Định nghĩa Lực hay hợp - Trả lời sợi dây của các lực tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.. - Vẽ tiếp vectơ lực hướng tâm.[r]
Trang 1Bài 14 : LỰC HƯỚNG TÂM I.MỤC TIÊU
1 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
2 Kĩ năng và năng lực cần đạt
a Kĩ năng:
- Giải thích được vai trò của lực hướng tâm trogn chuyển động tròn của các vật
- Chỉ ra được lực hướng tâm trong một số trường hợp cụ thể (đơn giản)
- Giải thích được chuyển động văng ra khỏi quỹ đạo tròn của một số vật
b Năng lực:
- Kiến thức : K1, K2, K3, K4
- Phương pháp: P1, P2, P5,
-Trao đổi thông tin: X1, X5, X6, X8
- Cá thể: C1
3 Thái độ: Nghiêm túc học tập, vận dụng kiến thức vào thực tế cuộ sống
4 Tích hợp:
- Chỉ mục tích hợp II Chuyển động ly tâm
- Nêu được ví dụ về sự có lợi, có hại của chuyển động li tâm liên hệ thực tế địa phương
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên :
- Một vài hình vẽ miêu tả tác dụng của lực hướng tâm
- Một vật nặng buộc chặt vào đầu một sợi dây
- Một đĩa quay đặt nằm ngang một vật nặng để đặt lên trên đĩa quay đó
2 Học sinh:
- Ôn lại kiến thức trong bài chuyển động tròn đều
III PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC:
- Phương pháp tìm hiểu, điều tra, nêu vấn đề, giải quyết vấn đề, dạy học tương tác
- Diễn giảng, phân tích, dạy học tích cực trực quan hình ảnh
IV TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 1( 5 phút) : Ổn định lớp
- Kiểm tra sĩ số
- Kiểm tra bài cũ
- 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?
Hoạt động 2( 12 phút): Khái quát về lực hướng tâm
Các năng lực cần
đặt
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kết quả cần đạt
*K1 – P1: Đặt ra các
câu hỏi về chuyển
động tròn đều? Gia
tốc trong chuyển
- Thế nào là chuyển động tròn đều? Gia tốc trong chuyển động tròn đều có đặc điểm
- Hs chú ý trả lời câu hỏi của gv
I Lực hướng tâm
Trang 2Các năng lực cần
đặt Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kết quả cần đạt
động tròn đều
*K2 : Trình bày
được mối liên hệ
giữa ĐL II niu tơn
và chuyển động tròn
đều về hợp lực
*K1 : Trình bày
được kiến thức về
Fht, Xác định công
thức tính
*X5 – X6: Ghi lại
kết quả thí nghiệm
và làm việc nhóm và
trình bày kết quả
*K1: Trình bày được
kiến thức về lực
hướng tám chiều và
độ lớn
*P4 –P2: Vận dụng
sự tương tự và đặt
câu hỏi : Lực gì
đóng vai trò là lực
hướng tâm
*X6 : trình bày kết
quả từ hoạt động học
tập: Trong trường
như thế nào?
- Từ định luật II Niu-tơn, ta thấy một vật trong chuyển động tròn đều phải có một hợp lực tác dụng 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 trên chúng ta cùng nghiên cứu bài mới
- Gv cầm một đầu dây
có buộc quả nặng quay nhanh trong mặt phẳng nằm ngang
- Cái gì đã giữ cho quả năng chuyển động tròn?
- Nếu coi quả nặng chuyển động tròn đều thì gia tốc của nó có chiều và độ lớn như thế nào?
- Gọi hs lên bảng vẽ
ht
a
- Vậy lực hướng tâm
có chiều ntn?
- Theo ĐL II thì phải
có lực tác dụng lên vật để gây ra gia tốc cho vật Vậy công thức tính độ lớn của lực hướng tâm ntn?
- Từ đó phát biểu định nghĩa lực hướng tâm?
- Vậy trong chuyển động của quản nặng
mà chúng ta vừa quan sát, lực gì đóng vai trò lực hướng tâm?
- Quan sát gv là TN
- Trả lời (sợi dây)
- Hs trả lời
…………
2 2
ht
v
v
- Vẽ tiếp vectơ lực hướng tâm
- Độ lớn của lực hướng tâm:
2
2
v
- Định nghĩa: Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm
- Trả lời (lực căng dây)
1 Định nghĩa
Lực (hay hợp của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm
2 Công thức
2
2
v
Trang 3như là câu trả lời
gần đúng Vì trọng
lượng của quả nặng
còn khá nhỏ nếu
chúng ta quay trong
mặt phẳng nằm
ngang thì có thể coi
lực căng của dây là
lực hướng tâm
- NX: Trong trường hợp này, đó cũng coi như là câu trả lời gần đúng Vì trọng lượng của quả nặng còn khá nhỏ nếu chúng ta quay trong mặt phẳng nằm ngang thì có thể coi lực căng của dây
là lực hướng tâm
Hoạt động 3: ( 10 phút) Tìm hiểu một số ví dụ về lực hướng tâm.
Các năng lực
cần đặt
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kết quả cần đạt
*X5 – X6: Ghi
lại kết quả thí
nghiệm và làm
việc nhóm và
trình bày kết quả
*K1:Trình bày
được kiến thức
về lực hướng
tâm và vẽ được
hình
*X6 : trình bày
kết quả từ hoạt
động học tập:
Lực hướng tâm
là hợp lực của
trọng lực P và
lực căng của T
GV trình bày những hiện tượng về vệ tinh nhân tạo và bao diêm đặt trên bàn và quả nặng buộc vào đầu dây
+ Vệ tinh nhân tạo quay quanh trái đất
+ Bao diêm đặt trên bàn quay (có thể làm
TN cho hs quan sát) + Một quả nặng buộc vào đầu dây
- Trong mỗi hiện tượng trên lực nào là lực hướng tâm? Vẽ hình biểu diễn
- Các em hoàn thành bài tập của nhóm Sau
đó gọi 3 hs lên bảng
vẽ lại lực hướng tâm của 3 TH đó
- Đối chiếu phần trên bảng với phiếu học tập đển sửa chữa cho hs
- Chú ý: Lực hướng tâm là hợp lực của trọng lực P và lực căng của dây Lực T
hướng tâm không do
- Chú ý các hiện tượng gv nêu để hoạt động nhóm
- Hoàn thành vào phiếu học tập
- Lên bảng vẽ
- Suy nghĩ trả lời
3 Ví dụ
a Lực hấp dẫn giữa
Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là lực hướng tâm giữ cho vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất
b Lực ma sát nghỉ đóng
vai trò là lực hướng tâm giữ vật chuyển động tròn đều trên bàn quay
c Ở những đoạn đường
cong người ta làm nghiêng để trọng lực P
của vật và phản lực N của mặt đường có hợp lực hướng vào tâm quỹ đạo giúp xe chuyển động được dễ dàng
Trang 4Các năng lực
cần đặt Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kết quả cần đạt
dây Lực hướng
tâm không do
một vật cụ thể
tác vào vật theo
phương nằm
ngang, mà là kết
quả của sự tổng
hợp 2 lực vàP T
*K1- K4-P1:
Đặt ra các câu
hỏi Tại sao
đường ôtô, xe
lửa ở đoạn uống
cong phải làm
nghiêng về phía
tâm cong?
một vật cụ thể tác vào vật theo phương nằm ngang, mà là kết quả của sự tổng hợp 2 lực
và
P T
- Không được hiểu lực hướng tâm là một loại lực cơ học mới,
mà phải hiểu đó chính
là một lực cơ học đã học (hoặc hợp lực của chúng) có tác dụng giữ cho vật chuyển động tròn
- Tại sao đường ôtô,
xe lửa ở đoạn uống cong phải làm nghiêng về phía tâm cong?
câu hỏi của gv
Hoạt động 4: (10 phút) Tìm hiểu về chuyển động li tâm.
Các năng lực cần
đặt Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kết quả cần đạt
*P1-P8: Đặt ra các
câu hỏi và xác định
kết quả về TN một
vật đặt trên bàn
quay Hãy dự đoán
xem nếu bàn quay
mạnh (nhanh) thì
hiện tượng xảy ra
như thế nào?
P1-P8: Đặt ra các
câu hỏi và xác định
kết qủa Làm TN
kiểm chứng, vì sao
vật bị văng ra xa?
*X6 : trình bày kết
quả từ hoạt động học
tập:
*K4: Vận dụng kiến
thức vào thực tiễn:
Máy bơm li tâm,
máy giặt,…
Trở lại TN một vật đặt trên bàn quay
Hãy dự đoán xem nếu bàn quay mạnh (nhanh) thì hiện tượng xảy ra như thế nào?
- Làm TN kiểm chứng, vì sao vật bị văng ra xa?
- Trường hợp vật năng buộc chặt vào đầu một sợi dây, cầm đầu kia quay, sau đó buôn đi thì hiện tượng xảy ra như thế nào?
- Nêu thêm một vài ứng dụng như: Máy bơm li tâm, máy giặt,…
- Dự đoán: Vật sẽ
bị văng ra xa
- Quan sát TN rồi trả lời, do lực ma sát không đủ để giữ bao diêm lại
- Tự ghi lại giải thích của gv nếu cần
- Vật sẽ bị văng ra
xa, theo phương tiếp tuyến
- Hs cho thêm một
số ví dụ về ứng dụng của chuyển động li tâm
II Chuyển động li tâm
Với lớn để giữ được vật trên quỹ đạo tròn thì lực hướng tâm phải đủ lớn Nếu F msnmax
không đủ lớn để đóng vai trò của lực hướng tâm thì vật sẽ văng đi, đó
là chuyển động li tâm
Trang 5- Phát biểu và viết công thức của lực hướng
tâm? Nêu ví dụ về chuyển động li tâm
BT vận dụng :
1 Một vật có khối lượng 1 kg, đang chuyển
2 Một vật khối lượng 200 g chuyển động
tròn đều với tốc độ dài 10 m/s, bán kính của
quỹ đạo tròn là 50 cm Tính độ lớn của lực
hướng tâm
- Hướng dẫn HS đọc phần chuyển động li tâm
- Về nhà học bài, làm bài tập 4,5 và 6 tr
82,83 SGK
- Chuẩn bị trước bài” Chuyển động ném
ngang”
Học sinh chép đề
và tóm tắt đề Một hs lên giải
Học sinh chép đề
và tóm tắt đề Một hs lên giải
Bài tập vận dụng: Bài 1:
Bài 2:
V PHẦN PHỤ LỤC:
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Lực nào sau đây có thể là lực hướng tâm ?
A Lực ma sát B Lực đàn hồi C Lực hấp dẫn D Cả 3 lực trên
Câu 2: Biểu thức tính lực hướng tâm:
A Fht = m2r B Fht = mg C Fht = kl D Fht = mg
Câu 3 :Một vật có khối lượng 1 kg được buộc vào một điểm cố định nhờ một sợi dây dài
0,5 m Vật chuyển động tròn đều trong mặt phẳng thẳng đứng với tốc độ góc 6 rad/s Lực căng của dây khi vật đi qua điểm thấp nhất là: (Lấy g =10 m/s2)
VI RÚT KINH NGHIỆM: