Giáo án giảng dạy môn Vật lý 10 - Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo, định luật huc

Tiết: 21 Tuần: 12 Ngay soạn: 29/ 10/ 2012 Bài 12. LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HUC (VẬT LÍ 10) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức : - Nêu được những đặc điểm về điểm đặt và hướng lực đàn hồi của lò xo. - Phát biểu được định luật Húc và viết được công thức tính độ lớn lực đàn hồi của lò xo. - Nêu được các đặc điểm về hướng của lực căng dây và lực pháp tuyến. 2. Kỹ năng: - Biễu diễn được lực đàn hồi của lò xo khi bị dãn hoặc bị nén. - Sử dụng được lực kế để đo lực, biết xem xét giới hạn đo của dụng cụ trước khi sử dụng. Vận dụng được định luật Húc để giải các bài tập trong bài. 3. Thái độ: Tập trung học tập, yu thích mơn vật lí, II. CHUẨN BỊ Giáo viên : Một vài lò xo, các quả cân có trọng lượng như nhau, thước đo. Một vài loại lực kế. Học sinh : Ôn lại kiến thức về lực đàn hồi của lò xo ở THCS. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1: Xác định hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Làm thí nghiệm biến dạng một số lò xo để hs quan sát. Chỉ rỏ lực tác dụng vào lò xo gây ra biến dạng, lực đàn hồi của lò có xu hướng chống lại sự biến dạng đó. Quan sát thí nghiệm. Biểu diễn lực đàn hồi của lò xo khi bị nén và dãn. Trả lời C1. I. Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo. + Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo, làm nó biến dạng. + Hướng của mỗi lực đàn hồi ở mỗi đầu của lò xo ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng. Hoạt động 2 : Tìm hiểu định luật Húc. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Cho hs làm thí nghiệm : Treo 1 quả cân vào lò xo. Treo thêm lần lượt 1, 2, 3 quả cân vào lò xo. F = P (N) 0 1 2 3 4 l (m) 0,30 0,32 0,34 0,36 0,38 Dl (m) 0 0,02 0,04 0.06 0,08 * Kéo lò xo với lực vượt quá giới hạn đàn hồi. * Giới thiệu giới hạn đàn hồi. * Nêu và phân tích định luật. * Cho hs giải thích độ cứng. * Giới thiệu lực căng của dây treo. * Giới thiệu lực pháp tuyến ở mặt tiếp xúc. Hoạt động theo nhóm : Đo chiều dài tự nhiên của lò xo. Treo 1 quả cân vào lò xo. Trả lời C2. Đo chiều dài của lò xo khi treo 1, 2, 3 rồi 4 quả cân. * Ghi kết quả vào bảng. * Trả lời C3. * Nhận xét kết quả thí nghiệm. * Ghi nhận giới hạn đàn hồi. * Rút ra kết luận về mối quan hệ giữa lực đàn hồi của lò xo và độ dãn. * Giải thích độ cứng của lò xo. * Biểu diễn lực căng của dây. * Biểu diễn lực pháp tuyến ở mặt tiếp xúc bị biến dạng. II. Độ của lực đàn hồi của lò xo. 1. Thí nghiệm. + Treo quả cân có trọng lượng P vào lò xo thì lò xo giãn ra. Ở vị trí cân bằng ta có : F = P = mg + Treo tiếp 1, 2 quả cân vào lò xo. Ở mỗi lần, ta chiều dài l của lò xo khi có tải rồi tính độ giãn Dl = l – lo. Ta có kết quả : 2. Giới hạn đàn hồi của lò xo. Mỗi lò xo hay mỗi vật đàn hồi có một giới hạn đàn hồi nhất định. 3. Định luật Húc (Hookes). Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo. Fđh = k.| Dl | k gọi là độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của lò xo, có đơn vị là N/m. 4. Chú ý. + Đối với dây cao su hay dây thép, lực đàn hồi chỉ xuất hiện khi bị ngoại lực kéo dãn. Vì thế lực đàn hồi trong trường hợp này gọi là lực căng. + Đối với mặt tiếp xúc bị biến dạn khi bị ép vào nhau thì lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc. * Hoạt động 3: Vận dụng, Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Giới thiệu lực kế. Giới thiệu cách đo lực, khối lượng. Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. Yêu cầu hs chuẩn bị bài sau. Tìm hiểu lực kế. Đo lực và khối lượng bằng lực kế. Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. Ghi những chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết: 21 Tuần: 12 Ngay soạn: 29/ 10/ 2012 Bài 13. LỰC MA SÁT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được những đặc điểm của lực ma sát trượt, ma sát nghỉ, ma sát lăn. - Viết được công thức của lực ma sát trượt. - Nêu được một số cách làm giảm hoặc tăng ma sát. 2. Kỹ năng - Vận dụng được công thức của lực ma sát trượt để giải các bài tập tương tự như ở bài học. - Giải thích được vai trò phát động của lực ma sát nghỉ đối với việc đi lại của người, động vật và xe cộ. Bước đầu đề xuất giả thuyết hợp lí và đưa ra được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết. 3. Thái độ: Tập trung học tập, yu thích mơn vật lí, II. CHUẨN BỊ Giáo viên : Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm gồm: khối hình hộp chữ nhật( bằng gỗ, nhựa) có một mắt khoét các lỗ để đựng quả cân, một số quả cân, một lực kế, và một máng trượt. Học sinh : Ôn lại những kiến thức về lực ma sát đã học ở lớp 8. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 : Tìm hiểu lực ma sát trượt Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản * Cho học sinh hoạt động nhóm. * Yêu cầu trả lời C1. * Tiến hành thí nghiệm kiểm tra các yếu tố ảnh hưởng đến lực ma sát trượt. * Giới thiệu hệ số ma sát trượt. * Giới thiệu bảng hệ số ma sát trượt của một số cặp vật liệu. * Nêu biểu thức hệ số ma sát trươt. * Chỉ ra hướng của lực ma sát trượt. * Thảo luận, tìm cách đo độ lớn của lực ma sát trượt. * Thảo luận nhóm, trả lời C1. * Ghi nhận kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận. * Ghi nhận cách xác định hệ số ma sát trượt. * Ghi biểu thức. I. Lực ma sát trượt. 1. Cách xác định độ lớn của ma sát trượt. Móc lực kế vào vật rồi kéo theo phương ngang cho vật trượt gần như thẳng đều. Khi đó, lực kế chỉ độ lớn của lực ma sát trượt tác dụng vào vật. 2. Đặc điểm của độ lớn của ma sát trượt. + Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật. + Tỉ lệ với độ lớn của áp lực. + Phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc. 3. Hệ số ma sát trượt. mt = Hệ số ma sát trượt mt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc. 4. Công thức của lực ma sát trượt. Fmst = mt.N Hoạt động 2: Tìm hiểu lực ma sát lăn. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản * Đặt câu hỏi cho hs lấy ví dụ. * Nêu câu hỏi C2. * Giới thiệu một số ứng dụng làm giảm ma sát. * Lấy ví dụ về tác dụng của lực ma sát lăn lên vật. * Trả lời C2. * So sánh độ lớn của lực ma sát lăn và ma sát trượt. II. Lực ma sát lăn. Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên một vật khác, để cản lại chuyển động lăn của vật. Lực ma sát lăn rất nhỏ so với lực ma sát trượt. Hoạt động 3: Tìm hiểu lực ma sát nghĩ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản * Tiến hành thí nghiệm nhận biết ma sát nghĩ. Cho hs chỉ ra các lực tác dụng lên vật. * Làm thí nghiệm, từng bước cho hs nêu đặc điểm của ma sát nghĩ. * Cho hs so sánh độ lớn của lực ma sát nghĩ cực đại và lực ma sát trượt. * Giới thiệu vai trò của lực ma sát nghĩ. * Cho hs lấy các ví dụ về cách làm tăng ma sát có ích. * Quan sát thí nghiệm. Chỉ rỏ các lực tác dụng lên vật * Rút ra các đặc điểm của lực ma sát nghĩ. * So sánh độ lớn của lực ma sát nghĩ cực đại và lực ma sát trượt. * Ghi nhận vai trò của lực ma sát nghĩ. * Lấy các ví dụ về cách làm tăng ma sát có ích. III. Lực Ma sát nghĩ. 1. Thế nào là lực ma sát nghĩ. Khi tác dụng vào vật một lực song song với mặt tiếp xúc nhưng vật chưa chuyển động thì mặt tiếp xúc đã tác dụng vào vật một lực ma sát nghĩ cân bằng với ngoại lực. 2. Những đặc điểm của lực ma sát nghĩ. + Lực ma sát nghĩ có hướng ngược với hướng của lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc, có độ lớn bằng độ lớn của lực tác dụng, khi vật còn chưa chuyển động. + Ma sát nghĩ có một giá trị cực đại đúng bằng ngoại lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc khi vật bắt đầu trượt. + Khi vật trượt, lực ma sát trượt nhỏ hơn ma sát nghĩ cực đại. 3. Vai trò của lực ma sát nghĩ. Nhờ có ma sát nghĩ ta mới cầm nắm được các vật trên tay, đinh mới được giữ lại ở tường, sợi mới kết được thành vải. Nhờ có ma sát nghĩ mà dây cua roa chuyển động, băng chuyền chuyển được các vật từ nơi này đến nơi khác. Đối với người, động vật, xe cộ, lực ma sát nghĩ đóng vai trò lực phát động. Hoạt động 4 : Vận dụng, Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho hs giải bài tập ví dụ Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. Yêu cầu hs chuẩn bị bài sau. Giải bài tập ví dụ. Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. Ghi những chuẩn bị cho bài sau. Tổ trưởng kí duyệt 29/10/2012 HÒANG ĐỨC DƯỠNG IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY