiệu sách giáo khoa Vật lí 10 II Cấu trúc sách cấu trúc học mơn Vật lí 10 II Phương pháp kĩ thuật dạy học mơn Vật lí 10 IV Kiểm tra, đánh giá kết học tập mơn Vật lí 22 V Phân phối chương trình mơn Vật lí 10 30 PHẦN HAI HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ BÀI DẠY 33 Chương MỞ ĐẦU .33 Bài Khái qt mơn Vật lí 33 Bài Vấn đề an tồn Vật lí 39 Bài Đơn vị sai số Vật lí .43 Chương MÔ TẢ CHUYẾN ĐỘNG 53 Bài Chuyển động thẳng .53 Bài Chuyển động tổng hợp 62 Bài Thực hành đo tốc độ vật chuyển động thẳng 68 Chương CHUYỂN ĐỘNG BIẾN ĐỔI .7 Bài Gia tốc - Chuyển động thẳng biến đổi 73 Bài Thực hành đo gia tốc rơi tự 82 Bài Chuyển động ném .86 Chương BA ĐỊNH LUẬT NEWTON MỘT SỐ LỤC TRONG THỰC TIỄN 95 Bài 10 Ba định luật Newton chuyển động .95 Bài 11 Một số lực thực tiễn .107 Bài 12 Chuyển động vật chất lưu 117 Chương MOMENT LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG 112 Bài 13 Tổng hợp lực - Phân tích lực 123 Bài 14 Moment lực Điều kiện cân vật 129 Chương NĂNG LƯỢNG 134 Bài 15 Năng lượng công 134 Bài 16 Công suất - Hiệu suất 141 Bài 17 Động Định luật bảo toàn 145 Chương ĐỘNG LƯỢNG 154 Bài 18 Động lượng định luật bảo toàn động lượng .154 Bài 19 Các loại va chạm .160 Chương CHUYỂN ĐỘNG TRÒN 168 Bài 20 Động học chuyển động tròn .168 Bài 21 Động lực học chuyển động tròn Lực hướng tâm .174 Chương BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN 178 Bài 22 Biến dạng vật rắn Đặc tính lị xo 178 Bài 23 Định luật Hooke 182 Giáo viên -2- Trường THPT Sách giáo viên Vật lí 10 – Chân trời sáng tạo PHẦN MỘT HƯỚNG DẪN CHUNG I GIỚI THIỆU SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÍ 10 Quan điểm biên soạn SGK Vật lí 10 a Đáp ứng mục tiêu giáo dục phẩm chất, lực chương trình mơn học - Cơ sở pháp lí việc biên soạn SGK mơn Vật lí 10 Chương trình giáo dục phổ thơng Bộ Giáo dục Đào tạo ban hành ngày 26/12/2018, đồng thời tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn SGK ban hành theo Thông tư số 33/2017/TT-BGDĐT Thông tư số 23/2020/TT-BGDĐT Bộ Giáo dục Đào tạo - Đảm bảo định hướng góp phần hình thành, phát triển HS phẩm chất chủ yếu lực chung quy định Chương trình tổng thể song song với lực đặc thù quy định Chương trình mơn Vật lí như: lực nhận thức vật lí, lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí lực vận dụng kiến thức, kĩ học - Đảm bảo tổng thời lượng dạy học học tương ứng với tổng số tiết học phân bổ theo Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 mơn Vật lí (thể qua bảng phân phối chương trình) b Tích cực vận dụng nguyên lí "Lấy người học làm trung tâm", trọng phát triển phẩm chất lực cho HS - Chuyển từ giáo dục tập trung truyền thụ kiến thức sang trọng phát triển phẩm chất, lực cho HS cách toàn diện (dựa tảng kiến thức) - Quá trình dạy học trọng vào hoạt động học HS, HS chủ thể cịn GV có vai trị định hướng, hỗ trợ.Thông qua hoạt động học, HS dần hình thành nên lực đặc thù môn học song song với việc chiếm lĩnh tri thức khoa học Nội dung học tập gắn kết chặt chẽ với vấn đề thực tiễn - Từ hoạt động học, HS có hội phát triển biểu cụ thể nhóm lực chung (tự chủ tự học; giao tiếp hợp tác; giải vấn đề sáng tạo) phẩm chất chủ yếu (yêu nước, nhân ái, trung thực, chăm chỉ, trách nhiệm) c Đảm bảo tính thực tiễn, phù hợp với HS vùng miền khác nhơu - Nội dung sách xây dựng mang tính hội nhập, xu hướng đại, bám sát, phù hợp với thực tiễn Việt Nam, đảm bảo tính khả thi điều kiện tổ chức dạy học vùng miền khác - Những dụng cụ thí nghiệm lựa chọn sách dựa danh mục hành thiết bị thí nghiệm điều kiện sẵn có trường trung học phổ thơng Những thí nghiệm phức tạp thực có sẵn bảng số liệu, giúp HS vùng khó khăn hình thành kiến thức thơng qua việc xử lí số liệu thực nghiệm d Chú trọng tính mở, linh hoạt cho người dạy người học - Thời lượng học thiết kế dựa vào mạch nội dung nhóm kiến thức, khơng quy định rõ ràng cách thức phân chia kiến thức cho tiết Điều thuận lợi cho GV việc kiểm soát tiến độ học theo lực điều kiện cụ thể HS - Nhiều vấn đề đặt sách có tính mở, tạo điều kiện thuận lợi cho GV HS việc cập nhật, bổ sung nội dung học dựa vào điều kiện cụ thể trường Những điểm SGK Vật lí 10 a Những điểm mục tiêu - SGK Vật lí 10 thiết kế theo định hướng tiếp cận mục tiêu phát triển phẩm chất, lực thay trọng truyền đạt kiến thức - Những nội dung SGK Vật lí 10 đảm bảo đáp ứng tất yêu cầu cần đạt lực đặc thù quy định Chương trình giáo dục phổ thơng mơn Vật lí 2018 - Mục tiêu phát triển phẩm chất chủ yếu lực chung đảm bảo thông qua chuỗi hoạt động b Những điểm cấu trúc - SGK Vật lí 10 thiết kế bao gồm chương Mở đầu giới thiệu vấn đề tổng quan mơn Vật lí chủ đề chia thành chương, chủ đề "Động học" "Động lực học" chia thành hai chương, với tổng số 23 học Giáo viên -3- Trường THPT Sách giáo viên Vật lí 10 – Chân trời sáng tạo - Cuối sách có bảng Giải thích thuật ngữ giúp HS tra cứu nhanh thuật ngữ khoa học liên quan đến học - Mỗi chủ đề/chương cấu trúc thống sau: + Tên chủ đề/Tên chương + Các học - Mỗi học đơn vị kiến thức hoàn chỉnh thiết kế để dạy thời lượng từ - tiết, tuỳ vào khối lượng kiến thức cần thiết để đảm bảo yêu cầu cần đạt chương trình Cấu trúc thống học bao gồm: + Kiến thức trọng tâm: kiến thức cốt lõi bài, kết nối chặt chẽ với yêu cầu cần đạt học quy định Chương trình giáo dục phổ thơng mơn Vật lí 2018 Đây mục tiêu tối thiểu mà HS phải đạt sau kết thúc học + Mở đầu: câu hỏi khoa học tình thực tiễn để định hướng, gợi mở vấn đề tạo hứng thú cho HS vào học + Hình thành kiến thức mới: chuỗi hoạt động quan sát, thực hành thí nghiệm, thảo luận, báo cáo, dựa nhiệm vụ gợi ý SGK Từ hoạt động này, HS rút kiến thức trọng tâm học hình thành nên phẩm chất, lực + Luyện tập: câu hỏi, tập nhỏ giúp HS ôn tập kiến thức rèn luyện kĩ vừa học + Vận dụng: yêu cầu để HS sử dụng kiến thức, kĩ học để giải nhiệm vụ liên quan đến thực tiễn sống + Mở rộng: phần đọc thêm số bài, cung cấp cho HS kiến thức ứng dụng liên quan đến học + Bài tập: hệ thống luyện tập định tính định lượng, giúp HS tự kiểm tra đánh giá kết học tập c Những điểm nội dung - SGK Vật lí 10 thiết kế nhằm đảm bảo tính hồn chỉnh tổng thể kiến thức, tính xác mặt khoa học vật lí SGK Vật lí 10 kế thừa