Giáo án Vật lý Chủ đề 2: Giải các bài toán chuyển động của các vật bằng phương pháp động lực học52388

Tiết 6Ngày soạn : Chủ đề 2 : Giải các bài toán chuyển động của các vật bằng phương pháp động lực học Bài 5 Ba định luật Niu-tơn Các loại lực trong cơ học A.Mục tiêu 1.Kiến thức -HS nêu

Trang 1

Tiết 6

Ngày soạn :

Chủ đề 2 :

Giải các bài toán chuyển động của các vật

bằng phương pháp động lực học

Bài 5

Ba định luật Niu-tơn Các loại lực trong cơ học

A.Mục tiêu

1.Kiến thức

-HS nêu được khái niệm về lực ,véc tơ lực

-Phát biểu được quy tắc tổng hợp lực và phân tích lực(đồng quy)

- Nêu được lực hấp dẫn, trọng lwcj , trọng lượng là gì

- Phát biểu được định luật Húc về lực đàn hồi của lò xo

- Nêu đặc điểm và viết được công thức tính lực ma sát nghỉ ,ma sát trượt

- Phát biểu được định luật I Niu-tơn

-Phát biểu được định luật II Niu-tơn và viết được hệ thức của định luật này

- Phất biểu được định luật III Niu-tơn và viế được hệ thức của định luật này 2.Kĩ nằng :Vận dụng thành thạo các định luật niu-tơn và các lực cơ học để giải các bài tạp cơ bản trong c

ương trình

B Chuẩn bị :

1.Giáo viên :Một số bài tập về tổng hợp và phân tích lực và bài tập áp dụng

định luật II Niu –tơn

2.Học sinh :Ôn lại các kiến thức về lực , cách tổng hợp và phân tích lực , cách tìm hình chiếu của véc tơ lực trên các trục toạ độ ta chọn

C.Tiến trình dạy và học

1.Hoạt động 1:ổn định tổ chức , kiểm tra sĩ số

2.Hoạt động 2 :Ôn lại các kiến thức về lực (lực ,phép phân tích lực ,và phép tổng hợp lực), ba định luật Niu-tơn,các lực trong cơ học(lực hấp dẫn –trọng lực, lực đàn hồi ,lực ma sát nghỉ ,lực ma sát trượt )

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò

Thầy đặt câu hỏi ,yêu cầu học sinh

lên bảng tóm tắt lại các đặc điểm của

lực phép tổng hợp lực

-Yêu cầu HS thứ hai lên bảng trình

bày 3 định luật Niu-tơn

-Yêu cầu HS 3 trình bày tóm tắt đặc

điểm của các lực cơ học

- HS 1 :lên bảng trình bày :khái niệm lực , đặc điểm của lực và cách biểu diễn

- HS 2 trình bày 3 định luật Niu-tơn -HS3 trình bày đặc điểm của các lực cơ học

Trang 2

-Các HS còn lại làm cùng

GV:Nhận xét

Hoạt động 3: Giải các bài tập

GV : Đọc đề bài 1 (SGK)

O theo định luật III Niu-tơn : thì lực

hút giữa trái đất và vật có đặc điểm gì

?

O.Vậy lực hút giữa vật và trái đất

đươc xác định như thế nào ?

GV: Nhận xét và bổ sung

GV: Đọc đề bài 2 (SGK) vẽ hình lên

bảng

O.Hãy tìm các lực tác dụng lên vật ?

GV :Yêu cầu HS phải chỉ rõ phương

chiều và điểm đặt , độ lớn của các lực

O.Để tìm độ cứng của lò xo ta làm

như thế nào ?

GV: gợi ý

GV : Chú ý cho HS là khi chiếu lực

lên các trục toạ độ thì ta chỉ thay độ

lớn của các lực

-HS ghi đề bài -Tóm tắt đề bài -HS trả lời : có độ lớn bằng nhau

-HS 1 :lên bảng trình bày lời giải của mình

-HS khác ở dưới lớp tự làm

- Đối chiếu lời giả và kết quả của mình vời HS lên bảng làm

HS :ghi đề bài và vẽ hình vào vở -HS 1: Lên bảng tìm các lực và biểu diễn các lực trên hình vẽ

-các HS khác tự làm ra giấy nháp

-HS thảo luận và đưa ra cách tìm độk cứng của lò xo

Hoạt động 4 : Vận dụng , củng cố

Hoạt động của thày Hoạt động của trò

Cho HS làm các bài tập 5.1 , 5.4

Hoạt động 5 :Tổng kết bài và hướng dẫn về nhà

-Yêu cầu HS phải nắm vững các đặc

điểm của các loại lực cơ học , vận

dụng tốt các định luật Niu-tơn để giải

bìa tập

- Về nhà làm bài tập 5.2 và 5.4 SGK

-Ôn lại đặc điểm của bài toán thuận

- HS tiếp thu vaf nhận nhiệm vụ về nhà

Trang 3

và bài toán ngược.

D Rút kinh nghiệm :

Tiết 7

Ngày soạn:

Bài 6 :

Giải các loại bài toán thường gặp

về chuyển động thẳng

(2 tiết)

A Mục tiêu

1.Kiến thức

-HS nêu được trình tự các bước giải bài toán thuận :biết các lực tác dụng lên vật , xác định chuyển động của vật(vận tốc ,gia tốc ,toạ độ)

- HS nêu được trình tựh các bước giải bài toán ngược :biết chuyển động của vật , xác định các lực tác dụng lên vật

2.Kĩ năng

-HS giả được các bài toán cụ thể sau đây :

+Một vật và hệ hai vật chuyển động trên mặt đỡ nằm ngang , nằm nghiêng không có ma sát và có ma sát

- Hệ 2 vật chuyển động trong máy A-tút

B.Chuẩn bị

1.GV: Chuẩn bị các bài tập có liên quan đến mục tiêu trên

2.HS :Ôn lại các kiến thức về các lực cơ học , các định luật Niou-tơn và các phương trình động học

1.Hoạt động 1:ổn định tổ chức , kiểm tra số học sinh vắng

2.Hoạt động 2 : Kiểm tra kiến thức cũ :

Nhắc lại nội dung của định luạt I NT

, nội dung của định luật II NT và biểu

thức của nó , Định luật III NT và biểu

thức ?

_GV :đãnh giá câu trả lời

-HS 1 :đứng tại chỗ trả lời

- HS 2 :Nhận xét 2.Hoạt động 3 : Nêu cách giải các bài toán thuận và bài toán ngược

Trang 4

1.Bài toán thuận : Biết các lực tác

dụng lên vật , cần xác định chuyển

động của vật

2 Bài toán ngược : Biết chuyển động

của vật , xác định lực tác dụng lên

vật

Các bước giải

Bài toán thuận Các bước giải bài toán ngược

a)Chọn HQC

b)Biểu diễn trên

hình vẽ các lực

tác dụng vào vật

c)Xác định gia

tốc của vật theo

định luật IINT(

)

a

m

F  

d)Biết các đk

ban đầu (x0,v0)

ta có thể xác

định được độ

dời hoặc đường

đi , vận tốc nhờ

các công thức

động học

a)Chọn HQC b)Xác định gia tốc của vật căn

cứ vào chuyển

động đã cho

c)Xác định hợp lực tác dụng lên vật nhờ định luật II

NT.(Fhl=ma) d)Biết hợp lực,

ta có thẻ xác

định các lực tác dụng lên vật

- HS chú ý phân biệt hai dạng bài toán

- Tiếp thu phương pháp giải

-Chú ý : ở bài toán ngược thì bước hai ta đã tìm được gia tốc a và bước

3 chỉ cần lấy tích khối lượng m a là

ta tìm được độ lớn của hợp lực tác dụng lên vạt

Hoạt động 4: Vận dụng giải bài tập

GV :Cho học sinh làm bài 1 và bài

tập 2 (bài toán thuận )

-GV: hướng dẫn

- HS1 lên bảng làm

- HS còn lại làm ra giấy nháp

Hoạt động 5 :tổng kết bài và hướng dẫn về nhà

-Về nhà xem lại cách giải 2 loại bài

toán trên

-Nêu bài tập về nhà

- HS tiếp thu ý

- ghi những chuẩn bị cho bài sau -Bài tập về nhà bài 6.1, 6.2

SGK/34,35

Tiết 8

Bài 6 (tiết 2)

Trang 5

A Mục tiêu

B.Chuẩn bị

1.GV: Chuẩn bị các bài tập có liên quan

2.HS :Ôn lại các kiến thức phương pháp động lực học

GV:nêu câu hỏi : Nêu các bước giải

bìa toán ngược ?

GV: Đánh giá cho điểm

-HS lên bảng trả lời -HS nhận xét câu trả lời

Hoạt động 2 : giải bài toán ngược

GV: Đọc đề bài 3 SGK

- đặt câu hỏi phát vấn cho HS

O Khi hai vật đi ngang nhâu thì

quáng đường nó đi được xác định

như thế nào ?

O.Tính gia tốc của mỗi vật ?

-HS ghi đề bài

- Trả lời các câu hỏi của GV

Hoạt động 3 : Vận dụng củng cố :

Cho HS làm bài tập 6.3 SGK/35

- Giáo viên :đây là bài toán ngược ,

để giải bài toán này ta phải tìm được

gia tốc của vật trong mỗi gia đoạn

O Muốn tìm vận tốc của vật trong

mỗi giai đoạn ta làm như thế nào ?

GV: Gọi HS trả lời

GV: Gợi ý : ở giai đoạn 2 vật chuyển

động thẳng đều nên a2= 0(m/s2)

Trong giai đoạn 1 và 3 gia tốc a1, a3

được xác định như thế nào ?

Cách 1: Ta dựa vào đồ thị(tính diện

tích hình thang) để xác định vận tốc

của vật ở cuối giai đoạn 1(vt) Sau đó

tính gia tốc a1, a3

Cách 2: Ta vận dụng các công thức

động học :vt=v0+at và h=(1/2)at2 cho

-HS đọc đề bài và suy nghĩ tìm cách giải

- HS trả lời câu hỏi và làm theo gợi ý của GV

s m v m v

2

5 15











vt

v

t(s)

0 5 10 15

Trang 6

từng giai đoạn chú ý h3= 2 vì

3 3

2

1

t a



h3>0 còn v3=v03-a3.t3

Hoạt động 4: Tổng kết và hướng dẫn về nhà

- Nhạn xét giờ dạy

- Bài tập về nhà 6.4 SGK

- Ôn tập phần chuyển động tròn đều

và gia tốc hướng tâm , lực hướng tâm

- HS tiếp thu yêu cầu của GV

- Chuẩn bị cho tiết sau

Tiết 9

Ngày soạn :

Bài 7 : Giải bài toán về chuyển động tròn đều

A.Mục tiêu

1, Kiến thức

- Nêu được đặc điểm và viết được công thức tính gia tốc hướng tâm và lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều

2.Kĩ năng

- xác định được lực hướng tâm là do những lực nào hợp thành trong một số trường hợp cụ thể thường gặp

- Xác định đượck vận tốc , gia tốc , bán kính quỹ đạo của vật chuyển động tròn khi biết lực hướng tâm

B.Chuẩn bị :

1.Giáo viên :

2 Học sinh :

O Chuyển động tròn đều là gì ? Nêu

đặc điểm của gia tốc hướng tâm ?

Lực hướng tâm ?

GV :Gọi HS lên bảng trả lời

GV:trong biểu thức đó vận tốc dài v

có mối quan hệ gì với tốc độ góc w

và bán kính r của quỹ đạo ?

- HS nghe câu hỏi và suy nghĩ trả lời

HS:lên bảng trả lời

-HS khác nhận xét cuẩ trả lời của bạn

Trang 7

GV: Lưu ý HS là : Lực hướng tâm

không phải là một loại lực mới

Lực hướng tâm chỉ gây ra biến đổi về

hướng của vân tốc chứ không gây ra

sự biến đổi về độ lớn của vận tốc

(tốc độ)

Với một vật chuyển động tròn đều ,

hợp lực của tất cả các lực tác dụng

lên vật chín là lực hướng tâm

- HS tiếp thu và ghi nhớ một số lưu ý

Hoạt động 2:làm bài tập

Cho HS làm bài tập 1 và 2

/36,37/SGK

Bài 1:Một người đi xe đạp trên một

đường tròn nằm trong mặt phăng

ngang bán kính r=20m Hệ số ma sát

nghỉ giữa lốpd xe và mặt đường là

n=0,4.Khối lượng tổng cộng của

người và xe là 80kg

a) Nhờ ma sát giữa lốp xe và mặt

đường ,xe có thể đi với tốc độ lớn

nhất là bao nhiêu để không bịo trượt

ra khỏi quỹ đạo tròn

b)Tính độ lớn của lực ma sát giữa lốp

xe và mặt đường khi xe đi với tốc độ

5m/s Bỏ qua ma sát lăn

GV: Khi xe đi trên quỹ đạo tròn , lực

ma sát nghỉ giữa lốp xe và mặt đường

đống vai trò là lực hướng tâm

:Fht=Fmsn = m.v2/r

Trên mặt đường nằm ngang

:Fmsnn.mg

mv2/rn.mgv  n rg

O.Tốc độ lớn nhất để xe không bị

trượt khỏi quỹ đạo tròn ?

O.Khi xe đi với tốc độ 5m/s thì lực

ma sát đã đạt giá trị lớn nhất chưa?

Khi ấy lực ma sát nghỉ tính như thế

nào ?

GV: Đọc đề bài 2:Đường ray tàu hoả

ở những đường vòng thường được

HS : Chép đề bài vào vở và tóm tắt suy nghĩ cách giải

HS:nghe hướng dẫn của GV

Vmax=  n rg =8,85m HS: Vì v<vmax nên lực ma sát chưa

đạt được giá trị cực đại n.mg

Fmsn=Fht=mv2/r=100N

Cá nhân hoàn thành bài tập

HS chép bài toán 2

Trang 8

làm dốc về phía tâm của đoạn đường

vòng đó

a) Làm như vậy có tác dụng gì ?

b)Một đoạn đường vòng có bán kính

r=200m Người ta làm mặt đường

dốc 50 về phía tâm đường vòng Hỏi

tàu chạy qua đó với vận tốc nào là an

toàn nhất ?

c)Nếu tầu chạy vượt quá tốc độ nói

trên thì nguy cơ gì có thể xảy ra ?

GV Khi tầu chạy trên đường thẳng

,Trọng lực và phản lực cân bằng Khi

tầu chạy trên đoạn vòng mà mặt

đường vẫn nằm ngang , thì đường ray

phải tác dụng lên tầu một lực đàn hồi

lên gờ bánh lực đàn hồi này đóng

vai trò là lực hướng tâm , gây ra gia

t6ốc hướng tâm cho tầu

Vì vậy đương fray ở chỗ đó thường

xuyên bị biến dạng , và rất nguy

hiểm cho việc tàu chạy

b) Đường ray nghiêng về phía tâm

vòng tròn có tác dụng gì ?

GV: Lúc đó hợp lực gồm phản lực

của đường ray và trọng lực tác dụng

lên tầu đóng vai trò là lực hướng

tâm.Như vậy fđường ray không chịu

tác dụng của lựctheo phương ngang

nữa, tráng được nguy cơ đường ray bị

cong vẹo

C)Nếu tàu chạy quá tốc độ nói trên

thì trị số của lực hướng tâm cần tác

dụng lên tầu sẽ lớn Khí đó , đường

ray sẽ phải tác dụng lên gờ bánh xe

một lực đàn hồi hướng theo phương

nằm ngang Do đó đường ray sẽ bị

biến dạng theo phương ngang , có

nguy cơ làm cho bánh xe lệch khỏi

đường ray gây ra đổ tàu

Còn thời gian cho HS làm bài 7.1

Gợi ý : Lực đàn căng của dây là lực

Suy nghĩ cách giả

Làm việc theo cá nhân HS

HS giải thích

HS ghe GV giải thích bổ sung

HS nghe giải thích

Fđh

R

Trang 9

hướng tâm(HQC quán tính) ; (Lực

quán tính li tâm cân bằng với lực

căng của dây( HQC phi quán tính)

GV :Giải quyết những thắc mắc của

HS

Hoạt động 3: Củng cố , dặn dò

- Về nhà làm bài tập 7.1,7.2,7.3 SGK

- Ôn tập nvề chuyển động ném xiên

,ném ngang

- cá nhân tiếp thu

Tiết 10

Ngày soạn :

Bài 8

Giải các bài tập về chuyển động ném ngang , ném xiên

A Mục tiêu

1 Kiến thức :

- Viết được phương trình chuyển động của hình cchiếu của các vật trên cấc trục toạ độ , trên cơ sở đó lập được phương trình quỹ đạo của vật

- Lập được biểu thưcs tính tầm bay xa , tầm bay cao trong các trường hợp

cụ thể

2.Kĩ năng :

Xác định được vận tốc của chuyển động ở mỗi thời điểm hay tại mỗi vị trí trên quỹ đạo

B Chuẩn bị :

1 Giáo viên :

2.Học sinh :

C.Tiến trình dạy và học :

2.Hoạt động 2 : Ôn lại kiến thức đã học

GV :xét bài toán tổng quát (SGK )

Cho HS suy ra trường hợp ném xiên

từ mặt đất (h=0) véc tơ vậna tốc v0

hướng lên , hướng xuống , ném

ngang từ độ cao h

GV: Chú ý trường hợp ném xiên

xuống (hình vẽ)

- cá nhân hs tiếp thu

Trang 10

voy=-v0.sint

ay=-g

Hoạt động 3: Giải bài tập cụ thể

Cho HS làm các bài tập 1 và bài 2

SGK/41,42

Còn thời gian cho HS làm bài tập 8.1

SGK

Gợi ý : HQC gắn với đất liền :vật

chuyển động ném ngang

HQC gắn với boong tàu :thẳng đứng

- HS tham khảo bài tập 1 ,2

- cá nhân HS suy nghĩ làm bài tập 8.1 Dưới sự hướng dẫn của GV

Hoạt động 4: Hướng dẫn về nhà

- Về nhà xem lại các bài đã chữa

- Vận dụng làm bài tập 8.2SGK

- Ôn tập kiến thức về hệ quy chiếu có

gia tốc

- Cá nhân HS tiếp thu

- Nghe giải đáp thắc mắc

Tiết 11

Ngày soạn :

Bài 9 : Lực quán tính

A Mục tiêu

1 Kiến thức :

- Nêu được hệ quy chiếu phi quán tính là gì , các đặc điểm của hệ quy chiếu đó Viết dduwowcj công thức của lực quán tính đối với vật được xét trong hệ quy chiếu phi quán tính

- Giải thích được sự tăng ,giảm , mất trọng klượng của vật

2 Kĩ năng

Giải được một số bài tập vềb chuyển động có gia tốc xét trong hệ quy chiếu phi quán tính thích hợp

B.Chuẩn bị :

o

V0

x y

Trang 11

1.Giáo viên :

2: Học sinh :

O Phát biểu định nghĩa HQC quán

tính và HQC phi quán tính ?Viết biểu

thức lực quán tính ?

Trong HQC quay quanh một trục lực

quán tính tính theo công thức nào ?

O Hướng của lực quán tính ?

O Thế nào là sự tăng , giảm , mất

ttrọng lượng ?

GV : Điều chính bổ sung

- HS :Đứng tại chỗ phát biểu

HS :sự tăng trọng lượng biểu kiến là

sự tăng trọng lượng

Sự giảm trọng lượng biểu kiến gọi tắt

là sự giảm trọng lượng

Trọng lượng biểu kiến =0 (N) sự mất trọng lượng

Hoạt động 3:Giải bài tập

Cho HS làm bài tập 1 vcà 2

Bài 1: một xe lăn nhỏ đặt trên một

khối hình nêmABC(hv) Biết

AC=1m; =150.Người ta đẩy cho

khối hình nêm chuyển động nhanh

dần đều về bên phải với gia tốc a=

3m/s2 Hỏi sau bao lâu thì xe lăn leo

lên tới A Bỏ qua ma sát lăn giữa

bánh xe và mặt phẳng nghiêng AC

Bài 2: Một người đứng trên một bàn

cân lò xo đặt trong một buồng thang

máy khi thang máy đứng yên , cân

chỉ 65kg Trong khi thang máy

chuyển động , cân chỉ 68kg

a)Hãy giả thích hiện tượng trên

b) Tính gia tốc của thang máy lúc

cân chỉ 68kg

c) các số liệu trên cho ta biết thang

máy đang đi lên hay đi xuống

không?

GV :Hướng dẫn HS làm bài 2

HS tóm tắt đề bài 1 và vẽ hình

A

C

-Tính gia tốc a’ của xe so với nêm

- áp dụng CT : AC =a’.t12/2 Suy ra t= 2,35 s

Cá nhân HS làm bài 2 theo hướng

'



a

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	128,45 KB