Quan sát hình ảnh mơ phỏng chuyển động của Trái Đất, Mặt Trăng và Mặt Trời và trả lời câu hỏi sau đây:
1. Lực nào giữ cho mặt trăng chuyển động quanh Trái Đất?
2. Lực nào giữ cho Trái Đất và các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời?
*Hoạt động 2: Nghiên cứu về định luật vạn vật hấp dẫn
-Lực hấp dẫn giữa 2 chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích 2 khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoản cách giữa chúng.
hd 12 2 m m F G r Hình 2.27
Trong đó: m1; m2 là khối lượng của 2 chất điểm. (kg) r: khoảng cách giữa chúng (m) 2 11 2 . 6,67.10 N m G kg là hằng số hấp dẫn.
Thí nghiệm mơ tả ở hình giúp chúng ta tìm hiểu đặc điểm của lực hấp dẫn. 1.Quan sát thí nghiệm:
- Lực hấp dẫn tác dụng từ xa giữa hai quả cầu đồng chất.
2.Thảo luận nhóm hồn thành nhiệm vụ và trả lời câu hỏi - Hãy vẽ các vectơ thể hiện lực hấp dẫn giữa 2 vật. - Nhận xét về đặc điểm của các vectơ lực vừa vẽ.
1.Vì sao trong đời sống hàng ngày, ta không cảm thấy được lực hút giữa các vật thể thơng thường?
2.Vì sao chỉ chú ý đến trường hấp dẫn xung quanh những vật thể có khối lượng rất lớn (mặt trời, trái đất,…)?
*Hoạt động 3: Xét trƣờng hợp riêng của lực hấp dẫn
Bài tập: Cho 2 quả cầu đồng chất, khối lượng lần lượt là m1= 5kg; m2=
10kg đặt cách nhau một khoảng r = 50m
Hãy vẽ các vectơ thể hiện lực hấp d n gi a 2 quả cầu? Tính lực hấp d n gi a hai quả cầu?
Hình 2.28
- Trọng lực của một vật là lực hấp dẫn giữa trái đất và vật đó.
- Trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lực của vật. 2 . m M P G R h (1) Mà theo ĐL II Niu-tơn: P = m.g (2) Suy ra 2 . G M g R h Nếu vật ở gần mặt đất h R g G M.2 R
1. Ở mặt đất, một vật có trọng lượng 10 N. Nếu chuyển vật này ở độ cao cách Trái Đất một khoảng R (R là bán kính Trái Đất) thì trọng lượng của vât bằng bao nhiêu?
2.Biết gia tốc rơi tự do ở đỉnh và chân một ngọn núi lần lượt là 9,809 m s2 và 9,810 m/s2. Coi Trái Đất là đồng chất và chân núi cách tâm Trái Đất 6370 km. Chiều cao ngọn núi này là bao nhiêu?
Bài 4. Lực đàn hồi của lò xo- Định luật Hook
1. Mục tiêu
*Về kiến thức
- Nêu được những đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo (điểm đặt, hướng). - Phát biểu và viết biểu thức của định luật Hook, nêu rõ ý nghĩa các đại lượng trong công thức và ý nghĩa của các đại lượng đó.
- Nêu được những đặc điểm về lực căng của dây
- Biết được ý nghĩa của các khái niệm: giới hạn đàn hồi của lị xo, cũng như các vật có khả năng biến dạng đàn hồi.
- Giải thích được sự biến dạng đàn hồi của lị xo; biểu diễn được lực đàn hồi
của lõ xo khi bị dãn và nén; sử dụng được lực kế để đo lực.
-Vận dụng định luật Hook giải được bài tập đơn giản về sự biến dạng của lò xo.
* Về thái độ
- Tự tin đưa ra ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà. - Chủ động trao đổi thảo luận với các học sinh khác và với giáo viên.
* Định hướng phát triển năng lực
- Bồi dưỡng năng lực vật lí và năng lực giải quyết vấn đề. 2. Thiết kế các hoạt động học
*Hoạt động 1: Hình thành khái niệm lực đàn hồi của lò xo
-Khi một vật đàn hồi bị biến dạng thì ở vật xuất hiện một lực gọi là lực đàn hồi. Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện ở cả 2 đầu của lò xo tác dụng vào các vật tiếp xúc (hay gắn) với nó làm nó biến dạng.
