VIII. Cấu trỳc của đề tài
2.2.1.2 Xõy dựng kế hoạch bài học
a/ Xỏc định rừ nội dung của bài học
- Kiến thức cần đạt sau mỗi nội dung, mỗi bài học?
- Những kỹ năng cần hỡnh thành ở HS, thỏi độ học tập, đạo đức tỏc phong cần xỏc lập?
- Chuẩn bị của GV và HS cho bài học cụ thể như thế nào? b/ Xỏc định mục tiờu cần nghiờn cứu
- Lựa chọn PPDH , PTDH để phối hợp với TTSPTC để dạy học một bài cụ thể.
- Sử dụng DHTC vào bài học ở phần nào, khi nào cho hợp lý. Tớch cực những vấn đề gỡ? tớch cực như thế nào? để giỳp HS phỏt triển được hứng thỳ và năng lực sỏng tạo vận dụng kiến thức.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Xỏc định kiến thức, kỹ năng và thỏi độ cần hỡnh thành và phỏt triển ở học sinh trong bài học.
- Xỏc định cỏc nội dung cần tớch cực, vị trớ tớch cực trong bài và thời gian cụ thể.
- Dựa vào kinh nghiệm đó cú của HS, nội dung kiến thức của bài để cú phương ỏn hướng dẫn HS tớch cực sỏng tạo trong cỏc tỡnh huống thực tế.
- Lường trước những sai lầm và khú khăn HS thường mắc khi học bài. d/ Chuẩn bị thiết bị dạy học
Cần chuẩn bị những thiết bị dạy học nào phự hợp để phục vụ cho nội dung bài giảng. Ngoài cỏc thiết bị thớ nghiệm cú sẵn trong chương trỡnh GV nờn sử dụng cỏc thiết bị hiện đại đa phương tiện, Mỏy vi tớnh kết nối mỏy chiếu, cỏc đoạn videoclip, phần mềm vi tớnh …
Từ kết quả điều tra việc dạy và học vật lớ ở lớp 10 ban cơ bản phần kiến thức về chương “ Cõn bằng và chuyển động của vật rắn” tại một số trường THPT ở huyện Phỳ Bỡnh . Vận dụng cơ sở lý luận DHTC vào dạy học vật lý ở chương I, chỳng tụi tiến hành tổ chức dạy học một số bài của chương này theo hướng nghiờn cứu của đề tài.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Bài 17
Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
I. MỤC TIấU.
1. Về kiến thức:
- Nêu đ-ợc định nghĩa của vật rắn và giá của lực.
- Phát biểu đ-ợc quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy.
- Phát biểu đ-ợc điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song.
- Nêu đ-ợc cách xác định trọng tâm của một vật mỏng, phẳng bằng ph-ơng pháp thực nghiệm.
2. Về kĩ năng:
- Vận dụng đ-ợc các điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy để giải các bài tập trong SGK và các bài tập t-ơng tự.
3. Về thỏi độ:
- Hứng thỳ học mụn Vật lớ, yờu quý mụn học. - Trung thực, khỏch quan, tớnh kiờn trỡ.
II. CHUẨN BỊ.
1. Giáo viên
Giỏo ỏn điện tử (nếu cần)
Các thí nghiệm theo Hình 17.1, 17.3, 17.4 SGK.
Các tấm mỏng, phẳng (bằng bìa, nhựa cứng..) theo hình 17.5 SGK. Nội dung ghi bảng (dự kiến).
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
2. Học sinh
Ôn lại : Quy tắc hình bình hành, điều kiện cân bằng của một chất điểm.
III. SƠ ĐỒ TIẾN TRèNH KIẾN THỨC.
I. Cõn bằng của một vật chịu tỏc dụng của hai lực 1. Khỏi niệm vật rắn.
- Đặc điểm: Vật rắn cú một điểm đặc biệt gọi là trọng tõm. Trọng tõm cú thể ở trong vật hoặc ở ngoài phần vật chất vật.
2. Thớ nghiệm: * Nhận xột:
- Hai dõy cựng nằm trờn một đường thẳng hay hai lực F1 và F2
cú cựng giỏ. - Hai lực cú cựng độ lớn.
3. Điều kiện cõn bằng :
- Muốn cho một vật chịu tỏc dụng của hai lực ở trạng thỏi cõn bằng thỡ hai lực đú phải cựng giỏ, cựng độ lớn và ngược chiều.
- Biểu thức:
4. Cỏch xỏc định trọng tõm của một vật phẳng, mỏng bằng phương phỏp thực nghiệm.
- Buoọc daõy laàn lửụùt vaứo hai ủieồm khaực nhau treõn vaọt roài laàn lửụùt treo leõn. Khi vaọt ủửựng yeõn, veừ ủửụứng keựo daứi cuỷa daõy treo. Giao ủieồm cuỷa hai ủửụứng keựo daứi naứy laứ troùng taõm cuỷa vaọt. Kớ hieọu troùng taõm laứ G.
- Troùng taõm G cuỷa caực vaọt phaỳng, moỷng vaứ coự daùng hỡnh hoùc ủoỏi xửựng naốm ụỷ taõm ủoỏi xửựng cuỷa vaọt.
- Nờu ứng dụng
Vật rắn là những vật cú kớch thước đỏng kể và hầu như khụng bị biến dạng dưới tỏc dụng của ngoai lực
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
IV. TIẾN TRèNH DẠY HỌC CỤ THỂ. * í tưởng sư phạm
* T/N : Buộc hai đầu của hai sợi dõy vào một chiếc vũng hay một tấm bỡa cứng,mỏng và nhẹ.Hai rũng rọc cú trục quay nằm
ngang và song song với nhau.
Hình 1
GV hướng dẫn HS làm T/N và trỡnh chiếu T/N mụ phỏng, HS làm T/N quan sỏt hiện tượng xảy ra, rỳt ra kết luận chung cho cỏc T/N trờn.
Điều kiện cõn bằng của một vật rắn chịu tỏc dụng của hai lực ?
GV cho HS đọc SGK nghiờn cứu khỏi niệm điều kiện cõn bằng của vật rắn.
Cỏch xỏc định trọng tõm của một vật phẳng mỏng bằng phương phỏp thực nghiệm?
Khi thay miếng bỡa bằng một chiếc vũng thỡ hai lực tỏc dụng vào chiếc vũng cú độ lớn khụng đổi.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
+ Tiến trỡnh DH được thực hiện giống như trong SGK. Tuy nhiờn trước khi dạy phần thớ nghiệm thỡ tụi đưa thờm định nghĩa về vật rắn, sau đú yờu cầu HS so sỏnh vật rắn với chất điểm và khi biểu diễn lực tỏc dụng lờn chất điểm cú gỡ khỏc so với biểu diễn cỏc lực lờn vật rắn.
Ở phần T/N chỳng tụi thiết kế thờm một vũng nhẫn 0 và khi làm TN thỡ biểu diễn đồng thời hai thớ nghiệm để học sinh quan sỏt so sỏnh và rỳt ra nhận xột.
+ Khú khăn của HS khi học bài này: HS khú tưởng tượng được nếu chỉ minh họa thớ nghiệm bằng hỡnh vẽ mà nội dung kiến thức hoàn toàn mới đối với HS, HS bị ỏp đặt.
+ Biện phỏp khắc phục của GV: Để HS thấy được khi vật rắn chịu tỏc dụng của hai lực đứng cõn bằng thỡ GV thụng qua thớ nghiệm yờu cầu HS đưa ra điều kiện cõn bằng.
+ Định hướng cụ thể:
GV yờu cầu HS nhắc lại khỏi niệm về chất điểm, khỏi niệm về giỏ của lực từ đú yờu cầu HS phõn biệt chất điểm với vật rắn.
Khi HS quan sỏt TN GV yờu cầu HS nhắc lại điều kiện cõn bằng của chất điểm. Qua đú yờu cầu HS xỏc định trọng tõm của những vật phẳng , mỏng cú hỡnh học đối xứng bằng thực nghiệm.
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Hoạt động 1
Định nghĩa vật rắn và giá của lực Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. Cá nhân thực hiện yêu cầu của GV.
GV Thông báo cho HS các khái niệm mới:
Giá của lực : là đ-ờng thẳng mang vectơ lực.
Yêu cầu HS xác định giá của một số lực vẽ trên bảng.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Dựa vào khái niệm vật rắn, suy nghĩ trả lời: Với vật rắn, do có kích th-ớc lớn nên các lực tuy đặt vào một vật nh-ng lại có thể không cùng điểm đặt.
đáng kể và hầu nh- không bị biến dạng d-ới tác dụng của ngoại lực.
O. Khi biểu diễn các lực tác dụng lên một vật rắn thì có gì khác so với một chất điểm?
(GV Phỏt triển yếu tố tớch cực xõy dựng bài học)
. Tác dụng của lực đối với vật rắn sẽ không thay đổi nếu ta di chuyển vectơ lực trên giá của nó. Đối với vật rắn thì điểm đặt không quan trọng bằng giá của lực.
Hoạt động 2
Tìm điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực.
Cá nhân suy nghĩ, trả lời câu hỏi của GV và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu.
O. Nhắc lại điều kiện cân bằng của một chất điểm ?
(GV xõy dựng tỡnh huống)
Đặt vấn đề : Với vật rắn thì điều kiện cân bằng có gì khác so với một chất điểm ? Tr-ớc tiên ta xét tr-ờng hợp vật chịu tác dụng của hai lực.
(GV giới thiệu bộ thí nghiệm hình 17.1 SGK và hướng dẫn HS giải quyết vấn đề)
Nêu những điểm đặc biệt qua thí nghiệm :
Vật phải nhẹ để có thể bỏ qua trọng lực tác dụng lên vật.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Quan sát, nhận xét : Khi vật đứng yên thì ph-ơng của hai dây cùng nằm trên một đ-ờng thẳng.
Hai lực tác dụng vào vật có
cựng giỏ nhưng ngược chiều nhau.
Hai lực tác dụng vào vật có độ lớn bằng nhau.
Cá nhân phát biểu.
Vai trò của dây vừa là để truyền lực tác dụng vừa là cụ thể hóa giá của các lực.
GV tiến hành thí nghiệm.
O. Hoàn thành yêu cầu C1.
(GV phỏt triển tớnh tớch cực, sỏng tạo củng cố kiến thức cho HS)
Hãy vẽ ra giấy giá và chiều của hai lực tác dụng vào vật.
Nhận xét về độ lớn của hai lực (thông qua độ lớn của hai trọng lực P1 và P2
)
Yêu cầu một HS phát biểu điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực.
Chính xác hóa phát biểu của học sinh.
Muốn cho một vật chịu tỏc dụng của hai lực ở trạng thỏi cõn bằng thỡ hai lực đú phải cựng giỏ, cựng độ lớn và ngƣợc chiều. Biểu thức: F1 F2 Hoạt động 3 Tìm cách xác định trọng tâm của một vật mỏng, phẳng, có (GV xõy dựng tỡnh huống) Đặt vấn đề : Nh- chúng ta đã biết, trọng tâm là điểm đặt của trọng lực của vật. Vậy trọng tâm của một vật 1 P 2 P 1 T 2 T 1 F 2 F Hình 1
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
trọng l-ợng bằng thực nghiệm.
Cá nhân nhận thức vấn đề cần nghiên cứu.
Thảo luận trong nhóm và giữa các nhóm tìm ph-ơng án thích hợp, khả thi.
Rút ra nhận xét : với các vật có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm nằm ở tâm đối xứng của vật. Cá nhân thực hiện câu lệnh C2: Ngón tay đặt vào trọng tâm của th-ớc.
đ-ợc xác định nh- thế nào ? Dựa vào điều kiện cân bằng vừa xét hãy tìm cách xác định trọng tâm của một vật mỏng, phẳng ? Định h-ớng của GV : Vật đã chịu tác dụng của một lực là trọng lực P, ta tác dụng thêm một lực F
sao cho vật cân bằng, khi đó giá của hai lực này là trùng nhau, trọng tâm của vật phải nằm trên giá đó.
(GV hướng dẫn HS thảo luận và nhận xột)
GV phát cho mỗi nhóm các tấm mỏng phẳng (bìa, nhựa cứng..) nh- hình 17.5 SGK.
Yêu cầu dựa vào ph-ơng án vừa nêu, hãy xác định trọng tâm của các tấm đó, sau đó nhận xét vị trí này có gì đặc biệt ?
O. Hoàn thành yêu cầu C2.
Hoạt động 4
Củng cố, vận dụng và dặn dũ.
Cá nhân tự Thực hiện yờu cầu của GV.
( Phỏt triển năng lực vận dụng kiến thức của HS)
GV nhắc lại các kiến thức cơ bản trong bài.
GV yờu cầu HS vận dụng kiến thức để trả lời cõu hỏi sau:
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Đỏp ỏn: A
Vỡ theo như định nghĩa về hai lực cõn bằng thỡ hai lực phải cựng đặt vào một vật, cú cựng giỏ, cựng độ lớn và ngược chiều. Đỏp ỏn: C Vỡ trọng tõm của vật cú thể nằm ở trờn vật hoặc ngoài phần vật chất của vật. Đỏp ỏn: D Vỡ trọng tõm cú thể nằm ở ngoài phần vật chất của vật.
A. Hai lực cõn bằng là hai lực được đặt vào cựng một vật, cựng giỏ, ngược chiều và cú cựng độ lớn.
B. Hai lực cõn bằng là hai lực cựng giỏ, ngược chiều và cú cựng độ lớn.
C. Hai lực cõn bằng là hai lực được đặt vào cựng một vật, ngược chiều và cú cựng độ lớn.
D. Hai lực cõn bằng là hai lực được đặt vào cựng một vật, cựng giỏ, cựng chiều và cú cựng độ lớn.
Cõu 2: Trong cỏc phỏt biểu sau, phỏt biểu nào sai ? Vị trớ trọng tõm của một vật
A. cú thể ở trờn trục đối xứng của vật.
B. cú thể trựng với tõm đối xứng của vật.
C.phải là một điểm của vật.
D. phụ thuộc sự phõn bố của khối lượng vật.
Cõu 3: Trong cỏc vật sau vật nào cú trọng tõm khụng nằm trờn vật.
A. Mặt bàn học. B. Cỏi tivi.
C. Viờn gạch. D. Chiếc nhẫn trơn.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Bài 17
Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
(Tiếp theo)
I. MỤC TIấU.
1. Về kiến thức:
- Phát biểu đ-ợc quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy.
- Phát biểu đ-ợc điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song.
2. Về kĩ năng:
- Xỏc định được phương ỏn thớ nghiệm về điều kiện cõn bằng của một vật rắn chịu tỏc dụng của ba lực khụng song song.
- Xỏc định được mục đớch thớ nghiệm, lắp rỏp và tiến hành thớ nghiệm.
- Vận dụng kiến thức để giải được cỏc bài tập tỡm lực của vật rắn.
3. Về thỏi độ:
- Khỏch quan, trung thực khi xử lớ kết quả thớ nghiệm.
- Hứng thỳ học mụn Vật lớ, yờu quý mụn học.
- Trung thực, khỏch quan, tớnh kiờn trỡ.
II. CHUẨN BỊ.
1. Giáo viên
Các thí nghiệm theo Hình 17.5, 17.6 SGK.
Các tấm mỏng, phẳng (bằng bìa, nhựa cứng..) theo hình 17.5 SGK.
Nội dung ghi bảng (dự kiến)
II. Cõn bằng của một vật chịu tỏc dụng của ba lực khụng song song
1. Thớ nghiệm:
Nhận xột: + Ba lực khụng song song tỏc dụng lờn vật rắn cõn bằng.
+ Giỏ của ba lực cựng nằm trong một mặt phẳng và đồng quy tại một điểm.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
2. Học sinh
+ Ôn lại :- Cõn bằng của một vật chịu tỏc dụng của hai lực.
-Quy tắc hỡnh bỡnh hành.
III. SƠ ĐỒ TIẾN TRèNH KIẾN THỨC.
Trong thực tế vật th-ờng chịu tác dụng của nhiều hơn hai lực. Xét tr-ờng hợp vật chịu tác dụng của ba lực không song song, khi đó các lực phải thỏa mãn điều kiện gì để vật cân bằng ?
Hãy thiết kế ph-ơng án thí nghiệm để tìm điều kiện cân bằng của vật khi chịu tác dụng của ba lực không song song ?
- Nhận xột về ba giỏ của ba lực?
- Cỏc lực cú điểm đặt khỏc nhau, vậy làm thế nào để tỡm hợp lực của ba lực?
- Làm thế nào để tổng hợp hai lực cú giỏ đồng quy?
Muốn cho một vật chịu tỏc dụng của ba lực F F F1, 2, 3
khụng song song ở trạng thỏi cõn bằng thỡ:
- Ba lực đú phải cú giỏ đồng phẳng và đồng quy. - Hợp lực của hai lực phải cõn bằng với lực thứ ba.
F1 F2 F3
Muốn tổng hợp hai lực cú giỏ đồng quy tỏc dụng lờn một vật rắn, trước hết ta phải trượt hai vộc tơ lực đú trờn giỏ của chỳng độn điểm đồng quy, rồi ỏp dụng quy tắc hỡnh bỡnh hành để tỡm hợp lực.
2. Điều kiện cõn bằng của một vật chịu tỏc dụng của ba lực khụng song song