Kỹ năng - Giải thích được vai trò của lực hướng tâm trong chuyển động tròn của các vật.. -Từ định luật II Niu Tơn ta thấy một vật chuyển động tròn đều phải có một hợp lực hướng vào tâm
Trang 1GIÁO ÁN
BÀI 14 LỰC HƯỚNG TÂM
Sinh viên thực hiện: Mai Thế Đoan
Lớp :Sư phạm vật lý k37
I MỤC TIÊU:
1 Kiến thức
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức
- Nhận biết được chuyển động li tâm, nêu được một vài ví dụ về chuyển động li tâm
có lợi hoặc có hại
2 Kỹ năng
- Giải thích được vai trò của lực hướng tâm trong chuyển động tròn của các vật
- Chỉ ra được lực hương tâm trong một số trường hợp cụ thể
- Giải thích được chuyển động văng ra của một số vật
3 Thái độ
Trang 2- Nghiêm túc tham gia hoạt động nhóm,
đóng góp ý kiến
- Tích cực trong học tập
- Say mê tìm hiểu và học hỏi kiến thức mới
II CHUẨN BỊ
- Giáo viên: Hình vẽ mô tả lực hướng tâm
- Học sinh: Ôn lại kiến thức trong bài
chuyển động tròn đều
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động giáo
viên
Hoạt động học sinh
Hoạt động 1(5 phút) Ổn định tổ chức lớp
và kiểm tra bài cũ
Trang 3- Ổn định lớp,
kiểm tra sỉ số
- Đặt câu hỏi
kiểm tra bài
cũ
Câu hỏi: Nêu
điểm của lực
ma sát trượt?
Hệ số ma sát
trượt là gì? Nó
phụ thuộc vào
những yếu tố
nào?
- Lớp trưởng báo cáo sỉ số
- Học sinh trả lời
Hoạt đông 2(5 phút) Đặt vấn đề vào bài,
tìm hiểu lực hướng tâm
Tại sao vệ tinh
được vòng quanh
Trái Đất? để trả
lời câu hỏi này ta
đi vào bài hôm
nay Bài 14 Lực
Hướng Tâm
- Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo là đường
Trang 4Yêu cầu học sinh
trả lời thế nào là
chuyển động tròn
động tròn đều có
đặc điểm như thế
nào?
-Từ định luật II
Niu Tơn ta thấy
một vật chuyển
động tròn đều
phải có một hợp
lực hướng vào
tâm vòng tròn
-Vậy hợp lực đó
có tên là gì?được
tính bằng công
thức nào?để trả
lời câu hỏi này ta
đi vào bài mới
tròn và có tốc độ trung bình trên mỗi cung tròn là như nhau
Hoạt đông 3(13 phút) hình thành khái
Trang 5niệm lực hướng tâm
- Gv cầm một đầu
dây có buộc quả
nặng quay quanh
trong mặt phẳng
nằm ngang
- Cái gì đã giữ
chuyển động tròn
?
- Nếu coi quả
nặng chuyển động
tròn đều thì gia
tốc của nó có
chiều và độ lớn
như thế nào?
- Gọi học sinh lên
bảng vẽ
- Theo định luật II
Niu Tơn thì phải
có lực tác dụng
nghiệm
-Sợi dây
- gia tốc hướng vào tâm quỹ đạo tròn
Ô ooo
O
𝑣
Trang 6vào vật để gây ra
gia tốc cho vật
Vậy công thức
tính độ lớn của
lực hướng tâm
như thế nào?
-Từ đó phát biểu
định nghĩa lực
hướng tâm?
Vậy trong chuyển
động của quả
nặng mà chúng ta
được, lực gì đóng
vai trò là lực
hướng tâm?
