Các khái niệm về lực trong chương trình Vật lý phổ thông

h hướng tiến trình dạy học một số bài học theo chương trình mới theo quan điểm phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh.. Thái độ: - Có cái nhìn tổng quan về khèi l­îng trong toàn bộ chương trình VLPT. - Xem nội dung cốt lõi của đề tài là chiến lược làm nền tảng cho việc thực hiện các mục tiêu dạy học.MỤC TIÊU CỦA CHUYÊN ĐỀ- Đối tượng thụ hưởng: + Học viên Cao học vật lý. + Giáo viên Vật lý phổ thông.	+ Sinh viên,..- Thời gian thực hiện chuyên đề: 20 tiết	+ Nghe giảng ở lớp: 3 tiết	+ Học viên làm việc ở nhà và thảo luận nhóm: 10 tiết	+ Học viên trình bày trên lớp: 5 tiết	+ Kiểm tra đánh giá: Làm bài thu hoạch: 2 tiết	Nội dung chuyên đề:N1: Nội dung khoa học kiến thức cần dạy. N2: Nội dung dạy học của chủ đề. N2.1 Grap sự phát triển nội dung của chủ đề trong toàn bộ chương trình N2.2 Tường minh nội dung các kiến thức cần dạy N3: Vị trí của đề tài trong cấu trúc chương trình Vật lý phổ thông.N4: Phương pháp dạy học một số bài điển hình về đề tài theo định hướng dạy học tập trung vào người học.N1: Nội dung khoa học kiến thức cần dạy1.1. Khái niệm lực1.2. Các lực trong tự nhiên1.3. Các lực thường gặpSự thống nhất các lực cơ bản trong tự nhiênLực điện từ và lực tương tác yếu đã được thống nhất thành lực điện từ - yếu. Lý thuyết thống nhất lực hấp dẫn, lực điện từ- yếu và lực tương tác mạnh đã có những thành công nhất định, đang tiếp tục được phát triển. So sánh các loại tương tác cơ bảnLoại tương tácCường độ tương tácBán kính tương tácHạt truyền tương tácMạnh110-15mGlucon, mezon ảoĐiện từ10-2∞PhôtnYếu10-1410-18 mHạt W±, Z0Hấp dẫn10-39∞GravitonN2.1. GRAP SỰ PHÁT TRIỂN NỘI DUNG” KHÁI NIỆM LỰC” –TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ PHỔ THÔNG-Lực từ-Lực điên từLớp 9-Lực ma sát trượt-Lực ma sát lăn-Áp lực, Lực AcsimetBiểu diễn lựcLớp 8 Lực điện - Lực Culông - Lực từ- Lực lạLớp 11Lớp 12- Lực hồi phục- Lực hạt nhânLớp 10KN lực-Lực hấp dẫn →Trọng lực, trọng lượng-Lực đàn hồi -Lực ma sát trượt-Lực ma sát nghỉ -Lực ma sat lăn-Lực hướng tâm -Lực quán tính - LựC bề mặtCác lực trong tự nhiên-Trọng lực→Trọng lượng-Lực đàn hồiLớp 6KN lựcKhái niệm lựcLỰC- Tổng hơp lực- phân tích lựcLớp 6KN lực: 	- Là tác dụng đẩy,kéo của vât này lên vật khác 	- Mổi lực có phương chiều xác định	- Kết quả tác dụng lực là làm cho vật thay đổi vận tốc hoặc bị biến dạng	- Đơn vị lực: N	- Đo lực bằng lực kế2. Trọng lực, trọng lượng: - Trọng lực: lực hút của trái đất lên các vật	 - Trọng lượng: P=10m3. Lực đàn hồi2. Lực ma sát	- Lực ma sát trượt: sinh ra khi vật chuyển động trượt trên bề mặt vật khác	- Lực ma sát lăn: sinh ra khi vật chuyển động lăn trên bề mặt vật khác	- Lực ma sát nghỉ: giữ cho vật đứng yên trên bề mặt vật khácBiểu diễn lực: Lực là đại lượng véc tơ, kí hiệu: 	-Gốc: tại điểm đặt lực	-Phương, chiều: là phương và chiều của lực	-Độ dài:tỉ lệ với cường độ lực theo một tỉ lệ cho trướcLớp 8N2.2. TƯỜNG MINH NỘI DUNG CÁC KIẾN THỨC CẦN DẠY3. Lực Acsimet: F = dV- Lực từ: Lớp 9Lớp 10KN lực: - Là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả gây gia tốc cho vật hoặc làm vật biến dạng	- Gốc: tại điểm đặt lực	- Phương, chiều: là phương và chiều của lực	- Độ dài:tỉ lệ với cường độ lực theo một tỉ lệ cho trước	- Độ lớn: hoặc N2.2. TƯỜNG MINH NỘI DUNG CÁC KIẾN THỨC CẦN DẠY2. Tổng hợp, phân tích lưc.Tổng hợp lực: Quy tắc hình bình hànhPhân tích lực3. Các loại lực trong tự nhiên:	-Lực hấp dẫn: G= 6,68.10-11Nm2/kg2 	 →Trọng lực, trọng lượng	- Lực đàn hồi F= - kl	- Lực ma sát trượt:	- Lực ma sát nghỉ 	- Lực ma sat lăn	- Lực hướng tâm 	- Lực quán tính N3. VỊ TRÍ CỦA ĐỀ TÀI TRONG CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH VLPTTHPTTHCSCƠ L10NHIỆT L10ĐIỆN TỪ L11ĐIỆN TỪ L12QUANG L11,L12DĐ và SÓNG L12Định nghĩa lực,các lực cân bằng.Tổng hợp,phân tích lực.Momen lực.Ngẫu lựcLực hấp dẫn.Lực đàn hồi.Lực ma sát.Lực quán tính,lực hướng tâm,lực li tâm.Lực căng bề mặtLực điện, Đ/l culông,lực lạ, lực từ ,quy tắc bàn tay trái, Lực loren xơLực hạt nhânLực điện từ,quy tắc bàn tay trái.Véc tơ lực, hai lực cân bằng, quán tínhLực ma sát, áp lực, áp suất, lực đẩy AcsimetCƠ L6NHIỆT L6QUANGL7ĐIỆN L7ÂM L7Đ/N lực,HailựccânbằngTrọng lực,Trọng lượngLực đàn hồi.VÒNG 2CƠ L8NHIỆT L8QUANG L9ĐIỆN TỪ L9HẠT NHÂN L12VẬT LÝ PHỔ THÔNGVÒNG 1BTNLLựckéo vềN4. PPDH một số bài học điển hình về đề tài theo định hướng dạy học tập trung vào người họcBài 1. Lực đàn hồi.Bài 2. Lực hấp dẫnLực điện 2. Lực Culông 3. Lực từ4. Lực lạN2.2. TƯỜNG MINH NỘI DUNG CÁC KIẾN THỨC CẦN DẠYLớp 121. Lực kéo về2. Lực hạt nhânLớp 111.3. Các lực thường gặp:1.3.1. Lực hấp dẫn:* Mọi vật trong tự nhiên đều hút nhau một lực gọi là lực hấp dẫn.Với những vật có thể coi là chất điểm lực này tuân theo định luật vạn vật hấp dẫn của Niuton.- Biểu thức:- Trị số G cực kỳ nhỏ nên không nhận biết được sự tồn tại của lực hấp dẫn giữa những vật thể xung quanh- Lực hấp dẫn có cường độ yếu hơn rất nhiều so với lực điện.Ví dụ:- Lực tương tác giữa các electron và hạt nhân nguyên tử hyđro là Fd=9,2.10-8N.- Lực hấp dẫn giữa chúng là Fhd=4,1.10-36N- Lực hấp dẫn có bán kính tác dụng là vô hạn (Tác dụng giữa các ngôi sao, hành tinh,...)- Lực hấp dẫn truyền đi thông qua trường hấp dẫn, khối lượng m1 đã tạo ra ở trong không gian quanh nó một trường hấp dẫn(m1 đã làm thay đổi tính chất vật lý của không gian đó)+ Đặc điểm nổi bật của lực hấp dẫn:- Một vật càng nặng(mh càng lớn) thì càng khó biến đổi chuyển động của nó (mq càng lớn) do đó mq= mh( thí nghiệm cho độ chính xác 10-12), nên chúng chỉ là hai mặt biểu thị của cùng một đại lượng gọi là khối lượng của vật.- Nguyên lý tương đương của Anhstanh:Mọi quá trình vật lý diễn ra hoàn toàn như nhau(trong các điều kiện như nhau), trong một hệ quy chiếu quán tính,nằm trong một trường hấp dẫn đều không đổi và trong hệ quy chiếu quán tính đang chuyển động tịnh tiến với gia tốc không đổi mà không có trường hấp dẫn - Lực hấp dẫn bẻ cong tia sáng Sự hấp dẫn gắn liền với sự cong của tia sáng,không gian trường hấp dẫn là không gian cong,không gian không tuân theo hình học Ơclit mà tuân theo hình học phi Ơclit1.3.2. Lực điện từ- Là tương tác giữa các hạt mang điện và giữa các vật tiếp xúc gây nên ma sát..- Cơ chế tương tác điện từ là sự trao đổi photon giữa các hạt mang điện.- Bán kính tác dụng của tương tác điện từ xem như lớn vô hạn,tương tác điện từ lớn hơn tương tác hấp dẫn 1037 lần-Tương tác điện từ:Cơ sở của một số phân rã của các hạt sơ cấp,còn là cơ sở của các cấu trúc nguyên tử,các phản ứng hóa học,các hiện tượng quang học.-Tương tác điện từ :là bản chất của các lực Culong,lực điện từ,lực Loren,lực liên kết phân tử,lực liên kết nguyên tử.Tương tác tĩnh điện: Đối với các hạt mang điện đứng yên,với các điện tích điểm tuân theo định luật Culong:- Tương tác từ là tương tác giữa các hạt mang điện chuyển động và tuân theo định luật Ampe- Tương tác điện truyền đi thông qua điện trường .