Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Vật lý Skkn ứng dụng định luật bảo toàn động lượng để chế tạo và phóng tên lửa nướ....

Tài liệu Skkn ứng dụng định luật bảo toàn động lượng để chế tạo và phóng tên lửa nướ.

.PDF
21
1669
71

Mô tả:

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Trường THPT Tam Phước Mã số: ................................ (Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi) SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG ĐỂ CHẾ TẠO VÀ PHÓNG TÊN LỬA NƯỚC Người thực hiện: Trần Thị Thanh Tâm Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học bộ môn: Vật lý (Ghi rõ tên bộ môn) - Lĩnh vực khác:  Có đính kèm: Các sản phẩm thể hiện trong bản in SKKN  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác Năm học: 2011 -2012 Trang 1  SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN 1. Họ và tên: TRẦN THỊ THANH TÂM 2. Ngày tháng năm sinh: 02/07/1982 3. Nam,nữ :Nữ 4. Địa chỉ :978 tổ 19 khu 5 ấp 2 An Hòa –Biên Hòa –Đồng Nai. 5. Điện thoại : Cơ quan:0613( 511420)/NR:0613(826550);ĐTDĐ:0937380930 6.Fax: E-mail:[email protected] 7. Chức vụ : Giáo viên. 8. Đơn vị công tác :Trường THPT Tam Phước Biên Hòa –Đồng Nai. II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị (hoặc trình độ chuyên môn ,nghiệp vụ ) cao nhất : cử nhân sư phạm vật lý . - Năm nhận bằng : 2005 - Chuyên ngành đào tạo : Vật lý II. KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy bộ môn vật lý . Số năm kinh nghiệm : 8 -Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây: Trang 2 Tên sáng kiến kinh nghiệm : ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG ĐỂ CHẾ TẠO VÀ PHÓNG TÊN LỬA NƯỚC I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Nhằm mục đích nâng cao chất lượng dạy và học, những người làm công tác giáo dục đã thực hiện nhiều biện pháp để đổi mới phương pháp dạy học. Mối quan tâm sâu sắc hiện nay của các thầy cô giáo là làm thế nào để phát huy tính chủ động tìm tòi sáng tạo của học sinh. Nếu chúng ta chỉ coi trọng việc dạy văn hóa sao cho học sinh học thật giỏi mà quên đi việc truyền thụ cho các em kỹ năng sống, kỹ năng hòa nhập cộng đồng thì ngoài giờ đến trường, thời gian còn lại các em sẽ lao vào các trò chơi vô bổ, bạo lực, không quan tâm đến mọi việc diễn ra xung quanh, lạnh lùng, chỉ biết sống cho riêng mình. Phong trào thi đua “Xây dựng trường học thân thiện, học sinh tích cực” như một làn gió mới mang đến sự lạc quan và là kim chỉ nam đã thôi thúc tôi thực hiện tổ chức các buổi sinh hoạt ngoại khóa vật lý thật bổ ích cho học sinh. Khi tổ chức các buổi sinh hoạt ngoại khóa vật lý tại trường THPT Tam Phước , tôi nhận thấy các em học sinh quan tâm và thích thú với việc chế tạo và phóng tên lửa nước. Tôi đã lồng ghép việc vận dụng kiến thức của bộ môn vật lý vào hoạt động này một cách nhẹ nhàng và hiệu quả. Các em dần dần hiểu rằng các kiến thức đã học được sử dụng vào tình huống cụ thể nào. Bằng cách hướng dẫn cho các em tự tay làm những quả tên lửa nước đầy màu sắc và đảm bảo an toàn, tôi đã kích thích cho các em sự thích thú tìm tòi, sáng tạo. Trong các buổi sinh hoạt, các em được luyện tập đức tính cẩn thận, biết hợp tác và chia sẻ kinh nghiệm cho nhau, đoàn kết và thương yêu nhau hơn. Để thực hiện đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao hiệu quả giáo dục, phát huy tính chủ động sáng tạo, khơi gợi niềm say mê hứng thú học tập của học sinh, cần kết hợp đổi mới phương pháp giảng dạy cả giờ chính khoá lẫn hoạt động ngoại khoá. Hoạt động ngoại khóa là một hình thức tổ chức dạy học được tiến hành ngoài giờ lên lớp chính thức, ngoài phạm vi chương trình của bộ môn. Hình thức này đang được áp dụng rộng rãi và có hiệu quả ở nhà trường phổ thông. Khi tổ chức các hoạt động ngoại khóa vật lý tại trường THPT Tam Phước tôi nhận thấy các em hứng thú với việc chế tạo và phóng tên lửa nước. Hoạt động này được tôi tổ chức cho học sinh trong trong các năm học gần đây. Trên cơ sở đó tôi thực hiện đề tài : ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG ĐỂ CHẾ TẠO VÀ PHÓNG TÊN LỬA NƯỚC để chia sẻ với các em học sinh và trao đổi kinh nghiệm với quý thầy cô đồng nghiệp. II. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI 1. Thuận lợi : - Phong trào thi đua “Xây dựng trường học thân thiện, học sinh tích cực” đang được thực hiện trong các trường học. - Truyền thụ cho các em học sinh kỹ năng sống, kỹ năng hòa nhập cộng đồng đang được áp dụng rộng rãi trong các trường học. - Đề tài này có khả năng ứng dụng vào thực tiễn cao ;học sinh rất quan tâm và thích thú đề tài này vì thông qua đề tài này các em dần hiểu rằng các kiến thức vật lý đã học được ứng dụng vào thực tiễn như thế nào . Trang 3 - Học sinh có sự tư duy và sang tạo tốt. - Được sự quan tâm và giúp đỡ của Ban giám hiệu ,tổ vật lý và Đoàn thanh niên 2. Khó khăn : - Một số học sinh vẫn chưa tham gia tích cực các hoạt động ngoại khóa . - Kỹ năng hoạt động học tập theo nhóm cuả học sinh còn hạn chế và chưa hiệu quả. - Quỹ thời gian của cá nhân hạn chế, không thể tổ chức nhiều buổi sinh hoạt, hướng dẫn và cùng chơi với các em học sinh. - Không gian ,địa điểm để tổ chức cho các em tham gia các hoạt động ngoại khóa vật lý còn nhiều hạn chế. 3. Số liệu thống kê - Trước khi thực hiện đề tài chỉ có một số ít học sinh ở các lớp ban nâng cao là quan tâm và hoạt động tích cực để vận dụng các kiến thức vật lý đã học vào thực tiễn dưới sự hướng dẫn của giáo viên. - Đa số học sinh không hứng thú với các hoạt động ngoại khóa mang tính ứng dụng khoa học. - Nhiều học sinh chưa tích cực hoạt động học tập theo nhóm nên kết qủa học tập chưa cao. - Sự phối hợp của Đoàn trường –tổ vật lý để tổ chức cho các em các cuộc thi bắn tên lửa nước ,chế tạo xe đua phản lực …tại trường hoặc giao lưu với các trường bạn còn hạn chế . III.NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lý luận 1.1) Tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lý dưới hình thức các cuộc thi chế tạo và phóng tên lửa nước. - Việc tổ chức các buổi sinh hoạt ngoại khóa, các cuộc thi bắn tên lửa nước là hình thức hoạt động tập thể vui để học làm cho học sinh tích cực trong học tập và rèn luyện. - Hoạt động này có thể xem là một hình thức tự học tích cực, bổ ích và có hiệu quả, gắn liền việc học với thực tiễn đời sống, mở rộng và phát triển kiến thức cho học sinh. - Việc thực hiện chế tạo các mô hình tên lửa nước sẽ giúp cho học sinh phát triển năng lực tìm tòi sáng tạo, rèn luyện kỹ năng khéo léo, tự ôn tập và kiểm tra lại kiến thức đã học trong giờ chính khóa. 1.2) Kiến thức vật lý được vận dụng nhiều trong việc chế tạo tên lửa nước và phóng tên lửa nước: - Trong nhà trường, thầy cô dạy cho học sinh cách học và cách tự học,khuyến khích học sinh học tập tích cực, chủ động, sáng tạo, không tiếp thu một chiều, biết suy nghĩ và biết phản biện để tự nâng cao trình độ của mỗi cá nhân. - Trò chơi tên lửa nước là một trong các hình thức hoạt động ngoại khóa vật lý có sử dụng các kiến thức sau đây : ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG.CHUYỂN ĐỘNG PHẢN LỰC Hệ kín là hệ vật trong đó chỉ có nội lực do tương tác giữa các vật trong hệ mà không có tác dụng của ngoại lực, hoặc có các ngoại lực triệt tiêu lẫn nhau. Trang 4 Động lượng của một vật chuyển động là đại lượng đo bằng tích của khối lượng và  vận tốc của vật. Động lượng là một đại lượng vectơ (kí hiệu p ) , cùng hướng với  vectơ vận tốc v . a.Kiến thức về Động lượng  Động lượng của một vật:  P  m.v  Động lượng của hệ vật: P  P1  P2  ...  Pn b.Kiến thức về ĐLBT Động lượng "Vectơ tổng động lượng của một hệ kín được bảo toàn"   p  p'  Biểu thức áp dụng cho hệ 2 vật: m1.v1  m2 .v2  m1.v'1  m2 .v'2 c.Nguyên tắc chuyển động bằng phản lực. Trong một hệ kín đứng yên , nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng, thì phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại. Chuyển động theo nguyên tắc như trên được gọi là chuyển động bằng phản lực. +Sự giật lùi của súng khi bắn ,chuyển động của máy bay phản lực , tên lửa là những ứng dụng của chuyển động bằng phản lực. +Để phóng các tên lửa nước bay đi, người chơi sẽ cho một lượng nước nhỏ vào một chai nhựa và bơm không khí vào chai. Hỗn hợp không khí và nước được nén ở áp suất cao thoát ra phía dưới thì theo định luật bảo toàn động lượng, phần vỏ tên lửa sẽ bay theo chiều ngược lại. d..Chuyển động của vật bị ném .  Chuyển động của một vật bị ném xiên từ mặt đất với vận tốc với phương một góc  Độ cao cực đại mà vật đạt được: v y  0 : H  y max  Tầm xa (L) tính theo phương ngang: L  x max   vo hợp v02 sin 2  . 2g 2 v02 sin  cos  v02 sin 2  g g  Để tên lửa bay cao thì tốc độ xuất phát phải lớn và góc  =90o,tên lửa sẽ được phóng lên theo phương thẳng đứng .  Để tên lửa bay càng xa thì tốc độ xuất phát phải lớn và góc  =45o,tên lửa sẽ được phóng xiên với góc  =45o . - Ngoài ra, khi tên lửa nước chuyển động, vật còn chịu tác dụng của lực ma sát, lực cản của không khí, lực hấp dẫn (trọng lực). Do đó, để đạt kết quả tốt nhất học sinh phải tính toán các yếu tố cần thiết cho trò chơi như áp suất của hơi để có tốc độ xuất phát hợp lý, góc bắn thích hợp để có thể phóng mô hình tên lửa trúng mục tiêu một cách chính xác nhất. - Ngoài các kiến thức vật lý đã nhắc đến ở trên, các thầy cô giáo có thể hướng dẫn thêm cho học sinh đọc sách, tra cứu tài liệu giúp học sinh có thêm kinh nghiệm và kỹ năng vận dụng kiến thức đã học vào việc chế tạo tên lửa nước và cách phóng tên lửa nước . 