Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học vinh - Hoàng thị hà Nghiên cứu dạy học ch-ơng " Cân chuyển động vật" theo định h-ớng giải vấn đề Luận văn thạc sĩ giáo dục học Vinh 2010 Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng ®¹i häc vinh - Hoàng thị hà Nghiên cứu dạy học ch-ơng " Cân chuyển động vật" theo định h-ớng giải vấn đề Chuyên ngành: Lý luận PPdh vật lý Mà số: 60.14.10 Luận văn thạc sÜ gi¸o dơc häc Ng-êi h-íng dÉn khoa häc: PGS.ts phạm thị phú Vinh - 2010 Lời cảm ơn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cán h-ớng dẫn PGS.TS Phạm Thị Phú đà tận tình giúp đỡ suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu thầy, cô giáo Ban Giám hiệu, khoa sau đại học, khoa vật lý, môn ph-ơng pháp giảng dạy vật lý tr-ờng Đại học Vinh đà tạo điều kiện giúp đỡ suốt thời gian học tập nghiên cứu Xin cảm ơn Ban Giám hiệu thầy, cô giáo môn Vật lý tr-ờng THPT Trần Phú- Đức Thọ- Hà Tĩnh đà tạo điều kiện giúp đỡ thời gian tiến hành thực nghiệm s- phạm Luận văn Cuối xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp bạn bè đà động viên, giúp đỡ trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Vì điều kiện thời gian có hạn nh- lực thân nhiều hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi khiếm khuyết Tác giả mong nhận đ-ợc nhiều ý kiến đóng góp quý báu thầy cô giáo bạn bè đồng nghiệp Vinh tháng 12 năm 2010 Tác giả Hoàng Thị Hà Danh mục chữ viết tắt luận văn Ch-ơng trình chuẩn CTC Dạy học giải vấn đề DHGQVĐ Điều kiện cân ĐKCB Giáo dục đào tạo GD&ĐT Giải vấn đề GQVĐ Giáo viên GV Học sinh HS Ph-ơng pháp dạy häc PPDH S¸ch gi¸o khoa SGK 10 Trung häc phỉ th«ng THPT 11 Thùc nghiƯm TN Mơc lơc Trang Phần mở đầu 1 Lý chọn đề tài LÞch sư cđa vÊn ®Ị Môc ®Ých nghiªn cøu Đối t-ợng phạm vi nghiên cứu Gi¶ thuyÕt khoa häc .3 NhiƯm vơ nghiªn cøu Ph-ơng pháp nghiên cứu ……………… §ãng gãp míi cđa luận văn .4 Cấu trúc luận văn PhÇn néi dung Ch-ơng 1: Lý thuyết dạy học giải vấn đề môn Vật lý tr-ờng phổ th«ng 1.1 Lý thuyết dạy học giải vÊn ®Ị 1.1.1 Cơ sở dạy học giải qut vÊn ®Ị 1.1.2 Bản chất dạy học giải qut vÊn ®Ị 1.1.3 Vấn đề tình có vấn ®Ò 1.1.4 Cấu trúc dạy học giải vấn ®Ò 10 1.1.5 Các mức độ dạy học giải vấn ®Ò .12 1.1.6 Các điều kiện để triển khai dạy học giải vÊn ®Ị 16 1.1.7 Vai trò GV & HS dạy học giải vấn đề 18 1.2 Các ph-ơng pháp h-ớng dẫn HS giải vấn đề nhËn thøc VËt lý 19 1.2.1 Con ®-êng nhËn thøc vËt lý 19 1.2.2 TiÕn tr×nh nhËn thøc x©y dùng mét kiÕn thøc vËt lý thĨ 21 1.2.3 Chuyển hoá ph-ơng pháp giải vấn đề nghiên cứu khoa học Vật lý thành ph-ơng pháp giải vấn đề tìm kiếm x©y dùng kiÕn thøc cđa HS 22 1.3 VËn dụng dạy học giải vấn đề loại học vật lý 27 1.3.1 Dạy học giải vấn đề học xây dựng kiÕn thøc míi .27 1.3.2 D¹y häc giải vấn đề học tập vật lý 28 1.3.3 D¹y häc giải vấn đề học thực hành thí nghiƯm vËt lý .30 KÕt ln ch-¬ng 31 Ch-ơng 2: Nghiên cứu dạy học số kiến thức ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn " Vật lý 10 theo định h-ớng dạy học GQVĐ 32 2.1 VÞ trÝ, đặc điểm ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn" ch-ơng trình vật lý THPT triĨn khai thùc hiƯn DHGQV§ 32 2.1.1 Vị trí ca chương Cân bng v chuyển động ca vật rắn chương trình vật lý 10 THPT 32 2.1.2 Nh÷ng thuận lợi ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn" cho việc thực dạy học theo định h-íng DHGQV§ .32 2.2 Mục tiêu dạy học ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn " Vật lý 10 THPT .34 2.2.1 Môc tiêu theo chuẩn kiến thức - kỹ 34 2.2.2 Mơc tiªu bổ sung theo định h-ớng nghiên cứu 35 2.3 Nội dung ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn" Vật lý 10 THPT .35 2.3.1 So sánh nội dung dạy học nội dung khoa häc cđa ch-¬ng .35 2.3.2 CÊu tróc néi dung cđa ch-¬ng 43 2.3.3 Vấn đề hoá nội dung cđa ch-¬ng 43 2.4 Chuẩn bị điều kiện cần thiết triển khai dạy học theo định h-ớng DHGQVĐ chương Cân bng v chuyển động ca vật rắn .46 2.4.1 ThiÕt kÕ c¸c tình có vấn đề dùng cho dạy học ch-ơng Cân bng v chuyển