Giáo án sách Chân Trời bài 13 Tổng Hợp Lực Phân tích lực soạn toàn bài theo chương trình mới Có phiếu học tập GV dễ hình dung kế hoạch và các bước trong giảng dạy. Bài soạn đạp ứng với yêu cầu hiện nay File word
BÀI 13 TỔNG HỢP LỰC – PHÂN TÍCH LỰC (tiết 33 34) 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 - Trình bày tổng hợp hai lực song song, chiều - Phân tích lực thành lực thành phần vng góc Sử dụng quy tắc hình bình hành biết hai phương vng góc Năng lực Năng lực chung: Năng lực tự chủ tự học; trình bày trao đổi thơng tin; giải vấn đề; lực thực nghiệm; lực dự đoán, suy luận lí thuyết, thiết kế thực theo phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết; lực hoạt động nhóm Năng lực đặc thù: Nhận thức vật lí: Vẽ hình tổng hợp lực mặt phẳng; vẽ phân tích lực thành phần vng góc Năng lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí: Thảo luận thiết kế phương án lựa chọn phương án để tổng hợp hai lực đồng quy, hai lực song song chiều Phẩm chất Hứng thú học mơn Vật lí; Có tác phong làm việc khoa học; Có thái độ trung thực, nghiêm túc II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Giáo viên SGK; giáo án powerpoint; thí nghiệm mơ phỏng; phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP SỐ Ngày 23/03/2021, siêu tàu Ever Given, tàu container lớn giới – đường từ Châu Á sang Châu Âu bị mắc cạn di chuyển qua kênh đào Suze 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 hoá 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 kĩ sư để tìm số biện pháp giải cứu thành công tàu PHIẾU HỌC TẬP SỐ Vận dụng tính lực tổng hợp Câu Xác định lực tổng hợp tác dụng lên vật hình 20N Hình 6N Hình 10N 10N ⃗ T ⃗ F2 ⃗ F1 ⃗ P Câu Em có nhận xét lực tổng hợp sau dùng quy tắc đa giác lực thì các lực thành phần tạo thành đa giác kín PHIẾU HỌC TẬP SỐ PHÂN TÍCH MỘT LỰC THÀNH CÁC LỰC THÀNH PHẦN VNG GĨC Câu Hãy xác định hướng độ lớn lực ma sát trượt tác dụng khối gỗ y ⃗v x α Câu Hãy xác định hướng độ lớn lực ma sát trượt tác dụng lên ván trượt y o x α Câu Một cậu bé kéo thùng hàng mặt đất sợi dây hợp với phương ngang góc 30 độ Hãy tìm độ lớn lực kéo thành phần hai phương vng góc song song với mặt đất, cho biết độ lớn lực kéo 25N PHIẾU HỌC TẬP SỐ THÍ NGHIỆM TỔNG HỢP HAI LỰC ĐỒNG QUY Câu Quan sát hình 13.10 ta lực tác dụng lên móc treo Câu Đề Xuất phương án xác định lực tổng hợp hai lực đồng quy với dụng cụ gợi ý Câu Xác định độ lớn phương lực tổng hợp hai lực đồng quy hình vẽ Bảng kết Lần đo α F1 Hãy xác định vectơ lực tổng hợp F2 F PHIẾU HỌC TẬP SỐ TN TỔNG HỢP HAI LỰC SONG SONG CÙNG CHIỀU Xác định vectơ lực tổng hợp A ⃗ P1 B VAI GẠO NGÔ ⃗ P2 Bố trí thí nghiệm Hãy đề xuất phương án thí nghiệm tổng hợp hai lực đồng quy Lần đo OA (cm) OB (cm) Bảng kết thí nghiệm Chọn P1 = …… ; P2 = ……… Trung bình Học sinh Ôn lại vấn đề học khái niệm vectơ lực SGK, ghi, giấy nháp II TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động Khởi động a Mục tiêu: Kích thích tị mị, hứng thú tìm hiểu nội dung kiến thức b Nội dung: HS tiếp nhận nội dung kiến thức c Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm phiếu học tập số d Tổ chức thực hiện: Các bước thực Giao nhiệm vụ Nội dung thực Ngày 23/03/2021, siêu tàu Ever Given bị mắc cạn di chuyển qua kênh đào Suez Sự cố làm tê liệt tuyến giao thông huyết mạch theo hai hướng Ngày 29/03/2021, tàu giải cứu thành cơng nhờ tàu kéo hạng nặng (Hình 13.1) Tại tàu kéo chuyển động lệch phương với kéo tàu Ever Given khỏi điểm mắc cạn? Thực nhiệm vụ HS áp dụng kĩ thuật khăn trải bàn thực nhiệm vụ theo nhóm trả lời phiếu số Báo cáo kết Các nhóm nộp lại phiếu học tập số cho GV Áp dụng kĩ thuật phòng trành cho phiếu học tập số cho lớp quan sát, ghi nhận câu trả lời nhóm Nhận xét, đánh giá Tổng kế, đánh giá kết thực NV hs 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 Hình thành kiến thức Nội dung 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, quy tắc tam giác lực để xác định lực tổng hợp mặt phẳng b Nội dung: HS thực NV theo nhóm theo yêu cầu GV c Sản phẩm I TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC Phương pháp tổng hợp lực mặt phẳng - Lực tổng hợp lực thay lực tác dụng đồng thời vào vật, có tác dụng giống hệt lực F =⃗ F 1+ ⃗ F (khi vectơ ⃗ F ⃗ F gốc) - Tổng hợp lực theo quy tắc hình bình hành : ⃗ ⃗ F1 ⃗ F1 ⃗ F2 ⃗ F ⃗ F2 F =⃗ F 1+ ⃗ F2 - Tổng hợp lực theo quy tắc tam giác lực: ⃗ ⃗ F F =⃗ F 1+ ⃗ F 2+ … - Khi vật chịu tác dụng nhiều hai lực tổng hợp theo quy tắc đa giác lực: ⃗ (áp dụng liên tiếp quy tắc tam giác để tìm hợp lực) d Tổ chức thực Nhiệm vụ tìm hiểu tổng hợp lực Các bước thực Giao nhiệm vụ Thực nhiệm vụ Báo cáo kết Nhận xét, đánh giá Nội dung thực GV yêu cầu HS quan sát hình 13.2 SGK trang 80 sau nêu lực tác dụng lên vật chuyển động Học sinh thảo luận theo nhóm Các nhóm đưa kết lên bảng Học sinh nhóm xem kết quả, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm khác a Cái gàu chịu tác dụng trọng lực lực căng dây b Thùng gỗ chịu tác dụng trọng lực, phản lực, lực ma sát, lực kéo đẩy hai bạn nhỏ c Con lắc chuyển động chịu tác dụng trọng lực lực căng dây Tổng kết đánh giá kết thực NV học tập HS GV tổng kết đánh giá kết thực 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 dùng phương pháp đàm thoại để thông báo nội dung kiến thức lực tổng hợp lực thay lực tác dụng đồng thời vào vật, có tác dụng giống hệt lực Nhiệm vụ tập rèn luyện Các bước thực Giao nhiệm vụ Thực nhiệm vụ Báo cáo kết Nội dung thực GV yêu cầu Hs hoàn thành nhiệm vụ phiếu học tập số Học sinh thảo luận theo nhóm Các nhóm đưa kết lên bảng Học sinh nhóm xem kết quả, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm khác Câu F=30N F Nhận xét, đánh giá F=4N F Câu Lực tổng hợp lực thay lực tác dụng đồng thời vào vật, có tác dụng giống hệt lực Tổng kết đánh giá kết thực NV học tập HS GV tổng kết đánh giá kết thực HS Nội dung Tìm hiểu phương pháp phân tích lực thành lực thành phần vng góc a Mục tiêu: Phân tích lực thành hai lực thành phần vng góc vào hình vẽ b Nội dung: HS thực NV theo nhóm theo yêu cầu GV c Sản phẩm d Tổ chức thực Các bước thực Giao nhiệm vụ Thực nhiệm vụ Báo cáo kết Nội dung thực Trong nhiều trường hợp, ta cần phân tích lực thành hai thành phần vng góc với để giải toán cụ thể Yêu cầu HS làm phiếu số Hs thực NV làm theo nhóm phiếu học tập số Báo cáo kết thảo luận 1,2 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) Để xác định độ lớn lực ma sát (cùng phương chuyển động) tác dụng lên hệ hình trên, ta phải xác định độ lớn phản lực (vng góc với phương chuyển động) F k xe trọng lực ⃗p hệ người – ván trượt lại hợp Trong đó, lực kéo ⃗ với phương chuyển động góc xác định Vì vậy, ta cần phải phân tích lực thành thành phần vng góc hình minh hoạ ⃗ p x +⃗ py F k =⃗ F x +⃗ F y ⃗p=⃗ Độ lớn lực thành phần xác định dựa vào phép tính hình học Nhận xét, đánh giá Tổng kết đánh giá kết thực NV học tập HS Nội dung Thực hành thí nghiệm tổng hợp hai lực đồng quy, tổng hợp hai lực song song chiều a Mục tiêu: HS thảo luận thiết kế