33 Chƣơng XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” VẬT LÍ 10, BAN CƠ BẢN THEO ĐỊNH HƢỚNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Trên sở lý thuyết DHGQVĐ, chúng tơi xin trình bày số kiến thức chương “Cân chuyển động vật rắn” theo định hướng dạy học giải vấn đề 2.1 Mục tiêu dạy học chƣơng lí Kiến thức Vật lí phần Cơ học, Vật lí 10 phân thành chương, chương “Cân chuyển động vật rắn” thuộc chương gồm tiết Chƣơng Chủ đề chƣơng Số tiết học I Động học chất điểm 14 II Động lực học chất điểm 11 III Cân chuyển động vật rắn Ôn tập vật thi học kì I IV Các định luật bảo tồn 10 V Chất khí VI Cơ sở nhiệt động lực học VII Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể 12 Ơn tập thi học kì II Bảng 5: Phân bố vị trí chương số tiết học phần Cơ học, Vật lí 10 2.1.2 Nh k ó k ă k dạy họ - Thuận lợi: chương “Cân chuyển động vật rắn” Vật lí 10, ban Cơ có khối lượng thức không nhiều hầu hết kiến thức HS thường gặp thực tế, nhiên chưa biết giải thích cách tường minh Nội dung chương gồm hai phần chính: cân vật rắn chuyển động vật rắn Các dụng cụ thí nghiệm chương đa dạng, dễ làm gần gũi với đời sống Việc sử dụng thiết bị thí nghiệm để tạo tình có vấn đề giải vấn đề giúp HS tiếp cận tri thức mà bước tập dượt, bồi dưỡng cho HS cách nhận biết vấn đề, cách đặt vấn đề giải vấn đề thực tiễn - Khó khăn: hầu hết kiến thức dùng thực nghiệm để kiểm tra, nên gặp khó khăn việc phân bố thời gian 34 2.1.3 ục i học chƣơng “C n ằng an Cơ ản 2.1.3 k Mục tiêu kiến thức ch ển đ ng –k ă n” V [1] Mục tiêu kỹ -Phát biểu điều kiện cân -Vận dụng điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng hai ba quy tắc tổng hợp lực để giải tập lực không song song trường hợp vật chịu tác dụng -Nêu trọng tâm vật lực đồng quy -Phát biểu định nghĩa, viết công -Xác định trọng tâm vật thức tính momen lực nêu đơn phẳng, đồng chất thực nghiệm vị đo momen lực -Phát biểu điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định -Phát biểu quy tắc xác định hợp lực hai lực song song chiều -Nhận biết dạng cân bền, cân không bền, cân phiếm định -Vận dụng quy tắc momen lực để giải toán điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định chịu tác dụng hai lực -Vận dụng qui tắc hợp lực hai lực song song chiều giải số tập đơn giản vật rắn -Biết cách nhận biết lấy ví dụ -Nêu điều kiện cân vật dạng cân vật có có mặt chân đế điểm tựa trục quay cố -Nêu đặc điểm để nhận biết chuyển định trường trọng lực động tịnh tiến vật rắn -Viết công thức tính momen ngẫu -Phát biểu định nghĩa ngẫu lực nêu lực tác dụng ngẫu lực 2.1.3 - Hình thành phát triển tư cho HS - Bồi dưỡng phương pháp nhận thức khoa học bồi dưỡng kỹ mặt + Kỹ nêu dự đoán khoa học + Kỹ nêu phương án thí nghiệm kiểm tra dự đốn khoa học + Kỹ lắp ráp tiến hành thí nghiệm + Kỹ xử lí số liệu + Kỹ vận dụng lý thuyết vào thực tiễn 35 2.2 N i V í 2.2 ng ản chƣơng “C n ằng an Cơ ản d ch ển đ ng n” dạy học  Cân vật chịu tác dụng hai lực ba lực không song song - Điều kiện cân vật chịu tác dụng hai lực ba lực không song song - Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy  Cân vật có trục quay cố định Momen lực - Khái niệm momen lực - Điều kiện cân vật có trục quay cố định  Quy tắc hợp lực song song chiều  Các dạng cân Cân vật có mặt chân đế - Các dạng cân bằng: cân bền, cân không bền, cân phiếm định - Cân vật có mặt chân đế: khái niệm mặt chân đế, điều kiện cân vật có mặt chân đế, mức vững vàng cân  Chuyển động tịnh tiến vật rắn Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định - Chuyển động tịnh tiến vật rắn: định nghĩa, gia tốc chuyển động tịnh tiến - Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định: đặc điểm chuyển động quay, tốc độ góc, tác dụng momen lực vật quay quanh trục, mức quán tính chuyển động quay  Ngẫu lực Định nghĩa ngẫu lực, tác dụng ngẫu lực vật rắn 2.2 36 Vật rắn Vật rắn chuyển động Vật rắn cân ⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗+⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ Cân vật cố trục quay cố định Trọng tâm rơi mặt chân đế ⃗⃗⃗⃗+⃗⃗⃗⃗+⃗⃗⃗⃗= ⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ Cân ⃗⃗⃗⃗ vật chịu tác dụng ba lực không song song Cân vật chịu tác dụng hai lực Cân vật có mặt chân đế Cân bền Cân không bền Cân phiếm định Cách xác định trọng tâm Quay M=0 Tịnh tiến M Quay = const ⃗= ⃗ Quay nhanh dần chậm dần( tăng dần giảm dần) Momen ngẫu lực Sơ đồ 6: Cấu trúc chương “Cân chuyển động vật rắn” 2.3 Ch n “Cân c c điề i n iển hai học giải ế ấn đề chƣơng ch ển đ ng n” V an Cơ ản 2.3.1 Xây dựng chuỗi v ề nh n th c/ b câu hỏi nh n th c Bài 17: Cân vật chịu tác dụng hai lực ba lực không song song - Các đặc điểm vectơ lực? - Điều kiện cân vật chịu tác dụng hai lực? Viết biểu thức điều kiện cân vật chịu tác dụng hai lực? - Trọng tâm gì? - Vật vật có dạng hình học đối xứng? Cách xác định trọng tâm vật có dạng hình học đối xứng? - Vị trí trọng tâm có phụ thuộc vào hướng vật không gian? Cách xác định trọng tâm vật có hình dạng bất kì? 37 - Nêu quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy? - Điều kiện cân vật chịu tác dụng ba lực không song song? Viết biểu thức điều kiện cân vật chịu tác dụng ba lực không song song? Bài 18: Cân vật có trục quay cố định Momen lực - Momen lực trục quay gì? Cách xác định cánh tay địn lực? - Quy tắc momen lực? - Đối với vật có trục quay tạm thời quy tắc momen áp dụng nào? Bài 19: Quy tắc hợp lực song song chiều - Trình bày quy tắc tổng hợp hai lực song song chiều? - Nêu đặc điểm hệ ba lực song song cân bằng? Bài 20: Các dạng cân Cân vật có mặt chân đế - Thế dạng cân bền? Cân không bền? Cân phiếm định? - Nguyên nhân dạng cân gì? - Cách xác định mặt chân đế vật? - Điều kiện cân vật có mặt chân đế? - Cách làm tăng mức vững vàng cân bằng? Bài 21: Chuyển động tịnh tiến vật rắn Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định - Thế chuyển động tịnh tiến? Thế chuyển động cong? Công thức tính gia tốc chuyển động tịnh tiến? - Momen lực có tác dụng vật quay quanh trục cố định? - Mức quán tính vật quay quanh trục phụ thuộc yếu tố nào? Bài 22: Ngẫu lực - Ngẫu lực gì? Tìm độ lớn ngẫu lực? - Tác dụng ngẫu lực vật rắn trục quay cố định vật rắn có trục quay cố định? - Cơng thức tính momen ngẫu lực? Momen ngẫu lực có đặc điểm gì? 2.3.2 k óv ề Tình 1: (Bài 17: Cân vật chịu tác dụng hai lực ba lực khơng song song) 38 Hình GV: Trong hội trại đoàn trường tổ chức chào mừng ngày thành lập Đồn niên cộng sản Hồ Chí Minh (26/03) có nhiều trị chơi dân gian, có mơn thi kéo co Các em nêu luật chơi môn kéo co? HS: Hai đội tác dụng lực vào sợi dây, đội tác dụng lực mạnh đội thắng GV: Theo định luật III Nuitơn lực hai đội tác dụng lẫn cân nhau, nên đội bạn có cố gắng kéo cịn đội ta đứng n giữ căng dây khơng thua cuộc, thực tế có đội thắng đội thua, có phải