……… ……… ……… ……… Giáo án vật lý 10 Bài 13: Lực ma sát (Thuộc bộ sách cơ bản) I-Mục tiêu: 1.Về kiến thức:
-Nêu đợc những đặc điểm của lực ma sát (trợt,nghỉ ,lăn) -Viết đợc công thức của lực ma sát trợt.
-Nêu đợc một số cách làm giảm hoặc tăng ma sát.
-Giải thích vai trò của lực ma sát nghỉ đối với việc đi lại của ngời,động vật và xe cộ. -Dạy cho học sinh kiến thức về phơng pháp thực nghiệm bao gồm:
+Nêu giả thuyết .
+Tìm phơng án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết. +Rút ra kết luận.
II-Chuẩn bị của giáo viên và học sinh :
1.Giáo viên:
-Dụng cụ thí nghiệm cho hình 13.1 SGK bao gồm :1 khối hình hộp chữ nhật (bằng gỗ,nhựa),1 số quả cân,một lực kế,một máy trợt.
-Một vài loại ổ bi,con lăn.
2.Học sinh:
Ôn lại kiến thức về lực ma sát đã học ở lớp 8.
III,Tổ chức các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1:Kiểm tra bài cũ (5 phút):1 học sinh -Nêu định nghĩa các loại lực ma sát ?
-Nêu một vài ví dụ ma sát có thể có thể có ích hoặc có hại ? Hoạt động 2 :Tạo tình huống học tập (3 phút).
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh -Đặt câu hỏi (CH) :
CH1:Nếu chỉ có lực ma sát thì mọi trục động cơ ,mội bánh xe sẽ nh thế nào ?
CH2:Nếu không có lực ma sát thì ta có thể đi bộ hay đi xe đợc hay không?Tại sao vậy?
-Dẫn vào bài mới :Nghiên cứu lực ma sát sẽ giúp ta nhận ra,giải thích đợc nhiều hiện tợng ma ta không ngờ là đã có lực ma sát tham gia ,thậm chí càn giữ vai trò chủ yếu.
-Thảo luận chung cả lớp. -Trả lời câu hỏi1(CH). -Trả lời câu hỏi 2.
-Các học sinh còn lại theo dõi bạn trả lời để nắm bắt tình huống.
Hoạt động 3:I,Lực ma sát trợt (20 phút)
-Lần lợt ghi đầu bài ,đề mục I ; tiểu mục 1,2 lên bảng a,- Cho học sinh đọc đoạn thí nghiệm.
-Cho các nhóm nhận dụng cụ thí nghiệm.Yêu cầu học sinh làm thí nghiệm.Theo dõi học sinh làm thí nghiệm.
-Yêu cầu từng nhóm báo cáo kết quả. b,Nêu câu lệnh C1
-theo dõi học sinh thực hiện câu lệnh C1.
-Gợi ý cho học sinh phơng pháp thực nghiệm và thông báo sẽ có một tiết thực hành về lực ma sát nên trong tiết này ta không làm đầy đủ các thí nghiệm.Xác nhận hay bác bỏ giả thuyết.Ta chỉ làm thí nghiệm với giả thuyết 1 và 3.
-Yêu cầu các nhóm báo cáo kết quả thực hiện câu lệnh C1.,chỉnh sửa câu trả lời của học sinh.
-Ghi tiểu mục 2.
c,Cho học sinh đọc mục 3,yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi: -Đọc đoạn thí nghiệm. -Các nhóm xem dụng cụ thí nghiệm,lắp, làm thí nghiệm hình 13.1 SGK để đo độ lớn lực ma sát trợt.
-Nhóm ghi kết quả ,cử ngời báo cáo trớc lớp.
-Thực hiện câu lệnh C1
-Nhóm 1,3,5 thực hiện giả thuyết 1 nhóm 2,4,6 thực hiện giả thuyết 2.
-Báo cáo kết quả.
Ghi nội dung độ lớn lực ma sát trợt phụ thuộc những yếu tố nào vào vở.
lực gọi là gì?
-CH2:Xem bảng 13.1 cho biết hệ số ma sát trợt phụ thuộc vào yếu tố nào?Có đơn vị đo không ?Dùng để làm gì?
-CH3:Viết công thức của lực ma sát trợt.
-Trả lời câu hỏi,ghi nội dung câu trả lời vào vở.
Hoạt động 4:II,Lực ma sát lăn (3 phút) -Cho học sinh đọc mục II.
-Nêu câu lệnh C2.
-Nêu thông báo nội dung (lu ý học sinh lực ma sát lăn rất nhỏ so với lực ma sát trợt).
-Đọc mục II
-Thực hiện câu lệnh C2 ,xem hình 13.2;13.3 SGK ,thảo luận chung toàn lớp.
-Ghi nội dung thông bào vào vở.
Hoạt động 5:III,Lực ma sát nghỉ (7 phút)
-Cho học sinh đọc mục III,ghi đề mục III;tiểu mục 1,2,3 lên bảng.
-Đặt câu hỏi CH1:Lực ma sát nghĩa là gì?
CH2:Những đặc điểm của lực ma sát nghỉ"
CH3:Vai trò của lực ma sát nghỉ?
-Lu ý học sinh lực ma sát nghỉ cực đại >lực ma sát trợt. -Nêu ví dụ trang 77 SGK
-Đọc mục III.
-Trả lời các câu hỏi thảo luận chung toàn lớp.
-Ghi nội dung thông bào vào vở.
-Nghe GV thông báo -ghi tóm tắt nội dung các câu trả lời vào vở theo các tiểu mục 1,2,3.
-Nghiên cứu giải các ví dụ trang 77 SGK
IV,Củng cố dăn dò (5 phút):
Cho học sinh đọc phần tóm tắt kiến thức cần ghi nhớ.
-Gợi ý cho học sinh lập bảng tổng kết.
-Ra bài làm ở nhà: Các câu hỏi và bài tập từ 1 →8 bài 13 SGK.
-Yêu cầu học sinh đọc phần em có biết?
-Đọc phần tóm tắt những kiến thức cần nhớ.
-Ghi bài tập về nhà. -Đọc phần em có biết? -Ôn lại những kiến thức về chuyển động tròn đều và gia tốc hớng tâm để tiết sau nghiên cứu bài 14.
Bài 18: Chuyển động của vật bị ném (Thuộc bộ sách nâng cao)
I-Mục tiêu:
1.Về kiến thức:
Học sinh biết cách dùng phơng pháp toạ độ để thiết lập phơng trình quỹ đạo của vật bị ném xiên,ném ngang.
2.Về kĩ năng:
Biết vận dụng các công thức trong bài để giải bài tập về vật bị ném. Có thái độ khách quan khi quan sát các thí nghiệm kiểm chứng bài học.
II-Chuẩn bị của giáo viên và học sinh :
1.Giáo viên:
-Thí nghiệm dùng vòi phun nớc để kiểm chứng các công thức . -thí nghiệm nh ở hình 18.4 SGK nâng cao.
2.Học sinh:
Ôn lại các công thức về toạ độ và vận tốc của chuyển động tròn đều,chuyển động biến đổi đều ,đồ thị của hàm số bậc hai.
III,Hoạt động của thầy và trò:
* Kiểm tra bài cũ :
-Viết công thức vận tốc và phơng trình chuyển động của chuyển động đều,chuyển động biến đổi đều. -Phát biểu định luật II Niu tơn và viết biều thức của định luật.
* Gọi học sinh lên ghi công thức vào góc bảng. *Yêu cầu học sinh khác nhận xét và bổ xung
+Gọi học sinh lên bảng ghi công thức vào góc bảng. +Yêu cầu học sinh khác nhận xét và bổ xung
+Nếu ta ném một vật từ mặt đất theo phơng hợp với phơng ngang một góc α (góc ném ) với vận tốc ban đầu vuur0
vật sẽ chuyển động nh thế nào?
+Yêu cầu ở đây ta phải xác định chuyển động của vật và vẽ quĩ đạo của chuyển động.Muốn vậy ta phải tiến hành các bớc thế nào?
+Yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm nêu các bớc để xác định chuyển động.
+Thống nhất chọn mặt phẳng toạ độ là mặt phẳng thẳng đứng (hình 18.1)
t=o là thời điểm ném . O ≡điểm ném
ox nằm ngang.
Oy thẳng đứng,coi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực P mgur= ur
+Xác định các biểu thức của các đại lợng ghi vào hai cột !
Hình 18.1
+Thống nhất kết quả của các nhóm rồi nhấn mạnh. x=(v0 cosα)t (9.1)
là phơng trình chuyển động theo trục x 2
0(sin ) 2
gt
y v= α t− (9.2)
là phơng trình chuyển động theo trục y. 2 2 2 0 ( ) 2 cos gx y tg t v α α − = + (9.3)
là quĩ đạo chuyển động của vật
-Vậy quỹ đạo chuyển động là đờng gì ? Vẽ quỹ đạo chuyển động
-Nghe nội dung câu hỏi kiểm tra (cả lớp)
-Xác định câu trả lời.
-Phát biểu ĐL II Niu tơn . -Ghi các công thức.
-Lắng nghe câu hỏi và tìm câu trả lời.
-ý kiến cá nhân :Vật sẽ chuyển động theo quĩ đạo cong.
Thảo luận nhóm tìm các bớc tiến hành:
-Đại diện các nhóm nêu ý kiến +Chọn hệ trục toạ độ xOy +Xác định lực tác dụng vào vật từ đó tìm gia tốc .
+Viết phơng trình chuyển động theo các trục. +Tìm phơng trình liên hệ giữa toạ độ y và x. xo = yo = vox= voy = ax = ay = vx = vy = x = y =
Công thức liên hệ giữa x và y 2 2 2 0 ( ) 2 cos gx y tg t v α α − = −
-Thảo luận nhóm và ghi các công thức vào cột ,cử đại diện thông báo kết quả .
Nghe và ghi kết luận:
Hình 18.2 α ox vr Oy vuuur x o v uur y α O r Oy vuuur vuuro x y O I K N
+Chuyển sang phần 2 :
-Thông báo định nghĩa tầm bay cao H yêu cầu học sinh chỉ tầm bay cao H trên đồ thị và tìm biểu thức tính H=KI=?
+Ghi biểu thức tính tầm bay cao 02sin2 2 v H g α = (9.4) Chuyển sang phần 3 :
-Chỉ trên hình vẽ tầm bay xa là L=ON=2OK và thông báo định nghĩa tầm bay xa.
-Yêu cầu tìm biểu thức tính tầm bay xa L=ON=? Biểu thức tính tầm bay xa L= v02sin 2 H g α = (9.5)
+Hỏi tầm bay cao H và tầm bay xa phụ thuộc vào các yếu tố nào?
+Giao thí nghiệm cho các nhóm để kiểm chứng lại kết quả rút ra từ tính toán tầm bay cao và tầm bay xa ở công thức (9.4) và (9.5).
Theo 2 trờng hợp :
a,Giữ α ở giá trị không đổi (300) thay đổi vo nhận xét H và L thay đổi thế nào?
b, Giữ vo ở giá trị không đổi thay đổi α từ 00→900 nhận xét H và L thay đổi thế nào? -Tìm xem với α=? thì tầm bay xa L =Lmax
+Yêu cầu các nhóm báo cáo theo ba nội dung thí nghiệm.
+Đánh gía thí nghiệm của các nhóm.
+Đặt ra câu hỏi vì sao ở lý thuyết L=Lmax khi α=450 khác với kết quả của thí nghiệm?