động vật rắn 46 2.4.2 X©y dùng kho t- liƯu trùc quan hãa tạo điều kiện để HS phát biểu vấn đề, tự lực tìm kiếm xây dựng kiến thức,vận dụng kiến thức 50 2.4.3 S-u tầm, biên soạn tập vấn đề dùng cho dạy học ch-ơng .52 2.5 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức ch-ơng 54 2.5.1 Bài học xây dùng kiÕn thøc míi 54 2.5.2 Bµi häc bµi tËp vËt lý…………………………………………… ……65 2.5.3 Bµi häc thùc hµnh vËt lý 65 KÕt luËn ch-¬ng 66 Ch-ơng 3: Thực nghiệm s- phạm 67 3.1 Môc ®Ých thùc nghiƯm s- ph¹m …………………………… ………… 67 3.2 Đối t-ợng thực nghiệm s- phạm 67 3.3 Ph-ơng pháp tiến hành thực nghiệm s- ph¹m ……………… ………… 67 3.4 NhiƯm vơ thùc nghiƯm s- ph¹m ……………………………… ……… 67 3.5 Néi dung thùc nghiƯm s- ph¹m ………………… .68 3.6 Kết thực nghiệm s- phạm 68 KÕt luËn ch-¬ng 77 KÕt luËn chung 78 Tài liệu tham khảo .79 Phụ lục Mở đầu lý chọn đề tài Chúng ta sống kỷ trí tuệ sáng tạo, tri thức nhân loại phát triển nh- vũ bÃo th-ờng xuyên biến đổi Trong ph-ơng pháp dạy học truyền thống rèn luyện cho học sinh t- tái kỹ bắt ch-ớc, lực tự học, lực sáng tạo giải vấn đề học tập thực tiễn học sinh bị hạn chế Do cần phải đổi giáo dục, đặc biệt đổi ph-ơng pháp dạy học nhằm tạo hệ trẻ có lực tự học, lực sáng tạo giải vấn đề học tập thực tiễn để đáp ứng nhu cầu thời đại Một định h-ớng đổi ph-ơng pháp dạy học đ-ợc coi trọng dạy học giải vấn đề -u điểm bật dạy học giải vấn đề khắc phục đ-ợc hạn chế ph-ơng pháp dạy học truyền thống Dạy học giải vấn đề có khả to lớn việc bồi d-ỡng cho học sinh ph-ơng pháp nhận thức khoa học, khả t- duy, lực độc lập giải vấn đề học tập thực tiễn Hiệu dạy học giải vấn đề đà khẳng định n-ớc có giáo dục tiên tiến giới Đất n-ớc ta b-ớc vào thời kỳ công nghiệp hoá, đại hoá, hội nhập với cộng đồng khu vực giới Để thực tốt nghiệp đó, hệ trẻ Việt Nam phải ng-ời có tri thức, động, sáng tạo, có lực tiếp cận giải vÊn ®Ị mäi lÜnh vùc cc sèng Do ®ã vận dụng định h-ớng dạy học giải vấn đề tr-ờng trung học phổ thông lựa chọn cần thiết Ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn" Vật lý lớp 10 THPT ch-ơng có nhiều thuận lợi để triển khai dạy học theo định h-ớng giải vấn đề.Vì có nhiều vật dụng kỹ thuật đời sống thuộc kiến thức ch-ơng, vật dụng vừa giáo cụ trực quan sinh động, đồng thời vừa sở tạo tình có vấn đề gần gũi với học sinh Với lý chọn đề tài: Nghiên cứu dạy học ch-ơng "Cân chuyển động vật" theo định h-ớng giải vấn đề LịCH Sử VấN Đề dy học nêu vấn đề, hay dy học gii vấn đề l¯ hai c²ch gäi kh²c cđa cïng mét ph-¬ng pháp dạy học (xuất từ năm 60 kỷ XX) để phân biệt với ph-ơng pháp dạy học truyền thống Ngay từ thời cổ đại, t-ợng nêu vấn đề đ xuất cc bi täa ®¯m Xocrat tỉ chøc, t tëng Canhtilian, đến thời Đixtecvec Tuy ch-a có lý thuyết đầy đủ chất cách dy học ny, song đ thể rõ ý tưởng nên bồi dưỡng tÝnh tù lùc cho häc sinh, nªn ph²t triĨn t cho häc sinh” Tuy vËy vÉn cha cã ý thức rõ rng trình độ cần phải đạt tới đạt tới Ph-ơng pháp tìm tòi phát dạy học nhằm động viên hình thành lực nhận thức cho học sinh cách lôi họ tự lực tham gia phân tích t-ợng có chứa đựng khó khăn định đà đ-ợc nêu lên từ năm bảy m-ơi kỷ tr-ớc, nh- nhà sinh học A.Ia.Ghecđơ, Raicop, nhà sử học Xtaxiulêvit, Rôgiơcôp, nhà ngôn ngữ học Bantalôn, nhà hóa học Amxtơrong Anh Đến năm 1968, V.Ôkôn đà đạt đ-ợc thành tựu lớn dạy học nêu vấn đề với đời ca Những sở ca dy học nêu vấn đề V.Ôkôn đ nghiên cứu điều kiện xuất tình có vấn đề môn học khác Bắt đầu từ nửa sau năm năm m-ơi kỷ 20, nhà lý luận Xô viết đà đặt vấn ®Ị vỊ sù cÇn thiÕt vỊ sù tÝch cùc hãa hoạt động dạy học nh- M.A.Đanhilôp B.P Exicop Vào năm sáu m-ơi kỷ 20 ng-ời ta quan tâm khai thác, khôi phục sử dụng thành tựu đà đạt đ-ợc từ năm 20 ph-ơng pháp nghiên cứu, ph-ơng pháp tìm tòi phát nhà giáo dục nh- V.V.Polôpxep, B.E.Raicốp, S.T.Chatski K.P.Iagodôpski Việt Nam vào năm 1970 đến đà có nhiều công trình nghiên cứu lý thuyết nh- thực nghiệm dạy học nêu vấn đề Tiêu biểu tác giả: - Lê Nguyên Long, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Hữu Tòng, Phạm Thị Phú (VËt lý) - Ngun Ngäc Quang, Ngun C-¬ng, D-¬ng TÊt Tốn, Lê Văn Năm (Hóa học) - Phạm Văn Hoàn, Nguyễn Bá Kim (Toán học) - Nguyễn Quang Vinh, Trần Bá Hoành, Nguyễn Thị Dung (Sinh học) Riêng môn vật lý, đà có nhiều công trình nghiên cứu việc áp dụng dạy học nêu vấn đề Tại Khoa Lý (Tr-ờng Đại học Vinh) đà có số công trình nghiên cứu nh-: + Nghiên cứu vận dụng ph-ơng pháp nhận thức vào dạy học giải vấn đề dạy học vật lý trung học phổ thông (Phạm Thị Phú, Đề tài cấp Bộ) + Nghiên cứu sử dụng dao động ký điện tư d¹y häc mét sè kiÕn thøc vËt lý trõu t-ợng lớp 10 theo định h-ớng dạy học giải vấn đề (Hoàng Danh Tài, Luận văn thạc sĩ, 2006) + Nghiên cứu vận dụng dy học chương Động lực học chất điểm vật lý 10 nâng cao theo định h-ớng dạy học giải vấn đề (Phạm Thị Quý, Luận văn thạc sĩ, 2008) + Nghiên cứu vận dụng dy học chương Điện xoay chiều vật lý 12 nâng cao theo định h-ớng dạy học giải vấn đề (Trần Văn Việt, Luận văn thạc sĩ, 2009) Kết công trình nghiên cứu cho thấy việc áp dụng DHGQVĐ đà góp phần nầng cao hiệu giảng dạy vật lý ch-ơng trình vật lý phổ thông Riêng việc áp dụng DHGQVĐ vào chương Cân bng v chuyển động ca vật rắn Vât lý10 THPT ch-a có tác giả đề cập cách đầy đủ mục đích nghiên cứu Thiết kế đ-ợc tiến trình dạy học số kiến thức ch-ơng " Cân chuyển động vật rắn " theo định h-ớng dạy học giải vấn đề đảm bảo tính khoa học, khả thi hiệu nhằm nâng cao chất l-ợng nắm vững kiến thức, kỹ bồi d-ỡng lực phát hiện, giải vấn đề cho học sinh đối t-ợng phạm vi nghiên cứu * Đối t-ợng nghiên cứu - Lý thuyết DHGQVĐ - Quá trình dạy học vật lý tr-ờng THPT * Phạm vi nghiên cứu - Dạy học GQVĐ vật lý - Ch-ơng " Cân chuyển động vật rắn" vật lý 10 THPT giả thUYếT khoa học Có thể thiết kế đ-ợc tiến trình dạy học số kiến thức ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn" theo định h-ớng dạy học giải vấn đề đảm bảo tính khoa học vật lý khoa học s- phạm Các tiến trình dạy học thiết kế đ-ợc đảm bảo tính khả thi ®iỊu kiƯn hiƯn cđa tr-êng THPT n-íc ta vµ mang lại hiệu nâng cao chất l-ợng nắm vững kiến thức, kỹ bồi d-ỡng lực phát hiện, giải vấn đề cho học sinh nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu sở lý luận dạy học giải vấn đề (tài liệu kinh điển cập nhật); 5.2 Nghiên cứu sở thực tiễn: nhận thức, áp dụng dạy học giải vấn đề thực tiễn dạy học; 5.3 Tìm hiểu đặc điểm, nội dung, cấu trúc, mục tiêu dạy học ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn"; 5.4 Chuẩn bị điều kiện cần thiết cho thiết kế dạy học số kiến thức ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn": Vấn đề hoá nội dung dạy học, xây dựng tình có vấn đề, thiết bị dạy học, tập vấn đề; 5.5 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn"; 5.6 Thực nghiệm s- phạm học đà thiết kế, phân tích kết thực nghiệm, nhận xét tính khả thi hiệu quả, điều chỉnh, hoàn thiện; ph-ơng pháp nghiên cứu Ph-ơng pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu văn kiện Đảng nhà n-ớc, Bộ GD&ĐT đối PPDH qua sách, báo mạng internet - Nghiên cứu lý luận DHGQVĐ qua sách, báo mạng internet - Nghiên cứu SGK vật lý 10, tài liệu h-ớng dẫn tham khảo Ph-ơng pháp nghiên cứu thực nghiệm - Điều tra thăm dò, tìm hiểu thực tế dạy học giải vấn đề giáo viên học sinh tr-ờng THPT - Thực nghiệm s- phạm tr-ờngTHPT Ph-ơng pháp thống kê toán học đóng góp luận văn - Bộ câu hỏi định h-ớng dạy học ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn" theo tinh thần dạy học giải vấn đề - M-ời tình có vấn đề dạy học ch-ơng "cân chuyển động vật rắn" - Cơ sở liệu trực quan dùng cho dạy học ch-ơng theo định h-ớng nghiên cứu: video clíp cảnh thực, thí nghiệm vật lý, mô vật lý, thí nghiệm ảo - M-ời tập vấn đề ch-ơng "cân chuyển động vật rắn" - Thiết kế đ-ợc 05 tiến trình dạy học theo định h-ớng dạy học giải vấn đề đảm bảo tính khoa học, khả thi hiệu Cấu trúc luận văn: Luận văn gồm 80 trang văn, 25 trang phụ lục Mở đầu Nội dung Ch-ơng Lý thuyết dạy học giải vấn đề môn Vật lý tr-ờng phổ thông 