Luận văn Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức thuộc chương “các định luật bảo toàn” Vật lý 10 nâng cao theo mô hình peer instruction

của một vật trong trọng trường và viết được công thức tính thế năng này. Nêu được đơn vị đo thế năng. - Viết được công thức tính thế năng đàn hồi. - Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính cơ năng. - Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng và viết được hệ thức của định luật này. - Phát biểu và viết được hệ thức của ba định luật Kê-ple. - Vận dụng được định luật bảo toàn động lượng, bảo toàn năng lượng để giải được các bài tập đối với hai vật va chạm mềm, va chạm đàn hồi. - Vận dụng được các công thức 𝐴 = 𝐹. 𝑠. 𝑐𝑜𝑠𝛼 và P = 𝐴 𝑡 - Vận dụng được định luật bảo toàn cơ năng để giải được bài toán chuyển động của một vật, của hệ có hai vật. * Yêu cầu thái độ: - Có hứng thú học tập vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học; trân trọng đối với những đóng góp của Vật lý cho sự tiến bộ của xã hội và đối với công lao của các nhà khoa học. - Có thái độ khách quan, trung thực, có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và có tinh thần hợp tác trong công việc học tập môn Vật lý, cũng như trong việc áp dụng các hiểu biết đã đạt được. - Có ý thức vận dụng những hiểu biết Vật lý vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập cũng như bảo vệ và giữ gìn môi trường sống tự nhiên. 2.1.3. Yêu cầu kĩ năng cần đạt được sau khi học theo mô hình Peer Instruction Ngoài những kĩ năng cơ bản trên, HS khi học tập theo mô hình này cần phải đạt thêm một số kĩ năng sau: - Có khả năng suy nghĩ và hành động độc lập. - Có khả năng trình bày ý kiến của mình, thuyết phục người nghe. - Có khả năng hợp tác theo nhóm học tập, biết lắng nghe tích cực, đưa thông tin phản hồi tích cực, ra quyết định 2.2. Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức thuộc chương “Các định luật bảo toàn” – Vật lý 10 THPT nâng cao theo mô hình Peer Instruction Trong điều kiện thực tế, tôi đã xây dựng được 5 tiến trình dạy học cho các bài 31, 33, 34, 35, 37 trong chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 nâng cao theo mô hình Peer Instruction. 2.2.1. Bài : Định luật bảo toàn động lượng 2.2.1.1. Kiến thức, kĩ năng KT, KN Nội dung của KT, KN - Phát biểu được định nghĩa và nhận biết được hệ kín. • Hệ kín (hệ cô lập) là hệ chỉ có những lực của các vật trong hệ tác dụng lẫn nhau (gọi là nội lực) mà không có các lực tác dụng của các vật từ bên ngoài hệ (gọi là ngoại lực) hoặc nếu có thì các lực này phải triệt tiêu lẫn nhau. • Trong các hiện tượng như nổ, va chạm, các nội lực xuất hiện thường rất lớn so với ngoại lực thông thường, nên hệ vật có thể coi gần đúng là kín trong thời gian ngắn xảy ra hiện tượng. - Nêu được sự bảo toàn một số đại lượng vật lý trong hệ kín. • Khảo sát hệ kín, người ta thấy có một số đại lượng vật lý đặc trưng cho trạng thái của hệ được bảo toàn, nghĩa là chúng có giá trị không đổi theo thời gian. ĐLBT cho biết đại lượng vật lý nào của hệ kín được bảo toàn. • Các ĐLBT có vai trò rất quan trọng trong nghiên cứu vật lý vì chúng có lĩnh vực áp dụng rất rộng rãi. - Viết được công thức tính động lượng và nêu được đơn vị đo động lượng. - Biết cách xác định động lượng của một hệ vật. • Động lượng 𝑝 của vật chuyển động là đại lượng vectơ được đo bằng tích của khối lượng m và vectơ vận tốc 𝑣 của vật. 𝑝 = 𝑚𝑣 • Trong hệ SI, đơn vị của động lượng là kilôgam mét trên giây (kg.m/s). • Động lượng của một hệ vật là tổng vectơ của các động lượng của các vật trong hệ. - Phát biểu và viết được hệ thức của ĐLBT động lượng đối với hệ hai vật. • ĐLBT động lượng: Vectơ tổng động lượng của một hệ kín được bảo toàn. 𝑝 = 𝑝′���⃗ 𝑝 là động lượng ban đầu, 𝑝′���⃗ là động lượng lúc sau. • Đối với hệ hai vật: 𝑝1���⃗ + 𝑝2����⃗ = 𝑝′1�����⃗ + 𝑝′2�����⃗ trong đó, 𝑝1���⃗ ,𝑝2����⃗ tương ứng là động lượng của hai vật lúc trước tương tác, 𝑝1���⃗ ′,𝑝2����⃗ ′ tương ứng là động lượng của hai vật lúc sau tương tác. - Viết được công thức tính xung lượng của lực và nêu được đơn vị đo của xung lượng của lực. • Đại lượng 𝐹.���⃗ ∆𝑡 là xung lượng của lực �⃗� trong khoảng thời gian ∆𝑡 (giả thiết lực �⃗� không đổi trong khoảng thời gian ∆𝑡 ). • Đơn vị xung lượng của lực là niutơn giây (N.s) - Viết được công thức dạng khác của định luật II Newton. ∆𝑝 = �⃗�.∆𝑡 - Vận dụng ĐLBT động lượng và dạng khác của định luật II Newton vào trường hợp đơn giản. • Áp dụng ĐLBT động lượng để xác định một vectơ động lượng khi đã biết hai vectơ động lượng còn lại. • Vận dụng dạng khác của định luật II Newton để giải thích một số hiện tượng thực tế. 2.2.1.2. Câu hỏi được sử dụng trong bài 2.2.1.2.1. Câu hỏi và yêu cầu định hướng học sinh đọc bài trước ở nhà - Thế nào là hệ kín? Tìm ví dụ. - Công thức tính động lượng của một vật? - Tìm hiểu cách thành lập công thức 31.1. - Nội dung định luật bảo toàn động lượng? - Công thức dạng khác của định luật II Newton? 2.2.1.2.2. Câu hỏi kiểm tra việc đọc bài trước ở nhà của học sinh C1: Hệ vật nào sau đây không thể được xem là hệ kín? A. Hệ chỉ có những lực của các vật trong hệ tác dụng lẫn nhau. B. Hệ mà ngoài nội lực còn có các ngoại lực tác dụng vào hệ nhưng nhưng các ngoại lực này triệt tiêu nhau. C. Hệ vật gồm các vật tương tác với nhau. D. Hệ vật trong các hiện tượng nổ hay va chạm (xét trong thời gian ngắn xảy ra hiện tượng). * Đáp án: C. C2: Điều nào sau đây là không đúng khi nói về động lượng? A. Động lượng là đại lượng vectơ. B. Động lượng của một vật chuyển động đo bằng tích khối lượng và vận tốc của vật. C. Đơn vị của động lượng trong hệ SI là kg.m/s. D. Động lượng của một vật luôn bảo toàn. * Đáp án: D 2.2.1.2.2. Câu hỏi sử dụng trong bài giảng Câu 1: Hệ nào sau đây là hệ kín: A. Quả bóng đang rơi. Hệ: quả bóng. B. Một chiếc xe đang chuyển động thẳng đều. Hệ: chiếc xe. C. Một chiếc xe đang chuyển động tròn đều. Hệ: chiếc xe. D. Một chiếc xe đang thắng gấp trên đường. Hệ: chiếc xe. * Đáp án: B * Mục đích của câu hỏi 1: HS nhận biết được hệ kín trong thực tế. Câu 2: Một hệ vật gồm hai trái bóng: bóng 1 có khối lượng m1=1kg, chuyển động với vận tốc v1=3m/s; bóng 2 có m2=2kg, v2=2m/s. Hai trái bóng chuyển động theo hai phương vuông góc với nhau. Độ lớn động lượng của hệ hai trái bóng này là: A. 5 kg.m/s B. 7 kg.m/s C. 15 kg.m/s D. 11 kg.m/s . * Đáp án: A. * Mục đích câu hỏi 2: HS nắm được cách xác định vectơ tổng động lượng của một hệ hai vật: sử dụng phép cộng hai vectơ động lượng của hai vật trong hệ để tìm vectơ động lượng của hệ. Câu 3: Một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v thì va chạm vào một vật khối lượng 2m đang đứng yên. Sau va chạm hai vật dính vào nhau. Vận tốc chung của hai vật ngay sau va chạm là: A. v B. 0 C. v/3 D. v/2 * Đáp án: C. * Mục đích câu hỏi 3: HS vận dụng định luật bảo toàn động lượng trong trường hợp đơn giản. Câu 4: Một viên đạn đang bay theo phương ngang thì bị nổ thành hai mảnh. Mảnh 1 bay thẳng đứng xuống dưới (như hình vẽ). Mũi tên nào thể hiện đúng hướng bay có thể có của mảnh đạn thứ 2? * Đáp án: B * Mục đích câu hỏi 4: HS vận dụng định luật bảo toàn động lượng, dựa vào phép cộng vectơ để dự đoán hướng của một vectơ khi đã biết hai vectơ còn lại. Câu 5: Xét hai vật khối lượng m và 2m nằm yên trên đệm không khí. Nếu ta đẩy vật 1 trong 3s rồi đẩy vật 2 trong cùng khoảng thời gian đó với lực cùng độ lớn thì động lượng của vật nhẹ hơn so với động lượng của vật nặng hơn như thế nào? A. Gấp 2 lần B. Bằng nhau C. Bằng một nửa D. Bằng 1/4 * Đáp án: B *Mục đích câu hỏi 5: - HS vận dụng dạng khác của định luật II Newton: Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó. - Sự suy luận của HS mà ta mong đợi: Mặc dù hai vật có khối lượng khác nhau nhưng tổng các lực tác dụng lên chúng và khoảng thời gian lực tác dụng là như nhau nên độ biến thiên động lượng là như nhau. Do động lượng ban đầu của hai vật bằng nhau (đều bằng 0) nên động lượng của hai vật lúc sau là bằng nhau. Câu 6: Người thủ môn khi bắt bóng muốn không đau tay và khỏi ngã thì phải co tay và lùi người một chút theo hướng đi của quả bóng. Người đó làm thế để: A. giảm động lượng của quả bóng. B. giảm độ biến thiên động lượng của quả bóng. C. tăng xung lượng của lực do quả bóng tác dụng lên tay. D. giảm độ lớn của lực do quả bóng tác dụng lên tay. * Đáp án: D * Mục đích câu hỏi 6: - HS vận dụng dạng khác của định luật II Newton vào giải thích một hiện tượng cụ thể. - Suy luận của HS mà ta mong đợi: Khi tay của thủ môn bắt bóng nghĩa là tay tác dụng một lực vào bóng làm động lượng của bóng từ một giá trị giảm về không (làm động lượng bóng biến thiên ∆𝑝). Khi đó, nếu thời gian tác dụng lực dài (∆𝑡 lớn) thì lực tay cần tác dụng vào bóng (�⃗�) nhỏ. Như vậy thì lực bóng tác dụng vào tay sẽ nhỏ (theo định luật III Newton) nên tay sẽ ít đau. 2.2.1.3. Tổ chức hoạt động dạy học theo mô hình Peer Instruction A. Chuẩn bị: * GV: - Giao nhiệm vụ học tập cho HS. - Soạn và chuẩn bị phần trình chiếu Power Point các câu hỏi kiểm tra phần đọc bài của HS và các câu hỏi sử dụng trong bài giảng. - Chuẩn bị thiết bị Active Vote, cập nhật danh sách HS của lớp dạy vào phần mềm. * HS: Đọc trước bài ở nhà, trả lời các câu hỏi và thực hiện các nhiệm vụ GV giao. B. Tổ chức hoạt động dạy học * Hoạt động 1: Kiểm tra việc chuẩn bị bài của HS Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Trình chiếu các câu hỏi C1, C2 và kích hoạt thiết bị Active Vote (thiết bị trả lời trắc nghiệm). - Nhận xét việc chuẩn bị bài của HS thông qua kết quả tổng kết trên thiết bị. - Cá nhân lần lượt trả lời các câu hỏi và báo câu trả lời qua thiết bị trả lời trắc nghiệm. * Hoạt động 2: Tìm hiểu hệ kín, các định luật bảo toàn Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Định nghĩa hệ kín và nêu các trường hợp hệ vật được xem là hệ kín. - Cho ví dụ về hệ kín: Hệ hai hòn bi chuyển động không có ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Trong các hiện tượng như nổ, va chạm thì hệ vật có thể coi gần đúng là hệ kín trong thời gian ngắn xảy ra hiện tượng. - GV nêu sự bảo toàn một số đại lượng vật lý trong hệ kín và vai trò quan trọng của các định luật bảo toàn. - Trình chiếu Câu 1. - Thu nhận tổng hợp câu trả lời của HS, nếu trên 70% trả lời đúng thì chuyển sang phần tiếp theo, nếu từ 30% đến 70% trả lời đúng thì cho HS thảo luận và trả lời lại. Nếu dưới 30% trả lời đúng thì giảng lại kiến thức đó rồi cho HS trả lời lại. - Theo dõi bài giảng. - Cùng GV phân tích ví dụ, nêu lên vì sao các hệ vật đó được xem là hệ kín. - Theo dõi bài giảng. - Đặt các câu hỏi thắc mắc. - Cá nhân trả lời Câu 1 và báo kết quả bằng TBTN. - Nếu GV yêu cầu thì thảo luận với các bạn xung quanh và trả lời lại. * Hoạt động 3: Xây dựng khái niệm động lượng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Thuyết trình về “Động lượng” - Chiếu đoạn phim mô phỏng. Xét một hệ kín đơn giản gồm hai hòn bi: 1 (khối lượng m1) và 2 (khối lượng m2) trên mặt bàn nhẵn nằm ngang. Hòn bi 2 đứng yên, còn hòn bi 1 chuyển động với vận tốc v đến va chạm thẳng vào hòn bi 2. Nếu m1=m2 (hai hòn bi ve cùng kích thước) thì ta thấy : hòn bi 1 dừng lại và hòn bi 2 bật đi với vận tốc v. Nhưng nếu m1>m2 (hòn bi 1 bằng thép, còn 2 là bi ve) thì sau va chạm cả hai đều chuyển động, vận tốc của hòn bi ve còn lớn hơn vận tốc ban đầu v của hòn bi thép. Như vậy chắc chắn không chỉ vận tốc mà cả khối lượng của các hòn bi cũng có vai trò trong việc truyền chuyển động. Vì lẽ đó trong hiện tượng va chạm và nhiều hiện tượng khác, ta phải xét đại lượng vật lý mới đặc trưng cho chuyển động của một vật, đó là động lượng. - Định nghĩa động lượng và viết công thức. - Chú ý động lượng là đại lượng vectơ cùng hướng với vectơ vận tốc. - Nêu đơn vị của động lượng. - Nêu: Động lượng của một hệ vật là tổng các vectơ động lượng của các vật trong hệ. - Trình chiếu câu hỏi 2. (Lặp lại qui trình như Câu 1) - Theo dõi bài giảng và ghi nhận kiến thức. - Cá nhân trả lời Câu 2 và báo kết quả bằng TBTN. * Hoạt động 4: Tìm hiểu định luật bảo toàn động lượng Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Thành lập công thức (31.1) SGK. - Kết hợp công thức trên với định nghĩa động lượng để được đẳng thức: 𝑝1���⃗ + 𝑝2����⃗ = 𝑝′1�����⃗ + 𝑝′2�����⃗ - Mở rộng cho trường hợp tổng quát để được đẳng thức áp dụng cho hệ kín gồm n vật. - Phát biểu định luật bảo toàn động lượng. Phân tích cụ thể hơn: Xét hệ kín gồm hai vật nói trên (khi thành lập công thức 31.1). Trước khi xảy ra tương tác, vật m1 có động lượng 𝑝1���⃗ , vật m2 có động lượng 𝑝2����⃗ và động lượng của hệ là 𝑝 = 𝑝1���⃗ + 𝑝2����⃗ . Sau khi xảy ra tương tác giữa hai vật (khi này yêu cầu là hệ kín của hệ vật vẫn đảm bảo), động lượng của mỗi vật trong hệ thay đổi. Lúc này, động lượng của vật m1 là 𝑝′1�����⃗ , của vật m2 là 𝑝′2�����⃗ và động lượng của hệ là 𝑝′���⃗ = 𝑝′1�����⃗ + 𝑝′2�����⃗ . Thì theo ĐLBT động lượng: 𝑝 = 𝑝′���⃗ - Trình chiếu Câu 3. (Lặp lại qui trình như các câu trên) - Tiến hành tương tự với Câu 4. - Theo dõi, thành lập lại trong vở. - Theo dõi, nắm kiến thức. - Cá nhân trả lời Câu 3 và báo kết quả bằng TBTN. * Hoạt động 5: Tìm hiểu xung lượng của lực và dạng khác của định luật II Newton Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Định nghĩa xung lượng của lực và nêu đơn vị của nó. - Biến đổi công thức định luật II Newton để được công thức dạng khác của định luật II Newton: ∆𝑝 = �⃗�.∆𝑡 - Nêu ý nghĩa của công thức này: Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó - Theo dõi và ghi nhận kiến thức. - Theo dõi và tiến hành biến đổi lại công thức. bằng xung lượng của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó. Phân tích rõ hơn: Xét lực �⃗� tác dụng lên một vật khối lượng m trong khoảng thời gian ∆𝑡. Lực �⃗� làm vật thay đổi vật tốc từ 𝑣1���⃗ sang 𝑣2����⃗ , dẫn đến động lượng của m thay đổi ∆𝑝 = 𝑚2𝑣2����⃗ − 𝑚1𝑣1���⃗ thì độ biến thiên động lượng ∆𝑝 của m bằng tích của lực �⃗� và khoảng thời gian ∆𝑡 đó ∆𝑝 = �⃗�.∆𝑡. - Trình chiếu Câu 5. (Lặp lại qui trình như các câu trên) - Tiến hành tương tự với Câu 6. - Theo dõi, ghi nhận kiến thức. - Cá nhân trả lời Câu 5 và báo kết quả bằng TBTN. * Hoạt động 6: Củng cố kiến thức và giao nhiệm vụ học tập ở nhà - HS trả lời các câu hỏi và làm bài tập SGK. 2.2.2. Bài : Công và công suất 2.2.2.1. Kiến thức, kĩ năng KT, KN Nội dung của KT, KN - Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính công. - Nêu được đơn vị của công. • Công thực hiện bởi một lực �⃗� không đổi là đại lượng đo bằng tích độ lớn của lực và hình chiếu của độ dời điểm đặt trên phương của lực. 𝐴 = 𝐹. 𝑠. 𝑐𝑜𝑠𝛼 trong đó, F là độ lớn lực tác dụng, s là độ dời điểm đặt của lực, 𝛼 là góc tạo bởi hướng của lực và hướng của độ dời. • Trong hệ SI, công được đo bằng jun (J). 1 jun là công thực hiện bởi lực có độ lớn 1 niutơn khi điểm đặt của lực có độ dời 1 mét theo phương của lực. 1 kJ = 1000 J = 103 J - Nêu được đặc điểm • Công là đại lượng vô hướng và có giá trị đại số. của công. - Hiểu ý nghĩa vật lý của công dương, công âm và công bằng 0 (dù có lực tác dụng). - Nếu 𝑐𝑜𝑠𝛼 > 0 (𝛼 < 𝜋 2 ) thì A>0 và được gọi là công phát động. - Nếu 𝑐𝑜𝑠𝛼 < 0 (𝜋 2 < 𝛼 ≤ 𝜋) thì A<0 và được gọi là công cản. - Nếu 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 0 (𝛼 = 𝜋 2 ) thì A=0, dù có lực tác dụng nhưng không có công thực hiện. - Nêu được định nghĩa và viết được công thức công suất. - Nêu được đơn vị của công suất. - Viết được biểu thức khác của công suất. - Nắm được ý nghĩa của công suất. • Công suất là đại lượng có giá trị bằng thương số giữa công A và thời gian t cần để thực hiện công ấy. P = 𝐴 𝑡 • Trong hệ SI, công suất được đo bằng oát (W). 1 oát là công suất của máy sinh công 1 jun trong 1 giây. 1 kW = 1000 W = 103 W 1 MW = 1 000 000 W = 106 W Một đơn vị công suất khác là mã lực (CV): 1CV=746 W • Nếu lực �⃗� không đổi thì: P = 𝐴 𝑡 = 𝐹�⃗ .𝑠 𝑡 = 𝐹�⃗ . �⃗� trong đó, �⃗� là vận tốc của vật chuyển động. • Khái niệm công suất dùng để biểu thị tốc độ thực hiện công của một vật. - Viết được công thức hiệu suất. H = 𝐴′ 𝐴 trong đó, A’ là công có ích của máy, A là công do lực phát động thực hiện. Hiệu suất của máy có giá trị luôn nhỏ hơn 1. - Vận dụng được các • Biết cách tính công, công suất và các đại lượng trong các công thức 𝐴=𝐹.𝑠.𝑐𝑜𝑠𝛼 và P = 𝐴 𝑡 công thức tính công và công suất. 2.2.2.2. Câu hỏi được sử dụng trong bài 2.2.2.2.1. Câu hỏi và yêu cầu định hướng học sinh đọc bài trước ở nhà - Ôn lại khái niệm công đã học ở THCS. - Xem định nghĩa và công thức của công cơ học trong trường hợp tổng quát. - Tìm hiểu ý nghĩa công dương và công âm. - Xem định nghĩa và công thức của công suất. 2.2.2.2.2. Câu hỏi kiểm tra việc đọc bài trước ở nhà của học sinh C 1: Trong các công thức dưới đây, công thức nào là công thức tổng quát tính công của một lực không đổi ? A. A=F.s B. A=F.s.cos𝛼 C. A=F.s.sin𝛼 D. A= F.s.tan𝛼 C2: Trong các nhận xét sau đây về công của một lực không đổi, nhận xét nào là đúng? A. Công luôn luôn dương. B. Công là một đại lượng vectơ. C. Công là đại lượng vô hướng và có giá trị đại số. D. Công không bao giờ bằng 0. C3: Trong các công thức dưới đây, công thức nào không là công thức tính công suất? A. P = 𝐴 𝑡 B. P = 𝐹�⃗ .𝑠 𝑡 C. P = 𝐹�⃗ . �⃗� D. P = 𝐹�⃗ 𝑣 2.2.2.2.2. Câu hỏi sử dụng trong bài giảng Câu 1: Trường hợp nào sau đây không có công cơ học? A. Người lực sĩ nâng quả tạ từ dưới đất lên cao. B. Người lực sĩ giữ yên quả tạ ở trên cao. �⃗� 𝛼 C. Người lực sĩ thả cho quả tạ rơi xuống đất. D. Người lực sĩ đưa lên đưa xuống quả tạ ở trên cao. * Đáp án: B * Mục đích câu hỏi 1: HS nắm được đối với công cơ học có hai yếu tố không thể thiếu là lực tác dụng và độ dời của điểm đặt theo phương của lực. HS nhận biết được: Khi người lực sĩ giữ yên quả tạ ở trên cao thì mặc dù người đó tốn công sức (công trong đời sống) để giữ quả tạ nhưng không có độ dời điểm đặt lực nên các lực tác dụng lên quả tạ không sinh công cơ học. Câu 2: Một khối gỗ đang trượt trên mặt phẳng ngang. Một người nắm dây kéo khối gỗ lại, dây hợp với phương ngang góc 𝛼=300. Lực kéo F = 30N. Công của lực F thực hiện khi khối gỗ trượt được 2m là: A. 60 J B. 30√3 J C. - 30√3 J D. – 60 J * Đáp án: C * Mục đích câu hỏi 2: Hiểu đúng góc 𝛼 trong công thức tính công, hiểu ý nghĩa công dương, công âm. Câu 3: Một vật được kéo chuyển động trên mặt phẳng nghiêng. Xét công của các lực tác dụng lên vật. Nhận xét nào sau đây không đúng? A. Công của trọng lực là công cản. B. Công của lực ma sát là công cản. C. Công của phản lực của mặt phẳng nghiêng là công phát động. D. Công của lực kéo F là công phát động. * Đáp án: C * Mục đích câu hỏi 3: HS nhận biết đâu là công cản, công phát động, lực không sinh công trong trường hợp cụ thể. Câu 4: Nếu bỏ qua sức cản của không khí thì trong trường hợp nào sau đây không có công cản? �⃗� A. Quả bóng rơi từ trên cao xuống đất. B. Quả bóng được ném từ thấp lên cao. C. Quả bóng lăn chậm dần trên sân cỏ rồi dừng lại. D. Quả bóng được cầu thủ đá lăn trên sân cỏ. * Đáp án: A * Mục đích câu hỏi 4: HS phân tích được các lực tác dụng lên vật trong trường hợp cụ thể và nhận biết công của các lực đó có phải là công cản không. Câu 5: Trong các cần cẩu sau, cần cẩu nào có công suất lớn nhất: A. Cần cẩu nâng vật 900 kg chuyển động đều lên cao 10 m trong 1 phút. B. Cần cẩu nâng vật 2000 kg chuyển động đều lên cao 6 m trong 2 phút. C. Cần cẩu nâng vật 1000 kg chuyển động đều lên cao 10 m trong 2 phút. D. Cần cẩu nâng vật 4000 kg chuyển động đều lên cao 3 m trong 1 phút. * Đáp án: D * Mục đích câu hỏi 5: Giúp HS khắc sâu khái niệm công suất là tốc độ thực hiện công, không chỉ phụ thuộc vào công thực hiện mà còn phụ thuộc vào thời gian thực hiện công. 2.2.2.3. Tổ chức hoạt động dạy học theo mô hình Peer Instruction A. Chuẩn bị: * GV: - Giao nhiệm vụ học tập cho HS. - Soạn và chuẩn bị phần trình chiếu Power Point các câu hỏi kiểm tra phần đọc bài của HS và các câu hỏi sử dụng trong bài giảng. - Chuẩn bị thiết bị Active Vote, cập nhật danh sách HS của lớp dạy vào phần mềm. * HS: Đọc trước bài ở nhà, trả lời các câu hỏi và thực hiện các nhiệm vụ GV giao. B. Tổ chức hoạt động dạy học * Hoạt động 1: Kiểm tra việc chuẩn bị bài của học sinh Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Trình chiếu các câu hỏi C1, C2 và kích hoạt - Cá nhân lần lượt trả lời các 𝑠 �⃗� thiết bị Active Vote. - Nhận xét việc chuẩn bị bài của HS thông qua kết quả tổng kết trên thiết bị. câu hỏi và báo câu trả lời qua TBTN. * Hoạt động 2: Tìm hiểu về công Hoạt động của GV Hoạt động của HS Thuyết trình về “Công” - Nhắc lại về kiến thức “Công” đã học ở lớp 8 THCS: Khi một vật chịu tác dụng của lực và dịch chuyển theo phương của lực, ta nói lực đã thực hiện một công trên vật đó. Ví dụ: Người đẩy xe trên mặt đường, cần cẩu nâng vật lên cao. Đối với công, có hai yếu tố liên quan : lực tác dụng �⃗� và độ dời điểm đặt theo phương của lực. - Nêu lại định nghĩa công đã học ở THCS: Dưới tác dụng của lực �⃗�, khi vật chuyển dời một đoạn s theo hướng của lực thì công do lực sinh ra là: A = F.s - Xét trường hợp tổng quát: Khi lực �⃗� không cùng phương với độ dời s mà hợp với hướng của độ dời một góc 𝛼, - Theo dõi và ghi nhận kiến thức. �⃗� 𝑠 𝑠 �⃗�1 �⃗� �⃗�2 𝛼 𝑠 �⃗� 𝛼 𝑠 �⃗� 0 < 𝛼 ≤ 𝜋2 A < 0 ta có thể phân tích lực �⃗� thành hai thành phần: 𝐹1���⃗ cùng phương với độ dời và 𝐹2���⃗ vuông góc với độ dời. Khi đó chỉ có thành phần 𝐹1���⃗ thực hiện công F1.s, còn thành phần 𝐹2���⃗ không thực hiện công vì theo phương của 𝐹2���⃗ không có độ dời của điểm đặt lực. Như vậy: A= F1.s = F.cos𝛼.s = F.s.cos𝛼 Ta thấy s.cos𝛼 là hình chiếu của độ dời lên phương của lực. - Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát, giải thích rõ các đại lượng trong công thức (33.2) SGK. Theo công thức (33.2) có thể thấy công là đại lượng vô hướng và có giá trị đại số. - Trình bày về công phát động và công cản: + Nếu 𝑐𝑜𝑠𝛼 > 0 (𝛼 < 𝜋 2 ) thì A>0 và được gọi là công phát động. + Nếu 𝑐𝑜𝑠𝛼 < 0 (𝜋 2 < 𝛼 ≤ 𝜋) thì A<0 và được gọi là công cản. + Nếu 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 0 (𝛼 = 𝜋 2 ) thì A=0, dù có lực tác dụng nhưng - Đặt các câu hỏi thắc mắc. 𝑠 �⃗� 𝛼 < 𝜋2 A > 0 𝑠 �⃗� 𝛼 = 𝜋2 A = 0 không có công thực hiện. - Nêu đơn vị của công. - Trình chiếu Câu 1. - Thu nhận tổng hợp câu trả lời của HS, nếu trên 70% trả lời đúng thì chuyển sang phần tiếp theo, nếu từ 30% đến 70% trả lời đúng thì cho HS thảo luận và trả lời lại. Nếu dưới 30% trả lời đúng thì giảng lại kiến thức đó rồi cho HS trả lời lại. - Lặp lại qui trình tương tự với Câu 2,3,4. - Cá nhân trả lời Câu 1 và báo kết quả bằng TBTN - GV yêu cầu thì thảo luận với các bạn xung quanh và trả lời lại. * Hoạt động 3: Tìm hiểu về công suất Hoạt động của GV Hoạt động của HS Thuyết trình về “Công suất” - Nêu khái niệm công suất: Hai vật khác nhau thực hiện cùng một công như nhau nhưng thời gian để thực hiện công có thể khác nhau, có nghĩa là tốc độ thực hiện công của chúng là nhanh chậm khác nhau. Chẳng hạn một cần cẩu nâng một vật nặng lên cao nhanh hơn một người dùng ròng rọc kéo vật nặng đó lên cùng độ cao. Để biểu thị tốc độ thực hiện công của một vật người ta dùng khái niệm công suất. - Định nghĩa công suất. - Nêu đơn vị công suất. - Chú ý cho HS: Có một đơn vị dễ gây nhầm lẫn với đơn vị công suất, đó là kW.h: 1 kW.h = 1 000. 3 600 = 3,6.106J Đơn vị kW.h thường được dùng để đo năng lượng điện. - Theo dõi và ghi nhận kiến thức. - Đặt các câu hỏi thắc mắc. Một đơn vị công suất khác được dùng trong công nghệ chế tạo máy là mã lực (CV): 1CV = 746W - Trình chiếu Câu 5. (Lặp lại qui trình như các câu trên) - Thành lập biểu thức khác của công suất: Nếu lực �⃗� không đổi : P = 𝐴 𝑡 = 𝐹�⃗ .𝑠 𝑡 = 𝐹�⃗ . �⃗� Nếu t hữu hạn thì �⃗� là vận tốc trung bình và P là công suất trung bình của lực tác dụng lên vật. Nếu t rất nhỏ thì �⃗� là vận tốc tức thời và P là công suất tức thời ở thời điểm mà ta xét. - Thuyết trình phần Ứng dụng: Hộp số trong các động cơ ôtô, xe máy theo nguyên tắc với công suất không đổi cho trước của động cơ thì lực kéo tỉ lệ nghịch với vận tốc xe. - Trình bày phần Hiệu suất: Đối với một máy sinh công thì công có ích A’ luôn nhỏ hơn công toàn phần A do máy sinh ra. Khi đó, tỉ số: H = 𝐴′ 𝐴 gọi là hiệu suất của máy, có giá trị luôn nhỏ hơn 1. - Cá nhân trả lời Câu 5 và báo kết quả bằng TBTN. - Theo dõi và ghi nhận kiến thức. *