2.1.2. Những kỹ năng cơ bản của phần “Các định luật bảo toàn” SGK vật lí lớp 10.
Kĩ năng quan sát thiên nhiên, nhận xét, phân tích dữ liệu thí nghiệm, đối chứng lí thuyết và thực nghiệm và hợp thức hóa kiến thức.
Kĩ năng vận dụng lý thuyết, kĩ năng tính toán, đổi đơn vị, kĩ năng vẽ hình trong việc giải bài tập.
Kĩ năng mô tả, giải thích các hiện tượng liên quan đến sự chuyển động, va chạm (va chạm mềm, va chạm đàn hồi).
2.1.3. Những khó khăn sai lầm mà học sinh gặp phải khi học phần “ Các định luật bảo toàn”
Qua sự tìm hiểu hoạt động nhận thức của học sinh khi học phần “Các
định luật bảo toàn” trong thời gian thực tập sư thường gặp phải khó khăn, sai lầm sau đây:
phạm, tôi nhận thấy HS
Khó khăn trong việc chọn mốc thế năng để giải bài toán đơn giản
nhất.
Khó khăn trong khi vận dụng tính bảo toàn của vécto động lượng, nhầm lẫn khi chỉ tính đến sự bảo toàn động lượng về độ lớn.
Khó khăn khi chọn xét hệ vật để cho hệ vật trong bài toán là hệ kín.
Chưa biết lựa chọn để sử dụng một cách thích hợp các thuật ngữ vật lí về mặt năng lượng để giải thích hiện tượng, giải các bài tập vật lí.
Khó khăn trong khi giải bài tập: phát hiện ra dấu hiệu đặc điểm hiện tượng để vận dụng các định luật bảo toàn.
2.2. THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN DẠY HỌC BÀI “ ĐỘNG LƯỢNG
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG”.
2.2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung và tiến trình xây dựng kiến thức:
a) Các câu hỏi cơ thức:
bản và kết luận tương
ứng cho từng đơn vị
kiến
Câu hỏi 1: Dưới tác dụng của xung lượng của lực
r lên một vật, đại
F
lượng nào đặc trưng cho trạng thái chuyển động của vật bị biến đổi?
Kết luận:
Dưới tác dụng của xung lượng của lực
r , tích mv biến
F
đổi. Gọi đại lượng p = mv là động lượng của vật.
Độ biến thiên động lượng của vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của lực trong khoảng thời gian đó.
Dạng khác của định luật II Newton: r r t .
p F
Câu hỏi 2: Trong hệ cô lập gồm hai vật tương tác với nhau, tổng
động lượng của hệ thay đổi như thế nào?
Kết luận: Trong hệ cô lập, động lượng của mỗi vật biến đổi nhưng động lượng của cả hệ được bảo toàn.
pr pr const
1 2
b) Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức:
là
Tìm mối quan hệ giữa xung lượng của lực với khối lượng và các vận tốc của vật.
Dưới tác dụng của xung lượng của lực lên một vật, đại lượng nào đặc trưng cho trạng thái chuyển động của vật bị biến đổi?
Đơn vị kiến thức 1: Khái niệm động lượng
Dưới tác dụng của lực lên vật có khối lượng m ,vật biến đổi vận tốc từ đến và thu được gia tốc .
Lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ngắn có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng thái của vật và tích gọi là xung lượng của lực.
Gia tốc vật thu được khi thay đổi vận tốc từ đến là:. Theo định luật II Newton:
Suy ra: .
Vế phải xuất hiện độ biến thiên của đại lượng
Đại lượng = biến thiên dưới tác dụng của xung lượng của lực , gọi là động lượng của vật.
Độ biến thiên động lượng của vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của lực trong khoảng thời gian đó.
Dạng khác của định luật II Newton: .
Đơn vị kiến thức 2 : Định luật bảo toàn động lượng.
Khái niệm động lượng và khái niệm hệ cô lập.
Động lượng của một vật thay đổi khi chịu tác dụng của xung lượng của lực tác dụng lên vật.
Trong hệ cô lập, khi các vật tương tác với nhau, tổng động lượng của cả hệ có thay đổi không?
Từ mối quan hệ giưa các lực tương tác giữa các vật tìm mối liên hệ giữa xung lượng của các lực đó, dẫn tới mối quan hệ giữa động lượng của các vật trong hệ.
Theo định luật III Newton : Mặt khác:
Trong hệ cô lập, đông lượng của mỗi vật biến thiên nhưng tổng động lượng của cả hệ được bảo toàn.
Có thể kiểm tra kết luận trên như thế nào?
Doãn Thị Thảo Anh – Lớp B K54 – Khoa Vật lí 36
Cho xe có khối lượng m1 chuyển động với vận tốc v trên máng không ma sát đến va chạm vào xe có khối lượng m2 đứng yên. Sau va chạm hai xe dính vào nhau cùng chuyển động với vận tốc V.
So sánh kết quả tính toán tỉ số V/v với kết quả thu được từ thực ng
Tính V/v theo định luật BTDL:
(1)
Sử dụng bộ thí nghiệm cần rung điện.
Cân khối lượng các vật.
