Tiết 23 I MỤC TIÊU Năng lực Vật lý Bài 32: LỰC HƯỚNG TÂM - Vận dụng biểu thức gia tốc hướng tâm a v2 r 2r - Vận dụng biểu thức lực hướng tâm Fht ma m v r ; m r ; 1.2 Năng lực chung - Năng lực tự học nghiên cứu tài liệu - Năng lực trình bày trao đổi thơng tin - Năng lực nêu giải vấn đề - Năng lực hoạt động nhóm Phẩm chất - Chăm chỉ: - Trung thực: - Trách nhiệm: II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Đối với giáo viên: - Bài giảng Powerpoint: Chuẩn bị số đoạn video tác dụng lực hướng tâm: Chuyển động Trái đất quay quanh Mặt Trời - Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm gồm: sợi dây nhẹ khơng dãn buộc đầu vào tẩy - Phiếu học tập Phiếu học tập số 1: Câu 1: Hoàn thành yêu cầu câu hỏi SGK? Bài 1: Xét vật chuyển động tròn đều: a Xác định véctơ gia tốc vật đó? (phương, chiều, độ lớn) b Xác định véctơ hợp lực tác dụng vào vật Gợi ý: Dựa vào định luật II Niu-tơn c Ta gọi lực lực hướng tâm Nêu định nghĩa lực hướng tâm? Viết biểu thức tính lực theo gia tốc, theo tốc độ dài, tốc độ góc? Bài 2: Xem video thí nghiệm minh họa về: a Dây buộc vật quay nhanh, sợi dây gần quay quanh mặt phẳng nằm ngang b Dây quay chậm quét thành mặt nón c Một vật đặt bàn quay khơng trượt d Mặt Trăng vệ tinh nhân tạo quay quanh Trái Đất e Ở đoạn đường cong phải làm nghiêng, để xe cộ qua Lực đóng vai trò lực hướng tâm TH trên? Phiếu học tập số Treo vật có khối lượng 1kg vào lị xo lị so dãn đoạn 5cm Vậy độ cứng lò so là: A 50 N/m B 20N/m C 200N/m D Tất sai Chon câu sai A Lực đàn hồi suất vật bị biến dạng có tác dụng chống lại biến dạng B Lực đàn hồi suất vật bị biến dạng có chiều với chiều biến dạng C Lực đàn hồi sợi dây lị xo bị biến dạng có phương trùng với sợi dây trục lò xo D Lực đàn hồi suất trường hợp mặt phẳng bị nén có phương vng góc với mặt phẳng Bộ giảm xóc tơ,xe máy ứng dụng lực gì? A lực đàn hồi B lực ma sát C trọng lực D lực Đặc điểm sau phù hợp với lực ma sát trượt ? A Lực xuất mặt tiếp xúc có hướng ngược với hướng chuyển động vật B Lực xuất vật chịu tác dụng ngoại lực đứng yên C Lực xuất vật bị biến dạng D Lực xuất vật đặt gần mặt đất Điều xảy hệ số ma sát hai mặt tiếp xúc lực ép hai mặt tiếp xúc tăng lên? A Không thay đổi B Tăng lên C Giảm xuống D Không biết Khi bôi dầu mỡ lại giảm ma sát dầu mỡ có tác dụng: A giảm áp lực chi tiết chuyển động B giảm hệ số ma sát chi tiết chuyển động C tăng hệ số ma sát chi tiết chuyển động D tăng áp lực chi tiết chuyển động Một xe ôtô chạy đường lát bê tông với vận tốc v = 72km/h hãm phanh Qng đường ơtơ từ lúc hãm phanh đến dừng 40m Hệ số ma sát trượt bánh xe mặt đường A. = 0,3 B = 0,4 C = 0,5 D = 0,6 Người nông dân cuốc đất đồng, người thợ mộc cầm rìu đẽo gỗ thấm nước vào tay do: A thói quen B bơi trơn để khỏi bỏng tay C làm tăng ma sát để dễ cầm cán D làm giảm ma sát để dễ cầm cán Người ta thường xây cầu cong lên giữa,mục đích việc là: A tăng vẻ mỹ quan cầu C tạo độ dốc làm giảm tốc độ xe qua cầu B giảm lực nén lên cầu D tàu thuyền lưu thông bên không bị vướng 10 Trên đường nhựa vị trí cong (khúc quanh) người ta thường làm đường nghiêng vào phía bên góc so với phương ngang (gọi độ nghiêng mặt đường) Mục đích việc là: A đường dễ thoát nước vào mùa mưa B đường chịu lực nên lâu hư C tạo lực hướng tâm để xe khỏi bị lật D giảm chi phí cho việc xây dựng Học sinh - Ôn lại kiến thức lực đàn hồi, lực ma sát THCS - Ôn tập trọng lực, quán tính, gia tốc chuyển động tròn - SGK, ghi bài, giấy nháp A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (10 phút) Hoạt động 1.1 (5 phút) Ôn tập lại kiến thức chuyển động trịn định luật II Newton Tìm hiểu nguyên nhân làm Trái đất chuyển động quanh Mặt trời (thông qua video) a Mục tiêu: GV tiếp nhận quan niệm sẵn có học sinh định luật II Niu tơn chuyển động tròn để đưa học sinh đến nội dung học b Nội dung: GV tiếp nhận quan niệm sẵn có học sinh định luật II Niu tơn chuyển động tròn để đưa học sinh đến nội dung học c Sản phẩm học tập: - HS nêu được: đặc điểm gia tốc, cơng thức tính gia tốc, đặc điểm vecto vận tốc chuyển động tròn đều, biểu thức định luật II Newton - HS hào hứng tham gia vào trị chơi - Dự đốn HS tình có vấn đề d Tổ chức thực * Chuyển giao nhiệm vụ học tập - Giáo viên chia lớp thành nhóm, tổ chức trị chơi “ ĐỐ VUI ĐỂ HỌC – Phần 1: Khởi động”, nội dung câu hỏi mục đích ơn lại kiến thức định luật II Newton - Các nhóm thảo luận nhóm, trả lời nhanh câu hỏi bảng phụ, câu có 30 giây suy nghĩ, trả lời câu 10 điểm * Thực nhiệm vụ học tập: Các nhóm thực yêu cầu thảo luận trả lời câu hỏi PHT1 * Báo cáo kết quả, thảo luận Đại diện nhóm trình bày kết * Kết Luận, nhận định: - GV xác nhận ý kiến câu trả lời - GV chuẩn hóa kiến thức B.HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC (25phút) B1 (10 phút) Tìm hiểu đặc điểm lực hướng tâm, xây dựng cơng thức tính độ lớn lực hướng tâm a Mục tiêu: b Nội dung: GV tiếp nhận quan niệm sẵn có học sinh định luật II Niu tơn chuyển động tròn để đưa học sinh đến nội dung học c Sản phẩm học tập: d Tổ chức thực * Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - Giáo viên tiến hành thí nghiệm thực: buộc bóng nhỏ vào sợi dây, quay sợi dây tay cho bóng chuyển động quỹ đạo trịn (Chú ý mặt phẳng chứa sợi dây quỹ đạo mặt phẳng nằm ngang) * Thực nhiệm vụ học tập: Các nhóm thực yêu cầu thảo luận trả lời câu hỏi PHT2 HS mô tả chuyển động bóng, dự đốn lực gây chuyển động - GV đặt câu hỏi: Chuyện xảy cắt đứt sợi dây? * Báo cáo kết quả, thảo luận Đại diện nhóm trình bày kết * Kết Luận, nhận định: - GV xác nhận ý kiến câu trả lời - GV chuẩn hóa kiến thức - GV dẫn dắt vào mới: Các em hình dung có lực giúp cho sợi dây chuyển động trịn đều, lực người ta gọi lực hướng tâm Vậy liệu lực hướng tâm có phải lực căng dây hay khơng? Chúng ta tìm hiểu học ngày hơm B2 (20 phút) Tìm hiểu đặc điểm gia tốc hướng tâm, xây dựng cơng thức tính độ lớn gia tốc hướng tâm a Mục tiêu: Học sinh biết đặc điểm gia tốc hướng tâm, xây dựng cơng thức tính độ lớn gia tốc hướng tâm b Nội dung: GV tiếp nhận quan niệm sẵn có học sinh định luật II Niu tơn chuyển động tròn để đưa học sinh đến nội dung học a Sản phẩm học tập: b Tổ chức thực * Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - Giáo viên tiến hành thí nghiệm thực: buộc bóng nhỏ vào sợi dây, quay sợi dây tay cho bóng chuyển động quỹ đạo trịn (Chú ý mặt phẳng chứa sợi dây quỹ đạo mặt phẳng nằm ngang) * Thực nhiệm vụ học tập: Các nhóm thực yêu cầu thảo luận trả lời câu hỏi PHT2 HS mô tả chuyển động bóng, dự đốn lực gây chuyển động - GV đặt câu hỏi: Chuyện xảy cắt đứt sợi dây? * Báo cáo kết quả, thảo luận Đại diện nhóm trình bày kết * Kết Luận, nhận định: - GV xác nhận ý kiến câu trả lời - GV chuẩn hóa kiến thức - GV dẫn dắt vào mới: Các em hình dung có lực giúp cho sợi dây chuyển động trịn đều, lực người ta gọi lực hướng tâm Vậy liệu lực hướng tâm có phải lực căng dây hay khơng? Chúng ta tìm hiểu học ngày hôm 1.Chuyển giao nhiệm vụ học tập - Giáo viên tiếp tục trò chơi “ĐỐ VUI ĐỂ HỌC – Phần 2: Vượt chướng ngại vật” - Giáo viên phân cơng nhiệm vụ: nhóm nghiên cứu sách giáo khoa, kết hợp nội dung ôn tập thiết lập cơng thức tính lực hướng tâm, hồn thành theo phiếu học tập số - HS hoàn thành phiếu học tập theo cá nhân, thảo luận nhóm để hồn chỉnh bảng trình bày trước lớp - Các nhóm có phút để hoàn thành nội dung phiếu học tập, trình bày giấy, dán lên bảng, nhóm hồn thành nhanh 40 điểm, theo thứ tự 30 điểm, 20 điểm 10 điểm - GV gọi HS nhóm trình bày, nhận xét, góp ý - HS hồn thành phiếu học tập theo cá nhân, lưu lại để làm tài liệu học tập Sản phẩm hoạt động: Sản phẩm nhóm học sinh thể phiếu học tập, trình bày trước lớp Gv đặt câu hỏi: Theo em, độ lớn lực hướng tâm phụ thuộc vào yếu tố nào? Câu trả lời mong muốn: Độ lớn lực hướng tâm phụ thuộc vào tốc độ dài (hoặc tốc độ góc) bán kính quỹ đạo B2.(15 phút): Tìm hiểu giải thích số ví dụ thực tế liên quan đến lực hướng tâm 1.Chuyển giao nhiệm vụ học tập - Giáo viên tổ chức trò chơi “ ĐỐ VUI ĐỂ HỌC – Phần 3: Tăng tốc” - GV có ví dụ, xếp thành mảnh ghép; ví dụ video, thí nghiệm mơ thí nghiệm thực - GV u cầu nhóm xác định lực đóng vai trị lực hướng tâm ví dụ, yêu cầu em thể vec tơ lực lên bảng phụ GV thực ví dụ mẫu - Mỗi nhóm lựa chọn mảnh ghép, tất nhóm suy nghĩ trả lời vào bảng phụ Nhóm lựa chọn mảnh ghép, xác địnhđúng lực biểu diễn 20 điểm, nhóm cịn lại trả lời 10 điểm 2.Sản phẩm hoạt động: Đáp án HS GV đặt câu hỏi: Theo em, lực hướng tâm có phải loại lực lực hấp dẫn, đàn hồi hay ma sát không? Câu trả lời mong muốn: Lực hướng tâm loại lực mới, mà lực hợp lực nhiều lực Học sinh hoàn thành phiếu học tập số 2, lưu lại để tài liệu học tập C.HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG: (5phút) 1.Chuyển giao nhiệm vụ học tập - Giáo viên tổ chức trò chơi “ ĐỐ VUI ĐỂ HỌC – Phần 4: Về đích” + Gồm câu hỏi trắc nghiệm định tính, nhóm trả lời nhanh cách ghi đáp án vào bảng phụ + Mỗi câu trả lời đúng, nhóm 10 điểm Sản phẩm hoạt động - Đáp án học sinh D.HOẠT ĐỘNG TÌM TỊI MỞ RỘNG (5 phút) Tìm hiểu thêm ứng dụng lực hướng tâm kĩ thuật xây dựng 1.Chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV đặt vấn đề: + Vì cầu thường xây cong mà không xây thẳng? + Trong trò chơi tàu lượn siêu tốc, tàu chuyển động ngược mà khơng bị rơi? + Cịn ví dụ thực tế thể vai trò lực hướng tâm? - Gv hướng dẫn học sinh tìm áp lực trường hợp cụ thể: 1) Bài tốn:Một ơtơ có khối lượng 1500kg chuyển động qua đoạn cầu vượt (coi cung trịn) với vận tốc 36km/h Hỏi áp lực ơtơ vào mặt đường điểm cao bao nhiêu? Biết bán kính cong đoạn cầu vượt 50m Lấy g = 10m/s2 2) Ví dụ b, trang 81 sách giáo khoa vật lí 10: lực ma sát nghỉ đóng vai trị lực hướng tâm - Học sinh lắng nghe, ghi chép nhiệm vụ, hoàn thành nhà CÂU HỎI SỬ DỤNG TRONG BÀI PHẦN KHỞI ĐỘNG Câu Đây dạng chuyển động có quỹ đạo đường trịn, có tốc độ trung bình cung tròn Đáp án: Chuyển động tròn Câu 2.Đại lượng đặc trưng cho thay đổi phương chiều vectơ vận tốc chuyển động tròn Đáp án: Gia tốc hướng tâm Câu 3.Chiếu hình ảnh, dạng câu hỏi “Đuổi hình bắt chữ” Gợi ý: Là biểu thức định luật vật lí Đáp án: F=ma Câu 4.Điền từ vào chỗ trống Gia tốc hướng tâm chuyển động trịn có phương……………bán kính quỹ đạo, chiều……………………quỹ đạo Đáp án: trùng; hướng vào tâm Câu 5.Trái Đất chuyển động xung quanh Mặt Trời tác dụng lực nào? Đáp án: Lực hấp dẫn Câu 6.Viết cơng thức tính độ lớn gia tốc hướng tâm Đáp án: a v2 R 2R ………… THÍ NGHIỆM PHẦN TĂNG TỐC Thí nghiệm mở đầu: Quả bóng buộc vào sợi dây chuyển động tròn Đáp án: Hợp lực lực căng dây trọng lực đóng vai trị lực hướng tâm Thí nghiệm 1: Video chuyển động hành tinh quanh Mặt Trời Đáp án: Lực hấp dẫn đóng vai trị lực hướng tâm Thí nghiệm 2: Video quỹ đạo vệ tinh quanh Trái Đất Đáp án: Lực hấp dẫn đóng vai trị lực hướng tâm Thí nghiệm 3: Video đua xe, chuyển động tay đua qua đoạn đường cong Đáp án: Hợp lực phản lực mặt đường trọng lực đóng vai trị lực hướng tâm Thí nghiệm 4: Học sinh tiến hành thí nghiệm thực: đồng xu chuyển động bóng Đáp án: Hợp lực trọng lực phản lực bóng đóng vai trị lực hướng tâm ………… PHẦN CÂU HỎI ĐỊNH TÍNH Câu 1.Ở đoạn đường vòng, mặt đường nâng lên bên Việc làm nhằm mục đích A tạo lực hướng tâm nhờ phản lực đường B giảm lực ma sát để giảm hao mòn C tăng lực ma sát để xe khỏi trượt D giới hạn vận tốc xe Câu 2: Chọn phát biểu sai Vectơ lực hướng tâm chuyển động tròn A đặt vào vật chuyển động trịn B có phương chiều không đổi C hướng vào tâm quỹ đạo trịn D có độ lớn khơng đổi Câu Khi vật chuyển động tròn đều, lực hướng tâm A lực tác dụng lên vật B.hợp lực tất lực tác dụng lên vật C thành phần trọng lực theo phương hướng vào tâm quỹ đạo D nguyên nhân làm thay đổi độ lớn vận tốc Câu Nếu giữ nguyên tốc độ góc tăng bán kính quỹ đạo lên hai lần độ lớn lực hướng tâm A không thay đổi B tăng lần C tăng lần D giảm lần ... mặt tiếp xúc có hướng ngược với hướng chuyển động vật B Lực xuất vật chịu tác dụng ngoại lực đứng yên C Lực xuất vật bị biến dạng D Lực xuất vật đặt gần mặt đất Điều xảy hệ số ma sát hai mặt... giây suy nghĩ, trả lời câu 10 điểm * Thực nhiệm vụ học tập: Các nhóm thực yêu cầu thảo luận trả lời câu hỏi PHT1 * Báo cáo kết quả, thảo luận Đại diện nhóm trình bày kết * Kết Luận, nhận định: -... gây chuyển động - GV đặt câu hỏi: Chuyện xảy cắt đứt sợi dây? * Báo cáo kết quả, thảo luận Đại diện nhóm trình bày kết * Kết Luận, nhận định: - GV xác nhận ý kiến câu trả lời - GV chuẩn hóa kiến