Xây dựng tuyển chọn và sử dụng hệ thống bài tập vào dạy học chương các định luật bảo toàn vật lí 10 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Lương Thị Hoa XÂY DỰNG, TUYỂN CHỌN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀO DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Lương Thị Hoa XÂY DỰNG, TUYỂN CHỌN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀO DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10, TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chun ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn vật lí Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN MẠNH HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả Lương Thị Hoa LỜI CẢM ƠN Trong trình làm luận văn, tác giả nhận động viên, giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình từ gia đình, thầy cơ, nhà trường bạn bè Thông qua luận văn, tác giả muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến: Thầy giáo, Tiến sĩ Nguyễn Mạnh Hùng trực tiếp khuyến khích, động viên, hướng dẫn tác giả thực hoàn thành luận văn tất tận tình trách nhiệm Phòng đào tạo sau đại học quý thầy, giáo khoa vật lí trường đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trình học tập, nghiên cứu Ban giám hiệu quý thầy cô giáo trường THPT Bình Chánh tạo điều kiện, giúp đỡ tác giả trình thực nghiệm sư phạm trường Tập thể lớp cao học lý luận phương pháp dạy học mơn vật lí khóa 24, bạn bè, đồng nghiệp gia đình giúp đỡ, động viên để tác giả hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin kính gửi lời chúc sức khỏe hạnh phúc đến tất người Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2015 Tác giả luận văn MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Nhận thức giai đoạn trình nhận thức 1.1.1 Nhận thức .6 1.1.2 Các giai đoạn trình nhận thức 1.2 Khái niệm hứng thú 1.2.1 Khái niệm hứng thú 1.2.2 Hứng thú học tập 1.2.3 Biểu hứng thú học tập 1.2.4 Những biện pháp gây hứng thú dạy học vật lí 10 1.3 Vấn đề phát triển tư 10 1.3.1 Khái niệm tư 10 1.3.2 Các đặc điểm tư 11 1.3.3 Các thao tác tư .12 1.3.4 Tư vật lí .13 1.3.5 Các phương pháp rèn luyện tư cho học sinh dạy học vật lí .13 1.3.6 Dấu hiệu đánh giá tư phát triển 14 1.4 Bài tập vật lí 15 1.4.1 Khái niệm tập vật lí 15 1.4.2 Vai trị tập vật lí .15 1.4.3 Các loại tập vật lí 22 1.4.4 Nguyên tắc xây dựng tập vật lí .26 1.4.5 Phương pháp giải tập vật lí 27 1.4.6 Phương pháp sử dụng tập vật lí cho tiết học 28 1.4.7 Thực trạng việc sử dụng tập trình dạy học trường THPT 32 Chương HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VÀ PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CHÚNG VÀO DẠY HỌC NHẰM TẠO HỨNG THÚ VÀ PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH 33 2.1 Tổng quan chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10, ban 33 2.1.1 Cấu trúc chương “Các định luật bảo toàn” 33 2.1.2 Mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo tồn” 33 2.2 Quy trình xây dựng hệ thống tập chương “Các định luật bảo toàn” 35 2.2.1 Xác định mục tiêu hệ thống tập .35 2.2.2 Xác định nội dung hệ thống tập .35 2.2.3 Giới thiệu sơ hệ thống tập 35 2.3 Hệ thống tập chương “Các định luật bảo toàn” 36 2.3.1 Các tập bài: Định luật bảo toàn động lượng 36 2.3.2 Các tập bài: Công Công suất .47 2.3.3 Các tập bài: Động 55 2.3.4 Các tập bài: Thế 61 2.3.5 Các tập bài: Định luật bảo toàn .67 2.4 Sử dụng hệ thống tập xây dựng để thiết kế số giáo án 75 2.4.1 Giáo án bài: Động lượng Định luật bảo toàn động lượng 75 2.4.2 Giáo án bài: Công Công suất .92 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 105 3.1 Lập kế hoạch thực nghiệm 105 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 105 3.1.2 Thời gian, địa điểm, đối tượng thực nghiệm 105 3.1.3 Xác định sở lí thuyết 105 3.1.4 Nội dung thực nghiệm 106 3.1.5 Các phương tiện hỗ trợ .107 3.1.6 Cách thu thập thông tin 107 3.2 Chuẩn bị thực nghiệm 107 3.2.1 Liên hệ với đối tượng thực nghiệm 107 3.2.2 Chuẩn bị nội dung phương tiện thực nghiệm 107 3.3 Tiến hành thực nghiệm 111 3.4 Xử lý kết thực nghiệm 111 3.4.1 Kết quan sát biểu hứng thú học tập học sinh .111 3.4.2 Sử dụng phần mềm thống kê SPSS16 để xử lý kết kiểm tra tiết, sở để đánh giá phát triển tư 113 3.5 Nhận xét 117 3.5.1 Về giáo án 117 3.5.2 Về kết học tập 118 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Viết tắt ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh NXB Nhà xuất SGK Sách giáo khoa SPSS Statistical Package for social Sciences (Phần mềm chuyên ngành thống kê) TB Trung bình TG Thời gian THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Kết thi học kỳ lớp TN lớp ĐC 110 Bảng 3.2 Biểu hứng thú học sinh học 112 Bảng 3.3 Bảng thống kê điểm số phân bố tần suất lớp ĐC lớp TN 113 Bảng 3.4 Bảng phân bố tần suất tích lũy lớp ĐC lớp TN 115 Bảng 3.5 Các thông số thống kê mô tả lớp ĐC lớp TN 116 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Hình vẽ tập tìm hợp lực 20 Hình 1.2 Hình vẽ chuyển động phản lực 22 Hình 1.3 Hình vẽ tập phản xạ toàn phần 29 Hình 1.4 Hình vẽ tập xây dựng định luật Ôm 30 Hình 1.5 Sơ đồ trình tự tổ chức hoạt động nhóm 31 Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc chương định luật bảo toàn 32 Hình 2.2 Hình vẽ tập 1.1 36 Hình 2.3 Hình vẽ tập 1.5 40 Hình 2.4 Hình vẽ tập 1.9 44 Hình 2.5 Hình vẽ tập 1.11 45 Hình 2.6 Hình vẽ tập 2.1 47 Hình 2.7 Hình vẽ tập 2.2 48 Hình 2.8 Đồ thị tập 3.3 58 Hình 2.9 Hình vẽ tập 4.3 63 Hình 2.10 Hình vẽ tập 4.8 66 Hình 2.11 Hình vẽ tập 5.1 67 Hình 2.12 Hình vẽ tập 5.3 69 Hình 2.13 Hình vẽ tập 5.4 70 Hình 2.14 Hình vẽ tập 5.5 71 Hình 2.15 Hình vẽ tập 5.7 73 Hình 3.1 Sơ đồ mơ hình thực nghiệm 108 Hình 3.2 Biểu đồ phân bố điểm lớp ĐC lớp TN 114 Hình 3.3 Biểu đồ phân bố tần suất tích lũy lớp ĐC lớp TN 114 Hình 3.4 Biểu đồ phân bố tần suất tích lũy lớp ĐC lớp TN 116 Hình 3.5 Histograme với đường cong chuẩn lớp ĐC lớp TN 117 tăng lên (v xe máy tăng) Dưới tác dụng lực kéo ô tô, tốc độ xe máy tăng từ đến m/s v0 = , v = 6m / s , nên Thay số ta có: - GV dẫn dắt để học sinh tự rút kiến