8. Cấu trúc luận văn
2.3.3. Chuỗi hoạt động giảng dạy
a) Chuẩn bị GV
- Lựa chọn nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức thực hiện.
- Lập kế hoạch dạy học.
- Các phiếu học tập giao nhiệm vụ cho học sinh, kế hoạch dạy học, các tiêu chí đánh giá hoạt động của học sinh, phiếu đánh giá sản phẩm, ..…
- Các dụng cụ thí nghiệm về áp suất và bình thông nhau. - Mô hình máy kích thủy lực.
- Chuẩn bị một số thiết bị, dụng cụ cần thiết cho học sinh làm mô hình như: súng bắn keo, các tấm gỗ, thanh đè lưỡi, xilanh, dây truyền, ……
b) Chuẩn bị HS
- Tìm hiểu kiến thức liên quan đến áp suất qua Sách giáo khoa, báo chí, qua các nguồn thông tin khác như internet, yotube,...
- Nội dung kiến thức: Mô hình máy kích thủy lực, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, cách lắp ghép.
- Các câu hỏi đặt ra.
- Các vấn đề cần giải quyết.
- Tham gia: Thực hành thiết kế mô hình, lắp ráp mô hình máy kích thủy lực. - Báo cáo kết quả sản phẩm.
c) Tiến trình dạy học
BUỔI 1 HĐ 1: Khởi động
Mục tiêu: Học sinh tiếp nhận vàmô tả được tình huống thực tiễn; nêu được vấn đề cần giải quyết
HĐ của GV HĐ của HS Nội dung
- GV giới thiệu tình huống và nêu vấn đề : Người thợ muốn tự mình nâng chiếc xe ô tô để rửa dưới gầm xe hoặc để sửa xe
- Quan sát - Tiếp nhận tình huống, vấn đề
- Mô tả được tình huống
cho dễ dàng thường dùng một thiết bị được gọi là máy kích thủy lực. Vậy:
- Tại sao người thợ khi dùng máy kích thủy lực có thể nâng chiếc xe ô tô một cách dễ dàng mà không tốn nhiều sức?
- Hãy thiết kế mô hình máy kích thủy lực bằng những dụng cụ đơn giản?
- Nêu được vấn đề cần giải quyết
HĐ 2. Hình thành kiến thức “Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau ” Mục tiêu:
- Dùng dụng cụ thực hành, khẳng định được: áp suất sinh ra khi có áp lực tác dụng lên một diện tích bề mặt, áp suất = áp lực / diện tích bề mặt.
- Liệt kê được một số đơn vị đo áp suất thông dụng.
- Thảo luận được công dụng của việc tăng, giảm áp suất qua một số hiện tượng thực tế.
- Nêu được: Áp suất tác dụng vào chất lỏng sẽ được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng; lấy được ví dụ minh hoạ.
- Mô tả được thí nghiệm chứng tỏ sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng. tính áp suất chất lỏng.
- Viết được công thức tính áp suất chất lỏng, nêu được tên, đơn vị các đại lượng trong công thức.
- Nêu được: Các mặt thoáng trong bình thông nhau chứa một loại chất lỏng đứng yên thì ở cùng một độ cao.
HĐ của GV HĐ của HS Nội dung
- Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi: Người đang ngồi trên bàn có áp lực không? Tại sao?
Lực kéo vật nặng của 1 người có phải áp lực không? Tại sao?
- Có, do có lực tác dụng vuông góc với S bị ép - Không,do lực tác dụng không vuông góc với S bị ép
I. Áp lực
- Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép.
- Hướng dẫn cho HS thảo luận đưa ra phương án thí nghiệm ở 2 trường hợp, P phụ thuộc vào F và S. - Độ lớn của áp lực lớn thì tác dụng của áp lực như thế nào? - Diện tích của áp lực lớn thì tác dụng của áp suất như thế nào? - Từ định nghĩa áp suất nếu gọi F là áp lực, S là diện tích bị ép thì p được tính như thế nào? - Hs làm thí nghiệm - Áp lực càng lớn - Càng nhỏ - p = F/S II) Áp suất 1. Tác dụng của áp lực phụ thuộc vào những yếu tố nào? Kết luận: Tác dụng của áp lực càng lớn khi áp lực càng mạnh và diện tích bị ép càng nhỏ. 2. Áp suất - Áp suất là độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép. p = F/S + F: áp lực tác dụng (N) + S: diện tích bị ép (m2) + p: áp suất (N/m2) - Đơn vị của áp suất là: Paxcan (Pa)
1) Yêu cầu học sinh quan sát thí nghiệm + 1 bình trụ có đáy C và các lỗ A, B ở thành bình được bít bằng một màng cao su mỏng. + Khảo sát sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng.
- Cho HS nhận xét và trả lời câu hỏi
- Nhận xét: Các màng cao su biến dạng chứng tỏ chất lỏng gây áp suất lên đáy bình và thành bình.
Vậy trong lòng chất lỏng có gây áp suất không? Chúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm 2.
2) Mô tả thí nghiệm 2 Lấy một bình trụ thủy tinh có đĩa D tách rời dùng làm dây. Muốn D đậy kín đáy ống ta phải dùng tay kéo dây buộc đĩa D lên. - Cho HS dự đoán kết quả thí nghiệm. Quan sát - Lắng nghe và dự đoán thí nghiệm. - Tiến hành thí nghiệm
III) Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng: 1. Thí nghiệm 1: C1: Chất lỏng gây áp suất lên thành bình và đáy bình . C2: Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương. Vậy: Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương.
2. Thí nghiệm 2:
Nhận xét: Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên các vật trong lòng nó.
Kết luận: Chất lỏng không chỉ gây ra áp suất lên đáy bình, mà lên cả thành bình và các vật ở trong lòng chất lỏng.
- Yêu cầu HS trả lời câu hỏi
- Rút ra nhận xét, Nhận xét: Chất lỏng không chỉ gây ra áp suất lên đáy bình, mà lên cả thành bình và các vật ở trong lòng chất lỏng. - Giáo viên yêu cầu HS dựa vào công thức tính áp suất chất lỏng để chứng mình công thức: p=d.h Trong đó p là áp suất ở đáy cột chất lỏng, h là chiều cao cột chất lỏng - Đơn vị của áp suất là
𝑁/𝑚2 hay Pa
- Công thức này cũng áp dụng cho một điểm mất kì trong long chất lỏng, chiều cao của cột chất lỏng cũng là độ sâu của điểm so với mặt thoáng. Bài tập: So sánh áp suất tại hai điểm A,B nằm trong cùng một chất lỏng đưng yên
- Chứng mình công thức p=h.d. Giả sử có môt khối chất lỏng hình trụ, diện tích đáy là S, chiều cao là h. Ta có: p=𝐹
𝑆
mà F=P=d.v
Suy ra 𝑝 = 𝑑. ℎ
- Làm bài tập
IV. Xây dựng công thức tính áp suất trong lòng chất lỏng Ta có: p=𝐹 𝑆 mà F=P=d.v Suy ra 𝑝 = 𝑑. ℎ Trong cùng một chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm nằm trên cùng một măt phẳng nằm ngang (có cùng độ sâu h) có độ lớn như nhau.
- Cho HS làm thí nghiệm với bình thông nhau và trả lời câu hỏi: So sánh mực chất lỏng ở các nhánh trong bình thông nhau chứa cùng chất lỏng đứng yên? Quan sát Thực hiện thí nghiệm và rút kết luận V) Bình thông nhau
Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn ở cùng độ cao.
Hướng dẫn cho HS thảo luận về Nguyên tắc hoạt động và Cấu tạo của máy tính thủy lực
Quan sát VI. Nguyên tắc hoạt
động của máy kích thủy lực
1) Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên nguyên lý Pascal: Chất lỏng đựng trong một bình kín có khả năng truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất đến mọi nơi trong chất lỏng.
2) Cấu tạo: Gồm 2 ống hình trụ có tiết diện khác nhau, thông với nhau ở đáy, mỗi ống có một pittông, bên trong chứa chất lỏng.
B A
3) Hoạt động: Khi tác dụng lên pittông nhỏ một lực f sẽ gây ra một áp suất p = f/s. Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn sang pittông lớn và gây nên lực nâng F lên pittông lớn:
F = p.S = S.f/s. Suy ra: F/f = S/s
HĐ3: Thiết kế mô hình máy kích thủy lực
Mục tiêu:
- Thiết kế được mô hình máy kích thủy lực
HĐ của GV HĐ của HS Nội dung
- Yêu cầu học sinh dự kiến nguyên vật liệu để chế tạo thành công mô hình máy kích thủy lực - Yêu cầu học sinh đề xuất ra các ý tưởng thiết kế mô hình máy kích thủy lực đơn giản
-Yêu cầu học sinh thiết kế lại ý tưởng
- Yêu cầu học sinh chế tạo mô hình máy kích thủy lực đơn giản và cáo sản phẩm vào tiết sau
Thảo luận và đưa ra các vật liệu đơngiản.
Chia nhóm để thực hiện nhiệm vụ
HS: Học sinh tìm phương án thiết kế mô hình máy kích thủy lực và suy nghĩ ưu nhược điểm của các phương án. HS: Suy nghĩ và nhận định phương án phù hợp nhất Một số mô hình máy kích thủy lực: - Mô hình máy kích thủy lực đơn giản: xilanh, bộ dây truyền…
HĐ4: Lập kế hoạch thực hiện
Mục tiêu
- Học sinh thống nhất và lập được kế hoạch phân công các thành viên trong nhóm
- Hình thành các bước để thực hiện sản phẩm
HĐ của HS Nội dung cần đạt
HS: Phân công nhiệm vụ trong nhóm.
HS làm việc theo nhóm, thiết kế mô hình máy kích thủy lực
HS các nhóm lần lượt trình bày.
- GV: Các nhóm đã thống nhất nguyên liệu và phương án thiết kế mô hình.
Chia lớp làm 3 nhóm.
- GV: Sau khi HS phân công nhiệm vụ cụ thể cho các thành viên.
YC: Hãy thiết kế mô hình. Thiết kế trên khổ giấy A3 (Thời gian thiết kế 5p).
GV: Các nhóm lên trình bày bản thiết kế của nhóm.
- Chỉ ra các bộ phân trong bản thiết kế. - Chỉ ra ưu điểm của bản thiết kế. - Chỉ ra nguyên lí hoạt động.
Giáo viên kết luận chỉ ra ưu nhược điểm của các bản thiết kế.
BUỔI 2:
HĐ1: Lắp ráp mô hình máy kích thủy lực vào báo cáo sản phẩm
Mục tiêu:
- Chế tác, lắp ráp và vận hành được mô hình máy kích thủy lực
- Báo cáo sản phẩm và trình bày được nguyên lí hoạt động của mô hình máy kích thủy lực
HĐ của GV HĐ của HS Nội dung cần đạt Đưa ra các tiêu chí đánh giá - Lắng nghe - Bổ sung, thống nhất các tiêu chí 2 tiêu chí: - Ý tưởng - Sản phẩm Chia lớp thành 3 nhóm, giao nhiệm vụ cho các nhóm: Các em hay chế tạo máy kích thủy lực và lắp ráp mô hình máy kích thủy lực. - Các nhóm lên nhận thiết bị, vật liệu
- Gia công các chi tiết - Lắp ráp các chi tiết - Thử vận hành sản phẩm - Hoàn thiện sản phẩm
Trải nghiệm với mô hình máy kích thủy lực
- Giáo viên giới thiệu các dụng cụ, vật liệu: 1 tấm gỗ bản to, 4 thanh gỗ dài và ngắn, tua vít, ốc vít, keo nến, súng bắn keo, keo 502, dây truyền nước, ống kim tiêm to và nhỏ, khoan cầm tay, …
- Nhóm trưởng xác định các nhiệm vụ cần thực hiện, phân công học sinh tiến hành.
Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ
Bước 2: Gia công các chi tiết nhỏ. Bước 3: Lắp ráp các chi tiết (sử dụng tu vít vặn các ốc vít để điều chính vị trí cho phù hợp)
Bước 4: Thử nghiệm sản phẩm. Học sinh cho một túi cát bé tượng trưng cho chiếc xe lên giá đỡ, tiến hành thử vận hành máy kích thủy lực. Quan sát hoạt động của máy kích thủy lực.
Bước 5: Học sinh tiếp tục chỉnh sửa sản phẩm và tiến hành cải tiến sao cho mô hình máy kích thủy lực hoạt động được tốt.
Yêu cầu các nhóm cử đại diện lên trình bày về sản phẩm
- Đại diện của nhóm lên cho vận hành sản phẩm của nhóm và chọn ra nhóm tốt nhất.
- Đại diện của nhóm lên thuyết trình về mô hình máy kích thủy lực: quy trình lắp ráp, nguyên lý hoạt động,… Lắng nghe và rút kinh nghiệm Trình diễn sản phẩm - Hình thức làm việc: nhóm + toàn lớp
- Đại diện các nhóm lần lượt vận hành mô hình máy kích thủy lực, các nhóm và GV quan sát, đánh giá và chọn ra mô hình máy kích thủy lực hoạt động tốt nhất.
Báo cáo
- Hình thức làm việc: nhóm Nhóm có mô hình máy kích thủy lực hoạt động tốt nhất lên thuyết trình về mô hình máy kích thủy lực: quy trình lắp ráp, nguyên lý hoạt động, …
Dự kiến phiếu đánh giá
STT Nội dung Điểm
tối đa Điểm đạt
1
Ý tưởng
- Đề xuất được ý tưởng 2 2 - Lựa chọn được phương án tối
ưu, hiệu quả
2
3 - Lựa chọn được nguyên vật liệu 2
4 Sản
Phẩm
Sản phẩm vận hành tốt 2
HĐ 2: Nhận xét - Đánh giá
Mục tiêu:
- Học sinh nhớ lại các kiến thức đã tìm hiểu.
- Học sinhhiểu được kiến thức đã vận dụng để thiết kế mô hình.
- Học sinh nắm bắt được những tồn tại hạn chế để khắc phục mô hình mình đã thiết kế.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung cần đạt
- Tiến hành nhận xét, đánh giá sản phẩm của các nhóm dựa vào tiêu chí đã đặt ra.
- Rút ra kết luận về bản thiết kế mô hình máy kích thủy lực có tính khả thi nhất. - Quan sát mô hình máy kích thủy lực mà GV đã chuẩ bị - Chú ý lắng nghe những nhận xét của GV và rút kinh nghiệm. Những ưu điểm và hạn chế còn tồn tại cần phải khắc phục ngay - Ưu điểm và sự đóng ghóp của mô hình