Giáo án Vật lý Lớp 10 - Tiết 22: Bài tập Chủ đề 8 "Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn" - Năm học 2020-2021

: Tuần 11 tiết 22
Ngày soạn: 25 / 10 /20
 Bài tập chủ đề 8 ; LỰC HẤP DẪN. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN
I Mục tiêu
	1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ:
	a) Kiến thức:
	- Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn và viết dược hệ thức của lực hấp dẫn.
 - Nêu được định nghĩa trọng tâm của một vật.
	- Nêu được đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo về điểm đặt và hướng.
	- Phát biểu định luật Húc và viết công thức độ lớn của lực đàn hồi của lò xo.
 - Giải thích về sự biến dạng đàn hồi của lò xo.
	- Biểu diễn được véc tơ lực đàn hồi khi lò xo bị dãn và khi bị nén. 
	- Vận dụng được định luật Húc để giải các bài toán đơn giản về sự biến dạng của lò xo.
-Nêu được những đặc điểm của lực ma sát (trượt, nghỉ, lăn)
-Viết được công thức của lực ma sát trượt.
-Nêu được một số cách làm giảm hoặc tăng ma sát
 b)Kỹ năng:
	- Giải thích được một cách định tính sự rơi tự do và chuyể động của các hành tinh, vệ tinh bằng lực hấp dẫn.
	- Vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản.
-Vận dụng được công thức của lực ma sát trượt để giải các bài tập tương tự như trong bài học.
-Giải thích được vai trò của lực ma sát nghỉ đối với việc đi lại của còn người, động vật và xe cộ.
-Vận dụng được định luật Húc để giải được bài tập đơn giản về sự biến dạng của lò xo.
	c) Thái độ:
	- HS hứng thú trong học tập, tích cực làm thí nghiệm.
	- Trung thực trong việc báo cáo các kết quả thí nghiệm, biết hợp tác và chia sẻ các kết quả thí nghiệm.
	- Có tác phong của nhà khoa học.
	2 Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
	- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua các câu lệnh mà GV đặt ra, tóm tắt các thông tin liên quan từ 
nhiều nguồn khác nhau.
	- Năng lực tự học, đọc hiểu và giải quyết vấn đề theo giải pháp đã lựa chọn thông qua việc tự nghiên 
cứu và vận dụng kiến thức về lực hấp dẫn và định luật vạn vạt hấp dẫn để giải thích các tình huống thực tiễn
 và giải được các bài tập liên quan đến kiến thức bài học.
	- Năng lực họp tác nhóm: làm thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày 
	- Năng lực tính toán, trình bày và trao đổi thông tin
II. PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT
1. Phương pháp
PP dạy học: Giải quyết vấn đề 
2. Kĩ thuật dạy học
Kĩ thật dặt câu hỏi, khăn trải bàn
III Chuẩn bị:
	1 Giáo viên:
 Giai các bài tập sách giáo khoa và tìm thêm một số sách khác
	2 Học sinh:
	- Ôn lại kiến thức đã học
IV Tổ chức các hoạt động học của học sinh:
Các bước
Hoạt động
Tên hoạt động
Thời lượng dự kiến
Khởi động
Hoạt động 1
Tạo tình huống có vấn đề về lực hấp dẫn.
 lực đàn hồi của lò xo
lực ma sát
5 phút
Hình thành kiến thức
Hoạt động 2
Tìm hiểu định luật vạn vật hấp dẫn.
lực đàn hồi của lò xo
lực ma sát
5 phút
Hoạt động 3
Xét trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn. lực đàn hồi của lò xo
lực ma sát
5 phút
Luyện tập
Hoạt động 4
Hệ thống lại kiến thức Bài tập về lực đàn hồi của lò xo. lực đàn hồi của lò xo
lực ma sát
25 phút
Vận dụng
Hoạt động 5
Tìm hiểu vai trò của lực hấp dẫn trong đời sống, kĩ thuật lực đàn hồi của lò xo
lực ma sát (làm việc ở nhà và báo cáo thảo luận ở lớp)
5 phút
2 Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động: 
	 Hoạt động 1: Tạo tình huống học tập về lực đàn hồi: Hệ thống các công thức
	a) Mục tiêu hoạt động:
	- Nêu các công thức liên quan đến lực đàn hồi, Tìm hiểu định luật vạn vật hấp dẫn. lực ma sát
	b) Gợi ý tổ chức hoạt động:
	- Thảo luận tìm các công thức liên quan đến lực đàn hồi. 
 - Tìm hiểu định luật vạn vật hấp dẫn. lực ma sát
	Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao vào vở, ghi vào vở ý kiến của mình Sau đó thảo luận nhóm với các bạn xung quanh bằng cách ghi lại các ý kiến của bạn khác vào vở của mình Thảo luận nhóm để đưa ra báo cáo của nhóm về những dự đoán này Thống nhất cách trình bày kết quả thảo luận nhóm, ghi vào vở.
	Trong quá trình hoạt động nhóm, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời khi các em cần hỗ trợ Ghi nhận kết quả làm việc của cá nhân hoặc nhóm học sinh.
	c) Sản phẩm hoạt động:
	 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 |
Trong đó: 
Fdh là độ lớn của lực đàn hồi (N)
rl = l – l0 là độ biến dạng của lò xo (m)
k là độ cứng hay hệ số đàn hồi của lò xo (N/m)
HOẠT ĐỘNG 2 : Hình thành kiến thức (30’)
a.Mục tiêu: Nêu các dạng toán về lực đàn hồi
b.Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; phương pháp thuyết trình
c. Phương tiện : Sách giáo khoa, Phiếu học tập
d. Tổ chức các hoạt động 
- Chuyển giao nhiệm vụ
	+ Thảo luận tìm các dạng toán về lực hấp dẫn
	+ Tìm các công thức gia tốc rơi
Thực hiện: 
Thảo luận và tìm các dạng toán
e. Sản phẩm học tập: Cho HS vận dụng công thức lực hấp dẫn để giải bài tập
	Biểu thức: Trong đó: G = 6,67.10-11 
m1, m2 : Khối lượng của hai vật(kg). 	r: khoảng cách giữa hai vật(m).
M = 6.1024 Khối lượng Trái Đất. (kg). 
R = 6400 km = 6.400.000m – Bán kính Trái Đất.
h : độ cao của vật so với mặt đất.
 Vật ở mặt đất:	g 	; Vật ở độ cao “h”:	
*Điều kiện áp dụng định luật: + Khoảng cách giữa 2 vật rất lớn so với kích thước của chúng.
 + Các vật đồng chất và có dạng hình cầu
Dạng 1: Vận dụng định luật Húc
Cách giải: 
Công thức của định luật Húc: Fdh = k. với = độ biến dạng của lò xo
 l là chiều dài lúc sau của lò xo, l0 là chiều dài tự nhiên ( ban đầu)
Lực đàn hồi do trọng lực:	P = Fđh
Hoạt động 3: Luyện tập
a.Mục tiêu: Giải các bài tập về nội dung cơ bản của chủ đề các lực cơ học
b.Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; phương pháp thuyết trình
c. Phương tiện : Phiếu học tập
d. Tổ chức hoạt động dạy học
Chia lớp thành 8 nhóm 
Các nhóm thảo luận và trình bày sản phẩm
LÖÏC MA SAÙT TRƯỢT
 N : aùp löïc, : Heä soá ma saùt tröôït phuï thuoäc vaøo beà maët tieáp xuùc
+ Vật cđ trên mặt phẳng ngang: N = P = mg
+ Vật trên mặt phẳng nghiêng: N = P cos = mg cos
PP GIẢI BT TRONG TRƯỜNG HỢP VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA NHIỀU LỰC
 Phöông phaùp 	
Choïn heä quy chieáu thích hôïp.
Xác định các lực tác dụng lên vật
Biểu diển lên hình vẽ - Phaân tích caùc löïc taùc duïng vaøo vaät. 
