Bài giảng Môn Vật lý lớp 10 - Tuần 11 - Tiết 22 - Bài 13 : Lực ma sát

TUẦN 11 NGÀY SOẠN:24/10/2014
TIẾT 22 NGÀY DẠY: 
Bài 13 : LỰC MA SÁT
I.MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu được hững đặc điểm của lực ma sát (trượt, nghĩ, lăn)
- Viết được công thức của lực ma sát trượt.
- Nêu được một số cách làm giảm hoặc tăng ma sát
2. Kỹ năng và năng lực:
a. kỹ năng:
  - Vận dụng được công thức của lực ma sát trượt để giải các bài tập tương tự như ở bài học.
  - Giải thích được vai trò phát động của lực ma sát nghỉ đối với việc đi lại của người, động vật và xe cộ.
  - Bước đầu đề xuất giả thuyết hợp lí và đưa ra được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết.
b. Năng lực:
 - Kiến thức : K1, K3 
 - Phương pháp:P2, P3
 - Trao đổi thông tin:,X5,X6,X7,X8
 - Cá thể: C1
3. Thái độ :
- Nghiêm túc học tập, vận dụng kiến thức vào thực tế cuộc sống. Ví dụ như : nhận thức được 2 mặt của 1 vấn đề "Lực ma sát vừa có ích vừa có hại": đường quá trơn hoặc quá nhám dễ gây ra tai nạn nhưng cần trong phanh xe,...
4. Tích hợp:
- Địa chỉ tích hợp: Phần “Em có biết” : Lợi ích và tác hại của ma sát
- Tích hợp: Nêu được ví dụ về sự có lợi, có hại của ma sát trong thực tế và cách làm tăng, giảm ma sát trong các trường hợp đó
- Biết cách giảm lực ma sát trong trường hợp lực ma sát có hại. Liên hệ thực tế
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên :
- Chuẩn bị dụng cụ TN cho hình 13.1 (khối vật bằng gỗ, lực kế, máng trượt, một số quả cân); vài hòn bi & con lăn.
2. Học sinh: 
- Ôn lại kiến thức về lực ma sát đã được học ở lớp 8
III. PHƯƠNG PHÁP
	- Thuyết trình, diễn giải, vấn đáp
	- Phương pháp thực nghiệm, mô hình
IV. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 1( 7 phút) : Ổn định lớp 
- Kiểm tra sĩ số
 	- Kiểm tra bài cũ 
Năng lực cần đạt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
-K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí.
→để nêu những đặc điểm của lực ĐH của lò xo, dây cao su, dây thép, mặt phẳng tiếp xúc. Phát biểu và viết biểu thức của ĐL Húc.
GV Nêu câu hỏi:
- Nêu những đặc điểm của lực ĐH của lò xo, dây cao su, dây thép, mặt phẳng tiếp xúc. Phát biểu và viết biểu thức của ĐL Húc.
- GV nhận xét và cho điểm
Trả lời câu hỏi của gv.
Hoạt động 2( 5 phút): Tìm hiểu khái niệm về lực ma sát trượt.
Năng lực cần đạt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
-K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập →để trả lời lực nào đã làm cho vật dừng lại?
-X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )→ để biết được KN lực ma sát.
- Thí nghiệm ĐVĐ: Tác dụng cho một mẫu gỗ trượt trên bàn, một lát sau mẫu gỗ dừng lại. Lực nào đã làm cho vật dừng lại?
- Gọi hs lên bảng vẽ các vectơ (hình 13.1)
- Kết Luận: 
Khi vật A trượt trên bề mặt của vật B, lực ma sát trượt do B tác dụng đã cản trở chuyển động của A
- Quan sát TN, nhớ kiến thức lớp 8 để trả lời (lực ma sát trượt làm cho vật dừng lại).
- Hs vẽ: 
- HS ghi nhận
I. Lực ma sát trượt
Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên một bề mặt, có hướng ngược với hướng của vận tốc.
Hoạt động 3: ( 10 phút) Tìm hiểu về độ lớn của lực ma sát trượt.
Năng lực cần đạt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
-X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ). )→ để tìm hiểu về độ lớn của lực ma sát.
-X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí→ để trình bày trước lớp các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát trượt.
X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) một cách phù hợp → để
nêu phương án thí nghiệm kiểm tra và rút ra kết luận.
-X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )→để biết được độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc những yếu tố nào?
- ĐVĐ:Ở lớp 8 chúng ta đã học về lực ma sát một cách định tính. Đến đây chúng ta sẽ nghiên cứu một cách định lượng, tức là tìm hiểu về độ lớn của lực ma sát.
- Trình bày các TN ở hình 13.1, giải thích về các đo độ lớn của lực ma sát trượt.
- Các em tập trung thảo luận trả lời C1.
- Gợi ý cho hs dự đoán các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát trượt.
- Các em hãy nêu phương án thí nghiệm kiểm chứng. (Chú ý khi xét đến yếu tố nào thì chúng ta thay đổi yếu tố đó và giữ nguyên các yếu tố khác).
- Làm một số trường hợp mà hs nêu ra. (làm TN về áp diện tích tiếp xúc, áp lực, tốc độ, bản chất và điều kiện của bề mặt tiếp xúc)
- Kết luận : Độ lớn của lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.
+ Tỉ lệ với độ lớn của áp lực
+ phụ thuộc vào vật liệu & tình trạng của 2 mặt tiếp xúc.
- Lắng nghe
- Quan sát thiết bị và tìm hiểu về cách đo độ lớn của lực ma sát trượt
- Hs thảo luận ở nhóm rồi trình bày trước lớp các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát trượt.
- Nêu phương án thí nghiệm kiểm tra.
- Cùng với gv làm thí nghiệm kiểm chứng. Rút ra kết luận:
+ 
+ Fms ~ N
+ 
+ Fms phụ thuộc vào bản chất & tình trạng của mặt tiếp xúc.
1. Đo độ lớn của lực ma sát trượt như thế nào?
Thí nghiệm (hình 13.1)
2. Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc những yếu tố nào?
+ Độ lớn của lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.
+ Tỉ lệ với độ lớn của áp lực
+ phụ thuộc vào vật liệu & tình trạng của 2 mặt tiếp xúc.
Hoạt động 4: (5 phút) Xây dựng khái niệm hệ số ma sát trượt và công thức tính lực ma sát trượt.
Năng lực cần đạt 
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
-K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập→để trả lời câu hỏi có đơn vị là gì?
- Vì Fms ~ N, chúng ta hãy lập hệ số tỉ lệ giữa chúng: hay 
- Vậy có đơn vị là gì?
- Hs chú ý ghi lại các bước gv trình bày.
- Vận dụng kiến thức ở phần trên để trả lời (không có đơn vị)
3. Hệ số ma sát trượt
Hệ số giữa độ lớn của lực ma sát trượt và độ lớn của áp lực gọi là hệ số ma sát trượt. Hệ số mst phụ thuộc vào vật liệu & tình trạng của 2 mặt tiếp xúc & được dùng để tính lực mst.
4. Công thức của lực ma sát trượt
Hoạt động 5: (5 phút) Tìm hiểu về lực ma sát lăn.
Năng lực cần đạt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dunh ghi bảng
-P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó → để trả lời câu hỏi. 
-P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí. →để giải thích tác dụng của các vd trên.
- Búng hòn bi lăn trên mặt bàn. Vì sao hòn bi lăn chậm dần?
- KL: Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên bề mặt một vật khác có tác dụng có tác dụng cản trở sự lăn đó.
- Tác dụng cho 2 xe lăn trên mặt bàn bới tư thế khác nhau (một úp & một ngữa)
- Trường hợp nào xe đi được xa hơn?
- Vậy ma sát nào lớn hơn?
- Cho hs xem ổ bi, con lăn. Giải thích tác dụng.
- Do có lực ma sát nên hòn bi lăn chậm dần.
- Quan sát TN rồi trả lời: (xe ngữa đi được xa hơn)
II. Lực ma sát lăn
Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên bề mặt một vật khác có tác dụng có tác dụng cản trở sự lăn đó.
Rất nhỏ so với ma sát trượt.
Hoạt động 6: (5 phút) Tìm hiểu về lực ma sát nghĩ
Năng lực cần đạt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ). àđể trả lời câu hỏi.
K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập→để trả lời do có lực ma sát nghĩ cân bằng với lực kéo.
-X7: thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí à để nêu được vai trò của lực ma sát nghĩ,cho ví dụ.
- Gv làm TN như hình 13.2, kéo nhẹ kéo kế cho số chỉ khác 0 nhưng khối gỗ vẫn đứng yên.
- Vì sao có lực kéo mà khối gỗ vẫn đứng yên?
- Gọi 1 hs lên bảng biểu diễn lực ms nghĩ.
- Kéo cho khối gỗ chuyển động. Trong TN đó độ lớn của lực ms nghĩ biến đổi như thế nào?
