Trong nội dung bài viết dưới đây, Hocbai.edu.vn giới thiệu đến bạn đọc nội dung phần thiết kế giáo án bài giảng môn Vật lý 10, bài 14: Lực hướng tâm theo chương trình SGK Vật lí lớp 10 mới hiện nay. Hy vọng, những thông tin này có giá trị để bạn đọc tham khảo thêm trong việc nghiên cứu thiết kế giáo án bài giảng Vật lý 10 của mình nhé!
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 có lợi hoặc có hại.
2-Vê kĩ năng
-Giải thích được vai trò của lực hướng tâm trong chuyển động tròn của các vật.
-Chỉ ra được lực hướng tâm trong một số trường hợp đơn giản.
-Giải thích được sự chuyển đông văng ra khỏi quỹ đạo tròn của một số vật.
I-CHUẨN BỊ
Giáo viên
-Một vài hình vẽ miêu tả tác dụng của lực hướng tâm.
-Nếu có điều kiện thì chuẩn bị một vài ảnh chụp biển chỉ dẫn tốc độ cho ôtô tại những chỗ rẽ bằng phẳng và ảnh chụp những chỗ rẽ có mặt đường nghiêng về phía tâm cong.
-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.
Học sinh
-Ôn lại kiến thức về định luật II, III Niu-tơn, chuyển động tròn đều và lực hướng tâm.
III-THIẾT KẾ PHUƠNG ÁN DẠY HỌC
| Hoạt động của học sinh | Trợ giúp của giáo viên |
| Hoạt động 1. (3 phút)Nhắc lại kiến thức cũ. Nhận thức vấn để của bài học.Cá nhân trả lời. | o. Thế nào là chuyển động tròn đều ? Gia tốc trong chuyển động tròn đều có đặc điểm như thế nào ?o. Từ định luật thứ hai của Niu-tơn, ta thấy rằng 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? |
| Hoạt động 2.(8 phút)Tiếp thu khái niệm lực hướng tâm và viết công thức của lực hướng tâm.Quan sát quỹ đạo chuyển động của vật. Trả lời :-Phải kéo dây về phía trong.Buông tay, vật chuyển động về phía trước. Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.Trả lời : Fht = maht, trong đó αht ; là gia tốc hướng tâm, được tính băng biếu thức: | GV dùng thí nghiêm với vật nặng buộc vào đầu dây, cho một vài HS quay tròn vật rồi buông tay (chú ý phải đảm bảo an toàn).o. Phải kéo dây về phía nào để giữ cho vật chuyển động tròn? Khi buông tay thì vật chuyển động như thế nào ? Bằng cảm nhận của tay quay, HS sẽ có thể nhầm tưởng rằng khi quay có một lực tác dụng vào vật hướng từ trong ra, chính lực này làm chó vật chuyển động ra xa khi buông tay. GV có thể giải thích rõ hơn cho HS đó chỉ là lực do vật tác dụng trở lại tay khi chịu lực tác dung của tay (theo định luật III Niu-tơn), do vây khi buông tay vật không bay ra ngoài mà bay theo phương tiếp i tuyến với quỹ đạo tròn.o. Lực của tay tác dụng lên vật thông qua sợi dây có tác dụng giữ cho vật chuyển động tròn đều, tức là nó gây ra gia tốc hướng tâm, lực này đóng vai trò là lực hướng tâm.GV thông báo định nghĩa khái niệm lực hướng tâm.o. Như vậy, xét về mặt bản chất thì thuật ngữ “lực hướng tâm” không nhằm để chỉ một loại lực tương tác nào cả, nó không phải là một loại lực mới mà chỉ là một trong các lực chúng ta đã biết hoặc hợp lại của các lực đó. Vì lực này gây ra gia tốc hướng tâm nên gọi là lực hướng tâm, không liên quan đến việc lực này được tạo ra như thế nào.o. Vận dụng định luật II Niu-tơn để tìm biểu thức tính độ lớn lực hướng tâm ?Gợi ỷ: hợp lực đóng vai trò là lực hướng tâm. |
