Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực hoá học sinh về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn. Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ GV – HS theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội. Bên cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp.
Trang 1LỰC MA SÁT
I Mục tiêu
1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ
1 Kiến thức
- Nêu được nguyên nhân của lực ma sát
- Nêu được đặc điểm của lực ma sát nghỉ, lực ma sát trượt và ma sát lăn
-.Viết được công thức xác định độ lớn của lực ma sát trượt
- Kể ra được một số tác dụng có lợi và có hại của lực ma sát
2 Kĩ năng
- Vận dụng được công thức tính lực ma sát trượt để giải được các bài tập đơn giản
- Thiết kế, lắp ráp và tiến hành được các thí nghiệm để khảo sát sự phụ thuộc của lực ma sát nghỉ và ma sát trượt vào các yếu tố
- Xác định được hệ số ma sát trượt bằng thí nghiệm
- Xác định được hệ số ma sát nghỉ cực đại bằng thí nghiệm
- Giải thích được các hiện tượng trong đời sống liên quan đến lực ma sát
3 Thái độ
- Biết cách tăng cường tác dụng có lợi và hạn chế tác dụng có hại của lực ma sát
- Hào hứng thực hiện các nhiệm vụ tìm hiểu về lực ma sát và các ứng dụng của nó
2 Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
- Năng lực tự học
- Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo
- Năng lực học hợp tác nhóm
- Năng lực thực nghiệm
- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin
II Chuẩn bị
1 Giáo viên
- Thí nghiệm
- Tranh ảnh
- Các lực kế hoặc quả nặng để hỗ trợ các nhóm xây dựng thí nghiệm
- Phiếu hướng dẫn học sinh tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau
2 Học sinh
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp
Trang 2- Có thể tìm kiếm các vật dụng đơn giản để thực hiện thí nghiệm ở nhà (khúc gỗ, tấm kim loại, dây cao su )
- Mỗi nhóm hoặc nhiều nhóm 01 bộ thí nghiệm (tùy theo điều kiện của nhà trường)
III Tổ chức các hoạt động học của học sinh
1 Hướng dẫn chung
Chủ đề gồm có chuỗi hoạt động học thiết kế theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề:
- Từ những tình huống thực tiễn được lựa chọn, qua việc mô tả, trình chiếu Video hay làm thí nghiệm, giáo viên tổ chức cho học sinh phát biểu vấn đề nghiên cứu về lực
ma sát
- Tiếp đến, thông qua các nhiệm vụ học tập để định hướng các hoạt động nghiên cứu của học sinh (các hoạt động theo phương pháp thực nghiệm: đề xuất dự đoán, thiết
kế phương án thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm và ghi nhận các kết quả để rút ra nhận xét về đặc điểm của lực ma sát nghỉ và ma sát trượt)
- Sau đó tổ chức cho học sinh báo cáo kết quả thể chế hóa kiến thức
- Cuối cùng, yêu cầu học sinh tìm hiểu vai trò của lực ma sát trong đời sống, kĩ thuật
để đưa ra các khuyến cáo cho các hoạt động hợp lí liên quan đến lực ma sát
Dự kiến việc tổ chức các hoạt động theo thời gian như bảng dưới:
Các bước Hoạt động Tên hoạt động
Thời lượng dự kiến
Khởi động
Hoạt động 1 : (Áp dụng kĩ thuật dạy học khăn trải bàn) : Nhắc lại kiến thức đã học về lực ma sát đã học ở lớp 8
Nhắc lại các kiến thức đã học về lực
ma sát ở cấp THCS
10 phút
Hình thành
kiến thức Hoạt động 2
Tìm hiểu đặc điểm của lực ma sát trượt : các yếu tố ảnh hưởng, thiết lập biểu thức lực ma sát trượt
15 phút
Hình thành Hoạt động 3 Tìm hiểu về đặc điểm của lực ma sát 10 phút
Trang 3kiến thức lăn, ma sát nghỉ.