2)Nội dung,biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài Trang 5 2.1) Hướng dẫn chế tạo tên lửa nước và giàn phóng : A. Tên lửa nước - Vỏ tên lửa : Làm bằng mouse bitis hoặc giấy dầy 3mm khổ 0,5m x 1,0m Cắt mouse hoặc giấy làm thân tên lửa theo kích thước 298mm x 320 mm. Dùng keo bôi dọc theo hai cạnh 320mm, chờ keo gần khô và dán lại thành ống hình trụ.Chú ý không bôi keo nhiều quá hay ít quá, sẽ khó dán hoặc dễ rách. Chóp tên lửa cắt theo mẫu sau đây, cung tròn bằng với đường kính mặt ngoài trên đầu chóp cắt bớt một chút để dán cho dễ. Bôi keo ở hai cạnh và chờ keo hơi khô rồi dán hai cạnh với nhau. Trang 6 Nên làm chóp bằng mouse để tránh nguy hiểm nếu sơ ý bắn trúng người và không dán chặt để có thể bật ra khi cần bung dù hoặc không bị biến dạng khi chạm đất. Sau đó, cắt một đoạn mouse cao khoảng 40mm và dài bằng chu vi mặt ngoài thân tên lửa rồi dán lên đầu thân trên để làm gờ gắn chóp tên lửa. Trang 7 Bên trong phần vỏ tên lửa là chai PET 1,5 lít (nước ngọt PEPSI) Cắt 4 cánh tên lửa hình thang, đường cao 50mm, đáy nhỏ 50mm, đáy lớn 120 mm bằng mouse dầy 5mm. Bôi keo vào cạnh 120mm rồi dán vào đầu dưới của thân tên lửa. Chú ý dán cách đều nhau và dùng súng bắn keo nến để tăng độ bền cho cánh. Trang 8 Mô hình tên lửa nước sau khi lắp ráp hoàn chỉnh Trang 9 B. Dù Dùng vải dù hay vải phi dầu có diện tích khoảng 1m2 (hình vuông 1m x 1m), sau đó cắt thành hình tròn, đường kính khoảng 1m, may cuốn mép hoặc vắt sổ. Có thể cắt một lỗ tròn nhỏ đường kính 10 cm để tên lửa rơi từ từ theo phương thẳng đứng xuống mà không bị gió đẩy đi xa. Cắt 8 đoạn dây dù dài 80cm, buộc gút chung một đầu, các đầu còn lại xỏ vào mép dù. Chú ý chia đều khoảng cách giữa các lỗ. Dùng keo nến dán đầu gút vào chai pet hoặc vỏ tên lửa. C. Giàn phóng - Chuẩn bị : Một đoạn ống nước PVC đường kính 21 mm dài 1,5m, cắt 1 đoạn dài 20 cm, 6 đoạn 15 cm và 4 đoạn 10 cm. - 4 co chữ T ống 21 mm - 1 co nối ống 21 mm - 1 van khóa ống 21 mm - 1 vòi bơm xe máy Trang 10 - 1 đầu bịt ống 21 mm - 10 dây rút nhựa - 1 miếng cao su săm xe máy - 1 cuộn keo lụa quấn ống nước - 1 tuýp keo dán ống nước PVC D.Làm ống phóng Gắn đoạn ống dài 20 cm vào co nối thẳng và dây rút để buộc 6 đoạn dây rút xung quanh co nối thẳng. Gắn chai PET vào ống để điều chỉnh chiều dài của dây rút sao cho các đầu dây rút bám chặt vào gờ đầu chai. Quấn thêm một ít keo lụa vào đầu co nối để tránh cho nước bị xì ra khi bơm không khí vào tên lửa. Trang 11 Gắn tiếp vào bên dưới một co chữ T có gắn đoạn ống 10 cm. Dùng kéo nhọn khoét lỗ trên đầu bịt ống 21mm để gắn vòi bơm, chú ý gắn thêm miếng cao su nhỏ trước khi siết ốc giữ vòi bơm. Gắn bịt ống đã có vòi bơm vào đo ạn ống chữ T. Bên dưới co chữ T là van khóa nước để xả khí và nước còn sót lại.Chân đế có thể cắt ghép ống theo hình chữ T hoặc chữ H sao cho tạo thế cân bằng vững chắc cho dàn phóng.Các mối nối phải được dán keo chắc chắn, kín hơi đảm bảo đủ áp suất lớn để phóng tên lửa Trang 12 Có thể gắn thêm đồng hồ đo áp suất và thước chia độ trên trục xoay để xác định chính xác góc bắn tên lửa khi bắn xiên. Trang 13 Dùng đoạn ống đường kính 42mm để làm chốt giữ các đầu dây rút bám chặt cổ chai PET. Khi ta kéo chốt xuống, dây rút rời khỏi cổ chai, áp suất đẩy tên lửa bay đi. 2.2)PHÓNG TÊN LỬA: Trang 14 Đổ nước vào khoảng 1/3 chai,nâng bệ phóng lên,đưa miệng ống lọt vào miệng chai rồi từ từ lật úp miệng chai xuống ,miệng ống lúc này phải cao hơn mực nước trong chai. Trang 15 Trang 16 Trang 17 Bơm hơi vào chai.Khi áp suất đủ lớn ,kéo chốt xuống dây rút rời khỏi cổ chai, chai bay lên nước phụt ra từ miệng chai về phía sau và tên lửa được bay lên cao. Tổ chức cuộc thi phóng tên lửa nước : a.Mục đích –yêu cầu Mục đích : Phát triển phong trào học tập, sáng tạo và ứng dụng khoa học trong nhà trường. Yêu cầu: Quy trình tổ chức đảm bảo khoa học, khách quan, đúng tiến độ. b. Đối tượng Học sinh trường THPT Tam Phước thi bắn tên lửa nước theo các khối. c. Thời gian và địa điểm: Thời gian: 26/3/2013 Địa điểm: Trường THPT Tam Phước d. Hình thức và nội dung : - Bắn cao và bắn xa ,bắn tên lửa có bung dù. - Mỗi lớp là một đội gồm các thành viên trong lớp , tự chế tạo tên lửa nước, giàn phóng và chuẩn bị ống bơm hơi. - Mô hình tên lửa dự thi phải tuân theo những tiêu chuẩn kĩ thuật và an toàn như sau : Tên lửa làm bằng chai nhựa Pepsi 1,5 lít, không dung chai nhỏ hơn hoặc lớn Trang 18 hơn, không dùng chai bằng kim loại hay thủy tinh. Chóp tên lửa làm bằng giấy, hoặc mút xốp, không làm bằng kim loại. - Khi thi đấu các đội chú ý tên lửa phải hướng thẳng lên trời, tuyệt đối không hướng vào người xung quanh . - Các khối thi vòng loại và các đội lọt vòng chung kết sẽ tranh giải nhất ,nhì ba. IV-KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI: - Đây là một hoạt động mang tính nhân văn sâu sắc mới được áp dụng một vài năm gần đây. Có thể nhìn thấy ở đâu đó có trò chơi tên lửa nước nhưng ở trường THPT Tam Phước trò chơi này đã được tổ chức một cách khoa học với sự trợ giúp chuyên môn của các thầy cô giáo tổ vật lý.Xuất phát từ những tình cảm chân thành, quan tâm đến học sinh một cách có trách nhiệm và qua những hoạt động ngoại khóa hấp dẫn nên tôi đã được các em ủng hộ và tham gia rất tích cực. - Đa số học sinh trường THPT Tam Phước rất thích đề tài này và sẽ được tiếp tục giao lưu với các trường bạn thông qua cuộc thi chế tạo và phóng tên lửa nước; nhiều học sinh đang tiếp tục chế tạo tên lửa nước nhiều tầng . - Trò chơi này dễ thực hiện, không mất nhiều thời gian và chi phí để làm cũng vừa phải không tốn kém nhiều nên nhiều học sinh rất thích thú, kể cả nữ sinh. Các em nữ rất khéo tay và cũng biết suy nghĩ, tính toán để đạt kết quả chính xác. Tuy nhiên trong trò chơi này, yếu tố