Giáo viên giảng dạy Lớp dạy Ngày soạn Ngày dạy Tiết 11, 12, 13 CHỦ ĐỀ 5 KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG SỰ RƠI TỰ DO XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO I MỤC TIÊU 1 Kiến thức Biết thêm kiến thức về thí nghiệm vật lý nói.
Giáo viên giảng dạy: Ngày soạn: Lớp dạy: Ngày dạy: Tiết 11, 12, 13 CHỦ ĐỀ 5: KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG SỰ RƠI TỰ DO XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO I MỤC TIÊU Kiến thức - Biết thêm kiến thức thí nghiệm vật lý nói riêng thí nghiệm khoa học nói chung - Phát biểu định nghĩa phép đo đại lượng vật lí Phân biệt phép đo trực tiếp phép đo gián tiếp - Nắm đơn vị hệ đo lường quốc tế SI - Nắm khái niệm sai số hệ thống, sai số ngẫu nhiên, khái niệm sai số tỉ đối - Hiểu tính nguyên tắc hoạt động đồng hồ đo thời gian số cổng quang điện - Vẽ đồ thị mô tả thay đổi vận tốc rơi vật theo thời gian t quãng đường s theo t2 - Củng cố kiến thức chuyển động tác dụng trọng trường - Thông qua việc vận dụng ôn lại nhiều kiến thức có liên quan đến phương án TN Năng lực a Năng lực chung - Năng lực tự học nghiên cứu tài liệu - Năng lực trình bày trao đổi thông tin - Năng lực nêu giải vấn đề - Năng lực hoạt động nhóm b Năng lực đặc thù môn học - Biết cách xác định sai số dụng cụ, sai số ngẫu nhiên - Biết tính sai số phép đo trực tiếp, sai số phép đo gián tiếp - Biết cách viết kết phép đo, với số chữ số có nghĩa cần thiết - Biết sử dụng số dụng cụ thí nghiện để đo độ dài, lực, thời gian, nhiệt độ, khối lượng - Bước đầu làm quen với việc phân tích phương án thí nghiệm, cách dự đốn quy luật lựa chọn phương án thí nghiệm tạo tiền đề cho việc hình thành khả sáng tạo phương án thí nghiệm khả thi - Nâng cao kĩ làm thí nghiệm, thu thập số liệu, sử lý phân tích số liệu, vẽ đồ thị, viết kết hợp lý lập báo cáo thí nghiệm thời gian - Rèn luyện lực tư thực nghiệm; biết phân tích ưu nhược điểm phương án TN chọn phương án tối ưu để tiến hành thí nghiệm; khả làm việc theo nhóm - Tính g sai số phép đo g dựa vào số liệu đo đạt 3 Phẩm chất - Có thái độ hứng thú học tập - Có ý thức tìm hiểu liên hệ tượng thực tế liên quan - Có tác phong làm việc nhà khoa học II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Bài giảng powerpoint: Chuẩn bị số đoạn video việc hướng dẫn HS làm thí nghiệm, làm thí nghiệm mẫu ; số thí nghiệm ảo gia tốc rơi tự do; số câu hỏi trắc nghiệm có liên quan tới học - Dụng cụ thí nghiệm theo SGK, phịng thí nghiệm, bàn ghế phụ kiện - Tiến hành làm hai phương án trước lên lớp, dự định số số liệu cần thiết - Chuẩn bị số kiến thức để giải đáp thắc mắc cho HS - Phiếu học tập Phiếu học tập số Câu 1: Phép đo đại lượng vật lý gì? Câu 2: Dụng cụ đo gì? Câu 3: Thế phép đo trực tiếp? Thế phép đo gián tiếp? Câu 4: Hệ SI có đơn vị đo lường bản? Đó đơn vị nào? Phiếu học tập số Câu Dựa vào nguyên nhân gây sai số, ta phân làm loại sai số? Thế sai số hệ thống, sai số ngẫu nhiên? Câu Cách tính giá trị trung bình đại lượng A? Câu Cách tính sai số đại lượng cách viết kết đại lượng đó? Câu Nêu cơng thức tính sai số tỉ đối? Câu Nêu cách xác định sai số phép đo gián tiếp? Phiếu học tập số Cho bảng số liệu: Độ chia nhỏ đồng hồ 0,001s a Viết kết thời gian? Phép đo trực tiếp hay gián tiếp? s = 798 ± 1mm g= 2s t Viết kết gia tốc trọng trường? b.Cho Học sinh - Ôn lại kiến thức chuyển động thẳng biến đổi rơi tự - Xem trước sai số, trả lời câu hỏi báo cáo thực hành, trả lời