Giáo án vật lí 10 kết nối bài 19: Lực cản và lực nâng (2 tiết)

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu những yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực cản.

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV cung cấp thông tin về bài học: Bài học hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu lực cản và lực nâng trong phạm vi chất lưu, tức là trong môi trường chất lỏng và chất khí.

- GV chiếu hình 19.1. Ví dụ về lực cản của chất lưu cho HS quan sát. Sau đó đưa ra kiến thức mới: “Mọi vật chuyển động trong chất lưu luôn chịu tác dụng bởi lực cản của chất lưu”. Câu hỏi đặt ra: Em có nhận xét gì về hướng của chuyển động và hướng của lực cản? Ý nghĩa của lực cản?

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi phần hoạt động:

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

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

Gợi ý: Sau khi HS trả lời câu a, GV hỗ trợ HS trả lời câu b.

+ GV gợi ý HS tiến hành thí nghiệm để trả lời câu b: Đứng cách tường khoảng 2m, lần lượt ném 2 tờ giấy giống hệt nhau, một được vo tròn, một được để phẳng rồi quan sát kết quả.

+ GV đặt câu hỏi: Khi đi xe đạp chậm và khi đi xe đạp nhanh thì trong trường hợp nào em cảm thấy lực cản của không khí là lớn hơn?

- GV yêu cầu HS trả lời 2 câu hỏi phần câu hỏi, mục này.

Em hãy đưa ra câu trả lời chính xác cho câu hỏi mở đầu bài học bằng cách trả lời câu hỏi 1.

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

- GV đưa ra kiến thức mở rộng.

- GV tổ chức cho học sinh thảo luận nhóm đôi và trả lời câu hỏi phần hoạt động 2:  “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 ?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS chú ý nghe giảng và theo dõi SGK để trả lời câu hỏi mà GV yêu cầu.

- 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 cho mỗi câu hỏi.

- 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

=> Đưa ra kết luận về yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực cản; rồi chuyển sang nội dung mới.

1. Những yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực cản.

Trả lời:

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

- Lực cản sẽ cản trở chuyển động của vật.

 HD1.

a. Theo em, độ lớn của lực cản phụ thuộc vào hình dạng (diện tích tiếp xúc) và tốc độ của vật.

b. 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.

CH1:

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.

CH2: 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.

HD2:

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.