khách quan như thời tiết, gió mưa … cũng ảnh hưởng. Mỗi khi bắn chưa đạt yêu cầu, các em ngẩn ngơ, tiếc nuối … nhưng rồi quên ngay và cười tiếp. Thật là vui ! Chúng tôi đã có những giờ phút vui vẻ,thoải mái. Sự tiến bộ của các em học sinh là niềm vui, niềm hạnh phúc của bản thân. Trang 19 V.BÀI HỌC KINH NGHIỆM: Trong quá trình thực hiện và áp dụng sáng kiến kinh nghiệm, tôi đã rút ra được những bài học quí giá để bổ sung cho kinh nghiệm thực hiện nhiệm vụ của mình như sau: - Luôn chủ động trong công việc, nắm bắt sự kiện một cách nhanh nhất để lập kế hoạch hoạt động vào thời điểm thích hợp. - Luôn tạo sự đổi mới, sáng tạo trong công việc để tăng sự thu hút từ phía học sinh. - Phối hợp nhịp nhàng với các thầy cô trong tổ Vật lý và Ban chấp hành Đoàn trường để tổ chức các sân chơi mang tính khoa học sáng tạo cho học sinh và giao lưu với các học sinh trường bạn qua cuộc thi bắn tên lửa nước . - Luôn lắng nghe ý kiến của học sinh khi thực hiện đề tài để cùng chia sẻ và tháo gỡ những vướng mắc của học sinh. VI.KẾT LUẬN -Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI : Đề tài “Ứng dụng định luật bảo toàn động lượng để chế tạo và phóng tên lửa nước ” có ý nghĩa rất quan trọng,bởi lẽ qua hoạt động này các em rèn luyện được những đức tính tốt, ôn luyện kiến thức, phát triển tính sáng tạo, rèn luyện kỹ năng hoạt động theo nhóm, giúp các em hoàn thiện hơn về nhân cách, về lối sống của mình. Đề tài “Ứng dụng định luật bảo toàn động lượng để chế tạo và phóng tên lửa” được ứng dụng một cách rộng rãi cho tất cả học sinh của trường đã góp phần nâng cao việc giáo dục đạo đức cho học sinh. Mô hình này rất dễ dàng thực hiện cho học sinh các trường theo nhiều hình thức phong phú, từ đó sẽ hướng các em đến những việc làm tốt hơn, thiết thực hơn. - NHỮNG KIẾN NGHỊ ĐỀ XUẤT. Từ những kinh nghiệm đạt được trong quá trình thực hiện đề tài “Ứng dụng định luật bảo toàn động lượng để chế tạo và phóng tên lửa nước ”, tôi có những kiến nghị: - Tổ chức cho các em có một sân chơi tên lửa nước vì thực tế một số các trường phổ thông cũng có phong trào này nhưng chưa rộng rãi, chỉ giới hạn trong một số ít học sinh yêu thích trò chơi này. Các em rất thích thú với những cuộc thi, hội trại …được nhà trường tổ chức và Thành Đoàn tổ chức. - Tạo điều kiện cho học sinh các trường gặp nhau qua các buổi sinh hoạt ngoại khóa, các hội trại, các cuộc thi tên lửa nước… Đây là động lực góp phần chuyển biến nhận thức về cách sống, cách học tập của các em học sinh. VII.TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa vật lý 10 nâng cao –Nhà xuất bản giáo dục. Trong quá trình thực hiện đề tài, do kinh nghiệm còn hạn chế và kỹ năng trình bày có thể có thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của Hội đồng khoa học ngành Giáo dục –Đào tạo Đồng Nai , Ban Giám Hiệu nhà trường và quý thầy cô đồng nghiệp đề tài hoàn chỉnh hơn.Xin chân thành cám ơn! NGƯỜI THỰC HIỆN (Ký tên và ghi rõ họ và tên) TRẦN THỊ THANH TÂM Trang 20
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan