BÀI 10. BA ĐỊNH LUẬT NEWTON VỀ CHUYỂN ĐỘNG (5 tiết)

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức:

- Nhận biết và phân biệt được ba định luật Newton.

- Biết về quán tính và mức quán tính.

- Biết đến lực bằng nhau, lực không bằng nhau.

2. Năng lực

- Năng lực chung:

●     Năng lực tự chủ và tự học: Tự lực – luôn chủ động, tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua các câu hỏi cá nhân và thảo luận nhóm.

●     Năng lực giao tiếp và hợp tác:

+ Xác định nhiệm vụ và hoạt động của bản thân – phân tích được các công việc cần thực hiện để hoàn thành nhiệm vụ của nhóm.

+ Sẵn sáng nhận công việc khó khăn của nhóm thông qua việc phân chia nhiệm vụ thực hành thí nghiệm về định luật II Newton.

- Năng lực môn vật lí:

●     Năng lực nhận thức vật lí:

+ Phát biểu được định luật I Newton và minh họa được bằng ví dụ cụ thể.

+ Phát biểu được định luật II Newton.

+ Mô tả được bằng ví dụ cụ thể về lực bằng nhau, lực không bằng nhau.

+ Phát biểu được định luật III Newton và minh họa được bằng ví dụ cụ thể.

●     Năng lực tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ vật lí:

+ Thực hiện thí nghiệm hoặc sử dụng số liệu cho trước để rút ra được a 1/m, từ đó rút ra được biểu thức a= F/m hoặc F=m.a (định luật 2 Newton)

+ Từ kết quả đã có (lấy từ thí nghiệm hay sử dụng số liệu cho trước) hoặc lập luận dựa vào a= F/m, nêu được khối lượng là đại lượng đặc trung cho mức quán tính của vật.

●     Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Vận dụng được định luật III Newton trong một số trường hợp đơn giản.

3. Phẩm chất:

+ Tích cực: Tích cực tìm tòi, sáng tạo trong các câu hỏi cá nhân khi tìm hiểu các định luật Newton. Có ý chí vượt qua khó khăn để đạt kết quả tốt trong hoạt động nhóm khi thực hiện thí nghiệm.

+ Trung thực: ghi chép lại số liệu báo cáo dự án một cách nghiêm túc, trung thực.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên:

●     SGK, SGV, Giáo án.

●     Hình ảnh minh họa có liên quan đến bài học.

●     Máy tính, máy chiếu (nếu có).

2. Đối với học sinh:

●     Sách giáo khoa

●     Tư liệu sưu tầm liên quan đến bài học và dụng cụ học tập (nếu cần) theo yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: Tạo tâm thế hào hứng cho HS trước khi vào bài học mới.

b. Nội dung:  GV đặt vấn đề dựa theo gợi ý SGK, HS trả lời theo những kiến thức các em đã biết.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu câu hỏi mở đầu lên bảng và yêu cầu HS suy nghĩ trả lời.

CH: Trên đường đi du lịch hè, xe ô tô chở gia đình của một bạn bất chợt gặp sự cố về máy và không thể tiếp tục di chuyển. Người bố đã nhờ xe cứu hộ đến và kéo xe ô tô về nơi sửa chữa (Hình 10.1). Tác động nào giúp chiếc xe có thể chuyển động được từ khi đứng yên?

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS suy nghĩ, thoải mái chia sẻ, đưa ra suy nghĩ về câu trả lời.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời một bạn HS đứng dậy trả lời câu hỏi.

( TL: Chiếc xe có thể chuyển động được từ khi đứng yên là nhờ lực đẩy và lực kéo của xe cứu hộ.)

Bước 4. Đánh giá kết quả hoạt động, thảo luận

-GV đưa ra nhận xét, đánh giá.

- GV dẫn dắt vào bài học: Trong bài trước khi xét chuyển động ném của viên bi hay của quả tạ, chúng ta đã bỏ qua lực cản của không khí vì nó rất nhỏ. Đến bài hôm nay, chúng ta sẽ đi sâu vào nghiên cứu các vấn đề liên quan đến lực và tìm hiểu ứng dụng của nó trong đời sống. Chúng ta đi vào bài học Bài 10. Ba định luật Newton về chuyển động.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Định luật I Newton.

a. Mục tiêu:

+ HS nêu được khái niệm về lực, khái niệm về quán tính.

