Tìm hiểu đặc điểm của các lực cơ học và tác dụng của các lực đó đến chuyển động của vật. Cụ thể là đặc điểm của lực hấp dẫn, trọng lực, lực đàn hồi, lực căng dây, phản lực, lực ma sát và lực hướng tâm.
Trang 1CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ : CÁC LỰC CƠ HỌC
KHỐI LỚP : 10
A KẾ HOẠCH CHUNG
B KẾ HOẠCH DẠY HỌC
1 Xác định vấn đề cần giải quyết của chuyên đề
Tìm hiểu đặc điểm của các lực cơ học và tác dụng của các lực đó đến chuyển động của vật Cụ thể là đặc điểm của lực hấp dẫn, trọng lực, lực đàn hồi, lực căng dây, phản lực, lực ma sát và lực hướng tâm
2 Xác định nội dung kiến thức cần xây dựng trong chuyên đề
Nội dung 1: Tìm hiểu đặc điểm của lực hấp dẫn và trọng lực
- Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực, gọi là lực hấp dẫn
- lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa
- Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kỳ tỉ lệ thuận với tích 2 khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
2 2 1 hd
r
m m G
F =
- Trọng lực của một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó
- Điểm đặt của trọng lực gọi là trọng tâm của vật
- Độ lớn trọng lực (trọng lượng):
2 h R
m M G P
) (
.
+
=
Nội dung 2 : Tìm hiểu lực đàn hồi của lò xo, lực căng dây và phản lực của mặt tiếp xúc
1 Lực đàn hồi
- Điểm đặt:Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng
vào các vật tiếp xúc hoặc gắn với nó làm nó biến dạng
- Hướng: Ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng:
+ Khi bị dãn, lực đàn hồi hướng theo trục vào phía trong
+ Khi bị nén, lực đàn hồi hướng theo trục ra ngoài
Trang 2- Độ lớn : (định luật Húc) Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi
của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo
F đh = k∆ l
2 Lực căng dây và phản lực của mặt tiếp xúc
- Đối với dây cao su, dây thép…, khi bị kéo, lực đàn hồi gọi là lực căng
- Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau, lực đàn hồi có phương vông góc với mặt tiếp xúc
Nội dung 3: Tìm hiểu lực ma sát
- Định nghĩa: Khi một vật chuyển động trượt trên một bề mặt, thì bề mặt tác
dụng lên vật một lực cản trở chuyển động của vật gọi là lực ma sát trượt
- Độ lớn của lực ma sát trượt: F mst = µt N
+ Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật
+ Tỉ lệ với độ lớn của áp lực
+ Phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của của 2 mặt tiếp xúc
Nội dung 4: Tìm hiểu lực hướng tâm
- Lực (hay hợp của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm
r
mv ma
ht
3 Xác định mục tiêu dạy học
3.1 Kiến thức:
Nội dung 1:
- Nêu được khái niệm về lực hấp dẫn và các đặc điểm của lực hấp dẫn.
- Phát biểu được định luật vạn vật hấp dẫn.
- Viết được công thức của lực hấp dẫn và giới hạn áp dụng công thức đó.
Nội dung 2:
- Nêu được các đặc điểm về lực đàn hồi của lò xo,đặc biệt là điểm đặt và hướng.
- Phát biểu và viết được công thức của định luật Hooke, hiểu rõ ý nghĩa các đại
lượng có trong công thức và đơn vị của các đại lượng đó
- Nêu được những đặc điểm về lực căng của dây và lực pháp tuyến của hai bề
mặt tiếp xúc là hai trường hợp đặc biệt của lực đàn hồi
Nội dung 3:
- Nắm được đặc điểm của lực ma sát trượt.
