Xây dựng bài tập có nội dung thực tế phần các định luật bảo toàn – vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÝ ĐẶNG THỊ MỸ HIỀN XÂY DỰNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ PHẦN ― CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN – VẬT LÍ 10‖ THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng, Tháng 05 năm 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÝ ĐẶNG THỊ MỸ HIỀN XÂY DỰNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ PHẦN ― CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN – VẬT LÍ 10‖ THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH Chuyên ngành : Sƣ phạm Vật lí Khóa học : 2015 – 2019 Ngƣời hƣớng dẫn : TS Phùng Việt Hải Đà Nẵng, Tháng 05 năm 2019 II LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi, kết nghiên cứu số liệu nêu luận văn hoàn toàn trung thực, chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Đà Nẵng, tháng 05 năm 2019 Tác giả Đặng Thị Mỹ Hiền I LỜI CẢM ƠN Những lời luận văn này, muốn dành để bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến Ts Phùng Việt Hải ln tạo điều kiện tận tình dẫn tơi từ lúc hình thành ý tƣờng đến có tay luận văn hồn chỉnh Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu., Ban chủ nhiệm khoa Vật lí, thầy Thạc Sĩ mơn Lí ln phƣơng pháp dạy học Vật lí trƣờng Đại học Sƣ phạm Đà Nẵng Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cô tổ Vật Lí, Từ Thị Nhƣ Phƣơng học sinh trƣờng THPT Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm- Quảng Nam Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng 05 năm 2019 Tác giả Đặng Thị Mỹ Hiền II MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT V DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU VI MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Tổng quan vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÍ CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN 1.1 Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn 1.1.1 Khái niệm lực 1.1.2 Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn 1.1 Công cụ đánh giá lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn HS 1.2 Bài tập vật lí có nội dung thực tế 11 1.2.2 Khái niệm tập vật lí có nội dung thực tế 11 1.2.3 Vai trò, tác dụng tập vật lí có nội dung thực tế 11 1.2.4 Phân loại tập vật lí có nội dung thực tế 13 1.2.5 Phƣơng pháp giải tập vật lí có nội dung thực tế 14 1.2.6 Yêu cầu tập vật lí có nội dung thực tế 15 1.2.7 Các hình thức thể tập vật lí có nội dung thực tế 15 1.2.8 Quy trình thiết kế tập thực tế 16 KẾT LUẬN CHƢƠNG 18 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TẾ PHẦN ― CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ‖ - VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN 19 III 2.1 Phân tích cấu trúc nội dung kiến thức, mục tiêu dạy học phần ― Các định luật bảo tồn‖ – Vật lí 10 19 2.1.1 Cấu trúc nội dung kiến thức phần ― Các định luật bảo tồn‖ – Vật lí 10: 19 2.1.2 Mục tiêu dạy học phần ― Các định luật bảo tồn‖ – Vật lí 10 19 2.2 Mục tiêu lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn phần ― Các định luật bảo tồn ‖ - Vật lí 10 21 2.3 Xây dựng hệ thống tập có nội dung thực tế phần ―Các định luật bảo toàn ‖ hƣớng phát triển lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn 21 2.4 Ý tƣởng sử dụng tập xây dựng 51 2.5 Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng tập vật lí thực tế phát triển lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn 53 KẾT LUẬN CHƢƠNG 70 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 72 3.1 Mục đích thực nghiệm 72 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 72 3.3 Đối tƣợng thời gian thực nghiệm 72 3.4 Tiến trình nội dung thực nghiệm 72 3.4.1 Chọn lớp thực nghiệm 72 3.4.2 Tiến hành ôn tập, kiểm tra 72 3.4.3 Quan sát tiến trình thực nghiệm 73 3.5 Kết thực nghiệm 73 3.5.1 Phân tích kết sau thực nghiệm 73 3.5.2 Đánh giá kết thực nghiệm 73 KẾT LUẬN CHƢƠNG 78 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC Phụ lục 1: PHIẾU HỌC TẬP SỐ Phụ lục 2: ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Phụ lục 3: PHIẾU HỌC TẬP SỐ Phụ lục 4: ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Phụ lục 5: ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Phụ lục 6: BÀI TẬP ÔN TẬP CHƢƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Phụ lục 7: ĐÁP ÁN BÀI TẬP ÔN TẬP CHƢƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN 12 IV DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Viết đầy đủ BT Bài tập BTVL Bài tập vật lí BTTT Bài tập thực tế GV Giáo viên HS Học sinh NL Năng lực VĐ Vấn đề GQVĐ Giải vấn đề THPT Trung học phổ thông 10 CTGDPT Chƣơng trình giáo dục phổ thơng 11 NLVDKT Năng lực vận dụng kiến thức 12 NLVDKTVL Năng lực vận dụng kiến thức vật lí 13 PPDH Phƣơng pháp dạy học 14 BTCNDTT Bài tập có nội dung thực tế 15 TNg Thực nghiệm STT V DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU Hình bảng biểu Bảng 1.1 Năng lực học sinh phổ thơng theo chƣơng trình giáo dục phổ thông Trang Bảng 1.2 Cấu trúc NL VDKT vào thực tiễn tiêu chí đánh giá Bảng 2.1 Bảng ma trận phân bố BT theo nội dung dựa mức độ nhận thức 51 Bảng 2.2 Phiếu đánh giá NLVDKT vật lý vào thực tiễn HS 69 lớp TNg Bảng 3.1 Bảng đánh giá điểm 11 hành vi học sinh Lê Thị Trà My Bảng 3.2 Điểm đánh giá NL VDKT vật lí vào thực tiễn HS nhóm TNg tình Hình 2.1 Nội dung cấu trúc chƣơng định luật bảo tồn Hình 2.2 Tên lửa hành trình Tomahawk Hình 2.3 Nhà máy thủy điện hịa bình 75 76 19 Hình 2.4 Các phận nhà máy thủy điện 21 26 26 Hình 2.5 Sơ đồ tƣ tác động nhà máy thủy điện 30 Hình 2.6 Sự chuyển động sứa 30 Hình 2.7 Thiết bị bay kiểu sứa 31 Hình 2.8 Nguyên tắc hoạt động quay hồi chuyển 32 Hình 2.9 Con quay thiết bị di động 33 Hình 2.10 Sơ đồ tƣ ứng dụng quay hồi chuyển 34 Hình 2.11 Các loại bóng đèn 35 Hình 2.12 Thơng số bóng đèn 37 Hình 2.13 Tháp Swiss Tower 39 Hình 2.14 Khẩu súng AKM thực tế 40 Hình 2.15 Cấu tạo súng AKM 40 Hình 2.16 Hộp số xe máy 43 Hình 2.17 Cấu tạo hộp số xe máy 43 Hình 2.18 Ngun lí truyền động bánh 43 Hình 2.19 Một đoạn đƣờng đèo Hải Vân 46 Hình 2.20 Vận động viên nhảy sào 47 Hình 2.21 Các bƣớc nhảy sào 47 Hình 2.22 Va chạm mềm 49 Hình 2.23 Vận động viên trƣợt băng 50 Hình 2.24 Tình ngƣời nắm tóc 50 VI Hình 2.25 Tình xuống ngƣời 50 Hình 3.1 Khơng gian góc học tập 74 Hình 3.2 Các nhóm thảo luận, thực nhiệm vụ 75 Hình 3.3 Kết phiếu hoạt động học sinh 75 Hình 3.4 Kết thảo luận nhóm 75 Hình 3.5 Đồ thị điểm hành vi học sinh Lê Thị Trà My 76 Hình 3.6 Biểu đồ phân bố điểm nhóm học sinh thơng qua tình VII 77 b) Nhiên liệu với vận tốc 600m/s so với tên lửa Câu 6) Ngày 12/8/2015 xảy vụ nổ thành phố Thiên Tân( Trung Quốc) tương đương sức tàn phá 21 TNT, tương đương 56 bom Tomahawk Vụ nổ khiến cho khu công nghiệp thành phố bị rung chuyển Theo thống kê, vụ nổ có khả tạo hố đường kính 12,6m, san tất vật phạm vi 200m, đánh sập tầng ngầm bê tơng đặt sâu 6,3m lịng đất, khiến 42 người thiệt mạng 400 nạn nhân khác bị thương Trong trận phóng vào Syria tên lửa Tomahawk Mỹ bắn mang đầu đạn hạt nhân nặng 450kg Theo lí thuyết đương lượng nổ 450kg = 450 kilogram TNT Mỗi gram TNT tương ứng giải phóng lượng lượng tương ứng 1000 cal Hãy tính lượng lượng mà tên lửa Tomahawk giải phóng Mỹ công Syria vào ngày 7/4/ 2017 Nêu nhận thức thân việc sử dụng vũ khí hạt nhân quốc gia chiến tranh vùng vịnh giới Phụ lục 4: ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu 1) Trả lời: Tên lửa hành trình tên lửa có cánh loại vũ khí tên lửa có điều khiển mà đặc điểm bay tồn quỹ đạo tên lửa chịu tác động lực nâng khí động học thơng qua cánh nâng Loại tên lửa có nhiều phƣơng án điều khiển: theo chế độ lập trình sẵn để chống mục tiêu cố định với radar, tự dẫn để chống mục tiêu di động nhƣ tàu chiến, máy bay Câu 2) Trả lời: Động chuyển động phản lực động lợi dụng lực đẩy theo ngun lí phản lực Nhờ có áp lực phun nhiên liệu tạo nên lực đẩy động phái trƣớc Câu 3) Trả lời: + Cấu tạo tên lửa Tomahawk: Tên lửa đƣợc thiết kế theo mẫu máy bay cánh đơn thân tên lửa ống trụ trịn, hai cánh gấp lại đƣợc lắp trọng tâm tên lửa bốn cánh ổn định hình chữ thập Thân tên lửa đƣợc chế tạo từ hợp kim nhôm, số phận bề mặt khí động học tên lửa đƣợc chế tạo từ nhựa tổng hợp graphite-epoxy suốt sóng radio - Khoang điều khiển: Thiết bị hệ thống điều khiển đƣờng dẫn mục tiêu - Thùng nhiên liệu thứ - Đầu đạn với khóa an tồn phận kích nổ đạn - Thân vỏ tên lửa: Đƣờng dẫn động phận mở cánh, thùng nhiên liệu thứ thứ - Khoang động lực tên lửa: đầu hút không khí pin nhiệt điện - Động tên lửa: động hành trình đƣờng dẫn động cánh ổn định cánh lái đuôi tên lửa, kết nối với khoang động tăng tốc tên lửa nhiên liệu rắn thời gian hoạt động 12s PL4 + Tên lửa hành trình Tomahawk hoạt động dựa nguyên tắc phản lực Nguyên tắc chung động phản lực có phận đốt nhiên liệu để tạo luồn khí phóng phía sau với vận tốc lớn, phần lại động chuyển động theo chiều ngƣợc lại theo định luật bảo toàn động lƣợng , vận tốc chuyển động phụ thuộc vào vận tốc khối lƣợng khí Câu 4) Trả lời: Xét chuyển động phản lực tên lửa có khối lƣợng M mang theo nhiên liệu có khối lƣợng m Do tên lửa bắt đầu chuyển động vị trí đứng yên mặt đất nên ta có hệ tên lửa + nhiên liệu ban đầu có vận tốc Chọn chiều dƣơng chiều chuyển động tên lửa coi nhiên liệu cháy phía sau lúc với vận tốc v so với đất, vận tốc tên lửa chuyển động phía trƣớc V Áp dụng định luật bảo tồn động lƣợng cho hệ vật nhiên liệu + tên lửa ta có: m ⃗ + M ⃗⃗ = ⃗⃗ Chiếu lên phƣơng chuyển động tên lửa ta có: -m.v + M.V = => V = Từ biểu thức ta có vận tốc tên lửa tỉ lệ nghịch với khối lƣợng nên chế tạo ngƣời ta chế tạo tên lửa gồm nhiều tầng nhiên liệu Sau nhiên liệu tầng cháy hết tầng chứa nhiên liệu tách rơi trở Trái Đất làm cho khối lƣợng tên lửa giảm dẫn đến tăng đƣợc vận tốc tên lửa nhƣ mong muốn Trƣờng hợp xét dấu đại số : m.v + M.V = => V = Dấu trừ chứng tỏ nhiên liệu ngƣợc chiều chuyển động tên lửa Câu 5) Trả lời: Hệ tên lửa + nhiên liệu hệ kín Bỏ qua lực cản khơng khí nhiên liệu nhanh nên nội lực lớn so với ngoại lực Gọi ⃗⃗ vận tốc tên lửa sau nhiên liệu, ⃗⃗⃗⃗⃗ vận tốc nhiên liệu so với đất.Theo định luật bảo tồn động lƣợng ta có: ⃗⃗⃗⃗ = ⃗⃗⃗⃗  M ⃗⃗⃗⃗ = ( M – m) ⃗⃗ + m ⃗⃗⃗⃗⃗ (1) Chọn chiều dƣơng chiều chuyển động tên lửa = ( M – m)V- m => M => V = a) – = 600m/s => V = b) ⃗⃗⃗⃗⃗= ⃗⃗⃗⃗ ( – ) = 244,2(m/s) ⃗⃗⃗⃗ theo công thức cộng vận tốc Từ (1) suy M ⃗⃗⃗⃗ = ( M – m) ⃗⃗ + m(⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ Chiếu lên phƣơng chuyển động tên lửa M = ( M – m)V + m( + PL5 => V = – = 231(m/s) Câu 6) Trả lời: Với 70 tên lửa cơng Syria lƣợng đƣợc phóng từ đầu đạn hạt nhân: E = 70.450 1000 4,184.1000 = 1,32.1011 (J) Năng lƣợng 70 tên lửa phóng tƣơng đƣơng lƣợng 31500kg TNT So sánh với sức tàn phá vụ nổ Thiên Tân đủ nhận thấy chúng khủng khiếp đến mức độ Thảm họa hạt nhân giết chết hàng trăm triệu ngƣời Chƣa kể, nhiệt độ tăng lên hàng nghìn độ gây đám cháy khắp vùng sau đó, ngƣời sống sót tiếp tục bị chiếu tia xạ mảnh vỡ bom vung khắp nơi, dẫn đến chết sớm bị bệnh tật kéo dài chết chậm Một chiến tranh hạt nhân quy mô nhỏ làm nhiệt độ trái đất giảm đến độ Khi nƣớc sử dụng với số lƣợng lớn vũ khí hạt nhân cơng tồn quốc gia, bao gồm mục tiêu quân dân Cuộc cơng nhƣ nhằm phá hủy tồn kết cấu hạ tầng kinh tế, xã hội, quân quốc gia thông qua công hạt nhân áp đảo Nếu xảy chiến hạt nhân quy mô tồn diện nhƣ khiến cho lồi ngƣời tuyệt chủng có số sống sót Vì vậy, việc sử dụng vũ khí hạt nhân cần đƣợc cân nhắc sử dụng với mục tiêu giới hịa bình nghĩa Phụ lục 5: ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu 1) Trả lời: Sự thay đổi đà chuyển động lớn vận động viên có khối lƣợng nhỏ theo định luật bảo tồn động lƣợng vật có khối lƣợng lớn biến thiên động lƣợng nhỏ Câu 2) Trả lời: Theo định luật bảo tồn động lƣợng sau va chạm, vật có khối lƣợng lớn biến thiên động lƣợng nhỏ (càng bị chấn động) Trong trị xiếc này, điều thú vị tảng đá to đặt ngực làm cho bị chấn động Nếu đặt ngực viên gạch nhỏ chắn khơng dám thực trò xiếc thực nguy hiểm đâu! Phụ lục 6: BÀI TẬP ÔN TẬP CHƢƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN Họ tên: Nhóm: Lớp: BÀI TẬP CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN Câu 1) Người ta thường nói: “Khơng thể tự nắm tóc mà nhấc lên được” Em thử xem khơng? Hãy giải thích? PL6 Trả lời: Câu 2) Một người muốn xác định khối lượng xuồng mà Hỏi người phải làm trong tay có sợi dây thừng người biết rõ khối lượng mình? Trả lời: NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN HỊA BÌNH ― Trên sơng Đà Một đêm trăng chơi vơi Tôi nghe tiếng Ba-la-lai-ca… ……………………………… Lúc công trƣờng say ngủ cạnh dịng sơng Những tháp khoan nhơ lên trời ngẫm nghĩ ……………………………… Ngày mai Chiếc đập lớn nối liền hai khối núi Biển nằm bỡ ngỡ cao nguyên Sông Đà chia ánh sáng mn ngả Từ cơng trình thủy điện lớn đầu tiên…‖ Tiếng đàn Ba-la-lai-ca sông Đà nhà thơ Quang Huy đƣợc trích từ sách tập đọc học sinh lớp Nhà máy Thủy điện Hồ Bình đƣợc xây dựng hồ Hịa Bình, tỉnh Hịa Bình, dịng sơng Đà thuộc miền bắc Việt Nam Nhà máy Liên Xô giúp đỡ xây dựng vận hành.Ngày tháng 11 năm 1979, công trình thức đƣợc khởi cơng xây dựng Nhà thơ Quang Huy từ chuyển từ Vinh (Nghệ PL7 An) Hà Nội công tác Nhà xuất Văn học đƣợc chừng năm Tình cờ ơng đọc đƣợc báo viết sông Đà chuyên gia Liên Xô sang giúp Việt Nam xây dựng cơng trình thủy lợi Niềm tự hào cơng trình vĩ đại dân tộc dần đƣợc hình thành, với xúc cảm tình hữu nghị quyện vào vút lên thành ―Tiếng đàn ba la lai ca sơng Đà‖ Bài thơ có câu ― Sơng Đà chia ánh sáng mn ngả‖ nói việc xây dựng nhà máy thủy điện Hịa Bình giúp cung cấp điện cho đất nƣớc thời Nhà máy thủy điện Hịa Bình đƣợc khánh thành vào năm 1994 Là nhà máy thủy điện lớn Việt Nam Đông Nam Á trƣớc nhà máy thủy điện Sơn La đƣợc xây dựng khánh thành vào năm 2012 Nhà máy gồm có 12 cửa xả tổ máy, tổ có cơng suất 240MW Sản lƣợng điện năm 8,16 tỉ KWh Câu 1) Các em quan sát hình ảnh Hãy cho biết cấu tạo nhà máy thủy điện? Trả lời: Câu 2) Hãy trình bày nguyên tắc chuyển hóa lƣợng q trình hoạt động nhà máy Trả lời: Câu 3) Trong nhà máy thủy điện, nước hồ biến đổi thành điện Con người công bơm nước lên hồ Phải lượng sinh ra, trái với định luật bảo tồn lượng hay khơng? Trả lời: Câu 4) Trong sống nhu cầu sử dụng điện phẳng liên tục PL8 Nhu cầu tăng lên, giảm xuống vào ban ngày ban đêm việc sử dụng điện nhà, việc kinh doanh thiết bị khác Nhà máy thủy điện có hiệu việc cung cấp cho nhu cầu lượng mức cao khoảng thời gian ngắn nhà máy điện hạt nhân nhiệt điện Để đạt điều người ta sử dụng bơm lưu trữ Em cho biết tác dụng bơm lưu trữ? Trả lời: Câu 5) Thủy điện vận hành nước thơng qua cửa xả Thủy điện Hịa Bình gồm có 12 cửa xả đáy cửa xả mặt Hãy cho biết tác dụng cửa xả trình hoạt động nhà máy Trả lời: Câu 6) Tại đập thủy điện thường xây núi cao mà đồng hay vùng biển? Trả lời: Câu 7) Nhà máy thủy điện Hịa Bình gồm có tổ máy Cơng suất máy 240000KW Mực nước hồ chứa cao so với tuabin 115m Hiệu suất tuabin 80% a) Tính lưu lượng nước sử dụng để làm quay tuabin tổ máy b) Trung bình hộ dân Việt Nam tiêu thụ chữ điện ngày Tính số hộ dân mà thủy điện Hịa Bình cung cấp điện tổ máy hoạt động 3h/ ngày bỏ qua công suất hao phí đường dây Trả lời: Câu 8) Nhà máy thủy điện phục vụ việc sản xuất điện với nguồn nhiên liệu an tồn thủy điện cịn giúp chống lũ Nhưng năm gần tình hình lũ lụt gia tăng, người dân lại có quan điểm cho đập thủy điện xả nước nguy góp phần làm cho mực nước ngập lũ lên cao PL9 khiến cho đất bị xóa mịn.Thủy điện xả lũ khơng vượt mức cửa đáy Lưu lượng xả cửa đáy 1750m3/s Dựa vào số liệu từ nhà máy thủy điện Hịa Bình Em liên hệ với tình hình lũ lụt Trả lời: Câu 9) Trình bày tác động nhà máy thủy điện sinh hoạt, đời sống, xã hội đất nước Trả lời: TÌNH HUỐNG SÚNG TRƢỜNG AKM Game PUBG game bắn súng giải trí hấp dẫn đƣợc giới trẻ ƣa chuộng Những súng phƣơng tiện giúp phòng thủ tiêu diệt địch cách hiệu Ngƣời chơi đƣợc trang bị loạt kiểu súng có tầm bắn độ xác khác Mỗi súng đƣợc thiết kế dựa súng thật mà quốc gia thƣờng trang bị máy quân mình: súng trƣờng, súng tiểu liên, súng bắn tỉa tầm ngắn… Việc chọn súng thích hợp bắn xác cự li kiến thức mà ngƣời chơi cần biết Súng trƣờng AKM biến thể AK47 loại súng trƣờng Liên Xơ- loại vũ khí khơng thể thiếu kho qn nhiều nƣớc AKM có cấu tạo y hệt AK-47 có độ xác cao tầm bắn khoảng cách định Đây súng lựa chọn hồn hảo cho chiến trƣờng Súng AKM đƣợc thức sử dụng quân đội Liên Xô vào cuối năm 1960, thay cho AK-47 Hiện AKM đƣợc sử dụng Nga nhiều lực lƣợng vũ trang giới Khẩu súng AKM thực tế game Mỗi AKM có khối lƣợng khoảng 3kg, dùng đạn 7,62mm Tầm bắn hiệu 300-400m, tầm bay xa 2500m AKM có tốc độ bắn cực nhanh 600 viên/phút tính PL10 lí thuyết, vận tốc đạn từ mũi 715m/s Đây lựa chọn hợp lí để tiêu diệt quân địch chiến trƣờng quân lẫn game Câu 1) Quan sát hình ảnh video sau cho biết súng gì? Nêu cấu tạo súng AKM Trình bày chế hoạt động trình bắn đạn Câu 2) Vì thuốc nổ bị cháy đạn bắn hết đạn, thay đạn thuốc nổ có để châm mồi Người bắn phải tì sát súng vào vai nhằm tác dụng gì? Câu 3) Vì đầu đạn nhỏ xíu lại có tính sát thương cao? Giả sử đầu đạn súng AKM có khối lượng 6g bay với tốc độ 715m/s cự li 400m động đạn sát thương người bao nhiêu? Câu 4) Súng AKM có tầm bắn thẳng, hiệu khoảng 300 – 400m Điều có nghĩa gì? Câu 5) Để tiêu diệt quân địch cự li 300m, xạ thủ dùng súng AKM bắn liên tục viên đạn Đến viên thứ làm mục tiêu gục ngã Sau qua mục tiêu PL11 viên đạn bị nổ thành mảnh có khối lượng nhau, mảnh hưởng thẳng đứng với vận tốc 400m/s Hỏi mảnh bay theo phương với vận tốc Thời điểm viên đạn thứ đến mục tiêu động lượng mảnh ? Biết khối lượng viên đạn 16g Phụ lục 7: ĐÁP ÁN BÀI TẬP ÔN TẬP CHƢƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Câu 1) Người ta thường nói: “Khơng thể tự nắm tóc mà nhấc lên được” Em thử xem khơng? Hãy giải thích? Trả lời: Hệ gồm tóc thể đƣợc xem nhƣ hệ kín, ta tự lấy tay nắm tóc lực nội lực hệ gây Theo định luật bảo tồn động lƣợng, nội lực khơng phải lực gây gia tốc cho hệ Câu 2) Một người muốn xác định khối lượng xuồng mà Hỏi người phải làm trong tay có sợi dây thừng anh biết khối lượng thể Trả lời: Gọi vận tốc khối lƣợng ngƣời lần lƣợt M, V Vận tốc khối lƣợng xuồng lần lƣợt m,v Áp dụng định luật bảo tồn động lƣợng cho hệ kín gồm ngƣời xuồng: m ⃗ + M ⃗⃗ = ⃗⃗ (*) hệ ban đầu đứng yên Vận tốc ngƣời so với nƣớc cố định: ⃗⃗ = ⃗⃗⃗⃗ + ⃗ Với ⃗⃗⃗⃗ vận tốc ngƣời so với xuồng PL12 Chiếu (*) lên phƣơng chuyển động ta có: m.v = M.V  m.v = M( – v)  m = M( - v) /v  m = M.( – s)/s Với , s lần lƣợt độ dịch chuyển ngƣời so với thuyền, xuồng so với nƣớc Ngƣời lái đo dây thừng TÌNH HUỐNG SÚNG TRƢỜNG AKM Câu 1) - Súng vũ khí học dùng áp suất khí từ việc đốt cháy thuốc nổ tạo lực đẩy đầu đạn nịng súng phóng - Cấu tạo súng AKM: Thân báng súng, băng đạn, nòng súng, phận giảm giật, khóa nịng, kim hỏa, hệ thƣớc ngắm, cị súng, chốt nổ, kíp nổ, buồng đạn, Cơ chế hoạt động trình bắn đạn: - Lên đạn: Viên đạn đƣợc đƣa vào buồng đạn - Đóng chốt, chốt nổ đƣợc kéo giữ phía sau dƣới sức ép lị xo - Bóp cị thả chốt nổ đập vào kíp nổ viên đạn tạo mồi lửa - Tia lửa từ kíp nổ kích thích thuốc súng phát nổ Khi đƣợc tạo từ cháy thuốc súng đƣợc giãn nhanh võ đạn - Khí đẩy miếng đệm chạm vào viên bi shot Miếng đệm viên đạn bị đẩy mạnh khỏi vỏ đạn nhựa viên đạn - Miếng đệm viên đạn rời khỏi nòng Các viên đạn miếng đệm tách rời Miếng đệm nhẹ bị rơi xuống Các viên đạn chuyển động tóe thành hình nón Chuyển động đạn súng chuyển động phản lực Câu 2) Trả lời: Thuốc nổ đƣợc đặt viên đạn Khi kích nổ thuốc nổ cháy làm đạn chuyển động dựa phản lực Thuốc súng khơng hết viên đạn có chứa thuốc súng Khi bắn súng phải tì sát súng vào vai để có điểm tựa, hạn chế giật súng Câu 3) Trả lời: Chuyển động súng chuyển động phản lực dựa định luật bảo toàn động lƣợng cho hệ súng đạn Nhờ thuốc nổ bị nén áp suất cao đẩy đạn chuyển động trƣớc Xét ban đầu hệ đứng yên với vận tốc 0, động lƣợng hệ Giả sử, sau bắn đạn có khối lƣợng m chuyển động với vận tốc v khỏi nịng súng, súng có khối lƣợng M chuyển động với V Áp dụng định luật bảo toàn động lƣợng cho hệ súng + đạn m ⃗ + M ⃗⃗ = ⃗⃗ Chiếu lên phƣơng chuyển động đạn ta có: PL13 m.v - M.V = => v = Trƣờng hợp xét dấu đại số : m.v + M.V = => v = Nhƣ vậy, dấu ―trừ‖ chứng tỏ đạn chuyển động phía trƣớc nên khí súng bị giật lùi sau với vận tốc V Từ biểu thức V = Từ để súng giật vận tốc V nhỏ khối lƣợng súng phải lớn Do ngƣời ta thƣờng chế tạo súng có khối lƣợng lớn mƣc hợp lí cho ngƣời sử dụng Câu 4) Trả lời: Theo cơng thức dựa định luật bảo tồn động lƣợng v = Đầu đạn thƣờng có khối lƣợng nhỏ nên lao với tốc độ cao tạo nên sức cơng phá lớn Bởi động tỉ lệ thuận với bình phƣơng tốc độ Động đầu đạn trọng lƣợng đầu đạn tốc độ bay tới mục tiêu định Đầu đạn AKM có khối lƣợng 6g vận tốc 715m/s động cỡ khoảng 1534 (kg.m2/s2) Trên thực tế, để sát thƣơng ngƣời cần kg.m/s2 đủ Vì vậy, bắn súng AKM cự ly 400 mét gây thƣơng vong cao cho ngƣời Câu 5) Trả lời: Khi đạn chuyển động trƣờng trọng lực chịu tác dụng trọng lực Tầm bắn thẳng hiệu khoảng 300m - 400m có nghĩa đạn bay khơng khí khơng xét chịu tác dụng trọng lực xem nhƣ đạn chuyển động thẳng Câu 6) Trả lời: Xét hệ gồm mảnh đạn thời gian nổ, đƣợc xem hệ kín nên ta áp dụng định luật bảo tồn động lƣợng - Động lƣợng trƣớc đạn nổ: ⃗ = m ⃗ = ⃗ - Động lƣợng sau đạn nổ: ⃗ = ⃗ + ⃗ = ⃗ + ⃗ Theo hình vẽ ta có: ⃗ = ⃗ + ⃗ => = => ( m/2 => = => =√ 𝑝⃗ + )2 = ( m/2 )2 + ( m.v)2 + =√ = 1456 (m/s) Góc hợp ⃗ phƣơng thẳng đứng là: sin = => 𝑝⃗ 280 41’ PL14 = 0,48 Vì cự li 300m đạn bay thẳng đƣợc coi nhƣ chuyển động thẳng nên thời điểm viên đạn thứ ba trúng mục tiêu: t = = 1,28(s) Vậy sau 1,28s viên đạn thứ trúng mục tiêu Động lƣợng mảnh đạn 2: = m/2 = 16.10-3.1456 = 23,3 (kg.m/s) TÌNH HUỐNG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN HỊA BÌNH Câu 1) Trả lời: Cấu tạo nhà máy thủy điện: - Đập thủy điện ( Dam): Là hồ lớn chứa nƣớc đƣợc xem nhƣ bể nguồn - Ống dẫn nƣớc ( Penstock): Cửa đập mở lực hấp dẫn đẩy nƣớc chảy qua đƣờng ống chịu áp Đƣờng ống dẫn nƣớc đến tuabin Nƣớc làm tăng dần áp lực chảy qua đƣờng ống - Tua bin (Turbine) : Nƣớc hƣớng làm quay cánh lớn tuabin, tuabin gắn liền với máy phát điện phía nhờ trục Loại phổ biến tua bin dùng cho nhà máy thủy điện Turbine Francis, trơng giống nhƣ đĩa lớn có cánh cong - Máy phát điện (generator) : Khi cánh tua-bin quay, loạt nam châm máy phát điện quay theo Những nam châm khổng lồ quay quanh cuộn dây đồng, sản sinh dòng điện xoay chiều (AC) - Biến áp (Transformer): Máy biến áp đƣợc đặt bên nhà máy điện tạo dòng điện xoay chiều AC chuyển đổi thành dịng điện có điện áp cao - Đƣờng dây điện (Power Lines): Trong nhà máy điện có đến bốn dây : ba dây pha lƣợng điện đƣợc sản xuất đồng thời với dây trung tính - Cống xả (Outflow) : Đƣa nƣớc chảy qua đƣờng ống – gọi kênh , chảy vào hạ lƣu sông Câu 2) Trả lời:  Nguyên tắc hoạt động: Nguyên lý đơn giản tất dạng thủy điện từ lớn đến nhỏ giống nhau: – Dƣới tác dụng trọng lực, nƣớc đổ từ cao xuống thấp (thế năng) làm quay lƣỡi turbin – Các lƣỡi turbin đƣợc kết nối với máy phát điện – Điện tạo từ turbin quay đƣợc đƣa qua trạm biến kết nối vào mạng lƣới phân phối điện Sự chuyển hóa lƣợng nhà máy thủy điện: Cơ dòng nƣớc từ cao chuyển hóa thành động làm quay tuabin máy phát điện Từ tạo dịng điện cung cấp điện cho khu dân cƣ thông qua trạm biến áp PL15 Câu 3) Trả lời: Năng lƣợng nƣớc Mặt Trời cung cấp nhiệt làm cho nƣớc bốc bay lên cao thành mây, gặp lạnh chuyển thành mƣa, rơi xuống hồ nƣớc cao Câu 4) Trả lời: Bơm lƣu trữ phƣơng pháp giữ nƣớc lại để dự trữ cho nhu cầu điện lúc cao điểm cách bơm nƣớc chảy qua tuabin trở lại hồ lƣu trữ phía nhà máy điện thời điểm nhu cầu sử dụng lƣợng khách hàng thấp Chẳng hạn nhƣ thời gian nửa đêm Sau đó, nƣớc đƣợc cho chảy trở lại qua tua bin phát điện vào thời điểm nhu cầu cao có tải nặng hệ thống dây dẫn Hồ chứa nƣớc đóng vai trị giống nhƣ cục pin, dự trữ lƣợng dƣới dạng nƣớc nhu cầu sử dụng thấp sản xuất điện tối đa suốt cao điểm hàng ngày theo mùa Một ƣu điểm bơm lƣu trữ đơn vị sản xuất điện vận hành cách nhanh chóng điều chỉnh nhanh chóng đầu Chúng hoạt động hiệu đƣợc sử dụng vài Bởi hồ bơm lƣu trữ tƣơng đối nhỏ phí xây dựng nói chung thấp so với sở thủy điện thông thƣờng Câu 5) Trả lời: Cửa xả mặt( cửa trên) cửa lúc mở không cần thiết chỗ với cửa đáy Cửa nƣớc thoát có tác dụng xả nƣớc có lũ khẩn cấp Cửa dƣới cửa cho nƣớc chảy vào tuabin để quay máy phát điện Cửa đóng cần khóa nƣớc để sửa tuabin Có để mở dù khơng cần chạy tuabin để giúp thoát nƣớc thêm trƣờng hợp mƣa lũ Câu 6) Trả lời: Nguyên lý việc tạo điện từ thủy điện dùng áp lực mạnh dòng nƣớc làm xoay turbine sinh điện Áp lực nƣớc mạnh, turbine nhiều lớn, sản lƣợng điện nhiều Thiết bị turbine ngƣời chế tạo tùy theo kích cỡ phù hợp với thiết kế tính tốn Nhƣng để có áp lực nƣớc mạnh buộc phải có hồ chứa nƣớc vùng cao để lợi dụng chênh lệch độ cao nhờ trọng lực khiến dịng chảy qua turbine mạnh mẽ Ngồi phải lợi dụng địa hình vùng chứa nƣớc có đồi núi bao quanh tạo nên hồ chứa giữ nƣớc tự nhiên mà thƣờng vùng có độ cao lớn lại vùng có đồi núi chập chùng Thêm phải chọn vùng có vũ lƣợng hàng năm lớn để đảm bảo nguồn lƣợng tái tạo, vùng đồi núi chập chùng lý tƣởng cho việc ngăn chặn mây, ẩm, yếu tố quan trọng để có vũ lƣợng lớn (nhiều) tƣơng đối ổn định Câu 7) Trả lời: a) Gọi P công suất nhà máy thủy điện, m lƣu lƣợng nƣớc sử dụng (kg/s) Thế nƣớc chuyển hóa thành động làm quay tuabin nên cơng suất nƣớc đổ xuống tuabin: = mgh Hiệu suất nhà máy thủy điện: H = = PL16 => m = = = 260900(kg/s) 1kg tích 1000 nên lƣu lƣợng nƣớc theo yêu cầu 260,9( b) Khi tổ máy hoạt động có công suất: = 8.P = 8.240000KW = 1920000 (KW) Lƣợng điện nhà máy cung cấp cho hộ dân ngày: = t = 1920000 = 5760000 (KWh) Số hộ dân đƣợc cung cấp điện: n= = 1152000 ( hộ dân) Câu 8) Trả lời: Nhà máy thủy điện Hịa Bình có tổng dung tích 9,45.109 dung tích chống lũ 10 , , mực nƣớc đƣợc dâng tối đa có lũ 120m Nhƣ có lũ lụt nƣớc chảy từ thƣợng nguồn đƣợc dâng đến mức tối đa 120m thủy điện phải xả lũ để tránh nguy vỡ đập gây thiệt hại lớn cho ngƣời vùng dân cƣ hạ lƣu sông Khi xả lũ tùy lƣu lƣợng nƣớc lũ trƣớc thủy điện Hịa Bình khơng xả vƣợt mức cửa xả nhƣ gây nguy hiểm tính mạng cho cƣ dân ngập lụt Theo tính tốn trên, xả đủ cửa lƣu lƣợng nƣớc 14000 ( /s) Việc xả lũ nhƣ đƣợc cho phép có trƣờng hợp lũ dâng mức khẩn cấp Có nghĩa thời điểm mƣa lũ chƣa dâng đến mức báo động đập đập có tác dụng chứa nƣớc chảy ngăn lũ cho vùng hạ lƣu Việc đập thủy điện xả lũ theo tính tốn nhƣ làm xóa mịn đất ảnh hƣởng đến mơi trƣờng sinh thái Tuy nhiên, lợi tích đập thủy điện mang lại ngƣời đất nƣớc khơng thể phủ nhận Câu 9) Trả lời: Có thể trình bày thơng qua sơ đồ tƣ Ý KIẾN CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN PL17 Nhận xét: (Về chất lƣợng Khóa luận cần) Ý kiến: Đánh dấu (X) vào ô lựa chọn Đồng ý thông qua báo cáo Không đồng ý thông qua báo cáo ., ngày tháng năm NGƢỜI HƢỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) PL18 ... VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÍ CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÝ VÀO THỰC TIỄN 1.1 Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn 1.1.1 Khái niệm lực. .. LUẬN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÍ CĨ NỘI DUNG THỰC TẾ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN 1.1 Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn ... việc phát triển lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn học sinh; đề tài ― Phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh thơng qua việc sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học