điểm hay, điểm mạnh kiến thức môn Khoa học tự nhiên cấp trung học co sở SGK Vật lí 10 hành để phát triển, cải tiến, nâng cao tính hiệu định hướng dạy học phát triển phẩm chất, lực cho HS - Những câu hỏi gợi mở, ví dụ liên quan đến khái niệm Vật lí, yêu câu Luyện tập vận dụng trọng gắn chặt với tình thực tiễn, giúp HS tăng cường khả vận dụng kiến thức, kĩ vật lí thực tiễn - Những nội dung bổ sung, thay đổi so với chương trình Vật lí 10 hành: + Phần Mở đầu: Giới thiệu vấn đề tổng quan khoa học Vật lí như: đối tượng, mục tiêu PP nghiên cứu vật lí; ảnh hưởng vật lí sống, phát triển khoa học, công nghệ kĩ thuật; quy tắc an toàn học tập nghiên cứu vật lí, số loại sai số thường gặp cách khắc phục Chương Mở đầu góp phần tạo hứng thú ban đầu cho HS trước học tập mơn Vật lí cấp trung học phổ thơng + Chủ đề Động học: Phân biệt độ dịch chuyển quãng đường được, từ giúp HS phân biệt vận tốc tốc độ Chú trọng đến việc xử lí đồ thị để rút thơng tin vật lí cần thiết như: tính tốc độ từ độ dốc đồ thị độ dịch chuyển - thời gian, tính độ dịch chuyển gia tốc từ đồ thị vận tốc - thời gian + Chủ đề Động lực học: Mô tả cách định tính chuyển động rơi trường trọng lực có sức cản khơng khí Đây nội dung gắn chặt với thực tiễn + Chủ đề Công, lượng, công suất: Xuất phát từ khái niệm lượng chuyển hoá lượng để dẫn dắt đến khái niệm công cách thức truyền lượng + Chủ đề Động lượng: Được tách thành phần riêng biệt Từ đó, việc xây dựng định luật bảo toàn lượng cho hệ kín khảo sát tốn va chạm hồn chỉnh HS có kiến thức Động lực học Cơ Giáo viên -4- Trường THPT Sách giáo viên Vật lí 10 – Chân trời sáng tạo + Chủ đề Chuyển động tròn: Được tách thành phần riêng biệt, khơng cịn tích hợp vào chủ đề Động học trước Nhờ đó, HS khảo sát chuyển động trịn cách hoàn chỉnh mặt động học động lực học + Số lượng thí nghiệm khảo sát, thực hành tăng lên: Thí nghiệm khảo sát để vẽ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian; thí nghiệm khảo sát để rút khái niệm gia tốc vẽ đồ thị vận tốc - thời gian; thí nghiệm thực hành đo gia tốc roi tự do; thí nghiệm khảo sát định luật II Newton; thí nghiệm tổng hợp hai lực đồng quy, hai lực song song chiều; thí nghiệm khảo sát định luật bảo tồn động lượng; thí nghiệm khảo sát tốc độ vật trước sau va chạm, từ thảo luận thay đổi lượng trước sau tượng va chạm; thí nghiệm khảo sát biến dạng vật rắn; thí nghiệm khảo sát mối liên hệ lực đàn hồi độ biến dạng lò xo Tuy nhiên, SGK cung cấp số liệu thực nghiệm nhằm giúp HS số nơi không đủ điều kiện thiết bị tiếp thu học theo tiến trình dạy học đặt + SGK thiết kế hai dự án nghiên cứu cho HS: Điều kiện ném vật khơng khí độ cao định để đạt tầm xa lớn nhất; nghiên cứu ứng dụng tăng hay giảm sức cản khơng khí theo hình dạng vật - Ngồi ra, SGK Vật lí 10 trọng nhiều đến kiến thức thực tiễn, giảm tải số kiến thức hàn lâm nặng toán học d Những điểm hình thức - Sách trình bày có kết hợp hài hoà, cân đối kênh chữ kênh hình, đảm bảo tính khoa học tính giáo dục cao, phù hợp với đặc điểm tâm sinh lí HS lớp 10 - Kênh chữ: Câu văn ngắn gọn, rõ ràng, dễ hiểu Kiến thức trình bày gọn gàng súc tích, đảm bảo tính khoa học - Kênh hình: Hình ảnh minh hoạ thực tế với mục đích cung cấp cho HS liệu thực tiễn gắn liền với đời sống, giúp HS có hội tiếp nhận thơng tin cách xác e Về PP hình thức tổ chức dạy học - SGK Vật lí 10 thiết kế nhằm giúp cho GV HS triển khai việc dạy học theo PP hình thức tổ chức đa dạng, phù hợp với điều kiện thực tiễn co sở vật chất Ví dụ: GV tổ chức cho HS thực thí nghiệm lớp hoạt động học tập dựa vào số liệu thí nghiệm cho sẵn SGK để giúp HS hình thành kiến thức điều kiện thiết bị không cho phép - Trong trình tổ chức dạy học, GV linh hoạt sử dụng nhiều PP KTDH khác nhau: + PP lớp học đảo ngược: Trong đó, GV yêu cầu HS đọc trước bài, chuẩn bị sẵn nội dung để tiến hành thảo luận rút kiến thức lớp + Phưong pháp dạy học (PPDH) hợp tác: Trong đó, GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm để hồn thành nhiệm vụ cụ thể Khi tổ chức hoạt động, GV cần giao nhiệm vụ rõ ràng cho cá nhân cho nhóm + GV kết hợp nhiều KTDH như: động não, sơ đồ tư duy, KWL(H), XYZ, mảnh ghép, khăn trải bàn/cánh hoa, đóng vai, chia nhóm, bể cá, phịng tranh, để phát huy tối đa điều kiện giúp HSthảo luận, trải nghiệm, sángtạo.Từđó, HS hình thành nên kĩ lực cần thiết II CẤU TRÚC SÁCH VÀ CẤU TRÚC BÀI HỌC MƠN VẬT LÍ 10 Cấu trúc sách Thời lượng thực chương trình mơn Vật lí 10 70 tiết/năm học, dạy 35 tuần Dự kiến số tiết thực SGK tương ứng với chương thể Bảng Giáo viên -5- Trường THPT Sách giáo viên Vật lí 10 – Chân trời sáng tạo Bảng Số tiết dự kiến, tỉ lệ % theo chương trình tương ứng với chương STT Tên chương Số tiết dự kiến Tỉ lệ % theo chương trình Mở đầu 8,57% Mô tả chuyển động Chuyển động biến đổi 11,43% 10% Ba định luật Newton Một số lực thực tiễn 11 15,71% Moment lực Điều kiện cân 8,57% Năng lượng 10 14,30% Động lượng Chuyển động tròn 8,57% 5,71% Biến dạng vật rắn 5,71% Đánh giá định kì TỔNG 70 11,43% 100% SGK Vật lí 10 có cấu trúc gồm ba phần: a Phần mở đầu - Hướng dẫn sử dụng sách: đưa kí hiệu quy ước tương ứng với hoạt động học Ý nghĩa kí hiệu quy ước giúp HS dễ dàng làm việc với SGK trình bày Bảng Bảng Ỹ nghĩa kí hiệu quy ước hoạt động học sử dụng SGK Vật lí 10 Giáo viên -6- Trường THPT Sách giáo viên Vật lí 10 – Chân trời sáng tạo - Lời nói đầu: Trình bày khái qt nội dung mục đích việc học tập mơn Vật lí - Mục lục b Phần nội dung - Gồm phần Mở đầu chủ đề chia thành chương: Chương 1: Mở đầu Chương 2: Mô tả chuyển động Chương 3: Chuyển động biến đổi Chương 4: Ba định luật Newton Một số lực thực tiễn Chương 5: Moment lực Điều kiện cân Chương 6: Năng lượng Chương 7: Động lượng Chương 8: Chuyển động tròn Chương 9: Biến dạng vật rắn - Mỗi chương có cấu trúc thống gồm: học chương tổng kết chương c Phần cuối sách Là bảng Giải thích thuật ngữ, giúp HS tra cứu nhanh chóng thuật ngữ cần thiết, từ bước đầu hình thành kĩ đọc sách cho HS Cấu trúc học - SGK Vật lí 10 gồm 23 học Mỗi học xây dựng theo cấu trúc chuỗi hoạt động học tập HS, thể rõ quan điểm dạy học phát triển phẩm chất, lực cho HS, đảm bảo tiêu chuẩn SGK quy định Điều Thông tư số 33/2017/TT-BGDĐT - Mỗi học thiết kế với thời lượng từ - tiết dạy (chỉ có Bài Bài tiết) nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho GV việc chủ động lựa chọn tiến độ dạy học tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể sở vật chất nhà trường trình độ HS - Mỗi học có cấu trúc thống nhất, bao gồm: a Phần mở đầu + Kiến thức trọng tâm + Hoạt động khởi động: câu hỏi vấn đề thực tiễn để tạo tình có vấn đề nhằm gợi mở tị mị, kích thích hứng thú học tập để chiếm lĩnh kiến thức HS b Phần nội dung bao gồm + Tên hoạt động hình thành kiến thức + Câu hỏi thảo luận: yêu cầu HS dựa vào quan sát, thí nghiệm thực hành, lập luận để chủ động hình thành kiến thức + Tóm tắt kiến thức trọng tâm: giúp HS ghi nhớ kiến thức quan trọng liên quan đến phần học + Luyện tập: câu hỏi định tính tập định lượng, giúp HS củng cố kiến thức kĩ vừa tiếp thu + Vận dụng: yêu cầu HS vận dụng kiến thức, kĩ vừa tiếp thu để giải vấn đề liên quan đến thực tiễn + Mở rộng: xuất số nhằm giới thiệu cho HS kiến thức nâng cao ứng dụng thực tiễn liên quan đến học c Phần kết Là hệ thống tập định tính định lượng để HS làm việc nhà, giúp HS tự kiểm tra đánh giá khả tiếp thu kiến thức thân Cấu trúc học SGKVật lí 10 tóm tắt Hình Giáo viên -7- Trường THPT Sách giáo viên Vật lí 10 – Chân trời sáng tạo III PHƯƠNG PHÁP VÀ Kĩ THUẬT DẠY HỌC MỊN VẬT LÍ Định hướng chung PP KTDH mơn Vật lí a Định hướng chung PPgiáo dục Định hướng chung PP giáo dục trình bày Chương trình tổng thể sau: - Các môn học hoạt động giáo dục nhà trường áp dụng PP tích cực hố hoạt động HS, GV đóng vai trò tổ chức, hướng dẫn hoạt động cho HS, tạo mơi trường học tập thân thiện tình có vấn đề để khuyến khích HS tích cực tham gia vào hoạt động học tập, tự phát kiến thức, qua rèn luyện thói quen khả tự học, phát huy tiềm kiến thức, kĩ tích luỹ để phát triển - Các hoạt động học tập HS bao gồm hoạt động khám phá vấn đề, hoạt động luyện tập hoạt động thực hành (ứng dụng điều học để phát giải vấn đề thực tiễn), thực với hỗ trợ thiết bị dạy học, đặc biệt công cụ tin học hệ thống tự động hoá kĩ thuật số - Các hoạt động học tập nói tổ chức ngồi khn viên nhà trường thơng qua số hình thức chủ yếu sau: học lí thuyết; thực tập, thí nghiệm, trị chơi, đóng vai, dự án nghiên cứu; tham gia seminar, tham quan, cắm trại, đọc sách; sinh hoạt tập thể, hoạt động phục vụ cộng đồng - Tuỳ theo mục tiêu, tính chất hoạt động, HS tổ chức làm việc độc lập, làm việc theo nhóm làm việc chung lớp phải bảo đảm HS tạo điều kiện để tự thực nhiệm vụ học tập trải nghiệm thực tế b Đặc trưng PPDH KTDH phát triển phẩm chất, lực cho HS - Quá trình dạy học trình tổ chức hoạt động học cho HS, HS đóng vai trị chủ thể, chủ động tham gia hoạt động để khám phá kiến thức tổ chức đạo GV Khi xuất câu hỏi tình có vấn đề, HS phải tự quan sát, thảo luận, tiến hành thí nghiệm, lập luận, để giải tình chiếm lĩnh tri thức theo cách suy nghĩ cá nhân mình, khơng theo khn mẫu sẵn có GV áp đặt - Quá trình dạy học trọng rèn luyện PP tự học - điều kiện tiên để xây dựng lực học tập suốt đời cho HS, đặc biệt HS cấp trung học phổ Giáo viên -8- Trường THPT Sách giáo viên Vật lí 10 – Chân trời sáng tạo thơng, hình thành kĩ năng, thói quen ý chí tự học Khi đó, HS học tập cách chủ động, theo nguyện vọng cá nhân khơng phải áp đặt nhân tố Quá trình tự học phải HS thực song song nhà lớp học hướng dẫn GV - Quá trình dạy học tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác GV cần phải trọng đến phân hố cường độ, tiến độ hồn thành nhiệm vụ học tập, tuỳ thuộc vào trình độ tư HS lớp học Bên cạnh đó, GV cần tận dụng phối hợp cá thể HS thông qua hoạt động hợp tác để giúp HS giải vấn đề khó khăn học tập - Q trình dạy học cần có kết hợp đánh giá từ nhiều phía Trong dạy học phát triển phẩm chất, lực việc đánh giá khơng cịn hoạt động chiều từGV mà cần có tương tác đánh giá GV với HS, tự HS đánh giá đánh giá đồng đẳng HS với Do đó, GV cần tạo điều kiện thuận lợi để HS phát huy vai trị việc tự đánh giá đánh giá đồng đẳng c Lựa chọn PPDH KTDH phát triển phẩm chất, lực cho HS PPDH KTDH chịu chi phối mục tiêu dạy học nội dung dạy học bối cảnh giáo dục cụ thể Đồng thời, PPDH KTDH tác động trở lại làm cho mục tiêu đề khả thi nội dung dạy học ngày hoàn thiện (Hình 2) Do vậy, việc lựa chọn PPDH KTDH cần trực tiếp vào nội dung dạy học mục tiêu dạy học Gợi ý số PPDH KTDH tích cực mơn Vật lí a Một số PPDH tích cực • DẠY HỌC HỢP TÁC - Khái niệm: Dạy học hợp tác dựa vào việc tổ chức hoạt động cho HS theo nhóm nhỏ để HS thực nhiệm vụ khoảng thời gian định Khi làm việc nhóm, HS phải kết hợp học tập cá nhân với học tập theo cặp, theo nhóm để chia sẻ kinh nghiệm hợp tác để thực nhiệm vụ giao - Các bước tiến hành: Giáo viên -9- Trường THPT Sách giáo viên Vật lí 10 – Chân trời sáng tạo + Bước 1: Giao nhiệm vụ làm việc cho nhóm HS GV lưu ý chọn nội dung nhiệm vụ phù hợp với trình độ HS nhóm Nội dung nhiệm vụ đưa cần phải huy động kinh nghiệm, ý kiến, công sức nhiều HS + Bước 2: Tổ chức hoạt động nhóm GV phân cơng nhóm học tập (mỗi nhóm từ - HS) vị trí hoạt động nhóm Nhóm trưởng điều phối hoạt động nhóm, thư kí ghi chép lại kết thảo luận phân cơng đại diện trình bày kết trước lớp + Bước 3: Báo cáo kết hoạt động GV sử dụng KTDH linh hoạt giúp HS báo cáo tốt kết hoạt động nhóm Sau đó, GV nhận xét tổng kết hoạt động Lưu ý: Để thực tốt PPDH hợp tác, GV cần ý phịng học phải có đủ khơng gian hoạt động nhóm điều phối thời gian hợp lí để HS làm việc nhóm trình bày kết DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ - Khái niệm: Dạy học phát giải vấn đề cách thức tổ chức dạy học nhằm giúp HS lĩnh hội kiến thức thông qua việc xem xét, phân tích vấn đề tồn xác định cách thức nhằm giải vấn đề - Các bước tiến hành: + Bước 1: Phát vấn đề cần giải GV cẩn đưa câu hỏi tình thực tiễn "có vấn đề" để HS chủ động phát Tinh có vấn đề tình mâu thuẫn với kiến thức có HS, kích thích tò mò hứng thú học tập HS nhằm giải vấn đề hình thành kiến thức + Bước 2: Giải vấn đề HS hình thành giả thuyết để giải vấn đề đặt Sau tiến hành hoạt động cụ thể quan sát, tìm hiểu, làm thí nghiệm, lập luận, để kiểm chứng giả thuyết + Bước 3: HS báo cáo kết nghiên cứu giải vấn đề