Giáo án môn Vật lý 10 - Ba định luật Niu - Tơn

TUẦN : Tiết : 
Ngày soạn: / /2014
Ngày dạy : / /2014
BÀI 10: BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN (Tiết 1)
I. MỤC TIÊU:
 1. Kiến thức:
 - Phát biểu được định luật I, II Niu-tơn
 - Nêu được quán tính của vật là gì và kể được một số ví dụ về quán tính.
 - Nêu được khối lượng là số đo mức quán tính.
 - Nêu được mối quan hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc được thể hiện trong định luật II Niu-tơn và viết 
 được hệ thức của định luật này.
 2. Kỹ năng và các năng lực: 	
 * Kỹ năng:
 - Vận dụng được công thức định luật 2 niu tơn để giải các bài tập.
 - Vận dụng được mối quan hệ giữa khối lượng và mức quán tính của vật để giải thích một số hiện tượng 
 thường gặp trong đời sống và kĩ thuật.
* Các năng lực cần phát huy :
Đặt ra những câu hỏi về các hiện tượng trong cuộc sống liên quan đến quán tính, mối quan hệ giữa khối lượng và quán tính.
Mô tả được các định luật 1, 2 Niu -Tơn bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó.
Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải thích tính chất quán tính và mức quán tính của vật
Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp để chứng minh phương chiều của lực và gia tốc
Xác định mục đích, nêu dụng cụ và phương án lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét về thí nghiệm lịch sử của Galilê
Các giải pháp kĩ thuật ứng dụng khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường đối với quán tính của vật.
Sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo sự an toàn của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại. 
 - Nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử. 
 3. Thái độ :
 - Nhận ra được hiện tượng quán tính trong tự nhiên và khoa học kĩ thuật
 - Giải thích được hiện tượng quán tính trong tự nhiên. Từ đó có thể vận dụng các kiến thức đã học vào cuộc sống.
- Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của học sinh trong học tập vật lí.
- Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân.
II. CHUẨN BỊ:
 1. Giáo viên: Chuẩn bị thêm một số ví dụ minh họa hai định luật.
 2. Học sinh:
 - Ôn lại kiến thức đã học về lực, cân bằng lực và quán tính.
 - Ôn lại quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC: 
 1. Ổn định lớp: ( 2 phút )
 2. Kiểm tra bài cũ: ( 5 phút )
+ Phát biểu định nghĩa lực và nêu đặc điểm của hai lực cân bằng.
+ Phát biểu qui tắc tổng hợp lực và công thức tính độ lớn của hợp lực.
3. Nội dung bài mới: 
Hoạt động 1 ( 8 phút): Tìm hiểu thí nghiệm của Ga-li-lê.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Các mục tiêu cần đạt
Kiến thức
Các năng lực
- Đặt vấn đề: Lực có cần thiết để duy trì chuyển động của một vật hay không? Lấy ví dụ đẩy một quyển sách.
- Yêu cầu HS đọc SGK, trả lời câu hỏi:
 + Ý tưởng thí nghiệm của Ga-li-lê với 2 máng nghiêng như thế nào? 
 + Nêu dự đoán của Ga-li-lê.
- Xác định các lực tác dụng lên hòn bi khi máng 2 nằm ngang?
- Ghi nhận vấn đề cần nghiên cứu.
- Theo dõi sự phân tích của GV
- Đọc SGK, tìm hiểu thí nghiệm của Ga-li-lê
- Nhận xét về quãng đường hòn bi lăn được trên máng nghiêng 2 khi thay đổi độ nghiêng của máng này, giải thích.
=> Trả lời câu hỏi.
- Trả lời: Hai lực cân bằng: Trọng lực , phản lực 
I. Định luật I Niu-Tơn: 
1. Thí nghiệm lịch sử của Gal-li-lê:	 
 (1) (2)
 (1) (2)
(1)
 (2) 
Kết luận: Nếu không có ma sát thì không cần đến lực để duy trì chuyển động của một vật.
* P1: Lực có cần thiết để duy trì chuyển động của một vật hay không?
* P7: Đề xuất giả thuyết lực không cần thiết để duy trì chuyển động của một vật
* P8: Xác định mục đích; nêu dụng cụ, phương án, lắp ráp; tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét. 
* X5: Ghi lại được các kết quả từ thí nghiệm.
Hoạt động 2 ( 10 phút): Tìm hiểu định luật I Niu-tơn và khái niệm quán tính.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Các mục tiêu cần đạt
Kiến thức
Các năng lực
- Nêu và phân tích định luật I Niu-tơn.
- Ví dụ: quyển sách nằm im trên bàn; hòn bi lăn trên 
- Định luật I được gọi là định luật quán tính, chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động theo quán tính. Vậy quán tính là gì?
 => Lực không phải là nguyên nhân duy trì chuyển động, mà là nguyên nhân gây ra gia tốc, tức làm biến đổi chuyển động.
- Đọc SGK, tìm hiểu định luật I.
- Nêu khái niệm quán tính
- Vận dụng khái niệm quán tính để trả lời C1.
(Do xe có quán tính nên nó có xu hướng bảo toàn vận tốc mặc dù ta đã ngừng đạp, xe chuyển động chậm dần là do có ma sát cản trở chuyển động
 - Khi nhảy từ bậc cao xuống, bàn chân dừng lại đột ngột trong khi thân người tiếp tục chuyển động do có quán tính làm cho chân bị gập lại
 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
* K1: Trình bày nội dung định luật I Niu- tơn, quán tính
* P6: Chỉ ra điều kiện lí tưởng để Định luật 1 được nghiệm đúng là trong HQC quán tính
* K4: Vận dụng tính chất quán tính để giải thích các tình huống thực tiễn có liên quan: nhảy cao, nhảy xa, xe dừng đột ngột hoặc tăng tốc đột ngột...
Hoạt động 3 ( 15 phút): Tìm hiểu định luật II Niu-tơn.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Các mục tiêu cần đạt
Kiến thức
Các năng lực
- Đặt vấn đề: Nếu hợp lực tác dụng lên vật khác không thì vật sẽ chuyển động như thế nào?
- Lấy ví dụ và phân tích để đưa ra định luật II Niu-tơn.
 + Khi tác dụng 2 lực có độ lớn khác nhau để đẩy cùng một chiếc xe thì xe chuyển động như thế nào?
 + Khi đẩy cùng một lực nhưng với 2 xe có khối lượng khác nhau thì 2 xe chuyển động như thế nào?
=> Gia tốc thu được có quan hệ như thế nào với lực tác dụng lên vật và khối lượng của vật?
- Thông báo nội dung , biểu thức của định luật II Niutơn.
- Nêu và phân tích định nghĩa khối lượng dựa trên mức quán tính.
- Nêu tính chất của khối lượng
 - Nhận xét câu trả lời của HS
- Vật sẽ chuyển động có gia tốc.
 + Lực càng lớn, xe chuyển động càng nhanh. ( gia tốc lớn)
 + Vật có khối lượng càng lớn xe chuyển động càng chậm. ( gia tốc bé)
=> Gia tốc tỉ lệ thuận với lực tác dụng và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
- Tiếp thu, ghi nhớ.
- Viết biểu thức định luật II cho trường hợp có nhiều lực tác dụng lên vật.
- Trả lời C2 , C3.
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
-Trường hợp có nhiều lực tác dụng:
 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 mỗi vật.
- Khối lượng có tính chất cộng đựơc.
* P1: Nếu hợp lực tác dụng lên vật khác không thì vật sẽ chuyển động như thế nào?
* P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp để chứng minh phương chiều của lực và gia tốc
* K1: Trình bày nội dung định luật II Niu- tơn.
* P6: Chỉ ra điều kiện lí tưởng để Định luật 2 được nghiệm đúng là trong HQC quán tính và vật chuyển động với vận tốc nhỏ hơn vận tốc ánh sáng.
* K1: Trình bày định nghĩa khối lượng. 
* K4: Vận dụng mối liên hệ giữa khối lượng và mức quán tính để giải thích các tình huống thực tiễn có liên quan: đường băng máy bay phải dài để giúp máy bay cất cánh hoặc hạ cánh.
 4. Củng cố: ( 3 phút)
- Nhắc lại nội dung Định luật I, II Niutơn.
- Nhắc lại khái niệm khối lượng, quán tính.
 5. Dặn dò:
- Yêu cầu HS về nhà học bài, trả lời câu hỏi 1,2,3/64 SGK và làm bài tập 7->12/65 SGK.
- Yêu cầu: Học sinh chuẩn bị bài tiết sau: Phần còn lại
 IV. NHẬN XÉT, RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY: 
TUẦN : Tiết : 
Ngày soạn: / /2014
Ngày dạy : / /2014
BÀI 10: BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN 
 (Tiết 2)
I. MỤC TIÊU:
 1. Kiến thức:
 - Nêu được gia tốc rơi tự do là do tác dụng của trọng lực và viết được hệ thức =.
 - Phát biểu được định luật III Niu-tơn và viết được hệ thức của định luật này.
 - Nêu được các đặc điểm của phản lực và lực tác dụng.
 - Vận dụng được các định luật I, II, III Niu-tơn để giải được các bài toán đối với một vật, đối với hệ hai vật 
 chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang, nằm nghiêng.
 - Biểu diễn được các vectơ lực và phản lực trong một số ví dụ cụ thể. 
 2. Kỹ năng và các năng lực: 	
 * Kỹ năng:
 + Biết chỉ ra điều kiện áp dụng các định luật Niu-tơn và biết cách biểu diễn được tất cả các lực tác dụng 
 lên vật hoặc hệ hai vật chuyển động.
 + Biết cách tính gia tốc và các đại lượng trong công thức của các định luật Niu-tơn để viết phương trình 
 chuyển động cho vật hoặc hệ vật.
 + Biết vận dụng được phép phân tích lực để giải quyết bài toán với các bài toán vật chuyển động 
 trên mặt phẳng nghiêng.
* Các năng lực cần phát huy :
Đặt ra những câu hỏi về các hiện tượng trong cuộc sống liên quan đến lực và phản lực
Mô tả được các định luật 3 Niu -Tơn bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó.
Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải thích tính chất của cặp lực và phản lực
Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp : qui tắc hình bình hành để tổng hợp lực
Các giải pháp kĩ thuật ứng dụng khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường đối với phản lực tác dụng lên vật.
Sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo sự an toàn của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại. 
 - Nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử. 
 3. Thái độ :
 - Nhận ra được sự xuất hiện của cặp lực và phản lực trong tự nhiên và khoa học kĩ thuật
 - Giải thích được hiện tượng tương tác giữa các vật trong tự nhiên. Từ đó có thể vận dụng các kiến thức đã học vào cuộc sống.
- Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của học sinh trong học tập vật lí.
- Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân.
II. CHUẨN BỊ:
 1. Giáo viên:
 - Chuẩn bị thêm một số ví dụ minh họa định luật III Niutơn.
 2. Học sinh:
 - Ôn lại kiến thức đã học về lực, cân bằng lực và quán tính.
 - Ôn lại quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC: 
 1. Ổn định lớp: ( 2 phút) 
 2. Kiểm tra bài cũ: ( 5 phút )
 + Phát biểu nội dung của định luật I, II Niu tơn Viết biểu thức của định luật II .
 + Quán tính là gì? Khối lượng là gì?
 3. Nội dung bài mới: 
Hoạt động 1 ( 5 phút): Phân biệt trọng lực và trọng lượng.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Các mục tiêu cần đạt
Kiến thức
Các năng lực
- Giới thiệu khái niệm trọng tâm của vật.
- Gợi ý: phân biệt trọng lực và trọng lượng.
- Yêu cầu HS trả lời câu C4
- Nhận xét, bổ sung.
- Nhớ lại các đặc điểm của trọng lực và biểu diễn trọng lực tác dụng lên một vật.
- Xác định công thức tính trọng lực
- Trả lời C4.
(Vận dụng công thức rơi tự do.)
3. Trọng lực – Trọng lượng:
- Khái niệm trọng lực: 
- Trọng lượng là độ lớn của trọng lực. 
* K1: Trình bày đặc điểm của trọng lực. 
* K2: Trình bày được mối liên hệ giữa các đại lượng P, m, g. Khi ở cùng 1 nơi thì g không đổià mối quan hệ giữa P và m ( trả lời C4)
Hoạt động 2 ( 15 phút): Tìm hiểu định luật III Niu-tơn.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Các mục tiêu cần đạt
Kiến thức
Các năng lực
- Yêu cầu HS đọc SGK kết hợp quan sát hình vẽ để rút ra khái niệm về sự tương tác giữa hai vật.
- Nhấn mạnh tính chất 2 chiều của sự tương tác giữa các vật.
- Nêu và phân tích định luật III.
- Lưu ý: Định luật đúng cho cả vật chuyển động hay đứng yên; cho cả tương tác xa hay tương tác gần.
- Tiếp thu vấn đề cần nghiên cứu.
- Quan sát hình 10.1, 10.2, 10.3 và 10.4 nhận xét về lực tương tác giữa hai vật.
=> Kết luận: SGK
- Tiếp thu, ghi nhớ.
- Viết biểu thức của định luật.
- Lấy ví dụ minh hoạ.
III. Định luật III Niu-ton
 1. Sự tương tác giữa các vật :
- Ví dụ: 
- Kết luận: Hiện tượng A và B tác dụng vào nhau, gây ra gia tốc hoặc biến dạng cho nhau gọi là hiện tượng tương tác.
 2. Định luật III Niu-ton:
	Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lưc, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều
* P1: Tại sao khi dùng tay đấm vào tường ta cảm giác thấy tay bị đau? hoặc khi dùng tay kéo 1 vật nặng ta cảm giác thấy tay rất mỏi?
* P2: Mô tả được hiện tượng trong các ví dụ rồi rút ra quy luật chung
* K1: Trình bày nội dung và biểu thức của định luật 3 Niu tơn
* P6: Xác định phạm vi áp dụng định luật 3: đúng trong mọi trường hợp
Hoạt động 3 :( 10 phút) Tìm hiểu về cặp lực và phản lực.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Các mục tiêu cần đạt
Kiến thức
Các năng lực
- Thông báo khái niệm lực tác dụng và phản lực.
- Yêu cầu HS đọc SGK, nêu các đặc điểm của cặp lực và phản lực.
- Phân biệt cặp lực và phản lực với cặp lực cân bằng?
- Yêu cầu HS đọc ví dụ SGK, trả lời câu C5 ( Thảo luận nhóm 3 phút )
- Nhận xét, bổ sung.
- Tiếp thu, ghi nhớ.
- Đọc SGK, trả lời:
 + Các đặc điểm của cặp lực và phản lực.
 + So sánh sự giống và khác nhau của cặp lực và phản lực với cặp lực cân bằng.
- Thảo luận , trả lời C5
 3. Lực và phản lực
 Trong tương tác giữa hai vật, một lực gọi là lực tác dụng còn lực kia gọi là phản lực
 a) Đặc điểm: 
-Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.
-Lực và phản lực là hai lực trực đối
-Lực và phản lực không cân bằng vì chúng đặt vào hai vật khác nhau
 b) Ví dụ: SGK
* K1: Trình bày đặc điểm của cặp lực và phản lực.
* K4: Vận dụng định luật 3 để giải thích một số tình huống thực tiễn: Đóng đinh vào gỗ, người muốn bước đi,
4. Vận dụng, củng cố: ( 7 phút )
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Các mục tiêu cần đạt
Kiến thức
Các năng lực
- Yêu cầu HS biểu diễn cặp lực và phản lực trong một số trường hợp
- Làm bài tập: 11, 14 trang 62 SGK
- Lưu ý: Nhờ có định luật II,III mà ta có thể xác định được khối lượng của vật mà không cần cân ( vi mô, vĩ mô)
- Thảo luận nhóm 2 phút, đại diện nhóm trả lời.
- Thảo luận nhóm làm bài tập: 11, 14 trang 62 SGK.
- Biểu diễn cặp lực và phản lực trong một số trường hợp: Vật rơi tự do, đặt một vật lên mặt bàn, đặt 2 vật chồng lên nhau trên mặt bàn.
- Bài tập: bài 11, 14/ 65 SGK
Bài 11/65: Chọn câu B
Bài 14/65: Giải: 
a) Phản lực có độ lớn bằng 40N
b) Phản lực có hướng thẳng đứng xuống dưới
c) Phản lực tác dụng vào tay người xách
d) Túi đựng thức ăn gây ra phản lực
* K3: Sử dụng kiến thức trong bài để làm các bài tập liên quan: Xác định cặp lực phản lực, độ lớn của chúng,
 5. Dặn dò: ( 1 phút)
- Học sinh về nhà học bài, làm bài tập 7->10, 12,13,15/ 65 SGK và bài tập SBT
- Đọc mục: Em có biết?
- Chuẩn bị tiết sau: Bài tập
 IV. NHẬN XÉT , RÚT KINH NGHIỆM GIỜ D ẠY: