Bài giảng Vật lí 10 - Tiết 24, Bài 14: Lực hướng tâm

TRƯỜNG THPT NGUYỄN CHÍ THANH Pleiku – Gia LaippTỔ VẬT LÝ - CNKÝnh chµo c¸c thÇy c« gi¸oChào mừng quý thầy cô và các em!CHÀO MỪNG NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20/11/2019 VÀ HỘI THI GIÁO VIÊN GIỎIđỈnh núi Phú sĩ-NhẬt bẢnNúi shasta - California - MỸ 4-2014 tuyẾt giẢm rẤt nhiỀuCỤM NÚI LỬA DÃY ANDES Ở CHILENúi lỬa đang phun Ở Iceland 9-2014SÔNG BĂNG NỨT NẺ Ở NAM CỰCTẢNG BĂNG TRÔI KHỔNG LỒ Ở GREENLANDBẢO HAIYAN RỜI PHILIPPIN VÀO BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM 11-2013ĐẢo phú quỐc – viỆt namĐẢo Hoàng sa – viỆt namCÁC HÌNH ẢNH ĐÓ ĐƯỢC CHỤP TỪ ĐÂU?Trái ĐấtVệ tinh nhân tạoTại sao vệ tinh nhân tạo bay được vòng quanh Trái Đất?QUAN SÁT THỰC TẾTại sao đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong thường phải làm nghiêng về phía tâm cong? Tại sao khi các vận động viên đua xe đến khúc cua phải nghiêng người?Cầu Mỹ ThuậnTại sao khi làm cầu, người ta phải làm cong, vị trí cao nhất ở giữa cầu?ĐỂ TRẢ LỜI CÁC VẤN ĐỀ TRÊN ..! LỰC HƯỚNG TÂMTIẾT 24 - BÀI 14NHẮC LẠI KIẾN THỨC CŨCâu hỏi 1: Nêu những đặc điểm và viết công thức tính gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều? Câu hỏi 2: Phát biểu và viết hệ thức của định luật II Niu – Tơn?Câu hỏi 1: Nêu những đặc điểm và viết công thức tính gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều? Trả lời: - Đặc điểm: Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm của quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm.NHẮC LẠI KIẾN THỨC CŨ- Công thức: Câu hỏi 2: Phát biểu và viết hệ thức của định luật II Niu – Tơn?Trả lời: 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.Hệ thức: Độ lớn: NHẮC LẠI KIẾN THỨC CŨLỰC HƯỚNG TÂMOKhi vật chuyển động tròn đều thì gia tốc của chuyển động có hướng như thế nào?Để gây ra gia tốc hướng tâm cho vật theo định luật II Niu tơn thì lực tác dụng lên vật phải có hướng như thế nào?Hãy nêu định nghĩa của lực hướng tâm?I. LỰC HƯỚNG TÂM1. Định nghĩaLực (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.Lực hướng tâm có đặc điểm gì?2. Công thức Đặc điểm: Lực hướng tâm luôn hướng vào tâm quỹ đạo.Áp dụng định luật II Niu – Tơn, viết công thức tính lực hướng tâm?Fhtahtm: Khối lượng của vật (kg)v: Tốc độ dài (m/s): Tốc độ góc (rad/s)r: Bán kính quỹ đạo (m)Fht: Lực hướng tâm (N)Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất thì lực nào đã gây ra gia tốc hướng tâm cho vệ tinh ?Trái ĐấtVệ tinh nhân tạoLực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?Phiếu học tập số 1.a (1 phút)Tại sao vệ tinh nhân tạo bay được vòng quanh Trái Đất?Cái gì giữ cho quả tạ chuyển động tròn ?Phiếu học tập số 1.b (1 phút)Chuyeån ñoäng cuûa moät vaät ñöôïc ñaët treân baøn quay. Khi vaät coøn ôû treân baøn quay thì löïc nào giữ cho vật chuyển động tròn trên mặt bàn?Phiếu học tập số 1.c (1 phút)Tại sao ở những đoạn đường cong mặt đường phải làm nghiêng?Khi xe chuyển động trên mặt đường nghiêng lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?Phiếu học tập số 1.d (2 phút)Trái ĐấtVệ tinh nhân tạoCho biết lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?Lực hấp dẫnTrái ĐấtVệ tinh nhân tạoPhiếu học tập số 1.aLực hấp dẫn hướng về tâm trái đất giữ cho vật chuyển động tròn Lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâmLực căng của dây hướng về tâm quay giữ cho quả tạ chuyển động tròn.=> Lực căng dây đóng vai trò lực hướng tâm.TPhiếu học tập số 1.bFht = FmsnFmsnPNFmsnPhiếu học tập số 1.cPhiếu học tập số 1.da) Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo b) Nối vật với dây (hoặc lò xo), chovật quay tròn trong mặt phẳng nằmngang, lực căng dây (lực đàn hồi) c) Hình 14.2 (sgk), lực ma sát nghỉ giữa vật và bàn quay d) Hình 14.3 (sgk), hợp lực của phản lực N và trọng lực P khi xe qua đoạn đường cong đóng vai trò là lực hướng tâm.LỰC HƯỚNG TÂMI. LỰC HƯỚNG TÂM3. Ví dụLỰC HƯỚNG TÂMI. LỰC HƯỚNG TÂM3. Ví dụTa đã học những loại lực cơ học nào? Lực hướng tâmcó phải là một loại lực mới không?Lưu ý: Lực hướng tâm không phải là loại lực mới, mà chỉ là một trong các lực: hấp dẫn, đàn hồi, ma sát hay hợp lực của các lực đó. Vì nó gây ra gia tốc hướng tâm nên gọi là lực hướng tâm.OBÀI 3OBÀI 4NFđhTBÀI 2OTPFhlFht = FđhFht = TFht = T + PBiểu diễn các lực tác dụng vào vật? Cho biết lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?PBÀI 1Cho m = 1 tấn; r =150m, vận tốc xe v =15m/s. Tính Fht Cho m= 1 kg; r = 20cm, tốc độ góc 10rad/s. Tính Fht Cho m= 0,1 kg; r = 20cm, tốc độ dài của vật 0,5m/s. Tính Fht Cho m= 0,5 kg; r = 25cm, tốc độ góc 20rad/s. Tính Fht FhtFht = P+ NPhiếu học tập số 2 ĐS: Fht= 1500NĐS: Fht= 20NĐS: Fht= 0,125NĐS: Fht= 50NBÀI 1Cho m = 1 tấn; r =150m, vận tốc xe v =15m/s. Tính Fht và so sánh trọng lượng của xe với áp lực của xe vào mặt cầu tại điểm cao nhấtNPFhtFht = P+ NPhiếu học tập số 2 Chọn chiều dương hướng vào tâm quĩ đạo:Fht = P – N  N = P – Fht  N N = P + maht Câu 1: Biểu thức đúng của lực hướng tâm là: Fht = mv/r 	B. Fht = mω2/rC. Fht = mv2/r 	D. Fht = mωr2C. Fht = mv2/r CÂU HỎI TRẮC NGHIỆMCâu 2: Ở những đoạn đường vòng, mặt đường được làm nghiêng. Việc làm này nhằm mục đích nào sau đây?CÂU HỎI TRẮC NGHIỆMA. Giới hạn vận tốc của xe. C. Tăng lực ma sát.B. Tạo lực hướng tâm.D. Cho nước mưa thoát dễ dàng.CÂU HỎI TRẮC NGHIỆMCâu 3: Chọn phát biểu sai.A. Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất do lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm.C. Xe chuyển động đều trên đỉnh một cầu võng, hợp lực của trọng lực và phản lực vuông góc đóng vai trò lực hướng tâm.B. Xe chuyển động vào một đoạn đường cong (khúc cua), lực đóng vai trò hướng tâm luôn là lực ma sát.D. Vật nằm yên đối với mặt bàn nằm ngang đang quay đều quanh trục thẳng đứng thì lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực hướng tâm.LỰC HƯỚNG TÂMII.Chuyển động li tâm (Đọc thêm)2. Ứng dụngMáy vắt li tâm.2. Hệ thứcI. LỰC HƯỚNG TÂM 1. Định nghĩa3. Ví dụII. CHUYỂN ĐỘNG LI TÂM1. Định nghĩaCHUYỂN ĐỘNG LI TÂM– Đọc thêmÝ TƯỞNG CỦA NIU-TƠNViệc phóng vệ tinh nhân tạo của Trái Đất dựa trên cơ sở khoa học nào?ABCEM CÓ BIẾTLỰC HƯỚNG TÂM Nếu đặt được một khẩu súng đại bác trên đỉnh của một ngọn núi rất cao, vượt ra ngoài tầng khí quyển của Trái đất và nếu súng đủ mạnh thì có thể phóng viên đạn đại bác bay vào qũy đạo vòng quanh Trái đất. Khi đó đạn trở thành một vệ tinh nhân tạo của Trái đất vì lực hấp dẫn giữa nó và Trái đất là lực hướng tâm.Ý tưởng của Niu-Tơn và vệ tinh nhân tạo của Trái ĐấtABCDNúiv = 7,9 km/s Tìm vận tốc của vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất? (Biết vệ tinh nhân tạo được phóng ở gần mặt đất và lấy g = 9,8 m/s2, bán kính Trái Đất R = 6,4.106 m).MỞ RỘNGTóm tắt:h << Rg = 9,8 m/s2R = 6,4.106 mTìm:v = ?Giải: Khi vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất, lực hấp dẫn của Trái Đất đóng vai trò là lực hướng tâmVì vệ tinh nhân tạo được phóng ở gần mặt đất nên h << RMà: Đây là vận tốc vũ trụ cấp INhiệm vụ học tập ở nhà- Làm các bài tập 4;5;6;7 tr82-83 SGK. - Ôn lại các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều và chuyển động rơi tự do; Định luật II Niutơn, hệ tọa độ Đọc trước bài 15: (bài toán về chuyển động ném ngang) BÀI HỌC ĐẾN ĐÂY LÀ HẾT TRÂN TRỌNG CẢM ƠN QUÍ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINHTIEÁT HOÏC ÑEÁN ÑAÂY KEÁT THUÙCKính chuùc quyù thaày coâ giaùo vaø caùc em hoïc sinh söùc khoûe.