- Biết vận dụng phối hợp định luật II và III Niutơn để giải các bài tập trong bài.
2.4.2.Tiến trình dạy học bài Lực ma sát
I. Mục tiêu
* Kiến thức
- Nêu được điểu kiện xuất hiện của lực ma sát ( trượt, nghỉ, lăn) - Nêu được những đặc điểm của lực ma sát (trượt, nghỉ, lăn) - Viết được công thức của các loại lực ma sát.
- Phân biệt các loại lực ma sát.
- Nêu được một số cách làm giảm hoặc tăng ma sát
* Kỹ năng
- Vận dụng công thức của các lực ma sát để giải các bài tập tương tự như trong bài học. - Vận dụng kiến thức của ba loại lực ma sát để giải thích một số hiện tượng trong thực tế.
- Hiểu được nguyên nhân gây ra lực ma sát, cũng như những lợi ích và tác hại của nó để biết cách khắc phục nếu ma sát có hại và tăng cường nếu ma sát có lợi.
- Biết đề xuất giả thuyết một cách hợp lý và kiểm tra được phương án thí nghiệm.
* Thái độ
- Tích cực, hứng thú, thích tìm tòi các thí nghiệm Vật lí - Có tinh thần hợp tác, trao đổi trong học tập.
II. Lập sơđồ tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức như mục II của phụ lục 2
III. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Tạo tình huống có vấn đề
GV cho HS xem film giới thiệu các ví dụ thực tế như
tại sao xe đang chay tại sao bị tai nạn, và người đang
đi đạp trúng vỏ chuối và bị lăn mấy vòng… .Từ đó giới thiệu về lực ma sát.
GV: Vậy lực ma sát có vai trò gì trong đời sống của chúng ta? Và độ lớn của lực ma sát phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm về lực ma sát trượt
GV: Phát phiếu học tập cho HS. Y/c các nhóm quan sát thí nghiệm và trả lời các câu hỏi.
Sau đó GV nhắc lại các ý trả lời của HS.
1. Khi vật chuyển động sẽ cọ sát với không khí, với mặt tiếp xúc, với các vật khác…ở chổ tiếp xúc xuất hiện lực ma sát. Do lực ma sát làm vật đang chuyển động dừng lại.
2. Lực ma sát trượt xuất hiện khi một vật trượt trên vật khác.
3. Lực ma sát trượt xuất hiện có tác dụng cản trở
chuyển động trượt của vật.
5. Lực ma sát trượt có hướng ngược với hướng chuyển động của vật.
GV nêu kết luận cho HS ghi vào vở
GV: Làm thế nào đểđo được độ lớn của lực ma sát? HS: lúng túng.
GV cho HS quan sát film thí nghiệm đo lực ma sát. GV: Tại sao số chỉ của lực kế chính là độ lớn của lực ma sát trượt.
HS: Vì khi kéo vật theo phương ngang, cho vật chuyển động thẳng đều thì các lực tác dụng lên nó cân bằng nhau. Lúc này lực ma sát trượt cân bằng với lực
đàn hồi của lực kế. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
GV: Yêu cầu các nhóm HS tiến hành đo lực ma sát. GV: Nêu nhận xét kết quả các nhóm.
GV: Yêu cầu HS thảo luận nhóm trả lời câu hỏi C1. HS: nêu các thí nghiệm kiểm chứng các giả thuyết. + Phụ thuộc diện tích tiếp xúc: thay đổi diện tích tiếp xúc của khúc gỗ, kéo lực kế chuyển động, đọc các giá trị của lực kếđể so sánh. + Tốc độ của khúc gỗ: thay đổi tốc độ kéo nhưng vẫn để khúc gỗ chuyển động thẳng đều. Đọc các giá trị của lực kếđể so sánh.
+ Áp lực lên mặt tiếp xúc: Đặt lên trên khúc gỗ
những quả cân lần lượt kéo lực kếđể khúc gỗ chuyển
động thẳng đều. Đọc các giá trị của lực kếđể so sánh. + Bản chất của bề mặt tiếp xúc: Cho khúc gỗ đó chuyển động trên những bề mặt tiếp xúc khác nhau( trơn, gồ ghề…). Đọc các giá trị của lực kếđể so sánh. GV: Cho Hs quan sát film thí nghiệm khi:
+ Thay đổi diện tích tiếp xúc=>Fmst không phụ
thuộc vào diện tích tiếp xúc
+ Kéo nhiều lần với vật vận tốc khác nhau => không phụ thuộc tốc độ của vật.
+ Thay đổi độ lớn của khối gỗ => tỉ lệ với độ lớn của áp lực.
+ Thay đổi bề mặt tiếp xúc của miếng gỗ với mặt sàn => phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.
GV: Kết luận về độ lớn của lực ma sát trượt phụ
thuộc vào những yếu tố nào.
Hoạt động 4: Xây dựng khái niệm hệ số ma sát trượt và công thức tính lực ma sát trượt
GV: Ta thấy độ lớn lực ma sát trượt tỉ lệ với áp lực, nên ta lập được tỉ số giữa chúng. ms t F N hay ms t F N
GV: Vậy theo em, hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào yếu tố nào?
HS: vật liệu và tình trạng tiếp xúc.
GV: Hệ số ma sát trượt có đơn vị không? Vì sao? HS: Không. Vì lực ma sát trượt và áp lực N đều có
đơn vị là N.
GV cho HS tham khảo bảng hệ số ma sát trượt của một số cặp vật liệu.
GV: ta thấy μt luôn nhỏ hơn 1 nên Fmst < N GV: Y/c HS nêu công thức lực ma sát trượt
GV: Giới thiệu các đoạn phim về ma sát trượt có lợi và có hại trong đời sống hằng ngày:
+ Đoạn phim nói về cấu tạo của bánh xe cao su có xẽ rãnh để tăng độ ma sát.
+ Đoạn phim: khi xe thắng gấp, lực ma sát trượt giúp xe giảm nhanh tốc độ, tránh gây tai nạn.
+ Đoạn phim nhờ lực ma sát trượt bằng cách bôi nhựa thông mà dây đàn phát ra âm thanh
Hoạt động 5: Tìm hiểu về lực ma sát lăn
GV: Cho HS quan sát thí nghiệm. Tại sao viên bi lăn chậm dần rồi dừng lại?
HS: Do có lực ma sát lăn làm cản trở chuyển động lăn của hòn bi. GV: Vậy lực ma sát lăn xuất hiện khi nào? HS: Xuất hiện khi một vật lăn trên một vật khác làm cản trở chuyển động của vật. GV: Bây giờ tấm gỗ để tiếp xúc với mặt sàn và để
khúc gổđó, gắn thêm 2 bánh xe thì trường hợp nào dể kéo hơn?
HS: Trường hợp gắn thêm 2 bánh xe dể kéo hơn. GV: Cho HS quan sát thí nghiệm kiểm chứng giả
thuyết. GV: Từ thí nghiệm trên chứng tỏđiều gì? HS: Lực ma sát lăn rất nhỏ so với lực ma sát trượt. GV: Cho HS ghi nhận xét Hoạt động 6: Tìm hiểu về lực ma sát nghỉ GV: Chúng ta đã biết lực ma sát trượt xuất hiện ở mặt tiếp xúc khi một vật trượt trên một vật khác nhằm cản trở chuyển động và có hướng ngược với hướng của chuyển động của vật. Vậy lực ma sát có xuất hiện khi một vật đứng yên trên một vật khác hay không? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
HS: nêu ý kiến
GV: Cho HS quan sát thí nghiệm móc lực kế vào miếng gỗ để kéo thì lực kế đã có số chỉ khác không nhưng miếng gỗ vẫn đứng yên. Tại sao miếng gỗ vẫn
đứng yên mặc dù có lực tác dụng?
HS: Vì theo định luật III Niutơn, mặt sàn đã tác dụng vào khúc gỗ một lực cân bằng với lực kéo. Và lực này cản trở chuyển động của vật.
GV: Lực xuất hiện có tác dụng cản trở chuyển động của vật khiến cho vật vẫn đứng yên khi có ngoại lực tác dụng gọi đó là lực ma sát nghỉ.
GV: vậy lực ma sát nghỉ xuất hiện khi nào?
HS: xuất hiện khi có ngoại lực tác dụng vào vật mà vật vẫn đứng yên.
GV: Cho HS ghi nhận xét.
GV: Y/c các nhóm trả lời phiếu học tập
GV: Cho HS quan sát lại thí nghiệm, vừa nhận xét các câu trả lời của HS.
GV: Khi ta tăng độ lớn của lực kéo thì đến một lúc nào đó khối gỗ chuyển động chứng tỏ lực ma sát nghỉ
không có độ lớn nhất định, và có giá trị cực đại.
GV: Vậy lực ma sát nghỉ có giá trị cực đại. Khi ngoại lực thắng được lực ma sát nghỉ cực đại thì vật mới dịch chuyển.
HS: ghi nhận xét về đặc điểm của lực ma sát nghỉ. Sau đó thảo luận vai trò của lực ma sát nghỉ trong cuộc sống hằng ngày. Trường hợp nào có lợi, trường hợp nào có hại.
GV: Cho HS quan sát những đoạn phim nói về vai trò của lực ma sát nghỉ như: Các vật đứng yên;Neo thuyền ;Bánh xe ôtô;Vô lăng bi.
GV: Hướng dẫn HS xây dựng sơ đồ tư duy cho bài học.
GV: Y/c HS giải các bài tập. Sau đó nhận xét câu trả
lời của HS.
GV: Y/c HS về nhà làm các bài tập trong site bài tập: I.1; I.2; I.3; I.4; II.1; II.2; II.3.
GV: Y/c HS về nhà tìm hiểu bài mới và nghiên cứu trước các phiếu học tập.
Nhận xét:
Đây là một bài vận dụng nhiều về PP thực nghiệm nên chúng tôi đưa hình ảnh thực tếđểđể đưa HS
đi vào các tình huống có vấn đề, kích thích óc tìm tòi, khă năng khám phá và tư duy của HS.Và do thời lượng 45 phút không thể nào HS có thể làm hết quá trình TN được do đó nhờ các phim thí nghiệm giúp cho HS kiểm tra các giả thuyết đó. Đặc biệt, HS quan sát và tiến hành thí nghiệm thật đo độ lớn lực ma sát trượt và ma sát nghỉ đã giúp HS càng hứng thú với tiết học nhờ đó phát huy tính tích cực, tự lực của HS.
Mặc khác, vì kiến thức này ứng dụng rất nhiều trong thực tế nên GV đưa ra những đoạn phim để
giải thích những ví dụ thực tếđể HS được quan sát một cách trực quan, gây cho HS nhiều hứng thứ từ đó giúp HS hiểu sâu hơn các hiện tượng đó, mặc khác giúp cho HS có thể giải thích các hiện tượng tương tự dể dàng hơn.
Bên cạnh đó GV sử dụng kết hợp nhiều PP như PPDH giải quyết vấn đề, PP thực nghiệm, PP thảo luận nhóm… đòi hỏi HS phải tích cực theo dõi bài giảng, nghiên cứu SGK, tìm kiếm thông tin trên Website… và làm việc theo nhóm để có thể trả lời được các câu hỏi của GV.