8 Cấu trúc của luận văn
2.5. Xây dựng tiến trình dạy học
2.5.2. tưởng sư phạm khi soạn thảo tiến trình
Để chuyển giao nhiệm vụ cho học sinh, phát biểu vấn đề, giáo viên phải bắt đầu từ
việc đưa ra một số ví vụ về chuyển động của các vật trong tự nhiên và dự đoán nêu ra quy luật chuyển động trịn đều Từ đó xác định xem đối với chuyển động trịn đều thì có những đ c tính nào về m t động học và m t động lực học
Nh m giúp học sinh đưa ra các đ c tính đó giáo viên gợi ý học sinh đưa ra các phương án thí nghiệm tương ứng với các đ c tính của vật chuyển động tròn đều Học sinh đưa ra các phương án thí nghiệm về chuyển động trịn đều của một vật để khẳng định được : Độ dài cung tròn mà vật đi được những khoảng thời gian b ng nhau bất kì, hướng của vận tốc dài ln có phương tiếp tuyến với quỹ đạo; hướng của gia tốc hướng tâm luôn hướng vào tâm (vecto gia tốc ln vng góc với vecto vận tốc dài); độ lớn của vận tốc dài, vân tốc góc, gia tốc hướng tâm là khơng đổi Khơng những thế khi xét về m t động lực học của chuyển động trịn đều thì học sinh phải khảo sát các đ c tính của lực hướng tâm như: lực hướng tâm khơng phải là một lực mới mà nó là một ho c tổng hợp lực của các lực cơ học ví dụ như lực hướng tâm là lực hấp dẫn, lực hướng tâm là lực đàn hồi; Độ lớn của lực hướng tâm phụ thuộc vào khối lượng, vận tốc góc và bán kính như thế nào.
Việc tiến hành các thí nghiệm trên cần rất nhiều thời gian và cũng khá là khó khăn, vì vậy giáo viên sử dụng các tệp phim ghi chuyển động của vật chuyển động trịn đều trong máy tính và quay lại từng cảnh để học sinh quan sát rõ hơn quá trình chuyển động của vật Qua việc quan sát như trên học sinh có thể sơ bộ thấy r ng hình như chuyển động của các vật đó đã tn theo một quy luật nào đó Hơn nữa do học sinh đã được làm quen với phần mềm phân tích video trong chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động ném ngang và chuyển động ném xiên (qua các buổi tập huấn) nên học sinh cũng có thể nhanh chóng lựa chọn và sử dụng phần mềm phân tích video Tracker để khảo sát chuyển động tròn đều
Giáo viên cho học sinh sử dụng phần mềm Tracker để phân tích các video về chuyển động trịn đều mà giáo viên đã cung cấp ở trên Học sinh làm việc theo nhóm với
phần mềm này Khi khảo sát chuyển động tròn đều của các vật trong các tệp phim b ng phần mềm Tracker thì kết quả thu được sẽ là: Đồ thị y-x là đường tròn
Học sinh lại tiếp tục xác định được bởi vì là vecto vận tốc dài là tiếp tuyến với đường trịn, và khơng có hai vận tốc điểm trong cùng một hướng M c dù độ lớn của v khơng đổ nhưng hướng của nó ln thay đổi Sự thay đổi hướng của nó gây ra một gia tốc có độ lớn khơng đổi nhưng có hướng cũng thay đổi và luôn hướng vào tâm quỹ đạo và vng góc với vecto vận tốc dài Gia tốc này gọi là gia tốc hướng tâm. Độ lớn của gia tốc, vận tốc dài, vận tốc góc là khơng đổi.
Lực hướng tâm không phải là lực mới mà là một ho c là tổng hợp lực của các lực cơ học ví dụ như : vệ tinh quay xung quanh trái đất thì lực hấp dẫn đóng vai trị là lực hướng tâm, vật gắn vào lò xo chuyển động trên máng quay trịn thì lực đàn hồi đóng vai trị là lực hướng tâm; Kiểm nghiệm được độ lớn của lực hướng tâm tỉ lệ với với khối lượng m, bán kính quỹ đạo r, bình phương vận tốc góc 2 của vật
Sau khi điều khiển học sinh báo cáo kết quả và thảo luận giáo viên phân tích kết quả thu được để làm rõ các đ c tính của chuyển động tròn đều về m t động học cũng như về m t động lực học