Giáo án môn Vật lý 10 - Bài 13: Lực ma sát

TUẦN : Tiết : 
Ngày soạn: / /2014
Ngày dạy : / /2014
BÀI 13: LỰC MA SÁT
I. MỤC TIÊU
 1. Kiến thức:
 - Viết được công thức xác định lực ma sát trượt.
 - Vận dụng được công thức tính lực ma sát trượt để giải được các bài tập đơn giản. 
 2. Kĩ năng và các năng lực:
* Kỹ năng: HS hiểu được:
 - HS hiểu được lực ma sát trượt: xuất hiện ở đâu? khi nào? có tác dụng gì?
* Các năng lực cần phát huy:
Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp để biểu diễn phương chiều của lực ma sát trượt
 - Nêu dụng cụ và phương án lắp ráp, tiến hành thí nghiệm và rút ra nhận xét về độ lớn của lực đàn hồi phụ thuôc các yếu tố nào? 
 - Đặt ra những câu hỏi về các hiện tượng trong cuộc sống liên quan đến lực ma sát
 - HS biết tính lực ma sát trượt và các đại lượng trong công thức tính lực ma sát trượt.
 - Các giải pháp kĩ thuật ứng dụng khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường đối với lực ma sát 
 - Nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử. 
 3. Thái độ :
 - Có hứng thú học vật lý, yêu thích tìm tòi khoa hoc.
 - Có ý thức vận dụng những kiến thức vào đời sống
II. CHUẨN BỊ
 1. Giáo viên: Giáo án, một số ví dụ minh hoạ 3 loại lực ma sát.
 2. Học sinh: Ôn lại những kiến thức về lực ma sát đã học ở lớp 8
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Ổn định lớp: ( 1 phút) . 
Kiểm tra bài cũ: ( 5 phút) 
 a) Phát biểu nội dung và viết biểu thức của định luật Húc.
 b) Treo một vật có khối lượng 3 kg vào một lò xo, lò xo dãn ra 10 mm. Tìm độ cứng của lò xo.
Nội dung bài mới:
Hoạt động 1 ( 5 phút): Ôn lại kiến thức về lực ma sát.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
Kiến thức
Các năng lực
- Nêu câu hỏi để học sinh ôn tập: 
+ Có những loại lực ma sát nào? 
+ Khi nào xuất hiện?
+ Vai trò của lực ma sát ?
- Nhận xét câu trả lời.
- Lực ma sát có thể có hại hoặc có ích.
- Cá nhân trả lời câu hỏi của GV
- Lực ma sát trượt sinh ra khi một vật chuyển động trượt trên mặt một vật khác.
- Lực ma sát lăn sinh ra khi một vật lăn trên mặt của một vật khác.
- Lực ma sát nghỉ giữ cho vật đứng yên khi vật bị tác dụng của lực khác song song với mặt tiếp xúc.
* K1: Trình bày được các kiến thức về lực ma sát trượt, ma sát lăn và ma sát nghỉ.
Hoạt động 2 ( 15 phút): Tìm hiểu lực ma sát trượt.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
Kiến thức
Các năng lực
- Thí nghiệm ĐVĐ: Tác dụng lực cho mẩu gỗ trượt trên bàn, một lát sau mẩu gỗ dừng lại. Lực nào đã làm cho mẩu gỗ dừng lại? Vẽ minh hoạ vec tơ vận tốc và lực này lên hình. 
- Cho HS hoạt động nhóm, tìm các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn lực ma sát trượt. ( 10 phút )
 Gợi ý: Vật trượt đều trên mặt phẳng ngang
 + Nêu giả thuyết.
 + Tìm ra phương án tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết.
 + Tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết về các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn lực ma sát trượt.
 + Rút ra kết luận.
- Thông báo biểu thức hệ số ma sát trượt.
à biểu thức độ lớn của lực ma sát trượt.
- Trả lời: lực ma sát trượt, vẽ hình minh hoạ.
- Thảo luận tìm cách đo độ lớn lực ma sát trượt tác dụng lên vật.
- Thảo luận nhóm, trả lời C1.
 Ghi nhận kết quả thí nghiệm
 và rút ra kết lụận.
-Viết biểu thức độ lớn của lực ma sát trượt.
Lực ma sát trượt:
 1. Đo độ lớn của lực ma sát trượt: 
 2. Độ lớn lực ma sát trượt phụ 
 thuộc những yếu tố nào?
 a) không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.
 b) tỉ lệ với độ lớn của áp lực.
 c) phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.
 3. Hệ số ma sát trượt:
: Hệ số ma sát trượt 
( phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc) ,không có đơn vị
 4. Công thức của lực ma sát 
 trượt: 
* P1: Lực nào đã làm cho mẩu gỗ dừng lại khi ta ngừng kéo?
* P7: Đề xuất giả thuyết độ lớn của lực ma sát phụ thuộc diện tích, áp lực, tình trạng bề mặt 
* 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.
* K1: Trình bày được công thức tính lực ma sát trượt
Hoạt động 3 (15 phút): Bài tập ví dụ
Hoạt động của GV
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
Kiến thức
Các năng lực
Bài toán 1: Cho một vật có khối lượng 1,5kg được đặt trên một bàn dài nằm ngang. Tác dụng lên vật một lực song song với mặt bàn.
 Tính gia tốc và vận tốc chuyển động của vật sau 2s kể từ khi tác dụng lực, trong 2 trường hợp:F = 2,5N; F = 4,5N biết hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn là lấy g = 10m/s2
- Các em hãy đọc kỹ đề bài, tóm tắt.
- Để giải bài toán này ta áp dụng phương pháp động lực học.
+ Phân tích tất cả các lực tác dụng lên vật.
+ Áp dụng định luật II Niu-tơn.
+ Chiếu lên phương chuyển động và phương vuông góc với phương chuyển động.
+ Từ đó tìm các đại lượng cần tìm.
- Đối với bài này chúng ta cần tính được lực ma sát trước để so sánh với lực kéo, để từ đó áp dụng trường hợp nào hợp lý hoặc cả 2 trường hợp.
- Tóm tắt
m = 1,5kg
t = 2s 
g = 10m/s2 y
a = ?; v = ? (+)
 O x
- Các lực tác dụng lên vật gồm có: .
- Chọn chiều (+) là chiều chuyển động của vật
- Áp dụng định luật II Niu-tơn cho vật ta được:
 (1)
- Chiếu (1) lên phương Ox:
 (2)
- Chiếu (1) lên phương Oy:
- Mà 
- Ta thấy Fms = 3N vậy trường hợp 1 loại vì lực kéo F < Fms
- Áp dụng trường hợp 2
- Từ (2) suy ra:
- Vận tốc chuyển động của vật sau 2s là: 
Bài 1: 
Tóm tắt
m = 1,5kg ; t = 2s 
; g = 10m/s2 
a = ? ; v = ? Giải: 
 y
 (+)
 O x
- Các lực tác dụng lên vật gồm có: .
- Chọn chiều (+) là chiều chuyển động của vật
- Áp dụng định luật II Niu-tơn cho vật ta được:
 (1)
- Chiếu (1) lên phương Ox:
 (2)
- Chiếu (1) lên phương Oy:
- Mà 
- Ta thấy Fms = 3N vậy trường hợp 1 loại vì lực kéo F < Fms
- Áp dụng trường hợp 2
- Từ (2) suy ra:
- Vận tốc chuyển động của vật sau 2s là: 
* K3,P5 : Sử dụng các kiến thức đã học (Vật lí, toán học) để thực hiện nhiệm vụ học tập:
+ Biểu diễn vec tơ lực
+ Chọn HQC
+ Viết biểu thức định luật 2 Niu tơn
+ Chiếu phương trình lên chiều dương
+ Tìm các đại lượng theo yêu cầu.
* X6: Trình bày nội dung bài giải
Vận dụng, củng cố ( 7 phút):
+ Định nghĩa, đặc điểm và biểu thức tính lực ma sát trượt
+ Giải bài tập ví dụ.
Dặn dò, giao nhiệm vụ về nhà (1 phút):
 - Trả lời các câu hỏi 1,2,3 Sgk ; Làm bài tập 4->8 /78,79 SGK 
 - Chuẩn bị bài tiết sau: “Lực hướng tâm” 
 IV. NHẬN XÉT,RÚT KINH NGHIỆM GIỜ DẠY: