Chương 2. THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG PHIẾU HỌC TẬP
2.3. Xây dựng phiếu học tập hỗ trợ dạy học chương “Các định luật bảo toàn”
BÀI 31: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
I. Mục tiêu 1. Kiến thức
-Phát biểu được thế nào là hệ kín
-Nêu được ý nghĩa động lượng và phát biểu được định luật bảo toàn động lượng 2. Kĩ năng
Vận dụng được định luật bảo toàn động lượng dưới dạng đại số để giải một số bài tập
II. Đặc điểm lưu ý của bài dạy
Các định luật bảo toàn phản ánh những quy luật vật lí khái quát hơn các định luật Niutơn vì gắn với tính chất không - thời gian. Từ các tính chất này có thể dẫn tới các định luật bảo toàn.
Ví dụ: Định luật bảo toàn động lượng phản ánh tính chất đồng tính của không gian
III. Phương pháp tổ chức dạy học 1. Tìm hiểu về hệ kín
Giáo viên giới thiệu về hệ kín, phân biệt rõ cho học sinh các trường hợp được coi là hệ kín. Giáo viên có thể đưa ra các bài tập trắc nghiệm để học sinh củng cố và hiểu rõ hơn về hệ kín
2. Thiết lập định luật bảo toàn động lượng
-Giáo viên đưa ra dạng bài toán, yêu cầu học sinh biểu diễn biểu thức định luật II Niutơn theo vận tốc của vật.
-Giáo viên giới thiệu đại lượng mới: động lượng
-Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét và đưa ra định luật bảo toàn động lượng 3. Giáo viên cho học sinh rèn luyện các kĩ năng làm bài tập
Ở phần này giáo viên có thể dùng phiếu học tập cho học sinh hoạt động: tính độ biến thiên động lượng, vận dụng định luật bảo toàn động lượng dưới dạng đại số
IV. Các phiếu học tập sử dụng trong bài
Phiếu học tập
1. Một quả bóng bay với động lượng P1
đập vuông góc vào một bức tường, sau đó bay ngược trở lại với cùng vận tốc. Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng?
...
...
...
...
...
...
2. Một viên đạn đang bay có động lượng P
nổ thành hai mảnh: mảnh thứ nhất có động lượng P1
, mảnh thứ hai có động lượng P2
. Hãy xác định phương hướng của mảnh đạn thứ hai bằng hình vẽ.
...
...
...
...
...
...
...
Trường:...
Lớp: ...
Họ tên:...
Nhóm, tổ:...
V- Yêu cầu trả lời trong PHT
1.- Động lượng lúc đầu của vật:
1 =
- Động lượng của vật sau khi đập vuông góc với bức tường 2 =- - Độ biến thiên động lượng: = 2 - 1 = - - = - 2
2.
BÀI 32: CHUYỂN ĐỘNG BẰNG PHẢN LỰCBÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
I. Mục tiêu 1.Về kiến thức
-Phân biệt khái niệm chuyển động bằng phản lực có ý nghĩa khác chuyển động nhờ phản lực.
-Phân biệt hoạt động của động cơ máy bay phản lực và tên lửa vũ trụ.
2. Về kĩ năng
-Giải thích một số hiện tượng vận dụng kiến thức về phản lực.
-Rèn luyện kĩ năng nghiên cứu sách giáo khoa.
-Vận dụng và giải bài tập về định luật bảo toàn động lượng.
II. Đặc điểm lưu ý của bài dạy
-Trong bài này không có kiến thức mới chủ yếu làm cho học sinh hiểu nguyên tắc chuyển động bằng phản lực sau khi đã nắm vững định luật bảo toàn động lượng.
-Ở phần (2) tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng chuyển động bằng phản lực:
Động cơ phản lực, Tên lửa. Đây là 2 ứng dụng đã được đưa vào sách giáo khoa độc lập nhau, tuy chúng giống nhau về nguyên tắc hoạt động nhưng khác nhau về cấu
2 1
1
2
tạo, môi trường hoạt động nên có thể yêu cầu học sinh so sánh 2 ứng dụng này.
III.Phương pháp tổ chức dạy học
1. Ở mục (1) Giáo viên phải tổ chức cho học sinh đưa ra định nghĩa “Nguyên tắc chuyển động bằng phản lực” và hiểu đúng thuật ngữ đó, nên phương pháp tổ chức có thể là: cho thảo luận nhóm 2 người với phiếu học tập số 1 với nội dung: Giáo viên cho các trường hợp chuyển động và yêu cầu học sinh nêu đặc điểm hoạt động của các ví dụ và đưa ra định nghĩa “Chuyển động theo nguyên tắc bằng phản lực”
Cho các nhóm thảo luận với phiếu học tập số 2 với nội dung hoạt động: giáo viên cho các trường hợp chuyển động và yêu cầu học sinh cho biết đâu là chuyển động bằng phản lực và giải thích.
2. Ở mục (2) sách giáo khoa: Tìm hiểu ứng dụng của chuyển động bằng phản lực.
Đây là hai ứng dụng của chuyển động bằng phản lực được đưa vào sách giáo khoa một cách độc lập, vì thế ở mục này giáo viên có thể phân nhóm cho học sinh nghiên cứu từng ứng dụng của sách giáo khoa và lên báo cáo với phiếu học tập.
IV.Các phiếu học tập trong bài
Phiếu số 1
1.Quan sát hình 32.2 SGK và cho biết: Sau khi bóp cò viên đạn bay ra khỏi nòng thì có hiện tượng gì xảy ra?
A. Khẩu súng bị giật về phía sau B. Khẩu súng bị giật về phía trước C. Khẩu súng đứng yên
Giải thích:...
...
2. Khi thổi hơi vào quả bóng bay cho đến lúc bóng căng, do sơ ý để bóng tuột khỏi tay. Hỏi bóng sẽ chuyển động như thế nào?
A. Bóng chuyển động về phía trước
Trường:...
Lớp: ...
Họ tên:...
Nhóm, tổ:...
B. Bóng chuyển động về phía sau
Giải thích:...
...
3. Hãy nêu đặc điểm giống nhau của 2 chuyển động ở câu 1 và câu 2
- Điều kiện xảy ra:...
- Đặc điểm chuyển động:...
Vậy: Thế nào là chuyển động theo nguyên tắc bằng phản lực?
...
...
Phiếu số 2
Các dạng chuyển động sau đây có phải là chuyển động theo nguyên tắc phản lực không?
1. Chuyển động của tên lửa.
Có Không
Giải thích:...
...
2. Vận động viên đạp đà để nhảy cao
Có Không
Giải thích:...
...
3. Xe ô tô nhả khói ở ống thải khi chuyển động
Có Không
Giải thích:...
...
4. Chuyển động của con mực
Có Không
Giải thích:...
Trường:...
Lớp: ...
Họ tên:...
Nhóm, tổ:...
...
Phiếu số 3
TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ PHẢN LỰC
1. Đọc SGK trang 150 (phần động cơ phản lực) và cho biết:
a. Nguyên tắc hoạt động:...
...
...
...
b. Cơ chế hoạt động:...
...
...
...
c. Môi trường hoạt động:...
...
...
...
2. Tại sao máy bay cánh quạt không thể coi là máy bay phản lực?
...
...
...
...
...
...
...
...
Trường:...
Lớp: ...
Họ tên:...
Nhóm, tổ:...
Phiếu số 4
TÌM HIỂU VỀ TÊN LỬA
1. Đọc SGK trang 150 (phần tên lửa) và cho biết:
a. Nguyên tắc hoạt động:...
...
...
...
b. Cơ chế hoạt động:...
...
...
...
c. Môi trường hoạt động:...
...
...
...
2. Muốn tăng tốc cho tên lửa cần phải thoả mãn điều kiện nào sau đây?
A. Khối lượng khí phụt ra lớn B. Vận tốc khí phụt ra lớn C. Lực đẩy lớn.
D. Khối lượng tên lửa lớn.
Trường:...
Lớp: ...
Họ tên:...
Nhóm, tổ:...
Phiếu số 5
1. Nguyên tắc chuyển động bằng phản lực
a.Định nghĩa:...
...
...
b.Bài tập vận dụng
Chuyển động nào sau đây là chuyển động bằng phản lực?
1. Tên lửa phụt khí ra phía sau 2. Vận động viên đạp đà khi nhảy cao 3. Dạng chuyển động của con sứa 4. Hiện tượng súng giật lùi
2. Động cơ phản lực và tên lửa Hoàn thành bảng so sánh sau
Đặc
điểm Động cơ phản lực Tên lửa
Khác nhau
...
...
...
...
...
...
... ...
... ...
... ...
... ...
... ...
...
Giống nhau
...
...
...
Trường:...
Lớp: ...
Họ tên:...
Nhóm, tổ:...
V. Yêu cầu trả lời trong PHT Phiếu số 1
1. Khẩu súng bị giật lùi về phía sau
Vì: Trong hệ kín động lượng được bảo toàn nên khi đạn chuyển động về phía trước thì súng bị giật lùi về phía sau.
2. Bóng chuyển động về phía trước.
Vì khi bóng tuột khỏi tay, hơi trong bóng phụt ra phía sau làm cho quả bóng vừa xẹp dần, vừa tức thời chuyển động về phía trước.
3. Đặc điểm giống nhau của hai chuyển động:
- Điều kiện xảy ra: trong hệ kín
- Đặc điểm chuyển động: Một phần của hệ chuyển động theo một hướng, phần còn lại chuyển động theo hướng ngược lại.
Vậy: Chuyển động theo nguyên tắc bằng phản lực là chuyển động của hệ kín, một phần của hệ chuyển động theo một hướng, phần còn lại của hệ chuyển động theo hướng ngược lại
Phiếu số 2
Các dạng chuyển động của phản lực:
1. Tên lửa phụt khí ra phía sau vì một phần của hệ là khí phụt ra phía sau, phần còn lại là tên lửa chuyển động về phía trước.
2. Vận động viên đạp đà nhảy lên cao không phải là chuyển động bằng phản lực vì chuyển động của vận động viên là nhờ phản lực của mặt đất tác dụng
3. Xe ôtô nhả khói ở ống thải khi chuyển động không phải là chuyển động bằng phản lực vì việc nhả khói ở ống thải của xe ôtô không gây ra chuyển động cho ôtô mà chỉ làm nhiệm vụ thải chất bẩn của nhiên liệu sau khi cháy.
4. Dạng chuyển động của con mực là chuyển động bằng phản lực vì có một phần của hệ là nước phụt ra phía trước, phần còn lại là con mực chuyển động về phía sau.
Phiếu số 3
1. Tìm hiểu về động cơ phản lực
a) Nguyên tắc hoạt động: Chuyển động theo nguyên tắc bằng phản lực.
b) Cơ chế hoạt động: Phần đầu của động cơ có máy nén để hút và nén không khí. Khi nhiên liệu cháy, hỗn hợp khí sinh ra phụt về phía sau vừa tạo ra phản lực đẩy máy bay chuyển động, vừa làm quay tua bin của máy nén.
c) Môi trường hoạt động: Trong phạm vi không gian có không khí.
2. Máy bay cánh quạt không thể coi là máy bay phản lực. Vì nó chuyển động nhờ lực nâng khi cánh quạt quay.
Phiếu số 4
1. Tìm hiểu về tên lửa
a) Nguyên tắc hoạt động: Chuyển động theo nguyên tắc bằng phản lực.
b) Cơ chế hoạt động: Tên lửa có mang theo chất oxy để đốt cháy nhiên liệu, do đó nó có thể chuyển động trong chân không giữa các thiên thể trong vũ trụ.
c) Môi trường hoạt động: Không khí và chân không.
2. Muốn tăng tốc cho tên lửa phải thoả mãn những điều kiện sau đây:
- Khối lượng khí phụt ra lớn.
- Vận tốc khí phụt ra lớn.
Phiếu số 5
1. Nguyên tắc chuyển động bằng phản lực a) Định nghĩa:
b) Bài tập vận dụng Câu 1, câu 3, câu 4.
