định luật 1 NEWTON

QUAN NIỆM CỦA ARIXTỐT GV tiến hành thí nghiêm đẩy 1 chiếc xe lăn GV : Các em cho biết khi không còn tác dụng lên xe lăn thì xe lăn chuyển động với vận tốc không đồi không?. QUAN NIỆM CỦ

Bài 12

ĐỊNH LUẬT I NEWTON ( NIUTƠN )

I MỤC TIÊU

- Học sinh hiểu được nội dung và ý nghĩacủa địng luật I Niutơn

- Biết vận dụng định luật để giải hích một só hiện tựơng vật lý

- Biết đề phòng những tác hại có thể có của quán tính trong đời sống, nhất là chủ động phòng tránh tai nạn giao thông

II CHUẨN BỊ

- Mặt phẳng nghiêng

- Vật nặng

- Đệm không khí

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra bài cũ :

Câu 1 : Những đại lượng động học nào có tính tương đối ?

Câu 2 : Viết quy tắc tổng hợp vận tốc và giải thích ?

2) Giới thiệu bài mới :

Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh

I QUAN NIỆM CỦA ARIXTỐT

GV tiến hành thí nghiêm đẩy 1 chiếc xe lăn

GV : Các em cho biết khi không còn tác dụng lên xe

lăn thì xe lăn chuyển động với vận tốc không đồi

không ?

HS : Xe chạy một đoạn rồi dừng lại

GV : Từ thí nghiệm đó dẫn đến quan điểm của

Arixtốt

II THÍ NGHIỆM LỊCH SỬ CỦA GALILÊ

GV trình bày thí nghiệm Galilê ( hình a)

GV : Khi vật chuyển động đến vị trí M thì ật sẽ đạt

động từ M đến B, nếu bỏ qua sức cản của môi

trường thì h  h’

GV : Tương tự đối với hình b, khi góc  nhỏ, để h 

h’ thì chiều dài đoạn MB sẽ như thế nào so với lúc

đầu ?

I QUAN NIỆM CỦA ARIXTỐT

Muốn cho vật duy trì được vận tốc không đổi thì phải có vật khác tác dụng lên nó

II THÍ NGHIỆM LỊCH SỬ CỦA GALILÊ :

1) Thí nghiệm :

- Dùng hai máng nghiêng rất trơn, nhẵn và bố trí như hình vẽ

Thả một hòn bi cho lăn xuống máng nghiêng 1, ta thấy hòn bi lăng ngược lên máng nghiêng 2 đến một độ cao gần bằng độ cao ban đầu

- Khi giảm bớt góc nghiêng  của máng nghiêng 2 được 1 đoạn dài hơn

 Nếu máng nghiêng 2 rất nhẵn và nằm ngang ( = 0) thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc) thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc không đổi mãi mãi

HS : Đoạn MB sẽ dài hơn so với trường hợp đầu

GV : Như vậy nếu ta hạ máng (2) sao cho góc  = 0) thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc,

khi đó điểm B sẽ nằm ở vị trí nào ?

HS : Điểm B ở xa vô cùng

GV : Khi đó viên bi chuyển động như thế nào ?

HS : Vật chuyển động thẳng đều với vận tốc không

GV  Kết luận

III PHÁT BIỂU ĐỊNH LUẬT CỦA NEWTON

1) Định luật I Newton

GV : Từ thí dụ trên ta xét thí dụ sau đây : Nếu có 1

vật đang chuyển động với vận tốc 5 m/s, nếu như

không có 1 vật nào khác tương tác lên vật, vật sẽ

chuyển động như thế nào ?

HS : Khi đó vật sẽ chuyển động với vận tốc không

đổi, hay nói đúng hơn vật sẽ chuyển động thẳng

đều

GV : Trong trường hợp trên, nếu ban đầu vật đứng

yên

HS : Khi đó vật sẽ đứng yên mãi mãi

GV : Đó là nội dung của định luật I Newton  Định

luật I Newton

2) Vật cô lập :

GV : Khi một vật không chịu tác dụng của những vật

khác lên nó ta nói vật đó là vật cô lập

GV : Như vậy định luật I Newton chỉ đúng trong

trường hợp vật cô lập

3) Định luật I Newton còn có thể được hiểu :

GV : Theo định luật I Newton, các em cho biết khi

vận tốc có độ lớn không đổi thì gia tốc của vật như

thế nào ?

HS : Gia tốc của vật bằng 0) thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc

GV : Vật cô lập có gia tốc bằng 0) thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc

IV THÍ NGHIỆM MINH HỌA

2) Kết luận :

Nếu ta có thể loại trừ được các tác dụng

cơ học lên một vật thì vật chuyển động

có vận tốc này

III PHÁT BIỂU ĐỊNH LUẬT CỦA NEWTON

1) Định luật I Newton

“ Nếu một vật không chịu tác dụng của các vật khác thì nó giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều”

2) Vật cô lập :

Vật cô lập là vật không chịu tác dụng của vật nào khác

3) Định luật I Newton còn có thể được hiểu :

Vật cô lập có gia tốc bằng 0) thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc

GV mô tả thí nghiệm minh hoạ

GV  Kết luận : Nếu các tác dụng cơ học lên vật

được bù trừ nhau thì vật sẽ đứng yên hoặc sẽ chuyển

động thẳng đều

V Ý NGHĨA CỦA ĐỊNH LUẬT I NEWTON

GV : Như các em đã học ở chương trình cấp II, khi

một vật có xu hướng giữ nguyên trang thái ban đầu

ta gọi vật có tính gì các em ?

HS : Tính chất vật giữ nguyên trạng thái ban đầu ta

gọi là quán tính

GV : Môtả thí nghiệm một con búp bê đặt trên xe

lăn

GV : Các em có thể cho biết khi ta đầy xe lăn bất

ngờ thì búp bê ngã về hướng nào ? Tại sao ?

HS : Khi ta đầy xe lăn bất ngờ thì búp bê ngã về

phía sau do chân B có vận tốc với vận tốc xe lăn,

nhưng đầu A có xu hướng giữ nguyên trạng thái ban

đầu là trạng thái đứng yên nên búp bê ngã về phía

sau

GV : Xu hướng giữ nguyên trạng thái đứng yên của

vật ta gọi là “tính ì”

GV : Muốn đẩy xe mà búp bê không ngả ta thực

hiện như thế nào ?

HS : Ta đẩy xe lăn từ từ !

GV : Giả sử khi xe lăn và búp bên đang chuyển

động với một vận tốc nào đó, nếu ta dừng xe lại một

cách đột ngột, búp bê ngã về hướng nào ? Tại sao ?

IV THÍ NGHIỆM MINH HỌA

- Tiến hành thí nghiệm như hình vẽ

- Nếu AB đứng yên nó sẽ đứng yên mãi mãi

- Nếu AB chuyển động nó sẽ chuyển động mãi mãi

** Kết luận : Nếu các tác dụng cơ học lên vật được bù trừ nhau thì vật sẽ đứng yên hoặc sẽ chuyển động thẳng đều

V Ý NGHĨA CỦA ĐỊNH LUẬT I NEWTON

- Mọi vật đều có xu hướng bảo toàn vận tốc, tính chất đó gọi là quán tính Quán tính có hai biểu hiện :

+ Xu hướng giữ nguyên trạng thái đứng yên Ta nói vật có “tính ì”

+ Xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động thẳng đều Ta nói vật chuyển động có “tính đà”

- Trong tự nhiên có tồn tại những hệ quy chiếu mà trong đó vật cô lập có gia tốc bằng không gọi là hệ quy chiếu quán tính

HS : Khi đó búp bê sẽ ngã về phía trước , bởi vì khi

xe lăn dừng đột ngột, chân B cũng giãm vận tốc một

cách đột ngột, nhưng đầu A có xu hướng giữ nguyên

trạng thái ban đầu là chuyển động nên đầu A ngã về

phía trước

GV : Xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động

ta nói vật có “tính đà”

GV cần giảng cho HS về hệ quy chiếu quán tính và

hệ quy chiếu không quán tính

Giả sử 1 chiếc xe đang chuyển động với vận tốc

không đổi, nghĩa là gia tốc xe bằng 0) thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc, khi đó nếu

tađặt hệ quy chiếu trên xe để khảo sát các chuyển

động của các vật trên xe thì hệ quy chiếu đó gọi là

hệ quy chiếu quán tính

Còn nếu như xe chuyển động với gia tốc khác 0) thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc thì

hệ quy chiếu trên xe được gọi là hệ quy chiếu phi

quán tính

3) Cũng cố

1/ Phát biểu định luật I Newton ?

2/ Nêu ý nghĩa của định luật I Newton ?

4) Dặn dò

- Trả lời câu hỏi : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

  

Bài 13

PHÉP TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC

I MỤC TIÊU

- Học sinh cần hiểu được khái niệm hợp lực

- Biết cách xác định hợp lực của các lực đồng quy

- Biết cách phân tích môt lực ra hai lực thành phần có phương xác định

II CHUẨN BỊ

- Bảng sắt, các lực kế và dây chung

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra bài cũ :

Câu 1 : Phát biểu định luật I Newton ?

Câu 2 : Chọn câu đúng : Nếu một vật đang chuyển động mà tất cả các lực tác dụng vài nó bỗng nhiên ngừng tác dụng thì :

A vật lập tức dừng lại

B vật chuyển động chậm dần rồi dừng lại

C Vật chuyển động chậm dần trong một thời gian, sau đó sẽ chuyển động thẳng đều  D Vật chuyển ngay sang trạng thái chuyển động thẳng đều

2) Giới thiệu bài mới :

Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh

I NHẮC LẠI VỀ LỰC

GV : Ở các lớp dưới, người ta đã dùng đại lượng gì để

đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác ?

HS : Người ta đã dùng đại lượng lực để đặc trưng cho

tác dụng của vật này lên vật khác

GV dùng chân đá vào một quả bóng cáo su

GV : Em hãy cho biết có hiện tượng gì xảy ra ?

HS : Quả bóng cao su chuyển động

GV dùng tay nén quả bóng cao su

GV : Em hãy cho biết có hiện tượng gì xảy ra ?

HS : Quả bóng bị biến dạng

GV : Đây là một cái thùn, nếu tác dụng một lực có độ

lớn xác định vào cái thùn, ta nhận thấy rằng :

TH1 : Thùng bị ép mạnh lên giá đở

TH2 : Thùng có thể bị kéo lên khỏi giá đở

TH3 : Thùng di chuyển

TH4 : Thùng có thể bị lật nhào

GV : Hãy có biết gốc của vectơ này dùng để biểu diễn

yếu tố nào của lực ?

HS : Gốc của vectơ này là điểm đặt của lực

GV : Hãy có biết phương của vectơ này dùng để biểu

diễn yếu tố nào của lực ?

HS : Phương của vectơ này là phương của lực

GV : Hãy có biết chiều của vectơ này dùng để biểu

diễn yếu tố nào của lực ?

HS : Chiều của vectơ này là chiều của lực

GV : Hãy có biết độ dài của vectơ này dùng để biểu

diễn yếu tố nào của lực ?

HS : Độ dài của vectơ này là số đo độ lớn của lực

( theo một tỉ lệ xích nhất định )

V : Em nào có thể nhắc lại một lần nữa cho Thầy biết

khi tiến hành biểu diễn lực bằng một vectơ thì vectơ

I NHẮC LẠI VỀ LỰC :

 Lực được mô tả bằng một vectơ :

- Gốc của vectơ là điểm đặt của lực

- Phương của vectơ là phương của lực

- Chiều của vectơ là chiều của lực

- Độ dài của vectơ là số đo độ lớn của lực

này có đặc điểm gì ?

HS nhắc lại đầy đủ 4 yếu tố trên

Đây là hình ảnh của hai chiếc cano tiến hành kéo một

chiếc sà lan :

GV : Em hãy cho biết sà lan chịu tác dụng của những

lực nào ?