- Tương tác từ truyền đi thông qua từ trường Điện trường và từ trường có thể chuyển hóa lẫn nhau và chúng chỉ là một trường hợp riêng của trường điện từ: “Trường điện từ là dạng vật chất,có đầy đủ các thuộc tính cơ bản của vật chất, mà con người có thể nhận thức được”+ Biểu hiện của lực điện từ:* Lực đàn hồi: Chỉ xuất hiện khi vật bị biến dạng,lực đàn hồi tuân theo định luật huk.- Đối với sợi dây thì lực đàn hồi là lực căng sơi dây.- Đối với mặt tiếp xúc lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.* Lực ma sát: Có phương tiếp tuyến với mặt tiếp xúc, ngược chiều với chiều chuyển động tương đối, cản trở chuyển động. Có 3 loại lực ma sát:+ Lực ma sát trượt: xuất hiện khi vật bị ép trượt trên vật kia, có độ lớn: không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật,tỷ lệ với độ lớn của áp lực, phụ thuộc vào tình trạng của mặt tiếp xúc.Công thức tính Fms=µt.N.	trong đó µt –hệ số, N - Áp lực+ Lực ma sát lăn: Xuất hiện khi một vật lăn trên vật khác, có độ lớn nhỏ hơn ma sát trượt.+ Lực ma sát nghỉ: Xuất hiện khi một vật nằm yên trên vật khác, ngược hướng với hướng của lực tác dụng, song song với mặt tiếp xúc, có độ lớn cực đại bằng lực ma sát trượt* Lực hút phân tửLà lực tương tác giữa các lưỡng cực điện, hai điện tích +q và –q đặt cố định với nhau và cách nhau một khoảng l rất nhỏ.Trường hợp điện trường đều lực tác dụng tạo thành một mômen ngẫu lực làm cho lưỡng cực quay trong điện trường.- Trường hợp điện trường không đều lực này có chiều hướng về phía điện trường mạnh.- Trên lưỡng cực có những tác dụng của ngẫu lực và lực làm cho lưỡng cực quay.1.3.3. Tương tác mạnh:Các nuclon trong hạt nhân tạo nên lực hạt nhân,cũng như tương tác dẫn đến sự sinh hạt hardron trong các quá trình va chạm của các hadron,tương tác giữa các hạt quak.Tương tác mạnh lớn hơn tương tác điện từ khoảng 100 lần và có bán Là tương tác giữa các hadron,như tương tác giữa kính tác dụng cở 10-15m(= kích thước hạt nhân).1.3.4. Lực tương tác yếu:Là tương tác giữa các hạt trong phân rã  chẳng hạn phân rã - do tương tác yếu của 4 hạt là nơtron, proton, phản nơtrinoTương tác yếu có bán kính tác dụng cỡ 10-18m và có cường độ nhỏ hơn tương tác điện từ 10-12 lần1.3. Lực thường gặp trong dạy học Vật lý: - Lực quán tính - Lực hướng tâm - Lực đẩy Acsimet - Lực căng sợi dây - Phản lực - Trọng lực - Áp lực - Lực ma sát - Lực đàn hồi - Lực lạ - Lực căng bề mặt *Lực là một đại lượng vật lý được dùng để biểu thị tương tác giữa các vật, làm thay đổi trạng thái chuyển động của các vật.*Lực là đại lượng Vật lý đặc trưng cho tác dụng của vật này vào vật khác, kết quả là gây gia tốc cho vật hoặc một phần của vật.Khi khối lượng m=const thì biểu thức Lực được viết : Lực là đại lượng véctơ:+ Hướng véctơ lực chỉ hướng tác dụng của lực, chính là hướng thay đổi của động lượng. + Độ lớn véctơ lực chỉ cường độ của lực, chính là độ lớn thay đổi của động lượng. + Gốc véctơ lực đặt lên điểm chịu tác động.Đơn vị đo lực trong hệ đo lường quốc tế là newton, viết tắt là N:1 N = 1 kg m / s2 Đ/n dùng trong chương trình PTTH: Lực là đại lượng vật lí đặc trưng cho tương tác của vật này vào vật khác kết quả làm cho vật thay đổi vận tốc hoặc làm vật bị biến dạng1.1. Khái niệm lựcLực hấp dẫn-T/ t hấp dẫnLực điện từ-T/t điện từLực hạt nhân-T/t mạnhLực tt yếu-T/t yếuCác loại lực trong tự nhiên