Một số lực thường gặp

Ngày soạn: Họ tên: GIÁO ÁN: CÁC LỰC THƯỜNG GẶP I.MỤC TIÊU Kiến thức: Sau học xong HS: - Mơ tả ví dụ thực tế lực cân bằng, không cân - Mô tả ví dụ thực tiễn biểu diễn hình vẽ số lực thường gặp như: Trọng lực, Lực ma sát, Lực cản vật chuyển động nước ( khơng khí), Lực nâng ( đẩy lên trên) nước, Lực căng dây - Nêu trọng lực tác dụng lên vật lực hấp dẫn Trái Đất vật đó, độ lớn trọng lực tác dụng lên vật gọi trọng lượng; trọng tâm vật điểm đặt trọng lực tác dụng vào vật - Tính trọng lượng vật tích khối lượng vật với gia tốc rơi tự - Giải thích lực nâng tác dụng lên vật nước ( khơng khí) - Mơ tả cách định tính chuyển động rơi trường trọng lực có sức cản khơng khí - Thực dự án hay đề tài nghiên cứu ứng dụng tăng hay giảm sức cản khơng khí theo hình dạng vật Năng lực - Năng lực chung: + Tự chủ học tập: vận dụng cách linh hoạt kiến thức, kĩ học để giải vấn đề + Giao tiếp hợp tác: biết sử dụng ngơn ngữ kết hợp với hình ảnh để trình bày thông tin, ý tưởng thảo luận vấn đề học Biết chủ động gương mẫu hồn thành phần việc giao, góp ý điều chỉnh thúc đẩy hoạt động chung; khiêm tốn học hỏi thành viên nhóm - Năng lực mơn vật lí: + Năng lực nhận thức vật lí: Nhận biết nêu đối tượng, khái niệm, tượng, quy luật, q trình vật lí Trình bày, giải thích tượng, q trình vật lí; đặc điểm, vai trị tượng, q trình vật lí hình thức biểu đạt + Năng lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí: Tìm hiểu số tượng, q trình vật lí đơn giản, gần gũi đời sống giới tự nhiên theo tiến trình; sử dụng chứng khoa học để kiểm tra dự đoán, lí giải chứng cứ, rút kết luận Phẩm chất: trách nhiệm, chăm chỉ, trung thực II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1.Đối với giáo viên: - SGK, SGV, Giáo án - Tranh vẽ, hình ảnh minh họa có liên quan đến học - Máy tính, máy chiếu ( có) 2.Đối với học sinh: - Sách giáo khoa - Tranh ảnh, tư liệu sưu tầm liên quan đến học dụng cụ học tập ( cần) theo yêu cầu GV III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A.Hoạt động khởi động a Mục tiêu: Tạo tâm hứng thú cho học sinh trước vào b.Nội dung: Cho học sinh xem video theo link: https://www.youtube.com/watch?v=B6mi1-YoRT4 c Sản phẩm học tập: Học sinh nhớ lại mối liên hệ lực gia tốc d Tổ chức thực hiện: -GV cho học sinh xem video, yêu cầu học sinh nhắc lại nội dung đề cập đến video - GV đặt câu hỏi: Có nào, có lực tác dụng lên vật mà không ảnh hưởng đến gia tốc vật khơng? Nếu có mối liên hệ lực nào? Có loại lực thường gặp, mà ta biết chương trình cấp 2? - Học sinh trả lời câu hỏi GV - GV nhận xét dẫn dắt vào B Hình thành kiến thức Hoạt động 1: Vật chuyển động tác dụng lực cân không cân a Mục tiêu: + Học sinh biểu diễn lực tác dụng lên vật + Học sinh nêu đặc điển hai lực cân bằng: Nằm đường thẳng, ngược chiều, tác dụng vào vật, độ lớn b.Nội dung: Giáo viên giảng giải, phân tích, yêu cầu học sinh đọc SGK, thảo luận, trả lời câu hỏi c Sản phẩm: Câu trả lời học sinh, kiến thức hình thành d Tổ chức thực Hoạt động giáo viên học sinh Dự kiến sản phẩm Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập I Vật chuyển động tác -GV cho học sinh quan sát hình ảnh dụng lực cân khơng cân - Lực tác dụng lên vật gây biến dạng làm biến đổi chuyển động vật - Các lực tác dụng lên vật mà - GV yêu cầu học sinh biểu diễn lực người tác dụng vào tủ không làm biến đổi chuyển - Sau học sinh biểu diễn lực người tác dụng lên tủ, động vật gọi lực cân yêu cầu học sinh nhận xét gia tốc tủ F 1= F2; F1> F2; - Hai lực cân hai lực F1< F2 - GV cho học sinh xem số hình ảnh lực tác dụng lên vật giá, ngược chiều, độ lớn gây biến dạng làm biến đổi chuyển động =- - GV yêu cầu HS + Chỉ lực tác dụng lên vật nặng, nhận xét tính chất lực +nêu nhận xét tính chất chuyển động tơ F 1= F2; F1> F2; F1< F2 - GV yêu cầu HS xác định hướng độ lớn hợp lực tác dụng lên ô tô trạng thái chuyển động tơ hình 2.3 - GV thông báo: hai lực tác dụng vào vật mà khơng làm thay đổi tính chất chuyển động vật hai lực cân - Từ ví dụ, GV yêu cầu học sinh rút đặc điểm lực cân Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS quan sát hình ảnh, đọc thông tin SGK, thảo luận trả lời câu hỏi -GV quan sát trình HS thực hiện, hỗ trợ HS cần Bước 3: Báo cáo kết hoạt động, thảo luận - Đại diện HS trình bày câu trả lời - HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung Bước 4: Đánh giá kết thực GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung Hoạt động 2: Các lực thường gặp a Mục tiêu: + HS biểu diễn nêu đặc điểm trọng lực + Học sinh biểu diễn nêu đặc điểm lực ma sát + Học sinh biểu diễn nêu đặc điểm cản nước khơng khí + Học sinh biểu diễn nêu đặc điểm lực đẩy Acsimet + Học sinh biểu diễn nêu đặc điểm lực căng dây b Nội dung: GV chiếu hình ảnh, phân tích , đặt câu hỏi, HS thảo luận, trả lời c Sản phẩm: Câu trả lời học sinh d Tổ chức thực Hoạt động giáo viên học sinh Dự kiến sản phẩm Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu trọng lực III Các lực thường gặp Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập Trọng lực - GV cho HS quan sát video táo rơi Newton a Trọng lực trọng lượng - Yêu cầu HS biểu diễn trọng lực tác dụng lên táo - Trọng lực lực hấp dẫn Trái Đất tác dụng lên vật - Trọng lực có đặc điểm: + đặt trọng tâm vật - GV dẫn dắt cách Newton tìm định luật hấp dẫn + phương thẳng đứng nêu nội dung định luật vạn vật hấp dẫn + chiều từ xuống - Từ nội dung định luật vạn vật hấp dẫn, GV dẫn dắt để HS biết trọng lực trường hợp riêng lực hấp dẫn - Từ đặc điểm lực cân bẳng, đặc điểm trọng lực, GV hướng dẫn HS cách xác định trọng tâm vật mỏng phẳng - GV yêu cầu HS xác định trọng tâm vật phẳng hình 2.5, rút nhận xét - GV yêu cầu học sinh từ mối liên hệ lực gia tốc rút biểu thức tính độ lớn trọng lực - GV yêu cầu HS tính độ lớn trọng lực - GV yêu cầu HS từ bảng 2.1 xác định gia tốc rơi tự vị trí thực phép đo rút nhận xét - GV yêu cầu HS tính trọng lượng vật bảng 2.1 vật đưa lên mặt trăng có g =1,6m /s2 Bước 2: Học sinh thực hiên nhiệm vụ học tập - HS quan sát hình ảnh, đọc thông tin SGK, thảo luận trả lời câu hỏi -GV quan sát trình HS thực hiện, hỗ trợ HS cần Bước 3: Báo cáo kết hoạt động, thảo luận - Đại diện HS trình bày câu trả lời - HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung Bước 4: Đánh giá kết thực GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu lực ma sát Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - Từ kiến thức học THCS, GV yêu cầu HS nêu định nghĩa lực ma sát - GV thơng báo có loại lực ma sát: ma sát nghỉ, ma sát lăn, ma sát trượt - GV lấy ví dụ cho HS thấy phụ thuộc độ lớn lực ma sát phụ thuộc vào áp lực tình trạng bề mặt tiếp xúc - GV thông báo cho HS lực ma sát nghỉ, ma sát lăn, ma sát trượt xuất - GV yêu cầu học sinh suy nghĩ nêu phương án đo lực ma sát trượt - GV cho học sinh quan sát video thí nghiệm phụ thuộc độ lớn lực ma sát trượt vào vận tốc, diện tích tiếp xúc, áp lực, tính chất bề mặt tiếp xúc - Từ thí nghiệm GV thơng báo cho HS cơng thức tính hệ số ma sát trượt, mối liên hệ lực ma sát nghỉ cực đại lực ma sát trượt - GV yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi SGK lực ma sát - GV yêu cầu HS suy đơn vị hệ số ma sát trượt đặc điểm hệ số ma sát trượt - Gv yêu cầu học sinh giải ví dụ SGK Bước 2: Học sinh thực hiên nhiệm vụ học tập + độ lớn: P= mg - Trọng lượng độ lớn trọng lực - Trọng tâm vật có dạng hình học đối xứng tâm đối xứng vật, trọng tâm vật khơng nằm vật b Trọng lượng khối lượng - Tại nơi Trái Đất gia tốc rơi tự không đổi - Khối lượng vật không thay đổi, trọng lượng vật tỉ lệ với khối lượng vật Lực ma sát - Lực ma sát lực cản trượt lăn vật si với vật khác - Lực ma sát có loại: ma sát trượt, ma sát lăn, ma sát nghỉ - Lực ma sát trượt có đặc điểm: + ln nằm bề mặt tiếp xúc, phương ngược hướng chuyển động vật + Phụ thuộc vào chất bề mặt tiếp xúc + Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc vận tốc vật + Tỉ lệ với độ lớn áp lực + Fmst Fmsn cực đại - Hệ số ma sát trượt: + công thức: µ= + hệ số ma sát trượt khơng có đơn vị phụ thuộc vào vật liệu tình trạng bề mặt tiếp xúc - HS quan sát hình ảnh, đọc thông tin SGK, thảo luận trả lời câu hỏi -GV quan sát trình HS thực hiện, hỗ trợ HS cần Bước 3: Báo cáo kết hoạt động, thảo luận - Đại diện HS trình bày câu trả lời - HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung Bước 4: Đánh giá kết thực GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu lực cản nước khơng khí Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - Từ quan sát thực tế, GV yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi: ô tô chuyển động đường, lực ma sát cản trở chuyển động vật lực cản trở chuyển động vật? - Từ ví dụ bên GV dẫn dắt để HS biết vật cần có hình dạng phù hợp để làm giảm lực cản môi trường - Gv cho HS quan sát vi deo người nhảy dù, phân tích để HS thấy ảnh hưởng lực cản môi trường đến chuyển động rơi người nhảy dù - GV yêu cầu học sinh nhà chế tạo hệ thống dù để thả trứng từ độ cao 10m xuống đất mà trứng khơng vỡ, sau báo cáo trước lớp: thời gian chuyển động, hình dạng kích thước hệ thống Bước 2: Học sinh thực hiên nhiệm vụ học tập - HS quan sát hình ảnh, đọc thơng tin SGK, thảo luận trả lời câu hỏi -GV quan sát trình HS thực hiện, hỗ trợ HS cần Bước 3: Báo cáo kết hoạt động, thảo luận - Đại diện HS trình bày câu trả lời - HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung Bước 4: Đánh giá kết thực GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung Nhiệm vụ 4: Tìm hiểu lực đẩy Ac- xi-met Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - Trong chương trình THCS HS biết đến lực đẩy Acxi- mét GV yêu cầu HS nhắc lại đặc điểm lực đẩy Ac-xi-met - GV yêu cầu HS sử dụng kiến thức để giải thích: Tại vùng nước ngập ngang người bơi đỡ tốn sức lội? - Gv yêu cầu HS so sánh lực đẩy Ac- xi-met tác dụng lên vật hai vị trí (1) (2) hình Lực cản nước khơng khí - Khi vật chuyển động mơi trường, ln có lực cản môi trường tác dụng lên vật, lực cản ngược hướng cản trở chuyển động vật Do vật thiết kế có hình dạng phù hợp để giảm lực cản môi trường -Vật rơi nhanh dần tác dụng trọng lực lực cản khơng khí tăng dần Khi lực cản cân với trọng lực vật đạt tốc độ ổn định Lực đẩy Ac- xi- mét - Đặc điểm + Điểm đặt: trọng tâm vật + Phương: thẳng đứng + Chiều: hướng lên + Độ lớn: trọng lượng phần chất lỏng chất khí mà vật chiếm chỗ - Chú ý: trạng thái lên hay chìm xuống vật nước phụ thuộc vào độ chênh lệch độ lớn trọng lực lực đẩy Ac-xi-met tác dụng lên vật Ở (1) vật chuyển động lên trên, (2) vật nằm cân mặt thoáng - GV yêu cầu HS nhà làm thí nghiệm: Đặt bát kim loại để bề mặt Từ rút nguyên tắc để chế tạo tàu, thuyền Bước 2: Học sinh thực hiên nhiệm vụ học tập - HS quan sát hình ảnh, đọc thơng tin SGK, thảo luận trả lời câu hỏi -GV quan sát trình HS thực hiện, hỗ trợ HS cần Bước 3: Báo cáo kết hoạt động, thảo luận - Đại diện HS trình bày câu trả lời - HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung Bước 4: Đánh giá kết thực GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung Nhiệm vụ 5: Tìm hiểu lực căng dây Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV cho HS làm thí nghiệm: kéo căng sợi dây, nhận xét - GV yêu cầu HS phân tích lực tác dụng lên m, nhận xét lực dây tác dụng lên m - GV thông báo định nghĩa lực căng dây, yêu cầu HS rút nhận xét lực căng dây - GV cho HS làm thí nghiệm kéo dãn lị xo, nhận xét Bước 2: Học sinh thực hiên nhiệm vụ học tập - HS quan sát hình ảnh, đọc thơng tin SGK, thảo luận trả lời câu hỏi -GV quan sát trình HS thực hiện, hỗ trợ HS cần Bước 3: Báo cáo kết hoạt động, thảo luận - Đại diện HS trình bày câu trả lời - HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung Lực căng dây - Lực căng dây xuất dây bị kéo căng, có phương dọc theo dây, chiều chống lại xu hướng bị kéo giãn - Lực đàn hồi lò xo lực căng lò xo Bước 4: Đánh giá kết thực GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung C Hoạt động luyện tập a Mục tiêu: Giúp HS hệ thống lại kiến thức học b.Nội dung: GV chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời c.Sản phẩm: Câu trả lời HS d.Tổ chức thực - GV trình chiếu câu hỏi: Phiếu học tập I.Trắc nghiệm khách quan Câu Chọn câu trả lời đúng: Hai lực gọi cân lực phải đặt vật có A độ lớn nhau, phương, ngược chiều B độ lớn nhau, phương, chiều C độ lớn nhau, khác phương, chiều D độ lớn nhau, khác phương, ngược chiều Câu 2: Đơn vị trọng lực gì? A Niuton (N) B Kilogam (Kg) C Lít (l) D Mét (m) Câu 3: Trọng lực gì? A Trọng lực lực tác dụng hai vật B Trọng lực lực đẩy Trái Đất tác dụng lên vật C Trọng lực lực cân Trái Đất tác dụng lên vật D Trọng lực lực hút Trái Đất tác dụng lên vật Câu 4: Một tàu thùy mặt nước nhờ có lực tác dụng vào nó? A nhờ trọng lực Trái Đất hút xuống phía B nhờ lực nâng nước đẩy lên C nhờ trọng lực Trái Đất hút xuống lực nâng nước đẩy lên cân D nhờ lực hút Trái Đất, lực nâng nước lực đẩy chân vịt phía sau tàu Câu 5: Một vật có khối lượng 20 kg có trọng lượng gần giá trị sau đây? A P = 2N B P = 200N C P = 2000N D P = 20N Câu 6: Điều xảy hệ số ma sát hai mặt tiếp xúc lực pháp tuyến ép hai mặt tiếp xúc tăng lên? A Tăng giảm B Tăng lên C Giảm D Không đổi Câu 7: Người ta đẩy thùng có khối lượng 50 kg theo phương ngang lực 150 N Hệ số ma sát thùng mặt sàn 0,35 Lấy g= 10m/s Hỏi thùng có chuyển động không? Lực ma sát tác dụng lên thùng bao nhiêu? A thùng chuyển động Lực ma sát tác dụng vào thùng 170 N B thùng không chuyển động Lực ma sát nghỉ tác dụng vào thùng 175 N C thùng không chuyển động Lực ma sát nghỉ tác dụng vào thùng 150 N D thùng chuyển động Lực ma sát tác dụng vào thùng 175 N Câu 8: Lực đẩy Ac si mét phụ thuộc vào yếu tố: A Trọng lượng riêng vật thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ B Trọng lượng riêng chất lỏng thể tích vật C Trọng lượng chất lỏng thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ D Trọng lượng riêng chất lỏng thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ Câu 9: Một cầu sắt treo vào lực kế ngồi khơng khí lực kế 2,7N Nhúng chìm cầu vào nước lực kế 2,2N Lực đẩy Acsimét có độ lớn là: A 2,7N B 2,2N C 4,9N D 0,5N Câu 10: Ta biết cơng thức tính lực đẩy Acsimét FA= d.V Ở hình vẽ bên V thể tích nào? A Thể tích tồn vật B Thể tích chất lỏng C Thể tích phần chìm vật D Thể tích phần vật II Tự luận Bài 1: Để đẩy tủ, cần tác dụng lực theo phương nằm ngang có giá trị tối thiểu 300 N để thắng lực ma sát nghỉ Nếu người kéo tủ với lực 35 N người đẩy tủ với lực 260 N, làm dịch chuyển tủ khơng? Biểu diễn lực tác dụng lên tủ Bài 2: Vật 2kg chuyển động thẳng mặt phẳng ngang lực kéo có độ lớn 0,8N Lấy g=10m/s2 Tính hệ số ma sát trượt Đáp án Các lực tác dụng lên vật: Vật chuyển động mặt phẳng nằm ngang: N = P= mg= 20N Vật chuyển động đều: F = F ms => Fms= 0,8 N µ= = 0,04 Bài 3:Một cầu nhơm có phần bên rỗng Quả cầu có phần bên ngồi kín để nước khơng vào bên Thể tích cầu 600cm 3, khối lượng cầu 0,5kg Quả cầu thả vào bể nước Hỏi cầu có chìm hồn tồn nước khơng? Tại sao? Đáp án - Quả cầu khơng chìm hoàn toàn nước - Đổi 60cm3 = 6.10-4 (m3) - Trọng lượng cầu là: 0,5.10 = 5(N) - Nếu cầu chìm hồn tồn nước lực đẩy Ac si mét tác dụng vào là: FA= d.V = 10000.6.10-4 = (N) FA > P nên vật mặt nước hay vật khơng chìm hồn tồn D Hoạt động vận dụng a.Mục tiêu: giúp HS vận dụng kiến thức vào áp dụng vào thực tiễn sống b.Nội dung: GV đặt câu hỏi, HS nhà suy nghĩ hoàn thành tập c.Sản phẩm học tập: Câu trả lời HS d.Tổ chức thực hiện: - GV yêu cầu HS suy nghĩ trả lời câu hỏi Câu 1: Nêu vai trị lực ma sát tình sau: a) Người di chuyển đường b) Vận động viên thể dục dụng cụ xoa phấn vào lòng bàn tay trước nâng tạ Câu 2: Thảo luận để làm sáng tỏ vấn đề sau đây: - Trong thực tế, có số trường hợp lực ma sát có tác dụng cản trở chuyển động, có trường hợp lực ma sát thúc đẩy chuyển động - Vai trò ma sát lĩnh vực thể thao Câu 3: Nêu số cách làm giảm ma sát đời sống kĩ thuật Gợi ý trả lời Câu 1: a.Khi người di chuyển đường, lực chân tác dụng lên mặt đường phía sau, lực ma sát nghỉ tác dụng trở lại đẩy người chuyển động lên phía trước b Loại bột trắng mà vận động viên thoa vào lịng bàn tay có tác dụng hút ẩm, thấm mồ hôi, tăng ma sát để tay tiếp xúc với vật, để vận động viên thực thao tác xác Câu 2: Lực ma sát có tác dụng cản trở chuyển động + VD1: Khi hãm phanh (thắng), phận hãm (thắng) áp sát vào bề mặt vành bánh xe chuyển động Lực ma sát sinh má phanh vành bánh xe làm cho quay chậm lại, cản trở quay bánh xe Khi xuất trượt mặt đường, lực ma sát trượt mặt đường tác dụng làm xe chậm dừng lại hẳn + VD2: Nhờ có ma sát nghỉ cản trở vật chuyển động xuống mặt phẳng nghiêng mà ta sử dụng hệ thống băng chuyền (mặt phẳng nghiêng) để đưa vật từ nơi đến nơi khác Lực ma sát thúc đẩy chuyển động - VD1: Ở vĩ cầm (đàn violon), cọ xát cần kéo dây đàn chúng xuất lực ma sát trượt làm dây đàn dao động phát âm - VD2: Rãnh, gai vỏ lốp xe giúp tăng ma sát bánh xe mặt đường khiến xe chuyển động dễ dàng phía trước Vai trị ma sát lĩnh vực thể thao Lực ma sát có vai trị quan trọng thể thao Nhờ có lực ma sát mà VĐV cầm, nắm dụng cụ, giúp cho việc thực động tác chuẩn xác Câu 3: Một số cách làm giảm ma sát đời sống kĩ thuật: - Làm nhẵn bề mặt vật - Giảm trọng lượng vật lên bề mặt - Chuyển lực ma sát trượt thành lực ma sát lăn - Thay đổi vật liệu mặt tiếp xúc - Tra dầu vào xích xe - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện  ... Trọng lực gì? A Trọng lực lực tác dụng hai vật B Trọng lực lực đẩy Trái Đất tác dụng lên vật C Trọng lực lực cân Trái Đất tác dụng lên vật D Trọng lực lực hút Trái Đất tác dụng lên vật Câu 4: Một. .. có lực tác dụng vào nó? A nhờ trọng lực Trái Đất hút xuống phía B nhờ lực nâng nước đẩy lên C nhờ trọng lực Trái Đất hút xuống lực nâng nước đẩy lên cân D nhờ lực hút Trái Đất, lực nâng nước lực. .. hiểu trọng lực III Các lực thường gặp Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập Trọng lực - GV cho HS quan sát video táo rơi Newton a Trọng lực trọng lượng - Yêu cầu HS biểu diễn trọng lực tác dụng