- Các lực cân bằng: là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật.
BÀI 10 BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN + Xác định mục tiêu bài học
+ Xác định mục tiêu bài học
Trong giờ học
- HS hiểu được định nghĩa quán tính, định luật I Niu-tơn. O F 2 F 1 F
- Phát hiện ra các tính chất của quán tính.
- Chỉ ra được mối liên hệ giữa các đại lượng a, F, m nắm được nội dung của định luật II Niu-tơn.
- Khối lượng và các tính chất của khối lượng, sựảnh hưởng của khối lượng đến tính chất của chuyển động và sự thay đổi vận tốc ban đầu của vật.
- Phát biểu được định luật III Niu-tơn, viết được biểu thức của định luật. - Nêu được đặc điểm của cặp “lực và phản lực”.
- Chỉ ra được đặc điểm của cặp “lực và phản lực”, phân biệt cặp lực này với cặp lực cân bằng.
Sau giờ học
- HS vận dụng được định luật I Niu-tơn và quán tính giải thích hiện tượng vật lý. - Vận dụng giải thích được một số bài tập liên quan đến chuyển động.
- Giải thích được nguyên nhân của chuyển động có gia tốc.
- Thấy được tầm quan trọng của quán tính và vận dụng quán tính trong cuộc sống thực tiễn.
- Thấy được tầm quan trọng của định luật II Niu-tơn trong cơ học, trong thực tiễn cuộc sống từđó vận dụng vào cuộc sống.
- Giải thích được các hiện tượng về tương tác giữa các vật trong tự nhiên. - Thấy được tầm quan trọng của định luật III Niu-tơn trong thực tiễn.
- Có hứng thú học tập, tôn trọng thực tế, áp dụng kiến thức đã học vào thực tế. - Có thái độ học tập tốt và tinh thần làm việc, hợp tác trong nhóm.
- Rèn luyện ý chí, tính trung thực, tin vào khoa học, hiểu biết và vận dụng vào thực tiễn cuộc sống.
- Biết thu thập và xử lý thông tin.
- Cảm thấy yêu thích môn học, sẵn sàng đón nhận và giải quyết các nhiệm vụ học tập mới.
Định luật I Niu-tơn
Chuẩn bị dụng cụ gồm:
+ Một vật được treo vào giữa 2 sợi dây;
+ Viên bi, một vòng tròn nhựa, con búp bê, một chiếc xe đồ chơi của trẻ em. + Quả bóng, các viên bi có khối lượng khác nhau.
Phiếu học tập (xem phụ lục)
+ Tiến trình dạy học cụ thể
Hoạt động 1: Tìm hiểu định luật I Niu-tơn
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
+ GV tổ chức dạy học theo nhóm
+ Trong giao thông và đi lại hằng ngày HS chúng ta cần chú ý những vấn đề gì? Và con người đã vận dụng chúng như
thế nào? Chúng bị chi phối bởi những
định luật nào?
GV cho HS các trả lời ở PHT 1
+ Đang đạp xe đạp trên đường thẳng, bỗng dưng ngưng đạp xe có dừng lại ngay không?
+ Trong trường hợp xe đang đi trên
đường nhẵn và con đường gồ ghề thì khi ngưng đạp quãng đường xe đi thêm
được trên hai đoạn đường này như thế
nào? Giả sử đường hoàn toàn nhẵn thì hiện tượng gì sẽ xảy ra?
+ Xem như xe đang chuyển động trên
đường thật nhẵn bóng. Khi ngưng đạp thì xe chịu tác dụng của những lực nào?
+ HS học tập theo nhóm
+ Không, xe chuyển động chậm dần
đi được một quãng đường rồi dừng lại.
+ Nếu đi trên đoạn đường ghồ ghề
thì xe đi được đoạn đường ngắn hơn trên đoạn đường nhẵn rồi mới dừng lại.
Nếu đường hoàn toàn nhẵn bóng khả
năng xe chuyển động mà không dừng lại được.
+ Khi ngưng đạp xe chịu tác dụng của cặp lực là lực hút của Trái Đất và phản lực của mặt đường, cặp lực này
Các lực này có đặc điểm như thế nào về
giá, chiều, độ lớn? (coi xe như một
điểm).Ảnh hưởng của cặp lực đó lên chuyển động của xe? + Giả sử có một chiếc xe đạp được dựng nó một chỗ, nó cũng chịu tác dụng của cặp lực có đặc điểm gì? Tác dụng của cặp lực đó lên xe ?
