Giáo án Vật lí Lớp 10 (Thể nghiệm) - Tiết 17+18: Lực đàn hồi, lực ma sát, lực hướng tâm - Năm học 2021-2022

Ngày 11/11/2021
 GIÁO ÁN DẠY THỂ NGHIỆM – MÔN VẬT LÝ 10
 NỘI DUNG: ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
Tiết 17, 18: CHỦ ĐỀ: LỰC ĐÀN HỒI, LỰC MA SÁT, LỰC HƯỚNG TÂM
A. MÔ TẢ CHỦ ĐỀ
a. Chủ đề này gồm 3 bài 
Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc.
Bài 13: Lực ma sát.
Bài 14: Lực hướng tâm.
b. Thời Lượng: 2 tiết
	Tiết 1: Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc
	Tiết 2: Bài 13, 14: Lực ma sat, lực hướng tâm
B. NỘI DUNG BÀI DẠY: 
 Tiết 1: Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc
I. MỤC TIÊU 
1. Kiến thức
- Nêu được ví dụ về lực đàn hồi và những đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo (điểm đặt, hướng).
- Phát biểu được định luật Húc và viết biểu thức của định luật này đối với độ biến dạng của lò xo
- Vận dụng được định luật Húc để giải được bài tập đơn giản về sự biến dạng của lò xo.
2. Năng lực 
- Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thiết kế và thực hiện theo phương án thí nghiệm. Năng lực đánh giá kết quả và giải quyết vân đề
- Năng lực phương pháp thực nghiệm, năng lực trao đổi thông tin, năng lực cá nhân của HS 
3. Phẩm chất: Giúp học sinh rèn luyện bản thân phát triển các phẩm chất tốt đẹp: yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm.
II. Thiết bị dạy học và học liệu:
- Giáo viên: Máy chiếu, giấy A0, lò xo, quả nặng 
- Học sinh: Mồi học sinh chuẩn bị 1 lò xo (nén, giãn được); mỗi nhóm 2 tờ giấy A0 (rộng , dài ) và 1 bút chữ A. Ôn lại kiến thức lực đàn hồi
III. Tiến trình dạy học
 HOẠT ĐỘNG1: GV kiểm tra sự chuẩn bị dụng cụ học tập của học sinh (1’)
 HOẠT ĐỘNG 2: Khởi động (3’)
Mục tiêu: Tạo hứng thú cho HS trong học tập, tạo sự tò mò cần thiết của tiết học. Tổ chức tình huống học tập.
Nội dung: HS dựa vào hiểu biết để trả lời câu hỏi của GV.
Sản phẩm: HS nêu hiểu biết của bản thân về lực đàn hồi lò xo 
Tổ chức hoạt động:
GV: Ở lớp dưới các em đã được học lực đàn hồi, vậy lực đàn hồi xuất hiện khi nào? Đối với một lò xo lực đàn hồi có đặc diểm gì?
HS: Định hướng nội dung
HOẠT ĐỘNG 3: Hình thành kiến thức 
Hoạt động 3.1: Tìm hiểu hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo (15’).
Mục tiêu: HS biết biểu diễn lực đàn hồi; phát biểu được, viết được biểu thức định luật Húc
Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV.
Sản phẩm: HS hoàn thành tìm hiểu kiến thức:
- Kéo giãn hoặc nén lò xo: Tay chịu tác dụng lực kéo hoặc đẩy của lò xo ( lực đàn hồi lò xo)
- Lực đàn hồi lò xo: Điểm đặt ở chỗ tay tiếp xúc với lò xo
 Phương: trùng trục lò xo
 Chiều: Hướng vào trong khi lò xo giãn, hướng ra khi lò xo nén 
 (Có hướng ngược với hướng biến dạng của lò xo)
- Khi tay thôi tác dụng lực, lò xo trở về hình dạng ban đầu
Tổ chức hoạt động:
Hoạt động của GV và HS
Kiến thức cơ bản
- Chuyển giao nhiệm vụ học tập: Chia lớp thành 4 nhóm, giao nhiệm vụ cho các nhóm Tổ chức cho tất cả học sinh các nhóm làm TN: dùng hai tay lần lượt kéo dãn và nén lò xo và trả lời các câu hỏi: (Trình chiếu câu hỏi)
+ Hai tay có chịu tác dụng của lò xo không? Đó là lực gì? Biểu diễn và nêu đặc điểm của lực này về điểm đặt, phương, chiều?
+ Khi tay ta thôi tác dụng, lò xo biến dạng như thế nào?
- Thực hiện nhiệm vụ: Các nhóm thực hiện nhiệm vụ học tập theo nội dung các câu hỏi GV giao vào giấy A0 (thời gian 7’)
- Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập: Các nhóm treo kết quả lên bảng
- Đánh giá kêt quả: 
GV gọi 2 HS đánh giá kết quả của 4 nhóm
GV nhận xét đánh giá và chốt ND ghi bảng. (Trình chiếu hình vẽ biểu diễn lực đàn hồi của lò xo)
I. Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo.
(Ghi nhớ kiến thức theo SGK)
Hoạt động 3.2: Xác định biểu thức tính độ lớn lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc
 (15’)
Mục tiêu: HS phát biểu và viết được biểu thức của định luật Húc, nêu rõ ý nghĩa các đại lượng có trong công thức và đơn vị của các đại lượng đó.
Đặc điểm về lực căng của dây và áp lực giữa hai mặt tiếp xúc. 
Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV
Sản phẩm: - HS đề xuất được phương án thí nghiệm: 
+ Đo chiều dài ban đầu của lò xo
+ Lần lượt treo vào lò xo các quả cân giống nhau, đo chiều dài của lò xo trong các lần treo đó so sánh với chiều dài ban đầu khi chưa treo các quả cân để xác định l, ghi kết quả vào bảng số liệu
+ Từ bảng số liệu rút ra kết luận về mối liên hệ độ lớn của lực đàn hồi của lò xo vào độ biến dạng của lò xo.
+ Lập tỷ số trọng lượng các quả cân và độ biến dạng của lò xo
- Ghi nhận nội dung định luật Húc.
Tổ chức hoạt động:
 Hoạt động GV và HS
 Kiến thức cơ bản
* Chuyển mục: GV chiếu hình vẽ, HS xác định các lực td vào vật . trọng lượng vật cho biết độ lớn lực đàn hồi. Trường hợp chưa biết trọng lượng quả cân làm thế nào xác định độ lớn lực đàn hồi (Mục II )
*GV: Giới thiệu mục đích của TN, dụng cụ TN
- Chuyển giao nhiệm vụ học tập
GV giao nhiệm vụ cho các nhóm: Đề xuất phương án TN khảo sát tìm mối liên hệ độ lớn lực đàn hồi của lò xo và độ biến dạng lò xo.
- Thực hiện nhiệm vụ: Các nhóm thực hiện nhiệm vụ học tập theo nội dung các câu hỏi GV giao vào giấy A0 (thời gian 7’)
- Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập: HS báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập: Các nhóm treo kết quả lên bảng
- Đánh giá kêt quả: 
GV gọi 2 HS nhận xét, đánh giá kết quả của 4 nhóm 
GV theo dõi nhận xét đánh giá và chốt ND câu trả lời.
* GV: tiến hành TN biểu diễn, ghi chép số liệu vào bảng kết quả
- HS: quan sát GV làm TN, nhìn vào bảo kết quả nêu nhận xét về mối liên hệ độ lớn lực đàn hồi của lò xo và độ biến dạng lò xo.
- GV: nếu treo quá nhiều quả cân thì sao? (hoặc quả cân quá nặng)
Gợi mở: GV tiến hành TN treo 1 quả cân vào lò xo của bút bị, sau đó thảo quả cân ra
- HS: Cá nhân hS quan sát và nêu nhận xét: (Khi treo vật lò xo dãn ra, khi thảo quả cân ra lò xo co lại nhưng không lấy lại chiều dài ban đầu).
- GV: Tại sao khi thảo quả cân ra lò xo co lại nhưng không lấy lại chiều dài ban đầu?
- HS: Cá nhân hS trả lời câu hỏi.
(Đó chính là do chúng ta kéo vượt quá GHĐH của lò xo)
- GV: Vậy giới hạn đàn hồi là gì? 
- GV: Ghi kn giới hạn đàn hồi
- GV: Thông báo nội dung, biểu thức định luật.
- HS: Nêu giải thích các đại lượng trong biểu thức?
- GV: Giới thiệu nhà bác học Húc
- GV: Hướng dẫn HS tự học: 
Nghiên cứu SGK nêu phương, chiều, điểm đặt của lực đàn hồi của dây cao su, dây thép, mặt phẳng tiếp xúc bị biến dạng?
- HS: Ghi nhận nhiệm vụ về nhà tự học theo hướng dẫn của GV
II. Độ lớn của lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc.
1. Thí nghiệm.
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo.
Là độ biến dạng lớn nhất mà sau khi thôi chịu lực tác dụng lò xo còn trở lại hình dạng ban đầu
3. Định luật Húc
- Phát biểu: Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.
- Biểu thức: 
Trong đó: k là độ cứng của lò xo (N/m)
là độ biến dạng của lò xo. (m)
Khi lò xo giãn: Δl = l - l0 
Khi lò xo nén: Δl = l0 – l
4. Chú ý: SGK
HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động luyện tập (5')
Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học
Nội dung: GV giao nhiệm vụ cho học sinh làm bài tập trắc nghiệm
Sản phẩm: Học sinh giải các bài tập trắc nghiệm
Tổ chức hoạt động: 
- Chuyển giao nhiệm vụ: 
Câu 1: Lò xo không bị biến dạng khi
A. dùng tay kéo dãn lò xo B. dùng tay ép chặt lò xo
C. kéo dãn lò xo hoặc ép chặt lò xo D. dùng tay nâng lò xo lên
 Trả lời
 - Khi dùng tay kéo dãn lò xo thì lò xo bị biến dạng dãn.
 - Khi dùng tay ép chặt lò xo thì lò xo bị biến dạng nén.
 - Khi kéo dãn lò xo hoặc ép chặt lò xo thì có biến dạng dãn hoặc nén.
 - Khi nâng lò xo lên thì lò xo không biến dạng
 ⇒ Đáp án D
Câu 2: Lực đàn hồi xuất hiện tỷ lệ với độ biến dạng khi 
 A. một vật biến dạng dẻo B. một vật biến dạng đàn hồi
 C. một vật bị biến dạng D. ta ẩn ngón tay vào một viên đất nặn
Câu 3: Treo quả nặng có khối lượng m vào lò xo thì lò xo dãn . Nếu treo quả nặng khối lượng 2m thì lò xo giãn bao nhiêu?
 A. 2 B. 3 C. D. 4
 TL: Trọng lượng các quả cân tỷ lệ thuận với 
Câu 4: Một lò xo có độ cứng 100 N/m. Một đầu cố định, còn đầu kia treo một vật có khối lượng m thì lò xo giãn ra 2cm. Độ lớn lực đàn hồi của lò xo là
 A. 200N. B. 20N. C. 2 N. D. 0,2N.
- Thực hiện nhiệm vụ: Cá nhân HS làm bài tập trắc nghiệm 
- Đánh giá kết quả: GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của học sinh theo hình thức cuốn chiếu
HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động vận dụng (4’)
Mục tiêu: Vận dụng kiến thức về lực đàn hồi lò xo và thực tế đời sống
Nội dung: HS sử dụng SGK và vận dụng kiến thức đã học để trả lời câu hỏi của GV
Sản phẩm: Ứng dụng: lò xo trong bút bi, lực kế, giảm xóc, . 
Tổ chức hoạt động:
- Chuyển giao nhiệm vụ học tập: GV giao nhiệm vụ cá nhân HS kể tên những vật dụng trong thực tế cuộc sống có ứng dụng lực đàn hồi lò xo?
- Thực hiện nhiệm vụ: Cá nhân HS thực hiện nhiệm vụ theo câu hỏi GV giao
- GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của học sinh và bổ sung kiến thức về ứng dụng của lực đàn hồi: 
+ Lưc kế: Là dụng cụ đo độ lớn của lực dựa vào việc đo độ biến dạng của lò xo. Khi vượt quá giới hạn đo (cũng tương ứng giới hạn đàn hồi) lực đàn hồi không còn tỉ lệ với độ biến dạng nữa. Giá trị lực kế đo không chính xác vì vậy khi sử dựng lực kế các em không treo và lực kế trọng vật quá nặng
+ Bút bi: Nút bấm ở bút bị lực đàn hồi đẩy ruộ bút (và đầu bút) về vị trí ban đầu (lùi vào trong vỏ bút.
+ Hệ thống cung tên: Khi cung biến dạng uốn cong làm xuất hiện lực đàn hồi kéo căng dây cung . Hợp lực của các lực căng dây tác dụng vào mũi tên sẽ làm cho ten bay đi khi ta buông tay
+ Lò xo giảm xóc ở chỗ nối các toa tàu; bộ phận giảm xóc của xe ôtô, xe máy : Khung xe được nối với trục của bánh xe thông qua bộ phận giảm xóc(thanh đàn hồi, lò xo ). Lực đàn hồi có vai trò chống lại sự chuyển động của khung xe (và người ngồi trên xe) theo phương thẳng đứng so với mặt đường, tực giảm xóc
+ Cầu bật của vận động viên nhảy cầu: Vận động viện dậm nhảy trên cầu, làm cầu uốn cong về phía dưới tạo lực đàn hồi mạnh hướng lên trên. Lực này tác dụng mạnh vào chân vận động viên, tung vận động viên lên cao.
Ứng dụng của lực đàn hồi: 
- Lưc kế: 
- Bút bi:
- Hệ thống cung tên
- Lò xo giảm xóc ở chỗ nối các toa tàu; bộ phận giảm xóc của xe ôtô, xe máy 
- Cầu bật của vận động viên nhảy cầu
HOẠT ĐỘNG 6: Hướng dẫn học ở nhà (2’)
+ GV tóm lại nội dung chính của bài.
+ Yêu cầu HS về nhà làm các bài tập: 3, 4, 5, 6 (SGK); BT 12.1- 12.5 (SBTVL) 
+ Yêu cầu HS chuẩn bị bài sau: xem lại các kiến thức về lực ma sát đã học ở lớp dưới và đọc trước bài 13, bài 14