9. Cấu trúc và nội dung của luận văn
2.3.1. Mục tiêu dạy học VLĐC phần cơ nhiệt
2.3.1.1. Đạt được hệ thống kiến thức VLĐC cơ bản phần cơ nhiệt phù hợp với những quan điểm hiện đại.
* Các khái niệm về sự vật hiện tượng cơ học và nhiệt học thường gặp trong đời sống và sản xuất.
- Các đại lượng như : lực, véc tơ vận tốc, véc tơ gia tốc, động năng, thế năng, công, công suất, thông số trạng thái, mô men lực, mô men động lượng…
- Các định luật bảo toàn mô men động lượng, các định luật Niutơn, các định luật thựcnghiệm về chất khí lý tưởng...
- Nguyên lý tương đối Galilê, nguyên lý I nhiệt động lực học…
* Ứng dụng phổ biến của phần cơ học và nhiệt học trong đời sống và sản xuất của ngành cơ khí chế tạo máy, ngành luyện kim, cán đúc kim loại …
* Các phương pháp nhận thức khoa học và những phương pháp đặc thù của vật lý trước hết là phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình.
2.3.1.2. Rèn luyện và phát triển các kỹ năng.
- Quan sát các hiện tượng cơ học, nhiệt học, các quá trình của hiện tượng cơ, nhiệt xảy ra trong tự nhiên và trong phòng thí nghiệm.
- Sử dụng các dụng cụ đo phổ biến của vật lý phần cơ – nhiệt như đồng hồ đo thời gian, tốc kế, lực kế, áp kế…
- Phân tích, tổng hợp và xử lý các thông tin thu được, rút ra kết luận về các hiện tượng cơ học và nhiệt học.
- Vận dụng các kiến thức vật lý để mô tả, giải thích hiện tượng cơ, nhiệt và các quá trình vật lý xảy ra trong tự nhiên.
- Vận dụng các kiến thức vật lý để mô tả, giải thích hiện tượng và các quá trình vật lý, giải các bài tập vật lý và giải quyết các bài tập cơ bản trong đời sống và sản xuất ở phần cơ học, nhiệt học với mức độ đại cương .
- Sử dụng các thuật ngữ vật lý, biểu bảng đồ thị trình bày rõ ràng chính xác.
2.3.1.3. Hình thành và rèn luyện các thái độ tình cảm sau:
- Có hứng thú trong học vật lý, quan tâm các hiện tượng cơ học xảy ra trong đời sống
- Có thái độ khách quan trung thực, có tác phong tỉ mỉ cận thận chính xác có tinh thần hợp tác trong học tập môn vật lý cũng như việc áp dụng hiểu biết đã đạt được. - Có ý thức vận dụng hiểu biết vật lý vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập bảo vệ giữ gìn môi trường.
2.3.2. Mục tiêu chi tiết giảng dạy VLĐC phần cơ - nhiệt tại Trường cao đẳng Cơ khí luyện kim.
Chủ đề Mức độ đạt được
1. Động học chất điểm
1.1. Những khái niệm mở đầu. Kiến thức:
- Nêu được khái niệm về chuyển động, chất điểm, hệ qui chiếu, phương trình chuyển động. - Nêu được ví dụ chứng minh chuyển động có tính tương đối .
1.2. Vận tốc.
1.3. Gia tốc.
1.4. Các dạng chuyển động cơ học đặc biệt.
Kỹ năng:
- Xác định được quỹ đạo chuyển động của chất điểm khi biết phương trình chuyển động. Kiến thức:
- Viết công thức vận tốc tức thời của chất điểm - Phân biệt được đặc trưng của vận tốc trung bình, vận tốc tức thời .
- Nêu được đặc điểm của véc tơ vận tốc tức thời. Kỹ năng:
- Xác định được vận tốc của chất điểm tại một thời điểm bất kỳ trong không gian.
Kiến thức:
- Viết công thức gia tốc tức thời của chất điểm. - Phân biệt được đặc trưng của gia tốc trung bình, gia tốc tức thời.
- Nêu được đặc điểm của véc tơ gia tốc tức thời. - Viếtcông thức gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến.
- Phân biệt được đặc trưng của gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến .
- Nêu được đặc điểm của gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến.
Kỹ năng:
- Áp dụng giải bài tập tìm gia tốc tức thời, gia tốc pháp tuyến, gia tốc tiếp tuyến trong chuyển động cong.
Kiến thức:
- Nhận biết được các dạng chuyển động cơ đặc biệt:
• Chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều.
2. Động lực học chất điểm. 2.1. Các định luật của Niu tơn
2.2. Các định lý về động lượng. • Chuyển động tròn. • Chuyển động của vật bị ném. Kỹ năng: - Vận dụng công thức gia tốc, vận tốc, quãng đường trong các chuyển động cơ đặc biệt trong giải các bài tập động học về chuyển động thẳng đều thẳng biến đổi đều, tròn đều, tròn biến đổi đều, dao động.
- Rèn thao tác lắp ráp thí nghiệm tiến hành thí nghiệm sử lý số liệu, sai số trong việc thực hành thí nghiệm khảo sát chuyển động biến đổi đều.
Kiến thức:
- Phát biểu nội dung, ý nghĩa định luật I Niu tơn. - Phát biểu, viết biểu thức định luật II Niu tơn. - Phát biểu, viết biểu thức định luật III Niu tơn. Kỹ năng:
- Vận dụng định luật I, II, III Niu tơn vào giải các bài toán động lực học.
Kiến thức:
- Phát biểu và viết biểu thức, các định lý về động lượng.
- Nêu được đặc điểm, ý nghĩa của động lượng và xung lượng của lực.
- Phát biểu và viết biểu thức vềđịnh luật bảo toàn động lượng.
Kỹ năng:
- Vận dụng các định lý về động lượng, định luật bảo toàn động lượng trong việc giải
2.3. Chuyển động tương đối, nguyên lý tương đối của Galilê.
3.Cơ học vật rắn. 3.1. Khối tâm.
thích hiện tượng súng giật khi bắn, nguyên tắc chuyển động bằng phản lực...
- Vận dụng các định lý về động lượng, định luật bảo toàn động lượng trong việc giải các bài tập hệ vật trong va chạm, trong tương tác.
Kiến thức:
- Nêu được khái niệm về hệ qui chiếu quán tính, hệ qui chiếu tương đối.
- Phát biểu nội dung nguyên lý Galilê. - Viết và giải thích các đại lượng trong công thức cộng vận tốc và gia tốc.
- Nêu được đặc điểm, tính chất của lực quán tính.
- Viết và giải thích các đại lượng trong
phương trình cơ bản của động lực học trong hệ qui chiếu tương đối .
Kỹ năng
- Vận dụng phương trình cơ bản của động lực học trong hệ qui chiếu tương đối giải bài toán liên quannhiều vật chuyển động.
Kiến thức
- Nêu được định nghĩa khối tâm, viết biểu thức xác định khối tâm trong hệ tọa độ Đề các.
- Viết được phương trình chuyển động của khối tâm và công thức vận tốc của khối tâm.
Kỹ năng:
3.2. Chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay của vật rắn.
3.3. Các định lý về mô menđộnglượngcủa
vậtrắnquayquanh một trục.
xác định khối tâm của hệ chất điểm, vật phẳng đồng chất.
Kiến thức:
- Nêu được định nghĩa và lấy ví dụ về vật rắn chuyển động tịnh tiến.
- Nêu đặc điểm về quỹ đạo, vận tốc, gia tốc của vật rắn chuyển động tịnh tiến.
- Viết phương trình cơ bản của động lực học vật rắn chuyển động tịnh tiến.
