LỰC MA SÁT NGHỈ 1 Điều kiện xuất hiện GV tiến hành thí nghiệm 1 theo mô hình như hình vẽ sau, qua mô hình trên các em thấy khúc gổ vẫn chịu tác dụng của lực kéo do trọng lượng của quả
Trang 2Ngày soạn :17/11/2013
Tiết PPCT : 27
LỰC MA SÁT
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Hiểu được những đặc điểm của lực ma sát trượt và ma sát nghỉ
- Viết được biểu thức của lực ma sát trượt và ma sát nghỉ
2 Kỹ năng:
- Biết vận dụng các biểu thức để giải thích các hiện tượng thực tế có liên quan đến ma sát và giải các bài tập
II CHUẨN BỊ
- Lực kế ; tấm ván ; Khúc gỗ
III TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
1) Kiểm tra bài cũ :
Câu 1 : Thế nào là lực đàn hồi ?
Câu 2 : Nêu các đặc điểm của lực đàn hồi ?
Câu 3 : Nêu các đặc điểm của lực căng dây ?
2) Giới thiệu bài mới :
I LỰC MA SÁT NGHỈ
1) Điều kiện xuất hiện
GV tiến hành thí nghiệm 1 theo mô hình như
hình vẽ sau, qua mô hình trên các em thấy khúc gổ
vẫn chịu tác dụng của lực kéo do trọng lượng của
quả cân m , nhưng khúc gỗ vẫn đứng yên
GV : Một em HS có thể nhắc lại định luật I
Newton
HS : “ Định luật I Newton”
GV : Khúc gỗ chịu lực tác dụng, nhưng vẫn đứng
yên, như vậy có đúng định luật I Newton không ?
HS : Theo định luật I Newton , nếu khúc gổ chịu
một lực tác dụng nhưng vẫn đứng yên thì chắc
chắn phải có một lực nào đó tác dụng lên miếng gổ
cân bằng với lực kéo
GV : Thế vật nào đã tác dụng lên khúc gổ một lực
đó ?
HS : Chính mặt bàn đã tác dụng lên khúc gổ
GV : Đúng rồi ! Khi ta tác dụng lên khúc gổ một
lực kéo làm khúc gổ có xu hướng chuyển động,
nhưng khúc gổ vẫn đứng yên , bởi vì mặt bàn tác
dụng lên khúc gổ một lực cân bằng với lực kéo
nhằm làm cản trở xu hướntg chuyển động của
khúc gổ nên khúc gổ vẫn đứng yên , lực ấy gọi là
lực ma sát nghỉ ⇒ Lực ma sát nghỉ
2) Phương và chiều
GV : Khúc gổ chịu hai lực kéo và Lực ma sát nghỉ,
nhưng khúc gổ vẫn đứng yên Vậy lực kéo và lực
ma sát nghỉ tác dụng lên khúc gổ như thế nào ?
HS : Lực kéo và lực ma sát nghỉ tác dụng lên khúc
gổ cân bằng nhau
GV : Vậy lực ma sát nghỉ luôn luôn cân bằng với
ngọai lực đặt vào vật, hướng song song với mặt
tiếp xúc Vậy các em cho biết phương và chiều của
I LỰC MA SÁT NGHỈ :
1) Điều kiện xuất hiện :
Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi có ngoại lực tác dụng nhưng chưa đủ mạnh để làm vật dịch chuyển
2) Phương và chiều
Lực ma sát nghỉ tác dụng lên một vật có phương nằm trong mặt phẳng tiếp xúc giữa hai vật và có chiều ngược chiều với thành phần ngoại lực song song với mặt tiếp xúc.
Trang 3lực ma sát nghĩ ?
HS : Lực ma sát nghỉ tác dụng lên một vật có
phương nằm trong mặt phẳng tiếp xúc giữa hai vật
và có chiều ngược chiều với thành phần ngoại lực
song song với mặt tiếp xúc
3) Độ lớn
GV treo thêm một quả cân lên, nhưng vật vẫn
đứng yên
GV : Nếu ta tăng lực kéo lên thì lực ma sát nghĩ
như thế nào ?
HS : Vì độ lớn lực ma sát nghỉ bằng lực kéo nên
lực ma sát nghỉ tăng lên
GV tiến hành treo thêm một quả cầu nữa, một
quả cầu nữa cho đến khi khúc gổ bắt đầu chuyển
động
GV : Khi khúc gổ bắt đầu chuyển động, lúc này
lực ma sát nghỉ còn nữa không các em ?
HS : Lực ma sát nghỉ biến thành lực ma sát
trượt
GV : Lực ma sát nghỉ còn tăng nữa không các
em ?
HS : Lực ma sát nghỉ không tăng nữa
GV : Vậy lực ma sát nghỉ cực đại được tính bởi
công thứ như sau :
Fmsnmax = µ.N
II LỰC MA SÁT TRƯỢT
1) Điều kiện xuất hiện :
GV tiến hành thí nghiệm : Dùng tay đẩy một khúc
gỗ cho nó trượt trên mặt bàn , khúc gỗ trượt một
đoạn rồi dừng lại Các em có nhận xét gì tính chất
chuyển động của khúc gỗ ?
HS : Khúc gỗ chuyển động chậm dần đều rồi dừng
lại !
GV : Khúc gỗ chuyển động chậm dần nghĩa là
khúc gỗ thu gia tốc, khi đó đại lượng nào truyền
gia tốc cho khúc gổ ?
HS : Lực đã truyền gia tốc cho vật
GV : Khi khúc gổ đang trượt , tay ta không còn
chạm vào khúc gổ, vậy vật gì đã tác dụng lực lên
khúc gổ làm cho nó dừng lại ?
HS : Mặt bàn tác dụng lực lên khúc gổ
GV : Đúng rồi ! Khúc gổ đang trượt trên mặt bàn ,
thì xuất hiện một lực làm cản trở chuyển động
trượt của khúc gổ , lực ấy gọi là lực ma sát trượt !
⇒ Lực ma sát trượt
GV : Để đo lực ma sát trượt, người ta dùng lực kế
kéo vật sao cho nó chuyển động thẳng đều, khi đó
số chỉ trên lực kế bằng lực ma sát trượt
( GV tiến hành đo lực ma sát trượt bằng lực kế )
2) Phương và chiều
GV : Qua thí nghiệm trên, các em cho biết lực ma
sát trượt luôn xuất hiện ở đầu ?
HS : Lực ma sát trượt luôn luôn xuất hiện ở mặt
3) Độ lớn :
Độ lớn của Fmsn thay đổi theo ngoại lực và
có một giá trị cực đại
FM = µn.N
II LỰC MA SÁT TRƯỢT
1) Điều kiện xuất hiện :
Lực ma sát trượt xuất hiện khi có hai vật tiếp xúc nhau trượt trên bề mặt của nhau
2) Phương và chiều
Lực ma sát trược tác dụng lên một vật luôn cùng phương và ngược chiều với vận tốc tương đối của vật ấy
Trang 4tiếp xúc
GV : Thế lực ma sát trượt có hướng như thế nào ?
HS : Lực ma sát trượt luôn ngược với hướng
chuyển động của vật
GV tiến hành thí nghiệm dùng lực kế kéo một vật để
đo lực ma sát trượt như hình vẽ bên :
GV : Qua thí nghiệm mà các em vừa quan sát, hãy
cho biết lực ma sát trượt có phụ thuộc vào diện
tích tiếp xúc giữa hai vật hay không ?
HS : Lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện
tích tiếp xúc giữa hai vật
GV tiến hành thí nghiệm dùng lực kế kéo một vật
để đo lực ma sát trượt như hình vẽ bên :
3) Độ lớn
GV : Qua thí nghiệm mà các em vừa quan sát, hãy
cho biết lực ma sát trượt có phụ thuộc vào áp lực
tác dụng lên bề mặt tiếp xúc hay không ?
HS : Lực ma sát trượt có phụ thuộc vào áp lực tác
dụng lên bề mặt tiếp xúc.
GV : Và khi đó người ta chứng minh được :
Fmst = µ.N
N : Áp lực vật tác dụng lên diện tích mặt tiếp xúc
hay phản lực của mặt sàn lên vật (N)
µ : Hệ số ma sát trượt
III LỰC MA SÁT LĂN
Để vào nội dung lực ma sát lăn, GV lấy một quả cầu
lăn nhẹ trên mặt bàn, quả cầu lăn một đoạn rồi
dừng lại
GV : Các em nhận xét gì về tính chất chuyển động
của quả cầu ?
