Giáo án Vật Lí 10 Bài 10: Ba định luật Niu-tơn (mới, chuẩn nhất)

HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (5’)

Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo.

Lực có phải là nguyên nhân gây ra chuyển đông hay không?bài này sẽ cho ta biết câu trả lời.

Hs định hướng Nd

Tiết 17                                    

Bài 10: BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN

HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức

Mục tiêu:  

+  Định luật I, định nghĩa quán tính.

+ Định nghĩa khối lượng và các tính chất của khối lượng.

+ Định luật II Niu- tơn, viết được công thức của định luật.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

Mô tả lại TN lịch sử của Ga-li-lê.

+ Vì sao viên bi không lăn đến độ cao ban đầu?

+ Khi giảm h₂ đoạn đường mà viên bi lăn được sẽ thế nào?

+ Nếu đặt máng 2 nằm ngang, quãng đường hòn bi lăn được sẽ thế nào so với lúc đầu?

+ Làm thí nghiệm theo hình 10.1c SGK.

+ 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?

- Giảng về sự khái quát hoá của Niu-tơn thành nội dung định luật I Niu-tơn.

- Em hãy phát biểu lại định luật như SGK.

- Khái niệm quán tính đã được học ở lớp 8.

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

- Vậy quán tính là gì?

Trả lời câu C1

- Quan sát hình vẽ thí nghiệm và rút ra nhận xét.

- 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

- Hs phát biểu và ghi nhận định luật I

- Hs nhắc lại (nếu được)

- Xu hướng  bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.

- HS trả lời

I. Định luật I Niu-tơn

1. Thí nghiệm lịch sử của Ga-li-lê

* 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.

3. Quán tính

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

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

- Muốn gây ra gia tốc cho vật ta phải có lực tác dụng lên vật đó. 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?

- Khái quát thành câu phát biểu về gia tốc của vật?

- Giảng về sự khái quát của Niu- tơn thành nội dung định luật II.

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

- Ở lớp 6  em hiểu khối lượng là gì?

- Qua nội dung ĐL II, khối lượng còn có ý nghĩa gì khác?

- Trả lời câu C2 (SGK)?

- Nhận xét câu trả lời của hs

- Thông báo tính chất của khối lượng (2 tính chất)

- Trả lời câu C3(SGK)?

- HS trả lời

+ m càng lớn thì a càng nhỏ

+ a và F cùng hướng.

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

- F lúc này là hợp lực

- Là đại lượng chỉ lượng vật chất của một vật

- HS trả lời

- Lắng nghe và ghi nhận.

- HS trrả lời

II. Định luật II Niu-tơn

1. Định luật II Niu-tơn

  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.

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

+ F: là lực tác dụng (N)

+ m: khối lượng của vật (kg)

Trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng  là hợp lực của tất cả các lực đó.

2. Khối lượng và mức quán tính

a. Định nghĩa

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

b. Tính chất của khối lượng.

- Khối lượng là một đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mọi vật.

- Khối lượng có tính chất cộng

HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10')

Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

GV giao nhiệm vụ cho học sinh làm bài tập trắc nghiệm:

Câu 1: Theo định luật I Niu-tơn thì

    A. với mỗi lực tác dụng luôn có một phản lực trực đối với nó.

    B. một vật sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều nếu nó không chịu tác dụng của bất kì lực nào khác

    C. một vật không thể chuyển động được nếu hợp lực tác dụng lên nó bằng 0.

    D. mọi vật đang chuyển động đều có xu hướng dừng lại do quán tính.

Câu 2: Theo định luật II Niu-tơn thì lực và phản lực

    A. là cặp lực cân bằng.

    B. là cặp lực có cùng điểm đặt.

    C. là cặp lực cùng phương, cùng chiều và cùng độ lớn.

    D. là cặp lực xuất hiện và mất đi đồng thời.

Câu 3: Vật nào sau đây chuyển động theo quán tính?

    A. Vật chuyển động tròn đều.

    B. Vật chuyển động trên quỹ đạo thẳng.

    C. Vật chuyển động thẳng đều.

    D. Vật chuyển động rơi tự do.

Câu 4: Khi nói về một vật chịu tác dụng của lực, phát biểu nào sau đây đúng?

    A. Khi không có lực tác dụng, vật không thể chuyển động.

    B. Khi ngừng tác dụng lực lên vật, vật này sẽ dừng lại.

    C. Gia tốc của vật luôn cùng chiều với chiều của lực tác dụng.

    D. Khi có tác dụng lực lên vật, vận tốc của vật tăng.

Câu 5: Một lực có độ lớn 4 N tác dụng lên vật có khối lượng 0,8 kg đang đứng yên. Bỏ qua ma sát và các lực cản. Gia tốc của vật bằng

    A. 32 m/s².

    B. 0,005 m/s².

    C. 3,2 m/s².

    D. 5 m/s².

Câu 6: Một quả bóng có khối lượng 500 g đang nằm yên trên mặt đất thì bị một cầu thủ đá bằng một lực 250 N. Bỏ qua mọi ma sát. Gia tốc mà quả bóng thu được là

    A. 2 m/s².

    B. 0,002 m/s².

    C. 0,5 m/s².

    D. 500 m/s².

Câu 7: Lần lượt tác dụng có độ lớn F1 và F2 lên một vật khối lượng m, vật thu được gia tốc có độ lớn lần lượt là a₁ và a₂. Biết 3F₁ = 2F₂. Bỏ qua mọi ma sát. Tỉ số a₂/a₁ là

    A. 3/2.

    B. 2/3.

    C. 3.

    D. 1/3.

Câu 8: Tác dụng vào vật có khối lượng 5kg, đang đứng yên, một lực theo phương ngang thì vật này chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 1 m/s². Độ lớn của lực này là

    A. 3 N.                      

    B. 4 N.                     

    C. 5 N                       

    D. 6 N.

Câu 9: Một lực có độ lớn 2 N tác dụng vào một vật có khối lượng 1 kg lúc đầu đứng yên. Quãng đường mà vật đi được trong khoảng thời gian 2s là

    A. 2 m.

    B. 0,5 m.

    C. 4 m.

    D. 1 m.

Câu 10: Một quả bóng khối lượng 200 g bay với vận tốc 90 km/h đến đập vuông góc vào tường rồi bật trở lại theo phương cũ với vận tốc 54 km/h. Thời gian va chạm giữa bóng và tường là 0,05s. Độ lớn lực của tường tác dụng lên quả bóng là

    A. 120 N.

    B. 210 N.

    C. 200 N.

    D. 160 N.

Hướng dẫn giải và đáp án

HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’)

Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập

GV chia lớp thành nhiều nhóm

(mỗi nhóm gồm các HS trong 1 bàn) và giao các nhiệm vụ: thảo luận trả lời các câu hỏi sau và ghi chép lại câu trả lời vào vở bài tập

C1; Tại sao ở nhiều nước lại bắt buộc người lái xe và những người ngồi trong xe ô tô khoác một đai bảo hiểm vòng qua ngực, hai đầu móc vào ghế ngồi?

C2: Muốn rũ bụi ở quần áo, tra búa vào cán, ta làm động tác như thế nào? Tại sao?

2. Báo cáo kết quả hoạt  động và thảo luận

- HS trả lời.

- HS nộp vở bài tập.

- HS tự ghi nhớ nội dung trả lời đã hoàn thiện.

C1: Đai bảo hiểm vòng qua ngực có tác dụng giúp người ngồi trên ô tô tránh được trường hợp: khi ô tô hãm đột ngột do phanh hoặc do đụng vào chướng ngại vật… theo quán tính, người ngồi trên xe ô tô lao đầu về phía trước gây ra chấn thương.

C2:* Muốn rũ bụi ở quần áo, người ta cho áo chuyển động thật nhanh rồi dừng lại đột ngột, khi đó bụi tiếp tục chuyển động do quán tính, tức bụi văng ra ngoài.

* Cho búa và cán chuyển động thật nhanh, cán dừng lại đột ngột,theo quán tính búa tiếp tục chuyển động tra vào cán.

HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’)

Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức, khái quát lại toàn bộ nội dung kiến thức đã học

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

Hãy tìm thêm ví dụ trong thực tế về "tính ì" và "đà" của các vật

Gợi ý:Ví dụ về tính ì: Trên thùng xe có thùng nước đầy, khi xe khởi động thì nước tràn từ thùng ra ngoài; Hành khách đứng trong xe buýt, khi xe buýt khởi động chạy thì hành khách sẽ bị ngả người ra phía sau xe.

Ví dụ về "đà": Cũng lấy 2 ví dụ trên, nhưng xét cho thời điểm khi xe đang chạy mà phanh đột ngột. Do có "đà" (quán tính chuyển động) nên nước cũng trào ra về phía trước, và hành khách cũng ngả về phía trước.