Giáo án môn Vật lí 10 - Tiết 30: Lực ma sát

Tiết 30: LỰC MA SÁT.
I. Mục tiêu
	Lực ma sát là một trong các loại lực cơ học được trình bày trong chương trình phổ thông nhằm góp phần hoàn thiện bức tranh cơ học về vấn đề tương tác và biến đổi chuyển động. Loại lực này gần gũi và có nhiều biểu hiện trong đời sống. 
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ
1. Kiến thức
- Nêu được nguyên nhân xuất hiện lực ma sát trượt.
- Nêu được những đặc điểm của lực ma sát trượt
- Viết được công thức xác định độ lớn lực ma sát trượt, hệ số ma sát trượt
- Nêu được một số trường hợp lực ma sát có lợi, có hại trong đời sống.
2. Kĩ năng
- Vận dụng được công thức tính lực ma sát trượt để giải được các bài tập đơn giản.
- Quan sát thí nghiệm ảo để khảo sát sự phụ thuộc của lực ma sát trượt vào các yếu tố
- Giải thích được các hiện tượng trong đời sống liên quan đến lực ma sát trượt.
3. Thái độ
- Quan tâm đến các sự kiện về lực ma sát trượt. 
- Hào hứng thực hiện các nhiệm vụ tìm hiểu về lực ma sát và các ứng dụng của nó.
2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
+ Năng lực sử dụng kiến thức:
- Trình bày được các đặc điểm của lực ma sát trượt.
- Viết được công thức của lực ma sát trượt, nêu được mối quan hệ giữa độ lớn lực ma sát trượt và độ lớn áp lực của vật lên mặt tiếp xúc
- Vận dụng các kiến thức để giải bài tập và giải thích các hiện tượng trong đời sống.
+ Năng lực phương pháp:
- Mô tả được những hiện tượng tự nhiên liên quan tới các quá trình bằng ngôn ngữ vật lí.
+ Năng lực trao đổi thông tin:
 - Ghi chép nội dung hoạt động nhóm. Biểu diễn kết quả hoạt động nhóm dưới dạng bảng biểu
 - Bằng ngôn ngữ vật lí thực hiện nhiệm vụ học tập
 - Phân công công việc hợp lí để đạt hiệu quả cao nhất khi thực hiện nhiệm vụ hoạt động nhóm
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
Máy chiếu, ti vi, phiếu học tập
Tổ chức lớp: chia lớp thành các nhóm nhỏ ( theo bàn ) học tập
2. Học sinh
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp... 
III.Tổ chức các hoạt động học của học sinh
Dự kiến tổ chức các hoạt động:
Các bước
Hoạt động
Tên hoạt động
Thời lượng dự kiến
Khởi động
Hoạt động 1
Tạo tình huống có vấn đề về việc xác định các yếu tố ảnh hưởng đến lực ma sát thông hiện tượng thực tế.
7 phút
Hình thành kiến thức
Hoạt động 2
Tìm hiểu đặc điểm của lực ma sát trượt.
15 phút
Hoạt động 3
Tìm hiểu về các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát trượt.
15 phút
Luyện tập
Hoạt động 4
Hệ thống hóa kiến thức, giải một số bài tập vận dụng.
8 phút
Tìm tòi mở rộng
Tìm hiểu về lực ma sát nghỉ và lực ma sát trượt, vai trò của lực ma sát trong đời sống và trong kĩ thuật.
Về nhà
KHỞI ĐỘNG:
Hoạt động 1: Tạo tình huống học tập về lực ma sát trượt
Mục tiêu hoạt động: Thông qua hiện tượng thực tế để tạo cho HS về vấn đề lực ma sát trượt và đặt được các câu hỏi để tìm hiểu về đặc điểm và độ lớn lực ma sát đó.
Nội dung hoạt động: 
- GV mô tả tình huống trong thực tế: 
+ Khi đi xe đạp trên đường, mỗi khi gặp chướng ngại vật, muốn dừng lại chúng ta phải sử dụng phanh. Lực cơ học nào đã xuất hiện trong trường hợp này giúp xe dừng lại? Giải thích hiện tượng.
+ Khi lau nhà ta thường đẩy cây lau nhà thì sàn nhà sạch hơn so với khi kéo. Giải thích.
- Hướng dẫn HS nhớ lại kiến thức lớp 8.
- HS trao đổi nhóm về: Đã biết những gì về lực ma sát trượt? Muốn tìm hiểu thêm những gì về lực ma sát? Làm thế nào để có thể tìm hiểu về lực ma sát trượt?
- Thống nhất vấn đề nghiên cứu về lực ma sát trượt:
	+ Nguyên nhân.
	+ Đặc điểm (điểm đặt, hướng, độ lớn).
	+ Ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật.
Gợi ý tổ chức dạy học
- GV mô tả tình huống trong thực tế:
+ Khi đi xe đạp trên đường, mỗi khi gặp chướng ngại vật, muốn dừng lại chúng ta phải sử dụng phanh. Lực cơ học nào đã xuất hiện trong trường hợp này giúp xe dừng lại? Giải thích hiện tượng.
Câu trả lời hướng đến: Xuất hiện lực ma sát khi vành bánh xe trượt trên má phanh; Lực ma sát cản trở chuyển động của bánh xe làm xe chậm dần rồi dừng lại.
	+ Khi lau nhà ta thường đẩy cây lau nhà thì sàn nhà sạch hơn so với khi kéo. Giải thích.
	Câu trả lời hướng đến: Khi đẩy cây lau nhà lực ma sát lớn hơn khi kéo.
- Chuyển giao nhiệm vụ cho các nhóm và yêu cầu các nhóm thảo luận và trả lời vào phiếu học tập: Đã biết những gì về lực ma sát trượt? Muốn tìm hiểu thêm những gì về lực ma sát? Làm thế nào để có thể tìm hiểu về lực ma sát trượt?
Câu trả lời hướng đến: HS đã biết ở lớp 8 về điều kiện xuất hiện, điểm đặt và hướng của lực ma sát; mong muốn tìm hiểu về độ lớn lực ma sát.
Sản phẩm hoạt động
Sản phẩm của các nhóm, việc trình bày, thảo luận của các nhóm để có những đánh giá cho các nhóm.
HÌNH THÀNH KIẾN THỨC:
Hoạt động 2: Tìm hiểu về đặc điểm của lực ma sát trượt
Mục tiêu hoạt động: HS thực hiện được các nhiệm vụ: nêu lại các đặc điểm của lực ma sát về điểm đặt, phương, chiều; nghiên cứu đưa ra dự đoán cách đo độ lớn của lực ma sát trượt.
Nội dung hoạt động: 
- HS làm việc theo nhóm nêu lại các đặc điểm của lực ma sát trượt về điểm đặt, phương, chiều.
- HS làm việc theo nhóm tiến hành đọc SGK và quan sát thí nghiệm mô phỏng dự đoán từ đó đưa ra kết luận về đặc điểm và cách đo độ lớn lực ma sát trượt.
- HS các nhóm báo cáo kết quả dự đoán, thảo luận lớp. GV nhận xét kết quả thảo luận của HS, chuẩn hóa kiến thức về đặc điểm của lực ma sát trượt (điểm đặt, phương, chiều và công thức độ lớn).
Chuyển giao nhiệm vụ: HS thực hiện được các nhiệm vụ học tập, đọc SGK hoạt động nhóm.
 1. Lực ma sát trượt xuất hiện khi nào?	
 2. Lực ma sát trượt có tác dụng gì? 	
 3. Nêu đặc điểm của lực ma sát trượt (điểm đặt, phương, chiều), vẽ hình biểu diễn lực ma sát trượt?	
 4. Độ lớn của lực ma sát trượt được xác định như thế nào ? 
Báo cáo kết quả hoạt động nhóm: 
- HS làm việc theo nhóm đã phân công, HS cùng nhau nghiên cứu SGK, quan sát thi nghiệm mô phỏng, thảo luận và cùng nhau hoàn thiện phiếu học tập.
Gợi ý tổ chức dạy học
Giáo viên đánh giá nhận xét kết quả học tập của các nhóm theo kết quả chuẩn
Câu trả lời hướng đến:
- Lực ma sát trượt xuất hiện: khi một vật trượt trên bề mặt của vật khác, tại bề mặt tiếp xúc giữa hai vật.
 - Tác dụng của lực ma sát trượt: cản trở chuyển động trượt của vật. 
 - Đặc điểm của lực ma sát trượt
 + Điểm đặt: tại bề mặt tiếp xúc của vật.
 + Phương: cùng phương chuyển động.
 + Chiều: ngược chiều chuyển động của vật.
 - Vẽ hình biểu diễn lực ma sát trượt.
 - Kéo vật bằng lực kế vật chuyển động đều số chỉ của lực kế chỉ độ lớn của lực ma sát trượt.
Sản phẩm hoạt động
Sản phẩm của nhóm HS: Ghi chép về: dự đoán, , cách tiến hành thí nghiệm, cácbáo cáo kết quả thảo luận nhóm nhận xét kết quả.
Hoạt động 3 Tìm hiểu về các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát trượt.
a) Mục tiêu hoạt động: HS thực hiện được các nhiệm vụ đọc SGk và quan sát thí nghiệm mô phỏng đưa ra dự đoán về độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc và không phụ thuộc vào các yếu tố nào. Công thức lực ma sát trượt được xác định như thế nào
Nội dung hoạt động: 
- HS làm việc theo nhóm, đưa ra dự đoán sự phụ thuộc của độ lớn lực ma sát trượt vào các yếu tố nào. HS các nhóm thảo luận về độ lớn lực ma sát trượt không phụ thuốc vào các yếu tố nào.
Chuyển giao nhiệm vụ: GV yêu cầu HS quan sát thí nghiệm mô phỏng kéo đều khúc gỗ ở các mặt tiếp xúc khác nhau, độ nhám khác nhau, khối lượng khác nhau; thảo luận theo nhóm rồi hoàn thành phiếu học tập số 2:
Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc và không phụ thuộc vào những yếu tố nào sau đây?
1. Diện tích tiếp xúc	
2. Tốc độ của vật	
3. Độ lớn của áp lực	
4. Vật liệu và tình trạng hai mặt tiếp xúc	
Thực hiện nhiệm vụ
HS quan sát thí nghiệm ảo, rồi đưa ra nhận xét, thảo luận nhóm và hoàn thành phiếu học tập
b) Gợi ý tổ chức dạy học
Giáo viên đánh giá nhận xét kết quả học tập của các nhóm theo kết quả chuẩn.
Câu trả lời hướng đến:
- Không phụ thuộc diện tích tiếp xúc . Vì số chỉ lực kế không thay đổi khi thay đổi bề mặt tiếp xúc 	
- Không phụ thuộc tốc độ của vật . Vì số chỉ lực kế không thay đổi 
- Phụ thuộc độ lớn của áp lực . Vì số chỉ lực kế đã thay đổi( tăng khi áp lực tăng)	
 - Phụ thuộc vật liệu và tình trạng hai mặt tiếp xúc	. Vì số chỉ lực kế đã thay đổi
Nhận xét gì về tỉ số không đổi gọi là hệ số ma sát trượt (Muy). 
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng mặt tiếp xúc.
- Công thức xác định độ lớn lực ma sát trượt Fmst = (N: áp lực của vật lên mặt tiếp xúc) 
c) Sản phẩm hoạt động
Sản phẩm của nhóm HS: Ghi chép về: dự đoán, , cách tiến hành thí nghiệm, báo cáo kết quả thảo luận nhóm nhận xét kết quả.
LUYỆN TẬP:
Hoạt động 4: Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng
Mục tiêu hoạt động:
- Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về lực ma sát trượt.
- Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tượng và giải bài tập cơ bản.
Nội dung hoạt động:
- HS làm việc nhóm tóm tắt kiến thức về lực ma sát trượt.
- HS vận dụng kiến thức giải thích hiện tượng và giải một số bài tập cơ bản.
Chuyển giao nhiệm vụ:
Nguyên nhân xuất hiện lực ma sát trượt? Đặc điểm lực ma sát trượt?
Giải một số bài tập sau:
Vận dụng.
Mức độ nhận biết.
Câu 1: Một vật lúc đầu nằm trên mặt phẳng nhám nằm ngang. Sau khi được truyền một vận tốc đầu, vật chuyển động chậm dần vì có.
A. lực tác dụng ban đầu. B. lực ma sát.
C. phản lực. D. quán tính. 
 Mức độ thông hiểu.
Câu 2: Điều gì xảy ra đối với hệ số ma sát giữa hai mặt tiếp xúc nếu lực ép hai mặt đó tăng lên?
A. Tăng lên. B. Giảm đi. 
C. Không thay đổi. D. Không biết được.
 Mức độ vận dụng thấp.
 Câu 3. Một ô tô có khối lượng 1 tấn, chuyển động thẳng đều trên đường nằm ngang. Hệ 
 số ma sát trượt giữa bánh xe và mặt đường là 0,1. Độ lớn của lực ma sát trượt là. 
 Lấy g = 10m/s2
 A. 1000N. B. 100N. C. 1500N. D. 2000N
 Câu 4 Một vật có khối lượng 20 kg đang trượt thẳng đều dưới tác dụng của lực 30N 
 theo phương ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là. Lấy g = 10m/s2
 A. 0,1	 B. 0,25 C. 0,2	 D. 0,15
Mức độ vận dụng cao.
 Câu 5: Một xe khi đẩy bằng lực 20N thì chuyển động thẳng đều, khi chất lên xe kiện 
 hàng 20kg thì lực đẩy là 60N xe chuyển động thẳng đều. Xác định hệ số ma sát trượt. 
 Lấy g = 10m/s2
 A. 0,34 B. 0,2 C. 0,43 D. 0,26.