HS : Quả cầu chuyển động chậm dần rồi dừng lại
GV : Quả cầu chuyển động đều nghĩa là quả cầu
thu gia tốc, đại lượng nào truyền gia tốc cho vật ?
HS : Lực truyền gia tốc cho vật
GV : Khi quả cầu đang lăn , tay ta không còn
chạm vào quả cầu nữa, vậy vật gì đã tác dụng lên
quả cầu ?
HS : Mặt bàn tác dụng lên quả cầu !
GV : Đúng rồi ! Khi quả cầu đang lăn trên mặt
bàn thì xuất hiện một lực làm cản trở chuyển
động lăn của quả cầu, lực đó gọi là lực ma sát lăn
⇒ Điều kiện xuất hiện lực ma sát lăn
b) Đặc điểm :
GV : Từ khái niệm lực , các em cho biết chiều của
lực ?
HS : Chiều của lực luôn luôn cùng chiều với gia tốc
GV : Khi vật chuyển động chậm dần đều thì gia
tốc có chiều ngược với chiều chuyển động của vật
nên nên lực ngược lại với chiều chuyển động của
vật
GV : Từ hình vẽ các em cho biết điểm đặt của của
lực ?
HS : Lực có điểm đặt ở chổ tiếp xúc giữa vật lăn
3) Độ lớn :
Độ lớn của Fmst tỉ lệ với áp lực N tác dụng lên mặt tiếp xúc
Fmst = µt.N
III LỰC MA SÁT LĂN
- Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên một vật khác
- Lực ma sát lăn tỉ lệ với áp lực N tác dụng lên mặt btiếp xúc nhưng hệ số ma sát lăn nhỏ hơn hệ số ma sát trượt hàng chục lần
IV VAI TRÒ CỦA MA SÁT TRONG ĐỜI SỐNG
Học sinh xem SGK trang 78 – 79
Trang 5trên vật khác
Giả sử ta cĩ hai vật đang chuyển động như hình
vẽ sau :
GV : Khi ta tác dụng làm các vật chuyển động ,
vật nào chuyển động được một đoạn đường dài
hơn ?
HS : Quả cầu sẽ chuyển động xa hơn !
GV : Loại lực ma sát tác dụng lên vật I và II cĩ
như nhau khơng ?
HS : Lực ma sát tác dụng lên vật I là lực ma sát
trượt, cịn lực ma sát tác dụng lên vật II là lực ma
sát lăn
GV : Lực ma sát nào lớn hơn ?
HS : Lực ma sát trượt lớn hơn
GV : Như các em đã biết fmst = µ N, lực ma sát lăn
cũng vậy, fmsl = µ.N , lực ma sát lăn cũng tỉ lệ với
N Vì cả hai vật cĩ khối lượng như nhau , nên áp
lực hai vật trên tác dụng lên mặt sàn như nhau
Vậy lực ma sát trượt lớn hơn là do hệ số lực ma sát
trượt lớn hơn hệ số lực ma sát lăn nhiều lần !
IV VAI TRỊ CỦA MA SÁT TRONG ĐỜI SỐNG
a) Ma sát trượt :
Lợi : VD: Máy mày, gia cơng làm bĩng, nhẳn bề
mặt kim lọai, làm vật dừng lại …
Hại : Ổ trục quay máy mĩc lâu ngày bị bàu mịn,
muốn làm giảm sự bàu mịn ngượi ta lắp bạc đạn
b) Ma sát lăn
Lợi : Lăn một vật dễ dàng hơn khi ta đẩy một
vật, bánh xe chuyển động được …
Hại : Làm bàu mịn các vật trong quá trình
chuyển động lăn
Ma sát nghỉ :
Lợi : Cố định tất cả các vật trên mặt đất ; giúp
mọi người cầm nắm được các vật ; Giúp con người
đi lại trên mặt đất
3) Cũng cố
1/Lực ma sát nghỉ xuất hiện trong điều kiện nào và cĩ những đặc điểm gì ?
Viết cơng thức tính lực ma sát nghỉ cực đại ?
2/ Lực ma sát trược xuất hiện trong điều kiện nào và cĩ những đặc điểm gì ?
Viết cơng thức tính lực ma sát trượt ?
4) Dặn dị
- Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
Quảng Ninh, ngày 18 tháng 11 năm 2013 Đã kiểm tra
Hồ Công Tình