26 trang Ch-ơng Nghiên cứu dạy học số kiến thức ch-ơng "Cân chuyển động vật rắn " Vật lý 10 theo định h-ớng dạy học GQVĐ 35 trang Ch-ơng Thực nghiệm s- phạm 11 trang Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục Hoạt động Cũng cố kiến thức tập nhà Hoạt động học sinh Hoạt động định h-ớng giáo viên - Tiếp nhận kiến thức - GV nhắc lại điều kiện cân bằng: - Tiếp nhận nhiệm vụ nhà: cân vật rắn chịu tác dụng ba Đề bài: Xác định trọng tâm cầu lực không song song, điều kiện cân lớn đồng chất bán kính R bị khoét vật rắn ba lực song song, điều kiện phần có dạng hình cầu nhỏ bán kính r = cân vật rắn có mặt chân đế, điều R/2 nh- (hình 3) Biết ch-a bị khoét kiện cân vật rắn có trục quay cố định cầu lớn có khối l-ợng M - Yêu cầu học sinh làm tập thuộc chương cân bng v chuyển động vật R rắn s²ch b¯i tËp vËt lý v¯ b¯i tËp r O1 sau O H×nh Phơ lơc 1.c Giáo án 5: thực hành Tổng hợp hai lực I ý t-ởng s- phạm Từ lý thuyết tạo tình có vấn đề, để giải vấn đề phải lựa chọn thiết bị thiết kế ph-ơng án thí nghiệm để khảo sát khẳng định bác bỏ lí thuyết đà có II Mục tiêu học a Mục tiêu kiến thức Biết cách xác định hợp lực hai lực đồng quy hợp lực hai lùc song song cïng chiỊu tõ viƯc ¸p dơng c¸c quy tắc hợp lực đà học Sau biết cách tiến hành thí nghiệm để kiểm tra lại kết b Mục tiêu kĩ Rèn luyện kĩ phân tích lựa chọn ph-ơng án thí nghiệm, thao tác thực hành thí nghiệm, cách giải vấn đề thùc nghiƯm RÌn lun viƯc phèi hỵp nhãm häc tập thực hành c Thái độ Học sinh phải có ý thức bảo vệ dụng cụ thí nghiệm, học tập tích cực, chủ động Có thái độ khách quan, cã t¸c phong tØ mØ, cÈn thËn chÝnh x¸c có tình thần hợp tác nhóm, đoàn kết để xây dựng học III Chuẩn bị a Giáo viên: chn bÞ thÝ nghiƯm * bé thÝ nghiƯm tỉng hợp hai lực có giá đồng quy (ảnh1) Mỗi gồm : - Một bảng sắt có chân đế - Hai lực kế ống - Hai vòng kim loại có ®Õ nam ch©m ®Ĩ lång lùc kÕ - Mét d©y cao su dây bền - Một đế nam châm để buộc dây cao su - Một th-ớc đo có ĐCNN 1mm - Một viên phấn * bé thÝ nghiƯm tỉng hỵp hai lùc song song cïng chiều (ảnh 2) Mỗi thí nghiệm gồm: - Một giá treo - Một th-ớc cứng đ-ợc treo lên giá hai lò so Thanh th-ớc cứng dài 40 cm, có ĐCNN 1mm Trên có móc treo cân hai móc cố định móc dịch chuyển đ-ợc - Một hộp cân có khối l-ợng - Một sợi để đánh vị trí th-ớc Làm thí nghiệm để nắm tình hình dụng cụ thí nghiệm b Học sinh ôn lại kiến thức hợp lực hai lực có giá đồng quy, hợp lực hai lùc song song cïng chiỊu IV TiÕn tr×nh tiÕt häc Hoạt động 1: (4 phút) ổn đinh lớp chia lớp thành 12 nhóm Hoạt động 2: (3 phút) Kiểm tra cũ đặt vấn đề cho học Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Nêu quy tắc hợp lực hai lực có giá đồng - HS trả lời thứ tự câu hỏi sau: quy - Nêu quy tắc hợp lực hai lực song song chiều - Vậy hÃy nêu ph-ơng án thÝ nghiƯm kiĨm - TiÕp nhËn vÊn ®Ị häc tËp tra hai quy tắc từ dụng cụ sau : - Giáo viên giới thiệu dụng cụ thí nghiệm Hoạt động 3: ( phút) Xây dựng ph-ơng án thí nghiệm từ dụng cụ đà có Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Giáo viên giới thiệu dụng cụ yêu - HS: Quan sát tìm hiểu dụng cụ cầu học sinh xây dựng ph-ơng án thí nghiện thí nghiệm thảo luận theo nhóm để dựa vào dụng cụ đà có đ-a ph-ơng án thí nghiệm : GV gợi ý : Ph-ơng án thí nghiệm tổng hợp hai - Nếu hai lực F1 F2 tác dụng làm cho sợi lực có giá đồng quy dây cao su dÃn có chiều dài tổng cộng l, - Hợp lực hai lực lực hợp lực hai lùc nµy lµ mét lùc nh- thÕ mµ thay hai lực tác dụng vào vật lực làm cho dây ? - Nếu muốn kiểm nghiệm quy tắc trình tự làm cao su vật bị dÃn có tổng chiều dài l - Dùng quy tắc hợp lực để xác định thí nghiệm nh- ? GV : Chú ý học sinh thí nghiệm dùng hợp lực sau dùng thí nghiệm để tìm để kiểm tra quy tắc hợp lực nên phải tạo hai hợp lực Cuối so sánh hai kết lực tác dụng vào vật, dùng quy tắc hình bình tìm đ-ợc hành để tìm hợp lực sau dùng thực nghiệm để tìm hợp lực Cuối so sánh hai kết tìm đ-ợc - HÃy nêu cách tiến hành thí nghiệm? + Có thể tạo hai lực thành phần dụng cụ nào? ( ảnh ) + Có thể tạo hai lực thành phần hai lực kế ống - Buộc đầu O dây cao su vào đế nam châm, đầu dây cao su đ-ợc thắt vào dây bền Hai đầu dây đ-ợc buộc vào móc hai lực kế ống đà đ-ợc lồng vào vòng kim loại có đế nam châm - Đặt hai lực kế theo hai ph-ơng tạo với góc cho dây cao su song song với mặt bảng dÃn đến vị trí A - Đánh dấu bảng sắt hình chiếu A’ cða A v¯ ph¬ng cða hai lùc F1 F2 + Làm để tìm đ-ợc hợp lực hai lực hai lực kế tác dụng vào dây cao su quy tắc hìmh bình hành? - Biểu diễn vectơ F1 F2 bảng sắt theo tỉ lệ xích chọn + Làm để xác định đ-ợc hợp lực thực nghiệm? * HÃy thiết lập ph-ơng án thí nghiệm kiểm tra quy tắc hợp lực hai lực song song chiều tõ c¸c dơng thÝ nghiƯm sau? + NÕu vËt thép tạo hai lực song song chiều cách nào? + Làm để xác định đ-ợc hợp lực hai lực quy tắc hợp lực hai lực song song chiều? + Làm để xác định đ-ợc hợp lực hai lực thực nghiệm? Chú ý học sinh làm thí nghiệm phải lặp lại thÝ nghiƯm nh-ng thay ®ỉi ®é lín cđa hai lùc F1 ; F2 Hoạt động 4: ( phút) tiến hành thí nghiệm Hoạt động giáo viên - Do thời gian học hai tiết nên học sinh đ-ợc làm thí nghiệm hai nội dung giáo viên chia lớp làm hai, học sinh thí nghiệm theo cách luân phiên tiết nưa líp (6 nhãm) thùc hiƯn thÝ nghiƯm víi nội dung đầu, nửa lớp (6 nhóm lại) tiến hµnh thÝ nghiƯm víi néi dung sau ë tiÕt lại đổi cho - GV phát cho học sinh mẫu báo cáo thí nghiệm Yêu cầu học sinh làm thí nghiệm lấy số liệu theo mẫu báo cáo tr-ớc - Xác định hợp lực quy tắc hình bình hành - Dùng lực kế kéo dây cao su cho d©y cao su n»m song song với mặt bảng dÃn đến vị trí A Đọc lực kế để xác định hợp lực thực nghiệm * Ph-ơng án thí nghiệm tổng hợp hai lùc song song cïng chiỊu: - Treo th-íc lªn giá treo nhờ hai lo xo - Móc lên hai điểm A B lần l-ợt ba hai cân Dùng dây mắc vào hai thẳng đứng giá để đánh dấu vị trí cđa - VÏ hai lùc F1 = P1 vµ F2 = P2 cân tác dụng lên hai điểm A B áp dụng quy tắc hợp lực hợp lực hai lực song song chiều để xác định độ lớn điểm đặt O hợp lực - Móc năm cân vào điểm khoảng AB cho có vị trí trùng với vị trí đà đánh dấu dây , đo độ dài a1 từ ®iĨm ®ã tíi A Ho¹t ®éng cđa häc sinh - Học sinh tiến hành thí nghiệm theo ph-ơng án đà nêu - Tổng hợp hai lực đồng quy + Buộc đầu O dây cao su vào đế nam châm, đầu dây cao su đ-ợc thắt vào dây bền Hai đầu dây đ-ợc buộc vào móc hai lực kế ống đà đ-ợc lồng vào vòng kim loại có đế nam châm + Đặt hai lực kế theo hai ph-ơng tạo với góc cho dây - Giáo viên theo dõi nhắc nhở em làm theo tính chÊt cđa c¸c thÝ nghiƯm kiĨm nghiƯm : tøc vÏ lực thành phần dùng quy tắc hợp lự để xác định điểm đặt, ph-ơng chiều, độ lớn hợp lực sau làm thí nghiệm để kiểm nghiệm đặc điểm - Yêu cầu em cẩn thận tỉ mỉ làm thí nghiệm để thu đ-ợc kết thí nghiệm xác nhất, cần làm thí nghiệm nhiều lần để xác định đ-ợc giá trị trung bình sai số (càng nhiều lần giá trị trung bình gần với giá trị thực) ảnh cao su song song với mặt bảng dÃn đến vị trí A + Đnh dấu bng sắt hình chiếu A A ph-ơng hai lực F1 F2 hai lực kế tác dụng vào dây cao su + Biểu diễn vectơ F1 F2 bảng sắt theo tỉ lệ xích chọn tr-ớc + Xác định hợp lực quy tắc hình bình hành Ghi kết tính đ-ợc vào báo cáo + Dïng lùc kÕ kÐo d©y cao su cho d©y cao su nằm song song với mặt bảng dÃn đến vị trí A Đọc lực kế để xác định hợp lực thực nghiệm, ghi kết thí nghiệm vào báo cáo + Làm lại thí nghiệm nhiều lần * Thí nghiệm tổng hợp hai lực song song chiều: + Treo th-ớc lên giá treo hai lò xo + Móc lên hai điểm A B lần l-ợt ba hai cầu Căng dây giá để đánh dấu vị trí + Vẽ hai lực F1 = P1 F2 = P2 cân tác dụng lên hai điểm A B áp dụng quy tắc hợp lực hợp lực hai lực song song chiều để xác định độ lớn điểm đặt O hợp lực Ghi kết tính đ-ợc vào báo cáo + Móc năm cân vào điểm khoảng AB cho có vị trí trùng với vị trí đẫ đánh dấu dâychỉ, đo độ dài a1 từ điểm tới A Ghi kết đo đ-ợc vào báo cáo + Lặp lại thí nghiệm thêm hai lần để tính giá trị trung bình a1 sai số a1 Hoạt động 7: (5 phút) H-ớng dẫn nhà làm báo cáo thí nghiệm, nhận xét: + GV: - Yêu cầu chuẩn bị tốt báo cáo (làm nhà) - Nhận xét, rút kinh nghiệm, đánh giá néi dung vµ tỉ chøc giê thùc hµnh, rót kinh nghiệm cho tiết sau + HS: Xếp thiết bị vị trí cố định BáO CáO THựC HàNH Tổng hợp hai lực Họ tên: Nhóm Líp: Ngµy: I Mục đích thí nghiệm II Cơ sở lý thuyết Phát biểu quy tắc hợp lực hai lực có giá đồng quy? Phát biểu quy tắc hợp lực cđa hai lùc song song cïng chiỊu? III KÕt qu¶ thí nghiệm: Tổng hợp hai lực đồng quy F1 F2 TØ lÖ xÝch ThÝ R R (tõ thÝ nghiÖm) nghiƯm (N) (N) (tõ h×nh vÏ) L(mm) R(N) R1 R2 R3 R R R R R 1mm øng víi N 1mm øng víi N So sánh giá trị R đ-ợc xác định cách áp dụng quy tắc hình bình hành với giá trị R đo đ-ợc lực kế hai thÝ nghiƯm vµ rót kÕt ln: Tỉng hỵp hai lùc song song cïng chiỊu ThÝ P (tõ tÝnh to¸n) P (tõ thÝ nghiƯm) P (N) nghiệm P2 P(N) Độ dài a P(N) Độ dài a đoạn OA (mm) (N) đoạn a1 a2 a3 a a a a a OA (mm) So sánh kết P thu đ-ợc từ tính toán kết thu đ-ợc hai thÝ nghiƯm, tõ ®ã rót kÕt ln Phơ lơc 2: §Ị kiĨm tra tr-ớc sau thực nghiệm s- phạm Để đánh giá mức độ chiếm lĩnh tri thức, kĩ ph-ơng pháp nhận thức học sinh tr-ớc sau đ-ợc thực nghiệm s- phạm, chung tiến hành kiĨm tra hai líp tr-íc vµ sau thùc nghiƯm a Đề kiểm tra tr-ớc thực nghiệm s- phạm Kiểm tra môn vật lý Thời gian 45 phút Đề số1 Họ tên: Líp: Đề Câu1 Phát biểu sau sai nói khái niệm lực? A Lực nguyên nhân gây chuyển động B Lực nguyên nhân làm cho vật thay đổi vận tốc C Lực đại l-ợng đặc tr-ng cho tác dụng vật lên vật khác, kết truyền gia tốc cho vật làm cho vật bị biến dạng D Trong hệ SI, đơn vị lực Niutơn Câu2 Định luật I Niutơn cho biết: A D-ới tác dụng lực, vật chuyển động nh- B Mối liên hệ lực tác dụng khối l-ợng vật C Nguyên nhân chuyển động D Nguyên nhân trạng thái cân Câu3 Tr-ờng hợp sau có liên quan đến quán tính A Chiếc bè trôi sông C Vật rơi không khí B Giũ quần áo cho bụi D Vật rơi tự Câu Lực tác dụng phản lực luôn: A Khác chất C Cùng h-ớng với B Xuất ®ång thêi D C©n b»ng C©u Gäi R bán kính trái đất g gia tốc trọng tr-ờng mặt đất, G số hấp dẫn biểu thức sau cho phép xác định khối l-ợng trái đất Sở GD & ĐT Tr-ờng THPT TrÇn Phó A M gR ; G B M g2R ; G C M R2 ; gG D M gR G2 Câu Thả vật tr-ợt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống Gọi g gia tốc rơi tự do, góc nghiêng mặt phẳng nghiêng hệ số ma sát tr-ợt Biểu thức gia tốc vật A a g (sin cos ) ; C a g (co s sin ) ; Câu Lực ma sát nghĩ B a g (sin cos ) ; D a g (co s sin ) A xuất vật chịu tác dụng ngoại lực có xu h-ớng làm cho vật chuyển động nh-ng thực tế vật đứng yên B Luôn nhỏ ngoại lực tác dụng theo ph-ơng song song với mặt tiếp xúc C Luôn có h-ớng vuông góc với mặt tiếp xóc D C©n b»ng víi träng lùc C©u Khi lò xo bị dÃn đoạn l lực đàn hồi lò xo A Luôn số C TØ lƯ nghÞch víi l B TØ lƯ thn với l D Tỉ lệ với bình ph-ơng l Câu9 F Là hợp lực hai lực F1 ; F2 có ph-ơng vuông góc với Độ hợp lực F biểu thức sau đây: A F F1 F2 B F F12 F2 C F F1 F2 D F12 F2 Câu10 Hai cầu đồng chất có khối l-ợng m có bán kính R Lúc đầu chúng tiếp xúc lực hấp dẫn chúng F, sau dịch chuyển xa đoạn 3R Lùc hÊp dÉn míi b»ng A F B F C 4F 25 D F Câu11.Một lò xo có khối l-ợng không đáng kể có chiều dài l0 đ-ợc treo vào điểm cố định Treo vào lò xo cân 100g độ dài lò xo 31cm Treo thêm cân 100g độ dài lò xo 32cm Lấy g = 10 m/s2 Độ cứng chiều dài tự nhiên lò xo là: A 100 N/m; 30cm B 150N/m; 28cm C 150 N/m: 30cm D 100N/m; 28cm C©u 12 Mét ôtô có khối l-ợng m = 2500kg chuyển động víi vËn tèc 36km/h th× h·m phanh Lùc h·m cã ®é lín F= 2000N Qu·ng ®-êng vËt ®i ®-ỵc kể từ lúc hÃm dừng lại là: A 2,25m B 12,5m C 62,5m D 6,25m C©u 13 Một vật đ-ợc ném ngang từ độ cao h = 20 m so với mặt đất với vận tốc V0= 5m/s Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10 m/s2 Thời gian vật rơi chạm đất là: A 1s B 0,707 s C 2s D 1,414s Câu 14 Một thùng đựng viên gạch chuyển động tròn đ-ờng tròn tâm O bán kính 1m mặt phẳng thẳng đứng, lấy g = 10 m/s2 Vận tốc góc tối thiểu để viên gạch dính chặt không rơi bên là: A 