Trong xu thế phát triển của thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, từ năm học 20062007 ngành giáo dục đã thực hiện chương trình đào tạo phân ban cho học sinh cấp THPT nhằm đáp ứng yêu cầu quan trọng của thời đại: Đào tạo con người cho đất nước Việt nam thế kỉ XXI. Cùng với việc đổi mới về nội dung chương trình học, chúng ta còn thực hiện việc đổi mới về phương pháp giảng dạy, về phương pháp kiểm tra đánh giá học sinh nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. Một trong những yêu cầu của việc đổi mới phương pháp dạy học là áp dụng công nghệ thông tin vào dạy học, thực hiện trên tất cả các môn học trong đó có bộ môn Vật lí bằng việc soạn giảng giáo án điện tử.
Trang 1ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM : ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀO GIẢNG DẠY
BÀI : CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM
Môn : Vật lý – lớp 10 nâng cao
A PHẦN MỞ ĐẦU
1 Lí do chọn đề tài
Trong xu thế phát triển của thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, từ năm học 2006-2007 ngành giáo dục đã thực hiện chương trình đào tạo phân ban cho học sinh cấp THPT nhằm đáp ứng yêu cầu quan trọng của thời đại: Đào tạo con người cho đất nước Việt nam thế kỉ XXI Cùng với việc đổi mới về nội dung chương trình học, chúng ta còn thực hiện việc đổi mới về phương pháp giảng dạy, về phương pháp kiểm tra đánh giá học sinh nhằm nâng cao chất lượng dạy và học Một trong những yêu cầu của việc đổi mới phương pháp dạy học là áp dụng công nghệ thông tin vào dạy học, thực hiện trên tất cả các môn học trong đó có bộ môn Vật lí bằng việc soạn giảng giáo án điện tử
Thực hiện yêu cầu thực tế của Bộ giáo dục và đào tạo, tổ Vật lí trường THPT Sông Công đã thực hiện chuyên đề đổi mới phương pháp giảng dạy: Đưa công nghệ thông tin vào chương trình dạy - học Vật lý Việc áp dụng CNTT đã góp phần không nhỏ vào việc nâng cao hiệu quả giảng dạy cho cả thầy và trò, đặc biệt là ở những bài khó, trìu tượng
Qua thực tế soạn giảng tôi nhận thấy: Đơn vị kiến thức đến với học sinh dễ dàng hơn vì các em được tiếp cận một cách trực quan các đơn vị kiến thức, hình ảnh động để chủ động tiếp thu kiến thức cũng như thể hiện quan điểm của cá nhân với nội dung bài học, giờ học diễn ra hào hứng sôi nổi có chiều sâu, hiệu quả giáo dục tốt
Đó cũng chính là lí do tôi lựa chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm cho mình: Áp dụng công nghệ thông tin vào soạn - giảng bài: CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ
NÉM ( Chương trình Vật lí lớp 10- nâng cao).
2 Mục đích nghiên cứu
Trong phạm vi của đề tài, tôi tập trung tìm hiểu, khai thác, nghiên cứu khả năng ứng dụng công nghệ thông tin vào việc nghiên cứu chuyển động của các hình chiếu
Trang 2của vật ném xiên trên các trục tọa độ ox, oy và vận dụng các kiến thức đã học về chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều để nghiên cứu bài chuyển động của vật bị ném làm cho học sinh dễ hiểu bài hơn
3 Thời gian, địa điểm
- Thời gian nghiên cứu: năm học 2013 - 2014
- Đối tượng nghiên cứu: học sinh lớp 10A1; 10A2 Trường THPT Sông Công
- Phạm vi nghiên cứu: bài chuyển động của vật bị ném
- Phần mềm Power point
4 Cở sở lí luận và thực tiễn
Ngày nay, công nghệ thông tin trở nên phổ biến, là xu hướng phát triển của thời đại và ứng dụng công nghệ thông tin là một điều tất yếu Công nghệ thông tin với những ưu việt của nó thực sự góp phần giải phóng sức lao động cho con người và nâng cao chất lượng cuộc sống Trong giáo dục, công nghệ thông tin góp phần nâng cao tiềm lực của người giáo viên bằng việc cung cấp cho họ những phương tiện dạy học hiện đại Từ các phương tiện đó, giáo viên ứng dụng các phần mềm dạy học, khai thác, cập nhật, trao đổi thông tin, bổ sung và làm giàu vốn tri thức của mình để nâng cao chất lượng công tác, góp phần quan trọng vào công cuộc cải cách và đổi mới giáo dục nước nhà
Trang 3B GIÁO ÁN SOẠN GIẢNG
Tiết 24 CHUYỂN ĐỘNG CỦA MỘT VẬT BỊ NÉM
I – Mục tiêu
1 Kiến thức
- Biết cách dùng phương pháp tọa độ để thiết lập phương trình quỹ đạo của vật bị ném xiên, ném ngang
2 Kỹ năng
- Rèn luyện kỹ năng hoạt động nhóm
- Biết cách vận dụng các công thứ trong bài để giải bài tập về chuyển động của vật bị ném
3 Thái độ: Chủ động, tích cực; có thái độ khách quan khi quan sát thí nghiệm của bài
học
II– Chuẩn bị
1 Giáo viên
- Bài giảng điện tử
- Thí nghiệm kiểm chứng hình trang 81 và 83 SGK
- 4 bảng phụ, 4 cây bút lông
2 Học sinh
- Ôn tập về: cách khảo sát chuyển động cơ, chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều
- Xem trước bài mới: “Chuyển động của vật bị ném”
III - TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định tổ chức lớp :
2 Kiểm tra bài cũ : 5 phút
+ Phát biểu định luật I Niu Tơn
+ Phát biếu và viết biểu thức định luật II Niu Tơn
+ Viết phương trình chuyển động thẳng đều Công thức vận tốc, phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều
3 Bài mới :
Hoạt động 1 (3 phút): Đặt vấn đề vào bài
+ Thành tích của các vận động viên nhảy xa, ném lao,
đẩy tạ được xác định bằng tầm bay xa của người, của
cây lao, của quả tạ, Thành tích của các vận động viên
nhảy cao được xác định bằng tầm bay cao của người
đó Để nâng tầm bay cao, bay xa của vận động viên
nhảy cao, nhảy xa dựa trên cơ sở nào? Để nghiên cứu
vấn đề đó ta nghiên cứu bài hôm nay : Chuyển động
của vật bị ném
+ Nội dung nghiên cứu của bài này gồm hai vấn đề :
Chuyển động của vật ném xiên và chuyển động của
vật bị ném ngang
Quan sát, lắng nghe
Trang 4Hoạt động 2: (22phút): Chuyển động của vật bị ném xiên
+ Giáo viên ném một mẩu phấn theo phương
hợp với phương ngang một góc α Hãy quan
sát và cho biết quỹ đạo của viến phấn sau khi
ném ?
+ Học sinh : Quỹ đạo của vật sau khi ném có
dạng một đường cong
+ Giáo viên : để nghiên cứu chuyển động của
vật bị ném xiên ta dựa vào những chuyển động
đã biết, do đó ta phân tích chuyển động của
vật thành hai thành phần theo hai trục ox và oy
( chiếu vật chuyển động lên hai trục ox và oy
để được các hình chiếu Mx; My ) rồi nghiên
cứu chuyển động của hai hình chiếu đó rồi
phối hợp chuyển động của hai hình chiếu được
chuyển động thực của vật
+ Giáo viên : Hãy phân tích véc tơ vận tốc ban
đầu v0 thành hai thành phần v0xvà v0ytheo
hai trục ox, oy Xác định x0; y0; v0x; v0y?
+ Học sinh phân tích và xác định x0; y0; v0x;
v0y?
+ Giáo viên : hãy cho biết các lực tác dụng lên
vật khi chuyển động?
+ Học sinh : Trọng lực P
+ Giáo viên : Áp dụng định luật II Niu Tơn
dưới dạng hình chiếu để xác định gia tốc của
các hình chiếu, từ đó nêu tính chất chuyển
động của Mx; My theo hai trục ox và oy? Viết
các phương trình chuyển động của các hình
chiếu đó ?
( Giáo viên gợi ý bằng cách trình chiếu chuyển
động của vật và của các hình chiếu Mx; My
trên Powerpoint để học sinh quan sát và trả
lời )
HS : Hoạt động nhóm chia làm 4 nhóm, sau đó
cử đại diện trả lời
+ Giáo viên nhận xét
+ Giáo viên : Làm thế nào để có hệ thức liên
hệ giữa y với x ?
+ Học sinh : rút t từ (1) thay vào (2)
Cho : Vật ném từ mặt đất : v0 ; α ;
Fc = 0 Hỏi :
1 Phương trình quỹ đạo của vật, dạng quỹ đạo của vật
2 Vận tốc của vật tại mỗi vị trí
3 Tầm bay cao của vật
4 Tầm bay xa của vật
1 Phương trình quỹ đạo
+ Chọn mặt phẳng tọa độ oxy thẳng đứng chứa v0, gốc O tại vị trí ném vật, trục ox nằm ngang, trục oy thẳng đứng lên trên Chọn gốc thời gian là thời điểm ném vật
Ta có : x0 = 0 ; v0x = v0.cosα
y0 = 0 ; v0y = v0.sinα + Các lực tác dụng lên vật khi chuyển động : Trọng lực P
* Phân tích chuyển động của vật thành hai thành phần theo hai trục ox
và oy:
+ Chuyển động của vật theo trục ox
là chuyển động thẳng đều do quán tính, có :
- gia tốc: ax = 0
- Vận tốc: vx = v0x = v0.cosα (1)
- Phương trình chuyển động :
x = vx.t = (v0.cosα).t
α
0
v
y
x o
α
0
v
y
x
o
x
v 0
y
v 0 α
x
v 0
y
v 0
x
v 0
y
v 0 α
P
P
Trang 5+ Giáo viên : từ phương trình quỹ đạo của vật
em hãy cho biết quỹ đạo của vật có dạng như
thế nào?
+ Học sinh : ta thấy y phụ thuộc vào x theo
hàm só bậc 2 có a < 0 nên quỹ đạo của vật có
dạng đường parabol có bề lõm quay xuống
dưới
+ Giáo viên nhận xét: quỹ đạo của vật bị ném
xiên có dạng đường parabol có bề lõm quay
xuống dưới có độ cao cực đại chính là tung độ
đỉnh của parabol, với hai hoành độ x1 và x2 đối
xứng với nhau qua hoành độ đỉnh của parabol
thì vật có cùng tung độ hay cùng độ cao
+ Giáo viên : Vận tốc của vật tại mỗi vị trí
được xác định như thế nào? Véc tơ vận tốc của
vật tại mỗi vị trí có phương, chiều như thế
nào ? độ lớn của vận tốc của vật tại mỗi vị trí
trên quỹ đạo?
+ Học sinh : Vận tốc của vật tại mỗi điểm
y
x v
v
v phương tiếp tuyến với quỹ đại, có
chiều hướng theo chiều chuyển động của vật
+ Chuyển động của vật theo trục oy
là chuyển động biến đổi đều do tác dụng của trọng lực, có :
- Gia tốc ay = g
m
P
- vận tốc : vy = vy + ay.t =( v0.sinα) – gt
- Phương trình chuyển động :
y = vy.t + .
2
1
ay.t2
=( v0.sinα).t – .
2
1
gt2(2)
Từ (1) có t = .cos
0
v
x
thay vào (2) ta
có : y = 2.v 2.gcos2 .x2 (tan ).x
0
(3) (3) là phương trình quỹ đạo của vật, quỹ đạo của vật có dạng đường parabol có bề lõm quay xuống dưới
2 Vận tốc của vật tại mỗi vị trí + Vận tốc của vật tại mỗi điểm
y
x v v
v có phương tiếp tuyến với quỹ đại, có chiều hướng theo chiều chuyển động của vật
+ Vì vxvuông góc với vx nên
v = 2 2
y
x v
v
Với vx = v0.cosα; vy = v0.sinα – g.t
y
y
O x1 N x
y1= y2
x2
x1
y1= y2
x2
x1
y1= y2
x2
ymax
x
ymax
xx
Trang 6Vì vxvuông góc với vx nên
v = 2 2
y
x v
v
+ Giáo viên : Tầm bay cao của vật là gì ? Vật
đạt độ cao cực đại khi nào? Véc tơ vận tốc của
vật có phương chiều độ lớn như thế nào ? Xác
định thời gian chuyển động của vật đến khi đạt
độ cao cực đại Lập công thức tính tầm bay
cao của vật?
+ Học sinh hoạt động theo 4 nhóm sau đó cử
đại diện nhóm trả lời
+ Giáo viên nhận xét câu trả lời của các nhóm
+ Giáo viên : tầm bay cao của vật phụ thuộc
vào yếu tố nào ? Nếu v0 không đổi Lmax khi
nào ?
+ Học sinh : Tầm bay cao của vật phụ thuộc
vào v0 và góc ném α Nếu v0 không đổi tầm
bay cao lớn nhất khi α = 900, Hmax =
g
v
2
2
0 + Giáo viên làm thí nghiệm kiểm chứng sự
phụ thuộc của tầm bay cao của vật vào góc
ném α và vật tốc ban đầu v0 của vật như SGK
+ Giáo viên : Trong môn nhảy cao, để thành
tích cao các vận động viên cần lấy đà và dặm
nhảy mạnh để v0 lớn và góc nhảy lí tưởng từ
+ hướng chuyển động của vật tại mỗi thời điểm hợp với phương chuyển động của vật một góc β, sao cho tanβ =
x
y v v
3 Tầm bay cao của vật : + Độ cao cực đại mà vật đạt được là tầm bay cao của vật( ứng với đỉnh của parabol)
- Vật đạt độ cao cực đại khi vcó phương nằm ngang, nên vy = o
- Thời gian t1 vật đạt độ cao cực đại :
vy = ( v0.sinα) – gt1 → t1 = v0.sing
- Tầm bay cao của vật :
H = ymax =
g
v
2
sin
2
0
v
x
v0
y
v0
y
v v
x
v
y
v
x
v
y
v
v
v
y
x
v
0
v
x
v0
y
v0
y
v v
x
v
y
v
x
v
y
v
v
v
x
v
y
v
x
v
y
v
v
v
y
x
v
y
K
I
y max ) v v x
y
K
I
y max ) v v v v x x
Trang 7600 đến 650 thì thành tích cao.
+ Giáo viên : Tầm bay xa của vật là gì ?
+ Học sinh trả lời
+ Giáo viên : Hãy xác định thời gian chuyển
động của vật đến khi chạm đất, thời gian này
liên hệ như thế nào với thời gian chuyển động
của vật đến khi đạt độ cao cực đại? Lập công
thức tính tầm bay xa của vật ?
+ Học sinh hoạt động theo 4 nhóm sau đó cử
đại diện nhóm trả lời
+ Giáo viên nhận xét câu trả lời của các nhóm
+ Giáo viên: em hãy cho biết tầm bay xa của
vật bị ném xiên phụ thuộc vào yếu tố nào?
Nếu v0 không đổi tầm bay xa của vật có giá trị
cực đại khi nào?
Tầm bay xa của vật phụ thuộc vào v0 và góc
ném α Nếu v0 không đổi tầm bay xa lớn nhất
khi α = 450, Lmax =
g
v 2
0 + Giáo viên làm thí nghiệm như SGK để kiểm
chứng sự phụ thuộc của tầm bay xa vào v0 và
góc ném α
+ Giáo viên : Trong môn đẩy tạ, nhảy xa… để
đạt thành tích cao các vận động viên đẩy tạ
cần đẩy mạnh, các vận động viên nhảy xa cần
thực hiện bước chạy lấy đà dậm nhảy mạnh để
có v0 lớn và góc đẩy tạ và góc nhảy phải đạt
450 thì thành tích của vận động viên đó cao,
nhưng thực tế có sức cản không khí nên góc
ném và góc nhảy nhảy lí tưởng chỉ đạt 230 đến
260
4 Tầm bay xa của vật(L)
+ Khoảng cách từ vị trí ném vật đến
vị trí rơi của vật trên mặt đất gọi là tầm bay xa của vật
+ Thời gian chuyển động của vật đến khi chạm đất :
Do tính đối xứng của đồ thị nên thời gian chuyển động của vật
t = 2.t1 = 2.v0.gsin
+ Tầm bay xa của vật :
g
v sin cos
.
2 02
g
v 2 sin 2
0
Hoạt động 3 (10phút): Vật ném ngang từ độ cao h
L ( xmax)
y
N
I
L ( xmax)
y
N I
Trang 8Hoạt động của thầy và trò Nội dung
+ Giáo viên : Vật ném ngang từ độ cao h
là trường hợp đặc biệt của vật ném xiên
từ mặt đất với góc ném α = 0
+ Giáo viên : khi chọn hệ trục tọa độ như
hình vẽ và căn cứ vào chuyển động của
vật bị ném xiên hãy xác định x; y0; v0x;
v0y.ax; ay?
+ Học sinh : x0 = 0; y0 = h;
v0x = v0; v0y = 0
ax = 0; ay = -g
+ Giáo viên : Hãy viết các phương trình
chuyển động của vật theo hai trục ox và
oy ?
Học sinh : vx = v0x = v0 ; vy = = gt
x = v0.t ; y = h - 2
2
1
gt
+ Giáo viên : em hãy lập phương trình
quỹ đạo của vật, từ đó cho biết dạng quỹ
đạo của vật?
