- Có ý thức trình bày, áp dụng những kiến thức, kinh nghiệm của
2.5.2.Chuẩn bị thiết bị dạy học trực quan 1 Một số thí nghiệm
b. Đối với học sinh( xem phụ lục 1b trang 6 9; 2b trang 1 9 22)
2.5.2.Chuẩn bị thiết bị dạy học trực quan 1 Một số thí nghiệm
2.5.2.1. Một số thí nghiệm
Thí nghiệm 1: Nhằm khắc phục quan niệm lực là nguyên nhân gây ra chuyển động.
- Dụng cụ: Một chiếc xe, một chiếc hộp thủy tinh. - Tiến hành:
a, Dùng tay đẩy vào chiếc xe một lực rồi buông tay ta thấy xe chuyển động.
b, Dùng tay đẩy vào chiếc xe đặt trong hộp thủy tinh một lực rổi buông tay ta thấy xe chuyển động.
- Kết luận: Lực là nguyên nhân gây ra gia tốc Thí nghiệm 2:
- Dụng cụ: Một quả bóng cao su bơm hơi - Tiến hành: Dùng tay đấm vào quả bóng .
- Kết luận: Lực là nguyên nhân gây ra gia tốc hoặc làm vật bị biến dạng. (Theo quan điểm hiện đại về lực: lực có một tác dụng động lực là gây ra gia tốc, còn biến dạng là hệ quả của sự thu gia tốc không như nhau ở các phần khác nhau của vật)
Thí nghiệm 3: Nhằm khắc phục quan niệm sai về hai lực cân bằng: hai lực cân bằng là hai lực cùng phương, ngược chiều cùng độ lớn.
- Dụng cụ: Giá đỡ, tấm bìa có đục một số lỗ, hai lực kế .
- Tiến hành: Gắn tấm bìa lên giá đỡ, dùng hai lực kế móc vào hai điểm khác nhau của miếng bìa và kéo theo phương ngang. Độ lớn 2 lực kế bằng nhau: tấm bìa quay khi 2 lực cùng phương, tấm bìa chỉ đứng yên khi 2 lực cùng giá.
- Kết luận: Hai lực cân bằng là hai lực cùng giá, ngược chiều, cùng độ lớn, đặt vào cùng một vật (cùng một điểm đặt).
Thí nghiệm 4a: Nhằm khắc phục quan niệm sai về quy tắc tổng hợp lực: Tổng hợp lực là cộng số học các lực thành phần.
- Dụng cụ: Một đọan dây cao su, ba lực kế, bút
- Tiến hành: Móc 2 lực kế vào cùng 1 điểm trên 1 đầu dây cao su, đánh dấu phương và độ dãn của đoạn dây, đánh dấu phương của 2 lực kế, ghi giá trị của 2 lực kế.
TN4a1: Nếu kéo hai lực kế cùng phương, cùng chiều. TN4a2: Nếu kéo hai lực kế cùng phương, ngược chiều. TN4a3: Nếu kéo hai lực kế khác phương chiều.
Sau đó dùng 1 lực kế móc vào kéo dây đến độ dãn và có phương như ban đầu.
- Kết luận: Hợp lực của 2 lực đồng quy được biểu diễn bằng đường chéo (kể từ điểm đồng quy) của hình bình hành mà hai cạnh là những véc tơ biểu diễn hai lực thành phần.
1 2
Fr= +Fr Fr
Thí nghiệm 4b: Nhằm khắc phục quan niệm sai về độ lớn lực tổng hợp: hợp lực luôn lớn hơn lực thành phần.
- Dụng cụ: Ba sợi dây không dãn, một số quả cân trọng lượng như nhau, sáu móc nam châm, ba bảng từ phụ.
- Tiến hành: Bố trí TN như hình, cho hai lực đồng quy có độ lớn bằng nhau hợp nhau góc α bằng cách treo vào hai đầu dây vắt qua móc số
quả cân như nhau, xác định độ lớn hợp lực (bằng số quả cân tương ứng treo vào trung điểm của sợi dây):
O1 O2 . * * O1 O2 2 F uur 2 F uur 1 F uur Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.4 Hình 2.3
+ Khi α > 1200 ta thấy độ lớn hợp lực nhỏ hơn các lực thành phần. + Khi α < 1200 ta thấy độ lớn hợp lực lớn hơn các lực thành phần. - Kết luận: Độ lớn hợp lực có thể nhỏ hơn, bằng hoặc lớn hơn lực thành phần.
Thí nghiệm 5: Nhằm khắc phục quan niệm sai về khái niệm quán tính: Mọi vật đều có xu hướng thay đổi vận tốc của mình hoặc mọi vật đều có xu hướng dừng lại khi không có ngoại lực tác dụng vào vật.
- Dụng cụ: Một vật AB chắn sáng, đệm không khí, hai cổng quang (là hai bộ cảm biến quang học).
- Tiến hành:
+ Lúc đầu vật AB đứng yên trên đệm không khí, nếu không có gì tác động nó sẽ đứng yên mãi mãi.
+ Sau đó đặt vật AB ở vị trí ban đầu rồi hích vào vật, với những vị trí khác nhau của hai cổng quang ta luôn có ∆ = ∆t1 t2, do đó vật luôn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
chuyển động được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau( chuyển động thẳng đều).
- Kết luận: Mọi vật đều có xu hướng bảo toàn vận tốc của mình. + Vật có xu hướng giữ nguyên trạng thái đứng yên (tính ì)
+ Vật có xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động thẳng đều (các vật chuyển động có "đà").
Thí nghiệm 6a:
- Dụng cụ: Máng nhôm có rãnh, quả cầu bằng thép, dầu bôi trơn. - Tiến hành:
+ Đẩy viên bi thì viên bi lăn được quãng đường S1.
+ Làm giảm ma sát của máng vật đi được quãng đường S2 trên máng trước khi dừng lại S2 > S1.
+ Nếu máng rất nhẵn (đánh bóng thật tốt bôi trơn bằng dầu nhờn) thì vật không dừng lại mà chuyển động mãi mãi.
- Kết luận: Khi vật đang chuyển động không có lực đẩy nào tác dụng vào vật; lực ma sát cản trở chuyển động của vật.
Thí nghiệm 6b:
- Dụng cụ: Máng nhôm có rãnh gồm hai đoạn được nối với nhau bằng bản lề, viên bi bằng thép, dầu bôi trơn.
+ Thả viên bi từ độ cao h của máng nghiêng 1 thì viên bi lăn được quãng đường S1 và đạt đến gần độ cao ban đầu.
+ Làm giảm ma sát của máng nghiêng 2 và hạ thấp độ cao của máng 2 thì vật đi được quãng đường S2 trên máng nghiêng trước khi dừng lại S2 > S1.
+ Nếu tiếp tục giảm α đến 0 độ (máng 2 nằm ngang) thì vật chuyển động được quãng đường S3 trên máng ngang rồi dừng lại và S3 > S2 > S1.
+ Nếu máng rất nhẵn (đánh bóng thật tốt bôi trơn bằng dầu nhờn) thì vật không dừng lại mà chuyển động mãi mãi.
+ Trong trường hợp lý tưởng một máng ngang hoàn toàn nhẵn để không có sự cản trở nào thì vật sẽ chuyển động thẳng đều mãi mãi.
- Kết luận: Nếu loại trừ được các tác dụng cơ học lên một vật thì vật sẽ chuyển động thẳng đều mãi mãi (Lực không phải là nguyên nhân duy trì chuyển động) (Đó chính là thí nghiệm tưởng tượng của Galilê).
Thí nghiệm 7: Nhằm khắc phục quan niệm lực ma sát nghỉ xuất hiện khi vật cân bằng tại một vị trí.
- Dụng cụ: Một lực kế có giới hạn đo 5N, một máng bề mặt nhẵn, một khúc gỗ, quả nặng, một sợi dây không dãn.
- Tiến hành: Móc lực kế nằm ngang vào một đầu khúc gỗ. Sau đó kéo nhẹ tấm ván khi tấm ván chưa chuyển động đọc số chỉ lực kế.
- Kết luận: Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi có ngoại lực tác dụng vào vật mà ngoai lực này có xu hướng làm cho vật chuyển động nhưng chưa đủ để thắng lực ma sát.
Thí nghiệm 8a:
- Dụng cụ: Một lực kế có giới hạn đo 5N, một tấm ván, một khúc gỗ, một sợi dây không dãn.
- Tiến hành: Móc lực kế nằm ngang, một đầu vào khúc gỗ, một đầu vào điểm cố định. Sau đó kéo đều và chậm tấm ván về phía ra xa lực kế và đọc số chỉ lực kế.
- Kết luận: Lực ma sát trượt xuất hiện ở mặt tiếp xúc khi hai vật trượt trên bề mặt của nhau.
Thí nghiệm 8b: Nhằm khắc phục quan niệm lực ma sát trượt phụ thuộc diện tích mặt tiếp xúc.
một sợi dây không dãn.
- Tiến hành: Móc lực kế nằm ngang, một đầu vào khúc gỗ, một đầu vào điểm cố định. Sau đó kéo đều và chậm tấm ván về phía ra xa lực kế và đọc số chỉ lực kế.
+ Khi mặt có diện tích lớn của khúc gỗ tiếp xúc với mặt bàn, đọc được số chỉ lực kế là Fms1.
+ Khi mặt có diện tích nhỏ của khúc gỗ tiếp xúc với mặt bàn, đọc được số chỉ lực kế là Fms2. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ta nhận thấy Fms1 = Fms2
- Kết luận: Lực ma sát trượt không phụ thuộc diện tích mặt tiếp xúc. Thí nghiệm 9:
- Dụng cụ: Một lực kế có giới hạn đo 5N một khúc gỗ đặt trên hai chiếc đũa tròn.
- Tiến hành: Móc lực kế nằm ngang vào khúc gỗ sau đó kéo đều và chậm tấm ván đọc số chỉ lực kế.
- Kết luận: Lực ma sát lăn nhỏ hơn lực ma sát trượt nhiều lần đối với cùng một khúc gỗ (áp lực của khúc gỗ lên tấm ván là như nhau). Do đó hệ số ma sát lăn nhỏ hơn hệ số ma sát trượt nhiều lần.