Lực đẩy Ácsimét và sự nổi là mảng kiến thức quan trọng trong phần Cơ học nói riêng và môn vật lý nói chung. Có nhiều dạng câu hỏi và bài tập hay và khi kiến thức này kết hợp với một số kiến thức cơ học khác thì tạo ra các câu hỏi và bài tập đòi hỏi tư duy cao được dùng trong các kỳ thi học sinh giỏi các cấp. Do đó mảng kiến thức này luyện cho người học nhiều kĩ năng tổng hợp. Với thời lượng trình bày và cách thực hiện như hiện nay sẽ rất khó để tổ chức các hoạt động nhằm phát triển năng lực của học sinh. Dưới đây là một phương án xây dựng chủ đề dạy học về Lực đẩy Ácsimét và sự nổi
Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự CHỦ ĐỀ: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT VÀ SỰ NỔI VẬT LÝ LỚP Tổng số tiết dự kiến: tiết (3 tiết lớp, 1tiết nhà) Người thực hiện: Lê Ngọc Đông Giáo viên Trường THCS Hai BàTrưng Phúc Yên - Vĩnh Phúc Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự Mục tiêu I Lực đẩy Ác-si-mét mảng kiến thức quan trọng phần Cơ học nói riêng mơn vật lý nói chung Có nhiều dạng câu hỏi tập hay kiến thức kết hợp với số kiến thức học khác tạo câu hỏi tập đòi hỏi tư cao dùng kỳ thi học sinh giỏi cấp Do mảng kiến thức luyện cho người học nhiều kĩ tổng hợp Với thời lượng trình bày cách thực khó để tổ chức hoạt động nhằm phát triển lực học sinh Dưới phương án xây dựng chủ đề dạy học Lực đẩy Ác-si-mét Việc tổ chức dạy học thực tiết lớp tiết nhà để đạt mục tiêu sau: a) b) Kiến thức, kĩ năng, thái độ: Kiến thức: Nêu tượng chứng tỏ tồn lực đẩy Ác-si-mét rõ đặc điểm lực Viết cơng thức tính độ lớn lực đẩy Ác-si-mét, nêu tên đại lượng đơn vị đại lượng công thức Giải thích số tượng đơn giản thường gặp vật nhúng chất lỏng chất khí Giải thích vật nổi, vật chìm, vật lơ lửng Nêu điều kiện vật Giải thích tượng vật thường gặp đời sống Kĩ năng: - Đề xuất phương án thí nghiệm sở dụng cụ thí nghiệm có -Làm thí nghiệm để đo lực tác dụng lên vật để xác định độ lớn lực đẩy Ác-si-mét - Sử dụng lực kế, bình chia độ… để làm thí nghiệm kiểm chứng độ lớn lực đẩy Ác-si-mét - Phân tích nhận xét tượng c) Thái độ: - Quan tâm đến kiện, tượng lực đẩy Ác-si-mét vật Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc - Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự - Hào hứng thực nhiệm vụ nghiên cứu, học tập ứng dụng thực tiễn -Có tác phong nhà khoa học Năng lực định hướng hình thành phát triển cho học sinh - Năng lực tự học: đọc nghiên cứu tài liệu - Năng lực giải vấn đề, sang tạo - Năng lực hợp tác nhóm - Năng lực thực nghiệm - Năng lực trình bày trao đổi thong tin II Chuẩn bị Giáo viên Các dụng cụ thí nghiệm Một số bảng biểu, bút Máy chiếu, chiếu Học sinh: SGK, ghi III Tổ chức hoạt động học học sinh Hướng dẫn chung: Chủ đề gồm có chuỗi hoạt động học thiết kế theo phương pháp dạy học giải vấn đề: Từ tình thực tiễn lựa chọn, qua việc mô tả, trình chiếu hay làm thí nghiệm, giáo viên tổ chức cho học sinh phát biểu vấn đề nghiên cứu Tiếp đến, thông qua nhiệm vụ học tập để định hướng hoạt động nghiên cứu học sinh ( hoạt động theo phương pháp thực nghiệm: đề xuất dự đốn, thiết kế phương án thí nghiệm, thực thí nghiệm ghi nhận kết Sau tổ chức cho học sinh báo cáo kết quả, rút nhận xét Cuối cùng, yêu cầu học sinh tìm hiểu vai trò, ứng dụng lực đẩy Ác-si-mét đời sống, kĩ thuật Các hoạt động dạy học gồm: Hoạt động (Khởi động): Làm nảy sinh phát biểu vấn đề tìm hiểu lực đẩy Ác-si-mét vật Hoạt động 2.(Giải vấn đề- hình thành kiến thức): Tìm hiểu đặc điểm, độ lớn lực đẩy Ác-si-mét điều kiện vật Hoạt động 3.(Luyện tập): Hệ thống hóa kiến thức giải tập vận dụng Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự Hoạt động (Vận dụng, tìm tòi mở rộng): Vai trò lực đẩy Ác-simét đời sống kĩ thuật Các bước Khởi động Tên hoạt động Hoạt động Tạo tình phát biểu vấn đề - Lực đẩy Ác-si-mét 10 phút - Sự vật Hình thành Hoạt động kiến thức Luyện tập Thời lượng dự kiến Hoạt động Hoạt động Tìm tòi mở Hoạt động rộng 10 phút - Tìm hiểu đặc điểm, độ lớn lực đẩy 25 phút Ác-si-mét - Tìm hiểu điều kiện vật chìm, lơ lửng, 25 phút chất lỏng Hệ thống hóa kiến thức giải tập vận dụng: - Lực đẩy Ác-si-mét 25 phút - Sự 25 phút Tìm hiểu vai trò lực đẩy Ác-si-mét điều kiện vật chìm, lơ lửng, chất lỏng, khí đời sống, kĩ thuật 60 phút (Làm việc nhà, nộp báo cáo kết quả) Hướng dẫn cụ thể hoạt động Hoạt động (Khởi động): Làm nảy sinh phát biểu v ấn đề tìm hiểu đặc điểm, độ lớn lực đẩy Ác-si-mét; điều kiện vật chìm, lơ lửng, vật chất lỏng a) Mục tiêu hoạt động Từ tình thực tạo cho học sinh quan tâm, ý đến vấn đề lực đẩy Ác-si-mét Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự b) Tổ chức hoạt động +) Tình - Giáo viên chuẩn bị thí nghiệm treo vật vào lực kế khơng khí; gọi học sinh lên làm thí nghiệm đọc số lực kế trường hợp Sau làm nhanh thí nghiệm tiếp theo, treo vật vào lực kế sau nhúng vật chìm hồn tồn nước ( vật khơng chạm thành đáy bình) Học sinh quan sát đọc số lực kế lúc - Giáo viên đặt câu hỏi: Tại số lực kế hai trường hợp lại khác nhau? Trong hai thí nghiệm em tính độ lớn lực đẩy Ác-si-mét khơng? Có cách tính khác khơng? +) Tình c) - - Giáo viên chuẩn bị bình to đựng nước, số vật (các vật có khả chìm, nổi, lơ lửng) - Giáo viên yêu cầu học sinh nêu dự đoán tượng trước thả vật vào nước Tại có khác đó? Sản phẩm hoạt động: Thảo luận nhóm học sinh Ý kiến trình bày nhóm học sinh Hoạt động (Hình thành kiến thức): Tìm hiểu đặc điểm, cách tính độ lớn lực đẩy Ác-si-mét; điều kiện vật chìm, lơ lửng, chất lỏng a) Mục tiêu hoạt động - Học sinh thực nhiệm vụ nghiên cứu để xác định đặc điểm, độ lớn lực đẩy Ác-si-mét; đưa dự đoán độ lớn lực đẩy Ác-si-mét dự đoán tượng vật thả vào chất lỏng - Học sinh đề xuất phương án thí nghiệm tiến hành thí nghiệm để rút nhận xét b) Tổ chức hoạt động - Giáo viên chia lớp thành nhóm học sinh( 3-4 nhóm) - Giáo viên đưa bảng tiến hành thí nghiệm, nhóm bảng - u cầu học sinh nêu phương án đo thể tích chất lỏng vật chiếm chỗ; đo trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ - Phát dụng cụ thí nghiệm cho nhóm học sinh, hỗ trợ nhóm lắp ráp thực thí nghiệm đo độ lớn lực đẩy Ác-si-mét Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự - Yêu cầu học sinh ghi số liệu thí nghiệm vào bảng giấy phát - Học sinh làm thí nghiệm với vật khác thả vào nước - Các nhóm trả lời câu hỏi bảng giáo viên - Giáo viên nhận xét kết hoạt động nhóm để làm sở đánh giá học sinh - Yêu cầu nhóm thảo luận để hồn thành kết luận đặc điểm lực đẩy Ácsi-mét; chứng minh cơng thức tính độ lớn lực đẩy Ác-si-mét; điều kiện chìm, lơ lửng, vật chất lỏng - Giáo viên yêu cầu học sinh ghi nhận kiến thức c) Sản phẩm hoạt động: - Q trình làm thí nghiệm - Các báo cáo kết thí nghiệm - Thảo luận ý kiến trả lời câu hỏi giáo viên đưa Hoạt động (Luyện tập): Hệ thống hóa kiến thức giải tập a) Mục tiêu hoạt động Hệ thống hóa kiến thức vận dụng giải tập về: - Lực đẩy Ác-si-mét Sự vật b) Tổ chức hoạt động c) - Giáo viên yêu cầu làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức vừa học Giáo viên gợi ý học sinh sử dụng đồ tư bảng để trình bày (khơng bắt buộc) Nhóm học sinh thực nhiệm vụ tổng kết kiến thức Học sinh giới thiệu sản phẩm nhóm trước lớp thảo luận Yêu cầu nhóm trả lời nhanh câu hỏi trắc nghiệm giải số tập vận dụng Sản phẩm hoạt động: Trình bày tóm tắt kiến thức vừa học theo cách Trả lời câu hỏi trắc nghiệm giải tập vận dụng Hoạt động (Vận dụng, tìm tòi mở rộng): Tìm hiểu vai trò lực đẩy Ácsi-mét đời sống kĩ thuật a) Mục tiêu - Học sinh hiểu vai trò đẩy Ác-si-mét đời sống kĩ thuật; Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự - Giải toán thực tiễn có liên quan - Báo cáo kết trước lớp b) Tổ chức hoạt động: - Yêu cầu học sinh: Làm việc nhà, nộp báo cáo kết - Giáo viên: Hướng dẫn cách thực yêu cầu nộp sản phẩm học tập Gợi ý số trang Web: c) Sản phẩm hoạt động: - Bài làm học sinh; - Các báo cáo kết IV Câu hỏi kiểm tra đánh giá chủ đề Câu (Nhận biết) Lực đẩy Ác-si-mét có phương: A thẳng đứng, hướng xuống B thẳng đứng, hướng lên C bất kì, hướng lên D bất kì, hướng xuống Câu (Nhận biết) Lực đẩy Ác-si-mét có độ lớn: A khơng phụ thuộc độ sâu vật nhúng chìm B lớn, vật chìm sâu C nhỏ, vật chìm sâu D khơng, vật chìm tới đáy bình chất lỏng Câu (Nhận biết) Lực đẩy Ác-si-mét có độ lớn: A trọng lượng vật nhúng chìm B trọng lượng chất lỏng tích thể tích vật C khối lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự D trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ Câu (Thông hiểu) Một thỏi nhôm thỏi thép tích nhúng chìm nước Thỏi chịu lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn? Câu (Thơng hiểu) Hai thỏi đồng tích nhau, thỏi nhúng chìm vào nước, thỏi nhúng chìm vào dầu Thỏi chịu lực đẩy Ác- Si-mét lớn hơn? Câu (Thông hiểu) Tại ta kéo gầu nước từ giếng lên Khi gầu chìm nước kéo dễ dàng so với gầu nước lên khỏi mặt nước? Câu (Thông hiểu) Một miếng tôn thả nước bị chìm Hãy giải thích ta làm thành hình thuyền lại mặt nước? Câu (Vận dụng) Có cách để làm thể em mặt nước? Câu (Vận dụng) Hãy tìm hiểu tàu ngầm lặn xuống, lên lơ lửng nước Câu 10.(Vận dụng) Tìm cách để làm cho trứng gà lơ lửng cốc nước Câu11.(Vận dụng) Một vật sứ hình hộp chữ nhật kích thước 40cm x 20cm x10cm vật làm sắt hình lập phương cạnh a= 20cm Thả vật chìm nước Hỏi a) Lực đẩy ac si met tác dụng lên vật lớn hơn.? b) Trọng lượng hai vật nước bao nhiêu? Biết khối lượng riêng sứ 2300kg/m sắt 7800kg/m3 nước 1000kg/m3 Câu12 (Vận dụng) Một vật có khối lượng riêng 3000kg/m 3, thả vào nước, nặng 200N Cho KLR nước 1000kg/m3 Tính a) Khối lượng vật b) Lực đẩy Ac-si-met tác dụng vào vật Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự Câu13 (Vận dụng) Một cầu sắt có khối lượng riêng 7800kg/m 3, có khối lượng m=0,8kg, bán kính 10cm a) Hỏi cầu đặc hay rỗng? b) Nếu thả cầu vào nước lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên bao nhiêu? Biết trọng lượng riêng nước 10.000N/m3 Câu 14 (Vận dụng) Một thuyền thúng có khối lượng 40kg, có đáy hình tròn diện tích 0,8m Khi người ngồi lên thuyền thuyền chìm nuớc đoạn 12cm Trọng lượng riêng nước d0 =10000N/m3 Tính khối lượng người Câu15 (Vận dụng) Một khối gỗ hình trụ có diện tích đáy S =50cm 2, chiều cao h =4cm.Thả khối gỗ vào nước ta thấy phần gỗ mặt nước có độ cao h'= 1cm Cho trọng lượng riêng nước 10.000N/m3 a) Tính trọng lượng riêng gỗ b) Tính áp suất nước tác dụng lên đáy khúc gỗ Câu 16 (Vận dụng) Một xà lan chở cát chỏ đầy cát thân xà lan ngập nước 70cm Sau xuống hết cát thân xà lan chìm nước 20cm Biết diện tích sàn diện tích đáy xà lan 10m Khối lượng riêng nước d = 1000kg/m3 Tính: a) Khối lượng xà lan b) Khối lượng cát tối đa mà xà lan chở Câu17 (Vận dụng cao) Một mảnh, đồng chất, phân bố khối lượng quay quanh trục O phía Phần nhúng nước, cân nằm nghiêng hình vẽ, nửa Lê Ngọc Đơng GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc O Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự chiều dài nằm nước Hãy xác định khối lượng riêng chất làm Câu18 (Vận dụng cao) Một khối gỗ hình lập phương có cạnh 12cm mặt phân cách dầu nước, ngập hoàn toàn dầu, mặt hình lập phương thấp mặt phân cách 4cm Tìm khối lượng thỏi gỗ biết khối lượng riêng dầu 0,8g/cm 3; nước 1g/cm3 l1 l2 Câu19 (Vận dụng cao) Một đồng chất tiết diện đều, đặt thành bình bình đựng nước Ở đầu có buộc cầu đồng chất có bán kính R Sao cho cầu ngập hoàn toàn nước, hệ thống nằm cân hình vẽ Biết trọng lượng riêng cầu nước d d 0, tỉ số l1:l2=a:b Tính trọng lượng đồng chất nói Có thể xảy trường hợp l2 > l1 khơng? Vì sao? Câu 20 (Vận dụng cao) Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm cao h = 10 cm Có khối lượng m = 160 g a) Thả khối gỗ vào nước.Tìm chiều cao phần gỗ mặt nước Cho khối lượng riêng nước D0 = 1000 Kg/m3 b) Bây khối gỗ khoét lỗ hình trụ có tiết diện ∆S = cm2, sâu ∆h lấp đầy chì có khối lượng riêng D = 11 300 kg/m3 thả vào nước người ta thấy mực nước với mặt khối gỗ Tìm độ sâu ∆h lỗ CÁC BÀI LUYỆN TẬP CHỦ ĐỀ: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự Bài Tại ta kéo gầu nước từ giếng lên Khi gầu chìm nước kéo dễ dàng so với gầu nước lên khỏi mặt nước? Bài Một miếng tơn thả nước bị chìm Hãy giải thích ta làm thành hình thuyền lại mặt nước? Bài Có cách để làm thể em mặt nước? Bài Hãy tìm hiểu tàu ngầm lặn xuống, lên lơ lửng nước Tìm cách để làm cho trứng gà lơ lửng cốc nước Bài Một vật sứ hình hộp chữ nhật kích thước 40cm x 20cm x10cm vật làm sắt hình lập phương cạnh a= 20cm Thả vật chìm nước Hỏi a) Lực đẩy ac si met tác dụng lên vật lớn hơn.? b) Trọng lượng hai vật nước bao nhiêu? Biết khối lượng riêng sứ 2300kg/m sắt 7800kg/m3 nước 1000kg/m3 Bài Một vật có khối lượng riêng 3000kg/m 3, thả vào nước, nặng 200N Cho KLR nước 1000kg/m3 Tính a) Khối lượng vật b) Lực đẩy Ac-si-met tác dụng vào vật Bài Một cầu sắt có kh ối lượng riêng 7800kg/m3, có khối lượng m=0,8kg, bán kính 10cm a) Hỏi cầu đặc hay rỗng? Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự b) Nếu thả cầu vào nước lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên bao nhiêu? Biết trọng lượng riêng nước 10.000N/m3 Bài Một thuyền thúng có khối lượng 40kg, có đáy hình tròn diện tích 0,8m Khi người ngồi lên thuyền thuyền chìm nuớc đoạn 12cm Trọng lượng riêng nước d0 =10000N/m3 Tính khối lượng người Bài Một khối gỗ hình trụ có diện tích đáy S =50cm 2, chiều cao h =4cm.Thả khối gỗ vào nước ta thấy phần gỗ mặt nước có độ cao h'= 1cm Cho trọng lượng riêng nước 10.000N/m3 a) Tính trọng lượng riêng gỗ b) Tính áp suất nước tác dụng lên đáy khúc gỗ Bài 10 Một xà lan chở cát chỏ đầy cát thân xà lan ngập nước 70cm Sau xuống hết cát thân xà lan chìm nước 20cm Biết diện tích sàn diện tích đáy xà lan 10m Khối lượng riêng nước d = 1000kg/m3 Tính: a) Khối lượng xà lan b) Khối lượng cát tối đa mà xà lan chở Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc ... Phúc Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự Câu13 (Vận dụng) Một cầu sắt có khối lượng riêng 780 0kg/m 3, có khối lượng m=0,8kg, bán kính 10cm a) Hỏi cầu đặc hay rỗng? b) Nếu thả cầu vào nước lực đẩy Ac-si-met... 780 0kg/m3, có khối lượng m=0,8kg, bán kính 10cm a) Hỏi cầu đặc hay rỗng? Lê Ngọc Đông GV Trường THCS Hai Bà Trưng-Phúc-Yên-Vĩnh Phúc Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự b) Nếu thả cầu vào nước lực đẩy. . .Chủ đề: Lực đẩy Ác-si-mét Sự Mục tiêu I Lực đẩy Ác-si-mét mảng kiến thức quan trọng phần Cơ học nói riêng mơn vật lý nói chung Có nhiều dạng câu hỏi tập