Chuyên đề: Lực đẩy ac - Si - met

Ngày soạn: 
Ngày dạy:
CHUYÊN ĐỀ: LỰC ĐẨY AC-SI-MET
Thời lượng: 03 tiết.
I. MỤC TIÊU CỦA CHUYÊN ĐỀ:
1. Kiến thức: 
Nêu được hiện tượng chứng tỏ sự tồn tại của lực đẩy Ácsimét.
Nêu được các đặc điểm của lực đẩy Acsimet.
Viết được công thức tính độ lớn của lực đẩy Ácsimét, nêu tên các đại lượng và đơn vị đo các đại lượng có trong công thức.
Nêu được điều kiện để vật cân bằng, vật nổi, vật chìm.
2. Kĩ năng:
Biết sử dụng thành thạo lực kế, bình chia độ, bình tràn.
Làm được TN về sự nổi của vật.
Phát triển kỹ năng hoạt động nhóm trong học tập Vật lý.
Giải thích được một số hiện tượng trong đời sống hằng ngày.
3. Thái độ:
Tích cực học tập, quan sát thí nghiệm.
Thái độ nghiêm túc trong học tập Vật lý.
Có ý thức vận dụng các kiến thức vào thực tế.
4. Năng lực hướng tới:
Năng lực sử dụng kiến thức
Năng lực về phương pháp
Năng lực trao đổi thông tin
Năng lực cá thể.
II. BẢNG MÔ TẢ CÁC MỨC ĐỘ YÊU CẦU CẦN ĐẠT:
Năng lực cần đạt
Năng lực thành phần
Mô tả mức độ yêu cầu cần đạt
Năng lực sử dụng kiến thức
K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo
Nhận biết khi một vật nhúng trong chất lỏng thì bị chất lỏng tác dụng 1 lực đẩy hướng từ dưới lên.
K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí 
Mối liên hệ giữa độ lớn của lực đẩy Acsimet với trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích vật chìm trong chất lỏng.
Viết được công thức FA = d.V.
K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập
Xác định được các lực tác dụng vào 1 vật nhúng trong chất lỏng.
K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp,) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn
Giải thích các hiện tượng liên quan: khi kéo gầu nước từ giếng lên, lúc gầu còn ngập trong nước thì thấy nhẹ hơn lúc gầu đã lên khỏi mặt nước.
Giải thích được vì sao khi từ bể bơi lên bờ, ta thấy người như nặng hơn.
Giải thích được vì sao khi thả hòn bi sắt vào cốc nước thì hòn bi chìm xuống đáy cốc. Khi thả nút bấc, mặc dù đã ấn nút bấc xuống nhưng khi thả tay ra nó vẫn chuyển động lên trên.
Năng lực về phương pháp
P1: Ðặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí
P2: Mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó
P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí
Các chuyển động tròn trong thực tế: tìm hiểu, mô tả được hiện tượng, giải thích được các ứng dụng trong thực tế đã có.
P4: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí.
Sử dụng mối liên hệ giữa khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của vật.
Xác định các vectơ trọng lực, vecto lực đẩy Acsimet (Điểm đặt; hướng và độ lớn).
Vật cân bằng khi chịu tác dụng của hai lực cân bằng.
P5: Chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí
P6: Xác định mục đích, phương án, tiến hành xử lí kết quả TN và rút ra nhận xét
Xác định độ lớn lực đẩy Acsimet thông qua xác định trọng lượng của vật khi đặt ngoài không khí và khi nhúng chìm trong chất lỏng.
Năng lực trao đổi thông tin
X1: Trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả đặc thù của vật lí 
Lực trong vật lí khác vectơ trong toán là đặt vào vật chịu tác dụng.
Chỉ có thể tịnh tiến véctơ lực dọc theo giá của nó.
X2: Phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành) 
Trong đời sống dùng ngôn ngữ: vật nhẹ hơn, nặng hơn, trong vật lí dùng thuật ngữ: vật có trọng lượng lớn hơn, nhỏ hơn.
Trong đời sống dùng ngôn ngữ: vật bị đẩy lên, trong vật lí dùng vật chịu tác dụng của lực có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên. 