- KL: Lực ma sát nghĩ có một giá trị giới hạn (cực đại). Khi ngoại lực thắng được lực ma sát nghĩ cực đại thì vật mới dịch chuyển.
- Làm TN để so sánh độ lớn của lực msn cực đại với độ lớn của lực mst (kéo mạnh dần đến khi khối gỗ chuyển động. So sánh số chỉ của lực kế lúc khối gỗ dịch chuyển)
- Vai trò của lực ma sát nghĩ? Nêu ví dụ?
- Quan sát Gv làm TN trả lời câu hỏi.
- Vận dụng kiến thức về cân bằng lực để trả lời. (do có lực ma sát nghĩ cân bằng với lực kéo)
- Hs vẽ 
- Fmsn tăng đến một giá trị lớn nhất.
- Quan sát TN rồi nhận xét: 
- Hs thảo luận nhóm à cho ví dụ
III. Lực ma sát nghỉ
1. Thế nào là ma sát nghĩ?
Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật với bề mặt để giữ cho vật đứng yên trên bề mặt đó khi nó bị một lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc
2. Những đặc điểm của lực ma sát nghỉ
Có độ lớn cực đại, độ lớn cực đại lớn hơn lực ma sát trượt.
Hoạt động 7: (8 phút) Hướng dẫn, giao nhiệm vụ học tập ở nhà.
Năng lực cần đạt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
C1:Xácđịnh được trình độ hiện có về kiến thức vật lýà Tóm tắt lại kiến thức
K3:Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập àLàm bài tập vận dụng.
X5-X6:Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình(nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nlàm việc nhóm… ).
Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) một cách phù hợp. à Để hoàn thành bài tập vận dụng
Tóm tắt kiến thức cơ bản cho học sinh
Bài tập ví dụ: Một ôtô có khối lượng 2,5 tấn đang chuyển động trên đường nằm ngang có hệ số ma sát lăn = 0,05. Tính lực ma sát lăn giữa bánh xe và mặt đường biết g = 10 m/s2
 GV hướng dẫn học sinh làm
 Cho học sinh đọc phần ghi nhớ SGk và phần “ Em có biết”
Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi 1,2,3SGK và về nhà làm bài tập 5,6,7,8 SGK
- Chuẩn bị bài " Lực hướng tâm"
- Định nghĩa lực hướng tâm, công thức tính độ lớn lực hướng tâm ?
- Thế nào là chuyển động li tâm ?
 bkol, 
V. PHẦN PHỤ LỤC:
Bài tập ví dụ:
 Chọn chiều dương là chiều chuyển động
Lực ma sát lăn giữa bánh xe và mặt đường :
= mg 
 =0,05.2500.10
 = 1250 N 
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
Câu 1:Một đầu tàu kéo một toa tàu khởi hành với gia tốc 0,2m/s2. Toa tàu có khối lượng 2 tấn. Hệ số ma sát lăn giữa bánh tàu và đường ray là 0,05. Lấy g=10m/s2. Lực kéo của đầu tàu là
	 a. 1000 N.	 b. 1400 N.	 c. 600 N.	 d. 400 N.
Câu 2:Người ta truyền cho một vật ở trạng thái nghỉ một lực F thì sau 0,5 s thì vật này tăng tốc lên được 1m/s .Nếu giữ nguyên hướng của lực mà tăng gấp đôi độ lớn lực tác dụng vào vật thì gia tốc của vật bằng 
a. 1m/s2 b. 2 m/s2 c. 4m/s2 d. 3m/s2
Câu 3Một vật khối lượng 2kg đang chuyển động với vận tốc 5m/s thì bắt đầu chịu tác dụng của lực cản FC . Sau 2 s vật đi được quãng đường 5m .Tìm độ lớn của lực cản 
a. 8N b. 15N c. 12N d. 5N 
Câu 4:Phát biểu nào sau đây là sai :
a. Lực ma sát nghỉ luôn luôn xuất hiện ở mặt tiếp xúc và cân bằng với ngoại lực khi vật đứng yên . b. Độ lớn của lực ma sát trượt tỉ lệ với độ lớn của áp lực
c. Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng hai mặt tiếp xúc
d. Lưc ma sát trượt tăng khi tăng diện tích mặt tiếp của vật trên mặt phẳng trượt
Câu 5:Một ô tô khối lượng 2500kg chuyển động thẳng đều trên đường .Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe và mặt đường là 0,05. Lấy g = 9,8m/s2.Tính lực phát động đặt vào xe
 	a 1100 N	b. 1250 N	c. 1150 N	d. 1225 N
VI. RÚT KINH NGHIỆM: