Giáo án KHTN 7 Kết nối tri thức Bài 9: Đo tốc độ

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Nội dung

Hoạt động 2.1: Tìm hiểu cách đo tốc độ dùng đồng hồ bấm giây

*Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV: Từ CT tính tốc độ, để xác định tốc độ trên thực tế ta chỉ cần xác định 2 giá trị là độ dài quãng đường và thời gian. Nhớ lại kiến thức đã học ở lớp 6, để đo độ dài quãng đường và thời gian thì các em dùng dụng cụ nào để đo?

? GV: Y/c HS từ CT v = $\frac{s}{t}$ và nghiên cứu SGK nêu các cách đo?

- GV nhấn mạnh thông thường trong phòng TN ta sử dụng cách thứ 1.

? Nêu các bước đo tốc độ bằng đồng hồ bấm giây?

- GV treo ảnh các bước đo tốc độ bằng đồng hồ bấm giây sau đó phân tích để HS hiểu rõ ý nghĩa của các bước đo tốc độ dùng đồng hồ bấm giây, đặc biệt là việc “thực hiện phép đo 3 lần để lấy giá trị trung bình” – điều này có ý nghĩa làm giảm sai số phép đo.

- GV cho HS xem đoạn video thi chạy của HS.

? GV y/c HS mô tả nhanh cách tiến hành kiểm tra chạy cự li ngắn 60m của các em trong môn GD thể chất. Cách tiến hành này có gì giống và khác với cách đo tốc độ trên vào bảng so sánh?

? GV: Y/c HS quan sát TN và thực hành theo nhóm hoạt động đo tốc độ của ô tô đồ chơi dùng đồng hồ bấm giây theo các bước tiến hành như trong SGK và nhận xét về kết quả đo được.

*Thực hiện nhiệm vụ học tập

HS thảo luận cặp đôi, thống nhất đáp án và trả lời.

*Báo cáo kết quả và thảo luận

- GV gọi ngẫu nhiên một HS đại diện cho một nhóm trình bày, các nhóm khác bổ sung (nếu có).

- GV HD trả lời câu hỏi trong SGK_49

Bảng so sánh với cách đo tốc độ

*Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

- Học sinh nhận xét, bổ sung.

- Giáo viên nhận xét và chốt kiến thức: Đồng hồ bấm giây có ưu điểm là dễ sử dụng và tiện lợi nhưng nó có nhược điểm là cảm tính và có độ trễ. Để khắc phục nhược điểm đó thì trong phòng TN người ta sẽ ít sử dụng đồng hồ bấm giây, thay vào đó để có độ chính xác cao người ta sử dụng đồng hồ hiện số và cổng quang điện.

I. Đo tốc độ dùng đồng hồ bấm giây

1. Dụng cụ đo

- Đo độ dài: Thước thẳng, thước dây, thước cuộn, thước kẹp…

- Đo thời gian: Đồng hồ bấm giây.

2. Cách đo

- Có 2 cách đo

+ Cách 1: Chọn quãng đường s trước, đo thời gian t sau.

+ Cách 2: Chọn thời gian t trước, đo quãng đường s sau.

=> Thông thường trong phòng TN ta sử dụng cách thứ 1.

- Các bước tiến hành:

+ Dùng thước đo độ dài quãng đường s. Xác định vạch xuất phát và vạch đích.

+ Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian tt từ khi bắt đầu chuyển động từ vạch xuất phát tới khi vượt qua vạch đích.

+ Thực hiện các phép đo 3 lần để lấy giá trị trung bình.

+ Lập bảng ghi kết quả đo, tính trung bình quãng đường và thời gian trong 3 lần đo, sau đó tính tốc độ.

$s=\frac{s_1+s_2+s_3}{3}$

$t=\frac{t_1+t_2+t_3}{3}$

Dùng công thức tính tốc độ.

$v=\frac{s}{t}$

Nhận xét kết quả đo.

3. Ví dụ

Tính tốc độ: v = $\frac{s}{t}$

Nhận xét kết quả đo:

- Quãng đường, thời gian trong 3 lần đo có giá trị xấp xỉ bằng nhau, sai số không đáng kể.

- Giá trị trung bình thu được có độ chính xác cao hơn so với các kết quả đo trong các lần đo.

TIẾT 2

Hoạt động 2.2: Tìm hiểu cách đo tốc độ dùng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện.

*Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình 9.3_SGK_tr.51 và giới thiệu bộ thí nghiệm.

+ Với đồng hồ đo thời gian hiện số: GV chiếu hình ảnh đồng thời giới thiệu ý nghĩa của các nút bấm trên đồng hồ. Chọn chế độ A<![if !vml]><![endif]>B.

+ Với cổng quang điện: GV chiếu hình ảnh đồng thời giới thiệu các bộ phận chính là 1 bên là bộ phận phát tín hiệu (P) và 1 bên là thu tín hiệu (T) và đầu này được nối với dây cáp để nối với đồng hồ hiện số.

- GV bố trí TN như hình 9.3_SGK_tr51 để HS quan sát và gọi 1 hoặc 2 nhóm lên vận hành thử dụng cụ theo hướng dẫn của GV.

* Theo cách số 1, chúng ta phải xác định được 2 đại lượng là quãng đường di chuyển và thời gian đi hết quãng đường đó. GV chiếu các cách đo và phân tích cho HS hiểu.

- GV tiến hành TN 3 lần cho HS quan sát, ghi số liệu lên bảng và yêu cầu cả lớp tính tốc độ của viên bi?

*Thực hiện nhiệm vụ học tập

HS hoạt động nhóm tiến hành làm thí nghiệm, ghi kết quả thí nghiệm và tính tốc độ của viên bi vào bảng kết quả trong phiếu học tập số 1.

*Báo cáo kết quả và thảo luận

GV gọi ngẫu nhiên một HS đại diện cho một nhóm trình bày, các nhóm khác bổ sung (nếu có).

*Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

- Học sinh nhận xét, bổ sung.

- Giáo viên nhận xét và chốt nội dung cách sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện. Ưu điểm của đồng hồ hiện số và cổng quang điện là có độ chính xác cao, dễ sử dụng tuy nhiên thiết bị này rất cồng kềnh, mất thời gian chuẩn bị và phạm vi áp dụng hạn chế (Phòng thí nghiệm).

II. Đo tốc độ dùng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện.

1. Dụng cụ đo

Như hình 9.3_SGK_tr.51

2. Cách đo

Cách đo tốc độ dùng cổng quang điện và đồng hồ đo thời gian hiện số:

- Đo khoảng cách giữa 2 cổng quang điện (3) và (4) (đọc trên thước đo gắn với giá đỡ). Khoảng cách này chính là quãng đường s mà viên bi sắt chuyển động.

- Ngắt nam châm điện, viên bi bắt đầu chuyển động từ trên dốc xuống.

- Khi viên bi đi qua cổng quang điện (3) thì đồng hồ bắt đầu đo.

- Khi viên bi đi qua cổng quang điện (4) thì đồng hồ ngừng đo.

- Đọc số chỉ thời gian viên bi đi từ cổng quang điện (3) đến cổng quang điện (4) ở ô hiển thị thời gian của đồng hồ đo thời gian hiện số.

PHT số 1

Hoạt động 2.3: Tìm hiểu thiết bị “bắn tốc độ” đơn giản

*Chuyển giao nhiệm vụ học tập

? Thực tế, các phương tiện giao thông đo tốc độ bằng cách nào?

- GV giới thiệu dụng cụ đo tốc độ trên các phương tiện giao thông là tốc kế (GV chiếu hình ảnh). Ngoài ra, ta có thể sử dụng đồng hồ điện tử đeo tay, các ứng dụng trên điện thoại thông minh như google maps, Speedometer, Speedvieew,..

- Mỗi phương tiện tham gia giao thông sẽ có một tốc độ an toàn để giúp hạn chế tai nạn cũng như mức độ nghiêm trọng khi tai nạn xảy ra.

? Thiết bị nào được cảnh sát giao thông dùng để theo dõi tốc độ của các phương tiện khi tham gia giao thông?

- GV chiếu hình ảnh thiết bị bắn tốc độ và giới thiệu có 2 loại thiệt bị bắn tốc độ và giới thiệu qua về cách hoạt động của nó.

*Thực hiện nhiệm vụ học tập

HS nghiên cứu SGK và trả lời theo hướng dẫn của GV.

*Báo cáo kết quả và thảo luận

HS trả lời cá nhân.

*Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

- Học sinh nhận xét, bổ sung.

- Giáo viên nhận xét và chốt kiến thức.

III. Thiết bị bắn tốc độ

- Tốc kế dùng để đo tốc độ của các phương tiện khi vận hành.

- Thiết bị bắn tốc độ được sử dụng để kiểm tra tốc độ của các phương tiện khi tham gia giao thông.

- Thiết bị này gồm 2 loại:

+ Loại cầm tay (súng bắn tốc độ).

+ Loại gắn máy cố định (đơn giản chỉ có 1 camera được gắn cố định trên cột giao thông theo dõi các phương tiện tham gia giao thông).

- Nguyên lí hoạt động:

+ Camera ghi biển số của ô tô và thời gian chạy qua mốc 1 và 2.

+ Máy tính tính tốc độ của ô tô, so sánh với tốc độ giới hạn.

Nếu phát hiện xe vượt quá tốc độ giới hạn, camera tự động chụp số liệu về tốc độ theo biển số và gửi về các trạm kiểm soát giao thông để xử lí.

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Nội dung

*Chuyển giao nhiệm vụ học tập

? Hoàn thành câu hỏi trong SGK_tr 52: Camera của thiết bị bắn tốc độ ở hình 9.4 ghi và tính được thời gian ô tô chạy từ vạch mốc số 1 sang vạch mốc 2 cách nhau 5 m là 0,35s.

a. Hỏi tốc độ của ô tô bằng bao nhiêu?

b. Nếu tốc độ giới hạn của cung đường là 60km/h thì ô tô này có vượt quá tốc độ giới hạn không?

? Tóm tắt nội dung bài học dưới dạng sơ đồ tư duy vào vở ghi.

*Thực hiện nhiệm vụ học tập

HS thực hiện theo yêu cầu của giáo viên.

*Báo cáo kết quả và thảo luận

GV gọi ngẫu nhiên HS lên bảng trình bày ý kiến cá nhân.

*Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

GV nhấn mạnh nội dung bài học bằng sơ đồ tư duy trên bảng.

Tóm tắt:

s = 5 m

t = 0,35s

a. v = ?

b. Có vượt quá tốc độ 60 km/h không?

Trả lời:

a. Tốc độ của ô tô là:

v = s/t = 5/0,35 $\approx 14,29$(m/s)

b. Đổi: 14,29 m/s = 51,444 km/h

Ta thấy v = 51,444 km/h < 60 km/h nên ô tô không vượt quá tốc độ giới hạn của cung đường.

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Nội dung

*Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- Yêu cầu các nhómHS tìm hiểu thông tin và vận dụng kiến thức đã học để hoàn thành PHT số 2.

PHIẾU HỌC TẬP

Họ và tên: ……………………

Lớp: …………………………….

?1 Đo tốc độ chạy của mình bằng đồng hồ bấm giây?

?2 Tìm hiểu cách đo tốc độ bằng GPS?

?3 Tìm hiểu cách con người đo tốc độ bay của một thiên thạch?

*Thực hiện nhiệm vụ học tập

Hoàn thành PHT số 2.

*Báo cáo kết quả và thảo luận

Sản phẩm của cá nhân.

*Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

Giao cho học sinh thực hiện ngoài giờ học trên lớp và nộp sản phẩm vào tiết sau.