Giáo án điện tử vật lí 10 kết nối bài 19: Lực cản và lực nâng

BÀI 19: LỰC CẢN VÀ LỰC NÂNG

1. KHỞI ĐỘNG

Một hãng ô tô sử dụng cùng loại động cơ cho hai chiếc ô tô A và B có khối lượng như nhau.

Khi cho hai ô tô này chạy thử nghiệm trên cùng quãng đường 100 km, với cùng tốc độ 72 km/h, các kĩ sư thấy rằng ô tô A tiêu thụ ít nhiên liệu hơn nhiều so với ô tô B. Câu hỏi: Vì sao khi chúng chạy với cùng một tốc độ như nhau thì xe B lại tiêu thụ ít xăng hơn xe A?

1. NỘI DUNG BÀI HỌC
2. Những yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực cản.
3. Lực nâng của chất lưu

1. PHẦN TRIỂN KHAI KIẾN THỨC
2. Những yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực cản.

Thông thường thuật ngữ chất lưu được dùng để chỉ chất lỏng và chất khí.

Mọi vật chuyển động trong chất lưu luôn chịu tác dụng bởi lực cản của chất lưu.

Em hãy trả lời câu hỏi sau:

Quan sát các hình ảnh về lực cản của chất lưu, em có nhận xét gì về hướng của chuyển động và hướng của lực cản? Ý nghĩa của lực cản?

Trả lời:

- Hướng của lực cản ngược với hướng của chuyển động.

- Lực cản sẽ cản trở chuyển động của vật.

HS tìm hiểu nội dung Hoạt động SGK trang 77 và trả lời câu hỏi:

HĐ: a. Bằng cảm nhận trực giác của mình, em thử đoán xem độ lớn của lực cản phụ thuộc vào những yếu tố nào ?

1. Em hãy tìm những thí nghiệm để chứng minh cho những dự đoán của em.

Tl:

1. Theo em, độ lớn của lực cản phụ thuộc vào hình dạng (diện tích tiếp xúc) và tốc độ của vật.
2. Thí nghiệm:

+ Đứng cách tường khoảng 2m, cầm 1 tờ giấy ném về phía bức tường, sẽ không thể ném được tới tường. Sau đó thì vo tờ giấy lại thì dễ dàng ném tới tường.

=> Tờ giấy vo tròn chuyển động được xa hơn tờ giấy để phẳng, do tờ giấy để phẳng có diện tích bề mặt tiếp xúc với không khí lớn hơn.

+ Trong trường hợp khi đi xe đạp nhanh em cảm thấy lực cản của không khí là lớn hơn.

HS trả lời Câu hỏi 1, 2 (SGK trang 77)

Câu hỏi 1: Trong hình ở phần đầu bài học, ô tô nào chịu lực cản nhỏ hơn?

Trả lời:

Ô tô A hình khí động học thuôn hơn, sẽ giảm được lực cản nhiều hơn. Do vậy ô tô A tiêu thụ ít nhiên liệu hơn.

Câu hỏi 2: Nêu thêm một số ví dụ chứng tỏ lực cản của không khí liên quan đến hình dạng và tốc độ của vật.

Trả lời:

Tìm thêm ví dụ về lực cản:

+ Nếu chạy xe máy với tốc độ 50km/h thì bị gió tạt vào mặt làm rát mặt, còn nếu chạy 30km/h thì không có cảm giác gió tạt vào mặt.

+ Khi chơi thả diều, với cùng khối lượng, con diều có mũi nhọn hơn thì sẽ bay được cao hơn và nhanh hơn.

*Mở rộng:

Vật có hình dạng con thoi được gọi là hình khí động học. Vật có hình dạng như vậy thì sẽ chịu lực cản nhỏ.

Thảo luận nhóm: tìm hiểu nội dung Hoạt động SGK trang 78 và trả lời câu hỏi.

Quan sát hình 19.2 để thảo luận và làm sáng tỏ về lực cản của nước phụ thuộc vào hình dạng của các vật chuyển động trong nước như thế nào ?

Tl:

Tất cả 4 hình ảnh đều có dạng thuôn, phần đầu thon, nhỏ là dạng hình khí động học nên khi chuyển động trong nước sẽ làm giảm lực cản của nước đáng kể lên vật, giúp vật chuyển động với tốc độ nhanh hơn.

Kết luận:

Lực cản của chất lưu (không khí, nước) phụ thuộc vào hình dạng và tốc độ của vật.

2. 2. Lực nâng của chất lưu.

Khi vật chuyển động trong nước hay trong không khí, thì ngoài lực cản của nước hay không khí thì vật còn chịu tác dụng của lực nâng.

HS quan sát hình 19.3 và 19.4 và trả lời câu hỏi

Khi tàu thuyền chuyển động trên nước, máy bay bay trên không trung, ngoài lực cản, lực hút Trái Đất thì chúng còn chịu tác dụng của lực nào?

Trả lời:

Khi tàu thuyền chuyển động trên nước, máy bay bay trên không trung, ngoài lực cản, lực hút Trái Đất thì chúng còn chịu tác dụng của lực nâng.