| Hoạt động 3. (12 phút)Phân tích một sô yí dụ về lực : hướng tàm.Cá nhân suy nghĩ trả lời.– Lực hấp dẫn.Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. – Các lực tác dụng lên vật là: trọng lực của vật, phản lực của mặt đĩa và lực ma sát nghỉ.-. là hai lực cân bằng, do vậy hợp lưc có thể coi như chính là lực ma sát nghỉ. | Với ví dụ a GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Lực nào giữ cho vê tinh nhân tạo có thể bay được vòng quanh Trái Đất mà không bị lệch ra khỏi quỹ đạo?o. Lực hấp dẫn giữa Trái đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là lực hướng tâm. Niu-tơn đã dựa trên cơ sở lí thuyết là định luật vạn vật hấp dẫn, chuyển động tròn đều và lực hướng tâm để đưa ra ý tưởng thiên tài về việc phóng vệ tinh nhân tạo của Trái Đất.Với ví dụ b GV có thể tiến hành thí nghiệm với đĩa quay để minh hoạ.o. Khi vật quay theo đĩa thì có những lực nào tác dụng lên vật? Các lực đó có đặc điểm gì? Hợp lực tác dụng lên vật là lực nào?o. Vì vật chuyển động tròn đểu theo đĩa quay nên lực ma sát nghỉ đóng vai trò là lực hướng tâm.Với ví dụ của GV chỉ cần thông báo cách tìm hợp lực bằng quy tắc hình bình hành và tập trung vào việc chỉ rõ tác dụng của hợp lực là giữ cho xe chuyển động được dễ dàng và thấy được ý nghĩa của việc làm đường nghiêng về phía tâm cong. |
| Hoạt động 4. (12 phút)Tìm hiểu khái niệm mới: chuyển động li tâm.Cá nhân suy nghĩ, trả lời. Có thể là :-Khi lực ma sát nghỉ cực đại không đủ lớn để đóng vai trò lực hướng tâm.-Khi không có lực ma sát nghỉ.-Khi xuất hiện một lực kéo vật ra ngoài. Cá nhân nêu ví dụ. Có thể là-Lồng quay trong máy giặt, quay tóc khi gội đầu xong, kết : tinh đường,…-Xe chuyển động trên đường cong bằng phẳng,… | GV làm lại thí nghiêm với đĩa quay.o. Tại sao khi quay nhanh dĩa thì đến một lúc nào đó vật sẽ bị văng ra bên ngoài đĩa?GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của HS và đưa ra câu kết luận.o. Chuyển động của vật trong thí nghiệm gọi là chuyển động li tâm.o. Nêu một vài ứng dụng của chuyển động li tâm? Nêu một vài ví dụ trong đó chuyển động li tâm là có hai?Bài toán với xe chuyển động trên đường cong bằng phẳng là khó đối với HS nên GV chỉ cần dùng hình ảnh minh hoạ để cho HS thấy khi đi trên những đoạn đường cong không nghiêng vào tâm cong thì nguy hiểm hơn, rất dễ bị văng ra khỏi quỹ đạo nếu đi với tốc độ cao nên tại những đoạn đường này luôn có biển hạn chế tốc độ. |
| Hoạt động 5. (8 phút)Củng cố, vận dụngCá nhân làm việc vói phiếu học tập. | GV nhắc lại khái niệm về lực hướng tâm, công thức tính lực hướng tâm và chuyển động li tâm.o. Hoàn thành yêu cầu ở phiếu học tập. |
| Hoat động 6. (2 phút)Tổng kết bài học | GV nhận xét giờ học.Bài tập về nhà: làm các bài tập trong SGK và SBT.Đọc mục “Em có biết ?”.-Ôn lại các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều và sự rơi tự do, định luật II Niu-tơn, hệ tọa độ. |
| 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 ba lực trên.Câu 2. Biểu thức nào sau đây cho phép tính độ lớn của lực hướng tâm ?Câu 3. Một ôtô chuyển động trên một cung tròn bằng phẳng, bán kính 140 m, hệ số ma sát nghỉ giữa lốp xe và mặt đường là 0,2. Hỏi xe phải chuyển động với tốc độ tối đa bằng bao nhiêu để xe khỏi bị trượt ra khỏi quỹ đạo ? Lấy g = 9,8 m/s2. Có nhận xét gì về kết quả tính được ? Kết quả đó có phụ thuộc vào khối lượng xe không ?ĐÁP ÁNCâu 1. D.Câu 2. A.Câu 3. Để xe không bị trượt khỏi quỹ đạo thì cần có điều kiện :Vậy xe chỉ được đi với tốc độ tối đa là 60 km/h để không bị trượt ra khỏi quỹ đạo. Kết quả trên áp dụng với tất cả các loại xe, không liên quan đến khối lượng của xe. |
