Bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM
I. Mục tiêu.
a. 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.
b. Về kĩ năng:
Giải thích được vai trò của lực hướng tâm trogn chuyển động tròn của các vật.
Chỉ ra được lực hướng tâm trong một số trường hợp cụ thể (đơn giản).
Giải thích được chuyển động văng ra khỏi quỹ đạo tròn của một số vật
c. Thái độ:
II. Chuẩn bị.
GV: Hình vẽ mô tả lực hướng tâm
HS: Ôn lại kiến thức trong bài chuyển động tròn đều
III. Tiến trình giảng dạy.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ. (5’)
Nêu những đặc điểm của lực ma sát trượt? Hệ số ma sát trượt là gì? Nó phụ thuộc vào
những yếu tố nào? Viết công thức của lực ma sát trượt?
3. Bài mới.
TG
2’
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Thế nào là chuyển động tròn Hoạt động 1: Tổ chức tình
đều? Gia tốc trong chuyển động huống học tập.
tròn đều có đặc điểm như thế
- Hs chú ý trả lời câu hỏi của gv.
nào?
- Từ định luật II Niu-tơn, ta thấy
một vật trong chuyển động tròn
đều phải có một hợp lực tác dụng
Nội dung
lên vật và hướng vào tâm vòng
tròn.
- Vậy hợp lực đó có tên gọi là gì?
Được tính bằng công thức nào?
Để trả lời được các câu hỏi trên
chúng ta cùng nghiên cứu bài
mới.
12’
- Gv cầm một đầu dâu có buộc
quả nặng quay nhanh trong mặt
phẳng nằm ngang.
Hoạt động 2: Hình thành khái
niệm lực hướng tâm.
- Quan sát gv là TN
1. Định nghĩa
- Cái gì đã giữ cho quả năng
chuyển động tròn?
- Nếu coi quả nặng chuyển động
tròn đều thì gia tốc của nó có
chiều và độ lớn như thế nào?
r
- Gọi hs lên bảng vẽ aht
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.
- Trả lời (sợi dây)
- Hs trả lời …………
v2
aht = = rω 2
r
I. Lực hướng tâm
r
v
2. Công thức
Fht = maht = m
- Vậy lực hướng tâm có chiều
ntn?
3. Ví dụ
- Theo ĐL II thì phải có lực tác
dụng lên vật để gây ra gia tốc
cho vật. Vậy công thức tính độ
lớn của lực hướng tâm ntn?
- Vẽ tiếp vectơ lực hướng tâm.
- Từ đó phát biểu định nghĩa lực
hướng tâm?
v2
Fht = maht = m = mω 2 r
r
- Vậy trong chuyển động của
quản nặng mà chúng ta vừa quan
sát, lực gì đóng vai trò lực hướng
tâm?
- NX: Trogn trường hợp này, đó
- Độ lớn của lực hướng tâm:
- 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.
v2
= mω 2 r
r
cũng coi như là câu trả lời gần
đúng. Vì trọng lượng của quả
nặng còn khá nhỏ nếu chúng ta
quay trogn mặt phẳng nằm ngang
thì có thể coi lực căng của dây là
lực hướng tâm.
- Trả lời (lực căng dây)
- Phát phiếu học tập cho hs, gv
nói rõ về những hiện tượng nêu
trong phiếu:
+ Vệ tinh nhân tạo quay quanh
trái đất.
+ Bao diêm đặt trên bàn quay (có
thể làm TN cho hs quan sát)
Hoạt động 3: Tìm hiểu một số
ví dụ về lực hướng tâm.
- Chú ý các hiện tượng gv nêu
+ Một quả nặng buộc vào đầu trong phiếu học tập.
dây.
- Trong mỗi hiện tượng trên lực
nào là lực hướng tâm? Vẽ hình
biểu diễn.
10’
- Các em hoàn thành vào phiếu
học tập. Sau đó gọi 3 hs lên bảng
vẽ lại lực hướng tâm của 3 TH
đó.
- Đối chiếu phần trên bảng với
phiếu học tập đển sửa chữa cho
hs.
- Chú ý: Lực hướng tâm là hợp
- Hoàn thành vào phiếu học tập
r
lực của trọng lực P và lực căng
r
- Lên bảng vẽ.
T của dây. Lực hướng tâm
không do một vật cụ thể tác vào
vật theo phương nằm ngang, mà
là kết quả của sự tổng hợp 2 lực
r r
P và T .
- Không được hiểu lực hướng tâm
là một loại lực cơ học mới, mà
phải hiểu đó chính là một lực cơ
học đã học (hoặc hợp lực của
chúng) có tác dụng giữ cho vật
II. Chuyển động li tâm
chuyển động tròn.
- Tại sao đường ôtô, xe lửa ơ
những đoạn uống cong phải làm
nghiêng về phía tâm cong?
- Trơ lại TN một vật đặt trên bàn
quay. Hãy dự đoán xem nếu bàn
quay mạnh (nhanh) thì hiện
tượng xảy ra như thế nào?
- Làm TN kiểm chứng, vì sao vật
bị văng ra xa?
- Với ω lớn để giữ được vật trên
quỹ đạo tròn thì lực hướng tâm
phải đủ lớn. Nếu Fmsn max không - Suy nghĩ trả lời câu hỏi của gv.
đủ lớn để đóng vai trò của lực
hướng tâm thì vật sẽ văng đi, đó
là chuyển động li tâm.
Hoạt động 4: Tìm hiểu về
- Trường hợp vật năng buộc chặt chuyển động li tâm.
vào đầu một sợi dây, cầm đầu kia
quay, sau đó buôn đi thì hiện
tượng xảy ra như thế nào?
- Nêu thêm một vài ứng dụng
như: Máy bơm li tâm, máy giặt,
…
10’
- Dự đoán: Vật sẽ bị văng ra xa
- Quan sát TN rồi trả lời, do lực
ma sát không đủ để giữ bao diêm
lại
- Tự ghi lại giải thích của gv nếu
cần.
- Vật sẽ bị văng ra xa, theo
phương tiếp tuyến
- Hs cho thêm một số ví dụ về
ứng dụng của chuyển động li
tâm.
6’
Hoạt động :Củng cố, dặn dò.
- Phát biểu và viết công thức của lực hướng tâm? Nêu ví dụ về chuyển động li tâm.
- Về nhà học bài, làm bài tập và chuẩn bị tiết sâu chúng ta làm bài tập.
Phiêu hoc tâp
Bài14: LỰC HƯỚNG TÂM
Nhóm: …………………………….
Trong môi hiên tương sau đây, hay nêu ro lưc nao la lưc hương tâm. Hay biêu diên lưc đo trên hinh ve.
a. Vê tnh nhân tao quay
quanh trái Đất
TĐ
vê tnh
b. Vât đ ăt trên ban quay
c. Vât bu ôc vao dây quay