he quy chieu quan tinh

Kỹ năng Biết vận dụng khái niệm lực quán tính để giải một số bài toán trong hệ quy chiếu phi quán tính.. - Nhấn mạnh lại: Các Đl Newton không đúng nữa vì các ĐL Newton được rút ra từ nhữ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ Giáo sinh KT: Nguyễn Thùy Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC Giáo viên HD: Phạm Minh Nguyệt Trường THPT Việt Đức

Tiết: 29 HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC

LỰC QUÁN TÍNH

A MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Biết được lý do đưa ra và lập luận dẫn đến khái niệm lực quán tính, biểu thức và đặc điểm của lực quán tính

- Viết được biểu thức của lực quán tính và vẽ đúng vectơ biễu diễn lực quán tính

2 Kỹ năng

Biết vận dụng khái niệm lực quán tính để giải một số bài toán trong hệ quy chiếu phi quán tính

B CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Tranh vẽ hình H21.2 SGK

2 Học sinh

Ôn tập về 3 định luật Newton, hệ quy chiếu quán tính

C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động 1 ( 10phút): Kiểm tra bài cũ.

- Phát biểu về 3 định luật Newton?

- Khái niệm về hệ quy chiếu quán tính?

- Nhận xét câu trả lời

- Trình bày câu trả lời

- hệ quy chiếu gắn với mặt đất là hệ quy chiếu quán tính

- Nhận xét câu trả lời của bạn

Hoạt động 2 ( 15 phút): Tìm hiểu về hệ quy chiếu phi quán tính và lực quán tính.

-CH1 Yêu cầu HS quan sát

hình ảnh 21.1 SGK

- Nêu câu hỏi phía dưới hình

21.1

- Nhận xét câu trả lời

- Sử dụng tranh vẽ H21.2

HS1 Quan sát hình 21.1,

trả lời câu hỏi

- Quan sát tranh vẽ và

trên bảng để mô tả thí

nghiệm

- CH2 Trong thực tế, viên bi

có đứng yên tại điểm M

không? Tại sao?

-CH3 Nếu bỏ qua ma sát thì

nhận xét trên thay đổi như

thế nào?

- CH4 Bây giờ ta sẽ xét đối

với hệ quy chiếu gắn với

chiếc xe (TH bỏ qua ma sát),

đối với xe, viên bi có CĐ

không? Lúc này có những

lực nào tác dụng vào viên

bi?

- CH5 Tại sao không có lực

tác dụng vào vật theo

phương ngang mà xe vẫn

CĐ có gia tốc đối với xe?

CH6 Trong những tình

huống như vậy, các ĐL

Newton còn đúng nữa

không? Tại sao? Giải thích

cụ thể?

- Nhấn mạnh lại: Các Đl

Newton không đúng nữa vì

các ĐL Newton được rút ra

từ những quan sát trong

HQC gắn với mặt đất (xem

là HQC quán tính), còn

những hiện tượng vừa nêu

được quán sát trong HQC

CĐ có gia tốc so với mặt

đất Ta gọi những HQC như

vậy là HQC phi quán tính

- HQC phi quán tính là HQC

như thế nào?

- Giảng giải: trong HQC gắn

với xe, mặc dù không có lực

nào tác dụng vào nó theo

phương ngang nhưng viên bi

nghe Gv mô tả thí nghiệm

-HS2: không Vì có ma

sát do xe AB tác dụng vào vật

- HS3: nếu bỏ qua ma sát

thì viên bi sẽ đứng yên so với điểm M

-HS4 : đối với xe, viên bi

có CĐ

+ Các lực tác dụng vào viên bi: trọng lực P và phản lực N

- HS5 Xuất hiện tình

huống có vấn đề với HS…HS suy nghĩ và có thể đưa ra các câu trả lời…

-HS6: ĐL Newton không

còn nghiệm đúng…

Vì ta đang xét trong hệ quy chiếu CĐ so với Trái Đất chứ không phải hệ quy chiếu quán tính…

- HQC phi quán tính là HQC CĐ có gia tốc đối với mặt đất (HQC quán tính), trong đó các ĐL Newton không còn nghiệm đúng nữa

1 Hệ quy chiếu có gia tốc:

Gọi là HQC phi quán tính, là những HQC CĐ có gia tốc so với HQC mặt đất (HQC quán tính), trong đó các ĐL Newton không còn nghiệm

vẫn CĐ về phía B với gia tốc

⃗

a'=−⃗a , giống như có một

lực ⃗ F=−m⃗a tác dụng lên

vật

- Thông báo: do người ta đã

quá quen thuộc với việc

dùng các ĐL Newton để giải

các bài toán cơ học nên các

nhà vật lí đã nghĩ ra cách

làm thế nào để có thể vẫn

dùng các ĐL này trong HQC

phi quán tính và đã đưa ra

khái niệm về Lực quán tính

- Giới thiệu với HS về lực

quán tính

- Giải thích rõ với HS: lực

quán tính không phải là một

loại lực cơ (như lực đàn hồi,

lực ma sát, lực hấp dẫn) mà

đây đơn giản chỉ là một khái

niệm đưa ra để giúp cho việc

giải bài toán được dễ dàng

hơn

- So sánh lực quán tính với

các lực thông thường?

CH7 Lực quán tính có phản

lực không?

- Ghi nhận nội dung thông báo của GV

- Ghi nhận khái niệm lực quán tính do GV giới thiệu

- Giống: gây ra biến dạng hoặc gây ra gia tốc cho vật

Khác: ⃗ Fqt xuất hiện do

tính chất phi quán tính của HQC chư không phải

do tác dụng của vật nầy lên vật khác như các lực thông thường

- HS7: Lực quán tính

không có phản lực

đúng nữa

2 Lực quán tính:

- Trong một HQC CĐ với gia tốc ⃗a so với HQC quán tính, các hiện tượng cơ học

xảy ra giống như là mỗi vật

có khối lượng m chịu thêm tác dụng của một lực bằng

−m⃗a Lực này gọi là lực

quana tính

⃗

* Chú ý: lực quán tính không

có phản lực

Hoạt động 3 ( 15 phút):Bài tập vận dụng, củng cố.

- Yêu cầu HS đọc phần

bài tập vận dụng số 1

trong SGK

-CH8 Giải bài toán đối

với HQC gắn với mặt

- Đọc phần bài tập vận dụng trong SGK

-HS8 Đối với HQC gắn

với mặt đất: ´P+ ´T=ma´

3 Bài tập vận dụng:

Bài tập 1:

- Đối với HQC gắn với mặt đất:

´P+ ´T=ma´

-CH9 xác định ⃗ Fqt tác

dụng lên vật? Phân tích

các lực tác dụng lên vật?

Khi dây treo (vật) đã có

vị trí ổn định (vật cân

bằng) so với xe, ⃗ Fhl

tác dụng vào vật như thế

nào?

- Tính lực căng dây T,

tính gia tốc a?

- Yêu cầu HS đọc phần

bài tập vận dụng số 2

trong SGK và yêu cầu

HS giải bài toán theo 2

HQC

Trong bài toán, luôn

chọn chiều dương là CĐ

của ⃗a , trục tọa độ OX

thẳng đứng

1 Giải bài toán đối với

HQC mặt đất (HQC

quán tính)

- Áp dụng Đl II Newton

choa vật? BT sau khi

chiếu lên OX?

- HS9 Đối với HQC gắn

với xe: ´P+ ´T+F´qt=0

- Tính T và a bằng cách áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông: tan α= F qt P = a g T = mg cosα - Đối với HQC gắn với xe: ´P+ ´T+F´qt=0 T´ α

´ F qt

´P

Ta có: tan α= F qt P = a g T = mg cosα Bài tập 2: 1 Giải bài toán đối với HQC mặt đất (HQC quán tính) a/

⃗

P+⃗F=0

suy ra: F = P = mg = 19, 6 N

b/

⃗

P+⃗F=m⃗a

Chiếu lên trục OX, chiều + là

chiều của ⃗a

Ta được: - P + F = m.a Vây: F = m (a + g) = 24N

c/

⃗

P+⃗F=m⃗a

Chiếu lên trục OX, chiều + là

2 Giải bài toán đối với

HQC gắn với thang máy

(HQC phi quán tính)

- Xác định ⃗ Fqt ?

- Áp dụng Đl II Newton

cho vật? BT sau khi

chiếu lên OX?

chiều của ⃗a

Ta được: + P - F = m.a Vây: F = m (g - a) = 15,2N

d/

⃗

P+⃗F=m⃗g

Chiếu lên trục OX, chiều + là chiều của ⃗ g .

+ P - F = m.g, suy ra: F = 0

2 Giải bài toán đối với HQC gắn với thang máy (HQC phi quán tính).

a/ Thang máy CĐ đều, HQC phi quán tính bây giờ là HQC quán tính

⃗

P+⃗F=0

suy ra: F = P = mg = 19, 6 N

b/

Đl II Newton cho vật khi vật cân bằng:

⃗

P+⃗F+ ⃗Fqt= 0 Chiếu lên trục OX, chiều + là

chiều của ⃗a

Ta được: - P - Fqt + F = 0 Vây: F = P + Fqt

= mg + ma = m (a + g) = 24N

c/

-CH10 Nêu câu hỏi C3

SGK

- Nhận xét câu trả lời

-CH11 Yêu cầu HS trả

lời các câu hỏi 1, 2 trong

SGK

- Nhận xét câu trả lời

của HS

- CH12 Nêu bài tập 1, 2

SGK

- Nhận xét câu trả lời

của HS

- HS10 Trả lời câu hỏi

C3

- CH11 Trả lời các câu

hỏi trắc nghiệm theo nội dung câu 1, 2 SGK

- HS12 Giải bài tập 1,2

SGK

- Trình bày câu trả lời

Đl II Newton cho vật khi vật cân bằng:

⃗

P+⃗F+ ⃗Fqt= 0 Chiếu lên trục OX, chiều + là

chiều của ⃗a

Ta được: + P - F - Fqt = 0 Vây: F = P – Fqt

= mg – ma = m (g - a) = 15,2N

d/

a = g thì: F = P – Fqt = mg – ma = m (g - a) = 0

Vật hoàn toàn không còn tác dụng kéo dãn lò xo của lực kế

Hoạt động 4 ( 5 phút): Hướng dẫn về nhà.

- Về nhà làm các bài tập 3,4,5,6 SGK/97

- Yêu cầu HS chuẩn bị bài sau - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.

D PHẦN RÚT KINH NGHIỆM