Giáo án vật lí 10 chân trời bài 10: Ba định luật newton về chuyển động (5 tiết)

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Nêu khái niệm và tính chất của lực

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm và tính chất của lực:

+ Dựa vào kiến thức về lực đã được học ở cấp Trung học cơ sở, em hãy nhắc lại khái niệm và tính chất của lực.

- GV cho HS làm việc nhóm đôi trả lời câu Thảo luận 1: Hãy nêu tên một số lực mà em đã biết hoặc đã học trong môn Khoa học tự nhiên.

(Có thể tổ chức theo trò chơi thi đua, nhóm nào nêu được nhiều hơn thì dành chiến thắng)

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS nhớ lại kiến thức cũ, trả lời câu hỏi của GV.

- HS trao đổi với bạn về câu Thảo luận 1.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 1 bạn trả lời cho câu hỏi GV đưa ra.

- GV mời đại diện các nhóm lên bảng trình bày câu trả lời cho câu Thảo luận.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét câu trả lời của HS. Riêng câu Thảo luận 1, nhóm nào đưa ra được nhiều đáp án đúng nhất thì tuyên bố nhóm đó dành chiến thắng.

=> GV nhấn mạnh việc thay đổi trạng thái của vật là do vận tốc rồi chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu khái niệm quán tính

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

-GV đặt câu hỏi định hướng HS đi đến khái niệm quán tính:

+ Trong ví dụ ở hình 10.2, em hãy nhận xét trạng thái của cánh cửa và của thanh nam châm được gắn vào dây nếu như bàn tay không tác dụng lực vào tay nắm cửa, không đưa thanh nam châm lại gần thanh đang được gắn vào dây?

+ Trạng thái của vật được đặc trưng bởi đại lượng quán tính. Em hãy suy nghĩ về ví dụ trên và tìm hiểu các ví dụ trong SGK ở hình 10.3 và 10.4 để rút ra khái niệm quán tính?

- GV tổ chức HS thảo luận nhóm đôi, trả lời câu Thảo luận 2: Quan sát Hình 10.4, dự đoán về chuyển động của vật sau khi được đẩy đi trên các bề mặt khác nhau:

a) Mặt bàn

b) Mặt băng

c) Mặt đệm không khí.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS theo dõi SGK và chăm chú nghe giảng, thảo luận nhóm đôi để trả lời các câu hỏi mà GV yêu cầu.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 1-2 bạn trình bày câu trả lời  cho mỗi câu hỏi.

- HS ở các nhóm khác theo dõi nhận xét, bổ sung ý kiến.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV nhận xét, đánh giá và tổng kết kiến thức cho HS. Sau đó chuyển sang nội dung mới.

Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu định luật I Newton.

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV cho HS thảo luận nhóm đôi, theo dõi SGK để phát biểu định luật I Newton.

- GV yêu cầu HS minh họa định luật I Newton bằng ví dụ cụ thể dựa vào ví dụ trong SGK.

- GV cho HS thảo luận nhóm đôi để:

+ Trả lời câu Thảo luận 3: Đưa ra nhận định và giải thích về sự tồn tại của vật tự do trên thực tế.

+ Trả lời câu hỏi luyện tập: Aristotle nhận định rằng “Lực là nguyên nhân của chuyển động”. Nhận định này đã tồn tại hàng ngàn năm trước thời đại của Newton. Hãy nêu một số ví dụ minh họa để phản bác nhận định này.

+ Trả lời câu hỏi định hướng của GV: Từ các ví dụ mà các em đưa ra và theo dõi thông tin SGK, em hãy nêu ý nghĩa của định luật I Newton.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS theo dõi SGK và thảo luận nhóm với bạn để trả lời các câu hỏi mà GV yêu cầu.

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 1-2 bạn trình bày câu trả lời  cho mỗi câu hỏi.

- HS ở các nhóm khác theo dõi nhận xét, bổ sung ý kiến.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV nhận xét, đánh giá và tổng kết kiến thức cho HS. Sau đó chuyển sang nội dung mới.

1. Nhắc lại khái niệm về lực

Trả lời:

- Khái niệm: Lực là sự kéo hoặc đẩy.

- Tính chất:

+ Lực có tác dụng làm biến dạng vật hoặc thay đổi vận tốc của vật.

+ Lực luôn do một vật tạo ra và tác dụng lên vật khác.

+ Có hai loại lực là : Lực tiếp xúc (dùng tay đẩy cánh cửa) , hoặc lực không tiếp xúc (lực hút của nam châm lên thanh sắt).

Trả lời:

*Thảo luận 1:

Một số lực mà em đã học là:

+ Lực đẩy

+ Lực kéo

+ Lực ma sát

+ Lực đàn hồi

+ Lực hút...

=> Việc thay đổi trạng thái của vật là do vận tốc của vật bị thay đổi khi có lực tác dụng.

Về mặt tương tác, lực làm thay đổi một thuộc tính của vật là động lượng, thể hiện qua một đại lượng có thể dễ dàng nhận biết và đo đạc được đó là vận tốc.

2. Khái niệm quán tính.

Trả lời:

Khi đó cánh cửa vẫn nàm im và thanh nam châm đang treo cũng sẽ không chuyển động nghĩa là chúng sẽ mãi giữ nguyên trạng thái của nó.

Trả lời:

=> Vật luôn có xu hướng bảo toàn vận tốc chuyển động của mình. Tính chất này được gọi là quán tính của vật.

*Thảo luận 2:

Dự đoán về chuyển động của vật sau khi được đẩy đi trên các bề mặt khác nhau trong các trường hợp:

a. Đĩa sẽ dừng lại sau khi đi được một đoạn đường ngắn do ma sát lớn.

b. Đĩa sẽ đi đường quãng đường dài hơn so với trường hợp a do ma sát nhỏ hơn.

c. Đĩa sẽ chuyển động liên tục với tốc độ không đổi nếu không gặp vật cản vì ma sát không đáng kể. 

3. Định luật I Newton.

Một vật nếu không chịu tác dụng của lực nào (vật tự do) thì vật đó giữ nguyên trạng thái đứng yên, hoặc chuyển động thẳng đều mãi mãi.

Ví dụ:

+ Chiếc tử đựng áo quần được đặt cố định trong phòng sẽ luôn mãi ở vị trí đó cho đến khi có một lực khác tác động vào nó.

+ Quạt điện khi đã được bật số thì sẽ quay với tốc độ không khổi cho đến khi ta chuyển số hoặc tắt nguồn.

+ Kim giờ luôn chuyển động với tốc độ không đổi là 2 vòng trong 1 ngày nếu nó không chịu tác động của bất cứ lực nào và không bị hết pin. 

Trả lời:

*Thảo luận 3:

- Trên thực tế, vật luôn chịu tác dụng của một lực nào đó. Ví dụ bất kì vật nào cũng chịu lực hấp dẫn từ vật khác (do chúng có khối lượng). Tuy nhiên khi các tương tác này vô cùng bé, ta có thể xem như vật không chịu tác dụng lực và ở trạng thái tự do (rác vũ trụ).

- Hoặc trong trường hợp thứ hai, vật chịu tác dụng của nhiều lực nhưng chúng lại cân bằng nhau thì vật cũng được xem là một vật “giả tự do” (“giả cô lập”)

*Luyện tập:

Một số ví dụ minh họa để phản bác nhận định này:

Khi ta đi xe trên đường, ta luôn cảm thấy cây hai bên đườngcootj đèn giao thông đang chuyển động lùi về phía sau mặc dù không xuất hiện thêm lực nào tác dụng lên hàng cây hay cột đèn giao thông.

=> Đây là tính tương đối của chuyển động đã được học ở bài 5. Cảm giác chuyển động của các vật là do sự chuyển động tương đối của các vật đối với nhau chứ không liên quan đến lực

=>Ý nghĩa của định luật I Newton: Lực không phải là nguyên nhân gây ra chuyển động. Mà là nguyên nhân làm thay đổi vận tốc chuyển động của vật