+ Phát biểu được định luật I Newton và ý nghĩa của nó.

b. Nội dung:  

-GV gợi nhắc để HS nhớ lại kiến thức về lực.

- GV giảng giải định hướng đi đến kiến thức mới

- HS nghe giảng kết hợp đọc SGK và thảo luận nhóm để trả lời những câu hỏi GV yêu cầu.

c. Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các câu trả lời theo yêu cầu của GV

d. Tổ chức thực hiện :

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Nêu khái niệm và tính chất của lực

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm và tính chất của lực:

+ Dựa vào kiến thức về lực đã được học ở cấp Trung học cơ sở, em hãy nhắc lại khái niệm và tính chất của lực.

- GV cho HS làm việc nhóm đôi trả lời câu Thảo luận 1: Hãy nêu tên một số lực mà em đã biết hoặc đã học trong môn Khoa học tự nhiên.

(Có thể tổ chức theo trò chơi thi đua, nhóm nào nêu được nhiều hơn thì dành chiến thắng)

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS nhớ lại kiến thức cũ, trả lời câu hỏi của GV.

- HS trao đổi với bạn về câu Thảo luận 1.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 1 bạn trả lời cho câu hỏi GV đưa ra.

- GV mời đại diện các nhóm lên bảng trình bày câu trả lời cho câu Thảo luận.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét câu trả lời của HS. Riêng câu Thảo luận 1, nhóm nào đưa ra được nhiều đáp án đúng nhất thì tuyên bố nhóm đó dành chiến thắng.

=> GV nhấn mạnh việc thay đổi trạng thái của vật là do vận tốc rồi chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu khái niệm quán tính

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

-GV đặt câu hỏi định hướng HS đi đến khái niệm quán tính:

+ Trong ví dụ ở hình 10.2, em hãy nhận xét trạng thái của cánh cửa và của thanh nam châm được gắn vào dây nếu như bàn tay không tác dụng lực vào tay nắm cửa, không đưa thanh nam châm lại gần thanh đang được gắn vào dây?

+ Trạng thái của vật được đặc trưng bởi đại lượng quán tính. Em hãy suy nghĩ về ví dụ trên và tìm hiểu các ví dụ trong SGK ở hình 10.3 và 10.4 để rút ra khái niệm quán tính?

- GV tổ chức HS thảo luận nhóm đôi, trả lời câu Thảo luận 2: Quan sát Hình 10.4, dự đoán về chuyển động của vật sau khi được đẩy đi trên các bề mặt khác nhau:

a) Mặt bàn

b) Mặt băng

c) Mặt đệm không khí.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS theo dõi SGK và chăm chú nghe giảng, thảo luận nhóm đôi để trả lời các câu hỏi mà GV yêu cầu.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 1-2 bạn trình bày câu trả lời  cho mỗi câu hỏi.

- HS ở các nhóm khác theo dõi nhận xét, bổ sung ý kiến.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV nhận xét, đánh giá và tổng kết kiến thức cho HS. Sau đó chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu định luật I Newton.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV cho HS thảo luận nhóm đôi, theo dõi SGK để phát biểu định luật I Newton.

- GV yêu cầu HS minh họa định luật I Newton bằng ví dụ cụ thể dựa vào ví dụ trong SGK.

- GV cho HS thảo luận nhóm đôi để:

+ Trả lời câu Thảo luận 3: Đưa ra nhận định và giải thích về sự tồn tại của vật tự do trên thực tế.

+ Trả lời câu hỏi luyện tập: Aristotle nhận định rằng “Lực là nguyên nhân của chuyển động”. Nhận định này đã tồn tại hàng ngàn năm trước thời đại của Newton. Hãy nêu một số ví dụ minh họa để phản bác nhận định này.

+ Trả lời câu hỏi định hướng của GV: Từ các ví dụ mà các em đưa ra và theo dõi thông tin SGK, em hãy nêu ý nghĩa của định luật I Newton.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS theo dõi SGK và thảo luận nhóm với bạn để trả lời các câu hỏi mà GV yêu cầu.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 1-2 bạn trình bày câu trả lời  cho mỗi câu hỏi.

- HS ở các nhóm khác theo dõi nhận xét, bổ sung ý kiến.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV nhận xét, đánh giá và tổng kết kiến thức cho HS. Sau đó chuyển sang nội dung mới.

1. Nhắc lại khái niệm về lực

Trả lời:

- Khái niệm: Lực là sự kéo hoặc đẩy.

- Tính chất:

+ Lực có tác dụng làm biến dạng vật hoặc thay đổi vận tốc của vật.

+ Lực luôn do một vật tạo ra và tác dụng lên vật khác.

+ Có hai loại lực là : Lực tiếp xúc (dùng tay đẩy cánh cửa) , hoặc lực không tiếp xúc (lực hút của nam châm lên thanh sắt).

Trả lời:

*Thảo luận 1:

Một số lực mà em đã học là:

+ Lực đẩy

+ Lực kéo

+ Lực ma sát

+ Lực đàn hồi

+ Lực hút...

=> Việc thay đổi trạng thái của vật là do vận tốc của vật bị thay đổi khi có lực tác dụng.

Về mặt tương tác, lực làm thay đổi một thuộc tính của vật là động lượng, thể hiện qua một đại lượng có thể dễ dàng nhận biết và đo đạc được đó là vận tốc.

2. Khái niệm quán tính.

Trả lời:

Khi đó cánh cửa vẫn nằm im và thanh nam châm đang treo cũng sẽ không chuyển động nghĩa là chúng sẽ mãi giữ nguyên trạng thái của nó.

Trả lời:

=> Vật luôn có xu hướng bảo toàn vận tốc chuyển động của mình. Tính chất này được gọi là quán tính của vật.

*Thảo luận 2:

Dự đoán về chuyển động của vật sau khi được đẩy đi trên các bề mặt khác nhau trong các trường hợp:

a. Đĩa sẽ dừng lại sau khi đi được một đoạn đường ngắn do ma sát lớn.

b. Đĩa sẽ đi đường quãng đường dài hơn so với trường hợp a do ma sát nhỏ hơn.

c. Đĩa sẽ chuyển động liên tục với tốc độ không đổi nếu không gặp vật cản vì ma sát không đáng kể. 

3. Định luật I Newton.

Một vật nếu không chịu tác dụng của lực nào (vật tự do) thì vật đó giữ nguyên trạng thái đứng yên, hoặc chuyển động thẳng đều mãi mãi.

Ví dụ:

+ Chiếc tủ đựng áo quần được đặt cố định trong phòng sẽ luôn mãi ở vị trí đó cho đến khi có một lực khác tác động vào nó.

+ Quạt điện khi đã được bật số thì sẽ quay với tốc độ không khổi cho đến khi ta chuyển số hoặc tắt nguồn.

+ Kim giờ luôn chuyển động với tốc độ không đổi là 2 vòng trong 1 ngày nếu nó không chịu tác động của bất cứ lực nào và không bị hết pin. 

Trả lời:

*Thảo luận 3:

- Trên thực tế, vật luôn chịu tác dụng của một lực nào đó. Ví dụ bất kì vật nào cũng chịu lực hấp dẫn từ vật khác (do chúng có khối lượng). Tuy nhiên khi các tương tác này vô cùng bé, ta có thể xem như vật không chịu tác dụng lực và ở trạng thái tự do (rác vũ trụ).

- Hoặc trong trường hợp thứ hai, vật chịu tác dụng của nhiều lực nhưng chúng lại cân bằng nhau thì vật cũng được xem là một vật “giả tự do” (“giả cô lập”)

*Luyện tập:

Một số ví dụ minh họa để phản bác nhận định này:

Khi ta đi xe trên đường, ta luôn cảm thấy cây hai bên đường cột đèn giao thông đang chuyển động lùi về phía sau mặc dù không xuất hiện thêm lực nào tác dụng lên hàng cây hay cột đèn giao thông.

=> Đây là tính tương đối của chuyển động đã được học ở bài 5. Cảm giác chuyển động của các vật là do sự chuyển động tương đối của các vật đối với nhau chứ không liên quan đến lực

=>Ý nghĩa của định luật I Newton: Lực không phải là nguyên nhân gây ra chuyển động. Mà là nguyên nhân làm thay đổi vận tốc chuyển động của vật

BÀI 10. BA ĐỊNH LUẬT NEWTON VỀ CHUYỂN ĐỘNG (5 tiết)

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức:

- Nhận biết và phân biệt được ba định luật Newton.

- Biết về quán tính và mức quán tính.

- Biết đến lực bằng nhau, lực không bằng nhau.

2. Năng lực

- Năng lực chung:

●     Năng lực tự chủ và tự học: Tự lực – luôn chủ động, tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua các câu hỏi cá nhân và thảo luận nhóm.

●     Năng lực giao tiếp và hợp tác:

+ Xác định nhiệm vụ và hoạt động của bản thân – phân tích được các công việc cần thực hiện để hoàn thành nhiệm vụ của nhóm.

+ Sẵn sáng nhận công việc khó khăn của nhóm thông qua việc phân chia nhiệm vụ thực hành thí nghiệm về định luật II Newton.

- Năng lực môn vật lí:

●     Năng lực nhận thức vật lí:

+ Phát biểu được định luật I Newton và minh họa được bằng ví dụ cụ thể.

+ Phát biểu được định luật II Newton.

+ Mô tả được bằng ví dụ cụ thể về lực bằng nhau, lực không bằng nhau.

+ Phát biểu được định luật III Newton và minh họa được bằng ví dụ cụ thể.

●     Năng lực tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ vật lí:

+ Thực hiện thí nghiệm hoặc sử dụng số liệu cho trước để rút ra được a 1/m, từ đó rút ra được biểu thức a= F/m hoặc F=m.a (định luật 2 Newton)

+ Từ kết quả đã có (lấy từ thí nghiệm hay sử dụng số liệu cho trước) hoặc lập luận dựa vào a= F/m, nêu được khối lượng là đại lượng đặc trung cho mức quán tính của vật.

●     Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Vận dụng được định luật III Newton trong một số trường hợp đơn giản.

3. Phẩm chất:

+ Tích cực: Tích cực tìm tòi, sáng tạo trong các câu hỏi cá nhân khi tìm hiểu các định luật Newton. Có ý chí vượt qua khó khăn để đạt kết quả tốt trong hoạt động nhóm khi thực hiện thí nghiệm.

+ Trung thực: ghi chép lại số liệu báo cáo dự án một cách nghiêm túc, trung thực.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên:

●     SGK, SGV, Giáo án.

●     Hình ảnh minh họa có liên quan đến bài học.

●     Máy tính, máy chiếu (nếu có).

2. Đối với học sinh:

●     Sách giáo khoa

●     Tư liệu sưu tầm liên quan đến bài học và dụng cụ học tập (nếu cần) theo yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: Tạo tâm thế hào hứng cho HS trước khi vào bài học mới.

b. Nội dung:  GV đặt vấn đề dựa theo gợi ý SGK, HS trả lời theo những kiến thức các em đã biết.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu câu hỏi mở đầu lên bảng và yêu cầu HS suy nghĩ trả lời.

CH: Trên đường đi du lịch hè, xe ô tô chở gia đình của một bạn bất chợt gặp sự cố về máy và không thể tiếp tục di chuyển. Người bố đã nhờ xe cứu hộ đến và kéo xe ô tô về nơi sửa chữa (Hình 10.1). Tác động nào giúp chiếc xe có thể chuyển động được từ khi đứng yên?

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS suy nghĩ, thoải mái chia sẻ, đưa ra suy nghĩ về câu trả lời.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời một bạn HS đứng dậy trả lời câu hỏi.

( TL: Chiếc xe có thể chuyển động được từ khi đứng yên là nhờ lực đẩy và lực kéo của xe cứu hộ.)

Bước 4. Đánh giá kết quả hoạt động, thảo luận

-GV đưa ra nhận xét, đánh giá.

- GV dẫn dắt vào bài học: Trong bài trước khi xét chuyển động ném của viên bi hay của quả tạ, chúng ta đã bỏ qua lực cản của không khí vì nó rất nhỏ. Đến bài hôm nay, chúng ta sẽ đi sâu vào nghiên cứu các vấn đề liên quan đến lực và tìm hiểu ứng dụng của nó trong đời sống. Chúng ta đi vào bài học Bài 10. Ba định luật Newton về chuyển động.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Định luật I Newton.

a. Mục tiêu:

+ HS nêu được khái niệm về lực, khái niệm về quán tính.

+ Phát biểu được định luật I Newton và ý nghĩa của nó.

b. Nội dung:  

-GV gợi nhắc để HS nhớ lại kiến thức về lực.

- GV giảng giải định hướng đi đến kiến thức mới

- HS nghe giảng kết hợp đọc SGK và thảo luận nhóm để trả lời những câu hỏi GV yêu cầu.

c. Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các câu trả lời theo yêu cầu của GV

d. Tổ chức thực hiện :