Giáo án vật lí 10 kết nối bài 16: Định luật 3 newton (2 tiết)

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

a. Tìm hiểu lực tương tác giữa hai vật.

- GV yêu cầu HS quan sát thí nghiệm được mô tả ở hình 16.1 hoặc thực hiện 2 thí nghiệm ở hình 16.1. nếu tiến hành làm thí nghiệm thực hành thì GV chia lớp thành 2 nhóm, mỗi nhóm tiến hành làm 1 thí nghiệm.

- Sau đó, GV cho HS thảo luận rồi rút ra nhận xét để làm sáng tỏ ý kiến sau:

+ Lực không tồn tại riêng lẻ.

+ Các lực hút hoặc đẩy xuất hiện thành từng cặp giữa các vật.

b. Tìm hiểu định luật 3 Newton.

- GV yêu cầu HS dựa vào nhận xét được rút ra từ hai thí nghiệm ở mục 1 và theo dõi SGK, phát biểu định luật 3 Newton

- GV lưu ý cho HS về đạc điểm của 2 lực trực đối.

*Nếu nhà trường có trang bị bộ thí nghiệm đệm khí, GV tổ chức cho HS thực hành thí nghiệm để kiểm nghiệm lịa định luật 3 Newton như sau:

(1) Dụng cụ thí nghiệm:

+ Hai xe trượt có khối lượng M= 200g.

+ Một máng trượt đệm khí với các lỗ nhỏ thổi không khí nhằm giảm tối đa ma sát khi xe di chuyển trên máng trượt.

+ Bộ đếm thời gian gồm: 1 đồng hồ điện tử, hai cổng quang điện và 2 tấm chắn sáng dài 10cm.

+ Lò xo hoặc cung có gắn dây chun căng trên một khung hình chữ U để tạo lực tương tác giữa hai vật trượt, các phụ kiện, dây nối điện.

(2) Tiến hành thí nghiệm:

+ Nối bơm khí với băng đệm khí.

+ Nối 2 cổng quang với đồng hồ đo thời gian hiện số.

+ Đặt hai cổng quang điện cách nhau 0,5m.

+ Gắn tấm chắn sáng lên 2 vật trượt.

+ Cân 2 vật trượt và phụ kiện rồi điền vào bảng số liệu.

+ Lắp vào đầu một xe dây cung có gắn sợi dây chun.

+ Lắp vào đầu vật trượt A lò xo hoặc cung có gắn dây chun. Đặt vật trượt sát nhau giữa 2 cổng quang điện. nén lò xo lại bằng cách buộc sợi chỉ vào 2 vật trượt.

+ Đốt sợi chỉ để 2 xe tương tác với nhau, 2 xe bật về 2 phía ngược nhau, đi qua 2 cổng quang điện.

+ Ghi lại thời gian của 2 xe khi đi qua 2 cổng quang điện.

+ So sánh lực mà 2 xe tác dụng vào nhau.

+ Tăng khối lượng của 1 xe lên 300g bằng cách lắp thêm vật nặng 100g, lặp lại thí nghiệm.

(3) Kết quả thí nghiệm:

Lưu ý: Để thực hiện thí nghiệm thành công:

+ Cần đặt băng đệm khí nằm ngang, có thể sử dụng thước thăng bằng hoặc đặt vật trượt trên băng đệm khí và điều chỉnh băng đệm khí bằng vít điều chỉnh dưới băng.

+ Điều chỉnh cổng quang điện sao cho tấm chắn sáng gắn trên vật trượt chắn được tia hồng ngoại khoảng giữa 2 cực của cổng quang điện

+ Đặt chế độ đồng hồ đo thời gian vật chắn cổng quang điện.

+ Khi đốt sợi dây buộc 2 xe, cần nhẹ nhàng không để tác dụng lực vào 2 xe.

+ Sợi dây đàn hồi sau khi tiến hành nhiều lần thí nghiệm có thể bị giãn, nên có thể thay mới sợi dây khác.

- Sau đó, GV phân tích và đưa ra kết luận:

Phân tích:

Ta có:

=>  =  =

Trong đó: Khi cắt sợi chỉ lò xo gắn trên vật A sẽ tác dụng vào vật B một lực  , đồng thời vật B cũng tác dụng lại vật A một lực .

 là thời gian tấm chắn sáng chắn vật A, B chắn cổng quang điện.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thực hiện yêu cầu của GV.

- HS ghi chép nội dung chính vào vở.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời 1 bạn trình bày câu trả lời.

- HS khác lắng nghe, bổ sung ý kiến.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét câu trả lời của HS cũng như hộng động làm thí nghiệm. Chính xác hóa  và phát biểu định luật 3 Newton rồi chuyển sang nội dung mới.

I. Định luật 3 Newton.

1. Lực tương tác giữa hai vật.

Trả lời:

1. Lực làm cho thanh nam châm dịch chuyển lại gần thanh sắt là lực tương tác giữa thanh sắt và nam châm: cụ thể là lực hút của thanh sắt.

2. Khi đốt sợi dây buộc thì hai xe bị lò xo đẩy về hai phía, xe 1 bị đẩy di chuyển về phía bên trái, xe 2 bị đẩy di chuyển về phía bên phải.

- Ở thí nghiệm 16.1a, ta thấy khi nam châm tác dụng lực hút lên sắt thì nam châm cũng bị sắt tác dụng lại một lực hút và kéo nam châm lại gần phía sắt.

- Ở thí nghiệm 16.1b, ta thấy lò xo khi chịu tác dụng của lực nén do 2 xe bị buộc bởi sợi dây thì nó đồng thời tác dụng lực đẩy lên 2 xe, làm chúng di chuyển về hai phía khác nhau khi sợi dây bị đốt.

2. Định luật 3 Newton

Định luật 3 Newton được phát biểu như sau: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì đồng thời vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. Hai lực này là hai lực trực đối.

*Sau khi HS tiến hành làm thí nghiệm với thiết bị là bộ đệm khí thì có nhận xét: Sau khi tiến hành thí nghiệm, ta thấy:

+ Tỉ số

+ 2 xe chuyển động về 2 phía ngược nhau.

=> Rút ra kết luận: Từ nhận xét trên chứng tỏ rằng, khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này là hai lực trực đối.