Sử dụng hệ thống bài tập vật lý chương các định luật bảo toàn vật lý lớp 10 nâng cao theo phương hướng phát huy tính tích cực và sáng tạo của học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH TRẦN XUÂN KẾ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ LỚP 10 NÂNG CAO THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ PHƯỚC LỘC Thành phố Hồ Chí Minh - 2008 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả Trần Xuân Kế DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BT : Bài tập BTVL : Bài tập vật lý ĐC : Đối chứng DHNVĐ : Dạy học nêu vấn đề GV : Giáo viên HS : Học sinh ĐLBT : Định luật bảo toàn ĐLBTĐL : Định luât bảo toàn động lượng ĐLBTCN : Định luật bảo toàn LLDH : Lí luận dạy học NXB : Nhà xuất PPDH : Phương pháp dạy học QTDH : Quá trình dạy học SBT : Sách tập SGK : Sách giáo khoa TN : Thực nghiệm THPT : Trung học phổ thông TNSP : Thực nghiệm sư phạm VL : Vật lý DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Các hoạt động GV HS ? Δ ? Nói Hỏi Làm TN Δ Trao đổi với HS HS làm việc nhóm HS lên bảng HS viết, vẽ V HS đọc SGK ĐS DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong năm gần đây, việc đổi công tác giáo dục diễn sôi động giới nước ta Sự nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước ta địi hỏi ngành giáo dục phải đổi cách mạnh mẽ, sâu sắc, tồn điện để đào tạo người có đầy đủ phẩm chất, lực, kiến thức, đáp ứng yêu cầu đất nước tình hình Điều khẳng định nghị Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa VII, VIII thể chế hóa thành Luật giáo dục Trong Luật giáo dục (ban hành năm 2005), điều 28 nêu rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú cho học sinh.” Trong định hướng việc phát huy tính tích cực sáng tạo học sinh bản, làm sở để thực định hướng Đó mục tiêu việc đổi phương pháp dạy học nước ta Hòa chung với xu việc đổi phương pháp dạy học mơn học trường phổ thơng phương pháp dạy học vật lý có đổi đáng kể Trong dạy học vật lý trường phổ thông, tập vật lý (BTVL) từ trước đến giữ vị trí đặc biệt quan trọng việc thực nhiệm vụ dạy học vật lý tác dụng tích cực nó: - BTVL phương tiện để ơn tập, cố kiến thức lí thuyết học cách sinh động có hiệu - BTVL phương tiện tốt để rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh - BTVL phương tiện rèn luyện cho học sinh khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đời sống - Thông qua hoạt động giải BTVL rèn luyện cho học sinh đức tính tốt tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó - BTVL phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ học sinh - BTVL sử dụng phương tiện nghiên cứu tài liệu giai đoạn hình thành kiến thức cho học sinh giúp cho học sinh lĩnh hội kiến thức cách sâu sắc vững Vì vậy, để trình dạy học vật lý trường phổ thông đạt hiệu cao, phát huy tính tích cực sáng tạo học sinh nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học việc giảng dạy BTVL trường phổ thơng phải có thay đổi, cách thức tổ chức, giao nhiệm vụ (BTVL) cho học sinh làm việc Nghiên cứu thực tế việc giảng dạy BTVL trường phổ thông cho thấy cách làm việc thầy trò xung quanh vấn đề giải tập cịn mang nặng tính hình thức theo lối mòn: hết học, thầy cho số tập, hơm sau chữa tập Vì thế, qua kì thi, thí sinh khơng đạt u cầu em không giải tập, tập không theo dạng thông thường mà em quen biết Thực cách thi thay hình thức thi khác mà khơng có tập phức tạp, mang tính đánh đố Tuy nhiên, khơng mà tác dụng BTVL lại mà ngược lại, mạnh BTVL phát huy nhiều hơn, có nhiều hình thức sử dụng BTVL dạy học vật lý phong phú hơn, có tiêu chí hơn, nhằm phát huy tính tích cực sáng tạo học tập, đạt hiệu cao Nếu đầu tư suy nghĩ, vận dụng lí thuyết PPDH tích cực, “phá vỡ lối mịn” lâu việc sử dụng BTVL để đạt mục tiêu Trong chương trình vật lý lớp 10 nâng cao chương “Các định luật bảo tồn” chương quan trọng khơng mặt lí thuyết mà cịn có ý nghĩa thực tế Như vậy, để việc dạy học chương có hiệu quả, ta cần có nghiên cứu cặn kẻ nội dung chương trình, phương pháp giảng dạy; đó, việc sử dụng BT vấn đề mà chúng tơi hướng tới Chính lý mà tơi chọn đề tài “Sử dụng hệ thống tập vật lý chương “Các định luật bảo toàn” vật lý lớp 10 nâng cao theo hướng phát huy tính tích cực sáng tạo học sinh ” Mục tiêu nghiên cứu Đề tài nhằm hướng tới mục tiêu sau: - Nghiên cứu lí luận, tìm hiểu sâu lí thuyết phương pháp dạy học tích cực việc tổ chức thực chúng - Phân tích sở phân loại BTVL chương “Các định luật bảo toàn" vật lý lớp 10 nâng cao để vận dụng vào PPDH tích cực, tìm kiếm hình thức tổ chức cho HS sử dụng loại BT cho phát huy hết ưu chúng Giả thuyết khoa học 3.1 Giả thuyết 1: Nếu phân tích cách cụ thể tính năng, hình thức BTVL với việc kế thừa người trước tìm sở để phân loại chúng cách đơn giản, phù hợp với cách tổ chức PPDH tích cực, khai thác hết tính năng, tác dụng BTVL q trình dạy học vật lý (VL) Một cách có chủ ý khơng có chủ ý, giáo viên (GV) VL Trường THPT “ngầm” phân loại BTVL, ví dụ: BTVL định tính, BTVL định lượng, BT đồ thị Tuy nhiên, việc phân loại dựa hình thức BT để gọi tên mà thơi Có thể đây, dùng lại tên ấy, song chúng tơi muốn có sở hợp lí (nhưng khơng cầu kì) để phân loại chúng Nhưng việc phân loại BTVL có chủ đích, nhằm vận dụng thích hợp vào PPDH tích cực theo ý đồ cụ thể lí luận dạy học Chúng đưa hệ thống tập cho chương “Các định luật bảo toàn” vật lý lớp 10 nâng cao với tính cách vừa ví dụ cho việc nghiên cứu lí thuyết vừa kết nghiên cứu cụ thể đề tài 3.2 Giả thuyết 2: Nếu nghiên cứu kĩ lí thuyết thực tế ứng dụng PPDH tích cực, tìm thấy cách thức sử dụng loại BTVL nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo HS học tập vật lý Khi nói đến tập vật lý khơng phủ nhận đóng góp to lớn hiệu trình dạy học VL Tuy nhiên, khơng HS “sợ” làm BTVL Ngun nhân là: tính tốn nhiều, khó suy nghĩ (nhất BT tổng hợp, đòi hỏi suy luận logic cao) Loại trừ HS kém, khơng học khơng hiểu lí thuyết, HS khác dù có làm BT thầy cho chưa cảm thấy thích làm cơng việc “khô khan” Thực trạng việc sử dụng BTVL trường phổ thông lộ nhiều hạn chế, ta phải kể đến việc giáo viên chưa khai thác mạnh loại BT, chưa ý mức đến trường hợp trao BTVL cho HS, chưa tận dụng tình huống, chưa có nhiều có ý nghĩa thực tế em làm không thấy hứng thú với công việc Từ thực tế đó, tác giả nhận thấy cần phải có nghiên cứu toàn diện hai mặt lý luận thực tiễn tập vật lý, PPDH tích cực để tìm cách sử dụng BTVL hữu hiệu Nếu kết việc nghiên cứu tìm cách xây dựng hệ thống BTVL trường THPT vận dụng tốt vào q trình dạy học Vật lý cụ thể đóng góp cho việc thay đổi PPDH nhà trường, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học sinh góp phần nâng cao hiệu dạy học vật lý Đối tượng, phạm vi nhiệm vụ nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu đề tài HS lớp 10 ban nâng cao trường THPT Lê Lợi - Thành phố Sóc Trăng - Tỉnh Sóc Trăng - Phạm vi nghiên cứu: Chương “Các định luật bảo toàn ” vật lý lớp 10 nâng cao - Đề tài có nhiệm vụ cụ thể sau : Nghiên cứu thực trạng vấn đề sử dụng BTVL số Trường THPT địa bàn tỉnh Sóc Trăng Nghiên cứu sở lý luận tập vật lý: Tác dụng, phân loại, phương pháp giải, việc lựa chọn sử dụng tập dạy học vật lý Nghiên cứu sở lý luận việc phát huy tính tích cực, sáng tạo học sinh thơng qua PPDH tích cực Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn, đưa tiêu chuẩn phân loại hệ thống BTVL chương “ Các định luật bảo toàn ” vật lý lớp 10 nâng cao Vận dụng hệ thống BTVL vào PPDH tích cực thực nghiệm đề tài Trường THPT Lê Lợi - Thành phố Sóc Trăng - Tỉnh Sóc Trăng Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm Đưa qui trình sử dụng BTVL trình dạy học VL Các phương pháp nghiên cứu Để thực nhiệm vụ nêu sử dụng phương pháp nghiên cứu sau đây: - Nghiên cứu thực tiễn để tìm kiếm đạt chưa đạt để vừa kế thừa kinh nghiệm q báu đồng nghiệp, vừa có ý tưởng thay đổi việc sử dụng BTVL trình dạy học VL trường THPT - Nghiên cứu lí thuyết để thiết lập sở phân loại BTVL đề xuất biện pháp sử dụng có hiệu hệ thống BTVL - Thực nghiệm sư phạm với hỗ trợ phương pháp quan sát, thăm dò, thống kê toán học để đánh giá hiệu đề tài Giải thích số khái niệm dùng đề tài Trong luận văn này, tác giả sử dụng số từ ngữ, khái niệm thông dụng mang tính chất chuyên biệt đề tài Các khái niệm thông báo để người đọc hiểu xác ý tưởng nội dung công việc tác giả: * Định hướng: Trong đề tài chúng tơi có sử dụng từ “Định hướng” (5 định hướng Marzano) Nguyên tiếng Anh tác giả “Dimension” Đó yêu cầu mà tác giả đưa để người giáo viên ý soạn giáo án cho giảng, hướng hoạt động HS vào công đoạn công việc cụ thể nhằm phát triển trí tuệ HS Các định hướng thể rõ vai trò đạo người thầy QTDH * Phương pháp dạy học tích cực: Các PPDH phát huy tối đa hoạt động trí tuệ (kể hoạt động bắp cần thiết) Trong đề tài này, tác giả nghiên cứu sử dụng PPDH tích cực như: PPDH nêu vấn đề, PPDH theo nhóm, PPDH khám phá cho vấn đề sử dụng tập học * Hệ thống tập: Hệ thống tập tập xếp (phân loại) theo sở Đã có nhiều tác giả làm việc Kế thừa tác giả tiền bối có ý đồ riêng người thực đề tài này, tập vật lí phân chia thành nhóm BTVL để sử dụng * Khâu học tập: Thời gian dành cho việc “hoàn thiện” học vật lý Trong bài, tác giả phân thời gian thành hai khâu: Khâu học lớp khâu học nhà Với khái niệm này, tác giả liên hoàn sử dụng BTVL cho học mà cịn có ý đồ làm cho khâu nhà nối tiếp với khâu thứ học Điều đồng nghĩa với việc làm cho học vật lý dãy kiến thức nối tiếp khâu học tập nhà: vừa thực nhiệm vụ học lớp trước vừa chuẩn bị cho học mà chủ yếu dùng loại BTVL * Các giai đoạn lí luận dạy học tiết học (khâu học tập thứ nhất): Tiết học chia làm giai đoạn, thời gian kéo dài giai đoạn không giống Điều đặc biệt giai đoạn chiếm giữ ý nghĩa riêng mặt lí luận dạy học song tất nhằm cải thiện