+ Vậy nguyên nhân cản trở chuyển động là do đâu? Nếu loại bỏ nguyên nhân đó thì hiện tượng gì sẽ xảy ra?
+ Lực có phải là nguyên nhân của chuyển động hay không?
+ HS trả lời câu 5 PHT1: Nhận xét gì về
vật đang đứng yên, và một vật đang chuyển động thẳng chịu tác dụng của hợp lực bằng 0? + GV cho HS tìm hiểu nội dung của định luật I Niu-tơn. Tìm biểu thức của định luật toán học của định luật. Việc phát hiện ra định luật I Niu-tơn đã khẳng định lực không phải là nguyên nhân duy trì chuyển động mà là nguyên
cân bằng (cùng giá, trái chiều, bằng nhau vềđộ lớn) không gây ra gia tốc cho xe. Do đó xe sẽ chuyển động thẳng đều mãi mãi.
+ Xe chịu tác dụng của cặp lực là lực hút của trái đất và phản lực của mặt
đường, (cùng giá, trái chiều, bằng nhau vềđộ lớn), tác dụng của cặp lực
đó lên vật là xe vẫn đứng yên có nghĩa là không gây ra gia tốc cho xe. + Nguyên nhân cản trở chuyển động là do bề mặt tiếp xúc ghồ ghề gây ra lực ma sát cản trở chuyển động, nếu loại bỏ nguyên nhân này thì vẫn sẽ
chuyển động hoài.
+ Lực không phải là nguyên nhân duy trì chuyển động mà là biến đổi chuyển động. + Vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, vật chuyển động thẳng sẽ chuyển động thẳng với gia tốc bằng 0, nghĩa là nó chuyển động thẳng đều. + Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng 0, thì vật
đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên,
đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển
nhân làm biến đổi chuyển động.
+ GV cho HS kiểm chứng định luật bằng việc thiết kế các thí nghiệm với các dụng cụ sẵn có để phát hiện ra quán tính. - Búp bê và chiếc xe đồ chơi của trẻ em.
- Vòng tròn và viên bi. - Một vật buộc giữa hai sợi dây. + Quán tính là gì? + GV cho HS giải thích một số hiện tượng ở PHT3 + Trong các pha đuổi bắt tội phạm, ta luôn thấy những người phạm tội thường xuyên rẽđột ngột sang các hướng khác. Mục đích để làm gì? Giải thích hiện tượng trên?
+ Khi nhảy cao và nhảy xa chân của chúng ta phải như thế nào khi chạm đất? Biểu thức toán học : 1 2 ... 0 F F F
+ Cho búp bê đứng trên chiếc xe đẩy cho xe chuyển động về trước, búp bê chuyển động về phía sau.
+ Cho viên bi nằm trong vòng tròn, xoay cho vòng tròn quay, viên bi quay theo đột nhiên nhất vòng tròn lên viên bi sẽ chuyển động theo phương tiếp tuyến với vòng tròn. + Khi cầm sợi chỉ bên dưới kéo từ từ
xuống, sợi chỉ bên trên bị đứt, còn khi cầm sợi chỉ bên dưới giật mạnh và nhanh xuống, sợi chỉ bên dưới bị đứt.
+ Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về
hướng và độ lớn.
+ Để thoát thân. Do quán tính những người rượt đuổi sẽ chạy theo hướng cũ một đoạn nữa, nên không bắt
được tội phạm.
+ Trong các hoạt động thể dục thể
Tại sao phải như vậy?
+ Đang chạy bỗng dưng bị vấp vào một cục đá thì cơ thể chúng ta sẽ chuyển
động như thế nào? Tại sao như vậy?
+ Nhận xét chuyển động của các cánh quạt đang quay khi đột ngột mất điện. Giải thích?
+ Khi xe đi qua các khúc ngoặc đột ngột, hoặc thắng gấp,….người ngồi trên xe có xu hướng như thế nào?
+ Khi rửa rau xong ta hay rảy rảy rổ rau. Ta làm việc đó nhằm mục đích gì?
+ Nước ta là nước nông nghiệp, ta thấy
người đã lợi dụng định luật quán tính, các vận động viên nhảy cao và nhảy xa khi rơi xuống phải co hai chân lại, nhờ thế làm tăng đọan đường hãm để giảm lực va đập xuống mặt đất.
+ Khi đang chuyển động, nếu vấp phải cục đá, mô đất thì chân đột ngột bị giữ lại, còn người thì do quán tính tiếp tục chuyển động về phía trước. Kết quả là trọng lượng của người lệch khỏi mặt chân đế nên ngã về
phía trước.
+ Do quán tính, nên các cánh quạt còn quay một lúc nữa mới dừng.
+ Do người có xu hướng bảo toàn vận tốc, nên xe ngoặc sang phải thì người ngã sang trái và ngược lại, hoặc khi tài xế cho xe chạy đột ngột người ngồi trên xe có xu hướng ngã về phía sau, đột ngột dừng lại thì người ngồi trên xe có xu hướng chúi về phía trước.
+ Khi rửa rau xong ta rảy rảy rổ rau là cho rổ rau chuyển động rồi dừng lại đột ngột, nước dính ở rau tiếp tục chuyển động mà văng ra…
khi người dân nhỏ cỏ, họ thường nhổ từ
từ, tại sao như vậy?
+ Cho một chồng sách khoảng 10-15 quyển xếp thẳng đứng, ngay ngắn, một quyển sách phía dưới hơi chìa ra. Hãy nêu phương án lấy quyển sách đó ra, sao cho chồng sách không lật đổ hoặc dịch chuyển ít nhất.
+ Có rất nhiều tai nạn giao thông liên quán đến vấn đề quán tính, GV cho các nhóm HS thảo luận vấn đề quán tính và vận dụng quán tính trong giao thông đi lại. Vấn đề phòng tránh khi tham gia giao thông trên đường.
ngột, làm cho gốc không bị nhổ, cỏ
sẽ mọc lại.
+ Dùng tay giật thật nhanh quyển sách.
+ Nhiều HS đi xe đạp, khi rẽ thường không nhìn xem có xe đằng sau không. Nếu rẽ trước mũi một ôtô lao tới thì rất dễ xảy ra tai nạn giao thông, vì ôtô có quán tính lớn, không thể dừng lại tức thời để tránh HS
được.
Biện pháp phòng tránh: Trước khi rẽ, phải xin đường và quan sát cẩn thận phía sau.
Khi đèo nhau trên xe máy, nếu hãm phanh đột ngột có thể làm cho người ngồi sau ngả về phía trước. Vì vậy người ngồi sau cần chú ý ngồi thẳng, không nghiêng người sang hai bên. Lại có trường hợp hai người đang đi xe máy thì tạm dừng vì có việc gì đó (người ngồi sau vẫn còn ngồi trên xe) khi đi tiếp, người lái xe tăng ga
đột ngột, người ngồi sau bất ngờ, ngã người về phía sau.
+ Sau khi đo nhiệt độ cơ thể người bằng
ống cặp sốt (nhiệt kế), người ta thấy bác sĩ vẫy mạnh chiếc ống cặp sốt làm cho thủy ngân trong ống tuột xuống. Bác sĩ
làm như vậy để làm gì? Tương tự hiện tượng này, khi HS sử dụng viết mực, cây viết mực viết không ra ta hay làm gì?
+ Tại sao một vận động viên muốn đạt thành tích cao về môn nhảy xa thì lại phải luyện tập chạy nhanh ?
Biện pháp: Trước khi đi tiếp, người lái xe phải nói cho người ngồi phía sau chuẩn bị.
Các xe phóng nhanh, vượt ẩu, lạng lách trên đường rất nguy hiểm vì chúng có tính đà rất mạnh khi gặp vật chướng ngại, dù có phanh gấp xe cũng lết đi chứ không dừng ngay lại
được.
+ Dựa vào quán tính. Khi vẫy mạnh
ống cặp sốt cả ống và thủy ngân bên trong ống cùng chuyển động. Khi
ống dừng lại đột ngột, theo quán tính, thủy ngân bên trong ống vẫn muốn duy trì vận tốc cũ, kết quả là thủy ngân sẽ tụt xuống.
Cũng tương tự hiện tượng trên khi viết không ra mực HS cũng hay vẫy vẫy cây bút, để mực trong ống do quán tính nó vẫn chuyển động ra ngoài.
+ Để nhảy được xa, vận động viên cần đạt được một vận tốc lớn khi dậm nhảy. Nhưng cơ thể vận động viên có quán tính, nên không thể tức thời đạt được vận tốc lớn, mà cần có một giai đoạn lấy đà. Vận động viên phải luyện tập chạy nhanh để đạt