-Nhấn mạnh sự sai lệch giữa thí nghiệm và lý thuyết ở trên do nhiều nguyên nhân trong đó có nguyên nhân là sức cản không khí.
Chuyển sang phần 4:
+Ta vận dụng phơng pháp ở trêm để giải bài toán về vật bị ném ngang .
+Yêu cầu học sinh đọc toàn bộ đầu bài xác định nội dung và yêu cầu của bài
+Yêu cầu học sinh thảo luận nhóm tìm lời giải và cho kết quả
Trả lời:Là parabol và vẽ đồ thị hình 18.2
Từ các công thức đã có tìm biểu thức tính tầm bay cao H.
Ghi biểu thức tầm bay cao
Thiết lập công thức tính tầm bay xa L=ON=?
-Dựa vào kinh nghiệm dự đoán và dựa vào biểu thức để trả lời. -Phụ thuộc vào vo và α
Mỗi nhóm học sinh
-Tiến hành thí nghiệm theo hai bớc avà b .
-Mỗi nhóm nêu nhận xét kết quả thu đợc trớc lớp.
-Làm thí nghiệm theo nhóm kiểm nghiệm định tính.
-Cử đại diện lên báo cáo kết quả a,Khi α không đổi L và H tăng khi vo tăng.
b,Khi vo không đổi H tăng khi α tăng còn L ban đầu tăng dần sau đó giảm dần.
-Khi L=Lmax thì α<450
-Thảo luận cả lớp và cá nhân trả lời
-Đọc đầu bài .
-Xác định nội dung và yêu cầu của đầu bài .
-Chọn hệ trục xOy a,Phơng trình quĩ đạo . b,Thời gian rơi .
c,Tầm xa.
d,Vận tốc khi chạm đất.
+Xác định lời giải của từng nhóm
+Chọn hệ trục toạ độ xOy khác nhau nhng thời gian rơi của vật đều tìm ra giống nhau :
t 2h g
= =5s=thời gian rơi tự do.Ta kiểm tra xem : Thời gian rơi tự do có bằng thời gian vật chuyển động cong không bằng thí nghiệm.
+Giới thiệu thí nghiệm và làm thí nghiệm
+Ta thấy hai viên bi cùng bắt đầu chuyển động và chạm đất cùng một lúc đã nói lên điều gì?
+Câu hỏi củng cố bài .
-Để khảo sát chuyển động của vật bị ném ta tiến hành theo trình tự nào?
-Các vận động viên nhảy cao nhảy xa,đẩy ta có thể vận dụng kiến thức nào của bài này khi tập luyện để nâng cao thành tích của mình
+Nhận xét câu trả lời của học sinh và hớng dẫn học sinh ôn bài
IV, Về nhà làm các bài tập trang 84 SGK và trả lời câu hỏi 2 trang 83 SGK
Đọc bài số 19.
V,Rút kinh nghiệm bài dạy: (ghi sau khi dạy)
Quan sát và cho nhận xét. Trả lời
Nghe
Giáo án vật lý 10
Bài 13: Thế năng-thế năng trọng lợng (Thuộc bộ sách nâng cao)
I-Mục tiêu:
1.Về kiến thức:
-Nắm vững cách tính công do trọng lực thực hiện khi vật dịch chuyển,từ đó suy ra biểu thức của thế năng trọng trờng.
-Nắm vững mối quan hệ :Công của trọng lực bằng độ giảm thế năngA12 =wt1 −wt2.
-Biết đợc thế năng trong cơ học là dạng năng lợng của một vật chỉ phụ thuộc vào vị trí tơng đối giữa vật và trái đất ,hoặc phụ thuộc vào độ biến dạng của vật so với trạng thái vật cha bị biến dạng ban đầu .Từ đó phân biệt hai dạng năng lợng động năng và thế năng ,hiểu rõ thế năng gắn với tác dụng của lực thế..
2.Về kĩ năng:
Vận dụng đợc công thức xác định thế năng trong đó phân biệt :
+Công của trọng lực làm giảm thế năng .Khi thế năng tăng tức là là trọng lực đã thực hiện một công âm,bằng và ngợc dấu với với công dơng của ngoại lực.
+Thế năng tại mỗi vị trí có thể có giá trị khác nhau tuỳ theo cách chọn gốc toạ độ .Từ đó nắm vững tính tơng đối của thế năng và biết chọn gốc thế năng cho việc giải bài tập.
II-Chuẩn bị :
Ôn lại về lực hấp dẫn ,trọng lực và khái niệm trọng trờng.
III,Hoạt động dạy và học:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
(5 phút ) Kiểm tra bài cũ +đặt vấn đề bài mới.
- CH?Phát biểu định nghĩa động năng,viết biểu thức ;đơn vị của động năng?
- Đặt vấn đề vào bài mới Ta đã biết các vật chuyển động thì có động năng ; Vậy các vật không chuyển động thì có năng lợng không ?Nếu có thì xảy ra khi nào? => Việc học bài mới
1,Khái niệm thế năng (10 phút
GV:Cho học sinh đọc ví dụ 1 sau đó thảo luận theo các nội dung các câu hỏi
- Cho học sinh đọc ví dụ 2 và rút ra kết luận. -GV đa ra khái niệm về thế năng (SGK 164)
-Khi nào búa đóng đợc cọc?
-Búa đóng đợc cọc thì nó có năng lợng không ?Tại sao?
-Năng lợng của búa phụ thuộc vào yếu tố nào?
-HS :Cánh cung bị uốn cong (biến dạng) có một năng lợng dự trữ làm mũi tên bay đi.
2,Công của trọng lực (10 phút) - GV :Đwa ra bài toán :
(SGK trang 164)
-GV? Tính công của lực không đổi trên độ dời s?
-Dựa vào hình vẽ (35.5) tính công của trọng lực P thực hiện khi có độ dời ∆s ?
-Tính công toàn phần thực hiện trên cả quãng đ- ờng từ B đến C ?
-GV:Nêu đặc điểm về công của Pur và khái niệm lực thế(SGK).
-HS tóm tắt bài toán m;B(zB);C(zC)
ABC=?,(Vẽ đờng biểu diễn hình 35.3 SGK)
-HS :Bằng tích của các lực với hình chiếu của độ dời trên phơng của lực .
- ∆ = ∆A P Z.
Z
∆ là hình chiếu của ∆s theo ph- ơng của Pur. -Ta có :ABC = Σ∆A ( ) ( ) BC BC B C B C A p Z p Z A P Z Z mg Z Z = Σ ∆ = Σ∆ = − = − 3,Thế năng trọng trờng (10 phút )
- GV:Đa ra khái niệm về thế năng trọng trờng và biểu thức (SGK 165).
-GV:Cho học sinh đọc câu hỏi C1 và trả lời câu hỏi .
-GV?:Khi vật dịch chuyển từ vị trí 1 (Z1) đến vị trí 2(Z2) bất kỳ thì công của trọng lực bằng bao nhiêu ?
-Nêu các điểm của thế năng và đơn vị của thế năng (SGK 166)
+A12 =Wt1−Wt2
Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng của vật.
4,Lực thế và thế năng (5 phút ) -Lấy ví dụ về các loại lực thế.
-Chỉ ra quan hệ giữa thế năng và lực thế. -Học sinh nhắc lại khái niệm về lực thế . -Thế năng là năng lợng của một hệ có đợc do tơng tác giữa các phần của hệ thông qua lực thế.Thế năng phụ thuộc vị trí tơng đối của các phần ấy.
IV,Củng cố và dò: (5 phút)
- Hãy nêu các đặc điểm của thế năng giữa động năng và thế năng có gì khác nhau ? - Định nghĩa lực thế .Thế năng liên quan đến lực nh thế nào?
- Giải các bài tập 1→5 trang 167 và 168 SGK. -Đọc trớc bài 36 .Thế năng đàn hồi