Tải bản đầy đủ (.doc) (7 trang)

Giáo án Vật lý 10 bài 10: Ba định luật Niu tơn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (95.32 KB, 7 trang )

Bài 10: BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức:
Định nghĩa quán tính; Định luật I, định luật II và định luật III Niu-tơn (Newton); Định nghĩa khối
lượng và các tính chất của khối lượng.
Viết được hệ thức của định luật II, định luật III Niu-tơn và công thức tính của trọng lực.
Nêu được đắc điểm của cặp “lực và phản lực”
Nêu được ý nghĩa của từng định luật
b. Về kĩ năng:
Vận dụng được định luật I và khái niệm quán tính để giải thích một số hiện tượng đơn giản và giải
một số bài tập.
Chỉ ra được đặc điểm của cặp “lực và phản lực”. Phân biệt cặp lực này với cặp lực cân bằng.
Vận dụng phối hợp định luật II và III để giải các bài tập.
c. Thái độ:
II. Chuẩn bị.
Gv: Chuẩn bị thêm một số ví dụ về các định luật của Niu-tơn, nhằm tăng niềm tin cho học sinh vào
tính đúng đắng của định luật.
III. Tiến trình giảng dạy.
1. Ổn định lớp
2. Bài mới.
TG

Hoạt động của giáo viên

3’
- Lực là gì?
- Vậy lực có cần thiết để duy trì
chuyển động không?
- Vì sao khi ta đẩy quyển sách (hay
vật nào đó) khi ngừng đẩy thì quyển
sách (hạy vật đó) ngừng lại?


- Ngày nay các em đều biết do ma

Hoạt động của học sinh

Nội dung

Hoạt động 1: Tổ chức tình huống
học tập.
- Hs nhớ lại kiến thức cũ rồi trả lời
- (Lực cần thiết để duy trì chuyển
động)
- Quan sát hiện tượng rồi trả lời (do
có lực ma sát)
- Hs lắng nghe vấn đề.

I. Định luật I Niu-tơn
1. Thí nghiệm lịch sử của Ga-li-lê

(1)

(2)


sát mà vật dừng lại. Nhưng trước đây
khi chưa biết đến ma sát, người ta
cho rằng lực là cần thiết để duy trì
chuyển động, nếu lực ngừng tác
dụng thì vật cũng ngừng chuyển
động. Tuy nhiên có 1 người không
tin vào điều đó & là TN nghiên cứu

về chuyển động đó là nhà vật lý Gali-lê.
- Các em nghiên cứu SGK phần 1.
rồi sau đó mô tả lại TN lịch sử của
Ga-li-lê.
15’

- Chú ý: Vì sao viên bi không lăn
đến độ cao ban đầu?
+ Khi giảm h2 thì đoạn đường đi
được của viên bi sẽ như thế nào?
+ Nếu đặt máng 2 nằm ngang, quãng
đường hòn bi lăn được sẽ như thế
nào?
+ Nếu máng 2 nằm ngang và không
có ma sát thì hòn bi sẽ chuyển động
như thế nào?
- Vậy có phải lực là nguyên nhân của
chuyển động không?
- Từ TN của Ga-li-lê, về sau Niu-tơn
đã khái quát các kết quả quan sát từ
thực nghiệm thành định luật và được
gọi là định luật I Niu-tơn.

(1)

Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật I
Niu-tơn.
- Hs nghiên cứu SGK, sau đó mô tả
lại TN của Ga-li-lê (làm việc cá
nhân)

- Do có ma sát giữa viên bị và máng
nghiêng.
- Viên bi đi được đoạn đường xa
hơn.
- Suy luận cá nhân hoặc trao đổi
nhóm để trả lời: (sẽ dài hơn lúc đầu)
- Lăn mãi mãi

- Không

- Em nào hãy nhắc lại khái niệm
quán tính đã được học ở lớp 8.

- Tại sao xe đạp chạy được 1 đoạn

(2)
* Nếu không có ma sát và nếu
máng (2) nằm ngang thì hòn bi sẽ
lăn với vận tốc không đổi mãi mãi

2. Định luật I Niu-tơn
Nếu một vật không chịu tác dụng
của lực nào hoặc chịu tác dụng của
các lực có hợp lực bằng không, thì
vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng
yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục
chuyển động thẳng đều.

r r
r r

F = 0 thì a = 0

Quán tính là tính chất của mọi vật
có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về
hướng và độ lớn.

r r
r r
- Vậy: F = 0 thì a = 0

- Vậy quán tính là gì?

(1)

3. Quán tính

- Em hãy phát biểu lại định luật như
SGK.

- Theo ĐL I thì chuyển động thẳng
đều được gọi là chuyển động theo
quán tính.

(2)

- Hs phát biểu & ghi nhận định luật
I

* Định luật I gọi là định luật quán
tính và chuyển động thẳng đều

được gọi là chuyển động theo quán
tính.


đường nữa dù ta ngừng đạp.
- Hs nhắc lại (nếu được)
- Tại sao khi nhảy từ bậc cao xuống
ta phải gập chân lại.
- Tại sao người ta nói quán tính là
thủ phạm của mọi vụ tai nạn giao
thông?

- Muốn gây ra gia tốc cho vật ta phải
có lực tác dụng lên vật đó. Chúng ta
thử hình dung xem nếu ta đẩy một
thùng hàng khá nặng trên đường
bằng phẳng. Theo em gia tốc của
thùng hàng phụ thuộc vào những yếu
tố nào?
- Như vậy em có thể khái quát thành
câu phát biểu về gia tốc của vật?
- Từ những quan sát và TN. Niu-tơn
đã xác định được mối liên hệ giữa
gia tốc, lực và khối lượng thành 1
định luật gọi là ĐL II Niu-tơn.

- Xu hướng bảo toàn vận tốc cả về
hướng và độ lớn
- TL để trả lời: Do xe có quán tính
nên nó có xu hướng bảo toàn vận

tốc mặc dù ta ngừng đạp.
- TL: Do có quán tính nên thân
người tiếp tục chuyển động xuống
nên chân bị co lại.
- HS TL rồi trả lời: …

II. Định luật II Niu-tơn

Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật
II Niu-tơn.

1. Định luật II Niu-tơn

- TL rồi phát biểu: F càng lớn thì a
càng lớn
+ m càng lớn thì a càng nho

Gia tốc của một vật cùng hướng
với lực tác dụng lên vật. Độ lớn
của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn
của lực và tỉ lệ nghịch với khối
lượng của vật.

r
r
r F
r
a = hay F = ma
m


+ a và F cùng hướng.

15’

- Trường hợp có nhiều lực tác dụng
lên vật thì ĐL II được áp dụng như
thế nào?

- HS phát biểu: gia tốc của vật tỉ lệ
thuận với lực tác dụng và tỉ lệ
nghịch với khối lượng của vật.

- Trong đó: a: là gia tốc của vật
(m/s2)
+ F: là lực tác dụng (N)
+ m: khối lượng của vật (kg)

r
r
r F
r
a = hay F = ma
m

Trường hợp vật chịu nhiều lực tác

- Trong đó: a: là gia tốc của vật
(m/s2)

r r r r

F = F1 + F2 + F3 + ...

- Ở lớp 6 em hiểu khối lượng là gì?
- Thông qua nội dung ĐL II, em hãy
cho biết khối lượng còn có ý nghĩa gì

dụng

r r r
r
F1; F2; F3... thì F là hợp

lực của tất cả các lực đó.


khác?

+ F: là lực tác dụng (N)

2. Khối lượng và mức quán tính

- Hãy vận dụng ĐL II để chứng minh
rằng vật nào có khối lượng lớn hơn
thì khó làm thay đổi vận tốc của nó
hơn, tức là mức quán tính lớn hơn.
(lực tác dụng có độ lớn bằng nhau)

+ m: khối lượng của vật (kg)

a. Định nghĩa


- F lúc này là hợp lực

Khối lượng là đại lượng đặc trưng
cho mức quán tính của vật.

- Nhận xét câu trả lời của hs, rút ra
khái niệm khối lượng: Khối lượng là
địa lượng đặc trưng cho mức quán
tính của vật.

Hoạt động 4: Tìm hiểu định nghĩa
và tính chất của khối lượng.

r r r r
F = F1 + F2 + F3 + ...

- Là đại lượng chỉ lượng vật chất
của một vật

- Thông báo tính chất của khối lượng
(2 tính chất)
- Tại sao máy bay cần phải chạy 1
quãng đường dài mới cất cánh được?

b. Tính chất của khối lượng.
- Khối lượng là một địa lượng vô
hướng, dương và không đổi đối với
mọi vật.
- Khối lượng có tính chất cộng


- TL rồi trả lời: Theo ĐL II, vật nào
có khối lượng lớn hơn thì thu được
gia tốc nho hơn, tức là thay đổi vận
tốc chậm hơn. Nói cách khác vật có
khối lượng lớn thì khó làm thay đổi
vận tốc của nó hơn, tức là mức quán
tính lớn hơn.
- Hs chú ý gv nhận xét và tiếp thu
khái niệm khối lượng.

10’
- Lắng nghe và ghi nhận.

- Khối lượng của máy bay >>, nên
mức quán tính của nó cũng >>. Do
đó phải có thời gian tác dụng lực dài
thì nó mới đạt được vận tốc lớn đủ
để cất cánh. Chính vì thế mà đường
bằng phải dài.
2’

Hoạt động :Củng cố, dặn dò.
- Các em đọc lại phần ghi nhớ (từ ý 1 đến ý 5)
- Về nhà tìm thêm ví dụ về quán tính (có lợi và có hại); VD minh họa khối lượng đặc trưng cho mức quán tính.
Chuẩn bị tiếp phần còn lại của bài.

IV. Rút kinh nghiệm.



Bài 10: BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN (tt)
III. Tiến trình giảng dạy.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ. (4’)
- Hãy phát biểu và viết biểu thức định luật II Niu-tơn, tên gọi và đơn vị của từng đại lượng. Định
nghĩa và tính chất của khối lượng?
- Phát biểu định luật I Niu-tơn? Quán tính là gì? cho ví dụ?
3. Bài mới.
TG

Hoạt động của giáo viên

7’
- Ở lớp 6 em đã biết trọng lực. Vậy
trọng lực là gì?

- Trọng lượng là gì?
- Chú ý trọng lực gây ra gia tốc rơi tự
do.

Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm
trọng lực và trọng lượng.
- Trọng lực là lực hút của trái đất đặt
vào vật, có phương thẳng đứng có
chiều từ trên xuống.
- Trọng lượng là độ lớn của trọng
lực. Trọng lực được đo bằng lực kế.

P = 10m


- Nêu hệ thức liên hệ giữa khối
lượng và trọng lượng?

Nội dung
3. Trọng lực. Trọng lượng
a. trọng lực là lực của trái đất tác
dụng vào các vật, gây ra cho chúng
gia tốc rơi tự do.
b. Độ lớn của trọng lực tac sdungj
lên một vật gọi là trọng lượng, kí
hiệu P. Trọng lượng được đo bằng
lực kế.
c. Công thức tính trọng lực

r
r
P = mg

- Do đâu mà có hệ thức đó?
- Hãy vận dụng ĐL II vào chuyển
động rơi tự do của vật.

- Vận dụng ĐL II ta được:

r
r
P = mg

- Nhận xét: g = 9,8m/s 2 nếu vật có

khối lượng m = 1kg thì P = 9,8N.
- Hãy giải thích tại sao ở cùng một
nơi trên mặt đất la luôn có:

P1 m1
=
P2 m2

- Cho 2 hòn bi va chạm. Em có nhận

- Hs vận dụng kiến thức để chứng
minh.
Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật
III Niu-tơn.

III. Định luật III Niu-tơn


xét gì về chuyển động của hòn bi A
&B
15’
- Như vậy qua va chạm cả A và B
đều thu được gia tốc. Theo em những
lực nào gây ra gia tốc đó?

- Hs quan sát rồi trả lời: B đang
đứng yên thì chuyển động. A đang
chuyển động thì đổi hướng vận tốc.

1. Sự tương tác giữa các vật


- TL trả lời: lực do A tác dụng lên B
gây ra gia tốc cho B, lực do B tác
dụng lên A gây ra gia tốc cho A

2. Định luật

- Vậy khi A va chạm vào B không
những A tác dụng lực lên B mà
ngược lại, B cũng tác dụng lực lên A
- Giới thiệu và phân tích các ví dụ
(H10.3, 10.4)
- Qua tất cả ví vụ trên, hãy rút ra kết
luận khái quát.
- Hai lực này giá, chiều, độ lớn như
thế nào?

- Các em hãy đọc C5.
- Có phải búa tác dụng lực lên đinh
còn đinh không tác dụng lực lên
búa? Nói cách khác lực có thể xuất
hiện đơn lẻ được không?
- Nếu đinh tác dụng lên búa 1 lực có
độ lớn bằng lực mà búa tác dụng lên
đinh thì tại sao búa lại hầu như đứng
yên? Nói cách khác cặp lực & phản
lực có cân bằng nhau không?
12’

- Vậy lực và phản lực luôn xuất hiện

(hoặc mất đi) đồng thời.
- Lực và phản lực cùng giá, cùng độ
lớn nhưng ngược chiều. 2 lực có đặc
điểm như vậy gọi là 2 lực trực đối.
- Lực và phản lực không cân bằng
nhau vì chúng đặt vào 2 vật khác
nhau.
- Gv nêu ví dụ:
- Muốn bước đi trên mặt đất, chân ta

Trong mọi trường hợp, khi vật A
tác dụng lên vật B một lực, thì vật
B cũng tác dụng lại vật A một lực.
Hai lực này cùng giá, cùng độ lớn,
nhưng ngược chiều.

r
r
FB → A = − FA→ B
r
r
hay FBA = − FAB

- Chú ý các ví dụ.

3. Lực và phản lực
- Nếu A tác dụng lên B một lực thì B
cũng tác dụng lên A một lực.
- Cùng giá, ngược chiều, cùng độ
lớn.

Hoạt động 3: Tìm hiểu đặc điểm
của cặp “lực và phản lực”
- Hs đọc C5, TL rồi trả lời:

a. Đặc điểm
- Lực và phản lực luôn xuất hiện
(hoặc mất đi) đồng thời
- Lực và phản lực cùng giá, cùng
độ lớn, nhưng ngược chiều. Hai lực
có đặc điểm như vậy gọi là 2 lực
trực đối.

+ Không. Đinh cũng tác dụng lên
búa một lực.

- Lực và phản lực không cân bằng
nhau vì chúng đặt vào 2 vật khác
nhau.

+ Không. Lực bao giờ cũng xuất
hiện từng cặp trực đối.

b. Ví du

+ Vì búa có khối lượng lớn.

+ Không cân bằng nhau vì chúng
đặt vào 2 vật khác nhau.



phải làm thế nào?
- Vì sao trái đất hâu như đứng yên,
còn ta đi được về phía trước.
- VD: Một quả bóng đặp vào tường,
lực nào làm cho quả bóng bật ra? Vì
sao hầu như tường vẫn đứng yên?

- Chân đạp về mặt đất 1 lực hướng
về phía sau.
- Do khối lượng của trái đất rất lớn
so với khối lượng cơ thể người.
- Hs trả lời:

7’

Hoạt động :Củng cố, dặn dò.
- Các em đọc phần ghi nhớ ở cuối bài. Cho thêm một số ví dụ về ĐL III phải chỉ ra được cặp lực và phản lực.
- Hai người kéo co tại sao có 1 người thắng, người thua? Điều đó có trái với ĐL III hay không?
- Về nhà học bài làm tất cả các bài tập. Chuẩn bị bài tiếp theo.

IV. Rút kinh nghiệm.



×