X3: Lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau.
X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ
X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình.
Ghi lại kiến thức về lực đẩy Acsimet, điều kiện để vật nổi, vật chìm hay vật cân bằng.
X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí 
Trình bày các kiến thức trên.
Năng lực cá thể
C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng thái độ của cá nhân trong học tập vật lí
Kiến thức về lực đẩy Acsimet.
Xác định được lực đẩy Acsimet và giải được bài toán về sự cân bằng của vật khi vật chịu tác dụng của hai lực.
Thái độ học tập tích cực.
C2: So sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh vật lí- các giải pháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường 
C3: Nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử
Lực đẩy Acsimet được ứng dụng trong thực tế đời sống và kỹ thuật: kiểm tra độ tinh khiết của kim loại.
III. HỆ THỐNG CÂU HỎI/BÀI TẬP CỤ THỂ HÓA CÁC MỨC ĐỘ YÊU CẦU CẦN ĐẠT:
Nội dung
Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng thấp
Vận dụng cao
Nội dung 1: Lực đẩy Acsimet.
CH1: Nêu các đặc điểm của lực đẩy Acsimet?
CH2: Khi nào thì xuất hiện lực đẩy Acsimet?
CH3: Vì sao khi kéo gầu nước từ giếng lên, lúc gầu còn ngập trong nước thì thấy nhẹ hơn lúc gầu đã lên khỏi mặt nước.
CH4: Viết biểu thức tính độ lớn của lực đẩy Acsimet?
CH5: Tại sao khi ngâm mình trong nước ta cảm thấy mình nhẹ hơn so với lúc bình thường. 
CH7: Một thỏi nhôm và một thỏi thép có thể tích bằng nhau, thỏi nào chịu lực đẩy Acsimet lớn hơn?
CH8: Một thỏi nhôm và một thỏi thép có khối lượng bằng nhau, thỏi nào chịu tác dụng của lực đẩy Acsimet lớn hơn?
CH9: Lực đẩy Acsimet có phụ thuộc vào độ sâu không?
Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra?
CH10: Treo một vật vào lực kế, lực kế chỉ 10N. Khi nhúng vật chìm trong nước, lực kế chỉ 6N.
a. Xác định lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật?
b. Nếu thả sao cho chỉ có một nửa vật chìm trong nước thì số chỉ của lực kế là bao nhiêu?
c. Nhúng chìm vật trong một chất lỏng khác thì số chỉ của lực kế là 6,8N. Hỏi chất lỏng ấy có thể là chất gì?
Nội dung 2: Thực hành: Nghiệm lại lực đẩy Acsimet
CH1: Treo vật ngoài không khí, số chỉ lực kế là 2,4N. Khi nhúng vật vào trong chất lỏng, số chỉ lực kế có thể nhận giá trị nào sau đây?
A. 2,4N B. 3,7N
C. 1,1N D. 2,6N
CH2: Hai vật có khối lượng bằng nhau, thể tích khác nhau. Khi để vật ngoài không khí, cán cân thăng bằng, khi nhúng chìm cả 2 vật vào nước thì cán cân nghiêng về phía bên nào? 
CH3: Hai vật bằng nhôm và đồng có thể tích bằng nhau. Ở ngoài không khí, lực kế chỉ 2,7N và 8,9N. Khi nhúng trong chất lỏng, một lực kế chỉ 7N, lực kế còn lại có số chỉ bao nhiêu?
CH4: Nước đá có khối lượng riêng 0,9g/cm3. Trộn nước và cồn đề được một chất lỏng mà đá có thể trôi lơ lửng trong đó. 
Khối lượng riêng của nước và cồn lần lượt là 1g/cm3 và 0,8g/cm3.
Nội dung 3: Sự nổi.
CH1: Không đo đạc, so sánh khối lượng riêng của mỡ và khối lượng riêng của nước?
CH2: Có thể kết luận: một vật nổi trên một chất lỏng nào đó nếu trọng lượng riêng của chất lỏng lớn hơn trọng lượng riêng của vật được không?