câu hỏi 1, trang 50 - SGK, ghi bài, giấy nháp - Mỗi nhóm chuẩn bị giấy viết báo cáo thí nghiệm theo mẫu III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình phát biểu vấn đề để tìm hiểu sai số phép đo đai lượng vật lý a Mục tiêu: - Kích thích tị mị, hứng thú tìm hiểu nội dung kiến thức b Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c Sản phẩm: Sự tị mị, hứng thú tìm hiểu nội dung kiến thức học sinh d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên đặt vấn đề Ta hoàn thành xong nội dung chương động học, nhiệm vụ cuối chương làm thực hành Để chuẩn bị tốt cho việc đo đạc, tính tốn, xử lí số liệu thực hành, ta tìm hiểu sai số phép đo đại lượng vật lý trước Bước Học sinh tiếp nhận vấn đề Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu phép đo đại lượng vật lý hệ đo lường quốc tế SI a Mục tiêu: - Phát biểu định nghĩa phép đo đại lượng vật lí Phân biệt phép đo trực tiếp phép đo gián tiếp - Nắm đơn vị hệ đo lường quốc tế SI b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Phép đo đại lượng vật lí - Phép đo đại lượng vật lí phép so sánh với đại lượng loại quy ước làm đơn vị - Công cụ thực phép so sánh dụng cụ đo, phép so sánh trực tiếp qua dụng cụ đo gọi phép đo trực tiếp - Phép đo gián tiếp phép xác định đại lượng vật lí thơng qua công thức liên hệ với đại lượng trực tiếp Đơn vị đo:Hệ SI quy định đơn vị bản: • Đơn vị độ dài: mét (m) • Đơn vị thời gian: giây (s) • Đơn vị khối lượng: kilogam (kg) • Đơn vị nhiệt độ (K) • Đơn vị cường độ dòng điện: ampe (A) • Đơn vị cường độ sáng: canđêla (Cd) • Đơn vị lượng chất: mol (mol) d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chiếu video minh họa phép đo: Dùng cân để đo khối lượng vật, thông báo cho HS đâu dụng cụ đo, đâu phép đo Từ đó, GV chuyển giao nhiệm vụ Yêu cầu HS đọc thêm mục I trang 39 SGK trả lời câu hỏi phiếu học tập số Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước Giáo viên tổng kết hoạt động 2.1 Hoạt động 2.2: Tìm hiểu sai số phép đo a Mục tiêu: - Biết cách xác định sai số dụng cụ, sai số ngẫu nhiên - Nắm cơng thức tính sai số tỉ đối - Biết tính sai số phép đo trực tiếp, sai số phép đo gián tiếp - Biết cách viết kết phép đo, với số chữ số có nghĩa cần thiết b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành yêu cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Sai số phép đo a Sai số hệ thống: Do đặc điểm cấu tạo dụng cụ hiệu chỉnh ban đầu Sai số đặc điểm cấu tạo dụng cụ, gọi sai số dụng cụ b Sai số ngẫu nhiên: nguyên nhân khơng kiểm sốt được, chẳng hạn thao tác người đo khơng chuẩn, điều kiện làm thí nghiệm khơng ổn định c Cơng thức tính giá trị trung bình: d Cách xác định sai số phép đo: Sai số tuyệt đối ứng với lần đo: A= A1 + A2 + + An n ∆ A1 = A − A1 ∆ A2 = A − A2 ∆A3 = A − A3 ; ; …… Sai số tuyệt đối trung bình: ∆A = Sai số tuyệt đối tính bằng: ∆ A1 + ∆ A2 + + ∆ An ∆ A = (∆ Ak )max n (Nếu n < ) ∆ A = ∆ A + ∆ A' Giá trị ∆ A gọi sai số ngẫu nhiên ∆ A' gọi sai số dụng cụ thơng thường lấy nửa, độ chia nhỏ dụng cụ e Cách viết kết đo: A = A ± ∆ A - Chú ý: Sai số tuyệt đối thu từ phép tính sai số thường viết đến tối đa hai chữ số có nghĩa, cịn giá trị trung bình A viết đến bậc thập phân tương ứng Ví dụ: Phép đo thời gian hết quảng đường S cho giá trị trung bình t = 2,2458s, với sai số phép đo tính Δt = 0,00256s Hãy viết kết qủa phép đo trường hợp này: a Δt lấy chữ số có nghĩa b Δt lấy chữ số có nghĩa Kết quả: a t = (2,246 ± 