Ngày soạn: Họ tên: TÊN BÀI DẠY: KẾ HOẠCH BÀI : TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC BỘ SÁCH: Cánh diều SỐ TIẾT: tiết I MỤC TIÊU Kiến thức: - Dùng hình vẽ tổng hợp lực mặt phẳng - Dùng hình vẽ, phân tích lực thành lực thành phần vng góc - Thảo luận để thiết kế phương án lựa chọn phương án thực phương án, tổng hợp hai lực đồng quy dụng cụ thực hành Năng lực - Năng lực chung: + Tự chủ học tập: Chủ động, tích cực thực nhiệm vụ đặt cho nhóm; Tự điều chỉnh thái độ, hành vi thân, bình tĩnh có cách cư xử giao tiếp trình làm việc nhóm + Giao tiếp hợp tác: Chủ động giao tiếp làm việc nhóm; Biết khiêm tốn tiếp thu góp ý nhiệt tình chia sẻ, hỗ trợ thành viên nhóm - Năng lực mơn vật lí: + Năng lực nhận thức vật lí: Nhận biết, nêu khái niệm tổng hợp lực, phân tích lực Biết cách xác định phương, chiều, độ lớn hợp lực hai lực phương, hai lực vng góc hai lực tạo với góc Phân tích lực thành lực thành phần vng góc So sánh tổng hợp lực phân tích lực hai q trình ngược + Tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí: Hiểu, liên hệ thực tế giải thích đời sống việc, tượng liên quan đến hợp lực nhiều lực tác dụng vào vật Viết, trình bày báo cáo thảo luận thực hành thí nghiệm tổng hợp hai lực vng góc + Vận dụng kiến thức, kĩ học: Vận dụng công thức hợp lực để tính hợp lực tác dụng lên vật Thảo luận, thiết kế phương án, chọn phương án, thực phương án tổng hợp hai lực đồng qui Có kĩ thực hành thí nghiệm Phẩm chất + Trách nhiệm hoạt động nhóm, chăm trung thực việc thu thập xử lý số liệu thực hành II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Đối với giáo viên: - SGK, SGV, Kế hoạch dạy - Tranh ảnh,video, tài liệu liên quan đến học - Máy tính, máy chiếu, ti vi (nếu có) Đối với học sinh: - Sách giáo khoa - Đọc trước nội dung 5: Tổng hợp phân tích lực III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG a Mục tiêu: Tạo tâm hứng thú cho HS trước vào học b Nội dung: GV đặt vấn đề, HS thảo luận đưa câu trả lời cho vấn đề GV nêu c Sản phẩm học tập: HS đưa câu trả lời cho câu hỏi mở đầu SGK d Tổ chức thực hiện: Bước GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chiếu video siêu tàu Ever Given ( E – vơ Ghi – vờn) https://www.youtube.com/watch?v=h4xRDUPUHQA https://www.youtube.com/watch?v=ZWoIpvCAd3o GV đặt vấn đề SGK: Tàu Ever Given ( E – vơ Ghi – vờn) mang cờ Panama ( Pa – na –ma), bị mắc cạn kênh đào Suez, làm tê liệt tuyến vận tải hàng hải quan trọng bậc giới Để giải cứu tàu dài 400m, rộng 59 m, chở 224 nghìn hàng hóa, người ta phải huy động tàu lai dắt để kéo mũi tầu Ever Given trở lại đường lưu thông qua kênh đào Các tàu lai dắt không chuyển động hướng hợp lực kéo chúng giúp mũi tàu Ever Given khỏi điểm mắc cạn Vì vậy? Bước HS thực nhiệm vụ học tập - HS tiếp nhận nhiệm vụ, suy nghĩ trả lời câu hỏi Bước Báo cáo kết hoạt động, thảo luận - HS suy nghĩ, dự đoán hợp lực kéo nhiều tàu lai dắt tạo lực lớn, lại theo hướng khác nhau, giúp kéo mũi tàu khỏi điểm mắc cạn Bước Đánh giá kết thực - GV dẫn dắt HS vào nội dung học : Bài 5: Tổng hợp phân tích lực B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC I Tổng hợp lực đồng quy Hoạt động Rút định nghĩa tổng hợp lực hai lực đồng qui xác định hợp lực hai lực phương a Mục tiêu: HS biết khái niệm tổng hợp lực, biết cách xác định hợp lực trường hợp hai lực phương b Nội dung: GV hướng dẫn HS thảo luận rút định nghĩa tổng hợp lực hợp lực hai lực phương c Sản phẩm học tập: - Kết HS thảo luận rút định nghĩa - Nội dung HS trả lời câu hỏi d Tổ chức thực : HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS DỰ KIẾN SẢN PHẨM Bước GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chiếu hình 5.1 b sách giáo khoa vật chịu tác dụng đồng thời nhiều lực - GV yêu cầu học sinh quan sát hình vẽ, nêu nhận xét tác dụng lực ⃗ F lên giây cao su tác dụng đồng thời ⃗ ⃗ F F hai lực - Học sinh quan sát, rút nhận xét - Gv dẫn dắt: hình 5.2 minh họa cách dùng lực kế để xác ⃗ F định hợp lực F hai lực thành phần ⃗ F đồng qui Dưới ta tìm hiểu cách tổng hợp lực đồng qui trường hợp từ đơn giản đến tổng quát - Gv yêu cầu học sinh nhắc lại tác dụng hợp lực hai lực F1 F2 phương vật I Tổng hợp lực đồng quy - Tổng hợp lực thay nhiều lực tác dụng đồng tời vào vật lực có tác dụng giống hệt tác dụng lực Lực thay gọi hợp lực Các lực thay gọi lực thành phần Hai lực phương - Hai lực phương, chiều làm tăng tác dụng lên vật độ lớn hợp lực bằng: F = F + F2 - Gv yêu câu học sinh biểu diễn quy tắc cộng véc tơ trường hợp lực F2 ngược chiều với lực F1 F1 > F2 F1 < F2 + Khi F1 > F2 F = F1 - F2 , F chiều với F1 + Khi F1 < F2 F = F2 – F1 , F ngược chiều với F1 - Gv yêu cầu học sinh thảo luận, đề xuất phương án thực thí nghiệm tổng hợp hai lực đồng qui phương - GV hướng dẫn học sinh làm rõ qui tắc tổng hợp hai lực phương ví dụ xét trường hợp bóng quần vợt thả rơi Trong lúc rơi xuống bóng chịu tác dụng hai lực: trọng lực P hướng xuống, lực đẩy khơng khí Fđ hướng lên - Hai lực phương, ngược chiều chúng hạn chế, chí triệt tiêu tác dụng lên vật hợp lực có giá trị F = F – F2 - Trường hợp chiều dương hướng xuống hình 5.3 sgk F hợp lực tác dụng lên bóng F = P – Fđ = 1,2 – 0,8 = 0,4 N F nhận giá trị dương , hướng véctơ lực theo điều giải sử - Nếu chọn chiều dương hướng lên tức ngược chiều rơi bóng hợp lực tác dụng lên bóng F = - P + Fđ = - 1,2 + 0,8 = - 0,4 N - Gv yêu cầu học sinh xác định độ lớn hướng hợp lực F cách dựng vectơ lực P F đ tỉ lệ Đối chiếu với kết tính tốn - Bước HS thực nhiệm vụ học tập - HS lắng nghe trình bày GV, đọc thơng tin SGK, thảo luận đề xuất phương án thực thí nghiệm tổng hợp hai lực đồng qui phương - HS xác định độ lớn hướng hợp lực P cách dựng vec tơ P Fđ theo tỉ lệ Đối chiếu với kết tính tốn - GV quan sát trình HS thực hiện, hỗ trợ HS cần Bước Báo cáo kết hoạt động, thảo luận - Đại diện HS đứng dậy trình bày câu trả lời - HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung Bước Đánh giá kết thực - GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung Tiết Hoạt động 1: Tổng hợp hai lực vng góc a Mục tiêu: HS biết cách tổng hợp hai lực vng góc, vẽ hình biểu diễn b Nội dung: - GV chiếu hình ảnh cầu lông rơi, yêu cầu HS lực tác dụng vào cầu - Hs thực yêu cầu - GV yêu cầu HS vẽ hình biểu diễn lực tác dụng lên cầu áp dụng qui tắc hình bình hành để tìm lực tổng hợp - Hs thực yêu cầu c Sản phẩm học tập - HS vẽ hình tổng hợp hai lực vng góc xác định lực tổng hợp - HS vận dụng giải tập đơn giản d Tổ chức hoạt động: HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS DỰ KIẾN SẢN PHẨM Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập Hai lực vng góc - GV đưa hình ảnh cầu lơng rơi - u cầu HS lực tác dụng vào cầu - Yêu cầu HS vẽ hình tổng hợp lực Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập Quả cầu chịu tác dụng hai lực - HS phát biểu trả lời cho câu hỏi lực tác dụng + trọng lực P theo phương thẳng đứng vào cầu + lực cản gió Fđ theo phương ngang GV hướng dẫn HS vẽ theo tỉ lệ P =4N, Fd = 3N, từ HS tính lực tổng hợp 5N - HS lên bảng vẽ tổng hợp hai lực Bước 3: Luyện tập - GV giao tập Cho hai lực đồng qui có độ lớn F 1= 6N, F2=8N, tổng hợp lực có độ lớn 10N.Tính góc hai lực ? - HS làm tập Bước 4: Mở rộng vận dụng nâng cao Hoạt động 2:Tổng hợp lực hai lực vng góc a Mục tiêu: - HS làm thí nghiệm biểu diễn tổng hợp hai lực vng góc đồng qui - Kĩ làm việc nhóm thực hành thí nghiệm b Nội dung - GV Chia lớp thành nhóm học tập Phân công nhiệm vụ Tên thành viên Thời gian Nhiệm vụ chức vụ hoàn thành Kết dự kiến - GV gợi ý Hs dùng lực theo tỉ lệ lực tác dụng vào cầu c Sản phẩm Mẫu báo cáo dự án Mục đích nghiên cứu: Cơ sở lí thuyết Giả thuyết khoa học Phương án thí nghiệm - Dụng cụ: - Phác thảo mơ hình thí nghiệm: Thực thí nghiệm - Các bước tiến hành: - Bảng số liệu: - Xử lí số liệu: Đánh giá kết nghiên cứu Kết luận - HS dùng nặng dây treo, ròng rọc biểu diễn hợp lực hai lực vng góc theo hướng dẫn GV d Tổ chức hoạt động HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS DỰ KIẾN SẢN PHẨM Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập Thí nghiệm kiểm chứng - GV chia lớp thành nhóm phân cơng nhiệm vụ - nhóm làm biểu diễn bảng từ - Dụng cụ gồm nặng, dây nối, ròng rọc - Hướng dẫn HS lấy nặng lực theo tỉ lệ - GV yêu cầu HS lực tác dụng vào nút thắt dây? - HS lực - GV hỏi HS đâu hợp lực F1,F2 ? phương chiều độ lớn họp lực Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS thảo luận làm theo hướng dẫn GV Bước 3: Sản phẩm học sinh - Gv nhận xét đánh giá kết qur nhóm học sinh làm thí nghiệm Bước 4: Mở rộng vận dụng nâng cao GV đặt u cầu khơng dùng nặng rịng rọc thay lực kế HS làm nào? Hoạt động Tổng hợp lực hai lực tạo với góc a Mục tiêu: - HS biết cách xác định hợp lực trường hợp hai lực tạo với góc - Đề xuất thí nghiệm để kiểm chứng quy tắc tổng hợp lực b Nội dung: GV hướng dẫn HS thảo luận rút cách xác định hợp lực trường hợp hai lực tạo với góc c Sản phẩm học tập: - Kết HS thảo luận rút cách xác định hợp lực trường hợp hai lực tạo với góc - Nội dung HS trả lời câu hỏi - Làm TN kiểm chứng d Tổ chức thực : HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS DỰ KIẾN SẢN PHẨM Bước GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu học sinh sử dụng phép cộng vecto ⃗ ⃗ F F toán học để xác định hợp lực hai lực đồng quy ⃗ F tạo với góc bất kỳ: + Vẽ hình + Xác định độ lớn hợp lực ⃗ F Hai lực tạo với góc ⃗ ⃗ ⃗ F F F + Xác định chiều ( góc ) - Sau xác định hợp lực ⃗ F Giáo viên chia lớp thành nhóm kiểm tra lại kết thu cho trường hợp biết: + Nhóm 1: Hai lực phương chiều + Nhóm 2: Hai lực phương ngược chiều + Nhóm 3: Hai lực vng góc - Bước HS thực nhiệm vụ học tập - HS lắng nghe trình bày GV, đọc thơng tin SGK, thảo luận đưa cách xác định hợp lực hai lực tạo với góc - HS chia thành nhóm, thảo luận hồn thành nhiệm vụ giao Các nhóm nhận xét đánh giá kết hỗ trợ giáo viên tổng hợp kiến thức - GV quan sát trình HS thực hiện, hỗ trợ HS cần - Hai lực phương chiều: 2 +  0  F  F1  F2  F1F2 cos  F1  F2 F  F12  F22 cos   1   00 FF1 + Bước 3: Vận dụng làm tập - Hai lực phương ngược chiều - GV giao tập Xác định hợp lực hai tàu kéo trường hợp mô ( F1  F2 ): 2 tả hình 5.2 Coi độ lớn lực kéo hai tàu +  180  F  F1  F2  2F1 F2 cos  F1  F2 16.103 N góc hai lực kéo 600 F  F12  F22 cos   1   00 FF + - Hai lực vng góc - HS làm tập Bước 4: Mở rộng vận dụng nâng cao - GV chia lớp thành nhóm: Thảo luận xây dựng phương án thí nghiệm xác định hợp lực ghi kết