- Nêu được định nghĩa và lấy ví dụ về vật rắn quay quanh một trục cố định
- Nêu đặc điểm của các đại lượng đặc trưng về mặt động học của vật rắn quay quanh một trục cố định như: góc quay, vận tốc góc, gia tốc góc, vận tốc dài, gia tốc tiếp tuyến của điểm thuộc vật rắn, mối liên hệ giữa các đại lượng. Kỹ năng:
- Vận dụng công thức về phương trình cơ bản của vật rắn tịnh tiến, vật rắn quay quanh trục cố định giải bài tập vềđộng lực học vật rắn. Kiến thức:
- Nêu được đặc trưng của mômen lực.
- Viết công thức tổng quát về véctơ mômen lực, đơn vị mômen lực.
-Viết phương trình cơ bản của động lực học vật rắn quay quanh trục cố định.
- Viết công thức mômen quán tính của một số vật rắn thường gặp.
4. Năng lượng. 4.1. Công, công suất.
4.2. Cơ năng, định luật bảotoàn và chuyển hóa cơ năng.
vật rắn quay quanh một trục cố định. - Phát biểu và viết biểu thức định lý về
mômen động lượng của vật rắn quay quanh một trục.
- Phát biểu và viết biểu thức định luật bảo toàn mômen động lượng của vật rắn quay quanh một trục.
Kỹ năng:
- Giải thích được nguyên nhân gây ra biến đổi trạng thái chuyển động quay của vật rắn là do có mômen lực tác dụng.
- Giải thích hoạt động của cánh quạt của máy bay phản lực, chuyển động của con quay. - Vận dụng định luật bảo toàn mômen động lượng vào giải bài tập cơ học vật rắn. Kiến thức:
- Viết biểu thức tổng quát về công cơ học, công suất. Đơn vị.
Kỹ năng:
- Vận dụng công thức tính công, công suất để giải một số bài tập.
Kiến thức:
- Phát biểu và viết biểu thức về định lý động năng. Biểu thức động năng của một số vật rắn.
- Định nghĩa thế năng, viết biểu thức tính thế năng trong trường trọng lực, trường hấp dẫn...
5. Cơ sở của nhiệt động lực học. 5.1. Các định luật thử nghiệm về chất khí.
5.2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng.
5.3. Công và nhiệt.
cơ năng trong trường trọng lực. Kỹ năng:
- Vận dụng các công thức động năng, thế năng, định luật bảo toàn cơ năng giải bài tập theo phương pháp năng lượng.
Kiến thức:
- Phát biểu và viết biểu thức định luật Boilo - Mariot, các định luật Gayluyxac cho khí lý tưởng.
Kỹ năng:
- Áp dụng các định luật thử nghiệm để giải các bài tập cho các đẳng quá trình.
Kiến thức:
- Viết được biểu thức của phương trình trạng thái của khí lý tưởng.
Kỹ năng:
- Vận dụng phương trình trạng thái để giải các bài toán về chất khí trong các trường hợp khối lượng khí thay đổi.
Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa nội năng trong nhiệt động lực học.
- Hiểu được hai cách làm thay đổi nội năng - Nêu được nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt.
Kỹ năng:
- Vận dụng được công thức Q = mct để giải một số bài tập liên quan đếnnhiệt lượng.
5.4. Nguyên lý I NĐLH.
5.5. Dùng nguyên lý I để khảo sát các quá trình cân bằng của khí lý tưởng.
Kiến thức :
- Phát biểu được nguyên lý I NĐLH, viết được hệ thức liên hệ của nguyên lý.
Kỹ năng:
-Vận dụng nguyên lý để giải một số bài tập liên quan.
Kiến thức:
- Viết được biểu thức tính công, nhiệt lượng, độ biến thiên nội năng trong các quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp.
Kỹ năng:
- Vận dụng vào giải bài tập các bài tập liên quan đến sự biến đổi nội năng và các quá trình thực hiện công và truyền nhiệt trong các đẳng quá trình.