Khái quát chung về 3 loại lực ma sát
Luyện tập
Tìm tòi mở
rộng
Hoạt động 4
Vận dụng kiến thức vừa học giải nhanh một số bài tập
Tìm hiểu vai trò của lực ma sát trong đời sống, kĩ thuật (làm việc ở nhà và báo cáo thảo luận ở lớp) (Ở nhà)
(10 phút)
2 Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động
Khởi động : Nhắc lại các kiến thức đã học về lực ma sát ở lớp 8.
a) Mục tiêu hoạt động
Từ các tình huống được thực hiện để tạo cho học sinh sự quan tâm đến vấn đề lực ma sát và đặt được các câu hỏi để tìm hiểu về đặc điểm các lực ma sát đó
Nội dung hoạt động: Tạo tình huống xuất phát
- Giáo viên mô tả một tình huống trong đời sống liên quan đến lực ma sát: Kể chuyện, mô
tả một tình huống, xem một video…
Ví dụ:
Giáo viên mô tả: Một ô tô bị chết máy giữa đường nằm ngang, cần đẩy ô tô vào ven đường để sửa Một hoặc hai người cố gắng đẩy nhưng ô tô không dịch chuyển Sau đó nhiều người đẩy thì ô tô dịch chuyển, khi thôi đẩy, ô tô lăn thêm được một đoạn mới dừng lại
- Hướng dẫn học sinh nhớ lại kiến thức về lực ma sát đã học ở vật lí lớp 8
b) Gợi ý tổ chức dạy học ( Dùng kỹ thuật dạy học Khăn trải bàn)
- Có mấy loại lực ma sát ? Hãy cho ví dụ về mỗi loại trong đời sống và trong kỹ thuật ?
- Lực ma sát có lợi hay có hại ? Cho ví dụ
c) Sản phẩm hoạt động: Sản phẩm của các nhóm, việc trình bày, thảo luận của các nhóm
để có những đánh giá cho các nhóm
Hình thành kiến thức : Tìm hiểu đặc điểm của lực ma sát, các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát
a) Mục tiêu hoạt động
Học sinh thực hiện được các nhiệm vụ nghiên cứu để xác định được đặc điểm về lực ma sát: Tìm hiểu được các đặc điểm về điểm đặt, phương, chiều của lực ma sát; đưa ra được các dự
Trang 4đoán về độ lớn của lực ma sát, xây dựng được phương án thí nghiệm và tiến hành các thí nghiệm để rút ra được các nhận xét
Nội dung hoạt động:
- Học sinh làm việc nhóm, đọc sách giáo khoa để xác định các đặc điểm về điểm đặt, phương, chiều của lực ma sát nghỉ và lực ma sát trượt
- Học sinh làm việc nhóm và thực hiện nhiệm vụ học tập để xây dựng phương án và thực hiện thí nghiệm tìm hiểu đặc điểm về độ lớn của lực ma sát trượt, lực ma sát nghỉ
Nhóm thảo luận để thực hiện kiểm tra dự đoán và hoàn thành nhiệm vụ học tập theo các bước sau:
1 Nội dung giả thuyết cần kiểm tra;
2 Hệ quả được rút ra để kiểm tra;
3 Thiết kế các dụng cụ và vẽ hình cách bố trí thí nghiệm;
4 Kế hoạch thực hiện thí nghiệm;
5 Tiến hành thí nghiệm và ghi lại các kết quả quan sát được;
6 Nhận xét
- Các nhóm báo cáo kết quả làm việc nhóm, trao đổi để rút ra các nhận xét chung về đặc điểm của lực ma sát nghỉ và ma sát trượt
b) Gợi ý tổ chức hoạt động
- Giáo viên yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa, thảo luận nhóm để tìm ra đặc điểm về điểm đặt, phương, chiều của lực ma sát ghỉ và ma sát trượt
- Yêu cầu các nhóm thực hiện nhiệm vụ học tập để xây dựng phương án thí nghiệm
- Giáo viên phát các dụng cụ thí nghiệm cho các nhóm như lực kế, vật trượt, gia trọng…và
hỗ trợ các nhóm lắp ráp và thực hiện thí nghiệm khảo sát để xác định các đặc điểm của lực ma sát nghỉ và ma sát trượt bằng phương pháp kéo đều trên mặt nằm ngang
- Giáo viên hướng dẫn học sinh ghi chép số liệu thí nghiệm và thảo luận nhóm để rút ra các nhận xét
- Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả và thảo luận về các đặc điểm của lực ma sát về điểm đặt, phương, chiều và đặc điểm về độ lớn
- Yêu cầu học sinh thảo luận nhóm để hoàn thành mục L của nhiệm vụ học tập
- Giáo viên đánh giá kết quả hoạt động để làm cơ sở đánh giá học sinh
- Giáo viên tổng kết, chuẩn hóa kiến thức về đặc điểm lực ma sát
Trang 5c) Sản phẩm hoạt động: Sản phẩm của nhóm học sinh Căn cứ vào quá trình làm thí
nghiệm, các báo cáo kết quả làm thí nghiệm, cách trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh
Luyện tập : Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập
a) Mục tiêu hoạt động
Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về lực ma sát
Nội dung hoạt động:
Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức về lực ma sát: có thể dùng bản đồ tư duy hoặc dùng bảng để trình bày
Vận dụng kiến thức giải thích một số hiện tượng và giải bài tập số 8 (SGK)
b) Gợi ý tổ chức hoạt động
- Giáo viên yêu cầu làm việc nhóm, tóm tắt các kiến thức về lực ma sát để trình bày Gợi ý học sinh sử dụng bản đồ tư duy hoặc bảng để trình bày (không bắt buộc)
- Nhóm học sinh thực hiện nhiệm vụ tổng kết kiến thức
- Học sinh giới thiệu sản phẩm của nhóm trước lớp và thảo luận
- Yêu cầu cả lớp giải nhanh bài tập số 8 sách giáo khoa
c) Sản phẩm hoạt động: Sản phẩm của nhóm học sinh.
Vận dụng, tìm tòi mở rộng : Tìm hiểu vai trò của lực ma sát đối với đời sống
a) Mục tiêu
Học sinh tìm hiểu được vai trò của lực ma sát đối với từng lĩnh vực đời sống; xây dựng các khuyến cáo cho việc ứng dụng kiến thức về ma sát trong những lĩnh vực nhất định ( sinh hoạt,
kĩ thuật, giao thông…)
Nội dung hoạt động:
- Tìm hiểu vai trò của lực ma sát trong đời sống Lấy ví dụ về sự có lợi và có hại của lực
ma sát
- Tìm hiểu về ứng dụng những kiến thức về lực ma sát trong đời sống, trong kĩ thuật, trong giao thông
- Xây dựng các khuyến cáo cho việc sử dụng hợp lí các phương tiện, thiết bị có sử dụng
ma sát
- Báo cáo kết quả trước lớp
b) Tổ chức hoạt động:
Yêu cầu học sinh: Làm việc ở nhà, nộp báo cáo kết quả
Giáo viên: Hướng dẫn các thực hiện và yêu cầu nộp sản phẩm học tập Gợi ý một số trang Web:
Trang 6http://antoangiaothong.gov.vn/lai-xe-an-toan/ky-nang-bang-qua-duong-sat-an-toan-70237.html)
https://honda.com.vn/old/vn/lai-xe-an-toan/huong-dan-lai-xe-an-toan/lai-xe-an-toan-cho-o-to/gi-khong-cch-an-ton-vi-xe-pha-trc/bài
http://giaothongvantai.com.vn/oto-xe-may/201409/tranh-cai-xe-mat-phanh-loi-tai-xe-hay-nguoi-lai-528668/
http://khoahoc.tv/neu-nhu-khong-co-ma-sat-5250
c) Sản phẩm hoạt động: Bài làm của học sinh.
CÁC PHIẾU HỌC TẬP SẼ DÙNG Lớp được chia thành 4 tổ, 2 tổ tham gia góc 1, 2 tổ tham gia góc 2.