CH3: Biển chết có nồng độ muối rất lớn, con người có thể nổi trên biển này mà không cần bơi.
a. Một người có khối lượng 70kg, thể tích 65,42dm3. Tính trọng lượng riêng của người.
b. Người này tắm trong nước biển có khối lượng riêng 1020kg/m3, khối lượng riêng của nước biển là 35g/lít. Hỏi người này có thể nổi được không?
CH4: Một khối sắt có thể tích 50cm3, nhúng khối sắt này trong nước. Biết khối lượng riêng của sắt là 7800kg/m3.
a. Tính trọng lượng khối sắt.
b. Tính lực đẩy Acsimet tác dụng lên khối sắt? Khối sắt nổi hay chìm trong nước?
c. Khối sắt được làm rỗng, tính thể tích tối thiểu của phần rỗng để nó có thể nổi trong nước.
CH5: Một khối đá hình lập phương cạnh 3cm, khối lượng riêng 0,9g/cm3. Viên đá nổi trên mặt nước. Tính tỉ số giữa thể tích phần nổi và phần chìm? 
CH6: Một vật hình trụ bằng nhựa, nổi trên nước. Phần chìm có độ cao 6cm. Nếu nhúng trong cồn có khối lượng riêng 800kg/m3 thì phần chìm trong cồn có độ cao bao nhiêu?
IV. TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Tiết 1:
Ổn định tổ chức:
Lớp 8A:
Lớp 8B:
Kiểm tra bài cũ:
Bài mới:
Gọi HS đọc phần vào bài (SGK)
Có phải chất lỏng đã tác dụng một lực lên vật nhúng trong nó không?
* Hoạt động 1: Tìm hiểu tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó (12 phút)
 Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- HS đọc câu 1, quan sát hình 10.2 và trả lời:
- Lực kế chỉ giá trị P có ý nghĩa gì?
- Lực kế chỉ giá trị P1 có ý nghĩa gì?
- HS giải thích P1 < P chứng tỏ điều gì?
- Lực này có đặc điểm gì?
- HS đọc và trả lời C2.
- P: Trọng lượng của vật.
- P1: Trọng lượng của vật khi nhúng chìm trong nước.
- P1 < P vì chất lỏng đã tác dụng vào vật 1 lực đẩy từ dưới lên HS trả lời.
- HS trả lời.
* Hoạt động 2: Tìm hiểu độ lớn của lực đẩy Acsimet (15 phút)
 Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Gọi HS đọc phần dự đoán.
- Qua phần dự đoán: Acsimet phát hiện ra điều gì?
- Cho HS làm thí nghiệm kiểm chứng 10.3 và trả lời C3.
- Hình 10.3a: Lực kế chỉ giá trị P1 là gì?
- Hình 10.3b: Số chỉ P2 cho biết gì?
- Hình 10.3c: Đổ nước từ B ® A số chỉ lực kế như thế nào với số chỉ hình 10.3a?
- Mối quan hệ giữa P1, P2 và FA (lực đẩy Acsimet)
- Thể tích của nước tràn ra liên hệ thế nào tới thể tích của vật.
- So sánh trọng lượng của phần nước đổ vào với FA?
- Thông báo cho HS công thức và ý nghĩa đối với các đại lượng.
- Tiến hành thí nghiệm theo nhóm và ghi kết quả.
- P1: Trọng lượng quả nặng + cốc.
- P2: Trọng lượng quả nặng + cốc trừ đi lực đẩy Acsimet.
P2 = P1 - FA
- VNước = Vvật
- FA bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
* Hoạt động 3: Vận dụng (8 phút)
 Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Gọi HS đọc và trả lời C4.
- Đọc và trả lời các C5, C6.
C4: Khi gàu còn ở dưới nước do lực đẩu của nước nên ta cảm giác nhẹ hơn.
C5: Lực đẩy Ácsimét tác dụng lên 2 thỏi bằng nhau.
C6: Thỏi nhúng vào dầu có lưự đẩy yếu hơn
4. Củng cố - luyện tập (3p)
- Độ lớn của lực đẩy Acsimet và công thức tính.
5. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà ( 2 p)
- Thực hiện C7 (SGK) và bài tập 10.4, 10.5, 10.6 SBT trang 16.
- Chuẩn bị mẫu báo cáo trang 42 SGK bài thực hành: "Nghiệm lại lực đẩy Acsimet."
Tiết 2:
1. Ổn định tổ chức:
Lớp 8A:
Lớp 8B:
2. Kiểm tra bài cũ:
Nêu các đặc điểm của lực đẩy Acsimet?
Viết công thức tính độ lớn của lực đẩy Acsimet? 
3. Bài mới:
 Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
1. Hoạt động 1: Ôn tập công thức F = d.V (3 phút)
-Viết công thức tính lực đẩy Acsimet vào mẫu báo cáo.
- TB: F là lực đẩy Acsimet, d.V là trọng lượng của chất lỏng có thể tích bằng thể tích của vật. Khối lượng riêng của nước d = 0,01N/cm3
2. Hoạt động 2: Chia dụng cụ thí nghiệm (5 phút)
- Ghi rõ dụng cụ của mỗi nhóm lên bảng
3. Hoạt động 3: Thảo luận phương án thí nghiệm theo SGK (12 phút)
- Cho HS đọc mục 1a và 1b, quan sát hình vẽ (5 phút).
- Thảo luận thí nghiệm H11.1:
. Có những dụng cụ nào?
. Đo đại lượng nào?
- Thảo luận thí nghiệm hình 11.2
. Có thêm dụng cụ nào?
. Đo cái gì?
. Vật có hoàn toàn chìm trong nước không?
TB: Mỗi thí nghiệm cần đo 3 lần, xong thí nghiệm hình 11.1, mới làm thí nghiệm hình 11.2.
- Thảo luận thí nghiệm đo trọng lượng nước (7 phút)
- Cho các nhóm thảo luận để biết cần đo đại lượng nào và đo như thế nào?
4. Hoạt động 4: HS làm thí nghiệm (16 phút)
- Cho các nhóm làm thí nghiệm.
- Kiểm tra và hướng dẫn việc phân công lắp đặt dụng cụ thí nghiệm, thao tác thí nghiệm.
- Kiểm tra kết quả thảo luận thí nghiệm hình 11.3 và hình 11.4.
- Uốn nắn các thao tác sai.
- Giúp đỡ các nhóm có tiến bộ chậm
5. Hoạt động 5: Kết thúc (9 phút)
- Giáo viên thu báo cáo.
- Thảo luận kết quả đo được bằng cách so sánh FA và P theo từng nhóm.
- Nhận xét:
. Kết quả thí nghiệm của các nhóm
. Sự phân công và hợp tác trong nhóm
. Thao tác thí nghiệm
. Trả lời các câu hỏi
. Cho điểm
- Thảo luận về phương án thí nghiệm (nếu có), nếu không thì hướng dẫn tìm phương án mới.
. Nhóm HS
. Các nhóm ghi vào mẫu báo cáo.
. Đại diện nhóm lên nhận dụng cụ. Nhóm trưởng phân công các thành viên. Kiểm tra đủ dụng cụ.
. Cả lớp
. HS tự đọc và quan sát hình 11.1 và hình 11.2
. Đại diện nhóm trả lời chung
. Đại diện nhóm trả lời.
. Hoạt động nhóm
. Các nhóm thảo luận, trả lời.
. Hoạt động nhóm
. Nhóm trưởng phân công
. Các nhóm lắp đặt dụng cụ và thí nghiệm
. Nhóm trưởng báo cáo kết quả thảo luận của nhóm khi được hỏi.
. Làm báo cáo.
. Nhóm nộp báo cáo, trả lời dụng cụ thí nghiệm.
. Các nhóm ghi kết quả lên bảng.
4. Củng cố - luyện tập (3p)
Nêu CT tính Fa? Phương án TN: Đo 2 đại lượng nào?
5. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà ( 2 p)
Làm bài tập 10/P.16
Tiết 3:
1. Ổn định tổ chức:
Lớp 8A:
Lớp 8B:
2. Kiểm tra bài cũ:
3. Bài mới:
- Thí nghiệm cho HS quan sát vật nổi, chìm, lơ lửng trong nước.
- Khi nào vật nổi, vật chìm, vật lơ lửng trong chát lỏng?
Hoạt động 1: Tìm hiểu khi nào vật nổi, khi nào vật chìm? (20 phút)
 Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Vật nhúng chìm trong chất lỏng chịu tác dụng của những lực nào?
- Hướng dẫn HS thảo luận và nêu kết quả C1, C2.
- Cho HS lên bảng ghi mũi tên lực thích hợp vào hình 12.1
- Chuẩn xác hoá kết luận.
- Nhóm thảo luận về kết quả thí nghiệm và trả lời câu 1.
C1: Vật ở trong chất lỏng chịu tác dụng của 2 lực: Trọng lực – Lực đẩy. Hai lực này cùng phương ngược chiều.
- Lên bảng vẽ mũi tên vào hình. Nhóm ghi vào bảng con hình 1.
C2: P > F: vật chìm.
P = F: vật lơ lửng.
P < F: vật nổi.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về độ lớn của lực đẩy Acsimet khi vật nổi trên mặt thoáng chất lỏng (15phút)
 Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Tiến hành thí nghiệm: thả mẫu gỗ vào nước, nhấn chìm rồi buông tay, cho HS quan sát và nhận xét.
- Thông qua thí nghiệm trên HS thảo luận và trả lời các câu hỏi C3, C4, C5.
- Nhắc lại công thức:
Pvât = dvật . Vvật.
- Cá nhân tìm hiểu thí nghiệm, quan sát thí nghiệm.
- Nhóm thảo luận và rút ra kết luận. Ghi phiếu học tập, ghi bảng con.
C4: Do trọng lượng riêng của gỗ nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.
C5: B
- HS làm thí nghiệm kiểm chứng.
- Thả trứng vào nước, quan sát.
- Cho muối vào nước, khuấy đều, quan sát và giải thích hiện tượng.
* TÍCH HỢP MÔI TRƯỜNG:
- Vật nổi lên khi trọng lượng của vật nhỏ hơn lực đẩy Acsimet:
- Đối với các chất lỏng không hòa tan trong nước, chất nào có khối lượng riêng nhỏ hơn nước thì nổi trên mặt nước. Các hoạt động khai thác và vận chuyển dầu có thể làm rò rỉ dầu lửa. Vì dầu nhẹ hơn nước lên nổi lên trên mặt nước. Lớp dầu này ngăn cản việc hòa tan oxi vào nước vì vậy sinh vật không lấy được oxi sẽ bị chết.
Hàng ngày, sinh hoạt của con người và các hoạt động sản xuất thải ra môi trường lượng khí thải rất lớn (các khí thải NO, NO2, CO2, SO, SO2, H2S) đều nặng hơn không khí vì vậy chúng có xu hướng chuyển xuống lớp không khí sát mặt đất. Các chất khí này ảnh hưởng trầm trọng đến môi trường và sức khỏe con người. 
- Biện pháp GDMT: 
+ Nơi tập trung đông người, trong các nhà máy công nghiệp cần có biện pháp lưu thông không khí (sử dụng các quạt gió, xây dựng nhà xưởng đảm bảo thông thoáng, xây dựng các ống khói).
+ Hạn chế khí thải độc hại.
+ Có biện pháp an toàn trong vận chuyển dầu lửa, đồng thời có biện pháp ứng cứu kịp thời khi gặp sự cố tràn dầu.
4. Củng cố - luyện tập (3p)
- Yêu cầu HS nêu lại kết luận của bài. Viết, hiểu công thức tính độ lớn của lực đẩy Acsimet khi vật nổi.
- Hướng dẫn HS thảo luận và trả lời C6, C7, C8, C9.
* Vật nổi khi: dvật < dch lỏng
* Vật lơ lửng khi: dvật = dch lỏng
* Vật chìm khi: dvật > dch lỏng
5. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà ( 2 p)
- Học và hiểu phần ghi nhớ.
- Làm bài tập 9 SBT.
- Đọc thêm phần “Có thể em chưa biết”.
- Đọc trước bài “Công cơ học” và biết được khi nào có công cơ học.
Kí duyệt
Ngày tháng năm