Vận dụng vào giải bài tập.
Bài 2. Cho: v0= 16m/s, α= 600
Tính: a) H cực đại
b) h = 4,6 m thì v=? lấy g=10m/s2
Chọn gốc thế năng hợp lí. Gốc thế năng ở điểm ném.
Gọi H là độ cao cực đại.
h là độ cao ở 4,6 m. Bỏ qua sức cản môi trờng nên áp dụng định luật bảo toàn cơ năng. W=Wđ +Wt= const
Xác định cơ năng của vật tại các vị trí A, B, C .
mv 2 W(A) = 2 mv 2 : W(B) = mgH + 2 Số húa mv 2 W(C) = mgh + 2
bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn htt p :// w w w. l rc - tnu. e d u. v n
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn phtt :// w w w. l rc -tnu. e d u. v n
IV. Tiến trình dạy học.
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động1. (10 phút)
Ôn lại các khái niệm, công thức , định luật.
- Công cơ học .
+Biểu thức: A = FS cos α
+ Đơn vị (J).
+ Công có thể d•ơng, âm hoặc bằng không.
α >0 ⇒ A > 0 ( công phát động)
α < 0 ⇒ A< 0 (công của lực cản)
α= 0 ⇒ A= 0 ( không sinh
công)
- Viết biểu thức tính công, đặc điểm của công cơ học?
- Động năng, biểu thức, đơn vị của động năng?
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn phtt :// w w w. l rc -tnu. e d u. v n - Động năng . + Định nghĩa:... + Biểu thức: W = 1 mv 2 đ 2 + Đơn vị: (J).
- Độ biến thiên động năng.
A = Wđ2- Wđ1
A > 0 thì động năng tăng. A < 0 thì động năng giảm.
Động năng của vật biến thiên khi các lực tác dụng lên vật sinh công.
-Thế năng.
+ Thế năng trọng tr•ờng
- Định nghĩa:...
- Biểu thức: Wt = mgz
- Đơn vị (J)
+ Độ biến thiên thế năng và công của trọng lực. AMN= Wt(M) – Wt(N)
+ Thế năng đàn hồi.
- Độ biến thiên động năng?
-Thế năng của trọng tr•ờng, định nghĩa, biểu thức và đơn vị?
- Mối quan hệ giữa độ biến thiên thế năng và công của trọng lực?
- Biểu thức tính thế năng đàn hồi?
- Định luật bảo toàn cơ năng: Nội dung, biểu thức và điều kiện áp dụng định luật?
- Điều kiện áp dụng định luật
W t = 1 k (∆l) 2 2
- Định luật bảo toàn cơ năng. + Vật chuyển động trong trọng tr•ờng.
Ư W = 1 mv2 + mgz = hằng số
2
số
2 2 khối l•ợng không đáng kể, đ•ợc treo
- Điều kiện áp dụng định luật: Định luật bảo toàn cơ năng chỉ nghiệm đúng khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi. Hoạt động 2. Bài tập 1 (10 phút) A Tóm tắt đề bài. C Cho: B k = 200 N/m m = 400g
thẳng đứng. Đằu d•ới của lò xo gắn vào một vật nhỏ khối l•ợng m=400g. Vật đ•ợc giũ tại vị trí lò xo không biến dạng, sau đó đ•ợc thả nhẹ cho vật chuyển động.
a ) Xác định độ giãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng?
b ) Tính vận tốc của vật khi chuyển động qua vị trí cân bằng? ( Lấy g = 10 m/s2). Định h ớ• ng t• duy học sinh. ∆l0 = 0 Tính: ⇒ v0=0
0. Chọn các mốc thế năng sao cho hợp lí. a) ∆l0 = ? b) vc=? Chọn C là vị trí cân bằng làm gốc thế năng trọng tr•ờng. - Chọn vị trí lò xo không biến dạng A làm gốc thế năng đàn hồi. - Chọn trục toạ độ thẳng đứng chiều từ trên xuống là d•ơng.
a ) xác định độ giãn của lò xo khi vật
tác dụng của những lực nào, hai lực này có
đặc điểm gì?
-Viết ph•ơng trình hợp lực tác dụng lên
dụng của hai lực đó là lực đàn hồi của lò xo F0 và trọng lực P . - Vật cân bằng nên: F0 + P = 0 mg mg = k∆l0 ∆l0 =
k 0. Xác định cơ năng của vật? Thay số vào:
∆l0 = 0,4.10 = 2.10−2
m
200
b ) Tính vận tốc của vật khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng.
- Cơ năng của vật gồm: động năng, thế năng trọng tr•ờng, thế năng đàn hồi.
hỏi
- Cơ năng của vật tại vị trí lò xo không biến dạng A:
W(A) = Wđ +Wtt +Wtđ = 0 + mgz + 0
( ở đây Z chính là khoảng cách từ vị trí lò xo không biến dạng A đến vị trí
0. Xác định cơ năng của vật tại hai vị trí A và C.
cân bằng C, nên Z = ∆l0
⇒ W(A) = mg ∆l0
Cơ năng tại vị trí cân bằng C:
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn phtt :// w w w. l rc -tnu. e d u. v n
W(C) = 1 mv 2 + 0 + 1 k (∆l) 2
2 2
0. áp dụng định luật bảo toàn cơ năng viết cho hai vị trí A và C, tính vận tốc của W = W(A) = W(C) vật khi đi qua vị trí cân bằng?
⇒ W = mg ∆l0 =1 mv 2 + 2 1 k (∆l) 2 2 v2 = 2g ∆l - Thay số: k (∆l) 2
m ◊ Vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân
bằng có giá trị lớn nhất. v2 = 2.10.2.10-2-200 0,4(2.10 −2 ) 2= 0,2 ⇒ v= 0,44m/s Hoạt động 3 (15 phút) B à i 2 Tóm tắt đề bài. Đề: Từ mặt đất một vật đ•ợc ném lên với vận tốc v0= 16m/s theo ph•ơng làm với đ•ờng nằm ngang một góc α = 600 . Cho: v0 = 16 m/s α = 600 . g = 10 m/s2 (bỏ qua sức cản) a ) H =? b ) h= 4,6 m ⇒ v = ? β = ? a) Tính độ cao cực đại mà vật đó đạt đ•ợc?
b) Xác định vận tốc của vật khi ở độ cao h = 4,6 m.
( Bỏ qua sức cản môi tr•ờng, lấy HS: Do không có sức cản của môi
tr•ờng nên quĩ đạo có dạng là một parabol, B v1 g=10m/s2) 0. Có nhận xét gì về dạng quĩ đạo chuyển động của vật? vẽ hình? C vo H h A α
0 B C 0 B 2 B B HS: Chọn gốc thế năng là mặt đất. - Gọi H là độ cao của đỉnh B. - Gọi h là độ cao của điểm C. - Cơ năng của vật tại A là:
mv 2 W(A) =
2
- Cơ năng của vật tại B là:
mv 2
W(B) = mgH +
2
Với : vB = v0cosα = 8 m/s - Cơ năng của vật tại C là:
mv 2 W(C) = mgh +
2
a) Tính độ cao cực đại mà vật đạt đ•ợc. - Định luật bảo toàn cơ năng cho:
W(A) = W(B)
dụng định luật bảo toàn cơ năng viết cho các vị trí A, B, C?
- Cơ năng của vật tại A?
- Cơ năng của vật tại B là?
- Cơ năng của vật tại C là?
0. áp dụng định luật bảo toàn cơ năng của vật ở hai điểm A và B tính độ cao cực đại mà vật đạt đ•ợc? mv 2 2 mv 2 = mgH + 2 - Tính H từ biểu thức bên? 2gH= v0 − v 2 v 2 H = 0 − v 2 2 g = 192 = 9,6m 20
Vậy độ cao cực đại mà vật đó đạt đ•ợc là H = 9,6 m.
b) Tính vận tốc của vật tại độ cao h =4,6 m ( điểm C).
- Định luật bảo toàn cơ năng cho:
0. áp dụng định luật bảo toàn cơ năng của vật ở hai điểm A và C tính vận tốc vật tại độ cao h = 4,6 m ?
2 2 C 0 mv0 2 mvC = mgh + 2 0. Em có nhận xét gì về vận tốc của vật tại hai điểm trên quĩ đạo có cùng độ cao h ?
⇒v 2 = v 2 − 2gh = 164 ⇒ vC = 12,8 m/s.
HS: Tại hai điểm trên quĩ đạo có cùng độ cao h thì chúng có cùng độ lớn vận tốc, nh•ng có h•ớng khác nhau
0. Hãy giải bài toán trên bằng ph•ơng pháp động lực học.
Kết luận chƣơng II
Trong chƣơng này chỳng tụi đó vận dụng cơ sở lý luận đó trỡnh bày ở chƣơng I về định hƣớng tỡm tũi giải quyết vấn đề cho học sinh nhằm phỏt huy tớnh tớch cực, tự lực của học sinh trong quỏ trỡnh học tập mụn Vật lớ.
Dựa trờn cơ sở đú đú chỳng tụi tiến hành soạn 3 bài trong chƣơng cỏc định luật bảo toàn lớp 10 ban cơ bản.
Trong hệ thống cỏc bài giảng trờn chỳng tụi đó xõy dựng liờn tiếp cỏc vấn đề học tập theo cơ sở của chƣơng I. Những ý đồ của bài soạn đó viết cho thấy tớnh khả thi của lý thuyết đó trỡnh bày ở trờn. Chỳng tụi hy vọng khi đó vào thực nghiệm ph- ƣơng phỏp dạy học đó nờu ở trờn sẽ mang lại hiệu quả, nõng cao đƣợc chất lƣợng
phạm sẽ đƣợc chỳng tụi trỡnh bày ở chƣơng III. Chƣơng 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1- MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1.1 – Mục đớch thực nghiệm
- Kiểm tra, đỏnh giỏ tớnh hiệu quả của giải phỏp định hƣớng tỡm tũi giải quyết vấn đề nhằm phỏt huy tớnh tự lực học tập của học sinh dõn tộc nội trỳ.
- Phõn tớch kết quả thực nghiệm sƣ phạm, xử lớ cỏc số liệu từ đú đỏnh giỏ tớnh khả thi của đề tài .
3.1.2 – Nhiệm vụ
- Khảo sỏt, điều tra cơ bản để lựa chọn cỏc lớp thực nghiệm (TN) và đối chứng (ĐC)
- Chuẩn bị cỏc điều kiện cần thiết để tiến hành thực nghiệm.
- Thống nhất với giỏo viờn dạy TN về phƣơng phỏp và nội dung thực nghiệm. - Tổ chức, triển khai cỏc bài TN đó chuẩn bị.
- Đỏnh giỏ kết quả thực nghiệm, rỳt ra kết luận.
3.2- ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIẾM SƢ PHẠM 3.2.1- Đối tƣợng thực nghiệm
Đối tƣợng TNSP là HS lớp 10 ban cơ bản thuộc cỏc trƣờng dõn tộc nội trỳ. Cỏc lớp mà chỳng tụi lựa chọn cú sĩ số và năng lực học tập tƣơng đƣơng nhau, điều này cho phộp đỏnh giỏ khỏch quan những kết quả thu đƣợc, sau khi thực nghiệm.
* cỏc lớp tiến hành thực nghiệm. + Trƣờng PT Vựng Cao Việt Bắc. - Lớp thực nghiệm : 10 A3 , 10 A4 - Lớp đối chứng : 10 A5 , 10 A6 + Trƣờng DTNT Tỉnh Hà Giang. - Lớp thực nghiệm : 10 A1
Bảng 06 : Chất lƣợng học tập, đặc điểm HS lớp TN và ĐC Trƣờng PTTH Lớp Tổng số HS Chất lƣợng học tập mụn Vật lớ học kỡ I lớp 10
Khỏ, giỏi Trung bỡnh Yếu, kộm
S L % S L % S L % PT Vựng TN(10A3) 40 18 45 17 42,5 5 12,5 ĐC (10A5) 40 18 45 17 42,5 5 12,5 TN (10A4) 40 18 45 17 42,5 5 12,5 ĐC (10A6) 40 18 45 17 42,5 5 12,5 DTNT Hà Giang TN (10A1) 30 6 20 20 66,67 4 13,33 ĐC (10A2) 30 6 20 20 66,67 4 13,33 3.2.2 – Phƣơng phỏp thực nghiệm
- Điều tra, khảo sỏt đặc điểm tỡnh hỡnh dạy và học Vật lớ ở cỏc trƣờng chọn làm thực nghiệm để tỡm hiểu cỏc thụng tin cần thiết về lớp TN và ĐC ( thụng qua trao đổi trực tiếp với GV chủ nhiệm, GV dạy Vật lớ và trũ chuyện với học sinh, sử dụng phiếu thăm dũ, phỏng vấn GV và HS )
- Tổ chức giảng dạy ở lớp thực nghiệm theo phƣơng ỏn của đề tài và ở lớp đối chứng theo phƣơng ỏn của GV ở trƣờng sở tại.
- Trực tiếp tham gia dự giờ, đỏnh giỏ hiệu quả giảng dạy ở lớp TN và ĐC. - Tổ chức cho cả hai lớp TN và ĐC làm bài kiểm tra với cựng một nội dung , trong cựng một khoảng thời gian ( Đề bài do ngƣời thực hiện đề tài chuẩn bị)
- Trao đổi, thảo luận với GV cộng tỏc, tổng kết, phõn tớch, xử lớ kết quả một cỏch khỏch quan.
3.3- PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM.
3.3.1- Căn cứ để đỏnh giỏ
động của cỏc em trong quỏ trỡnh học tập thể hiện ở : - Số lƣợt HS chăm chỳ nghe giảng
- Số lƣợt HS tớch cực xõy dựng bài - Số HS chủ động trong học tập - Sú HS hiểu bài ngay trờn lớp
- Số HS cú cỏch thức, phƣơng phỏp học tập khoa học - Số HS cú khả năng vận dụng sỏng tạo kiến thức * Thụng qua cỏc bài kiểm tra
3.3.2- Cỏch đỏnh giỏ
Chỳng tụi đỏnh giỏ, xếp loại điểm kiểm tra dựa vào thang điểm 10, phõn loại nhƣ sau: Loại giỏi : 9,10 Loại khỏ : 7,8 Loại trung bỡnh : 5,6 Loại yếu : 3,4 Loại kộm : 0,1,2
Căn cứ vào kết quả kiểm tra của HS , việc đỏnh giỏ đựoc tiến hành bằng cỏch sử dụng phƣơng phỏp thống kờ toỏn học. Dựa trờn việc phõn tớch và xử lớ kết quả thu đƣợc cho phộp đỏnh giỏ chất lƣợng, hiệu quả dạy học qua đú kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài.
