Giáo án Vật lí lớp 8 - Bài 5: Sự cân bằng lực, quán tính

Bài 5.	SỰ CÂN BẰNG LỰC – QUÁN TÍNH
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
-Nêu được đặc điểm của hai lực cân bằng và biểu thị bằng vectơ lực.
-Biết được tác dụng và nêu ví dụ về tác dụng của hai lực cân bằng lên một vật đang chuyển động.
-Nêu được ví dụ về quán tính và giải thích.
2. Kỹ năng
Rèn luyện kỹ năng tiến hành thí nghiệm.
3. Thái độ
Học sinh có thái độ học tập tích cực, nghiêm túc, tham gia phát biểu xây dựng bài.
III. Kiến thức trọng tâm
- Tác dụng của hai lực cân bằng lên một vật đang chuyển động.
- Quán tính.
III. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Sách giáo khoa và sách bài tập vật lý 8.
- Dụng cụ thí nghiệm hình 5.3, 5.4.
2. Học sinh
Sách giáo khoa vật lý lớp 8.
IV. Tiến trình dạy – học
1. Ổn định lớp (1 phút)
2. Hoạt động dạy học
Đặt vấn đề (1 phút): Ở lớp 6, chúng ta đã được học một vật đang đứng yên nếu chịu tác dụng của hai lực cân bằng thì sẽ tiếp tục đứng yên. Vậy nếu một vật đang chuyển động mà chịu tác dụng của hai lực cân bằng thì nó sẽ tiếp tục đứng yên hay chuyển động? Nếu chuyển động thì chuyển động như thế nào? Bài học ngày hôm nay se giúp chúng ta trả lời câu hỏi đó: “Bài 5. Sự cân bằng lực – quán tính”
Hoạt động 1: Tìm hiểu về lực cân bằng
Thời gian
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của
học sinh
Nội dung cơ bản
20 phút
Giáo viên thông báo: Trong hình 5.2 quyển sách đặt trên bàn, quả cầu treo trên dây, quả bóng trên mặt đất đều đứng yên.
Yêu cầu học sinh phân tích và biểu diễn các lực tác dụng lên quyển sách, quả cầu, quả bóng. Nhận xét về phương, cường độ, điểm đặt, chiều của hai lực cân bằng.
Giáo viên vẻ một hình minh hoạ cho học sinh.
Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm hai lực cân bằng.
Dưới tác dụng của hai lực cân bằng thì những vật trên sẽ đứng yên hay chuyển động?
Hai lực cân bằng tác dụng lên một vật đứng yên có là thay đổi vận tốc của vật không?
Giáo viên nhận xét và kết luận.
Chúng ta vừa phân tích đặc điểm của hai lực cân bằng cũng như phân tích tác dụng của hai lực cân bằng đối với vật đang đứng yên. Vậy thì đối với vật đang chuyển động thì tác dụng của hai lực cân bằng này như thế nào ta sẽ tìm hiểu trong phần 2.
Giáo viên thông báo: Lực là nguyên nhân làm thay đổi chuyển động (thay đổi vận tốc). Một vật nếu đang chuyển động mà nó chịu tác dụng của các lực không cân bằng nhau thì chuyển động của vật sẽ thay đổi. Cụ thể là vật chuyển động nhanh lên, chậm lại hay đổi hướng. Hai lực cân bằng tác dụng lên vật đứng yên thì vật tiếp tục đứng yên. Nghĩa là không có sự thay đổi vận tốc. Vậy nếu các lực cân bằng nhau tác dụng lên vật thì chuyển động của vật thay đổi như thế nào?
Muốn biết dự đoán của chúng ta là đúng hai sai thì ta sẽ tiến hành thí nghiệm kiểm tra. Nhà bác học người Anh A- tút là người đầu tiên tiến hành thí nghiệm này.
Bố trí thí nghiệm như hình 5.3.
- Mục đích thí nghiệm: Khảo sát chuyển động của vật đang chuyển động sau khi chịu tác dụng của hai lực cân bằng.
- Dụng cụ thí nghiệm: Tiến hành thí nghiệm với các dụng cụ:
+ Hai quả cân giống hệt nhau
+ 1 gia trọng
+ Máy A-tút
- Tiến hành thí nghiệm: Hai quả cân A và B giống hệt nhau được treo vào một ròng rọc cố định. Một thước đặt ở bên dùng để đo quãng đường chuyển động của A. Sau đó, đặt gia trọng A’ lên quả cân A. Quan sát thí nghiệm và nhận xét.
Yêu cầu học sinh trả lời các câu C2, C3, C4.
Giáo viên thông báo, người ta đã tiến hành thí nghiệm và thấy rằng: quả cân A sẽ chuyển động được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau mặc dù nó đang chuyển động và chịu tác dụng của hai lực cân bằng.