định luật III Nuitơn không đúng? HS: ??? GV: Nguyên nhân làm cho sợi dây không cân bằng? Tình hu ng 2: (Bài 18: Cân vật có trục quay cố định Momen lực) GV: vào năm 287- 212 trước Công nguyên, nước Hy Lạp cổ đại có nhà bác học vĩ đại mà câu nói ơng ngày thường hay nhắc đến như: “Ơrêka! Ơrêka” hay “Hãy cho điểm tựa, nhấc bổng Trái Đất” ? Ông ai? HS: Nhà bác hoc Acsimet (hình 2) GV: Dựa vào đâu mà ơng nhấc bổng Trái Đất? HS: Quy tắc đòn bẩy GV: Nêu quy tắc địn bẩy? Hãy trình bày ứng dụng đòn bẩy đời sống hàng ngày? 39 Hình Tình hu ng 3: GV: Lực tác động vào vật gây tác dụng gì? HS: Làm vật chuyển động bị biến dạng? GV: (gọi HS tác dụng lực lên cánh cửa) Có nhận xét tác dụng lực? HS: Lực làm vật quay quanh trục cố định GV: Có phải lực tác dụng mạnh vật quay nhanh? HS: GV: Gọi HS, bạn nam khỏe lớp bạn nữ yếu lớp yêu cầu bạn nam dùng sức đẩy cửa gần lề, bạn nữ đẩy cửa tay cầm (hình 3) Có phải lúc lực làm vật quay quanh trục cố định? Tác dụng làm quay lực phụ thuộc vào yếu tố nào? Điều kiện cân vật có trục quay cố định gì? Hình Tình hu ng 4: (Bài 19: Quy tắc hợp lưc song song chiều) Tình đầu học: Giáo viên chiếu cho học sinh xem đoạn phim người sử dụng quang gánh để gánh hàng (hình 4) yêu cầu học sinh nhận xét phụ thuộc vị trí đặt vai khối lượng hai bên quang gánh? Việc sử dụng quang gánh có ích lợi người sử dụng? 40 Hình Bài 20:Các dạng cân Cân vật có mặt chân đế Tình hu ng 5: (Tình đầu học) Giáo viên kể lại câu chuyện lật đật “Tôi đứa ba mẹ nên hay làm nũng, bị vấp té tơi hay nằm lì không chịu dậy, lúc chờ ba mẹ dỗ dành thật lâu.Có lần tơi bị té đau, mẹ dỗ khơng nín khóc Lần khơng phải tơi cố tình làm nũng mà thực đau Mẹ đứng lên, mở tủ nhỏ xíu hay đựng thứ linh tinh mẹ Rồi mẹ đem đến trước mặt lật đật.Mẹ đặt lật đật xuống đất, đẩy cho ngã lăn nói với tơi: - Con nhìn kìa, lật đật nhỏ lần bị xơ ngã, tự đứng dậy Nhìn xem gái u mẹ! Tơi nhìn lật đật Ðúng bị xơ ngã, lật đật bật dậy Tơi thích thú trước trị chơi qn đau Mẹ nhìn tơi cười dịu dàng nói: - Con thấy khơng, dù nữa, lật đật tự đứng dậy Lật đật ngoan mẹ tin gái mẹ ngoan Tơi nín khóc trịn xoe mắt nhìn lật đật lắc lư không bị té Ngày cố gắng giống lật đật Mỗi lần vấp té, cố gắng bật dậy Mẹ hay gọi "Cô bé lật đật đáng u mẹ" Bây bên cạnh tơi khơng có mẹ Tơi trưởng thành phải tự lo liệu hết thứ Cuộc sống lúc ý muốn Ðôi lúc mệt mỏi, chán chuờng, tơi muốn bng xi tất Nhưng hình ảnh lật đật lời động viên mẹ Và lại tiếp tục bật dậy Khơng đánh gục tơi Bởi tâm làm lật đật ”Sau giáo viên sử dụng lật đật để kiểm chứng câu chuyện đưa câu hỏi: Vì không lật đổ lật đật? Làm để chế tạo lật đật? Tình hu ng 6: (Bài 20: phần “Cân vật có mặt chân đế”) 41 Hình Giáo viên sử dụng hình ảnh (hình 5) cho HS quan sát yêu cầu HS trả lời câu hỏi: - Động tác dang rộng tay chân diễn viên xiếc tiết mục có tác dụng gì? - Tại chân bàn, chân ghế, thang thường nghiêng ngoài? - Tại đèn bàn thường có đế nặng? - Quan sát võ sĩ thi đấu thấy họ thường tư khụy gối xuống dang rộng chân so với mức bình thường? Tư có tác dụng gì? Tình hu ng 7: (Bài 22: Ngẫu lực) GV: Khi bước vào lớp, GV cố tình để chai nước “Coca- Cola” lên trước bàn giáo viên để HS nhìn thấy HS: thắc mắc khơng biết lên lớp mà cô lại mang nước vào lớp nghĩ bụng uống chai nước đỡ khát biết GV: Mang chai nước xuống gần HS nhờ em mở giúp chai nước HS: Mở chai nước (các HS khác quan sát bạn mở chai nước có ý kiến khác nhau) Hình GV: (gọi HS) Em mô tả lại động tác mở chai nước bạn? HS: mô tả lại việc mở chai nước GV: Nắp chai nước mở nhờ đâu? HS: Tay bạn tác dụng lực vào nắp chai thông qua ngón tay GV: Hãy cho biết phương chiều độ lớn lực tay tác dụng vào nắp chai? 42 HS: Cùng phương, độ lớn ngược chiều GV: Như ta không mở nắp chai, nắp chai mở? Hai lực có đặc điểm có tác dụng vật có trục quay cố định? 2.3.3 dự ự quan 2.3.3.1 Các thí nghiệm chương trình SGK Thí nghiệm điều kiện vật chất cần thiết để triển khai dạy học Vật lí theo định hướng giải vấn đề Trong phịng thí nghiệm Vật lí trường Cao đẳng Cơng nghệ Kinh tế Bảo Lộc, thiết bị thí nghiệm dùng cho dạy học chương “Cân chuyển động vật rắn” Vật lí 10 khơng có Vì vậy, để triển khai dạy học chương theo định hướng nghiên cứu, phải tự chế tạo, lắp ráp thí nghiệm: Thí nghi m 1: Cân m t v t ch u tác dụng hai lực - Mục đích: khảo sát thực nghiệm điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng hai lực - Thiết bị: lực kế, ròng rọc, số vật mỏng phẳng - Lắp đặt tiến hành: (hình 7) Hình - Kết thí nghiệm: hai trọng vật P1 P2 dây buộc nằm đường thẳng vật đứng yên Thí nghi m 2: X c đ nh trọng tâm m t v t Mục đích: khảo sát thực nghiệm cách xác định trọng tâm G vật mỏng phẳng - Thiết bị: lực kế, dây dọi, số vật mỏng phẳng có hình dạng khác - Lắp đặt tiến hành: (hình 8), (hình 9) 46 Bài 6: Tại ngồi ghế muốn đứng lên dễ dàng ta thường cúi người phía trước đưa chân vào gầm ghế? Hãy giải thích cơng nhân vác bao hàng nặng họ thường chúi người trước? Tại thuyền nan sông (suối) ta không nên đứmg lên? Tại nhảy từ cao xuống đất ta thường nhún người gập đầu gối lại? Bài 7: Tại máy giặt tủ lạnh có ba chân cố định cịn chân không cố định? Bài 8: Một mỏng đồng chất tâm O, bán kính OA=R khoét lỗ trịn đường kính d =OA (hình 15) Tìm trọng tâm phần mỏng lại Bài 9: Hai vật có khối lượng m M nối với lò xo Khi hệ treo hình 16a, độ dài lị xo l1 Khi hệ đặt giá đỡ hình 16b, độ dài lị xo l2 Tìm độ dài tự nhiên lò xo? m m l1 l2 M M Hình 15 a) b) Hình 16 Bài 10: Thiết kế chế tạo lật đật (bằng vật liệu vỏ trứng bóng nhựa nhỏ) 2.4 X ựng iến ch ển đ ng 2.4 ự ọ k nh học n” ố iến hức chƣơng “C n ằng ọ v ề 47 STT Tên N i ng phƣơng ph p Mức đ DH -Xác định điều kiện cân vật phương pháp thực Cân vật nghiệm -Xác định trọng tâm vật phương pháp thực nghiệm chịu tác dụng hai suy luận tốn lực ba lực khơng song song Các thí nghiệm tạo tình có vấn đề phù hợp với lực có Vận dụng DHGQVĐ mức độ sức lôi HS, qua học giúp HS làm quen với việc kiểm chứng lí thuyết thực nghiệm, từ giúp HS hứng thú học tập Đây học xây dựng khái niệm momen lực, xác định điều kiện cân vật có trục quay Cân vật phương pháp thực nghiệm Những có trục quay cố định Momen lực kiến thức liên quan đến khái niệm lực mà HS biết trước đó, sở cho “ Ngẫu lực” từ giúp GV dễ dàng tạo tình có vấn đề nhận thức Quy tắc hợp lực song song chiều Các dạng cân Cân vật có mặt chân đế Bài học xây dựng quy tắc tổng hợp hai lực song song chiều, kiến thức học khơng nhiều có nhiều ứng dụng đời sống hàng ngày, HS tự tìm đường đến kiến thức học thông qua gợi ý giúp đỡ GV Đây học nghiên cứu dạng cân bằng, cách làm tăng mức vững vàng vật phương pháp thực nghiệm Vận dụng dạy học GQVĐ mức độ Vận dụng dạy học GQVĐ mức độ Vận dụng dạy học GQVĐ mức độ 48 Tình có vấn đề truyền tải tới HS hình ảnh, tượng tự nhiên, từ tạo hứng thú HS Đây học nghiên cứu chuyển động tịnh tiến, mức quán Chuyển động tịnh tiến vật rắn Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định Ngẫu lực tính tác dụng momen lực chuyển động quay vật Vận dụng dạy rắn học GQVĐ Các ví dụ tạo tình học tập mức độ ứng dụng học có ý nghĩa quan trọng đời sống nên tạo thú việc tìm hiểu nội dung học học sinh Đây học nghiên cứu khái niệm ứng dụng ngẫu lực đời sống kỹ thuật Vận dụng dạy Thí nghiệm tạo tình có học GQVĐ vấn đề cho học loại tình khơng phù hợp nên việc giải vấn đề có sức lơi HS mức độ 2.4 ọ dự k 2.4.2.1 Giáo án (Bài 17) C N BẰNG CỦA ỘT VẬT CHỊU T C D NG CỦA HAI ỰC V CỦA BA ỰC I H NG SONG SONG ục i ềk - Phát biểu định nghĩa vật rắn giá lực Phát biểu quy tắc tổng hợp lực có giá đồng quy - Phát biểu điều kiện cân vật chịu tác dụng lực 49 lực không song song - Phát biểu cách xác định trọng tâm vật mỏng, phẳng phương pháp thực nghiệm ềk ă Vận dụng điều kiện cân quy tắc tổng hợp lực có giá đồng quy để giải tập đơn giản Tích cực tham gia xây dựng bài, hoàn thành yêu cầu mà giáo viên giao II Ch n GV: Các thí nghiệm 1, thí nghiệm (mục 2.3.3.1) HS: Điều kiện cân chất điểm III Lôgic phát triển n i dung học Cân vật chịu tác dụng hai lực PPTN Điều kiện cân Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy Điều kiện cân vật chịu tác dụng ba lực không song song Cách xác định trọng tâm vật mỏng, phẳng PPTN Vật có hình dạng IV Tiến Cân vật chịu tác dụng ba lực khơng song song PPTN Vật có dạng hình học đối xứng nh học Hoạt động (5 phút): Củng cố kiến thức xuất phát Đặt vấn đề nhận thức Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh GV sử dụng tình Tái hiện, trả lời Nội dung cần đạt 50 để HS nhận thức vấn đề học Hoạt động (10ph): Tìm hiểu điều kiện cân vật chịu tác dụng lực Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Kể tên số vật rắn thường gặp HS kể tên - Thế vật rắn? - GV sử dụng thí nghiệm - HS thảo luận trả lời - Quan sát thí nghiệm trả - Mục đích TN gì? - GV biểu diễn TN Có lực tác dụng lên vật? Độ lớn lực đó? lời câu hỏi Có nhận xét phương dây vật đứng yên? + Phương dây nằm đường thẳng + Hai lực có Nhận xét đặc trưng lực tác dụng lên vật, vật đứng yên? - Từ phát biểu điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng lực? giá, độ lớn ngược chiều + ực sợi dây, có độ lớn trọng lượng vật P1 P2 - HS trả lời Nội dung cần đạt I C n ằng ực ch c ụng ực Th nghi F1 F2 P1 P2 Nhận xét: Hai lực ⃗⃗⃗⃗và ⃗⃗⃗⃗ có giá, độ lớn ngược chiều Điề i n c n ằng Muốn cho vật chịu tác dụng lực trạng thái cân lực phải giá, độ lớn ngược chiều F1   F2 Hoạt động (10ph): Xác định trọng tâm vật phẳng, mỏng phương pháp thực nghiệm Hoạt động giáo viên -Trọng tâm vật gì? Hoạt động học sinh Trọng tâm điểm đặt Nội dung cần đạt C ch c đ nh ọng 51 trọng lực - GV yêu cầu HS làm thí nghiệm trả lời câu - Các nhóm làm TN trả lời câu hỏi GV hỏi sau: + Có lực tác - Trọng lực lực căng của ph ng ng ằng phƣơng ph p hực nghi dụng vào vật? Nêu đặc dây treo, điểm hai lực - lực giá: P  T + Nhận xét điểm đặt - Trọng tâm nằm tâm đối trọng tâm xứng vật + Xác định trọng tâm - HS thực số vật hình vng, hình tam giác, hình trịn, nhẫn - Làm câu C2 G - HS thực Trọng tâm vật giao điểm dây treo hai điểm Đối với vật có - Có nhận xét vị trí Thảo luận nêu nhận xét trọng tâm? - GV xác hóa nội dung dạng hình học đối xứng trọng tâm vật nằm tâm đối xứng vật Chú ý: Không phải lúc trọng tâm vật Hoạt động (10ph): Tìm điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng lực không song song 52 Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung cần đạt II C n ằng ch c ụng a ực không song song G F1 F2 F  P Th nghi - Bố trí thí nghiệm hình vẽ - Kết thí nghiệm: giá ⃗⃗ ⃗⃗ ba lực nằm mặt phẳng đồng - Có lực tác HS thảo luận trả lời dụng lên vật? - Có nhận xét giá HS suy nghĩ, trả lời lực? - Chính xác hóa kết thí nghiệm Vấn đề: chất điểm HS tiếp nhận vấn đề nhận chịu tác dụng hai lực, thức để tìm hợp lực chúng HS thảo luận nêu phương dùng qui tắc hình bình án tìm hợp lực quy điểm c ng hợp ực hành Vậy, vật rắn chịu c gi đ ng Muốn tổng hợp lực có giá đồng quy tác dụng lên vật rắn, trước hết ta tác dụng hai lực, để HS thảo luận trình bày tìm hợp lực có sử dụng qui tắc hình bình hành khơng? - GV xác hóa quy phải trượt vectơ lực giá chúng đến điểm đồng quy, áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực tắc - Nêu điều kiện cân vật chịu tác dụng lực HS thực Điề i n c n ằng ch c ụng ực h ng song song a lực phải có giá đồng phẳng đồng quy Hợp lực lực phải 53 cân với lực thứ ⃗⃗⃗⃗+ ⃗⃗⃗⃗= -⃗⃗⃗⃗ Hoạt động (5ph): Củng cố kiến thức, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung cần đạt - Củng cố kiến thức học Tái hiện, trả lời thông qua phiếu học tập (phụ lục 2) - Làm tập 6, Ghi nhận để thực trang 100 SGK - Chuẩn bị “Cân Ghi nhận để thực vật có trục quay cố định Momen lực” 2.4.2.2 Giáo án (Bài 18) CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TR C QUAY CỐ ĐỊNH MOMEN LỰC I Mục tiêu Ki n th c - Phát biểu định nghĩa viết công thức momen lực - Phát biểu quy tắc momen lực K ă - Biết đề xuất giả thuyết giải vấn đề - Biết phân tích để nắm mục đích thí nghiệm, lắp ráp tiến hành thí nghiệm - Biết xác định cánh tay đòn lực trường hợp - Vận dụng quy tắc momen lực để xác định lực tác dụng lên vật có trục quay cố định - Vận dụng khái niệm momen lực quy tắc momen lực để giải thích số tượng giải số tập Vật lí cụ thể Th i đ - Tích cực, hứng thú, thích tìm tịi tiến hành thí nghiệm Vật lí - Khách quan, trung thực xử lý kết thí nghiệm - Có tinh thần hợp tác, trao đổi học tập II Chu n b Giáo viên : Thí nghiệm (mục 2.3.3.1) 54 Học sinh : Ơn tập địn bẩy ( lớp 6) III Lơgic hình thành kiến thức Khi tác dụng vào đĩa trịn lực trạng thái đĩa nào? Đĩa tròn quay quanh trục quay Tác dụng làm quay lực ⃗⃗⃗⃗ cân với tác dụng làm quay lực ⃗⃗⃗⃗ Đĩa tròn đứng yên cân nào? Tác dụng làm quay lực phụ thuộc vào yếu tố nào? Nêu phương án thí nghiệm kiểm chứng tìm biểu thức liên hệ lực điểm đặt - - Điểm đặt lực - Độ lớn lực - Làm TN (mục 2.3.3.1) - F1d1 = F2d2 (1) M = F.d (2) Viết biểu thức tính momen lực Viết lại biểu thức (1) dạng momen nêu điều kiện cân Mở rộng cho trường hợp vật có trục quay tạm thời MF1 = MF2 (3) 55 IV Tiến trình dạy học Hoạt động (8ph): Củng cố kiến thức xuất phát Đặt vấn đề nghiên cứu Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung cần đạt - GV sử dụng tình Tái hiện, trả lời (mục 2.3.2) - GV sử dụng tình Thực yêu cầu GV (mục 2.3.2) đặt câu để trả lờicác câu hỏi hỏi nhận thức: Lực tác dụng vào vật rắn có trục quay cố định gây tác dụng gì? Tác dụng phụ thuộc vào yếu tố nào? Khi vật rắn có trục quay cố định đứng cân bằng? Hoạt động (20ph): Tìm hiểu khái niệm momen lực Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung cần đạt - Sử dụng TN (mục HS quan sát thí nghiệm I Cân m t v t có trục 2.3.3.1) quay cố đ nh Mômen lực - Lần lượt ngừng tác - Quan sát TN đưa Thí nghi m dụng lực để nhận xét học sinh nhận biết tác dụng làm quay vật lực -Vậy đĩa tròn đứng yên nào? - Đại lượng vật lý đặc trưng cho tác dụng làm quay lực phụ thuộc vào yếu tố nào? - Cho hs nhận xét - Giải thích cân đĩa trịn - HS đưa giả thuyết Tái hiện, trả lời Nếu khơng có lực ⃗⃗⃗⃗ lực ⃗⃗⃗⃗ làm cho đĩa quay theo chiều kim đồng hồ Ngược lại khơng có lực ⃗⃗⃗⃗ lực ⃗⃗⃗⃗ làm cho đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ Đĩa 56 độ lớn lực đứng yên tác dụng làm quay lực ⃗⃗⃗⃗ cân với tác dụng làm quay lực ⃗⃗⃗⃗ khoảng cách từ giá lực đến trục quay Mômen lực - Giữ nguyên độ lớn - Thảo luận trả lời Momen lực trục điểm đặt ⃗⃗⃗⃗, lần quay là đại lượng đặc trưng cho lượt thay đổi độ lớn tác dụng làm quay lực lực ⃗⃗⃗⃗, tìm điểm đo tích lực với đặt ⃗⃗⃗⃗ (chú ý cánh tay địn cho làm cho đĩa đứng yên), nhận xét tích số F d - Momen lực gì? - GV xác hóa khái niệm biểu thức Biểu thức: M = F.d (1) Đơn vị momen lực N.m - Ghi nhận khái niệm momen lực - Nêu đơn vị HS nêu đơn vị momen lực Hoạt động (12ph): Tìm điều kiện cân vật có trục quay cố định Hoạt động giáo viên - Trở lại TN 3, tác dụng them vào đĩa lực Hoạt động học sinh Tái hiện, trả lời ⃗⃗⃗⃗ song song với ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ song song với ⃗⃗⃗⃗ Nhận xét tác dụng làm quay ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ - Khi vật rắn có trục quay cố định đứng cân bằng? - Phát biểu quy tắc momen lực - Chính xác hóa quy tắc Thảo luận, trả lời Thảo luận, trả lời Ghi nhận Nội dung cần đạt II Điều ki n cân m t v t có trục quay cố đ nh Quy tắc Muốn cho vật có trục quay cố định trạng thái cân bằng, tổng mơmen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải tổng mơmen lực có xu hướng làm vật quay theo 57 momen lực chiều ngược lại - Mở rộng trường hợp Chú ý Qui tắc mơmen cịn Ghi nhận đặc biệt áp dụng quy tắc - Yêu cầu HS làm C1 áp dụng cho trường hợp vật khơng có trục Làm C1 quay cố định tình cụ thể vật xuất trục quay Hoạt động (5ph): Củng cố kiến thức, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung cần đạt - Củng cố kiến thức thông Tái hiện, trả lời qua phiếu học tập (PL2) - Làm tập 3, 4, trang Ghi nhận để thực 103 SGK - Chuẩn bị “Quy tắc hợp Ghi nhận để thực lực song song chiều” 2.5.2.3 Giáo án (Bài 20) Các dạng cân Cân vật có mặt chân đế (phụ lục 2) 2.4.3 Bài học t p V t lý Giáo án 4: Bài tập “Cân chuyển động vật rắn”, (phụ lục 2) 2.4.4 Dạy học gi i quy t v Giáo án 5: ề qua học ngoại khóa V t lý THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CON LẬT ĐẬT I Chủ đề Chế tạo “Con lật đật” II Hình thức t chức - Làm việc theo nhóm (các nhóm thảo luận lớp nhóm hồn thiện sản phẩm nhà) - Thời gian chuẩn bị: tuần - Thời gian hoàn thiện sản phẩm: ngày III Mục tiêu 58 Ki n th c - Biết cách xác định trọng tâm vật - Phân biệt dạng cân K ă - Biết cách làm việc nhóm - Vận dụng lý thuyết để tự làm lật đật kiểm chứng lý thuyết - Rèn luyện thao tác thực hành - Tích cực, hứng thú việc thiết kế chế tạo lật đật - Có tinh thần đồn kết, hợp tác nhóm với nhóm khác IV Chu n b Giáo viên - Dự kiến chia nhóm học tập (mỗi nhóm gồm HS với trình độ khác nhau) - Dự kiến thiết bị thực hành, bước tiến hành - Bảng theo dõi tiến trình làm việc HS Học sinh Ơn lại kiến thức cách xác định trọng tâm vật rắn, dạng cân bằng, mức vững vàng cân