thức mới: Động Ở vế trái (2) xuất tích mv = A A= 1 mv = 144.6 = 2592 J ≈ 2,6kJ 2 mv , lượng mà xe máy Kiến thức nhận ôtô truyền cho thông qua Định nghĩa động q trình thực cơng Động vật khối Đặt W đ = mv W đ gọi động lượng m chuyển động với vận tốc v lượng mà vật có vật Trong tập trên: - Khi v = (xe máy đứng yên) W đ = chuyển động xác định theo công thức: Wđ = - Khi v =6 m/s (xe máy chuyển động) W đ = 2,6kJ - Yêu cầu học sinh nêu ý nghĩa vật lí động mv 2 Đơn vị động năng: Jun (ký hiệu J) Xem thí nghiệm ảo sau nêu ý nghĩa vật lí động u cầu học sinh nêu ví dụ vật có  Ý nghĩa vật lí động năng: động có khả sinh cơng Khi vật có động vật tác dụng lực lên vật khác lực sinh cơng Xem hình ảnh: động sinh Yêu cầu HS nêu mối quan hệ độ biến thiên động công lực tác dụng công Yêu cầu học sinh nêu trường hợp động vật tăng, giảm Nêu ví dụ trường hợp động tăng, động giảm  Định lý động Từ (2) ta suy ra: Độ biến thiên động vật công lực tác dụng lên vật 2 mv − mv0 = A hay Wđ − Wđ = A 2 Từ hệ thức ta suy ra: Khi A > (lực tác dụng lên vật sinh cơng dương) động vật tăng Khi A < (lực tác dụng lên vật sinh cơng âm) động vật giảm Hoạt động (3 phút) Giải vấn đề nêu mở đầu học (hoạt động cá nhân) Hoạt động giáo viên Từ kiến thức vừa xây dựng được, yêu cầu em trả lời câu hỏi 1b: Hoạt động học sinh Trả lời câu hỏi giáo viên b) Năng lượng vật m động Năng lượng vật m dạng năng có giá trị là: lượng có giá trị bao nhiêu? Wđ = mv = 0,1.4 = 0,8 J 2 Hoạt động Củng cố, vận dụng (Hoạt động nhóm: Chia nhóm, nhóm làm 3.6, nhóm làm 3.5, nhóm làm 3.4, nhóm làm 3.3) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Phân nhóm giao nhiệm vụ Chia nhóm nhóm nhận nhiệm nhóm vụ Các nhóm tiến hành đọc bài, suy nghĩ tìm cách giải Một thành viên nhóm lên bảng trình bày giải Bài 3.3 (nhóm 4) Một lực độc tác dụng lên vật Bài giải 3.3 khối lượng m = 200g chuyển động theo Theo công thức mối liên hệ độ hình vẽ Tìm cơng mà lực thực A AB = khoảng AB, BC CD ABC = quỹ đạo Đồ thị vận tốc phụ biến thiên động công lực tác thuộc thời gian vật vẽ dụng ta có: Bài 3.4 (nhóm 3) Một ô tô khối lượng chuyển động với vận tốc 72km/h 2 mvC − mv B = 0,2.(5 − 2 ) = 2,1 2 J ACD = 2 mv D − mvC = 0,2.(0 − ) = −2,5 J 2 tắt máy, hãm phanh Tính quãng Bài giải 3.4: đường ô tô Đổi: 72km/h=20 m/s dừng lại, biết lực hãm phanh F h = Mối liên hệ độ biến thiên động 104N cơng lực tác dụng: Bài 3.5 (nhóm 2) Một ơtơ có khối lượng với tốc độ 36 km/h lái xe thấy có chướng ngại vật cách 10m đạp phanh Hệ số ma sát bánh xe mặt đường (nằm ngang) 0,4 Xe có đâm vào chướng ngại vật khơng? Tính tốc độ xe lúc Bài 3.6 (nhóm 1) Vật bắt đầu Ah + Ap + AN = 2 mv − mv0 2 Vì trọng lực phản lực vng góc hướng chuyển dời nên A p = A N = Do đó: ⇒ F s cos180 = − mv02 Ah = 1 mv − mv02 ⇒ F s = mv02 2 mv02 2.10 3.20 ⇒ s = = = 40m Fh 2.10 trượt từ đỉnh dốc nghiêng AB Bài giải 3.5 ( α = 30 ) Biết hệ số ma sát vật Đổi : 36km/h = 10m/s với mặt nghiêng µ=0,1 AB = 2m Lực tác dụng vào xe gồm có trọng lực, Tính tốc độ vật B Lấy g phản lực lực hãm Vì trọng lực phản = 10m/s2 lực có hướng vng góc với hướng chuyển dời nên cơng lực Ta có Theo dõi nhóm làm việc Hướng dẫn cho nhóm làm việc Hướng dẫn 3.3 Vận dụng định lý động để tìm cơng lực tác dụng khoảng AB, BC, CD Ah = 1 1 mv − mv02 ⇒ − Fh s = mv − mv02 2 2 Do đó: v = v02 − Fh s = v02 − m gs = 20 m/s m Vì gặp chướng ngại vật, xe chuyển động với tốc độ 20 m/s nên xe bị đâm vào chướng ngại vật Bài giải: Hướng dẫn 3.4 Vận dụng định lý động để Vật chuyển động mặt nghiêng    tác dụng P , N , Fms Độ biến thiên động vật tìm cơng lực tác dụng, từ suy tổng cơng lực tác dụng nên ta có độ lớn lực tác dụng dựa vào công thức tính cơng mvb − = Ap + AN + Ams  Vì N vng góc với hướng chuyển dời Hướng dẫn 3.5 Vận dụng định lý động để nên A N = Với A p = mgsinα.AB tìm cơng lực tác dụng F ms =µmgcosα nên A ms = - µmgcosα Hướng dẫn 3.6 AB Suy Vận dụng định lý động để tìm cơng lực tác dụng Áp dụng ra: mvb = mg sin α AB − mmg cos α AB công thức tính cơng Hay vb = g AB(sin α − µ cos α ) = 2.10.2.(sin 30 − 0,1cos 30 ) ≈ 3,9m / s Yêu cầu nhóm lên trình bày giải Nhận xét giải học sinh Nhận xét trình làm việc nhóm học sinh Hoạt động Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh GV: Các em nhà học nội dung: Định nghĩa động năng, ý nghĩa động định lý động HS: Ghi chép nội dung giáo viên GV: Về nhà làm tập: Bài 3.7, yêu cầu thực nhà 3.8, 3.9, 3.10 tài liệu phát cho em PHỤ LỤC GIÁO ÁN BÀI THẾ NĂNG I MỤC TIÊU Kiến thức + Phát biểu định nghĩa trọng trường, trọng trường    + Viết biểu thức trọng lực vật: P = mg , g gia tốc vật chuyển động tự trọng trường + Phát biểu định nghĩa viết biểu thức trọng trường (hay hấp dẫn) Định nghĩa khái niệm mốc + Phát biểu định nghĩa viết biểu thức đàn hồi Kỹ + Biết cách tính trọng trường, đàn hồi + Vận dụng mối liên hệ độ biến thiên vật với công trọng lực để giải tập + Nêu nhiều ví dụ vật sinh công Tư + Phát vấn đề + Xây dựng cơng thức tính trọng trường, đàn hồi + Sử dụng thao tác tư để thiết lập mối liên hệ độ biến thiên công trọng lực + Nhận biết ý nghĩa Thái độ + Tích cực học tập, trung thực, cẩn thận tính tốn, hợp tác q trình làm việc nhóm CHUẨN BỊ + Giáo viên: - Chuẩn bị hệ thống tập - Chuẩn bị kế hoạch giảng - Chuẩn bị thí nghiệm ảo minh họa vật sinh cơng thực tế - Chuẩn bị phiếu học tập Phiếu học tập 1:  Câu Hãy nêu đặc điểm véc tơ gia tốc g khoảng không gian nhỏ Câu Nêu đơn vị tích mgz Phiếu học tập 2: Câu Dự đoán lượng bi phụ thuộc vào đại lượng nào? Câu Đơn vị tích k (∆l ) gì? + Học sinh: - Ơn lại phần học Trung học sở - Các khái niệm trọng lực trọng trường - Biểu thức tính cơng lực PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY Kết hợp phương pháp nêu vấn đề, phương pháp đàm thoại, phương pháp nhóm TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG Ổn định lớp học, kiểm tra sĩ số Tiến trình giảng Hoạt động (5 phút) Làm nảy sinh vấn đề nêu vấn đề ( làm việc chung toàn lớp) Hoạt động giáo viên Giáo viên chiếu nội dung tập Hoạt động học sinh Xem hình đồng thời minh họa hình ảnh búa máy rơi xuống đập vào cọc Bài 4.1 Một búa máy khối lượng 400 kg thả rơi xuống đập vào cọc Khi thả búa từ độ cao z = 3m cọc lún sâu xuống 20 cm, thả búa từ độ Đọc bài, tìm kiện yêu cầu tập cao z = 4m cọc lún sâu xuống 26,67 Bài giải: cm a) Búa đặt độ cao z z có a) Hãy so sánh lượng búa khả sinh công, búa có máy vị trí z z Từ em mang lượng rút mối quan hệ lượng vật với độ cao vật Tại vị trí z = 4m búa thực cơng lớn vị trí z = 3m (vì cọc lún sâu b) Tìm lượng búa máy hơn) Do lượng búa máy đặt độ cao z , z vị trí z lớn lượng búa máy vị trí z Yêu cầu học sinh đọc giải Từ ta suy ra, vật vị trí cao lượng vật lớn tập (năng lượng phụ thuộc vào độ cao vật) Giáo viên nêu vấn đề: Tại vị trí b) Chưa giải z z búa máy có mang lượng, lượng có giá trị bao Học sinh tiếp nhận vấn đề nhiêu? Làm để tìm lượng này? Hoạt động (25 phút) Xây dựng kiến thức trọng trường đàn hồi (hoạt động nhóm: Nhóm nhóm làm tập 4.2 trả lời phiếu học tập 1, nhóm nhóm làm tập 4.3 trả lời phiếu học tập 2; Hoạt động toàn lớp xây dựng kiến thức mới) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Nêu tập 4.2, 4.3 sau phân nhóm giao nhiệm vụ cho - Chia nhóm nhận nhiệm vụ nhóm - Các nhóm đọc tập, suy nghĩ bàn bạc để tìm cách giải, giải trả lời vào - Theo dõi hướng dẫn nhóm phiếu học tập làm việc Bài tập 4.2 Giải 4.2: a) Do vật đặt trường hấp Một vật có khối lượng m = 100g rơi dẫn trái đất nên vật chịu tác dụng   từ điểm M có độ cao z M = 3m xuống trọng lực p = mg điểm N có độ cao z N = 1m so với mặt + Phương: Thẳng đứng đất + Chiều: Hướng xuống a Xác định lực tác dụng vào vật, + Độ lớn: p = mg = 0,1.10 =1N lấy g = 10 m/s b) Công trọng lực b Tìm cơng lực tác dụng Từ A = F.s.cosα = p.(z M – z N ).cos00 kết suy cơng lực Hay A = mgz M - mgz N vật rơi từ độ cao z xuống mặt đất A = 0,1.10.3 - 0,1.10.1 = 2J Nếu từ độ cao z vật rơi xuống đất, Hướng dẫn: từ kết ta có: - Vật đặt khơng gian gần A = mgz trái đất - Dưới tác dụng lực, vật trượt giá lực Trả lời phiếu học tập 1: Câu Trong khoảng không  gian nhỏ, véc tơ gia tốc g giống điểm tức có phương, chiều độ lớn Câu Đơn vị tích mgz Jun (J) Giải 4.3 a) Năng lượng viên bi B tăng lên Bài tập 4.3 lượng sau va chạm là: W B = Wd B = mv B = 0,1.12 = 0,05 J 2 Hệ ta xét hệ kín theo định luật bảo tồn lượng ta suy Một viên bi A khối lượng m A = 100g viên bi B phải nhận lượng từ viên gắn vào đầu lị xo có độ cứng bi A Điều chứng tỏ lò xo bị biến k = 10N/m mặt phẳng ngang không dạng có mang lượng viên bi A ma sát Nén lò xo đoạn 10 cm truyền lượng cho viên bi B thả cho hệ chuyển động Khi tới vị trí thơng qua q trình thực công lên cân bằng, viên bi A va chạm với viên bi viên bi B B khối lượng 100g đứng yên Sau b) Công lực đàn hồi lò xo tới va chạm viên bi A đứng n cịn viên bi vị trí cân bằng: B chuyển động với tốc độ m/ s a) Hỏi lượng viên bi B Ađh = Fđh ∆l cos180 = − Fđh ∆l Vì lực đàn hồi biến thiên nên ta tính tăng lên sau va chạm? Từ công lực đàn hồi trung bình định luật bảo tồn chuyển hố − k∆l F +0 ∆l = − ∆l = k (∆l ) Ađh = − 2 lượng học (lớp 9) em suy điều gì? b) Tìm cơng lực đàn hồi lị xo lị xo tới vị trí cân Thay số ta có: A = 10.(0,1) = 0,05 J Hướng dẫn 4.3 - Viên bi B chuyển động chứng tỏ viên bi B mang lượng dạng động Trả lời phiếu học tập 2: Câu 1: Năng lượng viên bi phụ thuộc vào độ giãn lò xo độ cứng Chú ý lực đàn hồi lò xo thay lò xo đổi nên ta dùng công thức Câu Đơn vị tích k (∆l ) tính cơng tổng qt học mà ta phải - tính cơng lực đàn hồi trung bình Jun (J) - Thu phiếu học tập - Các nhóm phân cơng học sinh đại diện lên bảng trình bày giải - Nhận xét giải học sinh - Nhận xét nhóm làm việc Kiến thức - Dẫn dắt học sinh xây dựng kiến I THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG thức - Từ kết tập 4.2, GV giới  Trọng trường Trọng trường môi trường bao thiệu khái niệm trọng trường trọng quanh trái đất, biểu trọng trường Yêu cầu học sinh phát biểu trường tác dụng trọng lực lên vật có định nghĩa trọng trường, trọng trường khối lượng m đặt  Trọng trường trọng trường có véc tơ gia tốc rơi tự giống điểm Minh họa hình ảnh trọng trường - Dẫn dắt học sinh xây dựng khái niệm trọng trường Từ kết A = mgz ta thấy vế trái xuất tích mgz có đơn vị Jun Đặt W t = mgz W t gọi trọng trường vật  Thế trọng trường Thế trọng trường vật có khối lượng m đặt độ cao z so với mặt đất dạng lượng tương tác trái đất vật định nghĩa công thức W t = mgz Đơn vị: Jun (J) Theo cơng thức W t = mgz - Nêu mốc - Từ tập (nêu vấn đề) ta thấy, mặt đất không Ta nói mặt đất chọn mốc  ý nghĩa trọng búa máy (khi đặt độ trường: Một vật trọng trường cao z , z ) có khả thực cơng vật có khả sinh cơng (làm cọc lún xuống)  Liên hệ biến thiên - Cũng từ kết tập, yêu cầu học sinh nêu lên mối quan hệ biến thiên công trọng lực và công trọng lực A p = W t (M) – W t (N) Khi vật chuyển động trọng hệ trường từ vị trí M đến vị trí N cơng trọng lực vật có giá trị hiệu trọng trường M N  Hệ - Công trọng lực không phụ thuộc vào hình dạng đường mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu điểm cuối - Khi vật giảm độ cao trọng lực sinh cơng dương - Khi vật tăng độ cao trọng lực Dẫn dắt học sinh xây dựng kiến thức sinh công âm đàn hồi - Ta thấy vế trái xuất tích k (∆l ) 2 II THẾ NĂNG ĐÀN HỒI  Công A= Đặt Wt = k (∆l ) , W t gọi đàn hồi lò xo - Vậy dạng lượng mà ta cung cấp cho lò xo tập lực đàn hồi: k (∆l ) 2  Thế đàn hồi dạng lượng vật chịu tác dụng lực đàn hồi có giá trị cơng lực đàn hồi W t = k (∆l ) đàn hồi - Từ nội dung tập, yêu cầu học sinh rút ý nghĩa đàn hồi Đơn vị: Jun (J)  Ý nghĩa đàn hồi - Một vật đàn hồi vật có khả thực công Hoạt động (3 phút) Giải vấn đề mở đầu học Hoạt động giáo viên Giải câu b phần tập nêu vấn đề Hoạt động học sinh 1b) Năng lượng búa máy độ cao z , z 1b) Tìm lượng búa máy đặt độ cao z , z Chọn gốc mặt đất ta có: Năng lượng búa máy độ cao z so với mặt đất là: Với kiến thức vừa xây dựng, yêu cầu học sinh vận dụng để giải câu b W t1 = mgz = 400.10.3 = 12000J = 12kJ Năng lượng búa máy độ cao z so với mặt đất là: W t2 = mgz = 400.10.4 = 16000J = 16kJ Hoạt động Vận dụng, củng cố Thời Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh gian - Đọc bài, tìm kiện yêu - Giáo viên nêu nội dung tập, phút yêu cầu học sinh đọc tìm cách cầu tập Suy nghĩ tìm cách giải giải Bài 4.4 Một vật có khối lượng 4kg Giải tập hướng dẫn đặt vị trí trọng trường giáo viên vị trí W t1 = Bài giải: 500J, thả tự cho vật rơi tới mặt đất a) Vì độ biến thiên thế vật W t2 = - công trọng lực nên ta có mgz = W t1 – W t2 900J a) Hỏi vật rơi từ độ cao so z= Wt1 − Wt mg = 500 − (−900) = 35 4.10 với mặt đất b) Hãy xác định vị trí ứng với mức khơng chọn Phân tích: m Vật rơi từ độ cao 35m so với mặt đất a) Vị trí ứng với mức khơng - Vật đặt trọng trường, tác dụng trọng lực, vật rơi Vị trí ứng với mức khơng xuống đất vật giảm cách mặt đất khoảng xuống - Mốc vị trí không Định hướng giải: Sử dụng mối z’ ta có mgz’ = – W t2 z' = − Wt 900 = = 22,5 m 4.10 mg liên hệ công trọng lực độ biến thiên Trình tự giải: Viết cơng thức Học sinh nhận xét giải tường minh trọng lực, bạn vị trí, sau sử dụng công thức A = W t1 – W t2 để giải Giải toán: Một học sinh lên bảng giải toán Nhận xét: Nhận xét giải học sinh - Giáo viên nêu tập, minh họa phút thí nghiệm mơ Bài 4.5 Một lị xo đặt nằm ngang - Đọc bài, tìm kiện u cầu tập Xem thí nghiệm mơ có độ cứng k = 100N/m, đầu cố định, đầu gắn vật m có khối lượng 200g Kéo dãn lò xo khoảng 10cm so với vị trí cân thả cho vật chuyển động Biết lực ma sát Phân tích: Lị xo bị kéo giãn, xuất lực đàn hồi tác dụng lên nhỏ a) Tìm vật vị trí vật bắt đầu thả vật b) Tìm tốc độ vật vật qua vị trí cân Phân tích: Yêu cầu học sinh phân Bài giải: a) Thế vật là: tích tập Định hướng: Vật chịu tác dụng lực đàn hồi nên vật mang Wt = b) Theo định lý động năng, ta lượng dạng đàn hồi Trình tự giải: Sử dụng cơng thức có: Wđ − = A tính đàn hồi để tìm vật, sau sử dụng định lý động để tìm tốc độ vật vật qua vị trí cân 1 k (∆l ) = 100.0,12 = 0,5 J 2 ⇒v= ⇒ mv = k (∆l ) 2 100.0,12 k (∆l ) = = m/ 0,2 m s Giải toán: Học sinh tự giải Nhận xét: Nhận xét giải Nhận xét giải bạn học sinh Hoạt động (2 phút) Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh GV: Các em nhà học nôi dung: trọng trường, trọng trường đều, năng, ý nghĩa Mối HS: Ghi chép nội dung giáo viên liên hệ độ biến thiên yêu cầu thực nhà công trọng lực GV: Về nhà làm tập: Bài 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, tài liệu phát cho em ... góp phần vào việc đổi phương pháp dạy học trường phổ thơng tơi lựa chọn đề tài: ? ?Xây dựng, tuyển chọn sử dụng hệ thống tập vào dạy học chương ? ?Các định luật bảo tồn” vật lí 10, trung học phổ thơng”... thức, hoạt động học tập tập vật lí + Nghiên cứu tuyển chọn, xây dựng hệ thống tập vật lý chương Các định luật bảo toàn + Nghiên cứu phương pháp sử dụng hệ thống tập vật lí vào dạy học nhằm tạo hứng... thống tập dựa sở khoa học, đồng thời vạch cách sử dụng hệ thống tập trình dạy học 33 Chương HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VÀ PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CHÚNG VÀO DẠY HỌC NHẰM