Giáo án Khoa học tự nhiên Lớp 6 (Bộ sách Chân trời sáng tạo) - Bài 40: Lực ma sát

BÀI 40: LỰC MA SÁT
Môn KHTN 6
Thời gian thực hiện: 04 tiết
I. Mục tiêu
1. Về kiến thức: 
- Nêu được khái niệm về lực ma sát, lực ma sát trượt, lực ma sát nghỉ.
- Nêu được nguyên nhân xuất hiện lực ma sát giữa các vật.
- Nêu được tác dụng cản trở và tác dụng thúc đẩy chuyển động của lực ma sát.
- Lấy được ví dụ về một số ảnh hưởng của lực ma sát trong an toàn giao thông đường bộ.
2. Về năng lực: 
2.1. Năng lực chung
- NL tự học và tự chủ: Tìm kiếm thông tin, đọc sách giáo khoa, quan sát tranh ảnh, hiện tượng thực tế, phân tích và chỉ rõ lực ma sát có ảnh hưởng như thế nào tới hoạt động hàng ngày.
- NL giao tiếp và hợp tác: Thảo luận nhóm để bố trí và thực hiện thí nghiệm về tính chất của lực ma sát.
- NL GQVĐ và sáng tạo: Giải quyết vấn đề về lực ma sát trong thực tế.
- Năng lực quan sát và đánh giá sự kiện thực tế cuộc sống để tìm hướng giải quyết. 
2.2. Năng lực khoa học tự nhiên:
- Thực hiện được thí nghiệm chứng tỏ vật chịu tác dụng của lực cản khi chuyển động trong nước hoặc không khí.
- Phân tích được sự ảnh hưởng của lực ma sát trong tình huống cụ thể. 
3. Về phẩm chất: 
- Có trách nhiệm trong hoạt động nhóm, chủ động nhận và thực hiện nhiệm vụ khi bố trí và thực hiện thí nghiệm.
- Trung thực trong khi thực hiện thí nghiệm, ghi chép và báo cáo kết quả thí nghiệm.
II. Thiết bị dạy học và học liệu
Mỗi nhóm HS:
+ Bộ TN: lực kế, khối gỗ hình hộp, tấm thảm cao su.
Phiếu học tập; tranh, ảnh liên quan tới lực ma sát.
III. Tiến trình dạy học
1. Hoạt động 1: Xác định vấn đề học tập. 
a) Mục tiêu:
- Học sinh phát hiện được vấn đề nghiên cứu thông qua quan sát, phân tích hiện tượng vật lí, kết nối kiến thức đã học về lực.
b) Nội dung: 
- HS nêu ra các nguyên nhân làm vật không dịch chuyển được khi có lực tiếp xúc tác dụng lên vật:
+ Vật quá nặng, lực tác dụng không đủ sức di chuyển.
+ Bề mặt tiếp xúc xù xì, gồ ghề nên vật khó di chuyển.
+ Có lực khác chống lại tác dụng kéo hoặc đẩy.
c) Sản phẩm: 
- HS kể được 3 tình huống thực tế có lực kéo, đẩy mà vật vẫn không chuyển động.
- HS chỉ ra được ít nhất 1 nguyên nhân làm vật không di chuyển.
d) Tổ chức thực hiện: 
- GV giao nhiệm vụ cá nhân HS 2 phút sau đó chia sẻ nhóm đôi:
+ Nêu được ít nhất 2 tình huống vật chịu tác dụng của lực tiếp xúc nhưng vẫn không di chuyển; tìm nguyên nhân ngăn cản sự di chuyển đó. 
- Trả lời: 
+ Tình huống 1: . 
+ Tình huống 2: .
- GV chỉ định 3 – 4 nhóm phát biểu. Thông qua câu trả lời của HS, GV chuẩn hóa cho HS những thuật ngữ khoa học để mô tả hiện một tượng vật lí.
Như vậy nguyên nhân cản trở chuyển động của vật là do lực lực cản. Lực này người ta gọi đặt tên là lực ma sát, yếu tố ảnh hưởng đến lực ma sát là gì?
2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu khái niệm lực ma sát
a) Mục tiêu: 
- HS tìm được nguyên nhân cản trở chuyển động của các vật trong tình huống trên là do lực ma sát.
- HS thấy được lực ma sát xuất hiện ở những tình huống khác nhau của vật như trượt, vật đứng yên và đang có xu hướng chuyển động.
- HS thấy được lực ma sát phụ thuộc vào độ nhám của bề mặt tiếp xúc.
b) Nội dung: HS thực hiện các thí nghiệm khác nhau như hình 48.1.2 trong sgk.
c) Sản phẩm: 
- HS nêu được khi vật trượt, vật đứng yên và đang có xu hướng chuyển động đều có lực tiếp xúc tác dụng lên vật.
- HS nhận biết lực ma sát phụ thuộc vào độ nhám của bề mặt tiếp xúc, bề mặt tiếp xúc càng nhẵn thì lực ma sát càng nhỏ và ngược lại.
d) Tổ chức thực hiện: 
- GV giao nhiệm vụ: Hãy đọc sách mục 1 và trả lời các câu hỏi sau:
1. Lực cản trở khối gỗ chuyển động là lực tiếp xúc hay không tiếp xúc?
2. Khi kéo khúc gỗ trượt đều trong 2 trường hợp, nguyên nhân nào làm số chỉ của lực kế khác nhau?
3. Lực tác dụng lên khối gỗ phụ thuộc vào yếu tố nào của bề mặt tiếp xúc?
- Thực hiện kĩ thuật khăn trải bàn trong 5 phút: Nhóm 4 HS.
+ Cá nhân HS ghi câu trả lời vào 4 góc của bảng phụ giấy A0.
+ Nhóm thảo luận thống nhất ý kiến rồi ghi vào giữa bảng phụ nhóm.
+ Đại diện của một vài nhóm được GV chỉ định trả lời.
GV chuẩn hóa câu trả lời của HS và rút ra kết luận cho hoạt động 2.1:
+ Lực ma sát là lực tiếp xúc xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc giữa hai vật.
+ Sự tương tác giữa bề mặt của hai vật tạo ra lực ma sát giữa chúng.
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu lực ma sát trượt
a) Mục tiêu: 
- Học sinh phát hiện được lực ma sát trượt xuất hiện khi vật trượt trên bề mặt một vật khác.
- Lấy được ví dụ cụ thể về lực ma sát trượt trong thực tế.
b) Nội dung: HS thực hiện thí nghiệm như hình 48.3 và các thí nghiệm khác tương tự.
c) Sản phẩm: 
- HS trình bày được điều kiện xuất hiện lực ma sát trượt.
- HS lấy được những ví dụ trong thực tế có lực ma sát trượt.
d) Tổ chức thực hiện: 
- GV yêu cầu cá nhân HS thực hiện thí nghiệm 48.3 và các thí nghiệm tương tự.
- Tổ chức thảo luận nhóm 2 HS trong cùng một bàn: tìm nguyên nhân cản trở chuyển động của vật trượt.
- GV yêu cầu học sinh lấy được 2 ví dụ có lực ma sát trượt.
Hoạt động 2.3: Tìm hiểu lực ma sát nghỉ
a) Mục tiêu: Giúp HS
- Học sinh phát hiện được lực ma sát nghỉ xuất hiện khi vật có xu hướng chuyển động.
- Lấy được ví dụ cụ thể về lực ma sát nghỉ trong thực tế.
b) Nội dung: 
- HS tiến hành thí nghiệm và trả lời được câu hỏi 5 trong sách giáo khoa.
- Liên hệ với các hiện tượng tương tự trong thực tế.
c) Sản phẩm: 
- HS ghi lại được số chỉ của lực kế lúc vật chưa dịch chuyển, từ đó cho thấy có lực cân bằng với lực kéo. 
- Lấy được ví dụ về lực ma sát nghỉ và thấy được vai trò quan trọng của nó.
d) Tổ chức thực hiện 
- GV chia lớp làm 8 nhóm (mỗi nhóm 4-6 HS).
- GV hướng dẫn học sinh thực hiện thí nghiệm 2 và quan sát cẩn thận.
Bước 1: Móc lực kế vào khối gỗ đặt trên bàn, cầm lực kế song song với mặt bàn.
Bước 2: Kéo từ từ lực kế theo phương song song với mặt bàn, đọc số chỉ của lực kế khi vật vẫn chưa dịch chuyển.
- HS thực hiện thí nghiệm, ghi lại số chỉ lực kế, thảo luận nhóm trả lời câu hỏi:
+ Số chỉ lực kế khi vật chưa di chuyển cho biết lực cản trở chuyển động của vật lúc này là bao nhiêu?
+ Lực cản xuất hiện ở đâu khiến vật chưa thể di chuyển dưới tác dụng của lực kéo?
- GV gọi đại diện nhóm công bố kết quả TN, trả lời câu hỏi định hướng.
- Các nhóm khác nhận xét, bổ sung (nếu có).
- GV nhận xét câu trả lời của các nhóm, chuẩn hóa kiến thức cho học sinh.
+ Lực ma sát nghỉ xuất hiện ngăn cản sự chuyển động của vật khi nó tiếp xúc với bề mặt một vật khác và có xu hướng chuyển động trên đó.
GV. Cho hs quan sát một số hình ảnh thực tế có lực ma sát nghỉ:
Lực nào đã giữ quạt trần và các bức tranh không bị rơi xuống khi chịu tác dụng của trọng lực?
HS. Quan sát, suy nghĩ trả lời câu hỏi.
Hoạt động 2.4: Tìm hiểu tác dụng và ảnh hưởng của lực ma sát
2.4.1: Tìm hiểu tác dụng thúc đẩy và cản trở chuyển động của lực ma sát
a) Mục tiêu: 
- Giúp HS thấy được vai trò thúc đẩy, cản trở chuyển động của lực ma sát trong tình huống cụ thể.
- Lấy được ví dụ lợi ích của lực ma sát nghỉ trong đời sống. 
b) Nội dung: HS quan sát, tiến hành phân tích tác dụng của lực ma sát trong mỗi bước đi, ở tại vị trí má phanh và vành xe giống như hình ảnh trong SGK.
c) Sản phẩm: 
- HS trình bày được vai trò của lực ma sát:
+ Thúc đẩy chuyển động của cơ thể sau mỗi bước chân: lực ma sát nghỉ cản trở bàn chân không bị trượt về phía sau để tạo ra lực đẩy cơ thể về phía trước.
+ Lực ma sát trượt cản trở chuyển động của bánh xe giúp xe dừng lại.
- HS lấy được ví dụ về lợi ích của lực ma sát nghỉ trong đời sống.
d) Tổ chức thực hiện: 
- GV chia lớp thành nhóm học tập với 4 HS/nhóm.
- GV tổ chức học tập để các nhóm học tập thảo luận trả lời câu hỏi 6, 7, 8.
- Sau khi GV mời đại diện nhóm trình bày kết quả nghiên cứu. 
- GV chuẩn hóa kiến thức; hướng dẫn học sinh phân tích đặc điểm xu hướng của lực ma sát trong mỗi tình huống.
2.4.2: Tìm hiểu ảnh hưởng của lực ma sát trong an toàn giao thông đường bộ
a) Mục tiêu: 
- HS thấy được vai trò quyết định đến sự an toàn giao thông đường bộ thì cần phải có lực ma sát.
- Để giữ an toàn trong giao thông đường bộ cần tăng ma sát giữa lốp xe và mặt đường, đi với tốc độ phù hợp ở mỗi con đường khác nhau. 
b) Nội dung: 
- Quan sát đế giày, dép nhận xét so với lúc còn mới.
- Quan sát lốp xe đạp còn mới và lốp xe đạp đã đi nhiều.
HS trả lời câu hỏi: Rãnh, gai trên lốp xe và đế giày có tác dụng gì? Tại sao sau một thời gian sử dụng chúng lại bị mòn?
- Hãy nêu 2 ví dụ về ảnh hưởng có lợi và có hại của lực ma sát trong giao thông?
c) Sản phẩm: HS trình bày được vai trò của lực ma sát:
- Thúc đẩy chuyển động của cơ thể sau mỗi bước chân: lực ma sát nghỉ cản trở bàn chân không bị trượt về phía sau để tạo ra lực đẩy cơ thể về phía trước.
- Lực ma sát trượt cản trở chuyển động của bánh xe giúp xe dừng lại.
d) Tổ chức thực hiện: 
- GV chia lớp thành nhóm học tập với 4 HS/nhóm.
- GV tổ chức để 2 nhóm học sinh quan sát lốp xe đạp, các nhóm còn lại quan sát đế giầy, dép.
- HS thực hiện nhiệm vụ học tập.
- Sau khi GV mời đại diện nhóm trình bày kết quả nghiên cứu. 
- HS trình bày những đặc điểm của lốp xe và đề giày mà nhóm đã quan sát, những đặc điểm đó có tác dụng gì trong chuyển động.
- GV chuẩn hóa kiến thức; hướng dẫn học rút ra kết luận cần thiết để đạt được mục tiêu của hoạt động.
“Lực ma sát có thể thúc đẩy hoặc cản trở chuyển động của vật và có vai trò quan trọng trong giao thông đường bộ”.
2.4.3: Lực cản của không khí
a) Mục tiêu
- Phát hiện được lực cản của không khí khi các vật chuyển động.
- Giải thích được một số hiện tượng liên quan tới lực cản của không khí đối với các vật chuyển động như: mũi tên, trực thăng, máy bay dân dụng 
b) Nội dung
- Thực hiện được thí nghiệm chứng minh không khí gây lực cản khi di chuyển.
- Quan sát một số hiện tượng như: đầu đạn, đầu máy bay, đầu tên lửa đều được làm nhọn, người vận động viên đua xe thường cúi khom người .
Những việc làm trên có tác dụng gì? 
c) Sản phẩm
- Học sinh giải thích được kết quả thí nghiệm: Cùng khối lượng nhưng kích thước càng lớn thì sức cản của không khí càng lớn.
- HS giải thích được ý nghĩa của việc làm nhọn đầu đạn, tên lửa, đầy máy bay, là để làm giảm sức cản của không khí giúp chuyển động của vật được chính xác hơn.
d) Tổ chức thực hiện
- GV: Yêu cầu học sinh nêu mục đích của thí nghiệm tìm hiểu lực cản của không khí lên tờ giấy.
HS: Mục đích xem trường hợp nào chịu sức cản lớn hơn khi mà 2 vật có cùng khối lượng nhưng khác kích thước.
HS. Tiến hành thí nghiệm.
- GV. Tổ chức thảo luận kết quả thí nghiệm quan sát được.
Kết luận: “ Khi vật chuyển động trong không khí sẽ có lực cản của không khí tác dụng lên vật”
- GV yêu cầu học sinh giải thích hiện tượng sau:
Một số hiện tượng như: đầu đạn, đầu máy bay, đầu tên lửa đều được làm nhọn, người vận động viên đua xe thường cúi khom người .Những việc làm trên có tác dụng gì? 
Hs làm việc cá nhân, giải thích hiện tượng.
3. Hoạt động 3: Luyện tập
a) Mục tiêu: 
- Vận dụng kiến thức về lực ma sát.
- Phát triển năng lực quan sát, phát hiện vấn đề thực tế cuộc sống.
b) Nội dung: 
- Lốp xe, đế giày không làm nhẵn mà phải thiết kế gồ ghề, có nhiều rãnh để tăng lực ma sát với mặt đường giúp ích cho sự di chuyển an toàn, không bị trơn trượt
c) Sản phẩm: 
HS vận dụng kiến thức về lực ma sát giải thích lợi ích và tác hại của lực ma sát trong một số hoạt động của đời sống.
d) Tổ chức thực hiện
GV. Giao nhiệm vụ cá nhân để học sinh tự vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề. Cụ thể như sau:
- Tại sao lốp xe, đế giày phải thiết kế gồ ghề, có nhiều rãnh mà không làm nhẵn?
HS: Tự lực suy nghĩ và làm bài.
GV: Nhận xét, đánh giá cho điểm.
4. Hoạt động 4: Vận dụng
a) Mục tiêu: 
- Vận dụng kiến thức đã học về lực ma sát để giải quyết vấn đề thực tế.
- Phát triển năng lực quan sát, phát hiện vấn đề thực tế trong cuộc sống có mặt lực ma sát. 
b) Nội dung:
- Tại sao phải quy định người lái xe cơ giới phải thường xuyên kiểm tra lốp xe và thay lốp khi đã mòn?
HS: Tự lực suy nghĩ và làm bài.
- Tại sao người ta phải thường xuyên tra dầu mỡ vào ổ trục xe đạp và thay dầu xe máy định kì?
HS: Tự lực suy nghĩ và làm bài.
c) Sản phẩm: 
Học sinh giải thích:
- Phải quy định người lái xe phải thường xuyên kiểm tra lốp để đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông trên đường.
- Người ta thường tra dầu mỡ vào các ổ trục xe đạp, ổ khóa và đi thay dầu xe máy định kì để làm giảm ma sát tại các vị trí, giúp xe chuyển động dễ dàng hơn.
d) Tổ chức thực hiện:
GV: Giao nhiệm vụ học tập:
- Trong luật giao thông đường bộ có quy định người lái xe phải thường xuyên kiểm tra lốp để đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông trên đường?
HS: Vận dụng kiến thức về lực ma sát giải thích ý nghĩa của quy định này.
GV: Nhận xét và đánh giá cho điểm động viên học sinh.
- Tai sao người ta thường tra dầu mỡ vào các ổ trục trên xe đạp, ổ khóa, thay dầu xe định kì?
HS: Vận dụng kiến thức về lực ma sát giải thích ý nghĩa của việc làm này.
GV: Giáo viên nhận xét và động viên học sinh.
5. Dặn dò
GV giao nhiệm vụ về nhà cho học sinh.