Giáo án vật lý lớp 10 chương trình cơ bản - Tiết 22: LỰC HƯỚNG TÂM pps

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 h

Giáo án vật lý lớp 10 chương trình cơ bản - Tiết

22: LỰC HƯỚNG TÂM

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 Về kỹ 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 động văng ra khỏi quĩ đạo tròn của một số vật

II Chuẩn bị:

Giáo viên:

- Một vài hình vẽ miêu tả tác dụng của lực hướng tâm

- 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.Tiến trình dạy học:

1) Ổn định:

2) Kiểm tra:

Lực ma sát trượt, xuất hiện khi nào, có độ lớn phụ thuộc vào những yếu tố nào, được xác định bằng công thức nào ? Ma sát có lợi hay có hại, cho ví dụ ?

3)Hoạt động dạy – học:

Hoạt động 1: Nhắc lại kiến thức cũ:

Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Nội dung

Là chuyển động có

quỹ đạo là đường tròn,

Thế nào là chuyển

có tốc độ trung bình là

như nhau trên mỗi cung

tròn

Gia tốc trong chuyển

động tròn đều có chiều

luôn hướng vào tâm của

quĩ đạo

động tròn đều ?

Gia tốc trong chuyển động tròn đều có đặc điểm như thế nào ?

Từ định luật II 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 lực đó có tên gọi là

gì ? Được tính bằng công thức nào ?

Hoạt động 2: Tiếp thu lực hướng tâm và viết công thức lực hướng tâm

Phải kéo dây về

phía tâm

GV làm TN với vật nặng buộc vào đầu dây

Phải kéo dây về phía nào để giữ cho vật chuyển động tròn ? Khi buông tay thì vật chuyển động như thế nào ?

I Lực hướng tâm:

1) Định nghĩa:

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

Từng nhóm trình bày

lên bảng

Hãy trình bày các yếu tố của lực hướng tâm ?

2) Công thức:

2

2

mv

Hoạt động 3: Phân tích một số ví dụ về lực hướng tâm

Lực hấp dẫn

Có 4 lực: trọng lực,

phản lực, lực ma sát

nghỉ Hợp lực là lực

ma sát nghỉ

HS tìm hợp lực Hợp

lực hướng vào tâm quĩ

đạo giúp xe chuyển

động dễ dàng

Lực nào giữ cho vệ tinh nhân tạo có thể bay được vòng quanh Trái Đất ?

Khi vật quay theo đĩa thì

có các lực nào tác dụng lên vật ? Hợp lực tác dụng lên vật là lực nào ? Hãy tìm hợp lực tác dụng lên ô tô ? Hợp lực có đặc điểm gì ? Có tác dụng gì

?

Lực hướng tâm có phải là một loại lực mới không ? Lực hướng tâm không phải là một loại lực mới

mà là hợp của các lực ta

đã biết : hấp dẫn, ma sát,

3)Ví dụ:

a Lực hấp dẫn

giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là lực hướng tâm giữ cho vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất

b Lực ma sát

nghỉ đóng vai trò là lực hướng tâm giữ vật chuyển động tròn đều trên bàn quay

c Ở những đoạn

đường cong người ta làm nghiêng để trọng lực Pcủa vật và phản lực N của mặt đường

có hợp lực hướng vào tâm quỹ đạo giúp

đàn hồi, … xe chuyển động được

dễ dàng

Hoạt động 4: Tìm hiểu về chuyển động li tâm

HS quan sát TN

Tại vì khi đó lực ma

sát nghỉ cực đại không

đủ lớn để vai trò là lực

hướng tâm

HS thảo luận nhóm:

Giáo viên làm lại thí nghiệm với đĩa quay:

Tại sao khi đĩa quay nhanh thì đến một lúc nào đó vật bị văng ra ngoài ?

Chuyển động của vật

bị văng ra gọi là chuyển động li tâm

Cho HS thảo luận trình bày lên bảng Chuyển động li tâm là

có lợi hay có hại?

Cho một vài ứng dụng lực li tâm mà em biết

II.Chuyển động li tâm:

Khi lực ma sát nghỉ cực đại không

đủ lớn để đóng vai trò là lực hướng tâm cần thiết

(Fmsn(max< m2r) thì vật sẽ bị trượt ra

xa tâm quay, rồi văng ra khỏi bàn quay theo phương tiếp tuyến với quĩ đạo, gọi là chuyển động li tâm

Chuyển động li tâm

Thảo luận và đưa ra

một sô thí dụ

Cho một vài ví dụ về lực li tâm có hại mà em biết Hạn chế bằng cách nào ?

có lợi có ứng dụng : máy vắt li tâm, bơm

li tâm, … Chuyển động li tâm

có hại, cần phải tránh : xe chạy qua đoạn đường cong phải hạn chế tốc độ

4 Củng cố - Vận dụng:

Củng cố: khái niệm lực hướng tâm, công thức tính lực hướng

tâm và chuyển động li tâm

Vận dụng:

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 3 lực trên

2)Biểu thức tính lực hướng tâm:

A Fht = m2r B Fht = mg C Fht = kl

D Fht = mg

5 Hướng dẫn học ở nhà

- Làm bài tập trong SGK và SBT

- Chuẩn bị bài "bài toỏn về chuyển động nộm ngang