- Viết được công thức của lực ma sát trượt
- Nêu được ý nghĩa của lực ma sát trượt trong đời sống và kỉ thuật
Nội dung 4:
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức tính lực hướng tâm
Trang 3- Nhận biết được chuyển động li tâm, nêu được một vài ví dụ về chuyển động li
tâm là có lợi hoặc có hại
3.2 Kĩ năng
Nội dung 1:
- Dùng kiến thức về lực hấp dẫn để giải thích một số hiện tượng liên quan Ví
dụ: sự rơi tự do, chuyển động của các hành tinh, vệ tinh, …
- Phân biệt lực hấp dẫn với các loại lực khác như: lực điện, lực từ, lực ma sát,
lực đàn hồi, lực đẩy Acsimet, …
- Vận dụng công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản
Nội dung 2 :
- Phát hiện hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo
- Nhận xét được: lực đàn hồi có xu hướng đưa lò xo trở về trạng thái ban đầu,
khi chưa biến dạng
- Biểu diễn lực đàn hồi của lò xo khi bị dãn và nén
- Từ thí nghiệm phát hiện ra mối quan hệ tỉ lệ thuận giữa độ dãn của lò xo và độ
lớn của lực đàn hồi
Nội dung 3:
- Vận dụng công thức về các loại lực ma sát để giải thích một số hiện tượng
trong thực tế, đặc biệt là vai trò của lực ma sát nghỉ trong việc đi lại của người, động vật và các loại phương tiện giao thông
- Vận dụng công thức tính lực ma sát trượt để giải một số bài tập đơn giản
- Nêu được ví dụ về sự có lợi, có hại của ma sát trong thực tế và cách làm tăng,
giảm ma sát trong các trường hợp đó
Nội dung 4:
-Giải thích được vai trò của lực hướng tâm trong chuyển động tròn của các vật -Chỉ ra được lực hướng tâm trong một số trường hợp đơn giản
-Giải thích được sự chuyển động văng ra khỏi quĩ đạo tròn của một số vật
3.3 Thái độ
- Tự giác tìm hiểu bài trước khi đến lớp
- Tích cực tham gia đóng góp xây dựng bài
- Thích thú trong học tập
3.4 Năng lực có thể phát triển (định hướng các năng lực được hình thành)
- Bảng mô tả các năng lực có thể phát triển trong chủ đề
Nhóm
năng
lực
Năng lực thành phần Mô tả mức độ thực hiện trong chủ đề Nhóm
NLTP
liên
quan
Trình bày được kiến thức về các
hiện tượng, đại lượng, định luật,
nguyên lí vật lí cơ bản, các phép
đo, các hằng số vật lí
Nêu được định nghĩa các lực cơ học
Trang 4đến sử
dụng
kiến
thức vật
lí
Trình bày được mối quan hệ giữa
các kiến thức vật lí
Viết được công thức độ lớn của các lực cơ học
Sử dụng được kiến thức vật lí để
thực hiện các nhiệm vụ học tập
- Phân biệt được đặc điểm và tác dụng của các lực cơ học
- Trả lời các câu hỏi SGK
- Làm các bài tập SGK và sách bài tập
Vận dụng (giải thích, dự đoán,
tính toán, đề ra giải pháp, đánh
giá giải pháp … ) kiến thức vật lí
vào các tình huống thực tiễn
- Lấy ví dụ thực tế về tác dụng và ảnh hưởng của các lực cơ học
- Nêu rõ điều kiện để áp dụng công thức tính các lực
- Giải thích được các hiện tượng thực
tế dựa vào các lực cơ học
- Trả lời các câu hỏi và bài tập trong SGK
Nhóm
NLTP
về
phương
pháp
(tập
trung
vào
năng
lực thực
nghiệm
và năng
lực mô
hình
hóa)
Đặt ra những câu hỏi về một sự
kiện vật lí
- Tại sao các vật ở gần Trái Đất thường bị rơi về phía Trái Đất?
- Tại sao các vệ tinh lại quanh quanh Trái Đất, các hành tinh lại quay quanh Mặt Trời?
