8. Cấu trúc của luận văn
2.2.3. Đánh giá thông qua quan sát
Chúng ta có thể thiết kế các hoạt động dạy học theo phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề. GV có thể đưa ra tình huống có vấn đề (thường gắn liền với thực tiễn) sau đó tổ chức dạy học theo 5 bước của thành tố năng lực GQVĐ, dùng các câu
hỏi định hướng đề HS xác định được vấn đề, đề xuất giải pháp, lập luận giải pháp và tự đánh giá giải pháp của mình cũng như giải pháp của bạn, GV cũng có thể yêu cầu HS lấy các ví dụ tương tự. Thông qua việc dạy học trên lớp, bằng quan sát của GV, có thể ĐG được năng lực GQVĐ của HS ngay trong quá trình DH.
Do vậy, chúng tôi thiết kế các tiến trình dạy học như sau:
2.2.3.1. Thiết kế tiến trình dạy học bài “Ba định luật Niu Tơn”
TIẾT 01: Bài 10: BA ĐỊNH LUẬT NIU – TƠN(T1)
I. MỤC TIÊU
1) Về kiến thức:
- HS hiểu được định nghĩa quán tính, định luật I Niu-tơn. - Phát hiện ra các tính chất của quán tính.
- Chỉ ra được mối liên hệ giữa các đại lượng a, F, m nắm được nội dung của định luật II Niu-tơn.
- Khối lượng và các tính chất của khối lượng, sự ảnh hưởng của khối lượng đến tính chất của chuyển động và sự thay đổi vận tốc ban đầu của vật.
- Phát biểu được định luật III Niu-tơn, viết được biểu thức của định luật. - Nêu được đặc điểm của cặp “lực và phản lực”.
- Chỉ ra được đặc điểm của cặp “lực và phản lực”, phân biệt cặp lực này với cặp lực cân bằng.
2) Kĩ năng:
- HS vận dụng được định luật I Niu-tơn và quán tính giải thích hiện tượng Vật lí. - Vận dụng giải thích được một số bài tập liên quan đến chuyển động.
- Giải thích được nguyên nhân của chuyển động có gia tốc.
- Thấy được tầm quan trọng của quán tính và vận dụng quán tính trong cuộc sống thực tiễn.
- Thấy được tầm quan trọng của định luật II Niu-tơn trong cơ học, trong thực tiễn cuộc sống từ đó vận dụng vào cuộc sống.
- Giải thích được các hiện tượng về tương tác giữa các vật trong tự nhiên. - Thấy được tầm quan trọng của định luật III Niu-tơn trong thực tiễn.
3) Thái độ:
- Có hứng thú học tập, tôn trọng thực tế, áp dụng kiến thức đã học vào thực tế.
II. ĐỒ DÙNG DẠY HOC.Giáo án và sách giáo khoa.
III. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC. Đàm thoại và vấn đáp gợi mở. IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
2. Kiểm tra bài cũ
- Phát biểu điều kiện cân bằng của chất điểm.
- Phát biểu định nghĩa phân tích lực và vận dụng phân tích lực.
3. Nội dung bài mới
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động đánh giá của giáo viên Hoạt động GQVĐ của HS
HĐ1: ĐỊNH LUẬT I NIU - TƠN
(Sử dụng kĩ thuật đánh giá bằng quan sát - đánh giá cá nhân)
Đặt vấn đề
Kéo mẫu gỗ trên bàn.
+ Nhận xét về sự thay đổi trạng thái của mẩu gỗ + Khi ngừng kéo vật còn chuyển động hay k?
Khi ta kéo mẩu gỗ thì mẩu gỗ sẽ chuyển động. Khi thôi kéo mẩu gỗ sẽ dừng lại tại sao?
Vậy muốn duy trì chuyển động phải có lực tác dụng vào vật. Như vậy lực có cần thiết để duy trì chuyển động của vật hay không?
GV: Nhấn mạnh lại: Lực là cần thiết để duy trì chuyển động của vật (quan điểm của A-ri-xôt) Có quan điểm khác ngoài A-ri-xot đó là Ga-li-lê. Chúng ta cùng tìm hiểu thí nghiệm của Ga-li-lê.
VĐ1: THÍ NGHIỆM LỊCH SỬ CỦA GA-LI-LÊ
Thí nghiệm
Dùng hai máng nghiêng giống nhau bố trí như hình 10.1 sgk. Hạ dần máng nghiêng hai. Thả viên bi từ độ cao h xuống.
GV: y/c HS quan sát TN hình 10.1 và nhận xét
-HS Quan sát
-Gỗ từ trạng thái đứng yên sang chuyển động.
- Thôi kéo gỗ thì gỗ dừng lại không chuyển động Do có ma sát nên gỗ sẽ dừng lại Hs: Lực là cần thiết để duy trì chuyển động của vật. 1 (B) 1 2 2 (A) 1
Hoạt động đánh giá của giáo viên Hoạt động GQVĐ của HS
về sự thay đổi độ cao và quãng đường đi của viên bi
Phân tích và hiểu đúng VĐ 1 (Đặt HS vào tình huống có VĐ):
Khi hạ dần máng nghiêng thì độ cao máng nghiêng 2 giảm dần và viên vi sẽ chuyển động được một đoạn đường xa hơn nhưng không đạt tới độ cao như ở máng nghiêng 1.
Phát hiện giải pháp GQVĐ 1:
Khi hạ dần máng nghiêng 2 viên bi chuyển động được một đoạn xa hơn
? Tại sao hòn bi không đạt tới độ cao ban đầu(ở TN A)
? muốn cho hòn bi lăn được qãng đường càng xa trên máng thì phải làm gì?
? Tại sao phải hạ thấp độ nghiêng của máng nghiêng 2?
Lập luận logic VĐ 1:
? Làm giảm ma sát của máng nghiêng 2 bằng cách nào?
?GV làm TN ở hình B y/c HS nhận xét kết quả về quãng đường đi được trên máng nghiêng 2?
? Nếu máng nghiêng rất nhẵn và nằm ngang α= 0 thì bi sẽ chuyển động như thế nào?GV làm TN hình C y/c HS quan sát và cho nhận xét kết quả?
HS: quan sát TN theo sự hướng dẫn của GV
HS: Hạ dần máng nghiêng. ở hình A Bi chuyển động được S1
và đạt đến gần độ cao ban đầu. Vì do ma sát cản trở chuyển động của vật
HS: Làm giảm ma sát ở máng nghiêng 2, hạ thấp độ cao của máng nghiêng 2.
HS: muốn cho bi lăn được càng xa thì máng nghiêng 2 càng phải nhẵn và càng ít nghiêng.
HS: Bằng cách tra dầu mỡ lên máng
HS quan sát, nhận xét:
-Bi đi được quãng đường S2 trên máng nghiêng 2 trước khi dừng lại - S2 > S1
HS suy nghĩ trả lời:
-Bi sẽ chuyển động được quãng đường S3 > S2
Hoạt động đánh giá của giáo viên Hoạt động GQVĐ của HS
Nếu máng rất nhẵn( Đánh bóng tốt, bôi trơn bằng dầu nhờn) thì vật sẽ chuyển động như thế nào?
- Vật chuyển động nằm ngang nếu không có lực ma sát thì lực còn cần thiết để duy trì chuyển động nữa hay k? Hãy so sánh với quan điểm của A-i-tốt?
Nếu không có lực cản thì lực không cần thiết để duy trì chuyển động của vật nữa.
GV khái quát lại về định luật I Newton
Đánh giá giải pháp cho VĐ 1:
Cách GQVĐ trên em có gặp những khó khăn gì không và đưa ra cách giải thích khác nếu có
- Vận dụng vào tình huống mới, bối cảnh mới của VĐ 1.
Ngày nay ĐL I đã được kiểm tra bằng thí nghiệm được tiến hành trên đệm không khí để loại bỏ mọi tác dụng. Trong các con tàu vũ trụ, chuyển động xa tất cả các hành tinh, ở đó mọi tác dụng lên vật gần như bằng không, mọi vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều mãi mãi. KL: nếu các tác dụng cơ học lên vật được bù trừ nhau thì vật sẽ đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều
Ý nghĩa của định luật I Newton?
VĐ2 : QUÁN TÍNH
Phân tích và hiểu đúng VĐ 2
Tại sao xe đạp chạy được thêm một quãng đường khi ta đã ngừng đạp?
Phát hiện giải pháp GQVĐ 2:
đi xe đạp ta ngừng đạp mà xe vẫn đi được thêm một đoạn nữa là do xe đạp có quán tính vậy quán tính là gì?
HS: Máng nghiêng 2 nằm ngang α= 0; Fms = 0; bi chuyển động mãi
HS: Đọc nội dung định luật HS: Quan sát trả lời
HS tiếp thu
Lực không phải là nguyên nhân duy trì chuyển động
- Đi xe đạp mà ngừng, xe đạp vẫn đi thêm một đoạn.
- Do quán tính xe đạp vẫn đi thêm một đoạn nữa.
Hoạt động đánh giá của giáo viên Hoạt động GQVĐ của HS
? Làm rõ cụm từ bảo toàn vận tốc? Các hình thức biểu hiện của quán tính?
Lập luận logic VĐ 2:
Do xe đạp có quán tính nên có xu hướng bảo toàn chuyển động mặc dù ta ngừng đạp. Xe chuyển động chậm dần là do có ma sát cản trở chuyển động.
Hình thức biểu hiện của quán tính
Đánh giá giải pháp cho VĐ 2:
Do quán tính nên xe còn chuyển động thêm một đoạn rồi mới dừng hẳn
Vận dụng vào tình huống mới, bối cảnh mới của VĐ 2.
Tại sao khi nhảy từ bậc cao xuống, ta phải gập chân lại?
- Nhận xét chuyển động của các cánh quạt đang quay khi đột ngột mất điện. Giải thích?
Quạt đang quay khi bị mất điện đột ngột
- Khi rửa rau xong ta hay vảy vảy rổ rau. Ta làm việc đó nhằm mục đích gì?
Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc của mình.
HS: bảo toàn vận tốc có nghĩa là vận tốc không thay đổi về cả hướng và độ lớn.
Quán tính có 2 Biểu hiện:
-Xu hướng giữ nguyên trạng thái đứng yên, ta nói vật có ”tính ì” -Xu hướng giữ nguyên trạng thái
chuyển động, ta nói vật chuyển động có ”tính đà”
Trong trường hợp xe đạp kể trên thì quán tính thể hiện tính đà.
- Khi nhảy từ trên cao xuống, bàn chân bị dừng lại đột ngột trong khi thân người tiếp tục chuyển động do có quán tính làm cho chân bị gập lại.
- Do quán tính, nên các cánh quạt còn quay một lúc nữa mới dừng.
Khi rửa rau xong ta vảy vảy rổ rau là cho rổ rau chuyển động rồi dừng
Hoạt động đánh giá của giáo viên Hoạt động GQVĐ của HS
VĐ3: ĐỊNH LUẬT II NIU - TƠN
Một xe lúa bắt đầu được kéo từ đồng ruộng về nhà trên đường thẳng xem như nhẵn. Có nhận xét gì về chuyển động của xe nếu:
+ Một người kéo ?
+ Hai người kéo như nhau biết rằng người ban đầu kéo với một lực không đổi?
+ Dự đoán về mối quan hệ giữa lực tác dụng và gia tốc của vật chuyển động
Phân tích và hiểu đúng VĐ 3
Trong trường hợp hai người kéo xe dễ chuyển động hơn.
Phát hiện giải pháp GQVĐ 3: Lực tác dụng vào xe lớn hơn làm cho xe dễ chuyển động hơn là một người kéo
Lập luận logic VĐ 3:
Nhiều người kéo thì xe thay đổi vận tốc hơn trường hợp một người kéo xe lúa.
Vậy nếu cùng một khối lượng tác dụng một lực lớn thì vật sẽ dễ thay đổi vận tốc, hơn lực nhỏ có nghĩa là sinh ra gia tốc lớn hơn.Vậy gia tốc tỉ lệ thuận với lực tác dụng.
Nếu chở thêm 3 bao lúa nữa thì Tốc độ chuyển động của xe lúa lớn hơn tốc độ chuyển động của xe lúa khi chở thêm 3 bao nữa.
Vậy nếu cùng một lực tác dụng lên vật có khối lượng càng lớn thì càng khó làm thay đổi vận tốc, vật có khối lượng càng nhỏ càng dễ thay đổi vận tốc như vậy gia tốc tỉ lệ nghịch với khối lượng.
+ Gia tốc tỉ lệ thuận với lực tác dụng và tỉ lệ nghịch với khối lượng
lại đột ngột, nước dính ở rau tiếp tục chuyển động mà văng ra…
- Một người kéo xe lúa sẽ khó hơn nhiều người kéo.
- Nhiều người kéo thì lực tác dụng sẽ lớn hơn làm cho xe lúa chuyển động dễ dàng.
- a cùng hướng với F - a F ;
- a 1/m
Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực tác dụng và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật. F a m hay : F ma
Hoạt động đánh giá của giáo viên Hoạt động GQVĐ của HS
Hướng của gia tốc và lực tác dụng cùng nhau
Đánh giá giải pháp cho VĐ 3:
Giải pháp đưa ra là phù hợp
Vận dụng vào tình huống mới, bối cảnh mới của VĐ 3.
VĐ4 Áp dụng
Một học sinh có khối lượng 40 kg đang đạp xe trên đường với vận tốc 18 km/h. Biết xe đạp có khối lượng 10 kg thì thấy có một hố sâu của công trình giao thông ở xa liền phanh xe. Biết lực cản là 100N.
a. Hỏi phải cách hố bao xa để an toàn? a. Nhận xét gì khi tham gia giao thông?
Phân tích và hiểu đúng VĐ 4
- Dạng bài định lượng sử dụng định luật II Niuton. - Giả thiết: m= 40kg; v=18Km/h; Fc= 100N - Kết luận:
a) s=? Xe có tránh được chướng ngại vật không? Vì sao?
b) Nhận xét khi chạy xe tham gia giao thông?
Giải pháp thực hiện VĐ4
ADCT Định luật II Niuton:
𝑎 = 𝐹
𝑚→ 𝐹 = 𝑚. 𝑎
chú ý vì đây là lực cản nên gia tốc a<0;
- ADCT liên hệ giữa vận tốc, gia tốc, quãng đường: v2 v02 2as ; Suy ra quãng đường s
cần tình.
Tương tự câu a
Lập luận logic Gia tốc của xe đạp:
Trong trường hợp vật chịu tác dụng của nhiều lực thì:
2 3
1 ...
F F F F
HS tóm tắt và giải quyết vấn đề theo hướng dẫn của GV. - Tóm tắt: + Giả thiết: m= 40kg; v=18Km/h = 5m/s; Fc= 100N + Kết luận: s=? + Gia tốc của xe đạp: 2 C F 100 a 2(m / s ) m 50 dấu “-” do lực cản trở chuyển động. Quãng đường xe đi thêm được từ lúc đạp thắng đến khi dừng 2 2 2 2 0 v v 0 5 S 6, 25(m) 2a 2( 2)
Vậy phải đạp thắng cách chướng ngại vật tối thiểu S = 6,25 (m) mới an toàn.
Hoạt động đánh giá của giáo viên Hoạt động GQVĐ của HS 2 C F 100 a 2(m / s ) m 50 2 2 2 2 0 v v 0 5 S 6, 25(m) 2a 2( 2)
Vậy phải phanh xe cách chướng ngại vật S = 6,25 m mới an toàn.
Đánh giá giải pháp
- Giải pháp trên là đúng, suy luận logic hợp lí
Vận dụng vào tính huống mới mới
Nếu xe chở thêm người 40kg thì tình hình sẽ như thế nào?
Anh công nhân dùng một sức như nhau (F1 = F2). Dùng tay đẩy xe không và khi xe chất đầy gạch thì trường hợp nào xe thu gia tốc lớn hơn?
Bỏ qua lực cản.
GV đưa ra cho HS nhận xét
- Hai vật có khối lượng m1 và m2 chịu tác dụng của những lực có độ lớn bằng nhau thì ta thu được a1 > a2. So sánh m1 và m2?
- Vậy khi cùng lực tác dụng vật nào có khối lượng lớn hơn thì thu gia tốc nhỏ hơn, tức là thay đổi vận tốc chậm hơn, do đó có mức quán tính lớn hơn.
Y/c HS đọc sgk và cho biết định nghĩa và tính chất của khối lượng
Nhận xét: Khi đi tham gia giao thông trên đường phải hết sức lưu ý đến các vật chắn trên đường.
Quan sát các xe chuyển động cùng chiều và ngược chiều, hiện nay có hiện tượng HS thường chạy hàng 2 hàng 3 điều này rất nguy hiểm và ảnh hưởng đến lưu thông trên đường
Hs: Ta có: F1 = F2 <=> m1a1 = m2a2 <=> 1 2 2 1 m a m a => m1 < m2 * Định nghĩa:
- Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.
* Tính chất của khối lượng
- Khối lượng là đại lượng vô hướng, dương và không đổi với mỗi vật. - Khối lượng có tính chất cộng.
Hoạt động đánh giá của giáo viên Hoạt động GQVĐ của HS
Mọi vật có khối lượng bất kỳ chịu tác dụng của lực hút Trái Đất.gọi là Lực này có tên gọi là gì?vật và nó có đặc điểm như thế nào?
Hãy so sánh trọng lượng và trọng lực
Tại sao máy bay phải chạy một quãng đường dài trên đường băng mới cất cánh được?
+ Trọng lực
+ Đặc điểm của trọng lực: - Điểm đặt: Đặt tại trọng tâm. - Phương: thẳng đứng
- Chiều: từ trên xuống
Biểu thức của trọng lực: P = m.g Độ lớn của trọng lực gọi là trọng lượng
HS suy nghĩ trsr lời.
Do máy bay có khối lượng lớn nên khó thay đổi vận tốc.
-Y/c HS thực hiện đề kiểm tra số 1 ở mục 2.2.1