Nhận xét: Trong
trường hợp này đó
củng coi là câu trả
lời gần đúng, vì
-Độ lớn của lực hướng tâm
F=maht=m =m 2
r
-Lực hay tổng hợp các lực tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra gia tốc hướng tâm goi là lực hướng tâm
-Lực căng dây
Trang 7trọng lượng của
quả nặng còn khá
nhỏ nếu chúng ta
quay trong mặt
phẳng nằm ngang
thì có thể coi lực
căng của dây là
lực hướng tâm
Hoạt động 3(10 phút) tìm hiểu một số ví
dụ về lực hướng tâm
- Phát phiếu học
tập cho học sinh,
giáo viên nói rõ
về những hiện
tượng trong
phiếu
+ Vệ tinh nhân
tạo quay xung
quanh trái đất
+ Đặt một vật lên
chiếc bàn quay
-Nhận phiếu học tập
-Lắng nghe và tiếp thu
Trang 8+ Một quả nặng
buộc vào đầu dây
Trong mỗi hiện
tượng trên, lực
nào là lực hướng
biểu diển
-Yêu cầu học sinh
vẽ vào phiếu học
tập, sau đó gọi 3
học sinh lên bảng
vẽ lực hướng tâm
của 3 trường hợp
đó
-Đối chiếu phần
phiếu học tập đến
sửa chửa cho học
sinh
-Chú ý : Lực
hướng tâm là lực
của trọng lưc ⃗
-Thực hiện
Trang 9và lực căng dây ⃗
hướng tâm không
do một vật cụ thể
tác dụng vào vật
mà là tổng hợp
của 2 lực ⃗ và ⃗⃗⃗
hiểu lực hướng
tâm là một loại
lực cơ học mới
mà phát biểu đó
là lực cơ học đã
học, có tác dụng
chuyển động tròn
Hoạt đông 4(7 phút) tìm hiểu về chuyển động li tâm
Trang 10-Tại sao đường ô
tô xe lửa ở những
đoạn uốn cong
phải làm nghiêng
về phía tâm cong?
-Trở lại thí
nghiệm một vật
đặt trên bàn quay,
nếu bàn quay
mạnh thì hiện
tượng gì sẽ xảy
ra?
-Làm thí nghiệm
kiểm chứng vì sao
vật bị văng ra xa?
-Với lớn để giữ
cho vật trên quỹ
đạo tròn thì lực
hướng tâm phải
đủ lớn nếu fmsnmax
không đủ lớn để
đóng vai trò là lực
hướng tâm thì vật
-Suy nghĩ trả lời
-Vật sẽ bị văng
ra xa theo phương tiếp tuyến
Trang 11sẽ văng đi, đó là
chuyển động li
tâm
Hoạt đông 5(5 phút) củng cố và dặn dò
-Phát biểu và viết
công thức của lực
hướng tâm? Nêu
ví dụ về chuyển
động li tâm
- Thực hiện
IV.NỘI DUNG GHI BẢNG
I.LỰC HƯỚNG TÂM
Trang 121.định nghĩa
Lực hay tổng hợp lực tác dụng vào vật chuyển động tròn đều và gây ra gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm
2.công thức
Fht=maht=m =m 2
r
3.ví dụ
a)Lực hấp dẫn giữa trái đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò la lực hướng tâm Lực này gây ra cho vệ tinh gia tốc hướng tâm,giữ cho nó chuyển động tròn đều quanh trái đất
b) Đặt một vật trên một chiếc bàn quay (xem sgk) Khi bàn chưa quay , vật đứng yên dưới tác dụng của hai lực cân bằng Đó
là trọng lực ⃗ và phản lực ⃗⃗ của mặt bàn Cho bàn quay từ từ ta thấy vật quay theo Khi bàn quay bàn tác dụng thêm vào vật một lực ma sát nghỉ hướng vào tâm Lực này gây ra cho vật gia tốc hướng tâm, giữ cho vật chuyển động tròn đều
II.CHUYỂN ĐỘNG LI TÂM
Trang 13Trở lại ví dụ b) về một vật trên bàn quay Nếu ta tăng tốc
độ góc của bàn quay đến một giá trị nào đó thì lực ma sát nghỉ cực đại nhỏ hơn lực hướng tâm cần thiết giữ cho vật chuyển động tròn Khi ấy vật trượt trên bàn ra xa tâm quay, rồi văng ra khỏi bàn theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo Chuyển động của vật như vậy gọi là chuyển động li tâm
-Ứng dụng chuyển động li tâm: Máy vắt li tâm…
-Hạn chế chuyển động li tâm: Nếu ô tô đến chổ rẽ bằng phẳng mà ô tô chạy quá nhanh thì lực ma sát nghỉ cực đại không đủ lớn để đóng vai trò là lực hướng tâm giữ cho ô
tô chuyển động tròn Ô tô sẽ trượt gây tai nạn giao thông
𝐹 ms
r
𝜔
F msnmax <m𝜔 2
r