- Tại sao một xe khi thắng gấp lại trượt một đoạn đường mới dừng lại?
Mô tả được các hiện tượng tự
nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ
ra các quy luật vật lí trong hiện
tượng đó
- Quan sát các dạng các hiện tượng thực tế như Trái Đất quay quanh Mặt Trời, các vật gần mặt Đất bị hút về phía Trái Đất, rồi mô tả lại bằng ngôn ngữ vật lí
- Quan sát thí nghiệm và nêu được cách xác định độ lớn lực ma sát, lực đàn hồi
Thu thập, đánh giá, lựa chọn và
xử lí thông tin từ các nguồn khác
nhau để giải quyết vấn đề trong
học tập vật lí
- Đọc SGK, tham khảo tài liệu trên mạng, quan sát các hiện tượng thực tế
- Quan sát, phân tích kết quả thí nghiệm và các tình huống thực tiễn
Vận dụng sự tương tự và các mô
hình để xây dựng kiến thức vật lí
Vận dụng sự tương tự của lực này
để xây dựng đặc điểm của lực khác Như từ đặc điểm của lực đàn hồi ta có thể xây dựng đặc điểm của lực căng dây và phản lực của mặt tiếp xúc
Lựa chọn và sử dụng các công cụ Các phép biến đổi đại số và các kiến
Trang 5toán học phù hợp trong học tập
Chỉ ra được điều kiện lí tưởng
của hiện tượng vật lí
Nêu được điều kiện để áp dụng định luật vạn vật hấp dẫn, định luật Húc
Đề xuất được giả thuyết; suy ra
các hệ quả có thể kiểm tra được
Xác định mục đích, đề xuất
phương án, lắp ráp, tiến hành xử
lí kết quả thí nghiệm và rút ra
nhận xét
Xác định mục đích, đưa ra phương
án, tiến hành thí nghiệm:
- Về lực đàn hồi
- Về lực ma sát
Rút ra nhận xét sau khi tiến hành thí nghiệm và thu kết quả
Biện luận tính đúng đắn của kết
quả thí nghiệm và tính đúng đắn
các kết luận được khái quát hóa
từ kết quả thí nghiệm này
Phân tích nguyên nhân gây ra sai số trong các kết quả thí nghiệm
Nhóm
NLTP
trao đổi
thông
tin
Trao đổi kiến thức và ứng dụng
vật lí bằng ngôn ngữ vật lí và các
cách diễn tả đặc thù của vật lí
Phát triển năng lực này thông qua hoạt động thảo luận nhóm để giải quyết các vấn đề được giao như đặc điểm, tác dụng và ảnh hưởng của các lực cơ học trong thực tế
Phân biệt được những mô tả các
hiện tượng tự nhiên bằng ngôn
ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí
(chuyên ngành )
Phân biệt được đặc điểm của từng lực
và tác dụng và ảnh hưởng cụ thể của từng lực bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí
Lựa chọn, đánh giá được các
nguồn thông tin khác nhau,
-Nhận xét kết quả thí nghiệm -So sánh kết quả với các nhóm khác, với SGK
-Nhận xét chung
Mô tả được cấu tạo và nguyên
tắc hoạt động của các thiết bị kĩ
thuật, công nghệ
Mô ta được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị giảm xóc trên ô tô và
xe máy
Ghi lại được các kết quả từ các
hoạt động học tập vật lí của mình
(nghe giảng, tìm kiếm thông tin,
thí nghiệm, làm việc nhóm… )
Phát triển năng lực này thông qua hoạt động thảo luận nhóm, thông qua hoạt động báo cáo của các nhóm, hoạt động gợi ý và hợp thức hóa kiến thức của GV
Trình bày các kết quả từ các hoạt
động học tập vật lí của mình
(nghe giảng, tìm kiếm thông tin,
thí nghiệm, làm việc nhóm… )
một cách phù hợp
Phát triển năng lực này thông qua hoạt động báo cáo kết quả
Trang 6Thảo luận được kết quả công việc
của mình và những vấn đề liên
quan dưới góc nhìn vật lí
Phát triển năng lực này thông qua hoạt động thảo luận nhóm, báo cáo kết quả Tham gia hoạt động nhóm trong
học tập vật lí
Phát triển năng lực này thông qua hoạt động thảo luận nhóm
Nhóm
NLTP
liên
quan
đến cá
nhân
Xác định được trình độ hiện có về
kiến thức, kĩ năng, thái độ của cá
nhân trong học tập vật lí
- Xác định được trình độ kiến thức hiện có: lực hấp dẫn, trọng lực, lực đàn hồi,…thông qua bài bài kiểm tra ở lớp, bài tập tự giải ở nhà
- Đánh giá được kĩ năng thí nghệm
Lập kế hoạch và thực hiện được
kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch
học tập vật lí nhằm nâng cao trình
độ bản thân
- Lập được kế hoạch tập học vật lí và thực hiện kế hoạch học tập ở lớp,ở nhà
- Theo dõi quá trình thực hiện kế hoạch và có điều chỉnh kế hoạch cho phù hợp nhằm nâng cao trình độ của bản thân
Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và
hạn chế của các quan điểm vật lí
trong các trường hợp cụ thể trong
môn Vật lí và ngoài môn Vật lí
Trình bày được điều kiện áp dụng các định luật vạn vật hấp dẫn và định luật Húc
So sánh và đánh giá được - dưới
khía cạnh vật lí- các giải pháp kĩ
thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã
hội và môi trường
Sử dụng được kiến thức vật lí để
đánh giá và cảnh báo mức độ an
toàn của thí nghiệm, của các vấn
đề trong cuộc sống và của các
công nghệ hiện đại
* Trong cuộc sống:
- Tác dụng của trọng lực trong sự rơi của các vật gần mặt đất và ảnh hưởng đến con người
* Trong kĩ thuật:
- Các thiết bị giảm xóc
- Các vệ tinh nhân tạo Nhận ra được ảnh hưởng vật lí
lên các mối quan hệ xã hội và lịch
sử
Nhận biết được tầm quan trọng của các kiến thức vật lí đến sự phát triển của ngành hàng không vũ trụ
4 Tiến trình dạy học:
4.1 Nội dung 1:Tìm hiểu lực hấp dẫn và trọng lực
4.1.1 Hoạt động 1: Lực hấp dẫn là gì?
1 Chuyển giao nhiệm vụ - Đề nghị HS làm việc cá nhân, đọc mục I trang
67 SGK VL10, trả lời câu hỏi sau: Lực hấp dẫn gì? Cho ví dụ ?
Trang 72 Thực hiện nhiệm vụ - HS làm việc cá nhân
3 Báo cáo, thảo luận - Hai HS báo cáo trước lớp
- Các HS khác lắng nghe, đưa ra các ý kiến thảo luận
- GV xác nhận ý kiến đúng
4 Kết luận hoặc Nhận định
hoặc Hợp thức hóa kiến
thức
- Thể chế hóa kiến thức
- HS ghi nhận kiến thức
4.1.2 Hoạt động 2:Lực hấp dẫn được xác định như thế nào? Điều kiện áp dụng công thức tính lực hấp dẫn
1 Chuyển giao nhiệm vụ - Đề nghị HS làm việc cá nhân, đọc mục II trang
67, 68 SGK VL10, trả lời câu hỏi sau: Lực hấp được xác định bằng định luật gì? Nội dung định luật? Điều kiện áp dụng định luật? Nêu rõ các đại lượng vật lí trong công thức
2 Thực hiện nhiệm vụ - HS làm việc cá nhân
3 Báo cáo, thảo luận - Hai HS báo cáo trước lớp
- Các HS khác lắng nghe, đưa ra các ý kiến thảo luận
- GV xác nhận ý kiến đúng
4 Kết luận hoặc Nhận định
hoặc Hợp thức hóa kiến
thức
- Thể chế hóa kiến thức
- HS ghi nhận kiến thức
4.1.3 Hoạt động 3:Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn Đặc điểm của trọng lực.
1 Chuyển giao nhiệm vụ - Đề nghị HS làm việc cá nhân, đọc mục III trang
68 SGK VL10, trả lời câu hỏi sau: Trọng lực là gì? Độ lớn trọng lực được xác định như thế nào? Công thức xác định gia tốc rơi tự do
2 Thực hiện nhiệm vụ - HS làm việc cá nhân
3 Báo cáo, thảo luận - Hai HS báo cáo trước lớp
- Các HS khác lắng nghe, đưa ra các ý kiến thảo luận
- GV xác nhận ý kiến đúng
4 Kết luận hoặc Nhận định - Thể chế hóa kiến thức
Trang 8hoặc Hợp thức hóa kiến
thức
- HS ghi nhận kiến thức
4.1.4 Hoạt động 4:Vận dụng kiến thức giải bài tập SGK
1 Chuyển giao nhiệm vụ - Đề nghị HS làm việc nhóm, đọc và làm bài tập
số 4, 5, 6, 7 SGK trang 69 và 70
2 Thực hiện nhiệm vụ - HS làm việc cá nhân
3 Báo cáo, thảo luận - Hai HS báo cáo trước lớp
- Các HS khác lắng nghe, đưa ra các ý kiến thảo luận
- GV xác nhận ý kiến đúng
4 Kết luận hoặc Nhận định
hoặc Hợp thức hóa kiến
thức
- Thể chế hóa kiến thức
- HS ghi nhận kiến thức
4.2 Nội dung 2:Tìm hiểu lực đàn hồi của lò xo
4.2.1 Hoạt động 1: Tìm hiểu đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo về điểm đặt và hướng.
Tình huống xuất phát - đề xuất vấn đề
1 Chuyển giao nhiệm vụ Dùng hai tay kéo dãn một lò xo thì hai tay có
chịu tác dụng lực của lò xo không? Nếu có thì lực đó có điểm đặt, hướng như thế nào? Đề nghị học sinh hoạt động nhóm
2 Thực hiện nhiệm vụ HS hoạt động nhóm
3 Báo cáo, thảo luận Hai HS đại diện hai nhóm báo cáo
4 Phát biểu vấn đề Phát biểu vấn đề đặt ra
Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề
1 Chuyển giao nhiệm vụ Dùng hai tay kéo dãn một lò xo thì hai tay có
chịu tác dụng lực của lò xo không? Nếu có thì lực đó có điểm đặt, hướng như thế nào? Đề nghị học sinh hoạt động nhóm
2 Thực hiện nhiệm vụ Hoạt động nhóm
3 Báo cáo, thảo luận Mỗi nhóm báo cáo kết quả
4 Lựa chọn giải pháp Làm thực nghiệm
Thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề (Lí thuyết)
1 Chuyển giao nhiệm vụ Dùng hai tay kéo dãn một lò xo thì hai tay có
Trang 9chịu tác dụng lực của lò xo không? Nếu có thì lực đó có điểm đặt, hướng như thế nào?
2 Thực hiện nhiệm vụ Thảo luận nhóm
3 Báo cáo, thảo luận Mỗi nhóm báo cáo kết quả
4 Kết luận, nhận định Trả lời câu hỏi tình huống đặt ra
Thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề (Thực hành)
1 Chuyển giao nhiệm vụ Dùng hai tay kéo dãn một lò xo thì hai tay có
chịu tác dụng lực của lò xo không? Nếu có thì lực đó có điểm đặt, hướng như thế nào?
2 Thực hiện nhiệm vụ Hoạt động nhóm (thực hành theo nhóm)
3 Báo cáo, thảo luận Báo cáo kết quả
4 Kết luận, nhận định, hợp
thức hóa kiến thức
Nhận xét và hợp thức hoá kiến thức
4.2.2 Hoạt động 2: Tìm hiểu độ lớn của lực đàn hồi của lò xo.
Tình huống xuất phát - đề xuất vấn đề
1 Chuyển giao nhiệm vụ Độ lớn lực đàn hồi của lò xo được xác định như
thế nào?
2 Thực hiện nhiệm vụ HS hoạt động nhóm
3 Báo cáo, thảo luận Hai HS đại diện hai nhóm báo cáo
4 Phát biểu vấn đề Phát biểu vấn đề đặt ra
Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề
1 Chuyển giao nhiệm vụ Độ lớn lực đàn hồi của lò xo được xác định như
thế nào?
2 Thực hiện nhiệm vụ Hoạt động nhóm
3 Báo cáo, thảo luận Mỗi nhóm báo cáo kết quả
4 Lựa chọn giải pháp Làm thực nghiệm
Thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề (Lí thuyết)
1 Chuyển giao nhiệm vụ Độ lớn lực đàn hồi của lò xo được xác định như
thế nào?
2 Thực hiện nhiệm vụ Thảo luận nhóm
3 Báo cáo, thảo luận Mỗi nhóm báo cáo kết quả
4 Kết luận, nhận định Trả lời câu hỏi tình huống đặt ra
Thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề (Thực hành)
1 Chuyển giao nhiệm vụ Độ lớn lực đàn hồi của lò xo được xác định như
Trang 10thế nào?
2 Thực hiện nhiệm vụ Hoạt động nhóm (thực hành theo nhóm)
3 Báo cáo, thảo luận Báo cáo kết quả
4 Kết luận, nhận định, hợp
thức hóa kiến thức
Nhận xét và hợp thức hoá kiến thức
4.2.3 Hoạt động 3: Tìm hiểu lực căng dây và phản lực của mặt tiêp xúc.
1 Chuyển giao nhiệm vụ - Đề nghị HS làm việc nhóm, đọc mục 4 của
phần II trang 73 SGK Trả lời câu hỏi: nêu đặc điểm của lực căng, lực đàn hồi của mặt tiếp xúc khi bị ép vào?
2 Thực hiện nhiệm vụ - HS làm việc cá nhân
3 Báo cáo, thảo luận - Hai HS báo cáo trước lớp
- Các HS khác lắng nghe, đưa ra các ý kiến thảo luận
- GV xác nhận ý kiến đúng
4 Kết luận hoặc Nhận định
hoặc Hợp thức hóa kiến
thức
- Thể chế hóa kiến thức
- HS ghi nhận kiến thức
4.3 Nội dung 3:Tìm hiểu lực ma sát
4.3.1 Hoạt động 1: Đo độ lớn lực ma sát như thế nào?
1 Chuyển giao nhiệm vụ - Đề nghị HS làm việc cá nhân, đọc mục I.1 trang
75 SGK VL10, trả lời câu hỏi sau: Đo độ lớn lực
ma sát trượt như thế nào?
2 Thực hiện nhiệm vụ - HS làm việc cá nhân
3 Báo cáo, thảo luận - Hai HS báo cáo trước lớp
- Các HS khác lắng nghe, đưa ra các ý kiến thảo luận
- GV xác nhận ý kiến đúng
4 Kết luận hoặc Nhận định
hoặc Hợp thức hóa kiến
thức
- Thể chế hóa kiến thức
- HS ghi nhận kiến thức
4.3.2 Hoạt động 2: Độ lớn lực ma sát phụ thuộc những yếu tố nào và công thức xác định như thế nào?
1 Chuyển giao nhiệm vụ - Đề nghị HS làm việc cá nhân, đọc mục I.2, I.4
trang và 76 SGK VL10, trả lời câu hỏi sau: Độ lớn