I. YÊU CẦU CẦN ĐẠT2.4. Thực hiện thí nghiệm đơn giản hoặc sử dụng tài liệu đa phương tiện nêu được sự biến dạng kéo, biến dạng nén; mô tả được các đặc tính của lò xo, giới hạn đàn hồi, độ giãn, độ cứng.2.4. Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án, thực hiện phương án, tìm mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo, từ đó phát biểu được định luật Hooke3. Vận dụng được định luật Hooke trong một số trường hợp đơn giản.II. MỤC TIÊU DẠY HỌC1. Năng lực Vật líNhận thức kiến thức vật lí1.2. Phát biểu và viết được biểu thức các định luật Hooke1.1. Nêu được biến dạng kéo, nén, hướng lực đàn hồi trong biến dạng kéo, nén.1.2.Vẽ được bản đồ tư duy nội dung kiến thức chủ đề.1.2.Vẽ được đường đồ thị sựu phụ thuộc của F vào biến dạng.Tìm tòi và khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí2.1. Phát hiện được vấn đế, đặt ra được câu hỏi: “Có mối quan hệ nào giữa hướng của lực đàn hồi với hướng của từng loại biến dạng kéo và nén? 2.2. Đưa ra được dự đoán các mối quan hệ giữa biến dạng và lực đàn hồi. 2.4. Tiến hành được các thí nghiệm theo hướng dẫn, thu thập (ít nhất 5 lần đo); xử lí được số liệu rút ra các định luật.2.5. Trình bày được kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày được kết quả trước lớp.Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học3.0. Giải một số bài tập ở sách giáo khoa về biến dạng đàn hồi.3.1. Giải thích nguyên lí hoạt động của một số đồ dùng, phương tiện.. liên quan trong cuộc sống, kỹ thuật và sức khỏe con người như: Cân đĩalò xo, giảm xóc trong hệ thống giảm xóc ở ô tô, xe máy, xe đạp.., 3.3. Chế tạo được các lực kế đơn giản và giải thích được nguyên tắc hoạt động của chúng...2. Năng lực tự học+ Thực hiện được thí nghiệm thông qua việc đọc trước phiếu hướng dẫn tiến trình làm thí nghiệm ở nhà.+ Thiết lập được biểu thức Định luật Hooke thông qua hướng dẫn trong phiếu hoc tập.+ Làm được lực kế đơn giản dựa trên sự quan sát lực kế cho trước (nếu HS gặp khó khăn có thể cung cấp video thí nghiệm để gợi ý) và giải thích hoạt động của lực kế.3. Năng lực giao tiếp và hợp tác: Biết cách làm việc nhóm để thực hiện được các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao thông qua phiếu học tập.d. Phẩm chấtd.1. Khách quan, trung thực và rèn luyện được tác phong tỉ mĩ, cẩn thận trong quá trình quan sát, thu thập và xử lí số liệu thí nghiệm.d.2. Có tinh thần hợp tác, trách nhiệm trong hoạt động nhóm.
Trang 1DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN”
(Thời lượng dự kiến: 4 tiết)
I YÊU CẦU CẦN ĐẠT
[2.4] Thực hiện thí nghiệm đơn giản hoặc sử dụng tài liệu đa phương tiện nêu được sự biến dạng kéo, biến dạng nén; mô tả được các đặc tính của lò xo, giới hạn đàn hồi, độ giãn, độ cứng
[2.4] Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án, thực hiện phương án, tìm mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo, từ đó phát biểu được định luật Hooke
[3] Vận dụng được định luật Hooke trong một số trường hợp đơn giản
II MỤC TIÊU DẠY HỌC
1 Năng lực Vật lí
Nhận thức kiến thức vật lí
[1.2] Phát biểu và viết được biểu thức các định luật Hooke
[1.1] Nêu được biến dạng kéo, nén, hướng lực đàn hồi trong biến dạng kéo, nén [1.2] Vẽ được bản đồ tư duy nội dung kiến thức chủ đề
[1.2] Vẽ được đường đồ thị sựu phụ thuộc của F vào biến dạng
Tìm tòi và khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí
[2.1] Phát hiện được vấn đế, đặt ra được câu hỏi: “Có mối quan hệ nào giữa hướng của lực đàn hồi với hướng của từng loại biến dạng kéo và nén?
[2.2] Đưa ra được dự đoán các mối quan hệ giữa biến dạng và lực đàn hồi [2.4] Tiến hành được các thí nghiệm theo hướng dẫn, thu thập (ít nhất 5 lần đo);
xử lí được số liệu rút ra các định luật
[2.5] Trình bày được kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày được kết quả trước lớp
Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học
[3.0] Giải một số bài tập ở sách giáo khoa về biến dạng đàn hồi
[3.1] Giải thích nguyên lí hoạt động của một số đồ dùng, phương tiện liên quan trong cuộc sống, kỹ thuật và sức khỏe con người như: Cân đĩa lò xo, giảm xóc trong hệ thống giảm xóc ở ô tô, xe máy, xe đạp ,
[3.3] Chế tạo được các lực kế đơn giản và giải thích được nguyên tắc hoạt động của chúng
Trang 22 Năng lực tự học
+ Thực hiện được thí nghiệm thông qua việc đọc trước phiếu hướng dẫn tiến trình làm thí nghiệm ở nhà
+ Thiết lập được biểu thức Định luật Hooke thông qua hướng dẫn trong phiếu hoc tập
+ Làm được lực kế đơn giản dựa trên sự quan sát lực kế cho trước (nếu HS gặp khó khăn có thể cung cấp video thí nghiệm để gợi ý) và giải thích hoạt động của lực kế
3 Năng lực giao tiếp và hợp tác: Biết cách làm việc nhóm để thực hiện được
các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao thông qua phiếu học tập
d Phẩm chất
[d.1] Khách quan, trung thực và rèn luyện được tác phong tỉ mĩ, cẩn thận trong quá trình quan sát, thu thập và xử lí số liệu thí nghiệm
[d.2] Có tinh thần hợp tác, trách nhiệm trong hoạt động nhóm
III CHUẨN BỊ
3.1 Về thiết bị, thí nghiệm
- Dây chun, lò xo, bóng bay (HS)
- Bộ thí nghiệm về khảo sát định luật Hooke (6 bộ)
- Phiếu học tập
- 6 bảng phụ/giấy A1, bút viết bảng và đế từ gắn bảng phục vụ HS làm việc
nhóm và báo cáo
- Các thiết bị phục vụ HS chế tạo lực kế đơn giản
3.2 Về phương pháp và kỹ thuật dạy học chính:
Dạy học giải quyết vấn đề
IV T ch c các ho t đ ng d y h c ổ ứ ạ ộ ạ ọ
4.1 Xác đ nh chu i các ho t đ ng d y h c và m ch phát tri n n i dung ị ỗ ạ ộ ạ ọ ạ ể ộ
Ho t ạ
đ ng ộ
N i dung ho t ộ ạ
đ ng (th i gian) ộ ờ
Ph ươ ng pháp, kỹ thu t t ch c ậ ổ ứ (cách th c t ch c) ứ ổ ứ
Thành tố
NL hình thành và phát tri n ể
Căn cứ đánh giá
1 Kh i ở
đ ng ộ
Ho t đ ng 1 ạ ộ .
Kh i đ ngở ộ
(10 phút)
Thí nghi m m đ u ệ ở ầ
-Treo m t s quộ ố ả
n ng có kh i l ngặ ố ượ khác nhau vào m t sộ ố
lò xo khác nhau, dây
[2.1]
[2.2]
Câu trả
l i c aờ ủ
HS trong
v ghi.ở
Trang 3chun khác nhau
- Cho HS c m hai đ uầ ầ
lò xo, dây chun kéo căng
- Cho HS xem video và hình nh v bi n d ngả ề ế ạ
c a cánh cung, m tủ ặ bàn
2 Hình
thành
ki n ế
th c ứ
Ho t đ ng 2.1 ạ ộ
Tìm hi u v bi nể ề ế
d ng kéo và bi nạ ế
d ng nén.ạ
Bi n d ng đànế ạ
h i và bi n d ngồ ế ạ
d o.ẻ
(10 phút)
Đàm tho i ạ [1.3]
Câu h iỏ
c ng củ ố
Ho t đ ng 2.2 ạ ộ
Tìm hi u đ c tínhể ặ
c a lò xo và đ củ ặ
đi m c a l c đànể ủ ự
h iồ
(5 phút)
Quan sát thí nghi mệ
đ i v i lò xo, m t số ớ ộ ố hình nh bi n d ngả ế ạ khác t đó phát hi nừ ệ
ra các đ c đi m c aặ ể ủ
l c đàn h i v ph ngự ồ ề ươ chi u, đi m đ tề ể ặ
[1.5]
[2.2]
S nả
ph mẩ
h c t pọ ậ (tr l iả ờ trong các phi uế
h c t pọ ậ
s 1)ố
Ho t đ ng 2.3 ạ ộ
Kh o sát m iả ố
quan h gi a đệ ữ ộ
l n c a l c đànớ ủ ự
h i và đ bi nồ ộ ế
d ngạ
(10 phút)
T ch c cho các nhómổ ứ làm thí nghi m v i lòệ ớ
xo và qu n ng Đo đả ặ ộ
bi n d ng ng v i cácế ạ ứ ớ
v t có tr ng l ngậ ọ ượ khác nhau (P = Fđ)
[2.4]
S nả
ph mẩ làm vi cệ
c aủ nhóm (phi u sế ố 2)
Trang 4Ho t đ ng 2.4 ạ ộ
Các nhóm báo cáo
k t qu làm vi cế ả ệ
c a nhóm, tranhủ
lu n, ph n bi nậ ả ệ
đ rút ra ki nể ế
th c v l c đànứ ề ự
h i xu t hi n lòồ ấ ệ ở
xo
(10 phút)
T ch c cho các nhómổ ứ báo cáo
[2.5]
Quan sát
3.
Luy n ệ
t p ậ
Ho t đ ng 3 ạ ộ Bài
t p v bi n d ngậ ề ế ạ
và l c đàn h iự ồ
(35 phút)
Làm vi c cá nhân + ệ nhóm qua phi u h cế ọ
Bài làm
c a h củ ọ sinh
4 V n ậ
d ng, ụ
tìm tòi
mở
r ng ộ
Ho t đ ng 4 ạ ộ Gi iả
thích các hi nệ
t ng liên quanượ
trong cu c s ng,ộ ố
kỹ thu t, ch t oậ ế ạ
l c k đ n gi n.ự ế ơ ả
(90 phút)
Làm vi c cá nhân + ệ nhóm
[3.3]
- Bài làm (vi t/nóiế ) c a h củ ọ sinh; -S nả
ph m l cẩ ự
k chế ế
t o đ c.ạ ượ
5 C ng ủ
c , ố
nh n ậ
xét,
giao NV
v nhà ề
GV c ng c cácủ ố
n i dung ki nộ ế
th c c t lõi c aứ ố ủ
ch đ và giaoủ ề
cho h c sinh vi tọ ế
m t bài báo báoộ
v ch đ trongề ủ ề
đó đ c p đ n cácề ậ ế
bi u hi n c aể ệ ủ
ki n th c trongế ứ
ch đ và cácủ ề
Thuy t trìnhế
[2.6]
Bài báo cáo c aủ
h c sinhọ
Trang 5hi n t ng trongệ ượ
cu c s ngộ ố
(10 phút)
4.2 T ch c các ho t đ ng d y h c c th ổ ứ ạ ộ ạ ọ ụ ể
HOẠT ĐỘNG: Kh i đ ngở ộ
a M c tiêu ho t đ ng: ụ ạ ộ
Phát hi n đ c v n đệ ượ ấ ề: Kích th c, hình d ng c a v t b thay đ i khi cóướ ạ ủ ậ ị ổ ngo i l c tác d ng lên v t.ạ ự ụ ậ
D đoán đ c tr ng c a v t khi thôi tác d ng ngo i l c.ự ượ ạ ủ ậ ụ ạ ự
Ti n hành đ c các thí nghi m đ ki m tra ph ng án d ki n.ế ượ ệ ể ể ươ ự ế
b Thi t b : ế ị Lò xo, dây chun, qu n ng, qu bóng bay, hình nh m t sả ặ ả ả ộ ố
v t b bi n d ngậ ị ế ạ
c T ch c: ổ ứ HS quan sát thí nghi m, quan sát hình nh và tr l i các câu ệ ả ả ớ
h i ỏ
Kích th c c a lò xo, dây chun khi treo v t n ng nh th nào so v i lúcướ ủ ậ ặ ư ế ớ không treo v t?ậ
Hình d ng c a m t bàn khi d t lên m t v t n ng có thay đ i gì so v iạ ủ ặ ặ ộ ậ ặ ổ ớ bình th ng khi không có v t n ng?ườ ậ ặ
Trang 6Cánh cung khi đ c gi ng lên có thay đ i gì?ượ ươ ổ
d D ki n s n ph m: ự ế ả ẩ
- HS phát hi n ra các v t b bi n d ng khi có ngo i l c tác d ng ệ ậ ị ế ạ ạ ự ụ
- Phát hi n ra v n đ bài h c (ch đ ) ệ ấ ề ọ ủ ề
đ Đánh giá ho t đ ng ạ ộ
Đánh giá xác nh n các thành t năng l c ậ ố ự thông qua v ghi chép c aở ủ
HS và thông qua quan sát trên l p.ớ
HOẠT ĐỘNG: Hình thành ki n th cế ứ
Ho t đ ng 1 ạ ộ Tìm hi u v bi n d ng kéo và bi n d ng nén Bi n d ng đànể ề ế ạ ế ạ ế ạ
h i và bi n d ng d o.ồ ế ạ ẻ
a M c tiêu: ụ HS nh n ra và đ nh nghĩa đ c th nào là bi n d ng kéo, nén,ậ ị ượ ế ế ạ
bi n d ng đàn h i và bi n d ng d o.ế ạ ồ ế ạ ẻ
b Thi t b : ế ị Lò xo, đinh tán, dây chun, cánh cung, qu n ng ả ặ
c T ch c: ổ ứ Hs làm vi c cá nhân ệ
d D ki n s n ph m ự ế ả ẩ
- Đ nh nghĩa đ c bi n d ng kéo, nénị ượ ế ạ
- Đ nh nghĩa đ c bi n d ng đàn h i và bi n d ng d oị ượ ế ạ ồ ế ạ ẻ
- Gi i h n đàn h iớ ạ ồ
đ Đánh giá
Đánh giá thông qua s n ph m h c t p c a h c sinhả ẩ ọ ậ ủ ọ
Ho t đ ng 2 ạ ộ Tìm hi u đ c tính c a lò xo và đ c đi m c a l c đàn h iể ặ ủ ặ ể ủ ự ồ
a M c tiêu ụ
- Ch ra đ c đ c đi m c a l c đàn h i v ph ng, chi u, đi m đ tỉ ượ ặ ể ủ ự ồ ề ươ ề ể ặ
b Thi t b : ế ị
- Hình nh v s bi n d ng c a các v tả ề ự ế ạ ủ ậ
c T ch c ổ ứ
- Quan sát thí nghi m đ i v i lò xo, m t s hình nh bi n d ng khác t đóệ ố ớ ộ ố ả ế ạ ừ phát hi n ra các đ c đi m c a l c đàn h i v ph ng chi u, đi m đ tệ ặ ể ủ ự ồ ề ươ ề ể ặ
d S n ph m ả ẩ
Phi u h c t p s 1ế ọ ậ ố
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Trang 7NỘI DUNG Lực đàn hồi
Định nghĩa
Điều kiện xuất hiện
Đặc điểm (điểm đặt, phương, chiều, độ
lớn)
Ví dụ về lực đàn hồi
Ho t đ ng 3 ạ ộ Kh o sát m i quan h gi a đ l n c a l c đàn h i và đ bi nả ố ệ ữ ộ ớ ủ ự ồ ộ ế
d ngạ
a M c tiêu ụ
- Thi t l p đ c m i quan h gi a l c đàn h i và đ bi n d ngế ậ ượ ố ệ ữ ự ồ ộ ế ạ
b Thi t b : ế ị