vào phiếu theo mẫu + Nhóm 1: dùng cân dây treo rịng rọc 2 2 +  90  F  F1  F2  2F1 F2 cos   F1  F2 F  F12  F22 F1 cos    FF1 F + + Nhóm 2: dùng lực kế đo trực tiếp - Từ kết thu từ thí nghiệm so sánh với kết tính tốn để kiểm chứng tính xác quy tắc tổng hợp lực + Độ lớn hợp lực: F  F12  F22  F1 F2 cos  F1 16 3.103 ( N ) ⃗ F + Hướng hợp lực so với F  F12  F22 cos    FF1   300 Tiết Hoạt động Hướng dẫn học sinh tìm hiểu phép phân tích lực a Mục tiêu: Phân tích lực theo hai thành phần vng góc với nhau, đồng thời hiểu ý nghĩa việc phân tích lực b Nội dung: - GV yêu cầu học sinh đọc tổng hợp lực tác dụng lên nhện hình 5.8 SGK - HS hiểu ý nghĩa lực thành phần việc phân tích lực căng T - GV yêu cầu HS vẽ hình biểu diễn lực tác dụng lên ô tô lên dốc từ xác định gia tốc tơ thông qua biểu thức định luật II Niuton - Hs thực yêu cầu c Sản phẩm học tập: Khái niệm phân tích lực, quy tắc phân tích lực d Tổ chức thực : HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS DỰ KIẾN SẢN PHẨM Bước GV chuyển giao nhiệm vụ học tập GV đưa hình ảnh nhện giữ thể sợi tơ bị gió thổi ngang - Yêu cầu HS lực tác dụng vào nhện - Yêu cầu HS vẽ hình tổng hợp lực cách khác Cho nhận xét hợp lực.( điều kiện cân vật ) - Dự đoán tác dụng lực ⃗ T nhện chịu tác ⃗ ⃗ dụng Fđ P, yêu cầu HS xác định hướng lực thành phần ⃗ T Nhận xét hướng - Từ hình ảnh phân tích lực căng ⃗ T , GV yêu cầu HS Phân tích lực: chuyển lực thành phần sang hệ quy chiếu Oxy, vẽ hình, xác định độ lớn Ox, Oy Bước HS thực nhiệm vụ học tập - HS vẽ hình - HS lắng nghe trình bày GV, đọc thơng tin SGK, thảo luận đưa cách: + Xác định hợp lực ⃗ H tạo ⃗ P Fđ ⃗ + Xác định hợp lực tạo ⃗ H ⃗ T Sau nhận xét hợp lực tác dụng lên nhện - Sau xác định hợp lực, HS dự đoán tác dụng lực ⃗ T nhện chịu tác dụng ⃗ P Fđ ⃗ ⃗ - HS chuyển lực thành phần T sang hệ Oxy, xác định độ lớn chúng theo Ox, Oy - GV quan sát trình HS thực hiện, hỗ trợ HS cần Bước 3: Vận dụng làm tập - GV giao tập: Một tơ có trọng lực ⃗ P lên dốc (có ma sát) với gia tốc a tác dụng lực kéo động ⃗ F Hãy xác định a - HS làm tập Hai tác dụng ⃗ T: - kéo nhện lên trên, chống lại tác động hướng xuống ⃗ P - kéo nhện sang trái, chống lại ⃗ Fđ gió - Lực thường phân tích thành thành phần có phương vng góc với nhau, có tác dụng độc lập với nhau: Bước 4: Mở rộng vận dụng nâng cao * Phân tích lực thay lực lực thành phần có tác dụng giống hệt lực Phương pháp: - Xác định lực tác dụng lên ô tô - Chọn Oxy thích hợp (Ox trùng với hướng chuyển động lên dốc) - Áp dụng định luật II Niuton, phân tích ⃗ P thành thành phần vng góc Ox, Oy Áp dụng định luật II Niuton theo chiều dương chọn: Do đó, gia tốc lên dốc ô tô: Hoạt động Hoạt động vận dụng a Mục tiêu: giúp HS vận dụng kiến thức vào áp dụng vào thực tiễn sống b Nội dung: GV đặt câu hỏi, HS nhà suy nghĩ hoàn thành tập c Sản phẩm học tập: Câu trả lời HS d Tổ chức thực hiện: Bước GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu: Hãy tìm hiểu cơng trình xây dựng quanh khu vực gia đình em sinh sống nhà thờ, chùa, cơng trình cơng cộng, nhà dân……những cơng trình có cấu trúc vịm Chụp ảnh làm tư liệu Lấy ví dụ cơng trình cụ thể, lập phương án tính lực ép viên gạch lên đỉnh vòm Bước HS thực nhiệm vụ học tập - HS tiếp nhận nhiệm vụ Bước Báo cáo kết hoạt động, thảo luận - HS hoàn thành báo cáo kết vào tuần sau Bước Đánh giá kết thực - GV nhận xét, đánh giá, kết thúc học *Hướng dẫn nhà: - Ôn tập ghi nhớ kiến thức vừa học - Hồn thành tập sgk - Tìm hiểu nội dung