Giáo án vật lý lớp 10 chương trình cơ bản - Tiết 22: LỰC HƯỚNG TÂM pps

Giáo án vật lý lớp 10 chương trình cơ bản - Tiết
22: LỰC HƯỚNG TÂM
I. Mục tiêu:
1. Về kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức tính lực
hướng tâm
- Nhận biết được chuyển động li tâm, nêu được một vài ví
dụ về chuyển động li tâm là có lợi hoặc có hại
2. Về 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 văng ra khỏi quĩ đạo tròn
của một số vật.
II. Chuẩn bị:
Giáo viên:
- 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
trên đĩa quay đó.

Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về định luật II, III Niu tơn, chuyển
động tròn đều và lực hướng tâm
III.Tiến trình dạy học:
1) Ổn định:
2) Kiểm tra:
Lực ma sát trượt, xuất hiện khi nào, có độ lớn phụ thuộc
vào những yếu tố nào, được xác định bằng công thức nào ? Ma
sát có lợi hay có hại, cho ví dụ ?

3)Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Nhắc lại kiến thức cũ:
Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Nội dung
Là chuyển động có
quỹ đạo là đường tròn,
Thế nào là chuyển
có tốc độ trung bình là
như nhau trên mỗi cung
tròn.
Gia tốc trong chuyển
động tròn đều có chiều
luôn hướng vào tâm của
quĩ đạo.
động tròn đều ?


Gia tốc trong chuyển
động tròn đều có đặc
điểm như thế nào ?
Từ định luật II Niu-
tơn, ta thấy rằng một vật
trong chuyển động tròn
đều phải có một hợp lực
tác dụng lên vật và
hướng vào tâm vòng
tròn.
Vậy lực đó có tên gọi là
gì ? Được tính bằng
công thức nào ?
Hoạt động 2: Tiếp thu lực hướng tâm và viết công thức lực

hướng tâm.


Phải kéo dây về
phía tâm.

GV làm TN với vật
nặng buộc vào đầu
dây.
Phải kéo dây về
phía nào để giữ cho
vật chuyển động
tròn ? Khi buông
tay thì vật chuyển
động như thế nào ?

I. Lực hướng tâm:
1) Định nghĩa:
Lực (hay hợp
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.

Từng nhóm trình bày
lên bảng.
Hãy trình bày các yếu tố
của lực hướng tâm ?
2) Công thức:
2
2
ht ht
mv
F ma m r
r

  

Hoạt động 3: Phân tích một số ví dụ về lực hướng tâm.

Lực hấp dẫn.




Có 4 lực: trọng lực,
phản lực, lực ma sát
nghỉ. Hợp lực là lực
ma sát nghỉ.

HS tìm hợp lực. Hợp
lực hướng vào tâm quĩ
đạo giúp xe chuyển
động dễ dàng.

Lực nào giữ cho vệ tinh
nhân tạo có thể bay được
vòng quanh Trái Đất ?

Khi vật quay theo đĩa thì
có các lực nào tác dụng
lên vật ? Hợp lực tác
dụng lên vật là lực nào ?
Hãy tìm hợp lực tác dụng
lên ô tô ? Hợp lực có đặc
điểm gì ? Có tác dụng gì
?

Lực hướng tâm có phải là
một loại lực mới không ?
Lực hướng tâm không
phải là một loại lực mới
mà là hợp của các lực ta
đã biết : hấp dẫn, ma sát,
3)Ví dụ:
a. Lực hấp dẫn
giữa Trái Đất và vệ
tinh nhân tạo đóng
vai trò là lực hướng
tâm giữ cho vệ tinh
chuyển động tròn
đều quanh Trái Đất.
b. Lực ma sát
nghỉ đóng vai trò là
lực hướng tâm giữ

vật chuyển động tròn
đều trên bàn quay.
c. Ở những đoạn
đường cong người ta
làm nghiêng để trọng
lực
P

của vật và phản
lực N

của mặt đường
có hợp lực hướng
vào tâm quỹ đạo giúp
đàn hồi, … xe chuyển động được
dễ dàng
Hoạt động 4: Tìm hiểu về chuyển động li tâm
HS quan sát TN.
Tại vì khi đó lực ma
sát nghỉ cực đại không
đủ lớn để vai trò là lực
hướng tâm.




HS thảo luận nhóm:

Giáo viên làm lại thí
nghiệm với đĩa quay:
Tại sao khi đĩa quay
nhanh thì đến một lúc
nào đó vật bị văng ra
ngoài ?
Chuyển động của vật
bị văng ra gọi là chuyển
động li tâm.
Cho HS thảo luận
trình bày lên bảng
Chuyển động li tâm là
có lợi hay có hại?
Cho một vài ứng dụng
lực li tâm mà em biết.
II.Chuyển động li
tâm:
Khi lực ma sát
nghỉ cực đại không
đủ lớn để đóng vai
trò là lực hướng tâm
cần thiết
(Fmsn
(max
< m
2
r)
thì vật sẽ bị trượt ra
xa tâm quay, rồi

văng ra khỏi bàn
quay theo phương
tiếp tuyến với quĩ
đạo, gọi là chuyển
động li tâm

Chuyển động li tâm
Thảo luận và đưa ra
một sô thí dụ
Cho một vài ví dụ về
lực li tâm có hại mà em
biết. Hạn chế bằng cách
nào ?
có lợi có ứng dụng :
máy vắt li tâm, bơm
li tâm, …
Chuyển động li tâm
có hại, cần phải tránh
: xe chạy qua đoạn
đường cong phải hạn
chế tốc độ.
4. Củng cố - Vận dụng:
Củng cố: khái niệm lực hướng tâm, công thức tính lực hướng
tâm và chuyển động li tâm
Vận dụng:
1)Lực nào sau đây có thể là lực hướng tâm ?
A. Lực ma sát B. Lực đàn hồi C. Lực hấp
dẫn D. Cả 3 lực trên
2)Biểu thức tính lực hướng tâm:
A. Fht = m

2
r B. Fht = mg C. Fht = kl
D. Fht = mg

5. Híng dÉn häc ë nhµ
- Làm bài tập trong SGK và SBT
- Chuẩn bị bài "bài toán về chuyển động ném ngang