- 6 b thí nghi m kh o sát đ nh lu t Hook g m: Giá thí nghi m, lò xo, b ngộ ệ ả ị ậ ồ ệ ả dính, th c, v t n ngướ ậ ặ
c T ch c ổ ứ
- Phân l p thành 6 nhóm, phân công nhóm tr ng, th kýớ ưở ư
- H ng d n các nhóm làm vi cướ ẫ ệ
Các nhóm ti n hành thì nghi m và hoàn thành phi u h c t p s 2ế ệ ế ọ ậ ố
PHI U H C T P S 2 Ế Ọ Ậ Ố
F=P
Đ dài l (mm)ộ
Đ bi n d ng ∆lộ ế ạ
(mm)
T s F/∆lỷ ố
d S n ph m ả ẩ
Phi u h c t p s 2ế ọ ậ ố
đ Đánh giá: Quan quan sát và s n ph m nhóm c a h c sinhả ẩ ủ ọ
Ho t đ ng 4 ạ ộ Các nhóm báo cáo k t qu làm vi c c a nhómế ả ệ ủ
a M c tiêu ụ
Trang 8- Th ng nh t đ c m i quan h gi a l c đàn h i và đ bi n d ngố ấ ượ ố ệ ữ ự ồ ộ ế ạ
- Phát bi u đ c đ nh lu t Hook ể ượ ị ậ
b Thi t b : ế ị
- B ng ph theo phi u h c t p s 2ả ụ ế ọ ậ ố
c T ch c ổ ứ
GV t ch c và đi u khi n vi c báo cáo, tranh lu n, ph n bi n gi a cácổ ứ ề ể ệ ậ ả ệ ữ nhóm đ rút ra ki n th c v l c đàn h i xu t hi n lò xoể ế ứ ề ự ồ ấ ệ ở
d Sản phẩm
Nội dung kiến thức được rút ra
đ Đánh giá
Qua quan sát các nhóm trình bày, tranh luận, phản biện
HOẠT ĐỘNG: Luyện tập, củng cố
a M c tiêu ụ
- C ng c các n i dung ki n th c c a ch đ và luy n t pủ ố ộ ế ứ ủ ủ ề ệ ậ
b Thi t b : ế ị
- Phi u h c t p s 3ế ọ ậ ố
PHIẾU HỌC TẬP 3 Dạng 1: Định luật Hooke
Sử dụng định luật khi:
………
………
Biểu thức:
………
Vận dụng:
Bài 1: Một lò xo khi treo vật m1 = 200 g sẽ giãn ra một đoạn l1 = 4 cm.
a) Tìm độ cứng của lò xo, lấy g = 10 m/s2
b) Tìm độ giãn của lò xo khi treo thêm vật m2 = 100 g
Tóm tắt:
Trang 9Giải:
………
………… ………
………… ………
………… ………
Bài 2: Có hai lò xo: một lò xo giãn 4 cm khi treo vật khối lượng m1 = 2 kg; lò xo kia dãn 1 cm khi treo vật khối lượng m2 = 1 kg So sánh độ cứng hai lò xo Tóm tắt:
Giải: ………
………… ………
………… ………
………
………… ………
………… ………
c T ch c ổ ứ
GV t ch c cho HS làm vi c các nhân phi u s 3ổ ứ ệ ế ố
d Sản phẩm
Bài làm của học sinh
đ Đánh giá
Nội dung bài làm của học sinh
HOẠT ĐỘNG: Vận dụng, tìm tòi mở rộng và nhiệm vụ về nhà
- Giải thích các hiện tượng đã nêu ở phần khởi động
- Vận dụng giải các bài tập
- Nhi m v v nhàệ ụ ề
Bài 1: Một lò xo có khối lượng không đáng kể và chiều dài tự nhiên 20 cm, treo
vào đầu dưới của lò xo một vật nặng 100 g thì lò xo có chiều dài 25 cm Tính độ cứng của lò xo
Bài 2: Một dây thép đàn hồi có độ cứng 4000 N/m Tính độ biến dạng của dây
khi chịu một lực 100 N tác dụng có giá trùng với trục của dây
Bài 3: Một lò xo có khối lượng không đáng kể, có chiều dài tự nhiên là 40 cm.
Một đầu được treo vào một điểm cố định, đầu còn lại được treo vật có khối
Trang 10lượng 100 g thì lò xo dãn ra thêm 2
cm Tính chiều dài của lò xo khi treo
thêm một vật có khối lượng 25 g
Bài 4: Một lò xo có khối lượng không
đáng kể, được treo thẳng đứng, phía
dưới treo quả cân có khối lượng 200 g thì chiều dài của lò xo là 30 cm Nếu treo thêm vào một vật có khối lượng 250 g thì lò xo dài 32 cm
Lấy g = 10 m/s2 Tính độ cứng của lò xo và chiều dài của nó
khi chưa treo vật vào lò xo
Bài 5: Một vật có khối lượng 1 kg được gắn vào một đầu
của lò xo có độ cứng 40
N/m đặt trên mặt phẳng
nghiêng một góc 300 so
với mặt phẳng ngang,
không ma sát, vật ở trạng
thái đứng yên Lấy g = 10
m/s2 Tính độ dãn của lò xo
Bài 6: Xe tải tấn kéo một ô tô tấn nhờ một sợi dây cáp có độ cứng 2.106 N/m Chúng bắt đầu chuyển động nhanh dần đều đi được 200 m trong thời gian
20 s Bỏ qua ma sát và khối lượng của dây cáp Tính độ dãn của dây cáp và lực kéo của xe tải
Bài 7: Một ô tô vận tải kéo một ô tô con có khối lượng tấn và chạy nhanh dần
đều, sau 50 s đi được 400 m Cho biết độ cứng của dây cáp là 2.106 N/m và bỏ qua mọi ma sát cùng với khối lượng của dây cáp Tính độ dãn của dây cáp nối hai ô tô trong các trường hợp sau:
a) Dây cáp nằm ngang
b) Dây cáp hợp với phương ngang một góc 600
Bài 8: Một đầu máy có khối lượng 10 tấn kéo một toa xe có khối lượng 20 tấn
bởi một lò xo trong quá trình
chuyển động, lò xo dãn ra 4
cm Biết độ cứng của lò xo là
8.104 N/m Bỏ qua ma sát
Tính lực kéo của đầu máy và
gia tốc của tàu
Bài 9: Một đoàn tàu gồm: một đầu máy, một toa 10 tấn và một toa 5 tấn nối với
nhau theo thứ tự trên bằng những lò xo giống nhau Khi chịu tác dụng lực 500
N, lò xo giãn ra một đoạn 1 cm Bỏ qua mọi ma sát Sau khi bắt đầu chuyển động được 10 s, vận tốc của đoàn tàu 1 m/s Tính độ dãn của mỗi lò xo
Bài 10: Vật có khối lượng 100 g gắn vào đầu một lò xo nhẹ có chiều dài 20 cm
với độ cứng 20 N/m quay tròn đều trong mặt phẳng ngang nhẵn với tần số vòng/phút Lấy π2 = 10 Tính độ giãn của lò xo
α k m
Trang 11Bài 11: Một cơ hệ như vẽ gồm bốn thanh nhẹ nối với
nhau bằng các khớp và một lò xo nhẹ tạo thành hình vuông và chiều dài lò xo là 9,8 cm Khi treo vật nặng 500g góc nhọn giữa các thanh là 600 Lấy g = 9,8 m/s2 Tính độ cứng của lò xo