Nghiên cứu lắp ráp và sử dụng bộ thí nghiệm đệm không khí kết nối máy vi tính vào dạy học phần các định luật bảo toàn vật lý 10 góp phần nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông

Tr-ờng Đại học Vinh khoa vật lý ====***==== Chu Thị Hồng NGHIÊN CứU LắP RáP Và Sử DụNG Bộ THí NGHIệM ĐệM KHÔNG KHí KếT NốI MáY VI TíNH VàO DạY HọC PHầN CáC ĐịNH LUậT BảO TOàN VậT Lý 10 GóP PHầN NÂNG CAO CHấT LƯợNG DạY HọC VậT Lý TRƯờNG PHổ THÔNG Khoá luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: lý luận ph-ơng pháp dạy học môn vật lý Vinh 2011 Tr-ờng Đại học Vinh khoa vật lý ====***==== NGHIÊN CứU LắP RáP Và Sử DụNG Bộ THí NGHIệM ĐệM KHÔNG KHí KếT NốI MáY VI TíNH VàO DạY HọC PHầN CáC ĐịNH LUậT BảO TOàN VậT Lý 10 GóP PHầN NÂNG CAO CHấT LƯợNG DạY HọC VậT Lý TRƯờNG PHổ THÔNG Khoá luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: lý luận ph-ơng pháp dạy học môn vật lý TS Nguyễn Thị Nhị Sinh viên thực hiện: Chu Thị Hồng Cán bé h-íng dÉn: 48A – VËt lý Líp: Vinh – 2011 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm khoa Vật lý, thầy cô giáo khoa, đặc biệt thầy cô giáo tổ môn phương pháp giảng dạy khoa Vật lý Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trước bảo nhiệt tình giáo hướng dẫn – TS Nguyễn Thị Nhị, người trực tiếp hướng dẫn em suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn tới người thân, bạn bè tạo điều kiện, động viên giúp đỡ em để hoàn thành luận văn Vinh, tháng năm 2011 Chu Thị Hồng MỤC LỤC Trang PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng, khách thể phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Khách thể nghiên cứu 3.3 Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Kết luận văn CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.1 Khái niệm 1.2 Đặc điểm thí nghiệm Vật lý 1.3 Chức thí nghiệm theo quan điểm lí luận nhận thức 1.4 Chức thí nghiệm theo quan điểm lí luận dạy học 1.4.1 Thí nghiệm sử dụng tất giai đoạn khác trình dạy học 1.4.2 Thí nghiệm phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện học sinh 1.4.3 Thí nghiệm phương tiện đơn giản hóa trực quan hóa dạy học vật lý 1.5 Các loại thí nghiệm sử dụng dạy học vật lý 1.6 Thí nghiệm có ghép nối máy tính 12 1.6.1 Máy vi tính hỗ trợ hoạt động dạy học 12 1.6.2 Các khả sử dụng máy vi tính hỗ trợ hoạt động dạy học 13 1.6.3 Vai trị thí nghiệm có kết nối máy tính 13 1.7 Những yêu cầu chung mặt kỹ thuật phương pháp dạy học việc sử dụng thí nghiệm dạy học vật lý trường phổ thông 15 1.8 Kết luận chương 16 CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐỆM KHƠNG KHÍ KẾT NỐI MÁY VI TÍNH VÀO DẠY HỌC PHẦN “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10- NÂNG CAO 17 2.1 Vị trí đặc điểm chương “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” Vật lý 10Ban Nâng cao- THPT 17 2.2 Mục tiêu phần định luật bảo toàn 18 2.2.1 Mục tiêu kiến thức 18 2.2.2 Về kỹ 19 2.3 Cấu trúc phần định luật bảo toàn 19 2.4 Thí nghiệm kiểm chứng định luật bảo toàn động luợng với cần rung 20 2.4.1 Dụng cụ thí nghiệm 20 2.4.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 20 2.4.3 Những hạn chế sử dụng thí nghiệm cần rung 21 2.5 Các thí nghiệm lắp ráp sử dụng từ thí nghiệm đệm khơng khí ghép nối máy tính vào dạy học phần“ Các định luật bảo toàn” 22 2.5.1 Các dụng cụ thí nghiệm thí nghiệm 22 2.5.2 Cách lắp ráp sử dụng thí nghiệm vào dạy học chương định luật bảo toàn 25 2.5.3 Những ưu điểm lưu ý sử dụng thí nghiệm đệm khơng khí kết nối máy vi tính 35 2.6 Một số giáo án dạy học sử dụng thí nghiệm từ thí nghiệm .35 2.6.1 Bài 31: Các định luật bảo toàn 35 2.6.2 Bài 38: Va chạm đàn hồi không đàn hồi 43 2.7 Kết luận chương 49 KẾT LUẬN CHUNG 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHẦN PHỤ LỤC 53 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT THPT: Trung học phổ thông GV: Giáo viên HS: Học sinh PPGD: Phương pháp giảng dạy PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong năm gần đây, công tác đổi giáo dục diễn mạnh mẽ tất cấp học, bật giáo dục bậc THPT Xuất phát từ mục tiêu chiến lược ngành giáo dục giai đoạn cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước: “Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện nếp sống tư sáng tạo, bước áp dụng phương pháp tiên tiến vào dạy học” Trên tinh thần mục tiêu nhiệm vụ chung giáo dục với đặc điểm mơn vật lí, nhà giáo dục soạn hai sách giáo khoa Vật lý 10: Một dành cho chương trình chuẩn dành cho chương trình nâng cao Sách giáo khoa có nhiều đặc điểm so với sách giáo khoa cũ, ngồi việc cung cấp kiến thức cho học sinh sách giáo khoa cịn ý làm để tăng tính trực quan dạy học, tăng hứng thú tạo ý cho học sinh Học sinh phải làm việc nhiều hơn, phải tư nhiều chủ động đường tìm tri thức Vật lý mơn mang tính chất thực nghiệm nên để làm điều khơng thể khơng kể đến thiết bị trực quan, thí nghiệm có vai trị quan trọng Sử dụng thí nghiệm làm tăng tính trực quan, tạo nghiên cứu có hệ thống, đặc biệt giúp cho học sinh có lực sử dụng dụng cụ vật lý, dụng cụ đo lường, kỹ lắp ráp thiết bị thí nghiệm, thực các thí nghiệm vẽ biểu đồ, xử lí số liệu rút kết kết luận Tuy nhiên, có thí nghiệm mà việc quan sát, đo số liệu khó khăn, muốn tăng tính trực quan ta phải sử dụng thêm số thiệt bị đại máy tính Sử dụng thí nghiệm có ghép nối máy tính khơng làm tăng tính trực quan mà cịn rèn luyện cho học sinh khả sử dụng máy tính, đo lường xử lí số liệu máy vi tính Những kỹ giúp học sinh thích nghi với hoạt động lao động sản xuất nghiệp cơng nghiệp hóa- đại hóa đất nước Mặt khác, q trình thực hành thí nghiệm vật lý với quan sát thực nghiệm suy luận lý thuyết để đạt thống lý luận thực tiễn, rèn luyện cho học sinh phương pháp tư sáng tạo, phân tích tổng hợp, khái qt hóa vấn đề, khả dự đoán xây dựng kiến thức dựa quan sát tượng tự nhiên thí nghiệm vật lý Vật lý học nhà trường mơn học có đặc thù sử dụng thí nghiệm vật lý phương tiện, phương pháp dạy học phát huy tác dụng tốt theo hướng tăng cường hoạt động tự lực học sinh Cơ sở phần “Các định luật bảo toàn” hai định luật định luật bảo toàn định luật bảo tồn động lượng Học sinh dù có kiến thức động học động lực học khó khăn tiếp thu kiến thức phần Vì vậy, cần phải sử dụng thí nghiệm vào dạy học phần “ Các định luật bảo toàn” nhằm nâng cao chất lượng dạy học phần Song thực tế dạy học hầu hết giáo viên dạy trường phổ thông chưa thực điều kiện trường THPT chưa có phương tiện thí nghiệm đại Từ vấn đề lý luận thực tiễn hướng dẫn T.S NGUYỄN THỊ NHỊ chọn đề tài “ Nghiên cứu lắp ráp sử dụng thí nghiệm đệm khơng khí kết nối máy vi tính vào dạy học phần “Các định luật bảo tồn” Vật lý 10 góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lý trường phổ thông” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu lắp ráp vận hành thí nghiệm “ Đệm khơng khí kết nối máy vi tính” Vận dụng thí nghiệm khai thác từ thí nghiệm vào dạy học phần “các định luật bảo toàn” vật lý 10 nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lí trường THPT Đối tƣợng, khách thể phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu Các tài liệu liên quan đến khai thác sử dụng thí nghiệm dạy học vật lý nói chung thí nghiệm “ Đệm khơng khí kết nối máy tính” nói riêng Các thí nghiệm “ Đệm khơng khí kết nối máy tính” dùng dạy học chương “ Các định luật bảo toàn.” 3.2 Khách thể nghiên cứu - Quá trình dạy học mơn vật lý trường THPT - Chương trình Vật lý 10 Nâng cao phần “ Các định luật bảo toàn” - Giáo viên học sinh trường THPT 3.3 Phạm vi nghiên cứu - Thí nghiệm với đệm khơng khí kết nối máy vi tính dạy học phần “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10- Ban nâng cao- THPT Giả thuyết khoa học Nếu khai thác sử dụng cách hợp lý thí nghiệm lắp ráp từ thí nghiệm “Đệm khơng khí kết nối máy vi tính” góp phần nâng cao chất lượng dạy học phần “Các định luật bảo tồn” Vật lý lớp 10 nói riêng, vật lý trường THPT nói chung Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu sở lý luận thí nghiệm vật lý dạy học - Phân tích nội dung, cấu trúc logic phần “ định luật bảo toàn” lớp 10 THPT - Tìm hiểu thực trạng phương pháp dạy học vật lý trường phổ thông việc sử dụng thí nghiệm vào dạy học phần “Các định luật bảo toàn” Vật lý lớp 10 - Nghiên cứu lắp ráp thí nghiệm “ Đệm khơng khí ghép nối máy vi tính” phịng thí nghiệm môn PPGD Vật lý, khoa Vật lý trường Đại học Vinh - Nghiên cứu hướng sử dụng thí nghiệm vật lý dạy học phần “Các định luật bảo toàn” vật lý 10- Ban nâng cao- THPT Phƣơng pháp nghiên cứu  Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: - Nghiên cứu tài liệu lý luận dạy học làm sáng tỏ mặt lý luận đề tài - Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tập vật lý 10 tài liệu liên quan đến việc khai thác sử dụng thí nghiệm dạy học vật lý  Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: - Phương pháp thống kê tốn học để xử lí số liệu thực nghiệm Kết đạt đƣợc đề tài - Khái niệm, đặc điểm, phân loại, chức thí nghiệm dạy học vật lý, yêu cầu chung mặt kỹ thuật, phương pháp sử dụng thí nghiệm dạy học vật lý - Vị trí, đặc điểm, sơ đồ cấu trúc logic nội dung phần “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10- Ban nâng cao- THPT - Lắp ráp thí nghiệm đệm khơng khí kết nối máy tính, sử dụng vào dạy học số kiến thức phần “Các định luật bảo toàn”- Vật lý 10- Ban Nâng cao- THPT - Sử dụng thí nghiệm lắp ráp biên soạn giáo án dạy học phần “Các định luật bảo toàn”- Vật lý 10 THPT – Ban nâng cao PHỤ LỤC Đề xuất vấn đề Kiểm tra cũ - So sánh chuyển động hai vật clip?  - Viết biểu thức định luật II Niu-tơn dạng thể mối liên hệ lực tác dụng vào khối lượng vận tốc vật? vào khối lượng vận tốc vật?  - Phát biểu viết biểu thức định luật III Niutơn? Xem clip Phần bốn Đề xuất vấn đề CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN  Tại ta phóng tàu vũ trụ lên mà không bị rơi xuống?  Để phóng ràu vũ trụ có liên quan tới định luật vật lý không?  Chúng ta nghiên cứu sang chương Chƣơng VIII Định luật bảo tồn động lượng a Hệ kín BÀI 31: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG CÁC NỘI DUNG CHÍNH Một hệ vật gọi hệ kín vật hệ tương tác với mà khơng tương tác với vật ngồi hệ -Hãy lấy ví dụ hệ kín? - Theo em điều kiện để hệ hệ kín gì? Hệ kín Các định luật bảo tồn Định luật bảo toàn động lượng – Một cách phát biểu khác định luật II Newton Thí nghiệm kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng 53 Các hệ sau có phải hệ kín khơng? Hệ vật chuyển động không ma sát mặt bàn Ex: Hệ mặt trời vũ trụ Xem clip đạn nổ Tại ví dụ coi hệ kín ??? Điều kiện để hệ coi hệ kín?? 10  Hệ Mặt trời xa so với hệ khác nên không chịu tác dụng ngoại lực  Vật chuyển động khơng có ma sát hệ kín hai ngoại lực trọng lực phản lực mặt bàn khử lẫn  Trong vụ nổ nội lực lớn thời gian xảy ngắn nên bỏ qua ngoại lực b Điều kiện để hệ hệ kín gì? •Trong hệ kín có nội lực •Khơng có ngoại lực mơi trường tác dụng lên vật hệ ngoại lực bị ngoại lực khác khử 11 12 54 Các Định Luật Bảo Toàn a Định luật bảo toàn? Là định luật tự nhiên Cho biết đại lượng vật lý hệ kín khơng thay đổi theo thời gian hệ kín biến đổi Định luật bảo tồn học? 14 13 b Tầm quan trọng định luật bảo toàn Các Định Luật Bảo Toàn  Là định luật tổng quát tự nhiên  Đúng cho hệ kín  Các định luật bảo toàn độc lập tổng quát so với định luật Newton Định luật bảo toàn lượng Định luật bảo toàn động lượng 16 15 Các ví dụ Định luật bảo tồn động lƣợng Các viên bi va chạm trao đổi vận tốc với nhau: a Tương tác hai vật hệ kín Vậy hệ kín vận tốc bảo toàn? 18 17 55 Vấn đề đặt ra: Gợi ý:  Nếu vật có khối lượng m1 chuyển động với vận tốc v1, va chạm vào vật có khối lượng m2 chuyển động với vận tốc v2 sau va chạm vận tốc chúng v’1,và v’2 có hệ thức biểu thị mối quan hệ vận tốc không?  Lực tương tác hai vật liên hệ với nào?  Các lực liên quan đến thay đổi vận tốc vật thay đổi sao? 19 20 Ta có biểu thức Theo định luật III Niutơn: F12 = - F21 Áp dụng định luật II Niutơn ta có: m2(v2’ – v2) = -m1(v1’ – v1) v v1 m2  m1 t t => Biểu thức xem cách viết khác định luật II Niu-tơn m1.v1 + m2.v2 = m1.v’1 +m2.v’2 m2(v2’ – v2) = -m1(v1’ – v1) (1) 22 21 b.Động lượng Động lượng gì?  Ta thấy trước sau tương tác tích mv vật thay đổi cịn tổng tích mv hai vật khơng thay đổi Nên tích mv đặc trưng cho truyền chuyển động vật thông qua tương tác đặt p động lượng Ta có:   p  mv  Động lượng p vật đại lượng vectơ có giá trị tích khối lượng m với vận tốc v vật p = mv 23 24 56 Tính chất động lượng ? Tác dụng lực khơng đổi vào vật có khối lượng m động lượng vật có thay đổi khơng? Vì sao? -? Độ biến thiên động lượng vật có phụ thuộc lực khơng? Nếu có phụ thuộc nào?  Động lượng có hướng vận tốc  Động lượng hệ tổng vec-tơ động lượng vật hệ  Đơn vị kg.m/s 25 26 Xung lực Định luật bảo toàn động lượng Viết lại biểu thức (1) dạng động lượng ta có F.Δt= Δ p p + p2 = p1’ + p2’ Độ biến thiên động lượng vật khoảng thời gian xung lực tác dụng lên vật khoảng thời gian Với hệ nhiều vật (n vật ) ta có p1 + p2 + +pn = p1’+ p2’+ +pn’ 27 28 Phát biểu định luật: Véc-tơ động lượng hệ kín bảo tồn Chú ý  Định luật bảo tồn động lượng áp dụng cho hệ kín Vì cần xét xem hệ vật nghiên cứu có phải hệ kín hay khơng  Một hệ vật xét theo phương mà khơng có ngoại lực tác dụng coi động lượng hệ bảo tồn theo phương   p  p' 29 30 57 Thí nghiệm kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng Hãy đề xuất phương án dụng cụ để kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng?  ? Viết biểu định luật bảo toàn động lượng cho vật  ? Vậy để kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng ta cần phải đo đại lượng nào? 31 32 Yêu cầu HS đọc thí nghiệm kiểm chứng cần rung Giới thiệu thí nghiệm  Nguồn cung cấp khơng khí  Máng nghiêng có chiều dài 2m Khi vật chuyển động máng nghiêng có cung cấp khơng khí ma sát khơng đáng kể chuyển động vật coi chuyển động  Máy vi tính phần mềm đo vận tốc: Cài đặt cho máy phần mềm đo tự động “Time/ Counter” Khi vật bắt đầu chuyển động ta cho phần mềm hoạt động lúc vật chuyển động kết thúc Như ta có kết xác trực quan làm thí nghiệm  Nguồn cung cấp điện 12 V  Những hạn chế sử dụng thí nghiệm với cần rung gì?  Có phương pháp khắc phục hạn chế khơng? 34 33 Dụng cụ thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm      Cáp liệu RS 232: Lấy liệu từ cổng quang điện đưa vào máy tính xử lý số liệu ta kết máy tính Hệ thống kích hoạt máng nghiêng: Để tạo vận tốc ban đầu cho xe Hai cổng quang điện: Khi vật qua cổng quang điện cổng quang điện đánh dấu thời điểm mà vật bắt đầu qua cổng quang điện    Hai xe: Hai xe di chuyển khơng ma sát đệm khơng khí   35 Các rào cản ánh sáng màu đen: Lắp vào xe để xe chuyển động qua cổng quang điện cổng quang điện đánh dấu thời điểm mà vật qua Các rãnh khối lượng 50g Các rãnh khối lượng 10g Các dây nối: Các dây nối để nối từ cổng quang điện đến máy tính cổng quang điện với gồm dây vàng, dây đỏ dây xanh Mỗi dây có chiều dài 100 cm Chất dẻo Các kim sắt 36 58 Hình ảnh cổng quang điện nguồn cung cấp khí Hình ảnh: Hai xe máng nghiêng máy vi tính 37 38 Máy vi tính, máng nghiêng cổng quang điện Điều chỉnh cấp độ khơng khí 40 39 Lắp ráp thí nghiệm Cài đặt chương trình Time/counter 42 41 59 Hình ảnh lên hình máy tính sau cài đặt chương trình Time/counter Cài đặt chương trình Time/counter 43 44 Vận tốc lên hình máy tính xe qua cổng quang điện Sau làm thí nghiệm ta có bảng số liệu sau 45 46 Tính tổng động lượng hệ trước sau va chạm rút nhận xét với m1 = 0.21Kg, m2= 0.31Kg Lần đo v1 V’1 v2 V’2 pt ps 0.546 -0.786 -0.562 0.345 -0.0595 -0.0581 1.256 -3.405 -2.676 0.520 -0.5658 -0.5538 1.153 -3.595 -2.836 0.405 -0.6370 -0.6290 0.916 -3.565 -2.848 0.315 -0.690 -0.651 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Trong chuyển động sau, chuyển động vật có động lượng khơng thay đổi? 47 A Chuyển động trịn Sai B Chuyển động thẳng Đúng C Chuyển động rơi tự Sai D Chuyển động thẳng nhanh dần Sai 48 60 BÀI TẬP VẬN DỤNG Tổng kết Bài 2: Một ơtơ có khối lượng 5tấn chuyển động thẳng với vận tốc 36km/h tắt máy chuyển động chậm dần sau 10 giây dừng hẳn Tính độ lớn lực hãm xe? Giải Áp dụng công thức:  Các kiến thức cần nhớ + Hệ kín điều kiện để hệ coi hệ kín + Động lượng đặc điểm động lượng + Định luật bảo toàn động lượng Δp = F Δt Độ lớn lực tác dụng: F p m.v   5000 t t (N) 50 49 61 Hình ảnh đáng ý Bài 38: Va chạ chạm đà đàn hồ hồi và khơng đà đàn hồ hồi chạ chạm là gì? loạ loại va chạ chạm?  Đặc điể điểm củ từ loạ loại va chạ chạm thế nào?  Va  Có Phân loạ loại va chạ chạm a Phân loại va chạm Va chạ chạm đàn hồ hồi: là va chạ chạm mà mà sau va chạ chạm - Biế Biến dạng ng củ vậ vật đươ phụ phục hồ hồi - Hai vậ vật chuyể chuyển động ng tá tách ch rờ rời vớ với vậ vận tố tốc riêng biệ biệt m1  v '1  v1 m2 m1  v m2 Trước va chạm m2 Lúc va chạm b Va chạm không đàn hồi: va chạm mà - Sau va chạm hai vật dính vào chuyển động vận tốc m1 m2  v '2 Sau va chạm 62 Giới thiệu thí nghiệm     Dụng cụ thí nghiệm Nguồ Nguồn cung cấ cấp khơng khí khí Máng nghiêng có có chiề chiều dà dài 2m Khi cá vậ vật chuyể chuyển độ động má máng nghiêng có có cung cấ cấp khơng khí khí ma sá sát không đá đáng kể kể chuyể chuyển độ động củ cá vậ vật đượ coi là chuyể chuyển độ động đề Máy vi tí tính và phầ phần mề mềm đo vậ vận tố tốc: Cà Cài đặ đặt cho má máy phầ phần mề mềm đo tự tự độ động “Time/ Counter” Counter” Khi cá vậ vật bắ bắt đầu chuyể chuyển độ động ta cho phầ phần mề mềm