GV nhận xét tổng kết bước này, GV khéo léo để đưa tổng kết vấn đề trở thành tình có vấn đề mới, tạo chu trình giải vấn đề cho HS LƯU Ý: Các tình có vấn đề phải GV đưa cách hấp dẫn, kích thích hứng thú học tập HS Các tình đưa khơng q khó, không vượt khả giải HS • DẠY HỌC DỰ ÁN - Khái niệm: Dạy học dự án cách thức tổ chức dạy học HS yêu cầu phải thực nhiệm vụ gắn chặt với thực tiễn, địi hỏi có kết hợp lí thuyết thực hành HS phải tự lực lập kế hoạch, phân công nhiệm vụ, thực kế hoạch đánh giá kết Kết dự án sản phẩm học tập trưng bày, giới thiệu - Các bước tiến hành: + Bước 1: Xác định mục tiêu dự án giới thiệu toán thực tiễn GV HS xác định chủ đề mục tiêu dự án nhằm giải toán thực tiễn cụ thể đời sống + Bước 2: Xây dựng kế hoạch dự án Việc thực dự án tiến hành theo hình thức cá nhân nhóm Nếu thực dự án theo nhóm, HS cần bầu nhóm trưởng thư kí cho nhóm HS tựlực xây dựng kế hoạch thực dự án, hướng dẫn GV Trong kế hoạch cần thể rõ PP thực hiện, phân công nhiệm vụ cụ thể cho thành viên, dự kiến thời gian hoàn thành sản phẩm cần đạt + Bước 3: Thực dự án HS chủ động hợp tác với để thực dự án theo hình thức, PP lựa chọn Trong q trình này, HS nhóm HS cần thường xuyên báo cáo tiến độ cho GV yêu cầu trợ giúp GV gặp khó khăn Để việc thực dự án thành công, HS cần tự lực tra cứu tài liệu, thu thập, xử lí tổng hợp thơng tin Sau có kết quả, HS cần phải thiết kế nội dung báo cáo kết dự án cho hấp dẫn + Bước 4: Trình bày sản phẩm dự án Các nhóm báo cáo kết thực dự án tổ chức GV Trong trình báo cáo, GV cẩn khuyến khích nhóm HS trao đổi, đặt câu hỏi, góp ý, bổ sung để giúp đỡ hoàn thiện dự án + Bước 5: Đánh giá dự án Cần kết hợp nhiều cách thức đánh giá: GV đánh giá, HS tự đánh giá, HS đánh giá đồng đẳng Để việc đánh giá xác khách quan, GV cần phải đưa bảng tiêu chí đánh giá dựa nhiều yếu tố như: mục tiêu cần đạt dự án, Giáo viên - 10 - ĐỊNH NGHĨA RADIAN SỐ ĐO CUNG TRỊN THEO GĨC Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm radian Nhiệm vụ: HS nêu định nghĩa radian từ tình thực tế Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp đàm thoại dạy học hợp tác để định hướng cho HS rút khái niệm vế radian - HS tìm hiểu SGK, làm việc theo nhóm (số lượng thành viên nhóm chọn tuỳ theo tình hình thực tế lớp học) để trả lời câu Thảo luận - Đại diện HS trình bày trước lớp Các HS khác góp ý, nhận xét - GV nhận xét, đánh giá Sau đó, GV tổng kết kiến thức cho HS - HS thảo luận nhóm đơi để trả lời câu Luyện tập trước lớp GV nhận xét đánh giá Gợi ý trả lời câu Thảo luận 1: Ta tính trực tiếp chiều dài cung trịn điểm cánh quạt quét biết góc quét khoảng cách từ điểm xét đến trục quay (bán kính đường trịn quỹ đạo) dựa vào định nghĩa radian Gọi góc mà bán kính qt α, bán kính đường trịn R Vì cung trịn đường trịn có chiều dài R tương ứng với góc rad nên suy góc qt a rad chiều dài cung trịn αR Gợi ý trả lời câu Thảo luận 2: .R.n s 180o , n số đo góc tâm chắn cung trịn có Cơng thức tính chiều dài cung tròn học: đơn vị độ  1o  180o rad nên góc chắn cung có số đo a = n(độ) Cách tính chiều dài cung trịn đơn giản hơn: Vì  .n 180o Lúc đó, chiều dài cung tính cách trực tiếp góc tính theo đơn vị rad đơn giản s = α.R Luyện tập: Dùng hệ thức chuyển đổi đơn vị để tính số góc đặc biệt từ độ sang radian theo bảng sau: Số đo theo độ 0o Số đo theo rad 30o  45o  60o  90o  180o 360o π 2π Hoạt động 2: Tìm hiểu mối liên hệ cung trịn góc Nhiệm vụ: HS nêu mối liên hệ độ dài cung trịn góc góc tính theo đơn vị radian Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp dạy học hợp tác kết hợp kĩ thuật thảo luận nhóm đơi để dẫn dắt HS hoàn thành hoạt động Đây tiếp nối Hoạt động - HS thảo luận nhóm đơi: Tìm hiểu SGK, liên hệ với câu Thảo luận để nêu mối liên hệ chiều dài cung trịn góc Đồng thời, HS quan sát Hình 20.6 SGK để trả lời câu Thảo luận - Đại diện HS trình bày trước lớp Các HS khác góp ý, nhận xét - GV nhận xét, đánh giá Sau đó, GV tổng kết kiến thức cho HS Gợi ý trả lời câu Thảo luận 3: Đáp án cơng thức 20.2 SGK, Lưu ý đơn vị góc radian Gợi ý trả lời cảu Thảo luận 4: Số đo góc phải tính theo đơn vị radian TỐC ĐỘ TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRỊN Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm chuyển động tròn Nhiệm vụ: HS nêu định nghĩa chuyển động tròn Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp đàm thoại để dẫn dắt HS hoàn thành hoạt động - HS trao đổi với GV để rút định nghĩa chuyển động tròn - GV lưu ý cho HS việc phân tích chuyển động cong thành chuỗi liên tiếp chuyển động thẳng trịn Hình 20.7 SGK Hoạt động 4: Tìm hiểu khái niệm tốc độ góc chuyển động trịn Nhiệm vụ: HS nêu khái niệm cơng thức tính tốc độ góc chuyển động tròn Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp đàm thoại để dẫn dắt HS hoàn thành hoạt động - HS tương tác với GV để nêu nội dung liên quan đến tốc độ góc - HS làm việc cá nhân để trả lời câu Thảo luận - Đại diện HS trình bày trước lớp Các HS khác góp ý, nhận xét - GV nhận xét, đánh giá tổng kết kiến thức cho HS Lưu ý: GV nhắc lại khái niệm “nhanh, chậm” chuyển động thẳng Từ sử dụng phương pháp tương tự cho chuyển động tròn Gợi ý trả lời câu Thảo luận 5: Sự nhanh hay chậm chuyển động xác định dựa vào tốc độ chuyển động vật Thời gian Trái Đất tự quay vịng khoảng 24 giờ, bán kính Trái Đất xem gần 6400 km tốc độ trung bình điểm Xích đạo tính theo cơng thức: 2.6400 v  1675,5 24 km/h Dựa vào giá trị này, ta thấy chuyển động nhanh Ngoài ra, tốc độ điểm Trái Đất phụ thuộc vào vĩ độ địa lí, vĩ độ địa lí khác bán kính quỹ đạo khác Hoạt động 5: Vận dụng khái niệm tốc độ góc Nhiệm vụ: HS vận dụng khái niệm tốc độ góc Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp đàm thoại - GV yêu cầu HS đọc tài liệu, làm việc cá nhân để hiểu tự giải lại ví dụ SGK - GV yêu cầu số HS lên bảng giải lại ví dụ Qua phân tích cho HS bước vận dụng khái niệm tốc độ góc để giải tập giải thích tượng thực tiễn - HS làm việc cá nhân để hoàn thành câu Luyện tập - Đại diện HS trình bày trước lớp Các HS khác góp ý, nhận xét - GV nhận xét, đánh giá tổng kết kiến thức cho HS Luyện tập: GV giải thích hệ thống GPS gồm nhiều vệ tinh nhân tạo quay quanh Trái Đất để nhận gửi tín hiệu Trái Đất Giả sử vệ tinh chuyển động trịn quanh Trái Đất tốc độ góc vệ tinh là:  2    1,5.104 t 12.3600 rad/s Hoạt động 6: Vận tốc chuyển động tròn Nhiệm vụ: HS rút cơng thức tính vận tốc vectơ vận tốc chuyển động tròn Tổ chức dạy học: - GV dùng phương pháp đàm thoại, dạy học hợp tác kết hợp với kĩ thuật thảo luận nhóm đơi để tổ chức cho HS hoàn thành hoạt động - HS thảo luận nhóm đơi, tìm hiểu SGK tương tác với GV để nêu định nghĩa tốc độ dài trả lời câu Thảo luận - HS tương tác với GV để nêu đặc điểm vectơ vận tốc - HS trình bày trước lớp Các HS khác góp ý, nhận xét - GV nhận xét, đánh giá tổng kết kiến thức cho HS Gợi ý trả lời câu Thảo luận 6: Điểm xa tâm quỹ đạo có tốc độ chuyển động lớn Do phần cánh quạt xa trục quay chuyển động nhanh phần cánh quạt gần trục quay nên ta thấy phần cánh quạt gần trục quay rõ GIA TỐC HƯỚNG TÂM TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRỊN ĐỀU Hoạt động 7: Tìm hiểu khái niệm gia tốc hướng tâm Nhiệm vụ: HS nêu khái niệm đặc điểm gia tốc hướng tâm Từ đó, HS phát biểu cơng thức tính gia tốc hướng tâm Tổ chức dạy học: - GV dùng phương pháp đàm thoại, dạy học hợp tác kết hợp với thảo luận nhóm đơi để tổ chức cho HS - GV dùng phương pháp đàm thoại để yêu cầu HS nhắc lại khái niệm, công thức gia tốc trả lời câu Thảo luận - HS thảo luận nhóm đơi kết hợp tương tác với GV, quan sát Hình 20.12 SGK trả lời câu hỏi định hướng GV nhũ: Tại gia tốc chuyển động tròn gọi gia tốc hướng tâm? - GV nhận xét, đánh giá tổng kết kiến thức cho HS Gợi ý trả lời câu Thảo luận 7: Vectơ gia tốc đặc trưng cho thay đổi vectơ vận tốc Trong chuyển động tròn đều, vectơ vận tốc có độ lớn khơng đổi, lại có hướng thay đổi nên chuyển động trịn có gia tốc Hoạt động 8: Vận dụng khái niệm gia tốc hướng tâm Nhiệm vụ: HS vận dụng cơng thức tính gia tốc hướng tâm Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp đàm thoại - HS yêu cầu đọc tài liệu, làm việc cá nhân để hiểu tự giải lại ví dụ SGK - GV yêu cầu số HS lên bảng giải lại ví dụ Qua phân tích cho HS bước vận dụng khái niệm gia tốc hướng tâm để giải tập giải thích tượng thực tiễn - HS làm việc cá nhân để giải câu Vận dụng - Đại diện HS trình bày trước lớp Các HS khác góp ý, nhận xét - GV nhận xét, đánh giá tổng kết kiến thức cho HS Vận dụng: Tốc độ góc bánh xe: ω = 7.2π ≈ 43,98 rad/s 0, 622 a ht  R '.2  43,982  300, 77 Gia tốc hướng tâm điểm nan hoa: m/s2 Như vậy, điểm nan hoa thực chuyển động trịn với tốc độ góc Tuy nhiên, gia tốc hướng tâm điểm nan hoa thay đổi tuỳ theo bán kính quỹ đạo C HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP Ta có bảng chuyển đổi đơn vị góc radian Độ Rad 15o  12 135o 3  150o 5 .200o 10   rad 180o Chuyển đổi 200° sang đơn vị radian: .200o s  .R  1,2  4,19 180o Chiều dài cung tròn: m 2.200o    12.3600 21600 rad/s Tốc độ góc vệ tinh:  v  R.   20200  6400 103  3869 21600 Tốc độ vệ tinh: m/s    a ht  R.   20200  6400  10    0,56  21600  m/s2 Gia tốc hướng tâm: 18o  10 BÀI 21 ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN LỰC HƯỚNG TÂM (2 tiết) MỤC TIÊU Kiến thức - Lực hướng tâm có phương bán kính, chiều hướng vào tâm quỹ đạo có độ lớn xác định biểu thúc: v2 Fht  m.a ht  m  m.2 R R - Một vật chuyển động tròn chịu tác dụng lực hay hợp lực lực hướng tâm Năng lực a Năng lực vật lí - Vận dụng kiến thức, kĩ học: + Vận dụng biểu thức lực hướng tâm + Thảo luận đề xuất giải pháp an tồn cho số tình chuyển động tròn thực tế b Năng lực chung - Năng lực tự chủ tự học: Chủ động, tích cực thực công việc thân học tập qua việc tham gia góp ý tưởng, đặt câu hỏi trả lời câu thảo luận, định hướng GV Phẩm chất chủ yếu - Chăm chỉ: Tích cực tìm tịi, sáng tạo học tập, có ý thức vượt qua khó khăn để đạt kết tốt học tập Dựa vào mục tiêu học nội dung hoạt động SGK, GV lựa chọn phương pháp kĩ thuật dạy học phù hợp để tổ chức hoạt động học tập cách hiệu tạo hứng thú cho HS trình tiếp nhận kiến thức, hình thành phát triển lực, phẩm chất liên quan đến học A PHƯƠNG PHÁP VÀ KĨ THUẬT DẠY HỌC - Phương pháp dạy học: dạy học hợp tác, phát giải vấn đề, đàm thoại - Kĩ thuật dạy học: chia nhóm, khăn trải bàn, KWL B TỔ CHỨC DẠY HỌC Khởi động - GV đặt vấn đề theo gợi ý SGK Ngồi ra, GV sử dụng thiết bị đa phương tiện để tạo số tình có vấn đề khác nhằm dẫn dắt HS vào học Hình thành kiến thức LỰC HƯỚNG TÂM Hoạt động 1: Tìm hiểu biểu thức tính lực hướng tâm Nhiệm vụ: HS suy biểu thức lực hướng tâm từ định luật II Newton trường hợp tổng quát biểu thức tính gia tốc hướng tâm Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp phát giải vấn đề phương pháp đàm thoại kết hợp kĩ thuật KWL, chia nhóm để định hướng HS tìm hiểu lực hướng tâm: + Phát vấn đề: Đặt câu hỏi định hướng cho HS điền thông tin vào cột K W + Giải vấn đề: Yêu cầu học sinh làm việc nhóm để điền thơng tin vào cột L + Vận dụng: GV cho HS phát biểu cá nhân đặt câu hỏi định hướng - HS làm việc cá nhân để phát vấn đề điền vào cột K, W Sau đó, HS thảo luận nhóm để điền vào cột L - Đại diện HS trình bày trước lớp Các HS khác góp ý, nhận xét - GV nhận xét, đánh giá tổng kết kiến thức cho HS Lưu ý: GV tham khảo mẫu KWL mà HS thực K W L - Gia tốc hướng tâm: v2 a  2 R R - Định luật II Newton: F = m.a - Theo định luật II Newton, - Lực hướng tâm có phương bán vectơ lực hướng tâm có phương kính chiều hướng vào tâm chiều nào? quỹ đạo - Biểu thức độ lớn lực v2 F  m.a  m  m.2 R ht ht hướng tâm gì? R - Điều kiện để vật chuyển động trịn gì? - GV sử dụng phương pháp đàm thoại để định hướng HS trả lời câu Thảo luận câu Luyện tập GV đặt số câu hỏi định hướng sau: + Chuyển động hành tinh quay quanh Mặt Trời, chẳng hạn Trái Đất, chuyển động gì? Tại sao? + Tại hành tinh chuyển động trịn đều? Lực tác dụng có chất gì? - Đại điện HS trình bày trước lớp Các HS khác góp ý, nhận xét - GV nhận xét, đánh giá tổng kết kiến thức cho HS Gợi ý trả lời câu Thảo luận 1: Chuyển động hành tinh hệ Mặt Trời xem gần chuyển động tròn Lực hấp dẫn Mặt Trời tác dụng lên hành tinh đóng vai trị lực hướng tâm Luyện tập: Điều kiện để có vệ tinh địa tĩnh chu kì quay vệ tinh chu kì tự quay Trái Đất 24 giờ, nên ta có: 2.200o    24.3600 43200 rad/s    Fht  m.a ht  m. R  2, 7.10   42000.10  600  43200  N ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ CỦA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN Hoạt động 2: Tìm hiểu trường hợp xe chạy theo đường vịng cung mặt đường ngang Nhiệm vụ: HS phân tích lực ma sát nghỉ đóng vai trị lực hướng tâm đề xuất giải pháp an toàn xe chạy theo đường vòng cung mặt đường ngang Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp đàm thoại kết hợp với kĩ thuật chia nhóm để định hướng HS dựa vào SGK tìm hiểu chuyển động xe đường vòng cung, mặt đường nằm ngang - HS tìm hiểu SGK, làm việc theo nhóm ghi nhận kết làm việc vào Phiếu học tập số trả lời câu Thảo luận Họ tên: PHIÊU HỌC TẬP SỐ Lớp: Nhóm: Mục tiêu: Đề xuất giải pháp an toàn xe chạy theo đường vòng cung mặt đường ngang Nhiệm vụ: Dựa vào SGK, HS thảo luận nhóm để hồn thành nội dung thảo luận bên Thời gian: 15 phút Nội dung thảo luận: Nếu mặt đường trơn trượt (ma sát mặt đường vỏ bánh xe khơng đáng kể), điều xảy xe bắt đầu chạy vào đoạn đường vòng cung? Có lực tác dụng lên xe? Phương chiều hợp lực nào? Xe chạy theo đường vịng cung khơng? Điều kiện để xe chuyền động theo đường vòng cung gì? Xác định phương chiều lực ma sát nghỉ Nếu lực ma sát nghỉ đóng vai trị lực hướng tâm suy cơng thức tính vận tốc nào? Đề xuất giải pháp an tồn xe chạy theo đường vịng cung mặt đường ngang - HS tiếp tục làm việc nhóm để trả lời câu Luyện tập Vận dụng - Đại diện HS trình bày trước lớp Các nhóm HS khác GV góp ý, nhận xét - GV giao nhiệm vụ cho HS tìm hiểu trường hợp xe chạy theo đường vịng cung có mặt đường nghiêng, sau HS thuyết trình trước lớp Gợi ý trả lời câu Thảo luận 2: Khi xe chạy vòng cung, xe có xu hướng trượt ngồi Do tài xế cần ý giảm tốc độ tránh cua gấp để giảm xu hướng trượt Luyện tập: Tốc độ tối đa mà xe vào đường vịng cung nằm ngang mà an tồn là: v  .g.R  0,523.9,8.35,0  13,39 m/s Vận dụng: Khi xe chạy theo đường vòng cung nằm ngang, tốc độ tối đa xe để giữ an toàn phụ thuộc vào bậc hai tích hệ số ma sát nghỉ bán kính đường trịn Khi thiết kế cầu đường có hình vịng cung cần lưu ý thiết kế cho tốc độ an tồn lớn có thể, cách làm đường nhám (tăng hệ số ma sát trượt) tạo vịng cung lớn (tăng bán kính) C HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP Khi dây chưa đứt, lực căng dây đóng vai trị lực hướng tâm Lực căng dây lớn ứng với tốc độ quay dây dây vừa đứt T  m.2 l  3, 00  1, 60.2  0,80  242,56 N Độ lớn lực tương tác electron hạt nhân là: 2, 2.10  v2 31  F  m e  9,109.10  8,32.10 8 R 0,53.1010 N Khi vật chuyển động trịn, hình chiếu lực căng dây mặt ngang đóng vai trị lực hướng tâm T.sinθ = m.ω2.R = m.ω2.ℓ.sinθ T 50    8,16 m.l 0,50.1,5 rad/s CHƯƠNG BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN BÀI 22 BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN ĐẶC TÍNH CỦA LỊ XO (2 tiết) MỤC TIÊU Kiến thức - Vật rắn lị xo có biến dạng kéo (kích thước vật tăng lên theo phương lực) biến dạng nén (kích thước vật giảm xuống theo phương lực ) vật chịu tác dụng ngoại lực - Độ biến dạng lò xo hiệu số chiều dài bị biến dạng chiều dài tự nhiên lò xo + Khi lò xo biến dạng nén: Độ biến dạng lò xo âm, độ lớn độ biến dạng gọi độ nén + Khi lò xo biến dạng kéo: Độ biến dạng lò xo dương, độ lớn độ biến dạng gọi độ dãn - Giới hạn đàn hồi lị xo giới hạn lị xo cịn giữ tính đàn hồi Năng lực a Năng lực vật lí - Nhận thức vật lí: + Nêu biến dạng kéo, biến dạng nén + Mơ tả đặc tính lò xo: giới hạn đàn hồi, độ dãn, độ cứng - Tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí: Thực thí nghiệm đơn giản để nêu biến dạng kéo, biến dạng nén b Năng lực chung - Năng lực tự chủ tự học: Tích cực thực nhiệm vụ cá nhân nhiệm vụ đặt cho nhóm - Năng lực giao tiếp hợp tác: Biết sử dụng ngôn ngữ kết hợp với loại phương tiện phi ngôn ngữ đa dạng để trình bày thơng tin, ý tưởng thảo luận, lập luận để giải vấn đề đặt học Phẩm chất chủ yếu - Chăm chỉ: Tích cực tìm tịi, sáng tạo học tập, có ý thức vượt qua khó khăn để đạt kết tốt học tập Dựa vào mục tiều học nội dung hoạt động SGK, GV lựa chọn phương pháp kĩ thuật dạy học phù hợp để tổ chức hoạt động học tập cách hiệu tạo hứng thú cho HS trình tiếp nhận kiến thức, hình thành phát triển lực, phẩm chất liên quan đến học A PHƯƠNG PHÁP VÀ Kĩ THUẬT DẠY HỌC - Phương pháp dạy học: dạy học hợp tác, dạy học thí nghiệm, đàm thoại - Kĩ thuật dạy học: chia nhóm, động não, khăn trải bàn B TỔ CHỨC DẠY HỌC Khởi động - GV đặt vấn đề theo gợi ý SGK Ngoài ra, GV sử dụng thiết bị đa phương tiện để tạo số tình có vấn đề khác nhằm dẫn dắt HS vào học Hình thành kiến thức BIẾN DẠNG KÉO VÀ BIẾN DẠNG NÉN Hoạt động 1: Thí nghiệm biến dạng kéo biến dạng nén Nhiệm vụ: HS thực thí nghiệm đơn giản để nêu biến dạng kéo biến dạng nén Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp dạy học hợp tác, dạy học thí nghiệm kết hợp với kĩ thuật chia nhóm, động não - HS làm việc theo nhóm sử dụng kĩ thuật động não để nêu lên ý kiến cho câu Thảo luận trước tiến hành thí nghiệm Sau kết thúc vịng lấy ý kiến, nhóm thảo luận để thống phương án trả lời - Đại diện HS trình bày phương án trả lời trước lớp Các nhóm khác góp ý, nhận xét - GV nhận xét, đánh giá - HS tiến hành làm thí nghiệm theo bước trình bày SGK HS ghi lại kết thí nghiệm cẩn thận, đầy đủ xác - HS tự rút kết luận báo cáo trước lớp GV nhận xét, đánh giá tổng kết kiến thức cho HS - HS hoạt động nhóm để trả lời câu Luyện tập - Đại diện HS trình bày trước lớp Các HS khác góp ý, nhận xét GV nhận xét đánh giá Lưu ý: Tuỳ theo số lượng dụng cụ, GV cho tiến hành thí nghiệm theo nhóm cử HS làm thí nghiệm trước lớp Các HS khác quan sát rút kết luận Gợi ý trả lời câu Thảo luận 1: Ví dụ vật khơng phải vật rắn: Cành mềm, viên đất sét Nguyên nhân: khoảng cách hai điểm vật thay đổi trình tương tác (vật thay đổi hình dạng) Luyện tập: Các loại biến dạng mơ tả Hình 22.4 SGK là: a) biến dạng nén theo phương thẳng đứng, b) biến dạng kéo theo phương ngang, c) biến dạng nén theo phương ngang CÁC ĐẶC TÍNH CỦA LỊ XO Hoạt động 2: Tìm hiểu đặc tính lị xo Nhiệm vụ: HS thực thí nghiệm để khảo sát tính chất lò xo Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp dạy học hợp tác, dạy học thí nghiệm kết hợp với kĩ thuật chia nhóm động não để tổ chức cho HS tìm cầu trả lời cho câu Thảo luận - Các nhóm HS thảo luận theo kĩ thuật động não, thiết kế phương án thí nghiệm tiến hành thí nghiệm để khảo sát tính chất biến dạng lò xo - Đại diện số nhóm HS trình bày kết thí nghiệm phương án trả lời cho câu Thảo luận trước lớp Các nhóm khác góp ý, nhận xét - GV nhận xét, đánh giá Sau đó, GV tổng kết kiến thức cho HS - HS tiếp tục sử dụng kĩ thuật động não để nêu lên ý kiến cho câu Thảo luận Sau kết thúc vòng lấy ý kiến, nhóm thảo luận để thống phương án trả lời - GV nhận xét, đánh giá Sau đó, GV tổng kết kiến thức cho HS - GV giới thiệu thêm cho học sinh nội dung mở rộng khái niệm ứng suất - GV dùng phương pháp đàm thoại để diễn giải cho học sinh trường hợp hai lị xo chịu tác dụng hai lực kéo/nén có độ lớn lị xo cứng bị biến dạng hơn, từ dẫn đến khái niệm giới hạn đàn hồi Gợi ý trả lời cảu Thảo luận 2: a) Phương án thí nghiệm đơn giản để khảo sát tính chất biến dạng lị xo với dụng cụ lò xo thẳng: - Dùng lực kéo đầu lị xo (có độ lớn vừa phải) Tăng dần lực kéo, ta nhận thấy độ dãn lò xo tăng lên - Tương tự dùng lực để nén lị xo độ nén lò xo tăng độ lớn lực tác dụng tăng b) Dự đoán: Hiện tượng xảy tiếp tục tăng độ lớn lực kéo lò xo tính đàn hồi, nghĩa lị xo quay trở trạng thái ban đầu ngưng tác dụng lực Nếu tiếp tục tăng lực kéo (dùng máy) lị xo bị đứt GV khuyến khích HS sử dụng lị xo thích hợp để làm thí nghiệm kiểm chứng dự đốn Gợi ý trả lời câu Thảo luận 3: - Nhận xét sơ lược vê tính chất lò xo tăng lực tác dụng: Khi lực tác dụng lớn độ biến dạng lị xo lớn Khi lực tác dụng lớn giá trị xác định lị xo tính đàn hồi, nghĩa lị xo khơng thể phục hổi lại hình dạng ban đầu Nếu lực tác dụng tiếp tục tăng đến giá trị xác định lị xo bị đứt gãy - Khi lò xo biển dạng đàn hồi, độ dãn lò xo dự đoán tỉ lệ thuận với lực tác dụng đường đồ thị có dạng tuyến tính qua gốc toạ độ Luyện tập: Trong kĩ thuật, người ta cần xác định giới hạn đàn hồi vật liệu để tránh tình trạng tác dụng lực lớn vượt giới hạn này, vật lấy lại hình dạng kích thước ban đầu Khi vượt qua giới hạn đàn hồi, vật bắt đầu đặc tính đàn hồi chí bị đứt gãy gây hư hỏng cơng trình Vận dụng: Khi có động đất, mặt đất rung lắc, chuyển dịch làm tồ nhà cao tầng sụp đổ Khi tồ nhà gắn với móng hệ thống lị xo, tồ nhà “trơi nổi” nhẹ nhàng móng khơng bị đổ sụp có động đất (tương tự hệ thống giảm xóc tô) C HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP Để biết vật có tính đàn hồi hay khơng, cần phải tác dụng lực quan sát biến dạng vật khả hổi phục hình dạng ban đầu vật Những vật khơng có tính đàn hồi: viên đất sét, bút chì vỏ gỗ li thuỷ tinh Vật có tính đàn hồi: dây cung Lị xo có độ cứng lớn có độ biến dạng nhỏ có lực tác dụng Do lị xo bên phải có độ cứng lớn Khi hay chạy, thể tác dụng lực lên đế giày phản lực mặt đất tác dụng lên chân Các lò xo đế giày làm giảm bớt tác dụng phản lực lên chân giúp chân đỡ mỏi D PHỤ LỤC GIẢI THÍCH TÍNH ĐÀN HỒI CỦA VẬT RẮN (QUAN ĐIỂM VI MÔ) Vật rắn tập hợp nhiều nguyên tử phân tử liên kết chặt chẽ với nguyên tử phân tử kế cận lực điện từ Các lực tượng trùng mô hình lị xo kết nối Hình 22.1 Trong đó, ý điểm giao đấu lị xo minh hoạ cho vị trí ngun tử, phân tử Bình thường, nguyên từ phân tử dao động xung quanh vị trí xác định, gọi vị trí cân Khi vật rắn bị biến dạng tác động ngoại lực, nguyên tử phân tử bị dịch chuyển xa vị trí cân cũ, làm khoảng cách nguyên tử phân tử thay đổi, sinh thay đổi hình dạng kích thước vật A Hình 22.1 Mơ hình minh hoạ cho kết nối Trong vùng đàn hồi, khơng cịn chịu tác dụng ngun tử, phân tử vật rắn ngoại lực, lực liên kết điện từ có tác dụng kéo nguyên tử phân tử lại vị trí cũ Khi đó, vật rắn lại có hình dạng kích thước ban đầu BÀI 23 ĐỊNH LUẬT HOOKE (2 tiết) MỤC TIÊU Kiến thức - Tính đàn hồi lò xo đặc trưng số độ cứng k (trong hệ SI, đơn vị độ cứng N/m) Độ cứng k hệ số tỉ lệ đặc trưng cho lò xo - Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn lực đàn hồi lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng lò xo Fđh = k.|ℓ| Năng lực a Năng lực vật lí - Nhận thức vật lí: Mơ tả đặc tính độ cứng lị xo, phát biểu định luật Hooke - Tìm hiểu tự nhiên góc độ vật lí: Thiết kế phương án lựa chọn phương án thực phương án để tìm mối liên hệ lực đàn hồi độ biến dạng lò xo - Vận dụng kiến thức, kĩ học: Vận dụng định luật Hooke số trường hợp đơn giản b Năng lực chung - Năng lực tự chủ tự học: Tự lực - ln chủ động, tích cực thực cơng việc thân học tập thông qua câu hỏi cá nhân thảo luận nhóm - Năng lực giao tiếp hợp tác: Biết khiêm tốn tiếp thu góp ý nhiệt tình chia sẻ, hỗ trợ thành viên nhóm thực hành thí nghiệm Phẩm chất chủ yếu - Chăm chỉ: Tích cực tìm tịi sáng tạo câu hỏi cá nhân; Có ý chí vượt qua khó khăn để đạt kết tốt hoạt động nhóm thực thí nghiệm - Trách nhiệm: Sẵn sàng chịu trách nhiệm lời nói hành động thân q trình thực hành thí nghiệm thảo luận nhóm Dựa vào mục tiêu học nội dung hoạt động SGK, GV lựa chọn phương pháp kĩ thuật dạy học phù hợp để tố chức hoạt động học tập cách hiệu tạo hứng thú cho HS trình tiếp nhận kiến thức, hình thành phát triển lực, phẩm chất liên quan đến học A PHƯƠNG PHÁP VÀ Kĩ THUẬT DẠY HỌC - Phương pháp dạy học: phát giải vấn đề, dạy học thí nghiệm, dạy học hợp tác, thuyết trình, đàm thoại - Kĩ thuật dạy học: chia nhóm, khăn trải bàn B TỔ CHỨC DẠY HỌC Khởi động - GV đặt vấn đề theo gợi ý SGK Ngoài ra, GV sử dụng thiết bị đa phương tiện để tạo số tình có vấn đề khác nhằm dẫn dắt HS vào học Hình thành kiến thức MỐI LIÊN HỆ GIỮA LỰC ĐÀN HỒI VÀ ĐỘ BIẾN DẠNG CỦA LÒ XO Hoạt động 1: Thí nghiệm khảo sát lực đàn hồi độ biến dạng lò xo Nhiệm vụ: HS thực thí nghiệm để rút lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng lò xo Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp dạy học phát giải vấn đề kết hợp phương pháp dạy học thí nghiệm, đàm thoại kĩ thuật chia nhóm để định hướng HS tìm mối liên hệ lực đàn hồi độ biến dạng lị xo - HS làm việc theo nhóm thực thí nghiệm trả lời câu Thảo luận 1, để rút kết luận lực đàn hôi tỉ lệ thuận với độ biến dạng lò xo - Đại diện HS trình bày trước lớp Các nhóm HS khác góp ý nhận xét - GV nhận xét, đánh giá câu trả lời HS - GV u cầu HS thảo luận nhóm đơi để trả lời câu Luyện tập - Đại diện HS trình bày trước lớp Các nhóm HS khác góp ý nhận xét - GV nhận xét, đánh giá tổng kết kiến thức cho HS Lưu ý: GV tham khảo gợi ý trình dạy học phát giải vấn đề sau: Bước Hoạt động GV Hoạt động HS - Sử dụng kĩ thuật chia nhóm để - Ngồi theo nhóm, bầu nhóm chia lớp thành 4-6 nhóm (số trưởng lượng thành viên nhóm - Lắng nghe GV định hướng số nhóm tuỳ theo tình hình thực tế lớp học số lượng Làm nảy sinh vấn đề dụng cụ thí nghiệm) phát biểu vấn đề cần giải Sử dụng phương pháp đàm thoại để định hướng HS từ SGK kết hợp với kiến thức học, kinh nghiệm có để phát vấn đề mối liên hệ độ lớn lực đàn hồi độ biến dạng lò xo Giải vấn đề Đề xuất giả thuyết Sử dụng phương pháp đàm Đề xuất giả thuyết “Độ lớn lực Rút kết luận thoại để định hướng HS đề xuất đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến giả thuyết mối liên hệ độ dạng lò xo” lớn lực đàn hồi độ biến dạng lò xo Kiểm nghiệm tính đắn giả thuyết - Sử dụng phương pháp dạy - Thiết kế phương án thí học thí nghiệm để định hướng nghiệm HS kiểm nghiệm tính đắn - Thuyết trình trước lớp; lắng giả thuyết nghe, nhận xét phương án - Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm nhóm khác u cẩu HS thiết kế phương - Ghi nhận xét, đánh giá án thí nghiệm GV - u cầu nhóm HS thuyết trình trước lớp phương án thí - Thực thí nghiệm theo nghiệm (câu Thảo luận 1), phương án Sau ghi chép kết nhóm cịn lại lắng nghe thí nghiệm cách cẩn thận, trung thực tiến hành nhận xét xử lí số liệu - Lắng nghe, nhận xét, đánh giá lưu ý phương án cùa HS Yêu cầu HS thực thí nghiệm xử lí số liệu - Yêu cầu 1-2 nhóm HS thuyết - Lắng nghe, đưa nhận xét so trình báo cáo kết thí sánh kết nhóm nghiệm trước lớp trả lời câu - Lắng nghe nhận xét GV Thảo luận - Ghi nhận kiến thức - Lưu ý sai sót HS thực thí nghiệm dẫn đến sai số Củng cố kiến thức cho HS Gợi ý trả lời câu Thảo luận 1: - Mục đích thí nghiệm: Chứng minh Fđh ~ Δℓ - Dụng cụ thí nghiệm: Giá đỡ, hai lị xo thẳng khác nhau, vật nặng, thước đo, cân - Tiến hành thí nghiệm: Bước 1: Đo chiều dài tự nhiên lò xo 1, bố trí thí nghiệm Hình 23.1 SGK Bước 2: Đo khối lượng vật nặng Treo vật nặng vào lò xo Bước 3: Đo chiều dài lò xo treo vật nặng trạng thái cân Tính tốn lực đàn hồi độ biến dạng lò xo ghi kết vào bảng số liệu tương tự Gợi ý Bảng 23.1 trang 140 SGK Bước 4: Lặp lại thí nghiệm với lò xo tương ứng với vật nặng có khối lượng khác Lưu ý: Lặp lại thí nghiệm từ Bước đến Bước cho lị xo Gợi ý trả lời câu Thảo luận 2: a) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc lực đàn hồi (trục tung) vào độ biến dạng lò xo (trục hoành) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc lực đàn hồi (trục tung) vào độ biến dạng lị xo (trục hồnh) b) Đồ thị có dạng đường thẳng qua gốc toạ độ (đồ thị vẽ dựa số liệu thí nghiệm cho SGK) Từ suy độ lớn lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng lị xo k Fđh l Luyện tập: Ta có: Fđh ~ Δℓ => Fđh = k.Δℓ Fñh  5N  k  12,5N / m  0,4 l  0,4m   Lò xo (đường màu xanh): Fñh  5N k  8,3N / m  0,6 l  0,6m   Lò xo (đường màu đỏ): ĐỊNH LUẬT HOOKE Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật Hooke Nhiệm vụ: HS phát biểu định luật Hooke từ kết thí nghiệm Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp đàm thoại kĩ thuật chia nhóm để định hướng HS từ SGK kết thí nghiệm rút công thức định luật Hooke - HS hoạt động theo nhóm để rút cơng thức định luật Hooke - Đại diện HS trình bày trước lớp Các nhóm HS khác góp ý nhận xét - GV nhận xét, đánh giá tổng kết kiến thức cho HS Hoạt động 3: Vận dụng định luật Hooke Nhiệm vụ: HS vận dụng định luật Hooke số trường hợp đơn giản Tổ chức dạy học: - GV sử dụng phương pháp đàm thoại kĩ thuật khăn trải bàn định hướng HS làm câu Ví dụ Luyện tập - HS hoạt động theo nhóm thực yêu cầu GV theo kĩ thuật khăn trải bàn Các thành viên nhóm ngồi vào vị trí tương ứng phân cơng tìm hiểu câu Ví dụ Luyện tập Các thành viên độc lập giải vấn đề Sau đó, thành viên điền vào khu vực tương ứng trình bày cho nhóm Nhóm thảo luận để thống ý kiến điền vào khu vực sản phẩm chung - Đại diện nhóm HS thuyết trình trước lớp Các HS lại lắng nghe, cho nhận xét so sánh kết - GV đánh giá làm HS tổng kết kiến thức cho HS - GV giới thiệu thêm cho học sinh vế yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng lò xo: Độ cứng lò xo phụ thuộc vào tiết diện lò xo chất liệu cấu tạo nên lị xo Luyện tập: GV yêu cầu HS lấy lò xo bút bi xác định độ cứng lò xo số dụng cụ học tập thước, số vật nặng biết khối lượng (GV nên chuẩn bị vật nặng thích hợp trước cho HS) Bước 1: Đo chiều dài ban đẩu lò xo Bước 2: Giữ đầu lò xo cố định, gắn vật nặng vào đầu lại lò xo Đo chiều dài lị xo có gắn vật nặng trạng thái cân bằng, từ xác định độ dãn Δℓ lò xo Bước 3: Thay đổi khối lượng vật nặng, xác định lại độ dãn lò xo Bước 4: Áp dụng công thức Fđh = k.Δℓ để suy độ cứng lò xo với F đh = m.g độ lớn lực đàn hồi lò xo với trọng lượng vật nặng C HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP a) Từ bảng số liệu ta biết chiều dài tự nhiên lị xo 50 mm Ta có Fdh = P = 0,2 N độ dãn lị xị Δℓ = 0,004 m F 0,2  k  ñh   50N / m l 0,004 Theo định luật Hooke: Fđh = k.|Δℓ| [Type here] Từ ta tính tốn cho số liệu cịn lại Trọng lượng (N) 0,2 0,3 0,5 0,8 Chiều dài (mm) 50 54 56 60 66 Độ dãn (mm) 10 16 b) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc độ dãn lò xo (trục tung) theo lực tác dụng vào lị xo (trục hồnh) Dựa vào định luật Hooke, ta có: Fđh = k.|Δℓ| F 20.9,8 l  ñh   9,8.109 m 10 2k 2.10 Độ nén xương đùi là: Giáo viên: -1- ... tự định GV quy định - Ví dụ minh hoạ cho thang đo đánh giá q trình thực thí nghiệm HS thể Bảng 7, đó: Mức - Chưa làm được; Mức - Làm cần hỗ trợ toàn GV; Mức - Làm phần hỗ trợ GV; Mức 4- Tự làm... động - Đại diện - HS trả lời câu Thảo luận Các HS lại lắng nghe, nhận xét đóng góp ý kiến - GV nhận xét, đánh giá Giáo viên - 46 - Trường THPT Sách giáo viên Vật lí 10 – Chân trời sáng tạo - GV. ..  * Mối liên hệ đơn vị đại lượng đơn vị hệ SI: - Khối lượng riêng có đơn vị kg.m-3 - Cơng suất có đơn vị kg.m2.s-3 - Áp suất có đơn vị kg.m-1.s-2 Hồn thành bảng đo đường kính Lần đo d (mm) Δd