+ Học sinh : rút t từ (1) thay vào (2) từ đó
thấy quỹ đạo của vật có dạng 1 phần
parabol có đỉnh là vị trí ném vật M
Bài toán : Cho : Vật ném từ M; v = 20m/s; h = 45m
g = 10m/s2
Hỏi :
1 Dạng quỹ đạo của vật
2 Thời gian chuyển động của vật
3 Tầm bay xa của vật
4 Vận tốc của vật khi chạm đất
+ Chọn mặt phẳng tọa độ oxy thẳng đứng chứa v0, gốc O tại mặt đất, trục ox nằm trên mặt đất, trục oy thẳng đứng lên trên đi qua vị trí ném vật Chọn gốc thời gian là thời điểm ném vật
Chuyển động của vật theo trục ox
Chuyển động của vật theo trục oy
x0 = 0
v0x = v0
ax = 0
vx = v0x = v0
x = v0.t (1)
y0 = h;
v0y = 0
ay = -g
vy = = gt
y = h - 2
2
1
gt (2)
a Dạng quỹ đạo của vật :
Từ (1) ta có t =
0
v
x
thay vào (2) ta có :
y = h - 45 80
2
2 2 0
x x
→ quỹ đạo của vật có dạng một phần
O
x
y
h
0
v
P
x
v
y
v
v
O
x
y
h
0
v
P
x
v
y
v
v
M
Trang 9+ Giáo viên : vật chạm đất khi nào?
+ Học sinh : khi y = 0
+ Giáo viên : hãy tính tầm bay xa và vận
tốc của vật khi chạm đất?
+ Học sinh :
- Tầm bay xa : L = v0.t = 20,3 = 69(m)
- Vận tốc của vật khi chạm đất :
v = 2 2
y
x v
v
Với vx = v0 = 20m/s; vy = - 30m/s
→ v = 20 2 30 2 36
+ Giáo viên mô phỏng thí nghiệm kiểm
chứng thời gian chuyển động của vật
bằng thời gian rơi tự do như SGK trên
powerpoint
parabol có đỉnh là vị trí ném vật M
b Thời gian chuyển động của vật bằng thời gian rơi tự do của My
+ Khi vật chạm đất y = h - 2
2
1
gt
→ t = 2g h = 3(s)
c Tầm bay xa : L = v0.t = 20,3 = 69(m)
d Vận tốc của vật khi chạm đất :
v = 2 2
y
x v
v
Với vx = v0 = 20m/s; vy = - 30m/s
→ v = 20 2 30 2 36
4 Củng cố : ( 4 phút )
+ Phương pháp giải bài toán về chuyển động của vật bị ném
+ Các công thức về chuyển động của vật bị ném xiên từ mặt đất và ném ngang từ độ cao h
5 Bài tập về nhà : ( 1 phút) bài 3,4,5,6,7,8 SGK
IV Rút kinh nghiệm :
Trang 10Kết quả kiểm tra vở bài tập của HS với các bài được giao về nhà
Tổng số : 92 (2 lớp)
Đạt yêu cầu: 85/92 (92,4%)
Điểm khá giỏi: 65/ 92 (70,6%)
KẾT LUẬN:
Ưu điểm
1 Về phía học sinh
Qua các tiết dạy có áp dụng CNTT, học sinh rất có hứng thú Vai trò chủ động của các em được phát huy, tiết học trở nên sôi nổi và tất nhiên hiệu quả cũng được nâng cao Học sinh hiểu bài nhanh, nhớ bài lâu, phần thực hành tận dụng được thời gian tối
đa trong một tiết dạy
2 Về phía giáo viên
Thời gian cho việc ghi bảng được rút ngắn, giáo viên không phải thuyết minh nhiều, luôn chủ động trong thời gian để hướng dẫn học sinh nắm lí thuyết cũng như thực hành Phương pháp dạy học theo hướng đổi mới: lấy học sinh làm trung tâm, giáo viên là người tổ chức các hoạt động học tập của học sinh
Nhược điểm:
Một số học sinh còn bị phân tán khi quá để tâm vào màn hình mà quên ghi chép bài
Một số em còn lúng túng chưa biết ghi chép bài thế nào cho hiệu quả
Bài học rút ra:
- Với bộ môn Vật lí, việc áp dụng CNTT không phải là việc khó
- Giáo viên có nhiều thời gian để tổ chức các hoạt động học tập cho học sinh
- Học sinh phát huy được tính tích cực, chủ động trong giờ học
Trên đây là thiết kế của tôi khi dạy bài CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM Đó
là kết quả của quá trình tìm tòi và vận dụng CNTT, tham khảo tư liệu và lắng nghe ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp trong tổ Vật lí trường THPT Sông Công
Trong kì thao giảng theo chuyên đề của tổ chuyên môn, tiết dạy của tôi đạt loại giỏi, các giờ dạy trên lớp tỉ lệ học sinh nắm bài trên 90%, không khí giờ học sôi nổi, hứng thú, chất lượng dạy và học đựơc nâng cao