Tiết 26 27 bài 13 tổng hợp và phân tích lực cân bằng lực

Ngày soạn: 07/11/2022 Lớp 10A3 10A5 Ngày dạy 09/11/2022 (Tiết 1) Sĩ số 16/11/2022 (Tiết 2) 11/11/2022 (Tiết 1) 14/11/2022 (Tiết 2) Tiết 26+27: BÀI 13: TỔNG HỢP LỰC PHÂN TÍCH LỰC CÂN BĂNG LỰC I MỤC TIÊU Kiến thức - Trình bày khái niệm lực tổng hợp - Tổng hợp lực đồng quy: sử dụng quy tắc hình bình hành quy tắc tam giác lực (trường hợp tổng quát quy tắc đa giác lực) - Nêu khái niệm nhận biết lực cân bằng, khơng cân - Phân tích lực thành lực thành phần vng góc: sử dụng quy tắc hình bình hành biết hai phương vng góc Năng lực a Năng lực chung - Năng lực tự chủ tự học: Tích cực thực nhiệm vụ thảo luận thiết kế phương án thí nghiệm nhóm, tích cực nghiên cứu SGK tập hợp kiến thức thân, suy luận để trả lời câu hỏi GV - Năng lực trình bày trao đổi thông tin - Năng lực nêu giải vấn đề: Thảo luận nêu ý tưởng để tổng hợp hai lực đồng quy - Năng lực thực nghiệm - Năng lực dự đốn, suy luận lí thuyết - Năng lực hoạt động nhóm b Năng lực đặc thù môn học - Năng lực nhận thức vật lí: + Dùng hình vẽ tổng hợp lực mặt phẳng + Dùng hình vẽ phân tích lực thành lực thành phần vng góc - Năng lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí: + Vận dụng quy tắc tổng hợp phân tích lực để giải tập liên quan + Nhận biết trường hợp lực cân không cân thực tế Phẩm chất - Có thái độ hứng thú học tập mơn Vật lý - Có u thích tìm hiểu liên hệ tượng thực tế liên quan - Có tác phong làm việc nhà khoa học - Có thái độ khách quan trung thực, nghiêm túc học tập II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên - Giáo án Powerpoint kèm hình ảnh liên quan tới tổng hợp phân tích lực - Bộ thí nghiệm tổng hợp hai lực đồng quy, hai lực song song chiều - Phiếu học tập Học sinh - Ôn lại vấn đề học khái niệm vectơ lực - SGK, ghi bài, giấy nháp III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Bảng tóm tắt tiến trình dạy học Phương pháp, kỹ Hoạt động Nội dung Phương án thuật dạy học (thời gian) (Nội dung hoạt động) đánh giá chủ đạo Hoạt động [1] Học sinh xác nhận vấn đề cần HS thực theo Đánh giá báo Xác định vấn tìm hiểu nhóm (chia lớp cáo đề/nhiệm vụ học tập thành nhóm) nhóm học sinh Hoạt động [2] Học sinh làm việc nhóm để + Phương pháp - Đánh giá Hình thành kiến thức xây dựng nội dung dạy học: đàm hoạt động qua mới/giải vấn bài: thoại, hợp tác, bảng nhóm đề/thực thi nhiệm vụ - Tìm hiểu phương pháp tổng nhóm đơi, dạy học - Trình bày hợp lực mặt phẳng thí nghiệm nhóm - Tìm hiểu lực cân + Kĩ thuật khăn không cân trải bàn, kĩ thuật - Tìm hiểu phương pháp phân phịng tranh tích lực thành lực thành phần vng góc Hoạt động [ 3] HS trả lời câu hỏi tập Thực theo Đánh giá kết Luyện tập đơn giản có liên quan chủ đề nhóm theo hình thức thi đua Hoạt động [4] Vận HS vận dụng kiến thức học Làm việc nhóm Đánh giá qua dụng vào tình thực tế tập Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình học tập a Mục tiêu: Kích thích tị mị, hứng thú tìm hiểu nội dung kiến thức b Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm phiếu học tập số nhóm học sinh d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Ngày 23/03/2021, siêu tàu Ever Given tàu container lớn giới - đường di chuyển từ châu Á sang châu Âu bị mắc cạn di chuyển qua kênh đào Suez Sự cố làm tê liệt tuyến giao thông huyết mạch theo hai hướng Việc tàu bị mắc cạn làm ách tắc 9,6 tỉ USD hàng hóa ngày Châu Á Châu Âu Ngày 29/03/2021, sau nỗ lực thực hàng loạt biện pháp tàu giải cứu thành cơng Em đóng vai trị người kĩ sư để tìm đưa số biện pháp giải cứu Bước Bước Bước thành công tàu Học sinh áp dụng kĩ thuật khăn trải bàn thực nhiệm vụ theo nhóm, trả lời vào phiếu học tập số - Các nhóm nộp lại phiếu học tập số cho GV - GV áp dụng kĩ thuật phòng tranh cho phiếu học tập số lớp quan sát, ghi nhận câu trả lời nhóm - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh - Từ câu trả lời HS, GV đặt vấn đề: Để biết xác biện pháp giải cứu tàu thành công, hôm nghiên cứu nội dung học Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu phương pháp tổng hợp lực mặt phẳng a Mục tiêu: - Trình bày khái niệm lực tổng hợp - Phát biểu sử dụng quy tắc hình bình hành để xác định lực tổng hợp mặt phẳng b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: I TỔNG HỢP LỰC – HỢP LỰC TÁC DỤNG - Tổng hợp lực phép thay lực tác dụng đồng thời vào vật lực có tác dụng giống hệt lực Lực thay gọi hợp lực Tổng hợp hai lực phương: Quy tắc tổng hợp hai lực phương: Lực tổng hợp hai lực , phương lực - Phương: phương với hai lực thành phần - Chiều: + ↑↑ ⇒ ↑↑, + ↑↓ : chiều với lực có độ lớn lớn - Độ lớn: + ⇒ F = F1 + F2 + ↑↓ ⇒ F = |F1 − F2| Tổng hợp hai lực đồng quy – Quy tắc hình bình hành: Tổng hợp hai lực đồng quy tuân theo quy hình bình hành: B1: Vẽ hai véc tơ đồng quy O B2: Vẽ hình bình hành có hai cạnh liền trùng với hai véc tơ B3: Vẽ đường chéo hình bình hành có gốc O Véc tơ hợp lực trùng với đường chéo d Tổ chức thực hiện: tắc kề Bước thực Bước Bước Bước Bước Bước Nội dung bước GV yêu cầu HS quan sát hình 13.1 SGK trang 56 sau trả lời câu hỏi: Tại lực đẩy người bố hình 13.1b có tác dụng lực đẩy hai anh em HS thực nhiệm vụ thảo luận theo nhóm đơi Gợi ý trả lời câu thảo luận 1: Lực đẩy người bố hình có tác dụng lực đẩy hai anh em người bố khỏe, lực đẩy bố tổng lực đẩy hai anh em cộng lại Báo cáo kết thảo luận - Đại diện HS trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập HS - GV đặt vấn đề: Như thực tế có trường hợp nhiều lực tác dụng đồng thời vào vật, lúc ta cần tìm hiểu lực gây nên tác dụng tổng hợp nào? - GV sử dụng phương pháp đàm thoại để thông báo nội dung kiến thức: Tổng hợp lực phép thay lực tác dụng đồng thời vào vật lực có tác dụng giống hệt lực Lực thay gọi hợp lực HS luyện tập phiếu học tập số - Đại diện HS trình bày trước lớp Quy tắc tổng hợp hai lực phương: Lực tổng hợp hai lực , phương lực - Phương: phương với hai lực thành phần - Chiều: + ↑↑ ⇒ ↑↑, + ↑↓ : chiều với lực có độ lớn lớn - Độ lớn: + ⇒ F = F1 + F2 Bước thực Bước Bước Nội dung bước + ↑↓ ⇒ F = |F1 − F2| - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập HS - GV thông báo bước tổng hợp hai lực đồng quy tuân theo quy tắc hình bình hành - GV chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu học sinh hoàn thành phiếu học tập số HS luyện tập phiếu học tập số - Đại diện HS trình bày trước lớp Ta thấy: 102 = 62 + 82 Suy a Độ lớn hợp lực là: Hợp lực có: - Chiều: hướng phía trước - Phương: hợp với góc 150 b Nếu góc hai dây cáp 900 hợp lực có: - Phương: xiên - Chiều hướng sang trái phải - Độ lớn: - HS dựa vào kiến thức vừa học để nhận xét, đánh giá lại giải pháp nêu Phiếu học tập số Hoạt động 2.2: Tìm hiểu lực cân không cân a Mục tiêu: - Nêu khái niệm nhận biết lực cân bằng, không cân b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: II Các lực cân không cân bằng: Các lực cân bằng: Xét trường hợp vật đứng yên tác dụng nhiều lực Khi đó, tổng hợp lực tác dụng lên vật Ta nói lực tác dụng lên vật lực cân vật trạng thái cân bằng: Các lực không cân bằng: + Khi hợp lực lực khác lực khơng cân + Hợp lực hay lực không cân tác dụng vào vật làm thay đổi vận tốc vật d Tổ chức thực hiện: Bước Nội dung bước thực Bước - GV đặt vấn đề: Trong nhiều trường hợp thực tế, ta thấy vật đứng yên chuyển động, lúc lực tác dụng vào vật nào? Ta tim hiểu mục - Gv yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa tìm hiểu lực cân không cân Sau yêu cầu HS làm phiếu học tập số Bước HS thực nhiệm vụ làm việc nhóm đôi phiếu học tập Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện HS trình bày trước lớp a Các lực tác dụng lên sách gồm: Trọng lực , phản lực bàn b Các lực có cân sách nằm yên Ta thấy: Và có chiều hướng phía trước a Tình có hợp lực khác là: - Dùng tay đẩy để bút chì chuyển động nhanh dần - Qủa bóng vừa rơi khỏi mép bàn b - Dùng tay đẩy để bút chì chuyển động nhanh dần: độ lớn vận tốc tăng dần, hướng chuyển động phía trước - Quả bóng vừa rơi khỏi mép bàn: độ lớn vận tốc tăng dần, hướng chuyển động theo phương thẳng đứng hướng xuống - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập HS Hoạt động 2.3: Tìm hiểu phương pháp phân tích lực thành lực thành phần vng góc a Mục tiêu: Phân tích lực thành lực thành phần vng góc dựa vào hình vẽ b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: III Phân tích lực Phân tích lực: Là phép thay lực thành hai lực thành phần có tác dụng giống hệt lực Quy tắc: + Thường ta phân tích lực thành lực vng góc với nhau, để lực thành phần khơng có tác dụng theo phương lực thành phần + Phân tích lực phép làm ngược lại với tổng hợp lực, áp dụng vào trường hợp lực thành phần vng góc Chú ý: Chỉ xác định lực có tác dụng theo hai phương vng góc phân tích lực theo hai phương vng góc d Tổ chức thực hiện: Bước Nội dung bước thực Bước - GV đặt vấn đề: Trong nhiều trường hợp, ta cần phân tích lực thành hai thành phần vng góc với để giải tốn cụ thể - GV thông báo cho HS khái niệm phân tích lực, quy tắc phân tích lực lưu ý phân tích lực - GV yêu cầu HS làm phiếu học tập số Bước HS thực nhiệm vụ làm việc nhóm đơi phiếu học tập Bước Báo cáo kết thảo luận - Đại diện HS trình bày trước lớp 1, Để xác định độ lớn lực ma sát tác dụng lên hệ Hình 13.7, ta phải xác định độ lớn phản lực (vng góc với phương chuyển động) Trong đó, lực kéo xe trọng lực hệ người lại hợp với phương chuyển động góc xác định Vì vậy, ta cần phải phân tích lực thành thành phần vng góc với minh họa Hình 13.8: Độ lớn lực thành phần xác định dựa vào phép tính hình học Bước thực Nội dung bước a Các lực tác dụng lên vật gồm: trọng lực , phản lực , lực kéo đàn hồi lò xo b Bước Thành phần có tác dụng kéo vật chuyển động xuống phía Thành phần có tác dụng giữ vật mặt phẳng nghiêng - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập HS Hoạt động 3: Luyện tập a Mục tiêu: HS hệ thống hóa kiến thức vận dụng giải tập tổng hợp phân tích lực b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Kiến thức hệ thống hiểu sâu định nghĩa d Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung bước Bước - GV tóm lược lại nội dung - GV yêu cầu HS hồn thành luyện tập sau (có thể thơng qua trị chơi tảng băng trơi) Câu 1: Một chất điểm chịu tác dụng lực có độ lớn Nếu hai lực thành phần lực vng góc với có độ lớn A B C D Bước Bước Bước Câu 2: Hai lực khác phương có độ lớn góc tạo hai lực Hợp lực hai lực có độ lớn A B C D Câu 3: Một nhện treo sợi tơ theo phương thẳng đứng bị gió thổi theo phương ngang làm dây treo lệch so với phương thẳng đứng góc Biết trọng lượng nhện Xác định độ lớn lực mà gió tác dụng lên nhện vị trị cân Hình 13.2 ĐS: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Báo cáo kết thảo luận - Đại diện nhóm trình bày Câu 1: B Câu 2: B Câu 3: Viết phương trình cân lực: Tổng hợp lực theo quy tắc hình bình hành Khi nhện sợi tơ cân hình vẽ: Ta có: tan30o = F/P => F = P.tan30o ≈ 0,058 N - Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh + Ưu điểm: + Nhược điểm, cách khắc phục Hoạt động 4: Vận dụng a Mục tiêu: Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tịi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tùy theo lực mà em thực mức độ khác b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân c Sản phẩm: Bài tự làm vào ghi HS d Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: Về nhà ôn lại nội dung bài, làm tập sách Ôn tập tập Nội dung 2: Tìm hiểu thêm số cặp lực cân không cân thực Mở rộng tế Nội dung 3: Xem trước 14: Định luật I Newton Chuẩn bị ... Bước Bước Bước Bước Bước Nội dung bước GV yêu cầu HS quan sát hình 13. 1 SGK trang 56 sau trả lời câu hỏi: Tại lực đẩy người bố hình 13. 1b có tác dụng lực đẩy hai anh em HS thực nhiệm vụ thảo luận... thảo luận - Đại diện HS trình bày trước lớp 1, Để xác định độ lớn lực ma sát tác dụng lên hệ Hình 13. 7, ta phải xác định độ lớn phản lực (vng góc với phương chuyển động) Trong đó, lực kéo xe trọng... động góc xác định Vì vậy, ta cần phải phân tích lực thành thành phần vng góc với minh họa Hình 13. 8: Độ lớn lực thành phần xác định dựa vào phép tính hình học Bước thực Nội dung bước a Các lực