7,072 rad/s B 3,162 rad/s C 10 rad/s D 0,3rad/s C©u 15 Điều sau nói lực tác dụng lên vật chuyển động tròn A Ngoài lực học vật chịu thêm tác dụng lực h-ớng tâm B Hợp lực tất lực tác dụng lên vật đóng vai trò lực h-ớng tâm C Vật không chịu tác dụng lực lực h-ớng tâm D Hợp lực tất lực tác dụng lên vật nằm theo ph-ơng tiếp tuyến với quỹ đạo điểm khảo sát Câu16 Khi xe buýt tăng tốc đột ngột hành khách A Đứng lại C Chúi ng-êi vỊ phÝa tr-íc B Ng· ng-êi vỊ phÝa sau D Ngà ng-ời sang bên cạnh Câu 17 Một lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm Khi bị kéo để lò xo dài 24 cm lực ®µn håi lµ 5N Hái nÕu lùc ®µn håi lµ 10N chiều dài lò xo là: A 28cm B 40cm C 48cm D 22cm C©u 18 Mét lùc không đổi tác dụng vào vật có khối l-ợng kg làm vận tốc vật tăng dần từ 2m/s đến 8m/s 3s Hỏi lực tác dụng vào vật có độ lớn nh- nào? A 15N B 10N C 1N D 5N C©u 19 Mét vËt có khối l-ợng 1kg, mặt đất có trọng l-ợng 10 N Khi tới điểm cách tâm mặt đất 2R (R bán kính trái đất) có trọng l-ợng A 1N B 2,5N C.5N D 10N Câu 20 Điều xảy hệ số ma sát hai mặt tiếp xúc lực ép hai mặt tiếp xúc tăng lên A Tăng lên B Giảm C Không thay đổi D Không biết đ-ợc Câu 21.Khi ngựa kéo xe, lực tác dụng vào ngựa làm chuyển động phái tr-ớc A Lực mà ngựa tác dụng vào xe C Lực mà ngựa tác dụng vào mặt đất B Lực mà xe tác dụng vào ngựa D Lực mà mặt đất tác dụng vào ngựa Câu 22 Một chất điểm đứng yên d-ới tác dụng ba lực 6N, 8N 10N Hỏi góc hai lực 6N vµ N lµ A 300 B 450 C 600 D 900 Câu 23 Nếu vật chuyển động có gia tốc mà lực tác dụng giảm vật thu đ-ợc gia tốc nh- nào? A Lớn C Không thay đổi B Nhỏ D Bằng không Câu24 Một vật có khối l-ợng 2kg đặt mép sàn quay có bán kính R = 0,5m biết lực ma sát nghĩ cực đại cđa vËt vµ sµn quay lµ 40 N, lÊy 10 Hỏi sàn quay với tốc độ góc lớn vật không bị văng khỏi sàn quay A rad/s B rad/s C 6 rad/s D 5 rad/s C©u 25 Mét vật nằm mặt phẳng ngang đ-ợc hích cho chuyển động với vận tốc vận tốc ban đầu 10m/s, mặt phẳng ngang có hệ số ma sát tr-ợt 0,1 lấy g= 9,8 m/s2 QuÃg đ-ờng vật đ-ợc dừng lại A 39m B 45m C 51m D 57m 2.b §Ị kiĨm tra sau thùc nghiệm s- phạm Sở GD & ĐT Kiểm tra môn vËt lý Tr-êng THPT TrÇn Phó Thêi gian 45 Đề số1 Họ tên: Líp: Đề Câu1 Một ván nặng 300N dài 2m bắc qua m-ơng Biết trọng tâm ván cách hai điểm tựa A B lần l-ợt 1,2m 0,8m áp lực ván tác lụng lên hai bờ m-ơng A B lần l-ợt A 120N; 180N B 150N; 150N C 180N; 120N D 160N; 140N Câu Một cầu đồng chất trọng l-ợng P bán kính R đ-ợc treo vào t-ờng thẳng đứng nhẵn dây CB có chiều dài R (hình 4) Lực căng dây treo lµ: A B P P 3 C P B C O R D 2P Hình Câu Tác dụng lực lên vật rắn không đổi khi: A Lực dịch chuyển cho ph-ơng lực không đổi B Gi¸ cđa lùc quay mét gãc 900 C Lùc tr-ợt giá D Độ lớn lực thay đổi Câu điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng ba lực không song song là: A Hợp lực hai lực phải cân với lực thứ ba B Ba lực ®ã cã ®é lín b»ng C Ba lùc ®ã phải đồng phẳng, đồng quy D Ba lực có giá vuông góc với đôi Câu Mômen lực tác dụng lên vật đại l-ợng: A Dùng để xác định độ lớn lực tác dụng B Đặc tr-ng cho tác dụng làm quay vật lực C Luôn có giá trị âm D Luôn có giá trị d-ơng Câu Vị trí trọng tâm vật rắn trùng với : A Điểm đặt trọng lực tác dụng lên vật B Điểm vật C Tâm hình học vật D Điểm vật Câu Một viên bi nằm cân mặt bàn nằm ngang dạng cân viên bi là: A Cân bền B Cân không bền C Cân phiếm định D Lúc đầu cân bền, sau thời gian chuyển thành cân phiếm định Câu Một vật chịu tác dụng ba lực song song F1 ; F2 F3 vật cân khi: A Ba lùc cïng chiỊu B Mét lùc ng-ỵc chiỊu víi hai lực lại C Ba lực có độ lớn b»ng D F1 F2 F3 Câu Hệ hai lực đ-ợc coi ngẫu lực hai lực tác dụng vào vật có đặc điểm sau: A Cùng ph-ơng chiều B Cùng ph-ơng chiều có độ lớn C Cùng ph-ơng ng-ợc chiều D Cùng ph-ơng khác giá, ng-ợc chiều độ lớn Câu 10 Mức vững vàng cân tăng nếu: A Vật có mặt chân đế to, trọng tâm thấp B Vật có mặt chân đế nhỏ, trọng tâm thấp C Vật có mặt chân đế to, trọng tâm cao D Vật có mặt chân đế nhỏ, trọng tâm cao Câu 