Chương 2. TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CƠ HỌC CHẤT LƯU”
2.2. Đặc điểm, cấu trúc và nội dung của chương “Chất khí”
2.3.3. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức cụ thể trong chương “Cơ học chất lưu” dựa trên mối quan hệ giữa Vật lí, Kĩ thuật và Đời sống
Trên cơ sở tiến trình tổ chức hoạt động dạy học khai thác và vận dụng mối liên hệ giữa Vật lí, Kĩ thuật và Đời sống như đã đề xuất chúng tôi đã thiết kế hoạt dộng dạy học cho một số bài trong chương “Cơ học chất lưu” .
Do thời gian và khuôn khổ của luận văn không cho phép nên chúng tôi chỉ trình bày tiến trình dạy học của bài 41 “Áp suất thủy tĩnh - Nguyên lí Pax-can” và bài 43 “Ứng dụng của định luật Béc-nu-li”. Trong đó bài “Áp suất thủy tĩnh - Nguyên lí Pax-can” được đưa vào phần phụ lục.
BÀI 43: ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT BEC-NU-LI A. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Hiểu được cách đo áp suất áp tĩnh và suất động.
- Giải thích được một số hiện tượng bằng định luật Béc-nu-li.
- Hiểu hoạt động của ống Ven-tu-ri, ống Pi-tô.
2. Kĩ năng
- Vận dụng giải thích hiện tượng thực tế, và hiểu được nguyên lí hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, giải thích được nguyên lí của một số máy móc đơn giản thường gặp trong thực tế.
- Rèn luyện tư duy logic.
3. Thái độ
- HS chú ý theo dõi GV giảng bài, có ý thức tham gia xây dựng bài, cảm thấy hứng thú với môn học.
- Có ý thức vận dụng kiến thức vào thực tế.
B. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Biên soạn các câu hỏi dưới dạng trắc nghiệm:
+ Kiểm tra bài cũ.
+ Củng cố bài giảng theo nội dung câu hỏi 1 – 3 SGK.
- Tranh hình H43.1, H43.2, H43.3, H43.4, H43.5
- Một số video liên quan đến bài dạy học, các câu hỏi thực tế … 2. Học sinh
- Ôn tập định luật Bec-nu-li.
- Giáo viên có thể biên soạn các câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ và củng cố bài giảng.
- Các tranh ảnh theo hình vẽ SGK,video thí nghiệm, video hiện tượng thực tế.
- Mô phỏng ống Ven-tu-ri, bộ chế hòa khí.
C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1 (3 phút) : KIỂM TRA BÀI CŨ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung - Nêu nội dung và công
thức định luật Bec-nu-li ? - Vẽ hình và áp dụng định luật cho hai điểm trong ống dòng nằm ngang.
- Nêu câu hỏi
- Yêu cầu một học sinh lên bảng vẽ hình.
- Nhận xét kết quả.
đẩy Archimede? Lực đẩy Archimede phụ thuộc vào yếu tố nào?
- Lấy ví dụ minh họa.
luận, trả lời câu hỏi.
- Nhận xét các câu trả lời.
Hoạt động 2 (5 phút ): TÌM HIỂU ĐO ÁP SUẤT THỦY TĨNH VÀ ÁP SUẤT TOÀN PHẦN
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của
giáo viên Nội dung
- Đọc xong phần 1, xem hình H.43.1 và trả lời câu hỏi C1.
- Vẽ hình, ghi nhận cách đo.
- Cùng HS làm thí nghiệm
- Hướng dẫn lập bảng kết quả.
- Gợi ý rút ra kết luận.
1. Đo áp suất tĩnh và áp suất toàn phần
a) Đo áp suất tĩnh :
Đặt một ống hình trụ hở hai đầu, sao cho miệng ống song song với dòng chảy. Áp suất tĩnh tỉ lệ với độ cao của cột chất lỏng trong ống p = ρgh1
b) Đo áp suất toàn phần:
Dùng một ống hình trụ hở hai đầu, một đầu được uốn vuông góc. Đặt ống sao cho miệng ống vuông góc với dòng chảy. Áp suất toàn phần tỉ lệ với độ cao của cột chất lỏng trong ống.
p + ẵ ρv2 = ρgh22
Hoạt động 3 (10 phút): TÌM HIỂU ĐO VẬN TỐC CHẤT LỎNG, ỐNG VEN-TU-RI.
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của
giáo viên Nội dung
h
1
h2
- Xem hình 43.2, đọc phần 2 SGK, thảo luận chứng minh công thức 43.1.
- Vẽ hình, quan sát video thực tế của ống Ven-tu-ri.
-Trình bày cơ chế ống Ven-tu-ri.
- Ghi nhận công thức.
- Yêu cầu học sinh xem hình vẽ, đọc phần 2 thảo luận chứng minh công thức.
- Gợi ý cách suy luận.
- Nhận xét kết quả.
2. Đo vận tốc chất lỏng. Ống Ven-tu-ri.
Dựa trên nguyên tắc đo áp suất tĩnh, người ta chế tạo ra ống ven-tu-ri dùng để đo vận tốc của chất lỏng:
( 2 2)
2
s S
p v 2s
= − ρ
Δ
Trong đó
∆p: hiệu áp suất tĩnh giữa hai tiết diện S và s
Hoạt động 4 (19 phút) : TÌM HIỂU LỰC NÂNG CÁNH MÁY BAY, BỘ CHẾ HÒA KHÍ.
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của
giáo viên Nội dung
- Xem hình 43.4, đọc phần 4.a SGK, thảo luận giải thích cơ chế hình thành lực nâng cánh máy bay ? Quan sát video thực tế về ống Pi-tô.
- Xem hình 43.5, đọc phần 4.b SGK
- Yêu cầu HS xem hình vẽ và video thực tế về ống Pi-tô và bộ chế hòa khí, đọc phần 4a và 4b thảo luận nhóm.
- Gợi ý cách suy luận.
- Nhận xét kết quả.
3. Đo vận tốc của máy bay nhờ ống pi-to.
Dụng cụ để đo vận tốc của máy bay là ống pi-to, được gắn vào dưới cánh máy bay:
KK
h .g v 2
ρ ρ ∆
=
4. Một vài ứng dụng khác của định luật Bec-nu-li
a. Lực nâng cánh máy bay
cơ chế hoạt động của bộ chế hòa khí (xem video thực tế về bộ chế hòa khí).
- Trình bày kết quả - Học sinh suy nghĩ trả lời.
Ở phía trên, các đường dòng nhiều và sít nhau hơn so với ở phía dưới cánh.
Vận tốc dòng không khí ở phía trên lớn hơn phía dưới. Do vậy, áp suất tĩnh ở phía trên nhỏ hơn áp suất tĩnh ở phía dưới, tạo ra một lực nâng máy bay.
Trong thực tế cánh máy bay được đặt chếch lên trên tạo nên lực nâng lớn hơn.
b. Bộ chế hòa khí
- Đây là một bộ phận dùng để cung cấp hỗn hợp nhiên liệu cho động cơ xăng.
- Nguyên tắc: Xăng trong buồng phao A được giữ mức ngang với miệng vòi phun G (giclơ). Ống hút khí có một đoạn thắt lại tại B.
Học sinh quan sát thì nghiệm, sau đó các em có thể tự tay làm thí nghiệm này.
- Gv đưa thêm một số hiện tượng thực tế cuộc sống và kĩ thuật và yêu cầu học sinh làm một số thí nghiệm nhỏ sau:
+ TN1 Đặt hai tờ giấy có hai mặt song song gần nhau và thổi luồng khí qua khe giữa hai tờ giấy. Hiện tượng gì xảy ra? Giải thích.
+ TN2 Dụng cụ:
- Hai lon bia rỗng.
- Một ống hút.
+ Tiến hành:
- Đặt hai lon nằm sát nhau.
- Đặt ống hút nằm giữa hai lon và thổi vào ống hút một luồng khí.
+ Kết quả: Hai lon bia rỗng chuyển động về phía nhau.
- Khi không khí qua ống, chỗ thắt có vận tốc lớn nên áp suất tĩnh giảm, xăng bị phun ra thành những hạt nhỏ trộn lẫn với không khí.
Giải thích: Khi thổi khí vào giữa hai lon đã làm không khí tại đó chuyển động thành dòng, áp suất tĩnh tại đó giảm. Do áp suất không khí bên ngoài (xem như đứng yên) lớn hơn áp suất tĩnh đường dòng giữa hai lon bia. Do có sự chênh lệch áp suất tĩnh bên trong và bên ngoài nên hai lon bia bị đẩy lại gần nhau.
Hoạt động 5 (6 phút): VẬN DỤNG, CỦNG CỐ.
Hoạt động của Hoạt động của Nội dung
học sinh giáo viên - Thảo luận nhóm trả
lời các câu hỏi trắc nghiệm câu 1-3 (SGK).
- Làm việc cá nhân giải bài tập 1 (SGK).
- Ghi nhận kiến thức: Cách đo áp suất tĩnh, áp suất toàn phần. Cơ chế ống Ven-tu-ri; giải thích lực nâng cánh máy bay và hoạt động của bộ chế hòa khí.
- Vận dụng kiến thức giải thích các hiện tượng thực tế.
- Yêu cầu: Nêu câu hỏi.
Nhận xét câu trả lời của nhóm.
Yêu cầu: HS trình bày đáp án.
- Tại sao không nên đứng gần với đường ray xe lửa ?
- Tại sao vào mùa hè ngồi trong những con hẻm nhỏ lại thấy mát hơn ?
- Tại sao vào những mùa mưa bão thì có những trường hợp nhà bị tốc mái mặc dù đa phân gió chủ yếu thổi từ trên xuống?
- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Hoạt động 6 (2 phút): HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ Hoạt động của
học sinh
Hoạt động của
giáo viên Nội dung
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ống Pitô.
-Chứng minh
phương trình Béc- ni-li đối với ống dòng nằm ngang.
- Những sự chuẩn bị cho bài sau.
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.