I. Mục tiêu 1 . Kiến thức:
- Học sinh nắm vững sự trao đổi và chuyển hoá năng lƣợng 2. Kĩ năng:
- Vận dụng các công thức tính công, động năng, thế năng.
- Vận dụng định luật bảo toàn năng lƣợng để giải một số bài tập về hệ vật.
3. Thái độ:
- Hứng thú trong học tập, tích cực chủ động thực hiện nhiệm vụ học tập.
II. Chuẩn bị
- Giáo viên: Lập kế hoạch bài giảng, chuẩn bị hệ thống bài tập, chuẩn bị hệ thống phương tiện dạy học (máy chiếu Projector, máy vi tính, máy chiếu vật thể).
- Học sinh: Ôn tập các kiến thức về công, động năng, thế năng trọng trường. Làm các bài tập được giao về nhà
III. Thiết kế cấu trúc bài giảng
Sơ đồ tiến trình dạy học
- - Giải bài tập định tính.
- Hoạt động nhóm.
Máy tính, máy chiếu Projector, máy chiếu vật thể.
Kiểm tra bài cũ, chuẩn bị điều kiện xuất phát
Tạo hứng thú học tập, khởi động tƣ duy.
Giải bài tập
- Hệ thống bài tập
- Phương pháp: nêu và giải quyết vấn đề, PP tích cực, PP mô hình hoá
Máy tính, máy chiếu projector, máy chiếu vật thể.
Phát triển năng lực tự lực học tập
1. Phần mở đầu: Kiểm tra bài cũ, chuẩn bị điều kiện xuất phát
Đƣa ra các bài tập định tính về sự chuyển hoá năng lƣợng và sự trao đổi năng lƣợng giữa các vật.
Câu 1: Người ta thả một thùng hàng trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng xuống chân mặt phẳng nghiêng rồi thấy nó trƣợt tiếp trên sàn nằm ngang một đoan rồi dừng lại. Giải thích hiện tƣợng xảy ra. Phân tích rõ sự chuyển hoá năng lƣợng trong quá trình đó.
Câu 2: Giải thích sự chuyển hoá năng lƣợng trong các hiện tƣợng sau đây:
a. Người thợ rèn quai chiếc búa nện vào một thanh thép để rèn một con dao.
b. Một chiếc búa máy đƣợc đƣa lên cao rồi thả xuống đóng vào đầu cọc làm cho chiếc cọc ngập xuống một đoạn vào trong đất.
Câu 3: Hãy nêu nhận xét về tổng năng lƣợng của mỗi hệ trên nếu coi các vật trong hệ chỉ trao đổi năng lƣợng với nhau, không trao đổi với bên ngoài.
2. Phần bài tập:
- Về nội dung: Trong phần này giáo viên đƣa ra ba bài tập cơ bản. Trong mỗi bài tập đều có tính chất tổng hợp kiến thức và các yêu cầu đƣợc đƣa ra theo mức độ từ dễ đến khó, từ thao tác vận dụng kiến thức đơn giản đến thao tác đòi hỏi khả năng tƣ duy.
- Về phương pháp :
+ Phương pháp chung: Phương pháp nêu và giải quyết vấn đề, phương pháp tích cực hoạt động nhận thức của học sinh.
+ Phương pháp cụ thể: Giáo viên đưa ra bài tập, sử dụng hình ảnh mô phỏng chuyển động của vật, yêu cầu học sinh tóm tắt đề bài, định hướng giải bằng cách chỉ ra logic tƣ duy và các kiến thức sẽ phải sử dụng để giải bài tập.
Từ những phát biểu của học sinh, giáo viên điều chỉnh để đƣa ra gợi ý về tiến
trình giải cụ thể. Cho học sinh hoạt động cá nhân thực hiện nhiệm vụ giải bài tập. Giáo viên quan sát hoạt động của học sinh, nhắc nhở các HS thiếu ý thức tự giác, gợi ý cho những học sinh yếu.
Sau khi HS làm bài tập xong, giáo viên gọi 2 em lần lƣợt trình bày bài giải của mình bằng cách sử dụng máy chiếu vật thể (camera). Cho các HS nhận xét phần trình bày của 2 cá nhân. Giáo viên nhận xét chung và rút ra nhƣng điều cần lưu ý khi giải bài tập.
+ Phương tiện dạy học: Máy tính, máy chiếu Projector, máy chiếu vật thể.
Nội dung các bài tập:
Bài 1:
Một vật trƣợt không vận tốc ban đầu đi xuống theo mặt phẳng nghiêng, góc nghiêng = 450. Ở chân mặt phẳng nghiêng, vật va chạm với một tường chắn vuông góc với hướng chuyển động khiến vận tốc vật đổi chiều nhưng giữ nguyên độ lớn. Sau đó vật đi lên trên mặt phẳng nghiêng đƣợc một nửa độ cao ban đầu. Tính hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng.
*Định hướng giải quyết:
* Kết quả của bài toán:
- Công của lực ma sát:
Phân tích và mô phỏng hiện tƣợng (Tạo hiệu ứng hoạt hình trên máy vi tính)
- Vận dụng kiến thức đã học về cơ năng, công của lực ma sát.
- Vận dụng ĐLBT năng lƣợng
- Xác định biểu thức tính công của lực ma sát.
- Xác định độ biến thiên cơ năng của vật.
- Lập phương trình ĐLBT năng lƣợng
- Giải bài toàn và trình bày kết quả
- Đặt ra tình huống mới cho bài toán. (Mô phỏng hiện tƣợng trên máy tính)
A = mgcos.
2 3
sin
h
- Độ biến thiờn cơ năng: W = ẵ mgh A = W => = 1/3
Mở rộng: Nếu vật không bị va chạm vào bức tường ngăn mà tiếp tục trƣợt xuống mặt phẳng ngang với cùng hệ số ma sát thì có tính đƣợc quãng đường vật đi thêm là bao nhiêu không? Vì sao? Hãy tìm phương án giải quyết vấn đề đó.
Bài 2: Cho các dụng cụ sau:
- Một mặt phẳng nghiêng.
- Một khối gỗ có khối lƣợng m đã biết.
- Một chiếc thước có độ chia tới mm - Một đồng hồ có bấm giây.
Hãy trình bày phương án thí nghiệm để xác định nhiệt lượng toả ra khi khối gỗ trƣợt trên mặt phẳng nghiêng (không có vận tốc ban đầu).
*Định hướng giải quyết:
= 450
Phân tích và mô phỏng hiện tƣợng (Sử dụng hiệu ứng hoạt hình trong Power Point)
Khảo sát sự chuyển động của khúc gỗ.
Phân tích sự chuyển hoá năng lƣợng của hệ khúc gỗ và mặt phẳng nghiêng
Thiết lập hệ thức xác định nhiệt lƣợng toả ra khi khối gỗ chuyển động trên mặt phẳng nghiêng.
Tìm và lựa chọn các phương án thí ngiệm để giải quyết vấn đề đặt ra.
Giải quyết bài toán dựa trên thí nghiệm ảo thực hiện trên máy tính.
Kết quả: Cho m = 200g, s = 1m, thời gian trƣợt t = 2s, mặt phẳng nghêng cao h = 0,3m, g = 10m/s2. Khi đó ta có a = 0,5m/s2, v = 1m/s
=> Q = mgh – ẵ mv2 = 0,5J IV. TIẾN TRÌNH DẠY - HỌC
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, chuẩn bị
điều kiện, đề xuất vấn đề.
- Phân nhóm học sinh. Tổ chức hoạt động nhóm.
- Nêu các câu hỏi (Chiếu trên màn chiếu).
- Yêu cầu các nhóm trình bày bài giải của mình.
- Đặt các câu hỏi phản biện đòi hỏi học sinh thể hiện năng lực của mình.
- Nhận xét, đánh giá phần tham gia của các nhóm. Động viên, khuyến khích tính tích cực, mạnh dạn của học sinh khi tham gia tranh luận.
- Hệ thống kiến thức cần ghi nhớ.
Hoạt động 2: Giải bài toán vận dụng định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lƣợng.
- Nêu bài toán (đƣa nội dung bài toán lên màn chiếu). Yêu cầu học sinh đọc và tóm tắt bài toán.
- Yêu cầu HS phân tích quá trình chuyển động của vật.
- Tổ chức nhóm. Bầu nhóm trưởng.
- Đọc các câu hỏi. Thảo luận nhóm.
- Cử đại diện nhóm trình bày bài giải.
- Tham gia tranh luận.
- Tiếp nhận.
- Đọc và tóm tắt bài toán.
- Hoạt động cá nhân: suy nghĩ và phân tích.
- Trình bày ý kiến phân tích chuyển động của vật, mô tả
- Nhận xét các ý kiến phân tích của học sinh.
Điều chỉnh (nếu cần). Đƣa ra hình ảnh mô phỏng hiện tƣợng và hình phân tích.
- Yêu cầu học sinh trình bày phương án giải quyết vấn đề nêu ra trong bài toán.
- Theo hướng suy luận của học sinh, giáo viên thiết lập sơ đồ suy luận đưa đến phương án giải bài tập. Yêu cầu học sinh trình bày lời giải theo phương án lựa chọn.
- Yêu cầu 2 học sinh lần lƣợt trình chiếu phần trình bày lời giải của mình. Nhận xét, từng bài giải và điều chỉnh các sơ xuất của học sinh (nếu có).
- Mở rộng bài toán: Khi vật đi đến chân mặt phẳng nghiêng, không có bức tường chắn và vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang cũng có hệ số ma sát nhƣ trên mặt phẳng nghiêng. Có thể xác định đƣợc quãng đường vật đi thêm trên mặt phẳng ngang không? Vì sao?
- Cần bổ xung dữ kiện gì thì có thể xác định được quãng đường đi thêm s?
- Nhận xét và đánh giá hoạt động của học sinh.
Hoạt động 3: Giải bài tập thí nghiệm
- Đặt vấn đề: Để ứng dụng kiến thức khoa
bằng hình vẽ.
- Trình bày các nhận xét.
- Thảo luận để tìm phương án giải quyết vấn đề.
- Trình bày những suy luận để đưa ra phương án giải quyết vấn đề.
- Hoạt động cá nhân giải bài toán.
- Trình bày lời giải. (Sử dụng máy chiếu vật thể)
- Thảo luận nhóm, phân tích bài toán, lập hệ thức xác định quãng đường đi thêm trên mặt phẳng ngang. Từ các dữ kiện, đi đến kết luận. => không tính đƣợc vì thiếu dữ kiện vì s = h.
1
- Cần có thêm dữ kiện về độ cao của mặt phẳng nghiêng hoặc chiều dài mặt phẳng nghiêng.
học vào thực tiễn, chúng ta thường bắt đầu từ các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Ở bài tập tiếp theo, chúng ta phải thiết lập phương án thí nghiệm với những dụng cụ có sẵn nhằm thực hiện một mục tiêu cụ thể.
- Nêu bài toán. Sử dụng hình ảnh mô phỏng để giới thiệu các dụng cụ thí nghiệm.
- Tổ chức cho học sinh hoạt động nhóm.
- Gợi ý: Xác định cơ sở lí thuyết để xác định nhiệt lƣợng toả ra khi vật chuyển động.
Từ đố tìm ra phương án thí nghiệm với bộ dụng cụ đã cho.
- Yêu cầu học sinh trình bày kết quả thảo luận nhóm.
- Yêu cầu các nhóm tham gia tranh luận, nhận xét về phương án thí nghiệm của nhóm bạn.
- Nhận xét chung về vấn đề đƣợc thảo luận.
Kết luận về phương án thí ngiệm.
- Đƣa ra thí nghiệm ảo (sử dụng hiệu ứng hoạt hình trên Power Point) với các số liệu trong thí nghiệm ảo.
- Yêu cầu học sinh phân tích cách xử lí số liệu và trình bày kết quả.
- Nhận xét hoạt động của học sinh.
Hoạt động 4: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà
- Tiếp nhận vấn đề mới cần giải quyết.
- Đọc bài toán, quan sát các dụng cụ thí nghiệm.
- Thảo luận nhóm, tìm hiểu cơ sở lí thuyết và thiết kế phương án thí nghiệm.
- Trình bày kết quả hoạt động nhóm. Đưa ra phương án thí nghiệm.
- Tham gia tranh luận.
- Tiếp nhận.
- Quan sát hiện tƣợng trong thí nghiệm ảo. Thu thập số liệu và sử lí số liệu.
- Trình bày kết quả.
- Ghi nhận
- Nhận xét chung về giờ học và phương pháp giải bài tập.
- Giao nhiệm vụ về nhà:
+ Tìm các ví dụ trong thực tiễn cuộc sống để phân tích thấy rõ sự bảo toàn và chuyển hoá năng lƣợng của vật hoặc hệ vật.
+ Làm các bài tập trong sách bài tập.
- Tiếp nhận nhiệm vụ về nhà.
V. RÚT KINH NGHIỆM