-Hướng của lực đàn hồi ở mỗi đầu lò xo ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng.
Thí nghiệm giúp chúng ta quan sát sự biến dạng đàn hồi của lò xo 1. Mơ tả và tiến hành thí nghiệm
- Kéo dãn vừa phải dây thun và lị xo.
- Sau đó bng tay để chúng trở về hình dạng ban đầu
Hình 2.30 Thí nghiệm về biến dạng đàn hồi
2.Tìm hiểu về hướng và điểm đặt của lực đàn hồi. Các em hãy thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi:
- Hai tay có chịu lực tác dụng của lị xo và dây thun không? Hãy nêu rõ điểm đặt, phương chiều của các lực này?
- Tại sao lò xo, dây thun chỉ dãn đến mức độ nào đó thì ngừng dãn?
- Nhờ tính chất nào mà dây thun và lị xo có thể dãn ra hoặc co lại hình dạng ban đầu?
1.Lị xo ln lấy lại được hình dạng ban đầu khi thôi tác dụng lực.Kết luận trên đúng hay sai? 2. Hướng của lực đàn hồi có đặc điểm gì?
*Hoạt động 2: Tìm đặc điểm biến dạng đàn hồi của lị xo:
Thí nghiệm mơ tả hình 2. giúp chúng ta tìm hiểu đặc điểm biến dạng đàn hồi của lị xo.
1.Mơ tả thí nghiệm:
+ Treo thẳng đứng lị xo trên giá thí nghiệm, đo
chiều dài tự nhiên của lò xo khi chưa bị biến dạng. + Móc từng quả nặng vào đầu dưới của lò xo. Đo chiều dài của lị xo lúc đó và tính trọng lượng của quả nặng
+ Sau khi treo vật nặng lị xo có độ dài l
+ Đo lại chiều dài của lị xo khi bỏ quả nặng ra và tính độ biến dạng của lị xo 2.Tìm mối quan hệ giữa khối lượng của vật nặng và độ biến dạng của lò xo. Các em hãy làm việc nhóm và trả lời câu hỏi sau:
-Tìm mối liên hệ giữa Δl và m. Nếu tăng khối lượng m lên thì Δl có thay đổi khơng?
-Tiến hành thí nghiệm và rút ra kết luận Mẫu ghi kết quả đo:
1.Một lị xo có chiều dài tự nhiên bằng 20cm. Lò xo được treo thẳng đứng, cịn đầu kia gắn các vật có khối lượng m khác nhau.được cho dưới đây. Hãy tính độ dãn của lò xo khi treo các vật nặng và ghi kết quả vào bảng sau.
m (g) 20 30 40 50
l (cm) 28 ? ? ?
2.Vì sao mỗi lị xo đều có một giới hạn nhất định? Hoạt động 3:Xây dựng nội dung định luật Hook
Nghiên cứu mối liên hệ giữa độ lớn của lực đàn hồi và biến dạng của lò xo, Robert Hook phát hiện ra định luật Hook:
Trong giới hạn đàn hồi độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.
-Đơn vị của độ cứng N/m
1.Khi bị cùng một ngoại lực tác dụng gây biến dạng, lị xo có độ cứng lớn hơn ít bị biến dạng hơn. Khẳng định trên đúng hay sai?
2.Một lị xo có chiều dài 20cm được giữ cố định một đầu, còn đầu kia chịu lực kéo 6,5 N. Khi ấy, lị xo dài 28cm. Tìm độ cứng của lị xo?
Bài 5: Lực ma sát
1. Mục tiêu
* Về kiến thức
-Nêu được những đặc điểm của lực ma sát (trượt, nghỉ, lăn) -Viết được công thức của lực ma sát trượt.
-Nêu được một số cách làm giảm hoặc tăng ma sát
*Về kĩ năng
-Vận dụng được công thức của lực ma sát trượt để giải các bài tập tương tự như trong bài học.
- Giải thích được vai trị của lực ma sát nghỉ đối với việc đi lại của còn người, động vật và xe cộ.
- Bước đầu biết đề xuất giả thuyết một cách hợp lý đưa ra được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết.
* Về thái độ
-Tự tin đưa ra ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà. -Chủ động trao đổi thảo luận với các học sinh khác và với giáo viên.
-Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu thực hiện ở nhà.
- Tích cực hợp tác, tự học để lĩnh hội kiến thức
* Định hướng phát triển năng lực
- Bồi dưỡng năng lực vật lí và năng lực giao tiếp 1.Thiết kế các hoạt động học
*Hoạt động 1: Hình thành khái niệm lực ma sát
-Lực ma sát trượt xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên một bề mặt, có hướng ngược với hướng của vận tốc.
Hình 2.33
1.Tại sao đế giày đá bóng phải có gai cao su cịn đế giày trượt băng thì khơng có ?
2.Tại sao hai thùng như nhau mà người thì đẩy khó, người thì đẩy dễ?
3.Để đo độ lớn của lực ma sát ta dùng dụng cụ đo nào?
Hoạt động 2:Tìm đặc điểm của lực ma sát
Thí nghiệm tìm các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát. 1.Mơ tả thí nghiệm:
Dùng lực kế kéo lần lượt hai vật có diện tích tiếp xúc khác nhau trên mặt bàn.
So sánh độ lớn So sánh độ lớn của lực ma sát có phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc.
Dùng lực kế kéo hai vật với tốc độ khác nhau. So sánh độ lớn của lực ma sát có phụ thuộc vào tốc độ kéo của vật.
Dùng lực kế kéo hai vật có áp lực lên vật khác nhau.So sánh độ lớn của lực ma sát có phụ thuộc vào áp lực lên mặt tiếp xúc.
Dùng lực kế kéo hai vật trên hai mặt tiếp xúc khác nhau.So sánh độ lớn của lực ma sát có phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của mặt tiếp xúc.
1.Tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát Các em làm việc nhóm và ghi lại kết quả vào mẫu phiếu:
Quan sát thí nghiệm và đưa ra nhận xét những yếu tố diện tích tiếp xúc, tốc độ, áp lực, và vật liệu mặt tiếp túc có làm ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát không?
Mẫu ghi kết quả:
Các yếu tố ảnh hƣởng Độ lớn của lực ma sát phụ thuộc vào các yếu tố
Diện tích tiếp xúc. ……….. Tốc độ ……….. Áp lực lên mặt tiếp xúc …………… Vật liệu và tình trạng của mặt tiếp xúc. ………….
1. Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Hoạt động 3: Xác định hệ số ma sát trƣợt
-Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc. Hệ số ma sát trượt được xác định bằng công thức: Trong đó: là hệ số ma sát Fms là độ lớn lực ma sát N là áp lực lên vật Thí nghiệm đo hệ số ma sát 1.Mơ tả thí nghiệm
- Xác định góc nghiêng giới hạn α để vật bắt đầu trượt.
- Chỉnh lại thăng bằng của máng nghiêng. Dùng ke xác định vị trí ban đầu trụ thép S0 ( đáy trụ thép tiếp xúc với mặt phẳng nghiêng). Ghi lại giá trị S0. Nhấn RESET trên đồng hồ đưa về chỉ thị 0000 để đo hệ số ma sát
- Kết thúc thí nghiệm rút nguồn điện vào đồng hồ, rút phích cắm điện ra khỏi nguồn điện.
Hình 2.36 Bộ thí nghiệm đo hệ số ma sát trượt
2.Tiến hành thí nghiệm:
Tìm hệ số ma sát của mẫu vật và ghi lại kết quả vào mẫu sau
Mẫu ghi kết quả: α =……….; α0 =…….. S0= 0 mm; S=………. Lần đo t µt= tan Δµt 1 2 3 4 5 Giá trị trung bình
1. Nếu lực ép của hai mặt tiếp xúc tăng lên thì hệ số ma sát trượt giữa hai mặt tiếp xúc sẽ thế nào?
2. Hãy tìm ra những ứng dụng có lợi, có hại của lực ma sát trong những hình ảnh sau?
3. Đề xuất biện pháp nào để làm tăng ma sát có lợi và giảm ma sát có hại trong từng trường hợp?
Bài 5. Lực hướng tâm
1. Mục tiêu
*Về kiến thức
- Nêu được lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều là hợp lực tác dụng lên vật và viết được công thức Fht= mv2
r = m2r
- Nhận biết được chuyển động li tâm, nêu được một vài ví dụ về chuyển động li tâm có lợi hoặc có hại.
* Về kĩ năng
- Giải thích được vai trị của lực hướng tâm trong chuyển động tròn của các vật.
- Chỉ ra được lực hướng tâm trong một số trường hợp
- Xác định được lực hướng tâm và giải được bài tốn về chuyển động trịn đều khi vật chịu tác dụng của một hoặc hai lực
* Về thái độ
- Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu ở nhà. - Tích cực hợp tác, tự học để lĩnh hội kiến thức
*Định hướng phát triển năng lực
- Bồi dưỡng năng lực vật lí và năng lực hợp tác. 2. Thiết kế các hoạt động học:
*Hoạt động 1: Tìm hiểu về lực hƣớng tâm:
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. Fht
ht
a
Hình 2.38 Đường ơ tơ, đường sắt làm nghiêng ở phía tâm cong
1.Tại sao đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong thường phải làm nghiêng về phía tâm cong?
2.Tại sao các vận động viên đua xe đến khúc cua thường phải nghiêng người?
*Hoạt động 2: Nghiên cứu các đặc điểm của lực hƣớng tâm
Thí nghiệm tìm hiểu đặc điểm của lực hướng tâm 1. Mơ tả thí nghiệm.
- Móc một quả nặng vào đầu một dây treo.
- Dùng tay nắm lấy đầu dây treo cịn lại và quay theo hình vịng trịn .
2. Làm việc nhóm và trả lời câu hỏi sau:
- Em phải kéo dây về phía nào để giữ cho quả tạ chuyển động tròn đều? - Khi thả tay thì quả tạ chuyển động như thế nào?
- Tìm điều kiện để một vật chuyển động tròn đều hoặc đi được trên quỹ đạo cong”
1. Một vật nhỏ khối lượng 150 g chuyển động trịn đều trên quỹ đạo bán kính 1,5 m với tốc độ dài 2 m s. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là bao nhiêu?
2. Một người buộc một hòn đá khối lượng 400 g vào đầu một sợi dây rồi quay trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá chuyển động trên đường tròn bán kings 50 cm với tốc độ góc khơng đổi 8 rad s. Lấy g 10 m s2. Lực căng của sợi dây ở điểm thấp nhất của quỹ đạo là bao nhiêu?
Bài 6. Bài toán về chuyển động ném ngang
1. Mục tiêu
* Về kiến thức
- Hiểu được chuyển động ném ngang nêu được một số đặc điểm chính cảu chuyển động ném ngang
- Viết được các phương trình của 2 chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang và nêu được tính chất của mỗi chuyển động thành phần đó.
- Viết được phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang, các cơng thức tính thời gian chuyển động và tầm ném xa.
* Về kĩ năng:
- Biết dùng phương pháp tọa độ để khảo sát chuyển động phức tạp, cụ thể trong bài là chuyển động ném ngang.
- Biết cách chọn hệ tọa độ thích hợp và biết phân tích chuyển động ném ngang trong hệ tọa độ đó thành các chuyển động thành phần, biết tổng hợp hai chuyển động thành phần.
- Vẽ được một cách định tính quỹ đạo của một vật ném ngang.
* Về thái độ
- Có hứng thú học tập. Có tinh thần tự lực, tự giác tham gia xây dựng kiến thức. - Yêu thích khoa học, tác phong của nhà khoa học.
- Hiểu được chân lí: Cơ sở của Vật Lí là thực nghiệm, Vật Lí lí thuyết và Vật Lí thực nghiệm gắn liền với nhau, học đi đôi với hành.
* Định hướng phát triển năng lực
- Bồi dưỡng năng lực vật lí và năng lực giao tiếp 2. Thiết kế các hoạt động học:
*Hoạt động 1: Tìm hiểu về chuyển động ném ngang:
-Chuyển động ném ngang có thể phân tích thành hai chuyển động thành phần theo hai trục tọa độ (