Đo các khoảng cách giữa các chấm trên băng giấy trong những khoảng thời gian bằng nhau ở hai giai đoạn để xác định các vận tốc v và V.Tính tỷ số V/v.
m1(kg) | 0,16 | 0,16 | 0,16 | |
m2 (kg) | 0,16 | 0,32 | 0,48 | |
v (m/s) | 0,50 | 0,75 | 0,60 | |
V | 0,245 | 0,24 | 0,16 | |
V Kết quả: v | m1 m1 m2 |
Có thể bạn quan tâm!
- Thiết kế phương án dạy học các bài Động lượng - Định luật bảo toàn động lượng, Thế năng SGK Vật lí 10 theo định hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực tìm tòi giải quyết vấn đề của học sinh - 2
- Vai Trò Quan Trọng Của Kiểu Định Hướng Khái Quát Chương Trình Hóa.
- Biện Pháp Phát Triển Hoạt Động Nhận Thức Tích Cực Tìm Tòi Giải Quyết Vấn Đề Của Học Sinh :
- Thiết kế phương án dạy học các bài Động lượng - Định luật bảo toàn động lượng, Thế năng SGK Vật lí 10 theo định hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực tìm tòi giải quyết vấn đề của học sinh - 6
- Định Luật Bảo Toàn Động Lượng Của Hệ Cô Lập:
- Mục Tiêu Dạy Học Và Đề Kiểm Tra Kết Quả Học Tập:
Xem toàn bộ 85 trang tài liệu này.
hiệm.
Vécto tổng động lượng của hệ cô lập được bảo toàn.
Các chuyển động cùng phương, cùng chiều.
Chiếu phương trình (1) lên phương chuyển động:
m1v (m1 m2 )V
V m1
v m1 m2
Doãn Thị Thảo Anh – Lớp B K54 – Khoa Vật lí 37
2.2.2. Mục tiêu dạy học:
a) Mục tiêu trong khi học:
HS biết được định nghĩa và ý nghĩa xung lượng của lực.
HS biết được định nghĩa động lượng, khái niệm hệ cô lập.
HS xây dựng được biểu thức dạng khác của định luật II Newton.
HS xử lượng.
lí số
liệu thí nghiệm kiểm nghiệm định luật bảo toàn động
b) Mục tiêu sau khi học:
Phát biểu được khái niệm động lượng, định luật bảo toàn động lượng.
Viết được biểu thức dạng khác của định luật II Newton.
Vận dụng định luật bảo toàn động lượng giải thích một số hiện tượng và giải bài tập.
2.2.3. Đề kiểm tra kết quả học tập :
Câu 1: Định nghĩa động lượng, phát biểu định luật bảo toàn động lượng. Định luật này được áp dụng trong những điều kiện nào?
Câu 2. Một vật có khối lượng m1 = 1kg chuyển động với vận tốc v1= 3m/s
đến va chạm vào vật hai có khối lượng m2= m1 đang chuyển động với vận tốc v2 = 2m/s. Sau va chạm hai vật dính vào nhau cùng chuyển động với
vận tốc
r . Tính
r trong các trường hợp sau:
V
V
r r
a) v1 , v2 cùng hướng.
r r
b) v1 , v2 cùng phương, ngược chiều.
r r
c) v1 v2 .
Đáp án :
Câu 1 : Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với
vận tốc
v là đại lượng được xác định bằng công thức :
p mv
Định luật bảo toàn động lượng : Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn.
Điều kiện áp dụng định luật : hệ vật xét phải là hệ cô lập (hệ gồm
nhiều vật mà hệ không chịu tác dụng của ngoại lực hoặc nếu có thì các
ngoại lực ấy cân bằng nhau).
Câu 2 : Chọn hệ vật gồm hai vật có khối lượng lấn lượt là m1 và m2.
Do bỏ qua ma sát giữa các vật và mặt đường nên hệ vật là hệ cô lập. Theo định luật bảo toàn động lượng ta có :
r r r
m1v1 m2v2 (m1 m2 )V
Chọn trục tọa độ
là quỹ
đạo chuyển động của hai vật, chiều dương là
chiều chuyển động của vật 1 lúc đầu.
v1
v2
V
Áp dụng trong từng trường hợp : r r r
r r
a) v1, v2 cùng hướng.
Chiếu phương trình (2) lên trục tọa độ :
m1v1 m2v2 (m1 m2 )V
�V m1v1 m2v2 1.3 1.2 2, 5m / s
m1 m2
r r
11
r r r
b) v1 , v2
cùng phương, ngược chiều.
v1 V v2
Chiếu phương trình (2) lên trục tọa độ :
m1 v1 m2v2 (m1 m2 )V
�V m1v1 m2v2 1.3 1.2 0, 5m / s
m1 m2
r r
11
c) v1 v2
r r r r r r
Đặt p1 mv1; p2 mv2 ; p mV
r
Từ hình vẽ ta có : p2
p 2 p 2
1 2
m 2v2 m 2v2
1 1 2 2
12.32 12.22
1 2
p2 p2 p2 � p
V 1,8m / s
p
r
p1
m1 m2
11
2.2.4. Phương tiện dạy học:
1. Giáo viên:
Bộ thí nghiệm cần rung điện kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng.
2.Học sinh:
Ôn tập các kiến thức về gia tốc, định luật II Newton, định luật III Newton.
2.2.5. Tiến trình hoạt động dạy học:
Kiểm tra bài cũ, chuẩn bị điều kiện xuất phát, đặt vấn đề: