I. Phép đo các đạilượng vật lý Hệ đơn vị SI:
Bài 14:LỰC HƯỚNG TÂM
I.Mục tiêu: 1.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 cĩ lợi hoặc cĩ hại
2)Về kỹ năng:
-Giải thích được vai trị của lực hướng tâm trong chuyển động trịn của các vật.
-Chỉ ra được lực hướng tâm trong một số trường hợp đơn giản.
-Giải thích được sự chuyển động văng ra khỏi quĩ đạo trịn của một số vật.
II.Chuẩn bị: 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 đĩ.
Học sinh:
-Ơn lại kiến thức về định luật II, III Niu tơn, chuyển động trịn đều và lực hướng tâm
III.Tiến trình dạy học: 1)Ổn định:
2)Kiểm tra:
Lực ma sát trượt, xuất hiện khi nào, cĩ độ lớn phụ thuộc vào những yếu tố nào, được xác định bằng cơng thức nào ? Ma sát cĩ lợi hay cĩ hại, cho ví dụ ?
3)Hoạt động dạy – học:
.Hoạt động 1: Nhắc lại kiến thức cũ chuyển động trịn đều và định luật 2 Niu Tơn .
Trợ giúp của GV Hoạt động của HS Nội dung
.Thế nào là chuyển động trịn đều ?
.Gia tốc trong chuyển động trịn đều cĩ đặc điểm như thế nào ?
Vậy hợp lực đĩ cĩ tên gọi là gì ? Được tính bằng cơng thức nào
.Là chuyển động cĩ quỹ đạo là đường trịn, cĩ tốc độ trung bình là như nhau trên mỗi cung trịn.
.Gia tốc trong chuyển động trịn đều cĩ chiều luơn hướng vào tâm của quĩ đạo.
.Hoạt động 2: Tiếp thu lực hướng tâm và viết cơng thức lực hướng tâm. GV làm TN với vật nặng buộc
vào đầu dây.
.Phải kéo dây về phía nào để giữ cho vật chuyển động trịn ? Khi buơng tay thì vật chuyển động như thế nào ?
.Hãy trình bày định nghĩa lực hướng tâm và cơng thức tính độ
.Phải kéo dây về phía tâm.
.Từng nhĩm trình bày lên bảng.
I.Lực hướng tâm: 1)Định nghĩa: (sgk) 2)Cơng thức: r m r mv ma F 2 2 ht ht = = = ω (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
lớn lực hướng tâm ?
Hoạt động 3: Phân tích một số ví dụ về lực hướng tâm.
.Lực nào giữ cho vệ tinh nhân tạo cĩ thể bay được vịng quanh Trái Đất mà khơng bị lệch ra khỏi quĩ đạo ?
.Khi vật quay theo đĩa thì cĩ các lực nào tác dụng lên vật ? Hợp lực tác dụng lên vật là lực nào ? .Hãy tìm hợp lực tác dụng lên ơ tơ ? Hợp lực cĩ đặc điểm gì ? Cĩ tác dụng gì ?
.Lực hướng tâm cĩ phải là một loại lực mới khơng ?
.Lực hấp dẫn.
.Cĩ 4 lực: trọng lực, phản lực, lực ma sát nghỉ. Hợp lực là lực ma sát nghỉ.
.HS tìm hợp lực. Hợp lực hướng vào tâm quĩ đạo giúp xe chuyển độâng dễ dàng
Lực hướng tâm khơng phải là một loại lực .
3)Ví dụ:
a.Lực hấp dẫn giữa Trái
Đất và vệ tinh nhân tạo đĩng vai trị là lực hướng tâm.
b.Lực ma sát nghỉ đĩng vai trị là lực hướng tâm
c.Ở những đoạn đường cong
người ta làm nghiêng để trọng lực Prcủa vật và phản lực Nr của mặt đường cĩ hợp lực hướng vào tâm quỹ đạo giúp xe chuyển động được dễ dàng
Hoạt động 4: Tìm hiểu khái niệm mới: Chuyển động li tâm
.Giáo viên làm lại thí nghiệm với đĩa quay:
.Tại sao khi đĩa quay nhanh thì đến một lúc nào đĩ vật bị văng ra ngồi ?
.Chuyển động li tâm là cĩ lợi hay cĩ hại?
.Cho một vài ứng dụng lực li tâm mà em biết.
. Cho một vài ví dụ về lực li tâm cĩ hại mà em biết. Hạn chế bằng cách nào
?.HS quan sát TN.
.Tại vì khi đĩ lực ma sát nghỉ cực đại khơng đủ lớn để vai trị là lực hướng tâm.
Lực li tâm vừa cĩ lợi vừa cĩ hại HS lấy một vài VD cĩ lợi và cĩ hại của lực li tâm
II.Chuyển động li tâm:
Khi lực ma sát nghỉ cực đại khơng đủ lớn để đĩng vai trị là lực hướng tâm cần thiết (Fmsn(max)
< mω2r) thì vật sẽ bị trượt ra xa tâm quay, rồi văng ra khỏi bàn quay theo phương tiếp tuyến với quĩ đạo, gọi là chuyển động li tâm
VD : Chuyển động li tâm cĩ lợi cĩ ứng dụng : máy vắt li tâm, bơm li tâm, …
Chuyển động li tâm cĩ hại, cần phải tránh : xe chạy qua đoạn đường cong phải hạn chế tốc độ.
.Hoạt động 5: Củng cố, dặn dị: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
.Củng cố: khái niệm lực hướng tâm, cơng thức tính lực hướng tâm và chuyển động li tâm
.Vận dụng:
1)Lực nào sau đây cĩ thể là lực hướng tâm ?
A.Lực ma sát B.Lực đàn hồi C.Lực hấp dẫn D.Cả 3 lực trên 2)Biểu thức tính lực hướng tâm:
3)Một ơ tơ chuyển động trên cung trịn bằng phẳng, bán kính 50m, hệ số ma sát nghỉ giữa lốp xe và mặt đường là 0,2. Hỏi xe chuyển động với vận tốc tối đa bằng bao nhiêu để khỏi bị trượt. Lấy g = 10m/s2.
.Dặn dị:
- Làm bài tập trong SGK và SBT
- Chuẩn bị bài "bài tốn về chuyển động ném ngang"
- Ơn lại các kiến thức về chuyển động thẳng biến đổi đều và sự rơi tự do, định luật II Niu tơn, hệ toạ độ
Tuần: 11 – Tiết : 24 – Ngày dạy: 17 – 11 – 06.
BAØI TẬP
I.Mục tiêu: 1.Về kiến thức:
-Nắm được đặc điểm và cơng thức tính của lực ma sát
2.Về kỹ năng:
-Biểu diễn các lực tác dụng vào vật.
-Rèn luyện phép chiếu các vectơ
II.Chuẩn bị: Giáo viên:
-Dặn HS bài tập về nhà
Học sinh:
-Làm bài 7,8/83/SGK và13.4,13.6,13.7/SBT
-Xem lại cách biểu diễn các lực
III.Phương pháp: gợi mở, thảo luận nhĩm IV.Tiến trình dạy học:
2)Kiểm tra:
Phát biểu và viết cơng thức của lực hướng tâm
3)Hoạt động dạy – học:
Bài tập 1: 8/79/SGK
Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Nội dung
HS cĩ thể trả lời: - v khơng đổi - a = 0 P,N,F,Fmst Vì cĩ hệ số ma sát trượt nên tìm F dựa vào Fmst Khi vật CĐTĐ trên sàn nhà ta cĩ được điều gì? Các lực nào tác dụng vào vật?
Tìm F thế nào, dựa vào đâu?
Tĩm tắt: a=0 P=890N 51 0 t = , µ F=? Giải Áp dụng định luật II Newton ta cĩ: a m F F N Pr+ r+r+rms = r =0 (1) -Chiếu (1) lên Oy: N - P =0 hay N = P = 890N Mà Fmst= Nµt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
=>Fmst=0,51.890=454(N) -Chiếu (1) lên Ox: F - Fmst= 0 => F = Fmst=45(N)
Vậy khơng thể làm tủ chuyển động được từ trạng thái nghỉ
Bài tập 2: 13.4/SBT
HS thảo luận để giải
Tĩm tắt: v0 = 3,5 m/s µ = 0,3 s =? g = 9,8 m/s2 Giải Chọn chiều chuyển động là chiều dương: Ta cĩ: -Fms = ma=> a= -µg Mà v2-v2 0 =2as => 21m 8 9 3 0 2 5 3 g 2 v s 20 2 , . . , . , = = µ =
Củng cố:-Tìm các lực tác dụng vào vật, sau đĩ áp dụng định luật II Newton
-Tìm mối quan hệ giữa đại lượng cần tìm và các lực
Dặn dị:
Ngày soạn : 01 – 11 – 2009. Tuần: 12
Ngày dạy: 03 – 11 – 2009. Tiết : 24
Bài 15: BAØI TỐN VỀ CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG
I.Mục tiêu: 1.Về kiến thức:
-Hiểu được khái niệm chuyển động ném ngang và nêu được một số đặc điểm chính của chuyển động ném ngang
-Hiểu và diễn đạt được các khái niệm phân tích chuyển động,chuyển động thành phần, chuyển động tổng hợp
-Viết được các phương trình của hai chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang và nêu được tính chất của mỗi chuyển động thành phần đĩ
-Viết được phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang, các cơng thức tính thời gian chuyển động và tầm ném xa
2.Về kỹ năng:
-Bước đầu biết dùng phương pháp toạ độđể khảo sát những chuyển động phức tạp, cụ thể trong bài là chuyển động ném ngang
-Biết cách chọn hệ toạ độ thích hợp và biết cách phân tích chuyển động ném ngangtrong hệ toạ độ đĩ thành các chuyển động thành phần(bước đầu biết chiếu các vectơ lên các trục toạ độ), biết tổng hợp hai chuyển động thành phần thành chuyển động tổng hợp (chuyển động thực của vật)
-Biết áp dụng định luật II Newton để lập cơng thức cho các chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang
-Biết suy ra dạng quỹ đạo từ phương trình quỹ đạo của vật
-Vẽ được một cách định tính quỹ đạo của một vật ném ngang
II.Chuẩn bị:
Giáo viên: Hình vẽ 15.1, 15.3, 15.4 phĩng to ; giáo án , sgk , thước .
Học sinh: Ơn lại các cơng thức của chuyển động thẳng biến đổi đều và sự rơi tự do, định luật II
Newton, hệ toạ độ .
III.Phương pháp: nêu vấn đề, gợi mở . IV.Tiến trình dạy học:
1)Ổn định:
2)Kiểm tra: khơng 3)Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Đặt vấn đề (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đặt vấn đề:chúng ta chắc hẳn đã đặt rất nhiều câu hỏi liên quan đến chuyển động ném như: làm thế nào ném bĩng vào trúng rổ? Để súng chếch một gĩc bằng bao nhiêu để đạn trúng đích?
Chuyển động ném thường cĩ dạng thế nào?
.Khi nghiên cứu dạng CĐ này, người ta thường dùng phương pháp toạ độ.CĐ ném được chia thành ném ngang và ném xiên. Phương pháp đĩ sẽ được nghiên cứu ngay sau đây
Hoạt động 2: Tìm hiểu CĐ thành phần của CĐ ném ngang
.Để phân tích CĐ phức tạp thành các CĐ thành phần đơn giản, ta phải tiến hành theo các bước: -Chọn hệ toạ độ thích hợp, dùng phép chiếu CĐ xuống các trục toạ độ đã chọn -Nghiên cứu các CĐ thành phần
-Phối hợp các lời giải riêng rẽ thành lời giải đầy đủ cho CĐ thực
.Đưa ra bài tốn :khảo sát CĐ của 1 vật ném ngang từ O ở độ cao h với VTBĐ là v0 vĩi sức cản của khơng khí khơng đáng kể
Nên chọn hệ toạ độ thế nào? Vì sao?
Yêu cầu HS hồn thành C1
Cá nhân tiếp thu, ghi nhận ý nghĩa và các bước tiến hành của phương pháp toạ độ
Nên chọn hệ toạ độ Đêcác vì khi phân tích sẽ được CĐ theo phương ngang và phương thẳng đứng
.Thảo luận :
-Theo Ox: Fx = max = 0 => ax= 0 vx = v0x = v0 ; x = v0t -Theo Oy: rơi tự do
ay=g ; vy= v0y + gt = gt; 2 gt 2 1 y= . I.Khảo sát chuyển động ném ngang: 1.Chọn hệ toạ độ: Chọn hệ toạ độ Đềcác cĩ: -Gốc tại O
-Ox hướng theovr0
-Oy hướng theo Pr
2.Phân tích chuyển đợng ném ngang:
CĐ của các hình chiếu MX và My là các CĐ thành phần của M
3.Xác định các CĐ thành phần:
- Theo Ox: Mx CĐ thẳng đều ax = 0
vx = vo
x = vot
-Theo Oy: My rơi tự do ay = g vy = gt gt2 2 1 y=
Hoạt động 3: Xác định CĐ của vật ném ngang
Để xác định CĐ thực của vật ta phải tổng hợp 2 CĐ thành phần bằng cách nào? Tìm PT quỹ đạo như thế nào?
Gợi ý: PT quỹ đạo là PT nêu lên sự phụ thuộc của y vào x
Hãy xác định thời gian rơi của vật?
Gợi ý:khi vật chạm đất thì vật đi hết độ cao h
t cĩ phụ thuộc vào v0 khơng?
v0 cĩ vai trị gì đối với CĐ của vật? Hãy xác định tầm ném xa ? Từ x = v0t suy ra t và thế vào PT gt2 2 1 y= .Thay y = h vào y= 21gt2 Khơng phụ thuộc Ném càng mạnh thì vật bay càng xa. L = xmax = v0t = v0 g h 2 II.Xác định CĐ của vật: 1.Dạng của quỹ đạo: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
22 2 0 x v 2 g y=
2.Thời gian chuyển động:
g h 2 t= 3.Tầm ném xa: L = xmax = v0t = v0 g h 2
Hoạt động 4: Nghiên cứu thí nghiệm kiểm chứng
. Dùng bảng phụ hình vẽ 15.3 và 15.4
Tại các thời điểm khác nhau thì hai viên bi ở những độ cao như thế nào?
.Tại các thời điểm khác nhau, hai bi luơn ở cùng độ cao
III.Thí nghiệm kiểm chứng:
- Bố trí thí nghiệm như hình vẽ, (sgk )
1. Củng cố:
-Nhắc lại các đặc điểm của chuyển động ném ngang, đặc biệt là thời gian rơi trong chuyển động ném ngang bằng thời gian rơi tự do ở cùng độ cao, khơng phụ thuộc vào vận tốc ném ngang
- Ơn lại quy tắc hình bình hành, điều kiện cân bằng của một chất điểm
- Làm các bài tập : 4;5;6;7 SGK và 15.1 đến 15.16 sách BT . Hơm sau học tiết chủ đề ta giảiXem bài mới:" Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực khơng song song"
Tuần: 12 – Tiết : 28 – Ngày dạy: 24 – 11 – 06.