Giáo án Vật lý 10 bài 14: Lực hướng tâm

Bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM I Mục tiêu a Về kiến thức: Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức tính lực hướng tâm Nhận biết được chuyển động li tâm, nêu được một vài ví dụ về chuyển động li tâm là có lợi hoặc có hại b Về kĩ năng: Giải thích được vai trò của lực hướng tâm trogn chuyển động tròn của các vật Chỉ được lực hướng tâm một số trường hợp cụ thể (đơn giản) Giải thích được chuyển động văng khỏi quỹ đạo tròn của một số vật c Thái độ: II Chuẩn bị GV: Hình vẽ mô tả lực hướng tâm HS: Ôn lại kiến thức bài chuyển động tròn đều III Tiến trình giảng dạy Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ (5’) Nêu những đặc điểm của lực ma sát trượt? Hệ số ma sát trượt là gì? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Viết công thức của lực ma sát trượt? Bài mới TG 2’ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Thế nào là chuyển động tròn Hoạt động 1: Tổ chức tình đều? Gia tốc chuyển động huống học tập tròn đều có đặc điểm thế - Hs chú ý trả lời câu hỏi của gv nào? - Từ định luật II Niu-tơn, ta thấy một vật chuyển động tròn đều phải có một hợp lực tác dụng Nội dung lên vật và hướng vào tâm vòng tròn - Vậy hợp lực đó có tên gọi là gì? Được tính bằng công thức nào? Để trả lời được các câu hỏi chúng ta cùng nghiên cứu bài mới 12’ - Gv cầm một đầu dâu có buộc quả nặng quay nhanh mặt phẳng nằm ngang Hoạt động 2: Hình thành khái niệm lực hướng tâm - Quan sát gv là TN Định nghĩa - Cái gì đã giữ cho quả chuyển động tròn? - Nếu coi quả nặng chuyển động tròn đều thì gia tốc của nó có chiều và độ lớn thế nào? r - Gọi hs lên bảng vẽ aht Lực (hay hợp của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm - Trả lời (sợi dây) - Hs trả lời ………… v2 aht = = rω r I Lực hướng tâm r v Công thức Fht = maht = m - Vậy lực hướng tâm có chiều ntn? Ví dụ - Theo ĐL II thì phải có lực tác dụng lên vật để gây gia tốc cho vật Vậy công thức tính độ lớn của lực hướng tâm ntn? - Vẽ tiếp vectơ lực hướng tâm - Từ đó phát biểu định nghĩa lực hướng tâm? v2 Fht = maht = m = mω r r - Vậy chuyển động của quản nặng mà chúng ta vừa quan sát, lực gì đóng vai trò lực hướng tâm? - NX: Trogn trường hợp này, đó - Độ lớn của lực hướng tâm: - Định nghĩa: Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm v2 = mω r r cũng coi là câu trả lời gần đúng Vì trọng lượng của quả nặng còn khá nhỏ nếu chúng ta quay trogn mặt phẳng nằm ngang thì có thể coi lực căng của dây là lực hướng tâm - Trả lời (lực căng dây) - Phát phiếu học tập cho hs, gv nói rõ về những hiện tượng nêu phiếu: + Vệ tinh nhân tạo quay quanh trái đất + Bao diêm đặt bàn quay (có thể làm TN cho hs quan sát) Hoạt động 3: Tìm hiểu một số ví dụ về lực hướng tâm - Chú ý các hiện tượng gv nêu + Một quả nặng buộc vào đầu phiếu học tập dây - Trong mỗi hiện tượng lực nào là lực hướng tâm? Vẽ hình biểu diễn 10’ - Các em hoàn thành vào phiếu học tập Sau đó gọi hs lên bảng vẽ lại lực hướng tâm của TH đó - Đối chiếu phần bảng với phiếu học tập đển sửa chữa cho hs - Chú ý: Lực hướng tâm là hợp - Hoàn thành vào phiếu học tập r lực của trọng lực P và lực căng r - Lên bảng vẽ T của dây Lực hướng tâm không một vật cụ thể tác vào vật theo phương nằm ngang, mà là kết quả của sự tổng hợp lực r r P và T - Không được hiểu lực hướng tâm là một loại lực học mới, mà phải hiểu đó chính là một lực học đã học (hoặc hợp lực của chúng) có tác dụng giữ cho vật II Chuyển động li tâm chuyển động tròn - Tại đường ôtô, xe lửa những đoạn uống cong phải làm nghiêng về phía tâm cong? - Trơ lại TN một vật đặt bàn quay Hãy dự đoán xem nếu bàn quay mạnh (nhanh) thì hiện tượng xảy thế nào? - Làm TN kiểm chứng, vì vật bị văng xa? - Với ω lớn để giữ được vật quỹ đạo tròn thì lực hướng tâm phải đủ lớn Nếu Fmsn max không - Suy nghĩ trả lời câu hỏi của gv đủ lớn để đóng vai trò của lực hướng tâm thì vật sẽ văng đi, đó là chuyển động li tâm Hoạt động 4: Tìm hiểu về - Trường hợp vật buộc chặt chuyển động li tâm vào đầu một sợi dây, cầm đầu quay, sau đó buôn thì hiện tượng xảy thế nào? - Nêu thêm một vài ứng dụng như: Máy bơm li tâm, máy giặt, … 10’ - Dự đoán: Vật sẽ bị văng xa - Quan sát TN rồi trả lời, lực ma sát không đủ để giữ bao diêm lại - Tự ghi lại giải thích của gv nếu cần - Vật sẽ bị văng xa, theo phương tiếp tuyến - Hs cho thêm một số ví dụ về ứng dụng của chuyển động li tâm 6’ Hoạt động :Củng cố, dặn dò - Phát biểu và viết công thức của lực hướng tâm? Nêu ví dụ về chuyển động li tâm - Về nhà học bài, làm bài tập và chuẩn bị tiết sâu chúng ta làm bài tập Phiêu hoc tâp Bài14: LỰC HƯỚNG TÂM Nhóm: …………………………… Trong môi hiên tương sau đây, hay nêu ro lưc nao la lưc hương tâm Hay biêu diên lưc đo hinh ve a Vê tnh nhân tao quay quanh trái Đất TĐ vê tnh b Vât đ ăt ban quay c Vât bu ôc vao dây quay ... vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm - Trả lời (sợi dây) - Hs trả lời ………… v2 aht = = rω r I Lực hướng tâm r v Công thức Fht = maht = m - Vậy lực hướng tâm có chiều ntn?... vật Vậy công thức tính độ lớn của lực hướng tâm ntn? - Vẽ tiếp vectơ lực hướng tâm - Từ đó phát biểu định nghĩa lực hướng tâm? v2 Fht = maht = m = mω r r - Vậy chuyển động... lực hướng tâm - Chú ý các hiện tượng gv nêu + Một quả nặng buộc vào đầu phiếu học tập dây - Trong mỗi hiện tượng lực nào là lực hướng tâm? Vẽ hình biểu diễn 10 - Các