Ở chương I “Động học chất điểm”, các em HS đã phân biệt được tính chât và đặc điểm của từng loại chuyển động. Ở chương II “Động lực học chất điểm”, các em sẽ được tiếp tục tìm hiểu về ch[r]
(1)CHUYÊN ĐỀ: BA ĐỊNH LUẬT NIUTƠN VẬT LÍ 10CB
(3 tiết) 1 Xác định vấn đề cần giải chuyên đề :
Ở chương I “Động học chất điểm”, em HS phân biệt tính chât đặc điểm loại chuyển động Ở chương II “Động lực học chất điểm”, em tiếp tục tìm hiểu chuyển động vật ta xét đến lực tác dụng lên vật trình chuyển động… Ở 9, ta nắm điều kiện cân chất điểm chịu tác dụng nhiều lực, có phải lúc hay không? Lực yếu tố tồn đời sống thực tế ngày, để tận dụng tác dụng có lợi tránh tác dụng có hại lực gây điều kiện cụ thể Vì vậy, vấn đề cần giải quyết lực có phải nguyên nhân để trì chuyển động vật hay khơng; vật tương tác với nhau thì có tác dụng lực lên hay không; lực tác dụng lên vật có khối lượng khác thì gia tốc chuyển động lực gây cho vật có giống hay khơng.
Trong phần chúng tơi trình bày phạm vi “Ba định luật Niutơn”
2 Nội dung kiến thức cần xây dựng chuyên đề : * Nội dung 1: Định luật I Niutơn.
* Nội dung 2: Định luật II Niutơn * Nội dung 3: Định luật III Niutơn * Nội dung chuyên đề
I Định luật I Niutơn I 1) Định luật I newton
Nếu vật không chịu tác dụng lực chịu tác dụng lực có hợp lực khơng vật đứng n tiếp tục đứng yên, chuyển động thẳng
I 2) Qn tính: tính chất vật có xu hướng bảo toàn vận tốc hướng độ lớn. II Định luật II Niutơn
II.1 Định luật
Gia tốc vật hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn lực tỉ lệ nghịch với khối lượng vật
Biểu thức: ⃗a=⃗F
m II.2 Khối lượng
a) Khái niệm
Khối lượng đại lượng đặc trưng cho mức quán tính vật b) Tính chất
Khối lượng đại lượng vô hướng, dương không đổi vật Khối lượng có tính chất cộng
II.3 Trọng lực trọng lượng a) Trọng lực
Đặc điểm: Ở gần Trái Đất, trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ xuống đặt vào trọng tâm vật
Công thức tính trọng lực: P = mg b) Trọng lượng
Độ lớn trọng lực tác dụng lên vật gọi trọng lượng vật, kí hiệu P Trọng lượng đo lực kế Đơn vị Niutơn (N)
(2)Trọng trường hợp, vật A tác dụng lên vật B lực, vật B tác dụng lại vật A lực Hai lực khác điểm đặt, giá, ngược chiều độ lớn
⃗FAB=−⃗FBA
III Lực phản lực
Một hai lực tương tác hai vật Một lực gọi lực tác dụng, lực gọi phản lực
* Tính chất lực phản lực
- Lực phản lực xuất đồng thời
- Lực phản lực có giá, độ lớn, ngược chiều, gọi hai lực trực đối - Lực phản lực khơng phải hai lực cân chúng đặt vào hai vật khác
3 Chuẩn kiến thức, kĩ số lực phát triển : 3.1 Kiến thức
Phát biểu được: Định nghĩa quán tính, ba định luật Niutơn, định nghĩa khối lượng nêu tính chất khối lượng
Viết công thức định luật II, định luật III Newton trọng lực Nêu đặc điểm cặp “lực phản lực”
3.2 Kĩ năng
Vận dụng định luật I Newton khái niệm quán tính để giải thích số tượng vật lí đơn giản để giải tập
Chỉ điểm đặt cặp “lực phản lực” Phân biệt cặp lực với cặp lực cân Vận dụng phối hợp định luật II III Newton để giải tập
3.3 Thái độ
Có hứng thú học tập mơn vật lý, tích cực học tập Năng nổ, mê say tiến hành làm thực hành
3.4 Năng lực phát triển
- B ng mơ t n ng l c có th phát tri n ch đ ả ả ă ự ể ể ủ ề Nhóm
năng lực Năng lực thành phần Mô tả mức độ thực chủ đề
Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí
K1: Trình bày kiến thức tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí bản, phép đo, số vật lí
- Từ thí nghiệm Galilê nêu tác dụng lực ma sát lên chuyển động vật
- Phát biểu định luật I Neuton - Nêu đặc điểm trọng lực P
- Từ thí nghiệm 10.3 & 10.4 cho biết tương tác vật
K2: Trình bày mối quan hệ kiến thức vật lí
- Nêu tính chất khối lượng; mối quan hệ khối lượng quán tính
- Định luật II Newton: Từ thí nghiệm nhận xét mối
quan hệ & & F
m a a
- Viết biểu thức thể mối liên hệ a,F,m - Vận dụng Định luật II Newton viết công thức trọng lưc P
K3: Sử dụng kiến thức vật lí để thực nhiệm vụ học tập
- Phát biểu nội dụng Định luật III Newton - Bài tập 8,9,11 SGK
K4: Vận dụng (giải thích, dự đốn, tính tốn, đề giải pháp, đánh giá giải pháp … )
- Câu hỏi
(3)kiến thức vật lí vào tình thực tiễn người ngã sang bên phải
- Tại trước mặc quần, áo người ta thường giủ
- Bài tập 13,14 SGK - Câu hỏi SGK - Câu hỏi SGK
- Dựa vào định lý I trả lời câu hỏi: Trong thực tế xe chạy mặt đường nhẵn bi lăn mặt bàn ta loại bỏ hồn tồn lực ma sát khơng?
Nhóm NLTP phương pháp (tập trung vào năng lực thực nghiệm năng lực mơ hình hóa)
P1: Đặt câu hỏi kiện vật lí
Dùng lực tác dụng vào vật khác vật lại chuyển động khác nhau, sao?
P2: mô tả tượng tự nhiên ngơn ngữ vật lí quy luật vật lí tượng
- Vẽ hình lực tác dụng lên vật nằm ngang - Tại tảng đá nằm yên lại khó làm di
chuyển? P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn xử lí
thơng tin từ nguồn khác để giải vấn đề học tập vật lí
P4: Vận dụng tương tự mơ hình để xây dựng kiến thức vật lí
P5: Lựa chọn sử dụng công cụ tốn học phù hợp học tập vật lí
- Bài tập vân dụng định luật có lực cản: sử dụng phương pháp cộng vectơ
P6: điều kiện lí tưởng
tượng vật lí - Định luật II: Trong trường hợp vật chuyển động khơng có ma sát Bài tập 12 SGK ( Điều kiện lý tưởng)
P7: đề xuất giả thuyết; suy hệ kiểm tra
P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết thí nghiệm rút nhận xét
P9: Biện luận tính đắn kết thí nghiệm tính đắn kết luận khái qt hóa từ kết thí nghiệm Nhóm
NLTP trao đổi thông tin
X1: trao đổi kiến thức ứng dụng vật lí ngơn ngữ vật lí cách diễn tả đặc thù vật lí
- Học sinh trao đổi kiến thức để mô tả chuyển động, mối quan hệ lực gia tốc hai trường hợp: có ma sát khơng có ma sát
X2: phân biệt mô tả tượng tự nhiên ngôn ngữ đời sống ngơn ngữ vật lí (chun ngành )
“Khối lượng”, “ Trọng lượng”, “Sức nặng”, “Quán tính” vật
X3: lựa chọn, đánh giá nguồn thông tin khác nhau,
X4: mô tả cấu tạo nguyên tắc hoạt động thiết bị kĩ thuật, công nghệ X5: Ghi lại kết từ hoạt động học tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )
- Ghi lại nhận xét rút từ thí nghiệm ảo, kết luận nhóm
X6: trình bày kết từ hoạt động học tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc
(4)nhóm… ) cách phù hợp
X7: thảo luận kết công việc vấn đề liên quan góc nhìn vật lí
- Thảo luận nhóm học tập
X8: tham gia hoạt động nhóm học tập vật lí
- Phân cơng học sinh thành nhóm để giải vấn đề giáo viên giao cho
Nhóm NLTP liên quan đến cá nhân
C1: Xác định trình độ có kiến thức, kĩ , thái độ cá nhân học tập vật lí
- Giáo viên nêu câu hỏi dẫn dắt học sinh vào nội dung kiến thức
C2: Lập kế hoạch thực kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ thân
C3: vai trò (cơ hội) hạn chế quan điểm vật lí đối trường hợp cụ thể mơn Vật lí ngồi mơn Vật lí
C4: so sánh đánh giá - khía cạnh vật lí- giải pháp kĩ thuật khác mặt kinh tế, xã hội môi trường
C5: sử dụng kiến thức vật lí để đánh giá cảnh báo mức độ an tồn thí nghiệm, vấn đề sống công nghệ đại
C6: nhận ảnh hưởng vật lí lên mối quan hệ xã hội lịch sử
4 Tiến trình dạy học
4.1 Nội dung 1: Tìm hiểu Định lu t I Newtonậ
STT Bước Nội dung Ghi chú
1 Chuyển giao nhiệm vụ - Lực có cần thiết để trì chuyển động vật khơng ?
- Mơ tả thí nghiệm Galilê:
1 Nếu khơng có lực tác dụng lên vật lực tác dụng lên vật cân tính chất chuyển động vật nào? Nếu góc nghiêng máng thay đổi S vật ?
3 Nếu máng nằm ngang vật chuyển động ? ( thực tế có ma sát vật chuyển động đoạn dài dừng lại, cịn nều bỏ qua ma sát vật chuyển động có dừng lại khơng ?)
- Hoạt động nhóm K1, K3, K4, P1
2 Thực nhiệm vụ - Nhóm thảo luận trả lời câu hỏi Báo cáo, thảo luận - Nhóm báo cáo
4 Kết luận Nhận định Hợp thức hóa kiến thức
(5)4.2 Nội dung 2: Tìm hiểu Định luật II Newton
STT Bước Nội dung Ghi chú
1 Chuyển giao nhiệm vụ - Đặt vấn đề: Làm để thấy mối quan hệ a, F, m
- Thực thí nghiệm ảo để chi mối quan hệ a, F, m
- Làm việc cá nhân K2, K3, K5, P1 - Hoạt động nhóm X1, X2, X3
2 Thực nhiệm vụ - Treo bảng phụ thể mối quan hệ khối lượng quán tính hình vẽ
C2
Nêu định nghĩa khối lượng.
- Hoạt động cá nhân
3 Báo cáo, thảo luận - Nêu tính chất khối lượng - Nêu định nghĩa trọng lực - Công thức trọng lực
- Hoạt động nhóm K2
4 Kết luận Nhận định Hợp thức hóa kiến thức
- Phát biểu kết luận nội dung định luật II
4.3 Nội dung 3: Tìm hiểu Định lu t III Newtonậ
STT Bước Nội dung Ghi chú
1 Chuyển giao nhiệm vụ Miêu tả thí nghiệm ảo tương tác
vật K1, K2, K4, P1
2 Thực nhiệm vụ Quan sát thí nghiệm rút kết luận
Chỉ đâu lực phản lực thí nghiệm
- Hoạt động cá nhân - Hoạt động nhóm
3 Báo cáo, thảo luận - Phát biểu ý kiến nhóm cá nhân
4 Kết luận Nhận định Hợp thức hóa kiến thức
- Phát biểu kết luận nội dung định luật III
Kiểm tra, đánh giá trình dạy học 5.1 Hình thức kiểm tra, đánh giá
- Đánh gia thường xuyên hoạt động học tập cá nhân nhóm thông qua kết thực nhiệm vụ học tập phiếu học tập
- Kiểm tra câu hỏi trắc nghiệm khách quan 5.2 Công cụ kiểm tra, đánh giá
- Soạn câu hỏi/bài tập kiểm tra, đánh giá lực 5.2.1 Nội dung 1: Tìm hiểu Định luật I Newton 1.1 (Hiểu – K3):
(6)A Nếu không chịu lực tác dụng vật phải đứng yên.
B Khi khơng cịn lực tác dụng lên vật nữa, vật chuyển động dừng lại. C Vật chuyển động nhờ có lực tác dụng lên nó.
D Khi thấy vận tốc vật thay đổi chắn có lực tác dụng lên vật. 1.2 (Hiểu – K4)
Hiện tượng sau không liên quan đến quán tính?
A Người bị ngã bên phải xe rẽ trái B Một đứa bé bị té ngã vấp phải đá. C Xe hãm phanh chuyển động chậm dần D Viên bi thả rơi xuống đất. 1.3 (Biết – K1)
Câu sai?
A Đơn vị khối lượng kilôgam.
B Vật có khối lượng lớn có mức quán tính lớn.
C Khối lượng đại lượng đặc trưng cho mức quán tính vật. D Vật có khối lượng lớn có mức quán tính nhỏ.
1.4 (Biết – K1)
Một vật chuyển động mà nhiên không chịu tác dụng lực (hay hợp lực 0) vật sẽ: A đứng yên B chuyển động thẳng đều.
C chuyển động chậm dần dừng lại D Dừng lại lập tức. 1.5 (Hiểu – K4)
Khi xe khách chuyển động nhanh, phanh lại đột ngột hành khách xe sẽ A Dừng lại B Ngã người sang bên cạnh.
C Ngã người phía sau D Chúi người phía trước.
5.2.2 Nội dung 2: Tìm hiểu Định luật II Newton 2.1 (Vận dụng – K3):
Một vật có khối lượng kg trượt xuống mặt phẳng nghiêng nhẵn với gia tốc m/s2 Lực gây gia tốc này
bằng bao nhiêu? So sánh độ lớn lực với trọng lượng vật Lấy g = 10 m/s2.
A 1,6 N, nhỏ B 16 N, nhỏ C 160 N, lớn D N, lớn hơn. 2.2 (Vận dụng – P6):
Một bóng khối lượng 0,5 kg nằm yên mặt đất Một cầu thủ đá bóng với lực 250 N Thời gian chân tác dụng vào bóng 0,020 s Quả bóng bay với tốc độ
A 0,01 m/s B 0,1 m/s C 2,5 m/s D 10 m/s 2.3 (Vận dụng – K3):
Một vật có khối lượng kg; chuyển động nhanh dần đường thẳng với gia tốc a = 0,1 m/s2 Cho biết lực ma
sát Fms = 0,5 N Hỏi lực tác dụng vào vật bao nhiêu?