11 Vật nằm yên bàn nằm ngang A Vật không chịu tác dụng lực B Vật chịu tác dụng ba lực cân C Trọng lực tác dụng lên vật cân với phản lực mặt bàn D Lực ma sát nghĩ cân với trọng lực Câu 12 Một viên bi nằn cân lỗ mặt đất, dạng cân viên bi là: A Cân bền B Cân không bền C Cân phiếm định D Lúc đầu cân bền sau thời gian chuyển thành cân phiếm định Câu 13 Gọi F lực tác dụng lên vật rắn có trục quay O, d cánh tay đòn lực trục quay O Mômen lực lµ: A M Fd B M Fd C M F d D M F d C©u 14 Một cầu đồng chất có khối l-ợng m= 8kg nằm tựa hai mặt phẳng nghiêng trơn vuông gãc víi nh- (h×nh 5) BiÕt 600 , g = 10m/s2 Lực nén lên mặt phẳng nghiêng P1 P2 lần l-ợt là: A N1 40 N ; N2 40 3N B N1 40 3N ; N2 40 N P2 O P1 C N1 20 N ; N2 20 3N D N1 20 3N ; N2 20 N Hình Câu15 Ng-ời ta treo lần l-ợt vào hai đầu đồng chất AB dài 2,4m träng vËt P1=18N, P2 = 24 N BiÕt cã trọng l-ợng P=4N đặt giá đỡ O (hình 6) Khi cân OA bằng: A 0,35m B 1,05m O C 1,35m D 1,25m A B P1 P2 Hình Câu 16 Một ng-ời gánh hai thúng đòn gánh nhẹ có chiều dài 1,35m Đầu A treo thúng gạo có khối l-ợng 25kg, đầu B treo thúng ngô nặng 20 kg, lấy g=10m/s2 Hỏi vai ng-ời phải đặt O cách A đoạn vai chịu lực có độ lớn nh- nào? A OA= 0,75m;F = 450N B OA = 0,6m; F= 450N A F C OA= 0,75m; F= 50N D OA= 0,6m; F = 50N C©u 17 Mét ngÉu lùc ( F F ' ) tác dụng vào cứng (hình7) Với F = F=15N, AB =30cm Mômen ngẫu lực tác dụng vào trục O bao nhiêu? A M = 450 N.m B M = 4,5 N.m C M = N.m D M = 2,25 N.m O F' B Hình Bài 18 Một vật hình trụ có trọng l-ợng P chịu tác dụng lực F song song với mặt phẳng ngang nh- (hình 8) Nếu h=R/2 lực F có độ lớn tối thiểu để hình trụ v-ợt qua đ-ợc bậc thang lµ: A 2P C P B D 3P F R O1 O h P Hình Bài 19 Để giữ cho OA nằm nghiêng với mặt sàn góc 300 (hình 9) ta kéo đầu A sợi theo ph-ơng hợp với góc 600 , đầu O đ-ợc giữ lề Biết đồng chất có trọng l-ợng P = 200 N Độ lớn lực F là: A F 100 N B F 100 3N C 100 N D F 100 N F O A Hình Câu 20 Đối với vật quay quanh trục cố định, câu sau đúng? A Khi không mômen lực tác dụng, vật quay dừng lại B Vật quay đ-ợc nhờ có mômen lực tác dụng lên C Khi tốc độ góc vật thay đổi chắn có đà có mômen lực tác dụng lên vật D Vật quay đ-ợc nhờ có lực tác dụng lên Câu 21 Mômen quán tính vật không phụ thuộc vào : A Hình dạng kÝch th-íc cđa vËt B VÞ trÝ cđa trơc quay C Khối l-ợng vật D Tốc độ góc vật Câu 22 Một vật quay quanh trục víi tèc ®é gãc 2 (rad/s) NÕu bỉng nhiên mômen lực tác dụng lên thì: A Vật quay chậm dần dừng lại B Vật quay với tốc độ góc không đổi 2 (rad/s) C VËt ®ỉi chiỊu quay D VËt dõng lại Câu 23 Một vật có khối l-ợng 1kg đứng yên mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng 300, lấy g = 10 m/s2(hình10) Độ lớn lực ma sát vật mặt phẳng nghiêng là: A Fms= 5N B Fms= 8,7 N C Fms= 10 N D Fms= 13,7 N P Hình 10 Câu 24 Ng-ời ta muốn lật đỗ thùng gỗ có trọng l-ợng P lực F đặt A giữ song song với sàn (hinh 11), Cho d h §é lín cđa lùc F nhá nhÊt A 300 B 450 C 600 D 900 góc hợp đáy vật mặt sàn bao nhiêu? F A h d Hình 11 Câu 25 Thanh AB chịu tác dụng ngẫu lực nh- (hình vẽ 12) Thanh quay nhthế nào? A Quay chiều kim đồng hồ quanh điểm O B Quay ng-ợc chiều kim đồng hồ quanh điểm O C Quay chiều kim đồng hồ quanh trọng tâm G D Quay ng-ợc chiều kim đồng hồ quanh trọng tâm G cđa A F O F' B H×nh 12 Phơ lơc 3: Minh chøng thùc nghiƯm s- ph¹m 3.a Một số hình ảnh đợt thực nghiệm s- phạm 3.b Sản phẩm học sinh ... theo định h-ớng dạy học giải vấn đề 32 Ch-ơng Nghiên cứu dạy học số kiến thức ch-ơng Cân chuyển động vật rắn Vật lý 10, theo định h-ớng DHGQVĐ 2.1 Vị trí, đặc điểm chương Cân chuyển động vật. .. đại Một định h-ớng đổi ph-ơng pháp dạy học đ-ợc coi trọng dạy học giải vấn đề -u điểm bật dạy học giải vấn đề khắc phục đ-ợc hạn chế ph-ơng pháp dạy học truyền thống Dạy học giải vấn đề có khả... chọn đề tài: Nghiên cứu dạy học ch-ơng "Cân chuyển động vật" theo định h-ớng giải vấn đề LịCH Sử VấN Đề dy học nêu vấn đề, hay “d³y häc gi°i qut vÊn ®Ị” l¯ hai c²ch gọi khc ph-ơng pháp dạy học