GÓC 1 (Gồm 2 nhóm thực hiện) Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến lực ma sát trượt bằng thí nghiệm thực.
Mục tiêu:
- P8-2: Xác định mục đích của câu hỏi đề bài, đề xuất phương án thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của độ lớn của lực ma sát vật liệu và tình trạng của 2 mặt tiếp xúc và áp lực
- X5-1: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )
- C2-1: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân
- X6-2: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lý của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) một cách phù hợp
Dụng cụ thí nghiệm (cho mỗi nhóm)
Một lực kế 5N
Một khối gỗ nhỏ
Một khối gỗ lớn cùng chất liệu với khối gỗ trên, có thể thêm gia trọng
Hộp gia trọng
Lắp ráp thí nghiệm: Như hình 13.1 SGK
Tiến hành thí nghiệm
Lần lượt thay đổi 1 trong các yếu tố sau (không thay đổi các yếu tố còn lại):
- Diện tích tiếp xúc của khối gỗ với mặt bàn : cho khối gỗ nhỏ và khối gỗ lớn cùng trượt trên mặt bàn với cùng một tốc độ
- Tốc độ của khối gỗ : Cho hai khối gỗ giống nhau trượt trên cùng mặt bàn nhưng với hai tốc độ khác nhau
- Áp lực lên mặt tiếp xúc : Cho khối gỗ chưa thêm gia trọng, thêm 1 gia trọng, thêm 2 gia trọng… trượt trên cùng mặt bàn với cùng một vận tốc
- Bản chất và các điều kiện bề mặt của mặt tiếp xúc : Cho cùng một khối gỗ trượt trên bàn và trên các vật liệu khác như bê tông, nền
Trang 7gạch hoa…với cùng một vận tốc.
Kết luận các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát trượt.
Lực ma sát trượt Không phụ thuộc Phụ thuộc.
Diện tích tiếp xúc.
Tốc độ trượt.
Áp lực lên mặt tiếp
xúc.
Bản chất và điều kiện
mặt tiếp xúc.
GÓC 2 (Gồm 2 tổ thực hiện) Xác định mối quan hệ giữa lực ma sát và áp lưc N.
Mục tiêu:
- P8-2: Xác định mục đích của câu hỏi đề bài, đề xuất phương án thí nghiệm khảo sát lưc mối quan hệ
và áp N
- X5-1: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )
- X6-2: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lý của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) một cách phù hợp
Dụng cụ thí nghiệm (cho mỗi nhóm)
Một lực kế 5N
Một khối gỗ có thể thêm gia trọng
Hộp gia trọng
Tiến hành thí nghiệm
Tiến hành kéo khối gỗ, đo lực ma sát trượt
Trang 8Thêm gia trọng vào khối gỗ, kéo và đo lực ma sát trượt.
Tiến hành nhiều lần Ghi kết quả thu được từ thí nghiệm vào bảng số liệu cho sau đây
Fđh = Fmst (N)
Áp lực N (N)
Tỉ số
Tính toán tỉ số của các lần thí nghiệm rút ra nhận xét:
Nhận xét:
………
………
………
………
IV Nội dung ghi bảng LỰC MA SÁT 1.Lực ma sát trượt. Lực ma sát trượt sinh ra khi một vật chuyển động trượt trên bề mặt của vật khác và cản trở sự chuyển động của vật trên mặt đó a.Độ lớn của lực ma sát trượt như thế nào? Móc lực kế vào vật rồi kéo theo phương ngang cho vật trượt gần như thẳng đều
Khi đó, lực kế chỉ độ lớn của lực ma sát trượt tác dụng vào vật
b.Độ lớn của lực ma sát phụ thuộc vào những yếu tố nào?
- Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật
- Tỉ lệ với độ lớn của áp lực
- Phụ thuộc vào vật liệu tình trạng của hai mặt tiếp xúc
c Hệ số ma sát trượt:
µt = N
F mst
Trang 9Hệ số ma sát trượt µt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.
d Công thức của lực ma sát trượt :
Fmst = µt.N
2 Lực ma sát lăn:
Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên một vật khác, để cản lại chuyển động lăn của vật
Lực ma sát lăn rất nhỏ so với lực ma sát trượt
3 L ực ma sát nghỉ:
a Thế nào là lực ma sát nghỉ:
Khi tác dụng vào vật một lực song song với mặt tiếp xúc nhưng vật chưa chuyển động thì mặt tiếp xúc đã tác dụng vào vật một lực ma sát nghỉ cân bằng với ngoại lực
b Những đặc điểm của lực ma sát nghỉ:
- Lực ma sát nghỉ có hướng ngược với hướng của lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc, có độ lớn bằng độ lớn của lực tác dụng, khi vật còn chưa chuyển động
- Ma sát nghỉ có một giá trị cực đại đúng bằng ngoại lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc khi vật bắt đầu trượt
- Khi vật trượt, lực ma sát trượt nhỏ hơn ma sát nghỉ cực đại
c Vai trò của lực ma sát nghỉ:
- Nhờ có lực ma sát nghỉ ta mới cầm nắm được các vật trên tay, đinh mới được giữ lại ở tường, sợi mới kết được thành vải
- Nhờ có ma sát nghỉ mà dây cua roa chuyển động, băng chuyền chuyển được các vật từ nơi này đến nơi khác
- Đối với người, động vật, xe cộ, lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực phát động
III Tiến trình dạy học :
Hoạt động 1 (10 phút) : Áp dụng kỹ thuật dạy học khăn trải bàn : Yêu cầu các nhóm HS trả lời các câu hỏi vào giấy A3.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Ổn định lớp
Gợi ý cho HS nhớ lại kiến thức cũ đã học ở
lớp 8
- Có mấy loại lực ma sát ? Hãy cho ví
dụ về mỗi loại trong đời sống và trong
kỹ thuật ?
- Lực ma sát có lợi hay có hại ? Cho ví
dụ
GV thu lại các khăn trải bàn và hệ thống hóa
lại kiến thức đã học về lực ma sát
HS tiến hành trả lời câu hỏi theo Nhóm vào giấy A3 đã chuẩn bị sẵn
HS theo dõi và hệ thống hóa lại các kiến thức
đã được học
Trang 10Hoạt động2: (15 phút) Tìm hiểu lực ma sát trượt ( Hoạt động nhóm)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho HS hoạt động theo Nhóm
Nhóm 1 và 3 : HS thiết kế, tiến hành và điền
vào PHT tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến
lực ma sát trượt
Nhóm 2 và 4 : Thiết kế TN, tiến hành thí
nghiệm và xử lí kết quả sự phụ thuộc của lực
ma sát trượt vào áp lực
GV yêu cầu HS báo cáo kết quả TN
GV kết luận về kết quả TN : Sự phụ thuộc của
lực ma sát trượt vào các yếu tố và nêu biểu
thức hệ số ma sát trượt
Yêu cầu học sinh trả lời câu C1
Giới thiệu hệ số ma sát trượt
Giới thiệu bảng hệ số ma sát trượt của một số
cặp vật liệu
HS hoạt động theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV
HS lên báo cáo kết quả thí nghiệm
Trả lời câu hỏi của giáo viên
Hoạt động 3: ( 10 phút) Tìm hiểu ma sát lăn và ma sát nghỉ ( Hoạt động cá nhân)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Theo các em lực ma sát lăn xuất hiện khi nào?
Lấy ví dụ?
Giới thiệu về ma sát lăn
Yêu cầu HS trả lời câu C2
Giới thiệu một số ứng dụng làm giảm ma sát
Tiến hành thí nghiệm nhận biết ma sát nghỉ
Cho học sinh chỉ ra các lực tác dụng lên vật
Khi vật này lăn trên vật kia
Lấy ví dụ
Trả lời C2
So sánh độ lớn của lực ma sát lăn và ma sát trượt