A 0,51 N B 0,8 N C 0,12 N D 0,6 N 2.4 (Vận dụng – K3):
Ơ tơ có khối lượng chuyển động chậm dần với gia tốc cm/s2 Lực hãm phanh có giá trị là:
A 16 N B 160 N C 1600 N D 16000 N 2.5 (Vận dụng – K3):
Một hợp lực 1,8 N tác dụng vào vật có khối lượng 0,9 kg lúc đầu đứng yên khoảng thời gian s Đoạn đường mà vật khoảng thời gian là:
(7)Vật có khối lượng kg chuyển động thẳng, sau thời gian s, vận tốc tăng từ m/s đến m/s Lực tác dụng lên vật: A 20 N B 10 N C 15 N D 25 N
2.7 (Biết – K1)
Trong cánh viết hệ thức định luật II Niuton sau đây, cách viết đúng? A F ma
⃗
B F ma
⃗ ⃗
C F ma ⃗ ⃗
D F ma ⃗ ⃗
2.8 (Hiểu – K4)
Nếu vật chuyển động có gia tốc mà lực tác dụng lên vật giảm độ lớn gia tốc vật sẽ A Bằng B Giảm xuống C Tăng lên D Không thay đổi 2.9 (Hiểu – K4)
Chọn phát biểu gia tốc lực tác dụng
A Vật phải luôn chuyển động theo hướng lực tác dụng.
B Cùng lực tác dụng, khối lượng vật lớn gia tốc vật thu lớn. C Lực tác dụng vào vật lớn gia tốc vật thu nhỏ.
D Gia tốc vật thu theo hướng lực tác dụng vào vật. 2.10 (Hiểu – K4)
Một gỗ nằm cân mặt phẳng nằm ngang Nếu cần có lực 20 N để làm cho vật bắt đầu chuyển động thì lực để vật chuyển động có độ lớn:
A Nhỏ 20 N B Lớn 20 N
C Bằng 20 N D Lớn nhỏ 20 N tùy theo trọng lượng vật. 2.11 (Vận dụng – K3)
Một xe có khối lượng chuyển động hãm phanh dừng lại sau s Tìm qng đường vật thêm được kể từ lúc hãm phanh Biết lực hãm 4000 N.
2.12 (Vận dụng – K3)
Một ô tô có khối lượng 1,5 khởi hành với gia tốc 0,3 m/s2 Khi tơ chở hàng hóa khởi hành với gia tốc 0,2
m/s2 Tính khối lượng hàng hóa Biết hợp lực tác dụng vào ô tô hai trường hợp nhau.
2.13 (Vận dụng – K3)
Một lực F truyền cho vật khối lượng m1 m2 gia tốc a1 = m/s2, a2 = m/s2 Nếu đem ghép hai vật
đó thành lực truyền cho vật ghép gia tốc bao nhiêu?
5.2.3 Nội dung 3: Tìm hiểu Định luật III Newton 3.1 (Hiểu – K3):
Một vật nằm yên mặt bàn nằm ngang Tại ta khẳng định bàn tác dụng lực lên nó? 3.2 (Hiểu – K4)
Khi ngựa kéo xe, lực tác dụng vào ngựa làm chuyển động phía trước là A lực mà ngựa tác dụng vào mặt đất B lực mà ngựa tác dụng vào xe.
C lực mà mặt đất tác dụng vào ngựa D lực mà xe tác dụng vào ngựa. 3.3 (Hiểu – K4, P1)
Trong tai nạn giao thông, ô tô tải đâm vào ô tô chạy ngược chiều Ơ tơ chịu lực lớn hơn? Ơ tơ nhận gia tốc lớn hơn? Hãy giải thích.
3.4 (Hiểu – K4, P1)
Để xách túi đựng thức ăn, người tác dụng vào túi lực 40 N hướng lên Hãy miêu tả “phản lực” (theo định luật III) cách ra
(8)b) Hướng phản lực.
c) Phản lực tác dụng lên vật nào? d) Vật gây phản lực nào? 3.5 (Biết – K1)
Lực phản lực khơng cân chúng:
A tác dụng vào hai vật khác B có độ lớn nhau. C ngược chiều D xuất lúc. 3.6 (Vận dụng – K3)
Hai viên bi kích thước có khối lượng m2 = 2m1, tương tác thơng qua lị xo bị nén nhờ sợi Sau khi
đốt sợi chỉ, hai viên bi tương tác viên bi thu gia tốc có độ lớn m/s2 viên bi thu gia tốc