0,003)s b t = (2,2458 ± 0,0026)s f Sai số tỉ đối: δ A= ∆A 100% A Là tỉ số sai số tuyệt đối giá trị trung bình: Sai số tỉ đối nhỏ phép đo xác Ví dụ: Một người đo chiều dài sách l = 22 ±1cm Người thứ hai đo quãng đường từ SG đến Ban Mê Thuột s = 440 ±1 km Người đo xác hơn? Kết quả: δl = ∆l 100% = 4,5% l δs= ∆s 100% = 0, 23% s Ta có: ⇒ Người đo qng đường xác g Cách xác định sai số phép đo gián tiếp: * Quy tắc 1: Sai số tuyệt đối tổng hay hiệu tổng sai số tuyệt đối số hạng F=x+y–z →∆F = ∆x + ∆y + ∆z * Quy tắc 2: Sai số tỉ đối tích hay thương tổng sai số tỉ đối thừa số F=x y z → δ F = δ x+δ y+δ z - Chú ý: + Nếu cơng thức vật lí xác định chứa số số phải lấy gần đến số lẻ thập phân cho sai số tỉ đối nhỏ 1/10 tổng sai số tỉ đối có mặt cơng thức tính + Nếu cơng thức xác định đại lượng đo gián tiếp phức tạp dụng cụ đo có độ xác cao người ta thường bỏ qua sai số dụng cụ VD: Xác định diện tích mặt trịn thơng qua phép đotrực tiếp đường kính d Biết d = 50,6 ± 0,1mm Giải: Có:S = πd2/4 ⇒ Sai số tỉ đối phép đo: Ta phải lấy π cho: < 0,04% ⇒π = 3,142 d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ Yêu cầu HS đọc mục II trang 40, 41, 42, 43 SGK trả lời câu hỏi phiếu học tập số Trong trình HS trả lời câu hỏi, GV xen vào ví dụ minh họa cho HS dễ nắm bắt cách tính sai số cách ghi Sau câu hỏi số phiếu học tập, giáo viên cần lưu ý thêm khái niệm chữ số có nghĩa Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước Giáo viên tổng kết hoạt động 2.2 Hoạt động 3: Luyện tập a Mục tiêu: - Rèn thêm kĩ tính tốn xử lí số liệu trước bước vào làm thực hành b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Kiến thức hệ thống hiểu sâu định nghĩa d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ Bước Bước Bước Yêu cầu HS làm tập phiếu học tập số Giáo viên hướng dẫn thêm bước: a B1: Tính giá trị trung bình t B2: Tính sai số lần đo ∆ti B3: Tính tổng sai số ∆t (thêm sai số hệ thống) B4: Ghi kết thời gian b B1:Tính giá trị trung bình g B2: Tính sai số tỉ đối δg suy sai số tuyệt đối ∆g B3: Ghi kết gia tốc trọng trường Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh + Ưu điểm: ……… + Nhược điểm cần khắc phục: ……… Hoạt động 4: Vận dụng Hoạt động 4,1: Tìm hiểu mục đích, sở lý thuyết, xây dựng phương án tiến hành TN tìm hiểu số dụng cụ đơn giản a Mục tiêu: - Học sinh hiểu mục đích việc thực hành khảo sát chuyển động rơi tự - Biết sử dụng số dụng cụ thí nghiện để đo độ dài, lực, thời gian, nhiệt độ, khối lượng - Bước đầu làm quen với việc phân tích phương án thí nghiệm, cách dự đốn quy luật lựa chọn phương án thí nghiệm tạo tiền đề cho việc hình thành khả sáng tạo phương án thí nghiệm khả thi b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Kĩ phân tích phương án thí nghiệm, cách dự đoán quy luật lựa chọn phương án thí nghiệm d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS xác định mục đích việc thực hành Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm - Đại diện nhóm trình bày - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu Bước Bước trả lời nhóm đại diện GV giao nhiệm vụ: Dựa vào sở lý thuyết mà học sinh tự học nhà, trả lời câu hỏi: Để tính gia tốc g ta cần xác định yếu tố nào? Và cách để xác định yếu tố đó? Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Đại diện nhóm trình bày Dựa vào cơng thức xác định gia tốc rơi tự không vận tốc đầu: s = gt2 ; v = gt Bước Có cách: - Đo s đo thời gian rơi hết quảng đường s - Đo t đo vận tốc vật thời điểm t Cách thuận tiện quảng đương cần dùng thước cịn vận tốc phải đo quảng đường ∆s thời gian ∆t nhỏ tính vận tốc tức thời, phức tạp Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Giáo viên tổng kết hoạt động 4.1 Sau đó, GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm nguyên tắc hoạt động đồng hồ số Hoạt động 4.2: Tiến hành thí nghiệm đo đạc a Mục tiêu: - Nâng cao kĩ làm thí nghiệm, thu thập số liệu - Rèn luyện lực tư thực nghiệm; khả làm việc theo nhóm b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Kĩ làm thí nghiệm số liệu đượ thu thập ghi vào bảng báo cáo thực hành d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ Yêu cầu hs nhận dụng cụ thí nghiệm theo nhóm Vừa hướng dẫn, vừa tiến hành biểu diễn thí nghiệm để hs nắm thao tác chuẩn xác Yêu cầu hs làm việc theo nhóm tiến hành thí nghiệm đo đạc lấy số liệu Quan sát HS tiến hành làm nghiệm Giải đáp thắc mắc cho HS cần thiết Hỗ trợ nhóm HS kĩ thao tác yếu Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Hoạt động nhóm nhận dụng cụ thí nghiệm, theo dõi trình biểu diễn gv tiến hành thí nghiệm đo đạc lấy số liệu Bước Giáo viên yêu cầu HS thu gom cất dụng cụ thực hành Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh + Ưu điểm: ……… + Nhược điểm cần khắc phục: ……… Hoạt động 4.3: Xử lí số liệu viết báo cáo thí nghiệm a Mục tiêu: - Nâng cao kĩ xử lý phân tích số liệu, vẽ đồ thị, viết kết hợp lý lập báo cáo thí nghiệm thời gian - Rèn luyện lực làm việc theo nhóm - Tính g sai số phép đo g dựa vào số liệu đo đạt b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân c Sản phẩm: Kĩ xử lý phân tích số liệu, vẽ đồ thị, viết kết hợp lý báo cáo thực hành d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ Yêu cầu xử lí số liệu thí nghiệm thu thập phần trước hồn thành báo cáo thực hành Trong trình học sinh xử lí, giáo viên hỗ trợ thêm nhóm gặp khó khăn Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Tiến hành xử lí số liệu thí nghiệm hồn thành báo cáo thực hành Bước Nộpbài báo cáo thực hành theo nhóm Bước Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực hành học sinh + Ưu điểm: ……… + Nhược điểm cần khắc phục: ……… Hoạt động 4.4: Giao nhiệm vụ nhà a Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tịi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tùy theo lực mà em thực mức độ khác b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân c Sản phẩm: Bài tự làm vào ghi HS d Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: Nội dung 2: Yêu cầu HS tìm hiểu thêm số dụng cụ đo thực tế tìm sai số hệ thống dụng cụ Dùng thước đo tính chiều cao trung bình lần đo Dùng cân để tính cân nặng lần cân Ơn tập lại nội dụng lý thuyết trọng tâm chương, dạng tập thường gặp Chuẩn bị cho kiểm tra kì V ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) ... việc thực hành khảo sát chuyển động rơi tự - Biết sử dụng số dụng cụ thí nghiện để đo độ dài, lực, thời gian, nhiệt độ, khối lượng - Bước đầu làm quen với việc phân tích phương án thí nghiệm,... trình bày Dựa vào cơng thức xác định gia tốc rơi tự không vận tốc đầu: s = gt2 ; v = gt Bước Có cách: - Đo s đo thời gian rơi hết quảng đường s - Đo t đo vận tốc vật thời điểm t Cách thuận tiện... BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Bài giảng powerpoint: Chuẩn bị số đoạn video việc hướng dẫn HS làm thí nghiệm, làm thí nghiệm mẫu ; số thí nghiệm ảo gia tốc rơi tự do; số câu hỏi trắc nghiệm