Giáo án: Chuyển động li tâm

I.Mục tiêu: Học sinh nhận biết được chuyển động chuyển động li tâm, nêu được một vài ví dụ về chuyển động li tâm là có lợi hoặc có hại. Học sinh giải thích được sự chuyển động văng ra khỏi quỹ đạo tròn của một số vật. II. Chuẩn bị: Giáo viên (chuẩn bị cho mỗi nhóm) : Đĩa quay nằm ngang. Vật nặng để đặt lên đĩa quay. Học sinh: xem lại kiến thức về định luật II, III Newton, chuyển động tròn đều,lực ma sát, lực hướng tâm. III.Hoạt động dạy học: HĐ của GV Dự kiến HĐ của HS Phát cho mỗi nhóm 1 đĩa quay, vật nặng. Yêu cầu HS để vật nặng lên đĩa quay, quay với tốc độ nhỏ rồi tăng dần. Quan sát và nhận xét. +Tại sao khi quay nhanh đĩa thì đến một lúc nào đó vật sẽ bị văng ra bên ngoài đĩa? +Nhận xét câu trả lời, hoàn thiện kiến thức: Lực ma sát nghỉ cực đại giữ cho vật vật chuyển động tròn. Khi quay với tốc độ lớn (ω lớn), lực hướng tâm lớn quá mức cần thiết để giữ cho vật chuyển động tròn (đối với sách nâng cao gọi là lực quán tính li tâm), thắng cả lực ma sát nghỉ cực đại. Khi đó, vật trượt trên đĩa quay ra xa tâm quay, văng ra khỏi đĩa theo phương tiếp tuyễn với quỹ đạo (có thể cho HS xem clip quay chậm). => chuyển động của vật trong thí nghiệm gọi là chuyển động li tâm (là chuyển động bị văng ra khỏi quỹ đạo tròn theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo do tốc độ quay ω tăng). Nêu một vài ứng dụng của chuyển động li tâm? Nêu một vài ví dụ trong đó chuyển động li tâm là có hại? Cho HS làm bt ứng dụng: 1 ô tô chuyển động trên 1 cung tròn bằng phẳng, R = 140m, hệ số ma sát nghỉ giữa lốp xe và mặt đường là 0,2. Hỏi xe phải chuyển động với tốc độ tối đa bằng bao nhiêu để xe khỏi trượt ra khỏi quỹ đạo. với g = 9,8 ms2. Có nhận xét gì về kết uqar tính được? kết quả đó có phụ thuộc vào khối lượng xe không? Tổng kết kiến thức, kĩ năng. Nhận xét buổi học, giao bt về nhà, đọc phần “Em có biết?”. Làm thí nghiệm theo hướng dẫn. Khi lực ma sat nghỉ cực đại không đủ lớn để đóng vai trò lực hướng tâm. Khi không có lực ma sát nghỉ. Khi xuất hiện một lưc kéo vật ra ngoài. Lồng quay trong máy giặt, quay tóc khi gội đầu xong, vắt nước sau khi rửa rau… xe lao tốc độ trong trò chơi cảm giác mạnh, bộ ly hợp tự động của một số xe ô tô hay xe máy. xe chuyển động trên đường cong bằng phẳng (lên đèo): đoạn đường cong không nghiêng vào tâm cong, dễ bị văng ra khỏi quỹ đạo nếu đi với tốc độ cao nên người ta thường thiets kế đường cong hoặc phải nghiêng người khi đi vào các đoạn đường cong. Fht=Fms nghỉ vmax=√μgR => không được đi quá tốc độ tối đa, không phụ thuộc vào khối lượng xe, các xe như nhau.