Thiết kế tiến trình dạy học bài: chuyển động thẳng biến đổi đều gia tốc

Lựa chọn dụng cụ thí nghiệm để hỗ trợ hoạt động của học sinh trong dạy học

Để có thể tổ chức cho học sinh hoạt động nhận thức theo tiến trình xây dựng kiến thức trong sơ đồ trên, phương tiện thí nghiệm phải giúp cho học sinh có thể xác định được vận tốc của các vật theo thời gian. Với các dụng cụ thí nghiệm như bộ cần rung điện, bộ dùng tia lửa điện hay đồng hồ thời gian thì việc xác định nhiều giá trị vận tốc trong quá trình chuyển động của vật đòi hỏi phải tốn nhiều thời gian đo đạc, tính toán nên không thể thực hiện trong một tiết học. Hơn nữa với việc sử dụng đồng hồ đo thời gian thì việc xác định nhiều vận tốc tức thời trong một chuyển động lại phải thông qua nhiều chuyển động được coi là giống nhau. Như vậy, việc xác định vận tốc của đồng thời hai vật chuyển động để có thể so sánh chúng với nhau càng khó khăn hơn gấp bội. Để giải quyết vấn đề đó, chúng ta sử dụng phần mềm phân tích video xác định được tọa độ của các vật chuyển động tại mỗi thời điểm, sau đó máy tính sẽ giúp học sinh trong việc tính toán vận tốc tức thời và cho các bảng số liệu v-t và vẽ các đồ thị v-t. Căn cứ vào đó học sinh có thể đưa ra nhận xét về sự biến đổi của vận tốc theo thời gian cũng như so sánh sự biến đổi vận tốc của hai chuyển động mà đưa ra khái niệm gia tốc.

Theo định nghĩa vận tốc trung bình, vận tốc tức thời, chúng ta có thể tính gần đúng vận tốc của vật chuyển động tại mỗi thời điểm bằng cách tính vận tốc trung bình trên quãng đường rất ngắn giữa hai điểm lân cận.

Ví dụ một vật chuyển động có các vị trí sau những khoảng thời gian bằng nhau Δ t rất nhỏ là A, B, C, D thì vận tốc tức thời của chuyển động đó tại các điểm B, C có thể được tính gần đúng theo công thức: VB = AC/2Δ t = (xC - xA)/2Δ t; VC = BD/2Δ t = (xD - xB)/2Δ t