 Vieát phöông trình ñònh luaät II Newton (1)
Chieáu phöông trình (1) leân caùc truïc toïa ñoä 
Giải theo yêu cầu của bài toán :
( Chú ý các công thức:; ; ) 
c) Sản phẩm hoạt động:
Bài 4 trang 69 SGK Áp dụng công thức
(h là khoảng cách từ vật tới mặt đất) ta được:
Tại mặt đất (h = 0):	
Tại độ cao h = R (cách tâm trái đất 2R), ta có:
Lập tỷ lệ ta được:
Bài 5; trang 70 SGK Lực hấp dẫn giữa 2 chiếc tàu thủy:
Vậy F < P
Bài 6, trang 70 SGK ; Áp dụng công thức:
Ta được
Bài 7 trang 70 SGK a. Trọng lượng của nhà du hành ở trên Trái Đất là:
 P = mg = 75.9,8 = 735 (N)
b. Trọng lượng của nhà du hành ở trên Mặt Trăng là:
 Pmt = mgmt = 75.1,70 = 127,5 (N)
c. Trọng lượng của nhà du hành ở trên Kim Tinh là:
 Pkt = mgkt = 75.8,7 = 652,5 (N)
Bài tập trắc nghiệm ; 3 C , 4 D, 5 A trang 74 sgk
Bài 6 (trang 74 SGK): Treo một vật có trọng lượng 2,0 N vào một lò xo, lò xo dãn ra 10 mm. Treo một vật khác có trọng lượng chưa biết vào lò xo, nó dãn ra 80 mm.
a. Tính độ cứng của lò xo.
b. Tính trọng lượng chưa biết.
a) Khi treo vật có trọng lượng 2 N, ở vị trí cân bằng lò xo dãn Δl1 = 10 mm = 0,01 cm ta có:
b) Khi treo vật có trọng lượng P2, tại vị trí cân bằng, lò xo dãn Δl2 = 80 mm = 0,08 cm , ta có:
P2 = Fđh = k.Δl2 = 200.0,08 = 16(N)
TN Bài 4 D sgk trang 78 , Bài 6 C sgk trang 79, Bài 7 C sgk trang 79
Chọn chiều chuyển động của quả bóng là chiều dương.
Trong quá trình chuyển động, bóng chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực P, phản lực N và lực ma sát Fms.
Áp dụng định luật II Newton ta có:
Chiếu (∗) lên phương chuyển động ta có:
-Fms = ma ⇒ -μmg = ma ⇒ a = -μg = -0,1. 9,8 = -0,98(m/s)
Quãng đường quả bóng lăn là:
HOẠT ĐỘNG 4: Tìm tòi và mở rộng
a.Mục tiêu: Tìm các ứng dụng về lực đàn hồi, lực hấp dẫn , lực ma sát
b.Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; phương pháp thuyết trình
c. Phương tiện : Sách giáo khoa, Sách bài tập
d. Sản phẩm học tập:
Các ứng dụng về giải thích hiện tượng như: Chế tạo cân lò xo..... Học sinh tìm hiểu được vai trò của lực ma sát đối với từng lĩnh vực đời sống; xây dựng các khuyến cáo cho việc ứng dụng kiến thức về ma sát trong những lĩnh vực nhất định ( sinh hoạt, kĩ thuật, giao thông )
“Vì sao ô tô dễ mất phanh cuối chặng đèo dốc?
 (VTC News) - Hiện tượng mất phanh là một trong những sự cố kỹ thuật cực kỳ nguy hiểm, dễ gặp khi xe ô tô liên tục phải đổ đèo có chiều dài vài km với tải trọng lớn. Hiện tượng mất phanh xảy ra nhiều nhất với những xe chạy đường dài, đường đồi núi, địa hình hiểm trở. Bởi khi đi ở các cung đường này lái xe thường sử dụng phanh quá nhiều, trong khi hệ thống phanh của hầu hết các xe đều được dẫn truyền lực phanh bằng dầu, nên khi rà phanh liên tục dễ sinh nhiệt .”
	Bằng các kiến thức về lực ma sát trượt. Hãy viết tiếp vào đoạn văn ở dấu để lời giải thích là hợp lí và đơn giản. Từ đó đưa ra các lời khuyên cho những lái xe ô tô hoặc xe máy khi sử dụng phanh ở các đường xuống dốc dài.