tình hình học tập lớp * Thử nghiệm: Thử nghiệm thực nghiệm nhỏ nhằm kiểm tra sơ đề xuất mặt lí thuyết Về bản, đề xuất chúng xuất phát từ nghiên cứu lí thuyết đắn, ý đồ sư phạm phù hợp Do giới hạn thời gian, lực tài chánh người nghiên cứu hoàn cảnh thực tế mà đề xuất đưa vào tiết học với qui mô nhỏ để chứng tỏ góc độ cơng nhận đề xuất Nói tóm lại, thử nghiêm thực đầy đủ công đoạn thực nghiệm qui mơ nhỏ mang tính chất kiểm tra lại nhiều việc khẳng định đề xuất Chương 1: NHỮNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT Kết nghiên cứu thực trạng vấn đề sử dụng BTVL số trường THPT tỉnh Sóc Trăng cho thấy việc sử dụng BTVL trình dạy học VL GV số hạn chế định Để khắc phục hạn chế đó, giúp cho việc sử dụng BTVL vào dạy học VL đạt hiệu cao cần có nghiên cứu toàn diện hai mặt lý luận thực tiễn dạy học Để có sở cho việc nghiên cứu thực nghiệm, việc đầu tiên, muốn hệ thống lại số vấn đề lí thuyết có liên quan đến nội dung nghiên cứu đề tài 1.1 Những vấn đề tâm lí học dạy học 1.1.1 Quá trình nhận thức học sinh học tập Theo triết học Mác - Lê nin trình nhận thức người từ trực quan sinh động đến tư trừu tượng, từ tư trừu tượng trở thực tiễn Đây nguyên lý nhận thức luận vật Quá trình nhận thức phản ánh diễn biến tâm lí người người ta muốn tìm hiểu đối tượng khách quan Trong tâm lí học, người ta diễn giải q trình thành hai giai đoạn: cảm tính lí tính Sự nhận thức cảm tính biểu hoạt động nhận biết đối tượng giác quan người Các hoạt động như: nhìn, nghe, nếm, ngửi…được người sử dụng tiếp xúc với giới Kết có hình ảnh bên ngồi vật, tượng: kích thước, hình dáng, mùi vị, màu sắc Tuy nhiên, từ xa xưa, người chưa thể chinh phục giới tồn xung quanh Nhận thức cảm tính cho người ta biết vật, tượng, chưa thể cho người ta hiểu giới Muốn chinh phục tự nhiên, người ta cần hiểu tự nhiên, tìm thấy qui luật tự nhiên Hệ thống thần kinh cao cấp người cho phép làm điều Sự phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa làm cho người thấy chất bên việc, hiên tượng, nhìn thấy mối quan hệ mang tính qui luật chúng với Đó sở để họ tiếp tục nhận biết thêm chất việc, tượng, trình xuất Quay trở lại đường nhận thức; Dù nhận thức cảm tính (hay trực quan) khơng nói lên chất song chúng lại “đầu mối” thiếu được, nấc thang nhận thức trọn vẹn giới Ví dụ 1.1 : - HS khơng thể có đầy đủ khái niệm chuyển động em không mô tả di chuyển sống hàng ngày, không quan sát ô tô chạy đường Khái niệm vững HS vận dụng vào nghiên cứu loại chuyển động khác với chuyển động thẳng, chí khơng cịn nằm ý nghĩa bình thường thấy vật “di chuyển” mà vật “đứng yên” coi chuyển động, so với hệ qui chiếu khác - Khái niệm “năng lượng” khái niệm khó HS khơng thể cho HS trực tiếp quan sát Trong khoa học, điều thường xảy Tuy nhiên, đường nhận thức phải 2’ Lực Thế - Thế - Lực lực mà cơng thực  vào hình dạng đường mà  vào vị trí điểm đầu điểm cuối - (chừa chỗ nhà ghi đ/n th.năng) ? Trả lời câu C2 ? Bài tập N2-L2-T1-35 ( Cho HS xem hình ảnh đập thủy điện Hịa Bình) 5’ Củng cố Chia lớp thành nhóm, nhóm làm câu BT 3-tr167 - BT1-tr.167 2’ Giao nhiệm vụ nhà V - Bài tập (tr.167) BT (tr 168) SGK, tập 4.37 (tr.52) SBT - Bài tập quan sát: Bắn cung, bắn “nạn thun” Cơng từ đâu có để làm cho tên (đạn) bay đi? - Ơn lại nội dung định luật Hooke học 19 PHỤ LỤC 11 HỆ THỐNG BÀI TẬP CHO BÀI 35 THẾ NĂNG - THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG  Nhóm tập định lượng N1: - N1-L1:  BB - 35: Có thể sử dụng giai đoạn nghiên cứu tài liệu (chứng minh công trọng lực khơng phụ thuộc vào hình dạng đường mà phụ thuộc vào vị trí đầu cuối) - N1-L2:  T1-35: Dưới tác dụng trọng lực, vật có khối lượng m trượt khơng ma sát từ trạng thái nghỉ mặt phẳng nghiêng có chiều dài BC = 2m B m  độ cao BD = 1m hình 1.Hãy so sánh h l Hình D cơng trọng lực thực vật di chuyển từ B đến C từ B đến D  BB4 - 35, BB5 - 35: Cho HS nhà làm - N1-L3:  T1-35: Giải thích đồ thị hình 35.4, trang 165 (SGK) (Bài tập cho HS thực lớp)  Bài 4.36, 4.37 (tr.52 - SBT) Dùng cho HS giỏi - N1-L4:  BB3- 35: Có thể sử dụng sau xây dựng biểu thức liên hệ công trọng lực vật dùng để cố học cho HS nhà làm (nếu khơng có thời gian)  T1- 35: Khi bắn cung, bắn “nạn thun” Cơng từ đâu có để làm cho tên (đạn) bay ? (bài sử dụng hình thành k.niệm hay để mở đầu cho giảng 36 tiếp theo)  Nhóm tập định tính (N2): - N2-L1:  C1-35, C2-35: dùng để luyện tập lớp  T1-35: Vì ta phải chia đường cong BC thành đoạn s nhỏ ?  T2-35: Làm để xác định cơng tồn phần ABC ? (Hai T1-35 T2-35 dùng tính cơng trọng lực )  T3-35: Vì trọng trường có tính tương đối?  T4-35: Thế trọng trường có phải hấp dẫn hay khơng? Vì ? (Hai T3-35 T4-35 sử dụng để HS tìm hiểu Wt )  T5-35: Một vật có khối lượng m nằm miệng giếng có chiều sâu h Chọn đáy giếng làm gốc năng, hỏi trọng trường trường hợp lớn : a Giếng khơng có nước b Giếng chứa đầy nước ( Bài tập sử dụng nghiên cứu tính tương đối năng) - N2-L2:  T1-35: Hãy tìm thực tế số ứng dụng hiểu biết người ?  Nhóm tập thí nghiệm (N3): -N3 –L3:  T1-35: Thả rơi viên bi có khối lượng khác quan sát độ lún sâu viên bi vào cục đất sét Cho biết cơng từ đâu có làm cho viên bi lún sâu hay cạn khác nhau? (BT dùng HS nhà làm sau học xong 34 nhắc lại để mở đầu cho 35 hình thành khái niệm ) PHỤ LỤC 12 Giáo án Bài 36: THẾ NĂNG ĐÀN HỒI Mục tiêu - Nắm khái niệm đàn hồi lượng dự trữ kiến thức để sinh công vật biến dạng - Nắm vững mối liên hệ: công lực đàn hồi độ giảm đàn hồi - Hiểu chất đàn hồi tương tác lực đàn hồi (lực thế) phần tử vật biến dạng đàn hồi Mục tiêu - Biết cách tính cơng lực đàn hồi thực vật biến dạng, từ kĩ ph triển tư suy cơng thức đàn hồi - Biết áp dụng phương pháp đồ thị để tính cơng lực đàn hồi - Giải thích khả sinh cơng vật biến dạng đàn hồi số trường hợp cụ thể thực tế ( cung - tên, nhảy sào, ) Chuẩn bị - Hệ thống tập, “nạn thun” GV Chuẩn bị - Ôn lại kiến thức định luật Hooke học 19 cách HS tính cơng 33 PPDH - Diễn giảng kết hợp với đàm thoại làm việc theo nhóm Phương - Cái “nạn tun”, hai lị xo có độ cứng khác số tiện DH nặng Kiểm tra * Kiểm tra: (5’) – Mở + Lý thuyết: Thế ? Viết biểu thức trọng trường cho biết mối liên hệ công trọng lực vật + Bài tập vận dụng: Một vật có khối lượng m = kg thả rơi tự từ độ cao 4m so với mặt đất Hãy xác định công trọng lực thực vật cách mặt đất 1m *Mở bài: (Kiểm tra chuẩn bị nhà dăn trước để nêu tình cho học) Bài tập quan sát: Khi bắn “cung”, bắn “nạn thun”, công từ đâu có để làm cho tên (đạn) bay ? TG Hoạt động GV Hoạt động Lưu Bảng HS (Hướng dẫn HS tìm 5’ Giải hiểu đàn hồi, công lực đàn hồi) tình mở Bài 35: THẾ NĂNG ĐÀN Sử dụng HỒI - Bài tập quan sát (mở bài) ? BT nghiên cứu tài liệu ( với lắc lị xo nằm ngang) : Tính 20’ Trao đổi cơng lực đàn hồi thực nhóm, sau đại làm cầu gắn với diện nhóm lên đầu lị xo di chuyển từ vị trình bày kết trí x1 đến vị trí x2 ? quả) V (Vẽ hình 36.1 – giới thiệu nội dung ) Gợi ý : thực cách tính cơng tương tự cách tính cơng trọng Cơng lực đàn hồi ( chừa chỗ nhà vẽ hình 36.2) lực 35 (-Biểu thức: Fđh = ?A =? - Lực Fđh thay đổi theo x, làm để xác định A? - chia nhỏ x  n x để Fđh không thay đổi + công nguyên tố x ? + cơng tồn phần A12 ? + Có suy nghỉ A12 SBCDE, SOBE, SOCD ?) (dựa vào đồ thị hình 36.2) (Chính xác hóa kết làm việc nhóm, V - Lực đàn hồi Fđh = - kx (1) - Công nguyên tố: bổ sung ghi bảng) A  Fdh x  k x (2) - Cơng tồn phần : A12   A   S BCDE    S OCD  S OBE   kx x kx x    2  1    hay A12  ? Tại lực đàn hồi kx12 kx22  2 - Lực đàn hồi lực lực ? ? C2 ? Wđh = kx : đàn hồi lò xo ĐS - Từ (3)  Biểu thức liên hệ công lực đàn hồi Wđh ? Phát biểu - Tại Wđh có tính tương đối ? - Đơn vị Wđh ? (Dựa vào kết làm 8’ việc cá nhân, GV bổ Thế đàn hồi V - Thế đàn hồi: (3) sung xác hóa, Wđh = ghi bảng ) kx 2 - Công lực đàn hồi độ giảm đàn hồi A12  Wdh1  Wdh2 - [Wđh] : (J) - Thế đàn hồi có tính tương đối (phụ thuộc cách chọn gốc tọa độ) Củng cố Làm BT đồ thị N15’ L3-T1- 36 BB1-36 Giao nhiệm vụ nhà 2’ - Bài tập 1,2 (tr.171) V 4.39 (tr.52) SBT - Bài tập: Khi lắc dao động thực cơng, biết thực cơng? - Ơn lại kiến thức động PHỤ LỤC 13 HỆ THỐNG BÀI TẬP CHO BÀI 36 THẾ NĂNG ĐÀN HỒI  Nhóm tập định lượng (N1): - N1-L1:  T3-36: Một lò xo đặt nằm ngang, đầu bên trái giữ chặt Khối lượng lị xo khơng đáng kể lúc đầu lị xo khơng biến dạng Tác dụng lực kéo vào đầu bên phải làm cho lò xo dãn đoạn 2,5 cm a Tìm đàn hồi lị xo vị trí lị xo dãn 2,5 cm, biết độ cứng lò xo 000 N/m b Nếu đàn hồi tăng lên tới giá trị 0,55 J độ dãn lị xo bao nhiêu? c Tính cơng lực đàn hồi biến dạng lò xo ứng với hai vị trí nêu Ngoại lực thực cơng nào? (Bài tập dùng để củng cố hay luyện tập nhà) - N1-L2:  BB1: Dùng để củng cố  T1-36: Tính cơng lực đàn hồi thực làm cầu gắn với đầu lò xo di chuyển từ vị trí x1 đến vị trí x2 Sử dụng q trình nghiên cứu (cơng lực đàn hồi - năng)  T2-36: Một lị xo có độ cứng k = 100 N/m treo thẳng đứng Đầu móc vào vật nặng m = kg, đầu treo vào điểm cố định Lấy g = 10 m/s2 Xãy xác định hệ vật m cách vị trí cân đọan cm phương thẳng đứng hướng xuống Chọn gốc vị trí cân (về nhà làm)  T3-36: Một lị xo có chiều dài l1  31cm treo vật có khối lượng m1 = 100 g có chiều dài l2  32cm treo vật có khối lượng m2 = 200 g Tính cơng cần thiết để kéo lò xo dãn từ l3  35cm đến l4  40cm Lấy g = 10 m/s2 ( Bài cho HS nhà làm)  T4-36: Hai lị xo có độ cứng k1 = 20 N/m, k2 = 60 N/m nối với theo phương thẳng đứng Đầu hệ giữ cố định, đầu treo vật có khối lượng 150 g hình 36.7 Bỏ qua khối lượng lị xo a Tìm độ biến dạng lị xo vị trí cân O k1 b Kéo vật lệch khỏi vị trí cân xuống đoạn k2 x = cm Tính hệ vị trí Chọn mức khơng O (Bài dành cho HS khá-Giỏi nhà làm) - N1-L3: Hình 36.7  T1-36: Theo đồ thị (hình 36.2) cơng tồn phần A12 lị xo xác định ? Nó có liên quan với diện tích hình tam giác hình bình hành ? (Có thể thực tập lớp tính cơng lực đàn hồi) - N1-L4:  T1-36: Một súng đồ chơi có lò xo dài 10 cm, lúc bị nén dài cm bắn thẳng đứng viên đạn có khối lượng 30 g lên cao m Tìm độ cứng lị xo (Cho HS nhà làm)  Nhóm tập định tính (N2) - N2-L1:  C2-36: Có thể sử dụng củng cố (nếu có thời gian cho HS nhà làm)  T1 -36: Thế đàn hồi ln có giá trị dương, trọng trường dương âm Hãy giải thích ? - N2-L2:  T1-36: Hãy tìm thực tế số ứng dụng hiểu biết người đàn hồi ? PHỤ LỤC 14 Giáo án Bài 37: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG Mục tiêu Định luật BTCN trường hợp vận dụng kiến thức Mục tiêu Vận dụng định luật bảo toàn để giải thích tượng kĩ tập lượng ph.triển tư Chuẩn bị - Hệ thống tập GV - Dụng cụ thí nghiệm lắc đơn, lắc lò xo Chuẩn bị - Ôn lại khái niệm: động năng, năng, hệ kín HS - Các tâp quan sát thực tế PPDH - Diễn giảng kết hợp với đàm thoại làm việc theo nhóm - PPDH khám phá, làm việc nhóm - Dụng cụ thí nghiệm lắc đơn, lắc lò xo Phương tiện DH Kiểm tra – Mở * Kiểm tra cũ: (5’) - Viết biểu thức đàn hồi biểu thức tính cơng lực đàn hồi thực biến dạng lị xo - Tại thí nghiệm tính cơng lực đàn hồi, người ta đặt lị xo nằm ngang? - Làm tập (câu a b) - Trang 171 - SGK * Mở bài: (Trở lại thí nghiệm lắc lị xo – dùng hình vẽ) Khi lắc dao động thực cơng, biết thực cơng ? (Yêu cầu HS cách phát hiện, hướng dẫn HS (tưởng tượng) đặt vật cản vị trí điểm x max để động năng→ Giới thiệu biến đổi qua lại chúng TG Hoạt động GV Hoạt động HS Lưu Bảng ΔΔ Cho lắc đơn dao động, giới thiệu động Yêu cầu HS đọc phần mở đầu, sau mơ tả lại chuyển hóa hai Bài 37: ĐỊNH LUẬT ĐS loại lượng (trên BẢO TỒN CƠ NĂNG thí nghiệm) V (Vẽ hình 37.2 – giới 10’ thiệu nội dung ) Thiết lập định luật V a) Trường trọng hợp lực - Vật m rơi z Qua A B, z1 độ cao z1, z2, z2 - Hãy viết biểu vận tốc v1,v2 o thức loại lượng vật điểm, cho - Năng lượng vủa vật V nhận xét? (ghi bảng) - Ta xem xem thay đổi liên quan - Trọng lực thực Wt Tại A: Wt1 , Wđ1 Wđ Tại B: Wt2 , Wđ2 - Công lực trọng trường A  v1  v2 B công làm vật rơi xuống Cơng tính A12  mv22 mv12  (1) 2 A12  mgz1  mgz2 (2) nào? (Ghi bảng, biến đổi) - Từ (1) (2) ta suy mv12  mgz1  mv22  mgz2 (3) – Các em có nhận xét → Wd  Wt1  Wd  Wt (4) từ (4) ? - Đây định luật Cơ Cơ A B * Định luật bảo toàn lượng vật rơi năng: (SGK) trường trọng lực V ? (Thầy vẽ đồ thị 37.3 lên bảng-HS Khám phá ) Hãy nghiên cứu đồ thị 37.3 giải thích V (Vẽ hình 37.4 a -Nhắc lại thí nghiệm lắc lị xo) ? Hãy đọc đoạn b, giải thích biểu thức 37.4 8’ V b) Trường hợp lực đàn hồi (Hình vẽ) W = Wđ + Wđh = mv kx  = hs 2 -Vị trí biên (xmax phải) Wđ = 0, Wđh cực đại -Vị trí cân Wđ cực đại , Wđh = -Vị trí biên (xmax trái) ? (khám phá) Tại thí nghiệm này, người ta dùng lắc lị xo ngang Wđ = 0, Wđh cực đại mà không dùng lắc lò xo treo? Cả trường hợp trên, lực có đặc điểm chung lực (cơng thực khơng phụ thuộc đường đi) Có thể nói: vật chịu tác dụng lực bảo toàn V 2’ V ? C2 c) Trường hợp lực Định luật bảo toàn (Trao đổi chuyển dạng tổng quát : Cơ tiếp) vật chịu - Còn lực khác tác tác dụng lực dụng lên lắc đơn ln bảo tồn dao động ? - Thực tế, lị xo (hình) có dao động mãi khơng? Vì sao? V Lực ma sát (không phải lực thế) cản trở chuyển động làm chuyển động dần V → khơng cịn bảo tồn - Khi độ biến thiên vật xác định ? Biến thiên 5’ Công lực lực - Vật chịu tác dụng lực lực → vật không bảo tồn - Ví dụ: Vật rơi từ đến A12 (lực k thế) = W2 - W1 (Xem CM SGK) - KL : Khi vật chịu tác dụng lực k.thế, khơng bảo tồn Cơng lực độ biến thiên ? (Bài tập 1, tr 177) vật ? (Chia lớp thành Bài tập vận dụng 10’ phận, đọc SGK ĐS Bài 1: giải vận dung)  Yêu cầu: Làm việc cá l nhân, đại diện H lên giải, phận h cho nhận xét giải thích nhận xét  T A  P C Bài D h B (Về nhà giải lại cẩn thận vào tập) Củng cố V C 3’ Luyện tập: Một HS có khối lượng m trượt theo cầu trượt nước (công viên nước) Đỉnh cầu trượt có độ cao h (m) so với mặt nước Vận tốc chạm nước người ? (ma sát = 0) Hãy so sánh vận tốc với vật có khối lượng m vậy, rơi từ độ cao h Em có nhận xét ? Giao nhiệm vụ nhà 2’ - C1 - Giải thích đồ thị hình 37.4 b (tr.173) - Câu hỏi (tr 177) - Dặn học kiến thức : ĐLBT (trong trường trọng lực, lực đàn hồi, trường lực bất kỳ), vật lực tác dụng lực - Bài 2,3,4 (tr 177) - Ơn lại k niệm : hệ kín, động lượng, động -Cho thêm 4.50, 4.51 (tr.54,55 – SBT) PHỤ LỤC 15 HỆ THỐNG BÀI TẬP CHO BÀI 37 ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN CƠ NĂNG  Nhóm tập định lượng N1: - N1-L1:  C1-37: Có thể luyện tập lớp nhà (nếu lớp thiếu giờ)  Bài tập vận dụng (trang 175 176) - N1-L2:  BB2, BB3, BB4: (Thực tập mức độ tập dợt ĐLBTCN song có số vấn dề cần nhớ lại kiến thức cũ suy luận, nên dể chúng loại này)  Bài 4.50, 4.51 (tr.54,55 – SBT)  Bài 4.58 (tr.56 – SBT) Dùng cho HS giỏi  T1-37: Một HS có khối lượng m trượt theo cầu trượt nước (cơng viên nước) Đỉnh cầu trượt có độ cao h (m) so với mặt nước Vận tốc chạm nước người ? (ma sát = 0) Hãy so sánh vận tốc với vật có khối lượng m vậy, rơi từ độ cao h Em có nhận xét ? (dùng để củng cố) - N1-L3:  T1-37: Giải thích đồ thị hình 37.3, trang 172 (SGK)  T2-37: Giải thích đồ thị hình 37.4 b, trang 173 (SGK) Nếu có thời gian thực lớp Nếu khơng, cho HS nhà làm  Nhóm tập định tính (N2): - N2-L1:  C2-37  T1-37: Trong thí nghiệm lắc lào xo, người ta phải dùng lắc dao động ngang mà không dùng lắc treo?  T2-37: Một vật ném thẳng dứng lên cao, điều làm cho vận tốc vật giảm dần ? Sau đạt cực đại độ cao, điều làm cho vận tốc vật tăng dần rơi xuống ? ( Sử dụng tìm hiểu Wđ Wt ) - N2-L2:  T1-37: Hãy tìm thực tế, hệ xem gần áp dụng ĐLBTCN ?  Nhóm tập thí nghiệm (N3): - N3-L2:  SBT-4.68 - 35  T1-37: Dùng lò xo mềm (bằng nhựa cho trẻ em chơi) Treo đầu lên cao cho giãn hết cịn cách mặt đất khoảng Cho dao động Quan sát, đếm xem chu kì giải thích đến lúc dừng lại  T2-37: Cho bóng bàn rơi thẳng đứng xuống gạch Làm xác định công cản khơng khí bóng này? ... trình, phương pháp giảng dạy; đó, việc sử dụng BT vấn đề mà chúng tơi hướng tới Chính lý mà chọn đề tài ? ?Sử dụng hệ thống tập vật lý chương ? ?Các định luật bảo toàn? ?? vật lý lớp 10 nâng cao theo hướng. .. chủ đích, nhằm vận dụng thích hợp vào PPDH tích cực theo ý đồ cụ thể lí luận dạy học Chúng đưa hệ thống tập cho chương ? ?Các định luật bảo toàn? ?? vật lý lớp 10 nâng cao với tính cách vừa ví dụ cho... luận tập vật lý: Tác dụng, phân loại, phương pháp giải, việc lựa chọn sử dụng tập dạy học vật lý Nghiên cứu sở lý luận việc phát huy tính tích cực, sáng tạo học sinh thông qua PPDH tích cực