Giáo án Vật lí 10 - CTC - Chương II

+ Thảo luận nhóm: Trả lời câu hỏi của + Nêu kết luận thí nghiệm: Vậy ta đã thay thế hai lực uurF1 vàFuur2 bằng lực urFvà + Kết luận về điều kiện cân bằng của chất điểm?. + Thảo luận nhóm

Ngày soạn: 15/10/2009

Chơng II động lực học chất điểm

Tiết 16 tổng hợp và phân tích lực điều kiện cân bằng của chất điểm

- Ôn tập lại kiến thức lợng giác đã học

III phơng pháp: Hoạt động nhóm, phát vấn gợi mở, phân tích, đàm thoại nêu

2 Kiểm tra bài cũ:

( Kết hợp trong giờ )

3 Bài m ới:

Hoạt động 1: Ôn tập lại khái niệm lực, cân bằng lực.

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

+ Nhớ lại khái niệm lực đã học

+ Phat biểu khái niệm về lực gắn với

khái niệm gia tốc

+ Ghi nhận khái niệm mới về lực

+ Phát biểu về đơn vị đo của lực

+ Yêu cầu HS nhắc lại khái niệm lực đã học ở THCS

+ Đặt các câu hỏi kết hợp với ghi các đề mục lên bảng:

- Từ KN lực đó , khái niệm gia tốc đã học ta có thể định nghĩa về lực nh thế nào ?

Sau khi HS trả lời câu hỏi, nhấn mạnh:

dùng khái niệm Gia tốc thay cho “ ”

Biến đổi chuyển động

- Thế nào là các lực cân bằng ?

- Hai lực cân bằng là hai lực nh thế nào ? Hãy vẽ hình minh hoạ ?+ Nêu khái niệm về giá của lực

+ Yêu cầu HS trả lời các câu C2

Hoạt động 2: Tổng hợp lực, điều kiện cân bằng của chất điểm.

+ Nhớ lại quy tắc tìm tổng của hai véc tơ

đồng quy trong toán học

+ Quan sát TN

+ Vẽ các lực trên một mặt phẳng và biểu

diễn độ lớn tơng ứng của các lực theo tỉ lệ

+ Thảo luận để trả lời câu hỏi:

Nếu muốn tìm tổng của hai véc tơ lực

đồng quy ta làm thế nào ?

1 Thí nghiệm.

+ Tiến hành TN nh hình vẽ 9.5 + Gọi một HS lên bảng vẽ các lực căng

1 , 2

F F

uur uur

và lực Fuur3 tác dụng lên điểm 0

Đồng thời biểu diễn độ lớn của các lực

đó theo một tỉ lệ xích+ Đặt câu hỏi:

- Vì sao vòng nhẫn lại cân bằng ?

- Muốn cho vòng nhẫn vẫn đứng yên ,

ta thay thế uur uurF F1 , 2 bắng một lực urF có

đợc không ? Fur có phơng chiều và

độ lớn nh thế nào ?

với F3.

+ Lên bảng vẽ, biểu diễn lực thay thế urF

+ Khẳng định: urF là đờng chéo của một

HBH có hai cạnh là F Fuur uur1 , 2

+ Phát biểu và ghi nhận định nghĩa về

+ Trả lời C4: ur uur uurF = +F1 F2+

+ Thảo luận nhóm: Trả lời câu hỏi của

+ Nêu kết luận thí nghiệm: Vậy ta đã thay thế hai lực uurF1 vàFuur2 bằng lực urFvà

+ Kết luận về điều kiện cân bằng của chất điểm

Hoạt động 3: Tìm hiểu phép phân tích lực

+ Đặt vấn đề: Em hãy giải thích lại sự

cân bằng của vòng nhẫn ở TN theo một

cách khác ?

+ Gợi ý: lực Fuur3 gây ra những tác dụng gì

đối với các dây MO, NO ?

+ Thảo luận nhóm: Tìm câu trả lời

+ Thảo luận nhóm+ Theo dõi Thầy giáo giảng

+ Giảng: F3 gây ra những tác dụng:

1

F

uur

và / 2

F

uuur

Đó là phép phân tích lực

+ Yêu cầu Hs phát biểu định nhĩa SGK

+Đặt câu hỏi: Muốn phân tích một lực

thành hai lực thành phần có phơng biết

trớc thì ta làm thế nào ?

+ Phát biểu và ghi nhận định nghĩa SGK

+ Thảo luận nhóm: Phát biểu cách làm.+ ghi nhận phép phan tích lực

4 Củng cố:

+ Nhắc lại các kiến thức cơ bản:

+ Ra bài tập để HS luyện tập.

Bài 1: Cho hai lực F1 = 3 N, F2 = 4 N hợp với nhau một góc α , đợc biểu diễn

theo tỉ lệ xích 1 N ứng với 1cm Hãy dùng phép vẽ xác định hợp lực của hai lực đó Dùng thớc đo xentimét để xác định độ lớn của hợp lực

- Viết đợc công thức của định luật II, định luật III Niu-Tơn và của trọng lợng

- Nêu đợc đặc điểm của cặp lực “ Lực và phản lực”

2.Kỹ năng

- Vận dụng đợc định luật I Niu-Tơn và khái niệm quán tính để giải rhích một

số hiện tợng vật lý đơn giản và bài tập

- Chỉ ra đợc cặp lực “lực và phản lực” Phân biệt đợc cặp lực này với cặp lực cân bằng

- Vận dụng phối hợp định luật II, III Niu Tơn để giải bài tập

- Ôn tập lại kiến thức đã học về lực, cân bằng lực, quán tính

- Ôn lại quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy

III phơng pháp: Hoạt động nhóm, phát vấn gợi mở, phân tích, đàm thoại nêu

vấn đề

IV Tổ chức hoạt động dạy học:

Tiết1: Dạy hết phần II.2

2.Kiểm tra bài cũ:

Bài tập số 6 (SGK)

3 Bài mới:

Hoạt động 1: Tìm hiểu thí nghiệm của Galilê.

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

- Nếu đặt máng 2 nằm ngang, quãng ờng hòn bi lăn đợc sẽ thế nào so với lúc đầu ?

đ Nếu máng 2 không có ma sát, hòn bi

sẽ chuyển động nh thế nào ?

- Vậy có nhất thiết phải có lực thì

chuyển động mới đợc duy trì không ?

Hoạt động 2: Định luật I Niu-Tơn, quán tính.

+ Ghi nhận nội dung định luật I NiuTơn

+ Thảo luận nhóm: Tìm ra nguyên nhân về

chuyển động của vật khi không còn lực tác

dụng

+ Ghi nhận khái niệm quán tính: Là tính

chất của mọi vật có xu hớng bảo toàn vận

tốc của mình về cả hớng và độ lớn

+ Trả lời câu C1

+ Thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi của

Thầy giáo, liên hệ thực tế

+ Giảng về sự khái quát hoá của Niu tơn về thí nghiệm của Galilê thành định luật

+ Đặt vấn đề: Nếu lực tác dụng lên vật mất

đi thì tại sao vật vẫn còn chuyển động + Khẳng định: Định luật I Niutơn còn đợc gọi là định luật quán tính; chuyển động thẳng đều đợc gọi là chuyển động theo quán tính

+ Hỏi: Tại sao quán tính là “ thủ phạm” của hầu hết các tai nạn giao thông? Em hãy nêu một số ví dụ, trong đó ta cần làm gì để phòng tránh tai nạn ?

Hoạt động 3: Định luật II Niu-Tơn.

+ Thảo luận nhóm rồi phát biểu:

+ Trả lời: Chỉ lợng chất tạo nên vật.

+ Thảo luận để trả lời câu C2 và trả lời câu

hỏi Thầy giáo yêu cầu

+ Ghi nhận định nghĩa về khối lợng: Khối

lợng là đại kợng đặc trng cho mức quán

tính của vật

+ Trả lời C3

+ Ghi nhận các tính chất của khối lợng

yếu tố nào ?+ Hỏi : Em có thể khái quát thành câu phát biểu về gia tốc của vật ?

+ Giảng về sự khái quát hoá của NiuTơn thành định luật II Nhấn mạnh từng ý trong

+ Yêu cầu HS trả lời C3.+ Thông báo và giảng giải về các tính chất của khối lợng

4 Củng cố:

* Nhắc lại các kiến thức cơ bản

* Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi và bài tập củng cố

+ Câu hỏi trác nghiệm 7, 8 SGK

3.Bài mới:

Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm về trọng lực, trọng lợng

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

+ Trả lời: Trọng lực là lực hút của Trái

Đất đặt vào vật, trọng lợng là độ lớn của

tự do cho vật)+ Ghi đề mục 3c

+ Yêu cầu HS vận dụng định luật II NiuTơn vào chuyển động tự do để lập mối liên hệ giữa trọng lực và khối lợng

+ Nhận xét: Ta biết g = 9,8 m/s2 Vậy nếu vật có khối lợng m = 1 kg thì có

P = 9,8 N

Hoạt động 2: Định luật III Niu-Tơn.

+ Quan sát thí nghiệm

+ Trả lời các câu hỏi của Thầy giáo:

- B đang đứng yên thì chuyển động A

đang chuyển động thì đổi hớng vận

tốc

- Lực do A tác dụng lên B gây ra gia tốc

cho B, lực do B tác dụng lên A gây ra

gia tốc cho A

+ Trả lời: Nếu A tác dụng vào B một lực

thì B cũng tác dụng vào A một lực Hai

lực này ngợc chiều nhau

+ Phát biểu nội dung định luật III NiuTơn

- Nh vậy, qua va chạm cả A và B đều thu đợc gia tốc Theo em những lực nào gây ra gia tốc đó ?

+ KL thí nghiệm: Khi A va chạm vàoB, không những A tác dụng lực lên B mà ngợc lại, B cũng tác dụng lực lên A

+ Yêu cầu HS tìm hiểu và phân tích các ví

+ Thảo luận nhóm để trả lời C5

+ Ghi nhận các đặc điểm của cặp lực và

phản lực

+ Yêu cầu HS trả lời C5.+ Phân tích các ý trả lời câu C5 để rút ra các đặc điểm của cặp lực và phản lực

Nếu gọi FurAB là lực tác dụng thì FurBA Là

+ Thảo luận trả lời các câu hỏi:

- Chân đạp vào mặt đất một lực hớng về

phía sau

- Do Trái Đất có khối lợng rất lớn so với

khối lợng của ngời

Phản lực

+ Nêu ví dụ ở mục b Đặt câu hỏi

- muốn bớc chân lên phía trớc ta phải làm nh thế nào ?

- Vì sao Trái Đất hầu nh đứng yên, còn

ta đi đợc về phía trớc ?

4 Củng cố:

+ Nhắc lại các kiến thức cơ bản của giờ học.

+ Ra các câu hỏi để HS luyện tập.

Câu1: Hãy nêu các ví dụ minh hoạ định luật III Niu-Tơn Trong mỗi ví dụ hãy

nêu rõ cặp lực- phản lực ?

Câu 2: Khi một quả bóng đập vào tờng, lực nào làm cho quả bóng bật ra ? Vì

sao tờng hầu nh vẫn đứng yên ?

Câu 3 ( Để HS suy nghĩ thêm)

Hai ngời kéo co, vì sao lại có ngời thắng, ngời thua ? điều đó có trái với

định luật III Niu-Tơn không ?

- Thiết lập đợc công thức tính gia tốc rơi tự do

- Nêu đợc định nghĩa trọng tâm của một vật

2.Kỹ năng

- Giải thích đợc một cách định tính sự rơi tự do và chuyển động của các vệ

tinh, hành tinh bằng lực hấp dẫn

- Vận dụng công thức tính lực hấp dẫn để giải các bài toán liên quan

3.Thái độ

Có sự nhận thức đúng đắn trong học tập, phát huy khả năng tự học, t duy

suy luận logíc

II Chuẩn bị

+ Giáo viên:

- Chuẩn bị một bức tranh mô tả chuyển động của Trái Đất xung

quanh Mặt Trời và của Mặt Trăng xung quanh Trái Đất

+ Học sinh:

- Ôn tập lại kiến thức đã học rơi tự do, trọng lực

III phơng pháp: Hoạt động nhóm, phát vấn gợi mở, phân tích, đàm thoại nêu

Hoạt động 1: Tìm hiểu về lực hấp dẫn

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

+ Hoạt động nhóm: trả lời câu hỏi của

chuyển động của Trái Đất

+ Thảo luận: Trả lời câu hỏi, và nhận

+ Cho HS quan sát tranh miêu tả chuyển

động của Trái Đất quanh Mặt Trời

+ Đặt câu hỏi: Chuyển động của Trái

Đất có phải là chuyển động do quán tính không ?

nhau với một lực , gọi là lực hấp dẫn.

+ Rút ra đặc điểm: Lực hấp dẫn có thể

tác dụng từ xa, qua không gian giữa các

vật

+ Diễn giảng: Theo NiuTơn, lực do Trái

Đất hút các vật rơi xuống và lực giữ cho Trái Đất, Mặt Trăng chuyển động tròn có cùng bản chất Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau bằng một loại lực gọi là lực hấp dẫn

Nhấn mạnh: Lực hấp dẫn là loại lực

hấp dẫn giữa hai vật và trả lời câu hỏi

của Thầy giáo:

Với: G = 6,67.10-11 N.m2/kg2

+ Dựa vào biểu thức để trả lời: Vì G rất

nhỏ nên với các vật thông thờng Fhd rất

+ Hỏi: Vì sao trong đời sống hàng ngày

ta không cảm thấy đợc lực hút giữa các vật thông thờng ?

Hoạt động 3: Trọng lực là trờng hợp riêng của lực hấp dẫn.

+ Vận dụng biểu thức lực hấp dẫn để trả

lời câu hỏi + Đặt các câu hỏi:- Trọng lực là lực hút của Trái Đất lên

- Trọng lực là lực hấp dẫn do Trái Đất

- Điểm đặt của trọng lực ở đâu trên vật?

+ Yêu cầu HS lập công thức tính độ lớn của trọng lực

+ Từ công thức đó Hãy rút ra công thức tính gia tốc rơi tự do g

+ Hỏi: Khi độ cao h càng lớn thì giá trị của g nh thế nào ?

4.Củng cố:

+ Nhắc lại nội dung cơ bản của bài học

- Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau bằng lực hấp dẫn

- Độ lớn của lực hấp dẫn: Fhd = G 1 2

2

.

m m r

- Trọng lực của một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó

+ Yêu cầu HS làm bài tập số 4, 5 – SGK

5.Dặn dò:

+ Học bài và làm các bài tập 1,2,3,6,7 ( SGK)

+ Tìm hiểu trớc bài Lực đàn hồi

+ Các nhóm chuẩn bị một số lò xo hặc dây chun

- Nêu đợc những đặc điểm về điểm đặt và hớng của lực đàn hồi của lò xo

- Phát biểu đợc định luật Húc và viết đợc công thức tính độ lớn của lực đàn hồi

của lò xo

- Nêu đợc các đặc điểm về hớng của lực căng dây và lực pháp tuyến.

2 Kỹ năng

- Biểu diễn đợc lực đàn hồi của lò xo khi bị giãn và nén.

- Sử dụng đợc lực kế để đo lực, biết xem giới hạn đo của dụng cụ để trớc khi sử

dụng

- Vận dụng định luật Húc để giải bài tập.

3.Thái độ

Giáo dục thái độ nghiêm túc trong học tập, khả năng tiến hành và quan

sát thí nghiệm để rút ra kết luận khoa học về kiến thức trong bài học

II Chuẩn bị

+ Giáo viên:

- Một vài lò xo có độ cứng khác nhau, trong đó có lò xo rất mềm để

minh hoạ giới hạn đàn hồi

- Chuẩn bị cho mỗi nhóm một bộ thí nghiệm nh hình vẽ 12.2

+ Học sinh:

- Ôn tập lại kiến thức về lực đàn hồi ở THCS

III phơng pháp: Hoạt động nhóm, phát vấn gợi mở, phân tích, đàm thoại nêu

Hoạt động 1: Tìm hiểu về hớng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo.

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

+ Các nhóm tiến hành thí nghiệm: Kéo,

nén lò xo

+ Trả lời các câu hỏi của Thầy giáo nêu

- Hai tay chịu lực tác dụng của lò xo

đó là lực đàn hồi

+ Đặt vấn đề: Dùng tay kéo một lò xo

nh hình vẽ 12.1+ Đặt các câu hỏi:

- Khi kéo hoặc nén lò xo, hai tay có chịu lực tác dụng của lò xo không ?

đó là lực gì ?

10

10 1010

- Khi thôi tác dụng lực đàn hồi đã làm

cho lò xo lấy lại đợc chiều dài ban

đầu

+ Vẽ các véc tơ lực, nhân xét đặc điểm

của lực đàn hồi

+ Trả lời câu hỏi của Thầy giáo và ghi

nhận các đặc điểm của lực đàn hồi của lò

đàn hồi + Hỏi: Em có nhận xét gì về lực đàn hồi của lò xo ?

+ Nhận xét kết quả làm việc của HS và rút ra kết luận

Hoạt động 2: Thí nghiệm nghiên cứu định luật Húc.

+ Quan sát dụng cụ Nếu còn gì cha rõ

về cách làm TN thì hỏi Thấy giáo

Lần lợt treo vào lò xo 1, 2, 3 quả nặng

Đo độ giãn của lò xo và ghi vào bảng

12.1

- Nhận xét kết quả TN để trả lời câu

hỏi của Thấy giáo

- Thảo luận nhóm: Tìm mối quan hệ

+ Giới thiệu mục đích của thí nghiệm:

Là tìm mối quan hệ định lợng giữa lực

đàn hồi và độ biến dạng của lò xo

+ Giới thiệu khái niệm về giới hạn đàn hồi Lấy một lò xo mềm, dùng tay kéo mạnh, lò xo không co về nữa Nói rõ phạm vi TN sắp làm không đợc dùng những lực vợt quá giới hạn đàn hồi

+ Giới thiệu dụng cụ và cách tiến hành

TN và ghi kết quả

+ Yêu cầu HS trả lời C2.+ Nhấn mạnh: Khi quả nặng đứng yên thì lực : F = P Vì vậy, trọng lực của quả nặng chính là biểu hiện cụ thể của độ lớn lực đàn hồi

+ Phát cho mỗi nhóm một bộ dụng cụ

TN Yêu cầu các nhóm tiến hành TN+ Hỏi: Từ kết quả TN, hãy nêu mối quan hệ giữa Fđh và độ biến dạng ∆l ?

* Gợi ý:

- Nếu thơng của hai số là một số không đổi → Hai số quan hệ TLT

- Nếu tích của hai số là một số không

đổi → Hai số quan hệ TLN

2 Định luật Húc.

+ Khái quát hoá định luật Húc

+ Trả lời các câu hỏi:

giới hạn đàn hồi của lò xo

+ Gọi 1 HS lên bảng viết biểu thức+ Hỏi: Đại lợng k trong biểu thức có ý nghĩa gì ?

+ Cho HS quan sát hai lò xo có chiều dài

tự nhiên giống nhau, treo quả nặng nh nhau Yêu cầu HS quan sát

+ Đặt các câu hỏi:

- lò xo nào có k lớn hơn ?

- lò xo nào cứng hơn ?+ Nêu kết luận: k gọi là hệ số đàn hồi, hoặc độ cứng của kì xo

+ Hỏi: Đơn vị của k ?+ Diễn giảng: Dựa vào định luật Húc, ngời ta đã chế tạo ra dụng cụ đo lực, gọi

là lực kế

+ Cho HS quan sát lực kế

+ Hỏi: Khi sử dụng lực kế cần chú ý

điều gì ?

Hoạt động 3: Tìm hiểu lực đàn hồi trong một vài trờng hợp cụ thể.

+ Trả lời: - ở lò xo, Fđh xuất hiện khi lò

+ Ghi nhận về lực đàn hồi của các mặt

tiếp xúc khi biến dạng

+ Cho HS quan sát một dây cao su và một lò xo

+ Hỏi: Lực đàn hồi ở dây cao su và lò xo xuất hiện trong trờng hợp nào ?

+ Kết luận, lực đàn hồi của dây ( Dây cao su, dây thép ) … gọi là lực căng

Hỏi: Điểm đặt và hớng của lực căng ?+ Giới thiệu về trờng hợp các mặt tiếp xúc biến dạng

4 Củng cố:

+ Nhắc lại các kiến thức cơ bản theo 4 ý ở phần ghi nhớ.

+ Yêu cầu HS vận dụng định luật Húc để làm các bài tập 3,4 - SGK

- Nêu đợc một số cách làm giảm hoặc tăng ma sát.

2 Kỹ năng

- Vận dụng đợc công thức của lực ma sát trợt để giải bài tập.

- Giải thích đợc vai trò phát động của lực ma sát nghỉ với việc đi lại của ngời

và xe cộ

3 Thái độ

Giáo dục thái độ nghiêm túc trong học tập, khả năng tiến hành và quan sát

thí nghiệm để rút ra kết luận khoa học về kiến thức trong bài học

II Chuẩn bị

+ Giáo viên: chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm: Khối gỗ hình chữ nhật; gia trọng;

lực kế ; xe lăn

+ Học sinh: Ôn tập lại kiến thức về lực ma sát ở THCS

III phơng pháp: Hoạt động nhóm, phát vấn gợi mở, phân tích, đàm thoại nêu

2 Kiểm tra bài cũ: Bài tập số 4 - SGK

+ Quan sát dụng cụ TN, tìm hiểu về cách

1 Tìm hiểu khái niệm về lực ma sát ợt.

tr-+ Làm TN nêu vấn đề: Hích cho mẩu gỗ trợt trên bàn, một lát sau mẩu gỗ dừng lại

Hỏi: Lực nào làm cho vật dừng lại ?+ Vẽ mô phỏng mẩu gỗ theo phơng ngang trên bảng Gọi một HS lên bảng

và các véc tơ → →v F, ms+ Kết luận: Khi một vật chuyển động tr-

ợt trên một bề mặt , thì bề mặt tác dụng lên vật ở tại chỗ tiếp xúc một lực ma sát trợt cản chở chuyển động của vật trên mặt đó