19 bai 19 doan bay va ung dung

DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHĨM THẦY DTT BÀI 19: ĐỊN BẨY VÀ ỨNG DỤNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHĨM THẦY DTT I Tác dụng địn bẩy - Địn bẩy cơng cụ thay đổi hướng tác dụng lực cung cấp lợi lực - Trục quay đòn bẩy qua điểm tựa O, khoảng cách từ giá lực tác dụng tới điểm tựa gọi cánh tay đòn - Với sống: + Đòn bẩy công cụ quan trọng sống sử dụng để cung cấp lợi lực + Khi đòn bẩy sử dụng để thay đổi hướng tác dụng lực nâng vật nặng, giúp ta đạt lợi lực II Các loại đòn bẩy - Để dễ hình dung, ta mơ tả địn bẩy cứng thẳng thực tế có hai loại địn bẩy tuỳ theo vị trí điểm tựa O điểm đặt lực tác dụng F1 F2 - Đòn bẩy loại 1: Điểm tựa O nằm khoảng điểm đặt O1 O2, lực F1 F2 - Đòn bẩy loại 2: Điểm tựa nằm khoảng điểm đặt O O2 hai lực, lực tác dụng lên đòn bẩy F2, nằm xa điểm tựa O vị trí lực F1 - Đòn bẩy loại cho lợi lực, có trường hợp khơng cho lợi lực điểm tựa O nằm gần vị trí lực F1, gọi đòn bẩy loại III Ứng dụng đòn bẩy - Trong sống, đòn bẩy ứng dụng vào nhiều công việc chế tạo nhiều công cụ hữu ích - Trong thể người, có nhiều phận có cấu tạo hoạt động tương tự địn bẩy Dưới hai ví dụ mơ tả đòn bẩy thể người: + Đầu đòn bẩy loại với trục quay đốt sống Trọng lượng đầu chia hai bên trục quay giúp đầu trạng thái cân Lực tác dụng giúp đầu quay quanh đốt sống nhờ hệ thống sau gáy + Đòn bẩy xe đạp + Xe đạp phương tiện quen thuộc với Trong xe đạp có nhiều phận có chức địn bẩy Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT B CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC Mở đầu: Khi muốn nâng vật, người ta cần tác dụng lực có hướng thẳng đứng lên (hình bên) Có cách tận dụng trọng lượng người để nâng vật lên cao hay không? Hướng dẫn giải: Có cách tận dụng trọng lượng người để nâng vật lên cao dùng đòn bẩy I Tác dụng đòn bẩy Hoạt động trang 79 KHTN 8: Thí nghiệm Chuẩn bị: Thanh nhựa cứng có lỗ cách đều, giá thí nghiệm, lực kế, nặng có móc treo Tiến hành: - Dùng lực kế tác dụng lực vào đòn bẩy AB, địn bẩy tác dụng lực nâng nặng - Thay đổi cánh tay địn cách móc lực kế vào vị trí khác Đọc giá trị lực kế nâng nặng để cân vị trí lực kế Từ kết thí nghiệm, Hướng dẫn giải: câu hỏi sau: Địn bẩy AB có tác dụng thay đổi hướng lực tác dụng nâng nặng nào? Khi đòn bẩy cho ta lợi lực? Hướng dẫn giải: - Khi thay đổi vị trí lực kế địn bẩy AB đầu A giữ nguyên vị trí vật treo đầu B ta thấy rằng: + Lực kế gần điểm tựa O giá trị lực kế lớn + Lực kế xa điểm tựa O giá trị lực kế nhỏ - Từ kết thí nghiệm: + Địn bẩy AB có tác dụng thay đổi hướng lực tác dụng nâng nặng: Lực tác dụng vào đầu A có phương thẳng đứng chiều từ xuống + Đòn bẩy cho ta lợi lực cánh tay đòn (khoảng cách từ điểm tựa O tới giá lực) dài Câu hỏi trang 80 KHTN 8: Xác định điểm tựa, cánh tay đòn trường hợp Hình 19.2 Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT Hướng dẫn giải: - Hình 19.2 a: - Hình 19.2 b: - Hình 19.3 c: Câu hỏi trang 80 KHTN 8: Sử dụng địn bẩy Hình 19.2 làm đổi hướng tác dụng lực nào? Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT Hướng dẫn giải: - Trong hình 19.2a địn bẩy khơng có tác dụng làm thay đổi hướng tác dụng lực - Trong hình 19.2b 19.2 c địn bẩy có tác dụng làm thay đổi hướng tác dụng lực: + Muốn nâng vật hình 19.2b cách trực tiếp ta cần tác dụng lực nâng có phương thẳng đứng chiều từ lên Tuy nhiên, dùng đòn bẩy, làm thay đổi hướng tác dụng lực, lực tác dụng có phương thẳng đứng chiều từ xuống + Muốn nhổ đinh hình 19.2c trực tiếp ta cần tác dụng lực có phương vng góc với tường, chiều hướng ngồi tường Tuy nhiên, dùng địn bẩy, làm thay đổi hướng tác dụng lực, lực tác dụng có phương song song với tường, chiều từ xuống Hoạt động trang 81 KHTN 8: Hình 19.6 vẽ dụng cụ, vật có cấu tạo chức đòn bẩy - Em rõ loại đòn bẩy trường hợp - Sử dụng địn bẩy đem lại lợi ích nào? Mơ tả cách sử dụng địn bẩy để tận dụng trọng lượng người để nâng vật lên cao tính đầu học Lấy ví dụ khác loại địn bẩy sống phân tích tác dụng chúng Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHĨM THẦY DTT Hướng dẫn giải: Hình 19.6 a 19.6 b 19.6 c 19.6 d Loại đòn bẩy Địn bẩy loại khơng cho lợi lực Địn bẩy loại Địn bẩy loại khơng cho lợi lực Đòn bẩy loại cho lợi lực 19 e Đòn bẩy loại 19.6 g Đòn bẩy loại Tác dụng Giúp di chuyển vật cần nâng nhanh chóng dễ dàng (câu cá nhanh hơn) Cho lợi lực (mở nắp bia dễ dàng) Giúp di chuyển vật cần nâng nhanh chóng dễ dàng (gắp thức ăn dễ dàng) Nâng vật nặng (làm vỡ vật cứng cần lực tác dụng lớn) Cho lợi lực thay đổi hướng tác dụng lực theo mong muốn (làm thuyền di chuyển dễ dàng) Cho lợi lực thay đổi hướng tác dụng lực theo mong muốn (cắt đồ vật dễ dàng) Mô tả cách sử dụng đòn bẩy tận dụng trọng lực: người ấn lên đòn bẩy lực theo phương thẳng đứng hướng xuống 3.Ví dụ khác đòn bẩy sống - Trò chơi bập bênh - Xẻng xúc đất, cát Câu hỏi trang 81 KHTN 8: Đòn bẩy máy bơm nước tay (Hình 19.7) địn bẩy loại nào? Sử dụng máy bơm nước cho ta lợi ích gì? Giáo viên thực hiện: Võ Hồi Tâm Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT Hướng dẫn giải: Địn bẩy máy bơm nước tay (Hình 19.7) địn bẩy loại có điểm tựa nằm khoảng điểm đặt lực tác dụng vật nâng Sử dụng máy bơm nước giúp ta lợi lực nâng nước thay đổi hướng tác dụng lực theo ý người muốn Câu hỏi trang 82 KHTN 8: Dựa cấu tạo thể tác dụng đòn bẩy em đưa tư ngồi để tránh mỏi cổ Hướng dẫn giải: Tư ngồi tránh mỏi cổ: - Cổ: giữ cổ vị trí thẳng trục với cột sống - Vai: thả lỏng, đặt cẳng tay mặt phẳng ngang vuông góc với khuỷu tay, cổ tay thẳng trục với cẳng tay - Lưng: giữ thẳng, nên chọn ghế tựa, điều chỉnh chiều cao, độ nghiêng phù hợp nhằm giảm thiểu áp lực lên cột sống - Chân: bàn chân nên đặt phẳng sàn Trong trường hợp ghế cao, bạn nên dùng ghế thấp hộp vuông để kê chân để chân vị trí thoải mái Tránh ngồi bắt chéo chân tư gây áp lực lên vùng đầu gối, dễ gây tê liệt dây thần kinh - Điều chỉnh khoảng cách ghế độ cao hình cho phù hợp, tránh tư cong lưng ngửa cổ để nhìn hình - Sau đến tiếng làm việc, bạn nên đứng lên lại, vận động nhẹ nhàng để thư giãn Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT Câu hỏi trang 82 KHTN 8: Em giải thích cầm vật nặng, ta cần gập sát cánh tay vào bắp tay Hướng dẫn giải: Khi cầm vật nặng, ta cần gập sát cánh tay vào bắp tay làm giảm độ dài cánh tay đòn giúp làm giảm tác dụng trọng lượng vật lên cánh tay để tránh mỏi Hoạt động trang 83 KHTN 8: Thảo luận nhóm vấn đề sau: - Em xác định đòn bẩy xe đạp ta sử dụng xe Ứng với trường hợp xác định trục quay, lực tác dụng xác định loại địn bẩy tương ứng - Hãy mơ tả thay đổi hướng lực dùng chân tác dụng lực lên pê – đan xe đạp để đẩy xe đạp tiến phía trước Xét q trình tác dụng lực với hai trục quay trục A trục bánh sau B (Hình 19.10) Hướng dẫn giải: - Các phận xe đạp dựa nguyên đòn bẩy là: + Bộ phận gồm: Bàn đạp (pê-đan) (1), đùi, trục (2), đĩa (3), xích (4), líp (5) Bàn đạp điểm lực tác dụng Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT Trục điểm tựa Xích đĩa líp điểm đặt vật nâng (kéo bánh xe sau chuyển động) + Bộ phận: chân chống xe Trong đó: O điểm tựa; O1 điểm tác dụng lực; O2 điểm đặt vật + Bộ phận: đòn bẩy tay phanh Trong đó: O điểm tựa; O1 điểm tác dụng lực; O2 điểm đặt vật - Lực dùng chân tác dụng lên pê – đan xe đạp có phương thẳng đứng chiều từ xuống có tác dụng làm trục A quay, tạo lực kéo điểm tiếp xúc mắt xích vành đĩa, làm cho trục bánh sau B quay tạo lực kéo làm xe chuyển động C CÂU HỎI CUỐI BÀI HỌC Em trang 83 KHTN 8: Chỉ loại địn bẩy lợi ích thực tiễn Hướng dẫn giải: - Địn bẩy loại có điểm tựa nằm khoảng điểm đặt lực tác dụng điểm đặt vật Loại có lợi ích cho lợi lực thay đổi hướng tác dụng lực theo mong muốn Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HĨA HỌC - KNTT - NHĨM THẦY DTT - Địn bẩy loại có điểm tựa nằm ngồi khoảng điểm đặt lực tác dụng điểm đặt vật (lực tác dụng lên đòn bẩy xa điểm tựa) Loại cho lợi lực giúp nâng vật nặng di chuyển vật chậm - Địn bẩy loại có điểm tựa nằm khoảng điểm đặt lực tác dụng điểm đặt vật (lực tác dụng lên đòn bẩy gần điểm tựa) Loại không cho lợi lực giúp di chuyển vật cần nâng nhanh chóng dễ dàng Em trang 83 KHTN 8: Lựa chọn loại đòn bẩy phù hợp để sử dụng số trường hợp đơn giản đời sống Hướng dẫn giải: - Sử dụng đòn bẩy loại đôi đũa để lấy thức ăn dễ dàng - Sử dụng đòn bẩy loại mở nắp hộp, kéo Em trang 83 KHTN 8: Vận dụng kiến thức đòn bẩy để có thao tác vận động sinh hoạt ngày Hướng dẫn giải: - Nên ngồi thẳng người, đứng thẳng xương sống để tránh mỏi cổ - Khi cầm vật nặng nên đưa tay gập sát cánh tay vào bắp tay D TỰ LUẬN ỨNG DỤNG Câu 1: Hãy nêu số ví dụ địn bẩy thực tế cho ta lợi lực? Hướng dẫn giải: Bập bênh, mái chèo, búa nhổ đinh, kìm, xe cút kít, kéo cắt kim loại,… Câu 2: Hãy điểm tựa, lực tác dụng lực F1, F2 lên địn bẩy hình vẽ sau: Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang 10 DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT Hướng dẫn giải: - Điểm tựa: Trục quay bập bênh - Điểm tác dụng lực F1: Vị trí bạn ngồi thứ - Điểm tác dụng lực F2: Vị trí bạn ngồi thứ hai Câu 3: Một vận động viên thực cú ném bóng có xem địn bẩy hay khơng? Giải thích địn bẩy loại Hướng dẫn giải: Có, thực co khớp tay tạo nên đòn bẩy loại Khuỷu tay điểm tựa, cánh tay tạo nên lực F1 cánh tay tạo nên lực F2 Câu 4: Trò chơi UFO khu vui chơi thuộc đòn bẩy loại Hướng dẫn giải: Đòn bẩy loại III Câu 5: Quan sát hình ảnh sau Hướng dẫn giải: câu hỏi sau: a) Trong sinh học, hình ảnh gót chân tạo nên đòn bẩy Vậy địn bẩy tạo từ nâng gót chân thuộc địn bẩy loại mấy? b) Nếu ngón chân ta điểm tựa, làm để giảm thiểu lực dồn vào điểm tựa giúp giảm bớt bị đau ngón chân? Hướng dẫn giải: a) Địn bẩy loại 2: Các đầu ngón chân điểm tựa, mu bàn chân kháng t nâng b) Khi vận động nhiều chạy nhảy, để giảm thiểu đau ngón chân s - Mang giầy thể thao vận động chân - Để ngón chân nghỉ ngơi, hạn chế lại đặc biệt khơng làm việc nặn khớp ngón chân - Có thể dùng nẹp cố định: giúp hỗ trợ giảm áp lực lên ngón chân v - Sử dụng thuốc làm giảm đau kiểm soát triệu chứng kèm E BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM MỨC ĐỘ 1: BIẾT Câu Chọn phát biểu sai nói tác dụng địn bẩy: A Địn bẩy làm tăng lực kéo đẩy vật B Dùng đòn bẩy lợi lực C Địn bẩy làm giảm lực kéo đẩy vật Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang 11 DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT D Đòn bẩy làm thay đổi hướng lực vào vật Câu Trong dụng cụ sau đây, dụng cụ đòn bẩy? A Cái cầu thang B Mái chèo C Thùng nước D Quyển sách để bàn Câu Địn bẩy chia làm loại? A loại dựa vị trí vật lực tác dụng B loại dựa vị trí vật, lực tác dụng điểm tựa C loại dựa vị trí vật, lực tác dụng điểm tựa D Tất đáp án sai Câu Địn bẩy chia làm loại? A loại dựa vị trí vật lực tác dụng B loại dựa vị trí vật, lực tác dụng điểm tựa C loại dựa vị trí vật, lực tác dụng điểm tựa D Tất đáp án sai Câu Cân sau khơng phải ứng dụng địn bẩy A Cân Robecvan B Cân tạ C Cân đòn D Cân đồng hồ Câu Dụng cụ sau ứng dụng đòn bẩy A Dụng cụ khui nắp chai B Bấm giấy C Tua vít D Bập bênh Câu Muốn đẩy tảng đá lớn từ mặt đường xuống hố đất lớn nằm bên cạnh, ta thường sử dụng: A Mặt phẳng nghiêng B Ròng rọc động C Ròng rọc cố định D Đòn bẩy MỨC ĐỘ : HIỂU (5 câu ) Câu Địn bẩy là: A Một cứng quay quanh trục xác định gọi điểm tựa B Một khối khí chuyển động xung quanh điểm tựa C Một kim loại chuyển động quanh lực tác dụng D Một làm gỗ tự chuyển động Câu Trường hợp sau sử dụng địn bẩy? A Trong xây dựng, người cơng nhân cần đưa vật lên cao B Khi treo tháo cờ C Cắt mảnh vải D Kéo ô tô Câu Trường hợp sau sử dụng đòn bẩy? A Trong xây dựng, người công nhân cần đưa vật lên cao B Khi treo tháo cờ C Cắt mảnh vải D Kéo tơ Giáo viên thực hiện: Võ Hồi Tâm Trang 12 DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT Câu Quan sát hình ảnh sau Hướng dẫn giải: câu hỏi: Đây đòn bẩy loại mấy? A Loại B Loại C Loại D Khơng phải địn bẩy Câu Địn bẩy cơng cụ thay đổi hướng tác dụng lực cung cấp lợi về? A Khối lượng B Trọng lực C Lực D Tất đáp án MỨC ĐỘ 3: VẬN DỤNG Câu Chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống: Muốn lực nâng vật……… trọng lượng vật phải làm cho khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng lực nâng……khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng trọng lượng vật Hướng dẫn giải: Nhỏ hơn, lớn Câu Để bẩy hịn đá có khối lượng người ta sử dụng đòn bẩy hình vẽ Biết OO2 = 5.OO1 Lực F2 tối thiểu tác dụng vào O2 để nâng tảng đá lên? Hướng dẫn giải: = 1000kg - Trọng lượng tảng đá là: 1000.10 = 10000 (N) - Vậy để nâng tảng đá lên lực F1 tối thiểu phải 10000N - Lực F2 tối thiểu phải là: F l1 l1 = ⟹ F 2=F1 =10000 =2000 N F l2 l2 Câu Hãy nêu cách xác định điểm tựa O, điểm O1 điểm O2 đòn bẩy Hướng dẫn giải: - Điểm tựa O điểm nằm đòn bẩy mà địn bẩy quay quanh - Địn bẩy có hai đầu, đầu có vật tác dụng lên đầu có điểm O Cịn đầu tay ta cầm để Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang 13 DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT tác dụng lực lên địn bẩy có điểm O2 Ví dụ 1: Khi chèo thuyền, điểm tựa chỗ mái chèo tựa vào mạn thuyền, điểm tác dụng lực F1 chỗ nước đẩy vào mái chèo, điểm tác dụng lực F2 chỗ tay cầm mái chèo Ví dụ 2: Khi vận chuyển vật liệu xe cút kít, điểm tác dụng lực F chỗ mặt đáy thùng xe cút kít chạm vào nối tay cầm , điểm tác dụng lực F2 chỗ tay cầm xe cút kít Giáo viên thực hiện: Võ Hoài Tâm Trang 14