phương án tổng hợp hai lực đồng quy, hai lực song song chiều b Nội dung: HS thực nhiệm vụ dựa gợi ý hướng dẫn GV c Sản phẩm THÍ NGHIỆM TỔNG HỢP LỰC 2.1 Thí nghiệm 1: Tổng hợp hai lực đồng quy a Mục địch: Tổng hợp hai lực đồng quy b Dụng cụ c Tiến hành thí nghiệm d Báo cáo kết thí nghiệm 2.2 Thí nghiệm 2: Tổng hợp hai lực song song chiều a Mục địch: Tổng hợp hai lực đồng quy2 b Dụng cụ c Tiến hành thí nghiệm d Báo cáo kết thí nghiệm 2.3 Kết luận Lực tổng hợp hai lực song song chiều lực: - Song song, chiều với lực thành phần - Có độ lớn tổng lực F=F 1+ F - Có giá nằm mặt phẳng hai lực thành phần có tỉ lệ F d2 = F d1 d) Tổ chức thực Nhiệm vụ 1: Tổng hợp hai lực đồng quy Các bước thực Giao nhiệm vụ Thực nhiệm vụ Báo cáo kết Nội dung thực GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số GV làm thí nghiệm mơ Hs thực NV làm theo nhóm phiếu học tập số Báo cáo kết thảo luận Bước 1: Bố trí thí nghiệm hính gợi ý Bước 2: kéo hai lực hai phía cho lị xo dãn đoạn giới hạn đàn hồi Bước 3: Đặt thước đo góc lên bảng từ cho tâm thước trùng với vị trí giao ba nhánh Bước 4: Đo góc tạo hai nhánh, đo độ lớn lực F F2 Ghi số liệu vào bảng kết TN Bước 5: Bỏ bớt lực kế, canh lực kế lại cho vị trí giao ba nhánh dây trở lại tâm thước dây nối lị xo có phương trùng vạch số Đọc số F lực kế Nhận xét, đánh giá Tổng kết đánh giá kết thực NV học tập HS Nhiệm vụ Tổng hợp lực song song chiều Các bước thực Giao nhiệm vụ Thực nhiệm vụ Báo cáo kết Nội dung thực GV yêu cầu HS hồn thành phiếu học tập số GV làm thí nghiệm mơ Hs thực NV làm theo nhóm phiếu học tập số Báo cáo kết thảo luận Phương án xác định lực song song chiều Bước 1: Gắn hai đầu thước nhôm nhẹ hai lò xo treo lên bảng từ nam châm Bước 2: Treo vào hai điểm A B hai đầu thước nhôm số cân Đánh dấu vị trí cân thước Ghi giá trị trọng lực PA PB cân Bước 3: Treo cân vào vị trí thước AB cho thước trở lâị vị trí đánh dấu lúc đầu Đo giá trị OA BO thước Nhận xét, đánh giá Tổng kết đánh giá kết thực NV học tập HS Hoạt động Rèn Luyện a Mục tiêu: Hệ thống hoá kiến thức vận dung giải tập tổng hợp phân tích lực b Nội dung: HS thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành yêu cầu GV c Sản phẩm: Kiến thức hệ thống hiểu sâu định nghĩa d Tổ chức thực Các bước thực Giao nhiệm vụ Nội dung thực GV tóm tắt lại nội dung GV u cầu HS hồn thành tập rèn luyện SGK trang 85 Luyện tập: Một người gánh lúa Hình 13.15 Hỏi vai người đặt vị trí địn gánh để địn gánh nằm ngang cân q trình di chuyển? Biết khối lượng hai bó lúa m1 = kg, m2 = kg chiều dài đòn gánh 1,5 m Xem điểm treo hai bó lúa hai địn gánh bỏ qua khối lượng đòn gánh Thực nhiệm vụ Báo cáo kết Nhận xét, đánh giá Hoạt động vận dụng Hs thực NV làm việc theo nhóm nhỏ Báo cáo kết thảo luận Tóm tắt m1 = 7kg; m2 = 5kg; d1+d2 = 1,5 Xác định lực song song chiều Áp dụng quy tắc chi tỏng hợp hai lực song song chiều ta có: P1 d2 m1 g d m1 d d2 = ≤> = ≤> = ≤> = P2 d1 m2 g d m2 d d1 Mặt khác ta có d +d 2=1,5 Tìm d1 = 0,625m d2 = 0,875m Đại diện nhóm lên trình bày, nhớm cịn lại ý, bổ sung sửa lại tập Tổng kết đánh giá kết thực NV học tập HS a Mục tiêu Giúp học sinh tự vận dụng, tìm hiểu mở rộng kiến thức học Tuỳ theo lực học sinh thực mức độ khác b Nội dung: HS làm nhiệm vụ nhà c Sản phẩm: Bài chép vào HS d Tổ chức thực Nội dung 1: Học bài, ôn tập lại nội dung vừa học, giải tập 1,2,3 trang 86 SGK Nội dung 2: Xác định trọng tâm mẫu giấy có hình dạng Nội dung 3: Xem trước Moment lực Điều kiện cân vật V Điều chỉnh bổ sung, thay đổi có