V Tiến trình thực hi n Hoạ đ ng giáo viên Hoạ ng ( 10 phút) - Ổn định lớp - Chia nhóm học tập ( nhóm gồm HS với trình độ học tập khác nhau) Hoạ đ ng học sinh -HS ghi nhận thực -Ngồi theo nhóm học tập chia Hoạ ng (5 phú ): Cơ lý thuyết - Trọng tâm vật gì? - Cách xác định trọng tâm vật rắn? - Cách xác định mặt chân đế vật? - Điều kiện cân vật có mặt chân đế? - Cách làm tăng mức vững vàng vật ? Tái hiện, trả lời Hoạ ng (30 phút) Cách ti n hành làm vi c - Các dụng cụ thí nghiệm thực hiện? -Bóng nhựa, vỏ trứng - Cách xác định trọng tâm bóng nhựa -Nêu phương án trứng? 59 - Cách làm hạ thấp trọng tâm vật? -Đưa thêm khối lượng vào đáy - Cách đưa khối lượng vào vật? - Cách trang trí lật đật vật -HS thảo luận -HS thảo luận Hoạ ng 4( phút): giao nhi m v - Giáo viên phát phiếu giao nhiệm vụ cho Ghi nhận để thực nhóm - u cầu HS hồn thiện sản phẩm Ghi nhận để thực nhóm - Ơn tập kiến thức chương để kiểm tra tiết Lớp : ………………… Ghi nhận để thực BÁO CÁO NGOẠI KHĨA Nhóm :…… Họ tên: 1…………………………… 2…………………………… 3…………………………… 4…………………………… 5…………………………… 6…………………………… I Cơ lý thuyết …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… II Tiến hành B ng phân cơng v theo dõi ti n trình thực hi n STT Ngày Nội dung tiến hành Tr lời câu hỏi - Tại lại sử dụng vật liệu đó? - Cách xác định trọng tâm? - Cách làm tăng mức vững vàng cân bằng? - Kết ( hình ảnh) Người làm 60 KẾT LUẬN CHƢƠNG Như vậy, để vận dụng dạy học theo định hướng giải đề, trước hết nội dung học phải chứa đựng yếu tố để xây dựng tình có vấn đề (các tượng, kiện thường gặp tự nhiên) Tuy nhiên, tình có vấn đề phải phù hợp với đối tượng đối tượng học sinh, cho học sinh đặt vào trạng thái tâm lí tích cực để tự lực giải vấn đề đặt Quá trình giải vấn đề học tập thơng qua tình có vấn đề hệ thống câu hỏi vừa sức nằm vùng phát triển gần Nội dung kiến thức chương “Cân chuyển động vật rắn” “quen thuộc” sống hàng ngày, dụng cụ thí nghiệm để tạo tình đa dạng, dễ làm nên phù hợp cho việc triển khai dạy học GQVĐ Một số tiến trình dạy học chương “Cân chuyển động vật rắn” thiết kế xây dựng theo định hướng dạy học GQVĐ, với mục tiêu kế thừa phát huy ưu điểm phương pháp dạy học truyền thống kết hợp với nhũng ưu điểm dạy học GQVĐ qua phát huy tính tự giác, tích cực, tự lực HS q trình học tập Từ đó, dần rèn luyện cho HS tính chủ động, sáng tạo việc tiếp cận giải vấn đề học tập, vấn đề khác đời sống Tuy nhiên, trình triển khai dạy học thí nghiệm chương, chúng tơi phải tự chế tạo thí nghiệm theo SGK để kiểm chứng lý thuyết Với tiến trình dạy học xây dựng trên, vận dụng vào thực tiễn chắn phát huy tinh thần tự lực, chủ động trình học tập chiếm lĩnh tri thức Để kiểm chứng tính đắn giả thuyết trên, chương tiến hành thực nghiệm sư phạm theo trình tự thu kết sau ... vững vàng cân bằng? Bài 21: Chuyển động tịnh tiến vật rắn Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định - Thế chuyển động tịnh tiến? Thế chuyển động cong? Cơng thức tính gia tốc chuyển động tịnh tiến? ... kiến thức chương “Cân chuyển động vật rắn” “quen thuộc” sống hàng ngày, dụng cụ thí nghiệm để tạo tình đa dạng, dễ làm nên phù hợp cho việc triển khai dạy học GQVĐ Một số tiến trình dạy học chương. .. Đây học nghiên cứu chuyển động tịnh tiến, mức quán Chuyển động tịnh tiến vật rắn Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định Ngẫu lực tính tác dụng momen lực chuyển động quay vật Vận dụng dạy