II PHÉP TỔNG HỢP LỰC

GV : Nội dung của phép tổng hợp lực được phát biểu

như sau : ( Phần ghi bên )

GV : Giới thiệu : Hợp lực và các lực thành phần

GV : Bố trí nghiệm như hình vẽ theo hình 2.3 như

trong SGK trang 53

- Bước 1 : Ta buộc đầu A của sợi dây chun vào điểm

của sợi dây chun để cho dây chun căng tới một vị trí

AO nhất định bằng cách cho hai lực kế kéo 2 sợi dây

buộc vào đầu O của dây chun

- Bước 2 : Dùng phấn ghi lại vị trí AO của dây chun

- Bước 3 : Nhìn vào lực kế và đọc các số chỉ của lực

kế

- Bước 3 : Nhìn vào lực kế và đọc các chỉ số của lực

kế

- Bước 5 : Tháo bợt một lực kế, rồi cầm lực kế còn lại,

tìm cách kéo cho tới lúc dây chun lấy lại đúng vị trí

AO

- Bước 6 : Lại đọc số chỉ của lực kế và vẽ vectơ F theo

một tỉ lệ xích đạ chọn lúc trước

- Bước 7 : Tiến hành nối ngọn của vectơ F với ngọn

GV : Em hãy cho biết hợp lực của hai lực đồng quy

II PHÉP TỔNG HỢP LỰC

Phép tổng hợp lực là phép thay thế nhiều lực tác dụng đồng thời vào một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như tác dụng của toàn bộ những lực ấy

1) Thí nghiệm

- Bố trí thí nghiệm như hình vẽ :

- Ghi lại vị trí AO của dây chun và các

F2

được biểu diễn bằng đường chéo hình bình hành

GV : Em hãy cho biết hai cạnh của hình bình hành này

là những vectơ biểu diễn cái gì ?

HS : Hai cạnh của hình bình hành này là những vectơ

biểu diễn hai lực thành phần

GV : Giới thiệu quy tắc đa giác

Bây giờ các em hãy quan sát thật kỹ thí nghiệm sau

đây : Buông vật cho nó chuyển động trên mặt phẳng

nghiêng

GV : Em hãy cho biết trong thí nghiệm trên trọng lực

P có những tác dụng như thế nào ?

HS : Trong thí nghiệm trên trọng lực P có tác dụng

như sau : Một mặt nó ép vật vào mặt phẳng nghiêng,

mặt khác nó làm vật chuyển động xuống dưới theo

mặt phẳng nghiêng

III PHÉP PHÂN TÍCH LỰC

GV : Nội dung của phép phân tích lực được phát biểu

như sau :

GV : Giới thiệu phép phân tích lực tuân theo quy tắc

hình bình hành

GV : Hướng dẫn cách phân tích lực F thành hai lực

gốc O của vectơ lực F

hành

2) Quy tắc hợp lực :

Hợp lực của hai lực đồng quy được biểu diễn bằng đường chéo của hình bình hành mà hai cạnh là những vectơ biểu diễn hai lực tành phần

** Quy tắc đa giác

III PHÉP PHÂN TÍCH LỰC

Phép phân tích lực là phép thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực tác dụng đồng thời và gây hiệu quả giống hết như lực ấy  Phép phân tích lực tuân theo quy tắc hình bình hành

3) Cũng cố

1/ Phát biểu quy tắc hợp lực ?

2/ Cuối giờ , nếu còn thời gian, cho HS làm bài tập số 1 để HS thấy được ảnh hưởng của góc  đối với độ lớn hợp lực

4) Dặn dò

  

Bài 14

ĐỊNH LUẬT II NEWTON ( NIUTƠN )

I MỤC TIÊU

- Học sinh cần hiểu rõ mối quan hệ giữa các đại lượng gia tốc, lực, khối lượng thể hiệân trong định luậât II Niutơn

- Biết vận dụng định luật II Niutơn và nuyên lý độc lập của tác dụng để giải các bài tập đơn giản

II CHUẨN BỊ

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra bài cũ :

Câu 1 : Trình bày các yếu tố củqa một vectơ ?

Câu 2 : Phát biểu quy tắc hợp lực ?

Câu 3 : Phép phân tích lực ?

2) Giới thiệu bài mới :

Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh

I ĐỊNH LUẬT II NEWTON

GV : Các em quan sát hình 2.13a trang 57 Khi một

người đẩy chiếc xe theo hướng của lực như hình vẽ khi

đó độ lớn vận tốc sẽ tăng theo hướng nào ?

HS : Vận tốc sẽ tăng theo hướng của lực tác dụng

GV : Như vậy khi lực tác động lên vật, làm vận tốc

vật thay đổi, vận tôc vật thay đổi có nghĩa đã thu được

một đại lượng gì ?

HS : Vật đã thu được gia tốc

GV Khi ta tăng lực đẩy thì hiện tượng gì xảy ra ?

HS : Xe chuyển động càng nhanh

GV : Nghĩa là vận tốc và gia tốc của xe biến đổi như

thế nào ?

HS : Nghĩa là xe có sự thay đổi vận tốc nhiều hay nói

đúng hơn xe thu được gia tốc càng lớn

GV : Qua thí dụ này các em cho biết gia tốc và lực tác

dụng như thế nào ?

I ĐỊNH LUẬT II NEWTON

Gia tốc của một vật luôn cùng chiều với lực tác dụng lên vật Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với lực tác dung lên vật và tỉ lệ nghịch với khối lượng của nó

m

F a





HS : Gia tốc tỉ lệ thuận với lực

GV : Khi người vẫn đẩy với một lực như trước, nhưng

với khối lượng xe lớn hơn , khi đó xe sẽ tăng tốc như

thế nào ?

HS : Xe tăng tốc nhỏ hơn, nghĩa là gia tốc vật thu

được tỷ lệ nghịch với khối lượng vật



m a

F a

1

~

~

GV : Giảng giải định luật II Newton :

m

F a







II CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA LỰC

Xét một lực tác dụng lên vật ( đẩy vật) làm vật thu gia

tốc a

GV : Các em cho biết điểm đặt của lực như thế nào ?

HS : Tại vị trí mà lực đặt lên vật

GV : Phương chiều của lực ?

HS : Phương chiều của lực trùng với phương chiều của

gia tốc

GV : Xét về mặt độ lớn, theo định luật II Newton ta

có :

m

F

( Gọi học sinh lên biến đổi )

GV : Trình bày đơn vị của lực : Newton (N)

III KHỐI LƯỢNG VÀ QUÁN TÍNH

GV : Cùng một lực tác dụng lên hai vật có khối lượng

nào ?

GV : Vật nào có xu hướng giử nguyên vận tốc ?

HS : Vật 2 có xu hướng giữ nguyên vận tốc đầu cao

hơn

GV : Vật nào có mức quán tính cao hơn ?

HS : Vật 2 có mức quán tính cao hơn

GV : Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán

tính của vật

IV NGUYÊN Ý ĐỘC LẬP CỦA TÁC DỤNG :

Xét một chiếc cano chịu tác dụng bởi hai lực như

II CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA LỰC

1) Các đặc trưng của lực :

- Điểm đặt : Tại vị trí mà lực đặt lên vật

- Phương : Trùng với phương của gia tốc

- Chiều : Trùng với chiều của gia tốc

- Độ lớn : F = m.a

2) Đơn vị :

Trong công thức F = ma, nếu m = 1 (kg),

có tên gọi là Newton, ký hiệu N

 Vậy : Newton là lực truyền cho vật có

III KHỐI LƯỢNG VÀ QUÁN TÍNH

Khối lượng của vật là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật

sau :

như thế nào ?

GV : dẫn đến nguyên lí độc lập của tác dụng để từ đó

nói rõ cho học sinh thấy rõ hợp lực tác dụng lên chiếc

cano thu gia tốc a có cùng chiều với lực F

V ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT CHẤT

ĐIỂM

Nếu như vật đứng yên khi đó gia tốc vật có độ lớn

bằng bao nhiêu ?

HS : gia tốc a = 0) thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc

GV : Khi đó lực F bằng bao nhiêu ?

GV : Đó là điều kiện cân bằng của một chất điểm

IV NGUYÊN Ý ĐỘC LẬP CỦA TÁC DỤNG :

Gia tốc mà mỗi lực gây cho vật không phụ thuộc vào việc có hay không có tác dụng của các lực khác

m

F

F F







   



V ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT CHẤT ĐIỂM

Điều kiện cân bằng của một chất điểm là : Chất điểm đang đứng yên, và hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên nó bằng không

3) Cũng cố

1/ Phát biểu định luật II Newton ?

2/ Hệ lực cân bằng là gì ?

4) Dặn dò

- Trả lời câu hỏi : 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5

- Làm bài tập 1 ; 2 ;3 ; 4 ; 5

  