2. Động cơ phản lực và tên lửa
Đặc điểm Động cơ phản lực Tên lửa
Khác nhau Sử dụng tua bin để hút và nén không khí nhờ đó có thể đốt cháy nhiên liệu. Động cơ phản lực hoạt động trong không gian có không khí.
Tên lửa có mang theo chất oxi hoá để đốt cháy nhiên liệu do đó có thể chuyển động trong chân không
Giống nhau Đều hoạt động cùng nguyên tắc là chuyển động bằng phản lực.
BÀI 33: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT I.Mục tiêu
1. Về kiến thức
- Phân biệt được khái niệm công trong ngôn ngữ thông thường và công trong vật lí, công cơ học gắn với hai yếu tố: Lực tác dụng và độ dời điểm đặt của lực theo phương của lực.
A = F.s.cosα
- Nêu được định nghĩa công là một đại lượng vô hướng, giá trị của nó có thể
dương hoặc âm ứng với công phát động hoặc công cản.
- Định nghĩa được khái niệm công suất và nêu ý nghĩa của công suất trong thực tiễn kĩ thuật và đời sống.
- Giải thích được ứng dụng trong hộp số của động cơ ô tô, xe máy.
2. Về kĩ năng
- Biết vận dụng công thức tính công trong các trường hợp cụ thể. Lưu ý trường hợp lực tác dụng khác phương với độ dời, hoặc vật chịu tác dụng của nhiều lực không cùng phương.
II. Đặc điểm lưu ý của bài dạy
Ở bậc trung học cơ sở, học sinh chỉ cần học cách tính công đơn giản trong trường hợp riêng A = F.s. Do đó, giáo viên cần khai thác và nhấn mạnh công thức tính công trong trường hợp tổng quát.
- Chú ý phân biệt ý nghĩa vật lí của công âm, công dương và lưu ý học sinh một số trường hợp hay gặp công của lực bằng không. Vì thế giáo viên có thể yêu cầu học sinh phân biệt các trường hợp khác nhau là công dương hay công âm.
- Về công suất, chú ý đến công thức p = F.v để giải thích nguyên lí hoạt động của hộp số. Hộp số được sử dụng với mục đích phối hợp giữa vận tốc và lực kéo của xe để thích ứng với những địa hình khác nhau trên đường đi.
III.Phương pháp tổ chức dạy học
1. Hình thành khái niệm công tổng quát
-Giáo viên hướng dẫn học sinh xây dựng công thức tính công tổng quát bằng gợi ý phân tích lực Fr thành hai phần thẳng đứng và nằm ngang.
-Giáo viên hướng dẫn cho học sinh hiểu rõ ý nghĩa vật lí của công dương, công âm. Dựa vào công thức tính công tổng quát học sinh có thể đưa ra các trường hợp công âm hay công dương, vì vậy ở mục này giáo viên có thể xây dựng phiếu học tập cho học sinh hoạt động phân biệt trong trường hợp nào thì công phát động, công cản.
2. Tìm hiểu về công suất.
- Giáo viên cần nhấn mạnh điều quan trọng không phải chỉ giá trị công mà là tốc độ thực hiện công và đưa ra định nghĩa công suất, giáo viên đưa biểu thức của công thức tính vận tốc để giải thích nguyên tắc hoạt động của hộp số
IV. Các phiếu học tập dùng trong bài
Phiếu số 1
1. Một vật dịch chuyển trên sàn nhà nằm ngang có ma sát từ A đến B bởi lực kéo F(hình vẽ).
a) Hãy biểu diễn các lực tác dụng lên vật?
b) Hãy cho biết:
- Lực nào không sinh công? ...
...
...
- Công của lực nào là công cản? ...
...
...
- Công của lực là công phát động?...
...
...
Trường:...
Lớp: ...
Họ tên:...
Nhóm, tổ:...
Phiếu số 2
Quan sát hình ảnh trang 155 SGK, cho biết sau khi dù đã mở có lực nào thực hiện công, đó là công dương hay công âm?
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
Trường:...
Lớp: ...
Họ tên:...
Nhóm, tổ:...
Phiếu số 3
1. Buộc một vật vào sợi dây, cầm đầu kia cho vật chuyển động tròn (hình vẽ).
Lực căng của sợi dây có thực hiện công không?
Có Không
Giải thích: ...
...
...
...
...
2. Xác định dấu của công A trong các trường hợp sau đây:
a. Công của lực ma sát khi ô tô lên dốc.
âm dương
b. Công của lực kéo động cơ khi ô tô lên dốc
âm dương
Trường:...
Lớp: ...
Họ tên:...
Nhóm, tổ:...
V. Yêu cầu trả lời trong PHT Phiếu Số 1
a)
b) - Lực không sinh công: , vì ┴
- Công cản là công của lực ms vì α = ( ms, s) = 1800 - Công phát động là công của lực vì α = ( , s) < 900 Phiếu Số 2
Khi dù mở các lực thực hiện công là:
- Lực cản của không khí có công âm vì α =(F sr rms, ) 180= 0 - Trọng lực của dù và người có công dương vì α =( , ) 0P sr r = 0 Phiếu Số 3
1. Lực căng của dây không thực hiện công, vì trong trường hợp này phương của lực căng dây luôn vuông góc với vectơ vận tốc, tức là α = 0.
2. a) Công của lực ma sát là công âm.
b) Công của lực kéo động cơ là công dương.
BÀI 34: ĐỘNG NĂNG. ĐỊNH LÍ ĐỘNG NĂNG I.Mục tiêu
1. Về kiến thức
-Phát biểu được định nghĩa động năng, viết biểu thức động năng.
-Nêu được định nghĩa động năng là một dạng năng lượng cơ học mà vật có được khi chuyển động, động năng là một đại lượng vô hướng và có tính tương đối.
2. Về kĩ năng
ms
- Vận dụng thành thạo biểu thức tính công trong định lí động năng để giải một số bài toán liên quan.
II. Đặc điểm lưu ý của bài học
-Học sinh đã học về động lượng, vì thế cần lưu ý học sinh phân biệt được hai khái niệm động lượng và động năng có bản chất hoàn toàn khác nhau mặt dù chúng đều phụ thuộc khối lượng và vận tốc của vật.
-Động năng phụ thuộc vào vận tốc, nên cũng có tính tương đối như vận tốc.
Giá trị động năng phụ thuộc vào mốc dùng để tính vận tốc. Vì chuyển động của mọi vật được xét trong hệ quy chiếu mặt đất nên động năng cũng được xác định trong hệ quy chiếu này.
III. Phương pháp tổ chức dạy học 1. Hình thành khái niệm động năng
Vì biểu thức động năng Wđ = 2 2
1mv giáo viên thông báo đưa ra nên để hình thành khái niệm động năng giáo viên có thể:
-Cho các ví dụ về động năng, yêu cầu học sinh nhận xét đặc điểm định tính của động năng là phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc của vật. Từ đó giáo viên thông báo đưa ra biểu thức động năng.
-Từ công thức động năng giáo viên cho học sinh thảo luận nhóm đưa ra các đặc trưng của động năng:
1. Động năng là đại lượng vô hướng và luôn luôn dương, giá trị động năng phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc của vật.
2. Động năng có tính tương đối phụ thuộc vào hệ quy chiếu.
3. Khái niệm động năng và động lượng có bản chất hoàn toàn khác nhau.
Các đặc trưng này học sinh có thể tự hoạt động và rút ra được nên giáo viên có thể thiết kế phiếu học tập có các ví dụ chứa các đặc trưng của động năng, yêu cầu học sinh thảo luận và đưa ra các đặc trưng của động năng.
2. Thiết lập định lí động năng
Giáo viên đưa ra dạng bài toán và yêu cầu học sinh biểu diễn công của lực tác dụng theo vận tốc của vật và viết biểu thức của định lí động năng. Để nhấn mạnh vai trò tổng quát của định lí động năng, giáo viên hướng dẫn học sinh làm bài tập ví dụ trong sách giáo khoa và yêu cầu học sinh nhận xét về tính thuận lợi của
định lí trong việc giải các bài toán cơ học.