Từ thí nghiệm, yêu cầu học sinh nêu tác dụng của hai lực cân bằng lên một vật đang chuyển động.
Học sinh quan sát.
Đối với quyển sách và quả bóng: chịu tác dụng của trọng lực P và phản lực Q. Đối với quả cầu: chịu tác dụng của lực căng dây T và trọng lực P.
Hai lực này đều tác dụng vào một vật (quyển sách, quả cầu, quả bóng), có cùng độ lớn (cường độ), cùng phương nhưng ngược chiều.
Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng vào một vật, mạnh như nhau, cùng phương nhưng ngược chiều.
Dưới tác dụng của hai lực cân bằng thì những vật trên sẽ đứng yên.
Không.
Học sinh lắng nghe.
Học sinh dự đoán: vật chuyển động thẳng đều mãi mãi.
Học sinh lắng nghe và quan sát.
C2: Lúc đầu, quả cân A đang đứng yên vì nó chịu tác dụng của hai lực cân bằng là trọng lực P và lực căng dây T.
C3: Vì khi đặt thêm quả nặng A’, hai lực P và T không còn là hai lực cân bằng nữa, cụ thể là P>T=PB.
C4. Lúc này, quả cân A chịu tác dụng của hai lực cân bằng là trọng lực P và lực căng dây T.
Một vật đang chuyển động mà chịu tác dụng của hai lực cân bằng thì sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
I. Hai lực cân bằng
1. Hai lực cân bằng là gì?
Hai lực cân bằng là hai lực cùng điểm đặt, cùng phương nhưng ngược chiều và cùng độ lớn.
2. Tác dụng của hai lực cân bằng lên một vật đang chuyển động
a. Dự đoán
b. Thí nghiệm
3. Kết luận
Một vật đang chuyển động mà chịu tác dụng của hai lực cân bằng thì sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
Hoạt động 2: Tìm hiểu quán tính.
Thời gian
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của
học sinh
Nội dung cơ bản
20 phút
Khi ô tô, tàu hoả, xe máy bắt đầu chuyển động thì nó không đạt ngày vân tốc lớn mà phải tăng dần lên, khi đang chuyển động, nếu phanh gấp, thì cũng không thể dừng lại ngay tức thì mà phải trượt thêm một đoạn đường. Ví dụ như tàu hoả, nếu phía trước có chướng ngại vật và phải phanh gấp thì nó phải đi tiếp thêm gần 100m mới dừng lại được. Hiện tượng này do quán tính gây ra.
Từ ví dụ ta thấy, khi chịu lực tác dụng, mọi vật đều không thể thay đổi vận tốc đột ngột được vì mọi vật đều có quán tính.
Giáo viên đưa ra ví dụ: Có hai xe ô tô và tàu hoả đang chạy cùng vận tốc. Nếu hãm phanh cùng một lúc thì xe nào dừng lại nhanh hơn?
Mức quán tính phụ thuộc vào yếu tố nào?
Yêu cầu học sinh trả lời các câu C6, C7, C8
Học sinh lắng nghe.
Xe ô tô
Phụ thuộc vào khối lượng của vật, khối lượng của vật càng lớn thì mức quán tính càng lớn.
C6. Búp bê ngã về phía sau vì khi đẩy xe, chân búp bê chuyển động cùng với xe nhưng vì quán tính nên thân và đầu chưa kịp chuyển động.
C7. Tương tự C6
C8.
a) Ôtô đột ngột rẽ phải, do quán tính, hành khách không để đổi hướng chuyển động ngay mà tiếp tục chuyển động cũ nên bị nghiêng người sang trái.
b) Nhảy từ bậc cao xuống, chân chạm vào đất thì dừng ngay lại, nhưng người còn tiếp tục chuyển động theo quán tính nên làm chân gập lại.
c) Bút tắc mực, ta vẩy mạnh, bút có thể viết tiếp được vì do quán tính nên mực tiếp tục chuyển động xuống đầu ngòi bút khi đã dừng lại.
d) Khi gõ mạnh đuôi cán búa xuống đất, cán búa đột ngột dừng lại, nhưng do quán tính nên đầu búa tiếp tục chuyển động gập vào cán búa.
e) Do quán tính nên cốc chưa kịp thay đổi vận tốc khi ta giật nhanh giấy ra khỏi cốc.
II. Quán tính
1. Nhận xét
.
2. Vận dụng
Hoạt động 3: Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà.
Thời gian
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
4 phút
Cho học sinh tóm tắt kiến thức cơ bản.
Yêu cầu học sinh làm các bài tập trong sách bài tập và câu C8 và chuẩn bị bài tiếp theo.
Học sinh chú ý lắng nghe.
Học sinh lắng nghe.
V. Rút kinh nghiệm