- Xây dựng kế hoạch bài dạy dựa theo mẫu KHBD của công văn 5512 (Bộ GD và ĐT-2020)
- Xác định các khó khăn gặp phải và cách giải quyết trong quá trình tổ chức hoạt
động chiếm lĩnh các kiến thức ở các mục trên.
- Xác định các nội dung chính cần ôn tập củng cố và đề xuất hệ thống bài tập
tương ứng cần giao cho học sinh và tiêu chí (bảng điểm) đánh giá.
- Xác định nhiệm vụ vận dụng kiến thức để giao cho HS. BÀI LÀM
TÊN BÀI DẠY: SỰ RƠI TỰ DO
Môn: Vật Lí; Lớp 10
Thời gian: 90 phút ( 2 tiết) I. Mục tiêu 1. Về kiến thức:
- Phát biểu được khái niệm rơi tự do.
Sự rơi tự do là sự rơi của một vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực.
-Trình bày được đặc điểm, tính chất của chuyển động rơi tự do: +Phương: thẳng đứng
+Chiều: từ trên xuống dưới
+Tính chất chuyển động: Rơi tự do là một chuyển động nhanh dần đều.
- Viết được công thức sự rơi tự do: quãng đường, vận tốc, gia tốc.
+Gia tốc của chuyển động rơi tự do: gia tốc rơi tự do của chuyển động rơi tự do được
xác định bởi công thức: g= +CT vận tốc : v=gt () +CT quãng đường:s= =2gs 2. Về năng lực:
-Phát biểu được thế nào là sự rơi tự do.
- Nêu được giả thuyết cho các thí nghiệm.
- Thiết kế được phương án thí nghiệm: chọn dụng cụ, nêu cách bố trí, nêu cách làm.
- Tiến hành được thí nghiệm: lắp được dụng cụ, tiến hành các bước thí nghiệm, ghi kết
quả, xử lý số liệu và rút ra kết luận. 3. Về phẩm chất:
- Thân thiện, chan hòa khi làm việc nhóm
- Tích cực, nỗ lực khi gặp khó khăn.
- Chu đáo, cẩn thận khi làm thí nghiệm.
- Rèn luyện tính cẩn thận, chắc chắn khi đưa ra lập luận và khi tiến hành thí nghiệm.
II. Thiết bị dạy học và học liệu
- Ống Newton, hòn đá, lông vũ, mảnh giấy.
- Bộ thí nghiệm xác định loại của chuyển động rơi tự do (bộ rung).
- Bộ thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do.
- Tranh ảnh, video thí nghiệm (Nếu không có đủ dụng cụ thí nghiệm).
- Phiếu học tập cho học sinh.
III. Tiến trình dạy học
1. Hoạt động 1: Xác định vấn đề/ nhiệm vụ (15 phút). a) Mục tiêu:
- HS nêu ra các ý kiến, thông tin đã biết về chuyển động rơi.
- Tiếp nhận nhiệm vụ, tìm hiểu kiến thức cơ bản của chuyển động rơi. b) Nội dung
- HS trao đổi với nhau để kể ra hiểu biết về chuyển động rơi, HS đặt ra các câu hỏi c) Sản phẩm
- Lời phát biểu của HS về chuyển động rơi, và các câu hỏi HS đặt ra, nội dung ghi
câu câu hỏi của HS ở vở ghi
d) Tổ chức thực hiện
GV thực hiện, nêu vấn đề.
- GV yêu cầu học sinh nêu các kiến thức về chuyển động rơi:
+ Khi các vật ở một độ cao nào đó mà không bị giữ bởi các vật khác thì nó chuyển động
như nào? Nêu các điều đã biết về chuyển động đó?
+ Nêu câu hỏi cần tìm hiểu hơn về chuyển động đó
- HS trao đổi nêu ý kiến, một số ý kiến dự kiến: không có gì giữ thì vật là chuyển động
rơi, vật rơi nhanh, chậm, thẳng.
- HS đặt câu hỏi Tại sao vật rơi nhanh, chậm, thẳng, cong?
- GV chốt câu hỏi cần nghiên cứu: Nguyên nhân nào khiến vật rơi nhanh chậm khác
nhau; giải thích sự nhanh chậm (thông qua đại lượng vật lý là thời gian rơi).
- GV yêu cầu Hs đưa dự đoán: Hãy đưa ra dự đoán về sự rơi nhanh, chậm.
- HS nêu ý kiến của mình, GV chốt có một dự đoán hợp lí: Vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ.
- GV thông báo: Nếu vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ ,giả thuyết là đúng thì hai vật có
cùng khối lượng sẽ rơi nhanh như nhau.
- GV yêu cầu HS đưa ra phương án thí nghiệm kiểm tra lập luận.
- GV giới thiệu thí nghiệm: thả hai tờ giấy giống nhau, một để thẳng, một vo tròn thả từ cùng một độ cao.
- HS quan sát và nhận xét: tờ giấy vo viên rơi nhanh hơn=>GV nói giả thiết đã nói sai;
vậy do nguyên nhân nào khác?
- GV gợi ý so sánh cách rơi hai vật để đưa ra nhận xét sự rơi nhanh, chậm do sức cản không khí.
- GV thông báo, lập luận: Nếu dự đoán trên đúng thì trong môi trường không có không
khí các vật phải rơi nhanh như nhau.
- GV tiến hành thí nghiệm để HS quan sát.
- GV thông báo khái niệm Sự rơi tự do, HS ghi lại
- GV thông báo về các trường hợp vật rơi trong không khí được coi là rơi tự do
- GV yêu cầu học sinh đặt câu hỏi tìm hiểu về Sự rơi tự do.
- GV chốt vấn đề: tìm hiểu đặc điểm sự rơi tự do (phương, chiều , quy luật)
2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức, kiểm chứng vấn đề đặt ra từ hoạt động 1 (50 phút). a) Mục tiêu:
HS trình bày lại được được hiện tượng rơi tự do, nêu được đặc điểm của sự rơi tự
do ( phương, chiều, tính chất chuyển động), nắm được công thức tính gia tốc, quãng
đường, vận tốc, đồng thời biết được ý nghĩa của từng đại lượng trong công thức. b) Nội dung
- Học sinh thảo luận nhóm, làm thí nghiệm theo nhóm rồi hoàn thành phiếu học tập
số 1 và phiếu học tập số 2
c) Sản phẩm (Các kiến thức học sinh học sinh cần nắm được) 1. Phương, chiều:
- Phương của chuyển động rơi tự do là phương thẳng đứng (phương của dây dọi).
- Chiều của chuyển động rơi tự do là chiều từ trên xuống dưới.
- Tính chất chuyển động: Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều.
2. Công thức của chuyển động rơi tự do
Các công thức của chuyển động rơi tự do
-Gia tốc a=g :gia tốc rơi tự do -CT vận tốc : v=gt () -CT quãng đường:s= =2gs
3. Gia tốc rơi tự do.
+ Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, các vật đều rơi tự do với cùng một gia tốc g.
+ Ở những nơi khác nhau, gia tốc rơi tự do sẽ khác nhau :
- Ở địa cực g lớn nhất : g=9,8324
- Ở xích đạo g nhỏ nhất: g=9,7872
+ Nếu không đòi hỏi độ chính xác cao, ta có thể lấy g=9,8 hoặc g=10
d) Tổ chức thực hiện.
*Sự rơi tự do và đặc điểm sự rơi tự do (20 phút).
GV giao nhiệm vụ: chia HS thành các nhóm theo bàn hoặc tổ phát phiếu học tập và bộ
dụng cụ thí nghiệm hoặc cho HS xem video thí nghiệm. Phiếu học tập số 1 Nội dung:
*Kiểm tra lập luận: trong môi trường không
có không khí các vật rơi nhanh như nhau.
- Thực hiện thí nghiệm với ống Newton:Lấy
một ống thủy tinh bên trong có một hòn đá và
một cái lông vũ. Rút hết không khí ra và úp ngược ống lại.
- Yêu cầu: Học sinh quan sát và nêu hiện
tượng. Trả lời hòn đá hay lông vũ rơi như thế
nào? Vậy lập luận, giả thuyết đã đặt ra ở Hoạt động 1 có đúng không?
*Gợi ý trả lời: Rút hết không khí ở trong ống
thủy tinh ra và úp ngược ống lại thì hai vật rơi như nhau.
* Tìm hiểu đặc điểm sự rơi tự do
- Thí nghiệm xác định phương chiều của
chuyển động rơi tự do: Để quả cầu sắt sát
cạnh dây dọi rồi thả nó ra.
- Yêu cầu: Quan sát chuyển động rơi tự do của
quả cầu. Mô tả phương chiều chuyển động của một vật rơi tự do
*Gợi ý: Chuyển động rơi tự do của quả cầu là
chuyển động nhanh dần đều. Phương thẳng
đứng, chiều từ trên xuống dưới.
- Thí xác định loại của chuyển động rơi tự do:
Gắn vào vật nặng một băng giấy và luồn băng
giấy qua khe một bộ rung cố định. Thả vật
nặng rơi tự do, cho bộ rung hoạt động. Khi vật
rơi bút ở đầu cần rung ghi trên băng giấy
những vệt nhỏ. Quan sát và ghi số liệu.
- Yêu cầu: Ghi lại số liệu về vị trí của vật rơi
sau những khoảng thời gian bằng 0,1s được
ghi lại trên băng giấy và đưa ra nhận xét.
HS thực hiện nhiệm vụ: HS thực hành thí nghiệm theo hướng dẫn hoặc quan sát video,
thảo luận nhóm, làm phiếu học tập.
GV bổ sung, đưa ra kết luận:
- Như vậy, khi không có lực cản của không khí, các vật có hình dạng, khối lượng khác nhau đều rơi như nhau.
=> Vậy lập luận đã nêu ở hoạt động 1 là đúng
- Chuyển động rơi tự do thực hiện theo phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới.
- Khoảng cách giữa các vệt tại các thời điểm liên tiếp bằng nhau thì tăng dần trong
khoảng thời gian bằng nhau. Sự rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều.
*Gia tốc rơi tự do (20 phút). GV giao nhiệm vụ
- GV giới thiệu bộ dụng cụ đo gia tốc rơi tự do gồm: một vật sắt nặng V, một giá đỡ
mặt sau có cọng dây dọi, mặt trước giá đỡ có kẻ vạch dùng làm thước đo vật rơi, trên
giá đỡ có một nam châm điện N, dưới nam châm là cổng quang điện Q và một đồng hồ đo.
- GV phát phiếu học tập số 2 và bộ dụng cụ thí nghiệm cho các nhóm đã chia ở trên Phiếu học tập số 2 Nội dung
- Hướng dẫn:Vật V bằng sắt được nam châm điện N giữ ở một độ cao cố
định. Mở ngắt điện, vật rơi và đồng hồ đo hoạt động. Khi vật qua cổng
quang điện Q ở dưới thì đồng hồ ngắt điện và chỉ thời gian vật rơi.
- Yêu cầu: HS đo khoảng cách s từ vị trí ban đầu đến vị trí sau, coi chuyển
động rơi là nhanh dần đều với vận tốc ban đầu bằng 0 tính gia tốc rơi tự do
của hòn bi theo công thức, kẻ bảng giống bảng 1/30 SGK điền số liệu đo được. HS thực hiện nhiệm vụ
HS thực hành thí nghiệm theo hướng dẫn hoặc quan sát video, thảo luận nhóm, làm
phiếu học tập. GV quan sát các nhóm HS làm tốt và làm chưa tốt
GV thông báo bổ sung, kết luận
- Trong phạm vi sai số cho phép, gia tốc của chuyển động rơi tự do là khổng đổi.
- Nếu một vật được ném lên theo phương thẳng đứng, khi chuyển động đi
lên vật chịu cùng một gia tốc g như khí đi xuống.Ở cùng một nơi trên trái đất
và ở gần mặt đất các vật rơi tự do đều có cùng một gia tốc g; giá trị g thường được lấy bằng
*Xây dựng công thức tính vận tốc quãng đường (15 phút). GV giao nhiệm vụ
Từ công thức tính gia tốc được nêu ở thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do , HS ghi
ra được công thức tính quãng đường và vận tốc (khi v ban đầu=0 tại t=0) của chuyển đông rơi tự do.
HS thực hiện yêu cầu GV, ghi công thức vào vở
3. Hoạt động 3: Luyện tập (15 phút) a) Mục tiêu:
- Vận dụng công thức để giải các bài tập tính gia tốc, vận tốc, quãng đường rơi tự do.
- Xác định được phương chiều của chuyển động trong từng bài toán. b) Nội dung
- Giao cho học sinh bài tập từ cơ bản đến nâng cao. Những bài đầu mang tính áp
dụng công thức chưa phải biến đổi nhiều, những bài tập về sau sẽ nâng cao hơn
đòi hỏi khả năng tư duy, suy luận và biến đổi. c) Sản phẩm
- Đáp án, lời giải của các bài tập được HS trình bày trên bảng và trong vở ghi,
những lời nhận xét của các HS về bài làm của bạn.
d) Tổ chức thực hiện
- GV giao một vài bài tập và yêu cầu HS ngồi tại chỗ làm trong vòng 5-7 phút
Bài tập 1. Thả một vật rơi tự do ở độ cao 80m so với mặt đất. Lấy g=10m/s2,
một giây sau cũng tại nơi đó một vật khác được ném thẳng đứng hướng xuống
với vận tốc vo. Hai vật chạm đất cùng lúc xác định vo
Bài tập 2. Ở độ cao 300m so với mặt đất trên một kinh khí cầu người ta thả một
vật rơi tự do. Tính thời gian vật chạm đất trong các trường hợp sau: (lấy g=9,8m/s2)
a) Khí cầu đang đứng yên.
b) Khí cầu chuyển động thẳng đều đi lên với vận tốc 4,9m/s
c) Khí cầu chuyển động thẳng đều đi xuống với vận tốc 4,9m/s
- GV gọi 1-2 HS lên bảng làm bài, rồi cho các bạn HS còn lại nhận xét bài làm của
bạn trên bảng. Nếu bài của bạn thiếu thì bổ sung thêm, nếu sai thì sửa cho đúng.
- Cuối cùng giáo viên đánh giá, nhận xét, cho điểm (nếu cần)
4. Hoạt động 4: Vận dụng
a) Mục tiêu: Vận dụng được kiến thức vừa được tiếp nhận để từ đó có thể kiểm chứng
xem một hiện tượng rơi trong đời sống có phải là rơi tự do không.
b) Nội dung: HS kể ra một số hiện tượng trong đời sống giống với rơi tự do. Từ hiện
tượng đã kể, HS làm việc theo nhóm, bàn bạc đưa ra phương án thí nghiệm kiểm chứng
xem hiện tượng đó có phải là sự rơi tự do hay không.
c) Sản phẩm: Bài báo cáo thí nghiệm của các nhóm.
d) Tổ chức thực hiện:
- GV đặt câu hỏi: Theo các em, trong cuộc sống các em đã gặp hiện tượng nào
giống rơi tự do chưa? Nếu có thì hiện tượng đó là gì?
- HS kể các hiện tượng mà các em suy nghĩ.
- GV đưa ra câu hỏi:
- Giải thích: Người nhảy dù có rơi tự do không?
- Gợi ý: Khi người nhảy dù chưa bung dù rơi thẳng đứng, lực cản của không khí
là nhỏ không đáng kể so với trọng lực của người, vì vậy được coi là rơi tự do. Khi
người nhảy dù bung dù, lực cản của không khí rất lớn, sự rơi của người và dù khi
đó không được coi là rơi tự do. -
- Xác định các khó khăn gặp phải và cách giải quyết trong quá trình tổ chức
hoạt động chiếm lĩnh các kiến thức ở các mục trên. ● Khó khăn:
- Học sinh sử dụng dụng cụ thí nghiệm còn nhiều bỡ ngỡ, chưa linh hoạt nên
sẽ gây khó khăn, trở ngại trong quá trình học sinh làm thí nghiệm.
- Khi đặt câu hỏi học sinh sẽ trả lời theo ý hiểu và có thể có những câu trả
lời không vào trọng tâm vấn đề mình cần đề cập dẫn tới ảnh hưởng đến
thời gian trong một tiết học.