Bài 25: Thực hành: XÁC ĐỊNH HỆ SỐ MA SÁT
I- Mục tiêu cần đạt:
- Giúp học sinh xác định hệ số ma sát trượt và hệ số ma sát nghỉ cực đại giữa hai vật bằng thực nghiệm.
1. Kiến thức:
- Củng cố kiến thức về lực ma sát, cân bằng lực, động học, động lực học và tĩnh học.
- Biết vận dụng những kiến thức đó để thiết kế được những phương án xác định hệ số ma sát.
2. Kĩ năng:
- Biết cách dùng lực kế, mặt phẳng nghiêng, thước đo góc, cổng quang điện, … , qua đó củng cố các thao tác cơ bản về thí nghiệm và xử lí kết quả.
- Hình thành, củng cố kĩ năng làm việc nhóm cho học sinh.
- Phát triển năng lực phân tích, tổng hợp, suy nghĩ logic, tự thiết kế phương án cho học sinh.
3. Thái độ
- Rèn luyện thái độ tích cực trong việc thiết kế phương án thí nghiệm và làm việc nhóm.
- Có thái độ giữ gìn, cẩn thận khi sử dụng các thiết bị thí nghiệm đồng thời có thái độ đúng đắn trong việc đo đạc và xử lí số liệu.
II – Chuẩn bị
Giáo viên
Chuẩn bị sẵn những dụng cụ cần thiết để ở cuối lớp, bao gồm:
Mặt phẳng nghiêng ( MPN ) có gắng thước đo góc và dây rọi
Nam châm điện gắn ở đầu (MPN) có hộp công tắc đóng ngắt hoặc thả vật khi thực hiện thí nghiệm
Giá đỡ có thể thay độ cao
Trụ kim loại đường kính 3mm dài 3cm
Đồng hồ hiện số
Cổng quang điện E
Thước thẳng có độ chia nhỏ nhất mm
Miếng Ê ke dùng để xác định vị trí vật
Khối gỗ hình chữ nhật, tấm ván phẳng
Lực kế
“Phao cứu trợ”
Học sinh
- Ôn tập đặc điểm lực ma sát, định luật II Niu-tơn và phương pháp động lực học.
- Chuẩn bị trước những phương án có thể thiết kế được để đo hệ số ma sát nghỉ cực đại và hệ số ma sát trượt.
II- Tiến trình dạy học
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung viết bảng

?Trước khi vào bài học mới, cô và các em cùng quan sát một hình ảnh sau đây. Sau khi quan sát hình ảnh thì các em hãy nói cho cô biết nhận xét của các em về hình ảnh đó nhé.
/

- Chúng ta đang quan sát hình ảnh cây cầu Ejima Ohashi (Eshima Ohashi) ở thành phố Matsue, Nhật Bản, được biết đến là cây cầu dốc đứng nhất thế giới. Nhiều người cho rằng, việc xây dựng cầu này là do một nhóm kỹ sư nghiệp dư, không tính toán trước những khó khăn gặp phải cho người đi đường. Tuy nhiên, thực tế lại cho thấy lý do cầu Ejima quá cao và dốc là bởi nó cần dành không gian cho những tàu lớn trên 500 tấn có thể đi bên dưới.
?Yêu cầu đặt ra là những kĩ sư đó đã phải thiết kế cây cầu có đặc điểm như thế nào (khi độ dốc là không đổi), để khi có một ô tô phanh trên cầu, bánh xe của nó không tự lăn mà cũng không tự trượt được?
Gợi ý: Các em hãy liên hệ kiến thức bài trước, coi như một vật đặt trên mặt phẳng nghiêng.
- Do góc nghiêng của cầu là không đổi, để ô tô không bị lăn hay trượt xuống thì lực ma sát nghỉ cực đại sẽ phải lớn hơn hoặc bằng giá trị xác định, từ đó các kĩ sư sẽ tính toán được hệ số ma sát nghỉ cực đại cần thiết. Họ sẽ phải chọn cách chế tạo, tìm ra những vật liệu phù hợp để làm mặt cầu sao cho hệ số ma sát nghỉ giữa mặt cầu và bánh xe ô tô lớn hơn hoặc bằng giá trị đã tính. Vì vậy, các kĩ sư sẽ phải đo hệ số ma sát nghỉ trong các trường hợp khác nhau để tìm ra vật liệu phù hợp, thỏa mãn yêu cầu đặt ra. Vậy có những cách nào để đo hệ số ma sát? Hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu nhé.
-Đó là hình ảnh một cây cầu. Trên cây cầu thì có các phương tiện đang lưu thông. Một đặc điểm của cây cầu này là khá dốc so với những cây cầu bình thường khác.
















- Ô tô không lăn và không trượt được khi có lực ma sát nghỉ tác dụng lên ô tô. Tổng vecto các lực tác dụng lên vật bằng 0.



I- Tình huống cần giải quyết