Giáo án điện tử vật lí 10 cánh diều bài 1: Lực và gia tốc

THÂN MẾN CHÀO MỪNG CÁC EM HỌC SINH ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI

KHỞI ĐỘNG

Nhà sản xuất công bố chiếc siêu xe có thể tăng tốc từ 0 km/h đến 100km/h trong khoảng thời gian dưới 2 giây, tăng tốc từ 0 km/h đến 300km/h trong khoảng thời gian dưới 12 giây. Tốc độ tối đa khoảng 350km/h.

Mối liên hệ giữa lực và gia tốc là cơ sở để các nhà sản xuất cải tiến ô tô nhằm giảm thời gian tăng tốc. Vậy làm thế nào để rút ngắn thời gian tăng tốc của ô tô?

CHỦ ĐỀ 2: LỰC VÀ CHUYỂN ĐỘNG

BÀI 1 LỰC VÀ GIA TỐC

NỘI DUNG BÀI HỌC

Liên hệ giữa gia tốc với lực và khối lượng

Đơn vị cơ bản và đơn vị dẫn xuất

Định nghĩa đơn vị lực

1. LIÊN HỆ GIỮA GIA TỐC VỚI LỰC VÀ KHỐI LƯỢNG

Lực có ảnh hưởng gì đến vận tốc của chuyển động?

Lực có thể thay đổi độ nhanh chậm hoặc hướng của chuyển động

* Thí nghiệm khảo sát mối liên hệ về độ lớn của gia tốc và lực tác dụng

(1): Xe con (0,334 kg) có tích hợp cảm biến gia tốc và cảm biến lực

(2): Ròng rọc nhẹ

(3) Các quả nặng có khối lượng bằng nhau

(4) Sợi dây nhẹ không dãn

(5) Ray định hướng

Sử dụng xe có khối lượng không đổi, thay đổi giá trị của lực và xác định giá trị a của gia tốc xe.
Bước 2.

• Thả nhẹ cho xe con bắt đầu chuyển động
• Đo độ lớn của lực F tác dụng lên xe và gia tốc chuyển động a của xe con
• Ghi kết quả đo vào bảng số liệu

Bước 3.

• Treo thêm một gia trọng vào đầu dây
• Thực hiện lại bước 2

Gia tốc thay đổi với các vật có khối lượng khác nhau: vật nào có khối lượng lớn hơn thì khó tăng tốc hơn và cũng mất nhiều thời gian hơn để dừng lại.

Lấy ví dụ chứng minh gia tốc thay đổi với các vật có khối lượng khác nhau?

?2. Để khảo sát sự phụ thuộc của gia tốc vào khối lượng, ta cần thực hiện thí nghiệm như thế nào?

Trả lời

Để khảo sát sự phụ thuộc của gia tốc vào khối lượng, ta cần thực hiện thí nghiệm cho các xe có khối lượng m khác nhau, tổng hợp các kết quả đo giá trị a của gia tốc khi cảm biến lực cho giá trị như nhau.

• Một lực có độ lớn xác định gây ra cho các vật có khối lượng khác nhau các gia tốc có độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng của mỗi vật.

Thảo luận nhóm đôi

• Hãy đưa ra mối liên hệ giữa gia tốc và khối lượng, giữa gia tốc và lực.
• Từ liên hệ a và F, a và m, rút ra liên hệ giữa ba đại lượng?

KẾT LUẬN

• Công thức liên hệ :
• Độ lớn gia tốc của một vật có khối lượng xác định tỉ lệ thuận với độ lớn của lực gây ra gia tốc của vật.
• Một lực có độ lớn xác định gây ra cho các vật có khối lượng khác nhau các gia tốc có độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng của mỗi vật.

Ví dụ: một ô tô khối lượng  kg đang đi với vận tốc 20 m/s thì người lái xe nhìn thấy đèn giao thông chuyển màu đỏ ở phía trước. Để giảm tốc độ và dừng lại sau 10s thì lực hãm khi phanh ô tô phải là bao nhiêu ?

Giải

Giá trị a của gia tốc mà ô tô cần để giảm tốc và dựng lại sau 10s là:

Giá trị lực hãm khi phanh là:

Vậy độ lớn lực hãm khi phanh là  để xe giảm tốc và dừng lại sau 10s từ vận tốc 20m/s. Dấu “ – “ thể hiện lực ngược chiều chuyển động, gây ra gia tốc ngược hướng vận tốc.