9. Cấu trúc luận văn
2.2.Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương
2.2.1 Cấu trúc chương “Động học chất điểm”
Cấu trúc lơgic phần “Động học chất điểm” lớp 10 ban cơ bản theo sơ đồ sau: CÁC CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
CHUYỂN ĐỘNG TRỊN ĐỀU CHUYỂN ĐỘNG RƠI TỰ DO HỆ QUY CHIẾU CHẤT ĐIỂM
2.2.2 Nội dung của chương
Nội dung cơ bản của phần động học chất điểm là khảo sát và nghiên cứu các dạng chuyển động cơ học, như chuyển động thẳng và chuyển động trịn được rút ra từ những quan sát thực nghiệm và tư duy khái quát, mà chưa xét đến nguyên nhân làm biến đổi chuyển động, đây chính là cơ sở cho việc nghiên cứu cơ học. Để tiếp thu và nắm rõ các dạng chuyển động cơ học, HS phải cĩ được khái niệm về hệ quy chiếu và khái niệm chất điểm, từ đĩ xây dựng các khái niệm các đại lượng đặc trưng cho chuyển động như: đường đi, độ dời, tốc độ, vận tốc, gia tốc đối với các loại chuyển động: chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động rơi tự do, chuyển động trịn đều.
Hiểu rõ các điều kiện và đặc điểm của chuyển động cơ học. Xây dựng khái niệm hệ quy chiếu, phương trình mơ tả, biểu diễn chuyển động của vật, đồ thị mơ tả mối liên hệ giữa các đại lượng như toạ độ với thời gian, vận tốc với thời gian, gia tốc và vận tốc, gia tốc và thời gian. Tính tương đối của chuyển động, cơng thức cộng vận tốc. Ngồi ra, cịn đưa thêm vào bài học tính sai số trong thí nghiệm thực hành và bài thực hành đo gia tốc rơi tự do.
Vận dụng các kiến thức về chuyển động để giải thích một số hiện tượng Vật lý thường gặp, giải quyết những bài tốn Vật lý đơn giản.
2.3 Biên soạn tiến trình dạy học một số bài học cụ thể
2.3.1 THIẾT KẾ GIÁO ÁN BÀI CHUYỂN ĐỘNG CƠ (CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 10 BAN CƠ BẢN) TRÌNH VẬT LÝ 10 BAN CƠ BẢN)
A.CÁC QUAN NIỆM SAI LỆCH VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
Khi học bài này, học sinh thường cĩ các quan niệm sai lệch như sau:
Quan niệm 1: Chất điểm thì phải cĩ kích thước rất nhỏ a. Cách phát hiện
Giáo viên hỏi học sinh: một vật như thế nào được gọi là chất điểm? Học sinh thường quan niệm rằng, chất điểm là vật cĩ kích thước rất nhỏ.
Giáo viên hỏi tiếp: nhỏ bằng bao nhiêu thì mới gọi là chất điểm?
b. Biện pháp khắc phục
Giáo viên đưa ra một số hệ vật như: Trái đất chuyển động trong hệ mặt trời thì Trái đất cĩ được coi là chất điểm khơng? Nếu cĩ thì kích thước Trái đất cĩ phải là nhỏ khơng? Sau đĩ giáo viên phải nĩi cho học sinh nắm vấn đề, khơng phải là kích thước rất nhỏ mà là nhỏ cĩ thể bỏ qua so với quãng đường mà nĩ chuyển động. Tiếp tục, giáo viên cho một số ví dụ về chất điểm để học sinh nắm được khái niệm.
Quan niệm 2: Về chuyển động và đứng yên
* Quan niệm sai lầm: Chỉ cĩ xe ơ tơ đang chạy trên đường là chuyển động cịn xe ơtơ đậu trong bến xe là đứng yên.
* Quan niệm vật lí: Chuyển động của một vật là sự thay đổi vị trí của vật đĩ
so với vật khác được chọn làm mốc.
* Nguyên nhân: Do kinh nghiệm sống thực tế, thuật ngữ chuyển động trong
thực tế khác với định nghĩa trong vật lí.
* Cách khắc phục: Dùng mơ phỏng trực quan bằng cách dùng hai chiếc ơ tơ
điểm khác biệt giữa cách hiểu “chuyển động thơng thường” với định nghĩa chuyển động trong cơ học.
Cần chú ý sử dụng các câu hỏi như: – Vật chuyển động so với vật mốc nào?
– Vị trí của nĩ so với vật mốc đĩ cĩ thay đổi khơng?
– Cần xốy sâu vào suy nghĩ thơng thường: Ơtơ chuyển động thì bánh xe phải quay.
– Dẫn dắt học sinh đến cách hiểu cao hơn: Chuyển động và đứng yên cĩ tính tương đối.
Quan niệm 3: về thời điểm và thời gian a. Cách phát hiện
GV cĩ thể gợi ý bằng các câu hỏi: Từ TP HCM, một xe ơ tơ khởi hành lúc 8 giờ đi Vũng Tàu mất 3,5 giờ. Vậy đâu là thời điểm, đâu là thời gian?
Quan niệm sai lầm: thời điểm cũng chính là thời gian. b. Biện pháp khắc phục (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thời điểm: chỉ giờ tại 1 điểm nào đĩ (8 giờ)
Thời gian: cho biết một cơng việc hồn thành trong bao lâu (3,5 giờ). (Nếu gốc thời gian trùng với thời điểm ban đầu thì thời gian trùng với thời điểm lúc sau).
B. GIÁO ÁN BÀI: CHUYỂN ĐỘNG CƠ I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Trình bày khái niệm: chuyển động, quỹ đạo của chuyển động. - Hiểu được các khái niệm: chất điểm, vật làm mốc, thời gian. - Phân biệt được hệ tọa độ và hệ quy chiếu.
- Phân biệt được thời điểm và thời gian.
2. Kỹ năng
- Trình bày được cách xác định vị trí của chất điểm trên đường cong và trên một mặt phẳng.
- Giải được bài tốn đổi mốc thời gian.
3. Thái độ
- Tác phong làm việc khoa học, cĩ ý thức tự học.
- Sự hứng thú học tập mơn Vật lí, lịng yêu thích khoa học, tự tin phát biểu ý kiến xây dựng bài.
II. PHƯƠNG PHÁP
Phối hợp các phương pháp dạy học.
III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên
- Biết được ở lớp 8, học sinh đã được học những gì.
- Chuẩn bị một số ví dụ thực tế về xác định vị trí của một vật, một điểm để học sinh thảo luận.
2. Học sinh
- Ơn lại kiến thức về chuyển động đã học ở lớp 8.
IV. HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
Bài 6. CHUYỂN ĐỘNG CƠ
Hoạt động 1(15 phút): Ổn định lớp, giới thiệu chương trình. Ơn tập kiến thức về chuyển động cơ
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
-Đặt câu hỏi giúp học sinh ơn lại kiến thức về chuyển động cơ học.
• Làm bộc lộ QN sai lệch của HS
- Gợi ý cách nhận biết một vật chuyển động bằng cách nêu ví dụ: Trong bến cĩ hai xe A và B. Xe A chuyển động rời khỏi bến , xe B vẫn đậu trong bến. Vậy xe nào chuyển động?
* Quan niệm vật lí: Chuyển động của một
vật là sự thay đổi vị trí của vật đĩ so với
- Nhắc lại kiến thức cũ về chuyển động cơ học, vật làm mốc.
Đa số HS đưa ra quan niệm: chỉ cĩ xe A chuyển động . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
vật khác được chọn làm mốc.
– Vật chuyển động so với vật mốc nào? – Vị trí của nĩ so với vật mốc đĩ cĩ thay đổi khơng?
Sau khi học sinh được GV gợi ý thì HS dễ dàng nhận ra rằng xe A chuyển động so với xe B, xe B cũng chuyển động so với xe A.
Hoạt động 2(10 phút): Ghi nhận các khái niệm: chất điểm, quỹ đạo
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Giáo viên hỏi: một vật như thế nào được gọi là chất điểm?
- Giáo viên hỏi: vật nhỏ bằng bao nhiêu thì mới gọi là chất điểm?
- Trái đất chuyển động trong hệ mặt trời thì Trái đất cĩ được coi là chất điểm khơng ?
Nếu cĩ thì kích thước Trái đất cĩ phải là nhỏ khơng?
=>Sau đĩ giáo viên phải nĩi cho học sinh nắm vấn đề, khơng phải là kích thước rất nhỏ mà là nhỏ cĩ thể bỏ qua so với quãng đường mà nĩ chuyển động.
- giáo viên yêu cầu HS cho một số ví dụ khác về chất điểm .
Học sinh thường quan niệm rằng: chất điểm là vật cĩ kích thước rất nhỏ.
HS quan niệm:
+Trái Đất khơng phải là chất điểm vì kích thước của nĩ rất lớn.
+Trái Đất là chất điểm vì kích thước của nĩ rất bé so với chiều dài đường đi.
-HS ghi nhớ
-HS tìm các ví dụ trong thực tế. -HS: ghi nhận các khái niệm -HS tìm ví dụ
- Nêu khái niệm quỹ đạo.
-Yêu cầu HS lấy ví dụ về các chuyển động cĩ dạng quỹ đạo khác nhau trong thực tế.
Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu cách khảo sát một chuyển động Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- GV: Yêu cầu chỉ ra vật mốc trong hình
1.1 ( trang 9 SGK)
- GV nêu và phân tích cách xác định vị trí của vật trên quỹ đạo và trong khơng gian bằng vật mốc và hệ tọa độ.
- Yêu cầu HS trả lời câu C2, C3
-Thời điểm là gì? Thời gian là gì?
GV cĩ thể gợi ý bằng các câu hỏi: Một xe ơ
tơ khởi hành lúc 8 giờ đi Vũng Tàu mất 3,5 giờ. Vậy đâu là thời điểm, đâu là thời gian?
- GV : thời điểm chỉ giờ tại 1 điểm nào đĩ. Thời gian: cho biết một cơng việc hồn thành trong bao lâu. (Nếu gốc thời gian trùng với thời điểm ban đầu thì thời gian trùng với thời điểm lúc sau)
- HS: Quan sát hình 1.1 và chỉ
ra vật mốc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- HS: Ghi nhận cách xác định
vị trí của vật.
- Các nhĩm thảo luận, trả lời các câu hỏi C2,C3
-HS: thời điểm và thời gian giống nhau là 8 giờ và 3,5 giờ
- HS rút ra thời điểm là 8 giờ, thời gian là 3,5 giờ.
Hoạt động 4 (5 phút): Giao nhiệm vụ về nhà
- GV nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- GV yêu cầu chuẩn bị bài sau. - Ghi nhận.
IV. Rút kinh nghiệm
...
2.3.2 THIẾT KẾ GIÁO ÁN BÀI CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU (CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 10 ban cơ bản ) ĐỀU (CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 10 ban cơ bản )
A.CÁC QUAN NIỆM SAI LỆCH VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
Trước và trong khi học bài này, học sinh thường cĩ các quan niệm sai lệch như sau:
Khi học bài “Chuyển động thẳng biến đổi đều”, để đơn giản chúng ta chọn chiều dương là chiều chuyển động, lúc đĩ nếu a > 0 thì chuyển động là nhanh dần đều cịn a < 0 thì chuyển động là chậm dần đều. Nếu GV khơng lưu ý và nhấn mạnh rằng kết luận trên chỉ đúng khi chọn chiều dương là chiều chuyển động thì HS sẽ quan niệm kết luận đĩ đúng cho cả khi chúng ta chọn chiều dương ngược với chiều chuyển động.
Quan niệm 1: Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, gia tốc luơn dương, cịn trong chuyển động thẳng chậm dần đều, gia tốc luơn âm.
- Cách phát hiện:
- GV nêu câu hỏi: Gia tốc cĩ thể dương, cĩ thể âm. Vậy trong trường hợp nào thì gia tốc dương, trong trường hợp nào thì gia tốc âm?
- Đa số HS quan niệm: trong chuyển động thẳng nhanh dần đều thì gia tốc
dương cịn trong chuyển động thẳng chậm dần đều thì gia tốc âm.
Biện pháp khắc phục:
- GV đưa ra ví dụ: Hai điểm A và B cách nhau 130 m. Xe thứ nhất chuyển động chậm dần đều theo hướng từ A về B, khi qua A cĩ vận tốc 5m/s, gia tốc 0,2 m/s2 . Xe thứ hai đi theo hướng từ B về A, chuyển động nhanh dần đều , khi qua B cĩ vận tốc 1,5 m/s, gia tốc 0,2 m/s2. Chọn gốc thời gian lúc 2 xe
xuất phát, gốc tọa độ tại A, chiều từ A đến B là chiều dương. Sau bao lâu thì hai xe gặp nhau.
- HS quan niệm chuyển động chậm dần đều thì gia tốc âm => xe đi từ A cĩ
2 1 0, 2 /
a = − m s cịn nhanh dần đều thì gia tốc dương => xe đi từ B cĩ gia tốc
2 2 0, 2 /
a = m s . Vì thế phương trình chuyển động của hai xe cĩ dạng:
2 1 5 0,1
x = −t t và 2
2 130 1,5 0,1 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
x = − t+ t . Khi x1=x2 thì giá trị của thời gian t <0.
Điều này vơ lý.
- GV chỉ rõ vì xe đi từ A cùng chiều dương nên vận tốc v1>0, chuyển động chậm dần đều nên gia tốc trái dấu với vận tốc => 2
1 0, 2 /
a = − m s
Xe đi từ B chuyển động ngược chiều dương nên v2<0, chuyển động nhanh dần đều nên gia tốc cùng dấu với vận tốc => 2
2 0, 2 /
a = − m s
Khi đĩ, phương trình chuyển động của hai xe cĩ dạng:
2 1 5 0,1
x = −t t và 2
2 130 1,5 0,1
x = − t− t . Khi x1=x2 thì giá trị của thời gian là
t= 20 (s)
Từ đĩ đi đến kể luận: Khơng phải trong chuyển động thẳng nhanh dần đều
thì gia tốc dương cịn trong chuyển động thẳng chậm dần đều thì gia tốc âm. Mà trong chuyển động nhanh dần đều thì gia tốc cùng dấu với vận tốc cịn trong chuyển động chậm dần đều thì gia tốc trái dấu với vận tốc.
Quan niệm 2: Gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều bao giờ cũng lớn hơn gia tốc trong chuyển động thẳng chậm dần đều.
-Cách phát hiện:
- Các em cĩ nhận xét gì về độ lớn của gia tốc trong chuyển động nhanh
dần đều và độ lớn của gia tốc trong chuyển động thẳng chậm dần đều khơng? - HS sẽ trả lời gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều bao giờ cũng lớn hơn gia tốc trong chuyển động thẳng chậm dần đều.
-Biện pháp khắc phục:
- GV đưa ra ví dụ: Một ơ tơ đang chạy với vận tốc 36 km/h thì tăng tốc, chuyển động nhanh dần đều, sau 20 giây đạt được vận tốc 50,4 km/h. Một
đồn tàu vào ga đang chuyển động với vận tốc 36 km/h thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 20 giây thì vận tốc cịn 18 km/h. So sánh gia tốc của ơ tơ và tàu?
Trong trường hợp này thì ơ tơ chuyển động nhanh dần đều, gia tốc của ơ tơ cĩ độ lớn là 0,2 m/s2, cịn đồn tàu mặc dù chuyển động chậm dần đều nhưng gia tốc của đồn tàu cĩ độ lớn là 0,25 m/s2.
Từ đĩ đi đến kể luận: gia tốc là đại lượng đặc trưng cho tốc độ biến thiên của vận tốc, khơng phải gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều bao giờ cũng lớn hơn gia tốc trong chuyển động thẳng chậm dần đều.
B. GIÁO ÁN BÀI: CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Nêu được vận tốc tức thời là gì.
- Nêu được ví dụ về chuyển động thẳng biến đổi đều (nhanh dần đều, chậm dần đều). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nêu được đặc điểm, viết được cơng thức của vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều.
- Viết được cơng thức tính vận tốc, phương trình chuyển động từ đĩ suy ra cơng thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều. - Viết được các cơng thức tính gia tốc, vận tốc, quãng được đi được và phương
trình chuyển động của chuyển động thẳng biến đổi đều. 2. Kỹ năng
- Biết cách lập cơng thức và tính được các đại lượng trong cơng thức của chuyển động thẳng biến đổi đều .
- Vẽ được đồ thị vận tốc-thời gian của chuyển động thẳng biến đổi đều. - Vận dụng được các cơng thức trên để giải các bài tốn.
3. Thái độ
- Nhiệt tình, sơi nổi trong quá trình học tập.
- Tập trung, nghiêm túc và đưa ra ý kiến cá nhân, nhận xét, kết luận. - Hứng thú, yêu thích mơn học .
II. PHƯƠNG PHÁP
III.CHUẨN BỊ
1. Gíao viên
Đưa ra các ví dụ nhằm khắc phục những quan niệm sai lầm của học sinh. 2. Học sinh
- Ơn lại kiến thức về chuyển động thẳng đều. - Đọc và soạn trước bài ở nhà.
IV. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Kiểm tra bài cũ (7 phút)
Chuyển động thẳng đều là gì? Viết cơng thức tính quãng đường đi được và toạ độ của vật trong chuyển động thẳng đều.
Tiết 1:
Hoạt động 1 (10 phút): Tìm hiểu khái niệm vận tốc tức thời và thế nào là
chuyển động thẳng biến đổi đều.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
1. 1/ Độ lớn của vận tốc tức thời
Một vật đang chuyển động thẳng khơng đều, làm thế nào để biết tại một điểm M nào đĩ vật đang chuyển động nhanh hay chậm?
- Vận tốc tức thời tính bằng cơng thức nào? Ý nghĩa vật lý của vận tốc tức thời?