hoạ hoạt độ động cù lú lúc vậ vật thơi chuyể chuyển độ động thì kế kết thú thúc Như ta sẽ có kết quả chí xá xác và trự trực quan làm thí thí nghiệ nghiệm Nguồ Nguồn cung cấ cấp điệ điện 12 V  Cáp dữ liệ liệu RS 232: Lấ Lấy dữ liệ liệu từ từ cổng quang điệ điện đưa vào má máy       Hai xe: Hai xe có thể di chuyể chuyển không ma sá sát đệ đệm khơng khí khí Dụng cụ thí nghiệm   tính và xử lý số số liệ liệu đó để ta kế kết quả má máy tí tính Hệ thố thống kí kích hoạ hoạt máng nghiêng: Để Để tạo vậ vận tố tốc ban đầ đầu cho xe Hai cổ cổng quang điệ điện: Khi cá vậ vật qua cổ cổng quang điệ điện thì cổng quang điệ điện sẽ đá đánh dấ dấu thờ thời điể điểm mà mà vật bắ bắt đầ đầu qua cổ cổng quang điệ điện  Nguồ Nguồn cung cấ cấp khí khí ống dẫ dẫn khí khí Các rà rào cản ánh sá sáng mà màu đen: đen: Lắ Lắp vào cá xe để để xe chuyể chuyển độ động qua cổ cổng quang điệ điện thì cổng quang điệ điện đá đánh dấ dấu thờ thời điể điểm mà mà vật qua qua Các rãnh khố khối lượ lượng 50g Các rãnh khố khối lượ lượng 10g Các dây nố nối: Cá Các dây nố nối để để nối từ từ cổng quang điệ điện đế đến máy tí tính và cổ cổng quang điệ điện vớ với gồ gồm dây vàng, dây đỏ đỏ dây xanh Mỗ Mỗi dây có có chiề chiều dà dài là 100 cm Chấ Chất dẻ dẻo Các kim sắ sắt 10 Xe gắ gắn rà rào cản ánh sá sáng và kim s Bộ kích hoạt máng nghiêng 11 12 63 Các dây nố nối từ từ cổng quang điệ điện vào cá p ữ liệ ệ u c d li Cổng quang điện 13 14 Toàn thí nghiệm Lắp ráp va chạm đàn hồi 16 15 Hình ảnh xuấ xuất hiệ má máy tí tính sau cà i chương trì ì nh c tr time/counter Cài đặt phần mềm đo vận tốc 18 17 64 Tính tổ tổng độ động lượ lượng và độ động củ hệ hệ trướ trước sau va chạ chạm trườ trường hợ hợp va chạ chạm đà đàn hồ hồi rút nhậ nhận xé xét vớ với m1 = 0.21Kg, m2= 0.31Kg Tính tổ tổng độ động lượ lượng và tổng độ động trướ trước và sau va chạ chạm va chạ chạm không đàn hồ hồi và rút nhậ nhận xé xét Lần đo v1 V’1 v2 V’2 Wđt Wđs pt ps Lầ n đo v1 v2 v12 Wđt Wđs 0.546 -0.786 -0.562 0.345 0.080 0.083 -0.0595 -0.0581 1.129 -3.437 -1.152 1.3336 0.2704 -0.4703 -0.4695 1.256 -3.405 -2.676 0.520 1.275 1.259 -0.5658 -0.5538 1.795 -3.378 -0.801 1.4910 0.1307 -0.3226 -0.3264 1.153 -3.595 -2.836 0.405 1.386 1.382 -0.6370 -0.6290 1.314 -3.266 -0.981 1.2628 0.196 0.916 -3.565 -2.848 0.315 1.345 1.349 -0.690 -0.651 0.851 -3.502 -1.324 1.3234 0.3572 pt -0.3978 ps -03998 -0.5402 -0.5396 19 20 So sá sánh hai loạ loại va chạ chạm Va chạ chạm đà đàn hồ hồi trự trực diệ diện (Va chạ chạm xuyên tâm) V a chạ n hồ chạm đà đà hồi V a chạ n hồ chạm khơng đà đà hồi  Tổ Tổng ng động ng lư lượng ng củ vậ vật trư trước và sau va chạ chạm không đổi  Tổ Tổng ng động ng lư lượng ng củ vậ vật trư trước và sau va chạ chạm không đổi  Sau va chạ chạm vậ vật tá tách ch rờ rời và chuyể chuyển động ng vớ với vậ vận tố tốc riêng biệ biệt t  Sau va chạ chạm vậ vật dính và chuyể chuyển động ng vớ với cù ng mộ vậ vận tố tốc c  Động ng toàn phầ phần đươ bả bảo toàn  Động ng toàn phầ phần không bả bảo toàn Là va chạm mà suốt trình tương tác, tâm vật nằm đường thẳng 22 21 Va chạ chạm đà đàn hồ hồi xun tâm Trước va chạm  v1 m1  v2 m2 Xác định v’1 v’2 từ m1, m2, v1 v2 ?  v1  v '1 m1 m2  v '2 24 23 65 * p dụng định luật bảo toàn đông lượng: * Do động bảo toàn: m1v1  m2v2  m1v1,  m2v2,  m1 (v1  v1, )  m2 (v2  v2, ) (1) Vaä Vaän tố tốc củ vậ vật sau va chạ chạm đàn hồ hồi trự trực diệ diện: n: m1v12 m v22 m1v1, m v2,    2 2  m1 (v12  v1,2 )  m2 (v22  v2,2 )  Khi v1 v1  v  v2  v , (m1  m ) v1  2m v (m1  m ) v2  (m  m1 ) v  2m1v1 (m  m1 ) (2) v’1 , v1  (3) Từ (1) (3) ta hệ phương trình:  v  v  v  v m1 (v1  v1, )  m2 (v2  v2, ) , Với đại lượng có giá trị đại số Giải hệ ta thu v1, v2, , 25 26 * Xé Xét cá trư trường ng hợ hợp riêng cụ cụ thể thể Va chạm mềm  - Bài tố tốn: Hịn bi và hịn bi có có khố khối lượ lượng là m = 0,1kg và m =0,6kg =0,6kg Hòn bi lăn vớ với vậ vận tố tốc v1 = 1m/s tớ tới va chạ chạm vào bi đứ đứng yên Tì Tìm biế biến thiên độ động củ hệ hệ v’1 = v2 v’2 = v1  v’1= v’2= - v2 28 27 Trong va chạm mềm, đại lượng bảo toàn? m1  0,1kg m2  0, 6kg v1  1m / s v2  m1 v1 m2 v ĐỘNG LƯỢNG bảo toàn Wd  ? 29 30 66 Theo đị định luậ luật bả bảo toàn độ động lượ lượng: m1 v1  m2 v2  (m1  m2 )v Đ/S: -0,043 J Chiế Chiếu lên phương Ox chọ chọn, ta có có: m1v1  (m1  m2 )v v m1 v1 m1  m2  Wd  Wd2  Wd1  Wd  nghĩa động sau nhỏ động trước va chạm Vậy phần lượng đâu? (m1  m2 )v m1v12  2 31 32 4.Bài tập vận dụng Từ ví dụ xét,nguyên tắc chung giải tập va chạm gì? Phần động chuyển hóa thành dạng lượng khác, nhiệt tỏa ra… Đối với va chạm đàn hồi: - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng Chiếu phương trình lên truc chọn (chú ý chiều vecto vận tốc chiều dương chọn ) - Áp dụng động bảo toàn Đối với va chạm mềm: - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng 33 34 Tổng kết kiế kiến thứ thức cầ cần nắ nắm + Có Có nhữ loạ loại va chạ chạm nà nào? + Đặc điể điểm củ từ loạ loại va chạ chạm thế (động lượ lượng, độ động năng) năng)  C ác Chú Chú ý: cá đị định luậ luật đượ áp dụ dụng cho hệ hệ vật tạ thờ thời điể điểm trư trước sau va chạ chạm 36 35 67 ... học Vinh khoa vật lý ====***==== NGHIÊN CứU LắP RáP Và Sử DụNG Bộ THí NGHIệM ĐệM KHÔNG KHí KếT NốI MáY VI TíNH VàO DạY HọC PHầN CáC ĐịNH LUậT BảO TOàN VậT Lý 10 GóP PHầN NÂNG CAO CHấT LƯợNG DạY. .. thí nghiệm “ đệm khơng khí kết nối máy vi tính? ?? để sử dụng dạy học chương “ định luật bảo toàn? ?? vật lý 10- Ban nâng cao 21 2.5 Các thí nghiệm đƣợc lắp ráp sử dụng vào dạy học phần ? ?Các định luật. .. tồn” Vật lý 10 góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lý trường phổ thông? ?? Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu lắp ráp vận hành thí nghiệm “ Đệm khơng khí kết nối máy vi tính? ?? Vận dụng thí nghiệm