3.4 – TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.4.1 – Cụng tỏc chuẩn bị
* chọn lớp thực nghiệm
Chỳng tụi lựa chọn ra 6 lớp để tiến hành thực nghiệm sƣ phạm ( trong đú cú 3 lớp TN và 3 lớp ĐC). Cỏc lớp mà chỳng tụi lựa chọn đều cú số HS , trỡnh độ tƣơng đƣơng nhau.
Chỳng tụi lựa chọn đội ngũ GV dạy thực nghiệm là những ngƣời cú phƣơng phỏp giảng dạy, năng lực chuyờn mụn tốt và nhiệt tỡnh cụng tỏc.
Để đảm bảo tớnh khỏch quan của kết quả, GV cộng tỏc dạy cả lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
Trƣờng PT Vựng cao Việt Bắc : GV Lờ Thu Mai Trƣờng DTNT Tỉnh Hà Giang : GV Đỗ Thị Lan * Giỏo ỏn thực nghiệm
Do điều kiện thời gian và khuụn khổ của đề tài, chỳng tụi lựa chọn 3 giỏo ỏn trong chƣơng “ Cỏc định luật bảo toàn” lớp 10 ban cơ bản để tiến hành thực nghiệm. Bài 1: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƢỢNG ( tiết2)
Bài 2: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG
Bài 3: BÀI TẬP ễN TẬP ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG 3.4.2 Diễn biến quỏ trỡnh thực nghiệm sƣ phạm
B
à i 1 : ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƢỢNG ( tiết2)
Nhúm ĐC: Giỏo viờn cộng tỏc TNSP soạn giỏo ỏn, giảng dạy theo đỳng nội dung SGK. Mặc dự GVđó cố gắng nờu ra những cõu hỏi gợi mở đối với HS song phƣơng phỏp giảng dạy chủ yếu vẫn là diễn giảng.
- ở mục 1. Hệ cụ lập. GV chủ yếu thuyết trỡnh đƣa ra hệ cụ lập và hệ đƣợc coi là cụ lập và giải thớch về hệ này.
- ở mục 2 GV đó tiến hành xõy dựng biểu thức định luật bảo toàn động lƣợng cú đƣa ra một số cõu hỏi mang tớnh tỏi hiện kiến thức là chủ yếu.
- Đặc biệt là trong thớ nghiệm tƣơng tỏc của hai xe lăn thỡ GV chủ yếu bày cho HS cỏch làm TN và đọc kết quả
Nhúm TN: Chỳng tụi tiến hành theo đỳng tiến trỡnh nhƣ đó dự kiến
ở mục 1: Giỏo viờn nờu ra cỏc cõu hỏi định hƣớng vấn đề cần giải quyết đú là: Thế nào là hệ kớn (hệ cụ lập), hệ thế nào đƣợc coi là hệ kớn, Tại sao phải đƣa ra khỏi niệm hệ đƣợc coi là kớn? học sinh thảo luận nhúm, tự lực xõy dựng kiến thức một
cỏch hồ hởi, phấn khởi, khụng khớ lớp học cởi mở, thõn thiện, HS cảm thấy mỡnh tự xõy dựng đƣợc kiến thức.
ở mục 2. GV định hƣớng cho HS vận dụng kiến thức đó cú về động lƣợng , độ biến thiờn động lƣợng, cho từng vật và cho hệ vật từ đú tỡm đƣợc mối quan hệ tổng động lƣợng của hệ vật trƣớc và sau tƣơng tỏc. GV giỳp HS chớnh xỏc hoỏ, khỏi quỏt nõng lờn thành định luật. Điều kiện ỏp dụng định luật
- Định hƣớng cho HS tỡm cỏch kiểm nghiệm định luật bằng tƣơng tỏc của hai xe lăn.
ở mục 3. Phần va chạm mềm, định hƣớng của GV va chạm mềm khỏc va chạm đàn hồi ở chỗ nào? Lấy vớ dụ minh họa, vận dụng định luật bảo toàn động lƣợng giải bài toỏn va chạm mềm.
Phần chuyển động bằng phản lực bằng những định hƣớng của GV thỡ HS cú thể tự chỉ ra những chuyển động bằng phản lực và biết giải thớch cơ chế chuyển động.