Tài liệu giáo trình vật lý lớp 10 tiết 23 ppt

Nhận biết được lực hướng tâm trong một số ví dụ của chuyển động tròn Nhận biết được chuyển động ly tâm, nêu được một vài ví dụ về chuyển động ly tâm là có lợi hoặc có hại II.Kỹ năng: Giả

§14 LỰC HƯỚNG TÂM A.MỤC TIÊU.

I.Kiến thức:

Định nghĩa và biểu thức tính lực hướng tâm.

Nhận biết được lực hướng tâm trong một số ví dụ của chuyển động tròn Nhận biết được chuyển động ly tâm, nêu được một vài ví dụ về chuyển động ly tâm là có lợi hoặc có hại

II.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 văn ra khỏi quỹ đạo tròn của một số vật

B CHUẨN BỊ.

I Giáo viên:

1.Phương pháp: Diễn giảng

2 Dụng cụ:

 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 đĩa quay đó II.Học sinh:Oân lại kiến thức đã học về định luật II, III Niu Tơn, chuyển động tròn đều C.TIẾN TRÌNH LÊN LỚP.

I Oån định lớp

II.Kiểm tra:

Nêu đặt điểm của lực masat: trượt, lăn, nghỉ.

Lực masat trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào?

III.Nội dung bài mới.

 Thế nào là chuyển động tròn

đều?

 Gia tốc trong chuyển động tròn

đều có đặc điểm như thế nào?

Từ định luật II NT, ta thấy rằng một

vật trong chuyển động tròn đều

phải có lực tác dụng lên vật để gây

ra gia tốc đó và hợp lực này phải

hướng vào tâm của vòng tròn.Vậy

hợp lực đó tên gọi là gì? Và được

tính bằng công thức nào? Để hiểu

được vấn đề này ta làm thí nghiệm

sau:

Buột vào dây một vật nặng cho học

sịnh quay tròn đều rồi buông tay

 Phải kéo dây về phía nào để

giữ cho vật chuyển động

tròn? Khi buông tay vật

 Nhắc lại kiến thức cũ

 Phải kéo dây về phía trong

 Khi buông tay, vật chuyển

I.Lực hướng tâm

chuyển động như thế nào?

Khi quay có một lực tác dụng vào

vật hướng từ trong ra, chính lực này

làm cho vật chuyển động ra xa khi

buông tay Theo định luật III NT

lực này do vật tác dụng lên tay

đồng thời tay tác dụng lên vật một

lực hướng vào trong để vật chuyển

động tròn

Lực của tay tác dụng lên vật thông

qua sợi dây có tác dụng giữ cho vật

chuyển động tròn đều, tức là nó

gây ra gia tốc hướng tâm, lực này

đóng vai trò là lực hướng tâm

Như vậy lực hướng tâm là lực (hay

hợp lực) của các lực tác dụng lên

một vật chuyển động tròn đều và

gây ra cho vật gia tốc hướng tâm

gọi là lực hướng tâm

 Vận dụng định luật II NT để

tìm biểu thức tính độ lớn lực

hướng tâm?

 Từ hình 14.1 (SGK) trả lời câu

hỏi: lực nào giữ cho vệ tinh

nhân tạo có thể bay được

vòng quanh trái đất mà không

bị lệch ra khỏi quỹ đạo?

Lực hấp dẫn giữa trái đất và vệ tinh

nhân tạo đóng vai trò là lực hướng

tâm NT đã dựa trên cơ sở lý thuyết

là định luật vạn vật hấp dẫn,

chuyển động tròn đều và lực hướng

tâm để đưa ra ý tưởng về việc

phóng vệ tinh nhân tạo của trái đất

 Từ hình 14.2 khi vật quay theo

đĩa tròn có những lực nào tác

dụng lên vật? Các lực đó có

đặt điểm gì? Hợp lực tác dụng

lên vật là lực nào?

Vì vật chuyển động tròn đều theo

đĩa quay nên lực masat nghỉ đóng

vai trò là lực hướng tâm

động về phía trước

 Học sinh tiếp thu ghi nhớ

 Fht = maht Mà: aht=

R

v2

= 2

 R

 Fht = m

R

v2

= m 2

 R

 Lực hấp dẫn giữ trái đất và vệ tinh nhân tạo

 Lực tác dụng lên vật: N,

P, Fmsn

 Do PvàN hai lực cân bằng không gây gia tốc cho vật, do vậy họp lực có thể coi là lực masat nghỉ gây ra gia tốc hướng tâm

1.Định nghĩa:

Lực ( hay hợp lực 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

2.Công thức:

Fht = maht = m

R

v2

= m 2

 R 3.Ví dụ:

a.Ví dụ 1: H14.1 Lực hấp dẫn giữa trái đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là lực hướng tâm

b.Ví dụ 2: H14.2 Lực masat nghỉ đóng vai trò là lực hướng tâm

c Ví dụ 3: H14.3 Hợp lực của hai lựcPvàN

 Học sinh hoàn thành yêu cầu

C1

 Phương trình hợp lực tác dụng

lên ôtô?

 Aùp dụng quy tắc hình bình

hành tìm hợp lực Nvà P

Hợp lực của hai lực này nằm ngang

hướng vào tâm của quỹ đạo, làm

ôtô, tàu quả chuyển động được dể

dàng và hợp lực của hai lực này

đóng vai trò là lực hướng tâm

 Làm lại thí nghiệm với đĩa

quay tại sau khi quay nhanh

đĩa thì đến một lúc nào đó thì

vật sẽ văn ra bên ngoài đĩa?

Chuyển động của vật trong thí

nghiệm gọi là chuyển động ly tâm

 Nêu một vài ứng dụng của

chuyển động ly tâm?

 Nêu một vài ví dụ trong đó

chuyển động ly tâm có hại?

Khi đo trên những đoạn đường cong

không nghiên vào tâm cong thì

nguy hiểm hơn, rất dể bị văn ra

khỏi quỹ đạo nếu đi với tốc độ cao

 Lực masat nghỉ cực đại không đủ lớn để đóng vai trò lực hướng tâm, nên vật trượt trên bàn ra xa tâm quay

 Máy vắt ly tâm, lòng quay trong máy giặt…

 Xe chuyển động trên đường cong bằng phẳng

đóng vai trò là lực hướng tâm d.Kết luận: Lực gây ra gia tốc hướng tâm không phải là một loại lực mới mà chỉ là hợp lực của tất cả các lực tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều

II Chuyển động li tâm

1.Khi lực masat nghỉ cực đại không đu ûlớn để đóng vai trò là lực hướng tâm Thì vật trượt trên bàn ra xa tâm quay, rồi văn ra khỏi bàn theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo Gọi là chuyển động ly tâm

2.Ứng dụng

Máy vắt ly tâm, lòng quay trong máy giặt…

3.Chuyển động ly tâm có hại:

Xe chuyển động trên đường cong bằng phẳng với tốc độ cao

IV Cũng cố:

Khái niệm về lực hướng tâm Công thức tính lực hướng tâm, chuyển động ly tâm

V Dặn dò:

Học: Định nghĩa, công thức, kết luận chuyển động ly tâm.

Làm BT SGK.