Vật lý 10 nâng cao - QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG - ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG docx

ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG A.MỤC TIÊU 1.Kiến thức: - Nắm vững được quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều và trái chiều cùng đặt lên vậ

QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG ĐIỀU KIỆN

CÂN BẰNG

CỦA MỘT VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA

LỰC SONG SONG

A.MỤC TIÊU

1.Kiến thức:

- Nắm vững được quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều và trái chiều

cùng đặt lên vật rắn

- Biết phân tích một lực thành hai lực song song tùy theo điều kiện của bài toán

- Nắm được điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song và hệ quả

- Có khái niệm về ngẫu lực và momen của ngẫu lực…

2.Kỹ năng:

- Vẽ hình tổng hợp và phân tích lực

- Rèn luyện tư duy logic

B.CHUẨN BỊ

1.Giáo viên

- Biên soạn các câu hỏi kiểm tra bài cũ ; củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SGK

- Chuẩn bị thí nghiệm theo hình 28.1 SGK

2.Học sinh

- Ôn tập kiến thức về lực, tổng hợp lực

3.Gợi ý ứng dụng CNTT

- GV có thể biên soạn các câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ và củng cố bài giảng

- Chuẩn bị những hình ảnh cân bằng của các vật

- Mô phỏng các lực cân bằng theo các hình vẽ …

C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung

Hoạt động 1 (…phút):

Kiểm tra bài cũ

- Nêu câu hỏi

- Yêu cầu một HS lên

bảng vẽ hình

- Nhận xét kết quả

- Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song?

- Vẽ hình minh họa? 1 Thí nghiệm tìm

Hoạt động 2 (…phút):

Tìm hiểu quy tắc hợp hai

lực song song cùng

chiều

- Cùng HS làm thí

nghiệm

- Hướng dẫn lập bảng kết

quả

- Gợi ý rút ra kết luận

- Quan sát thí nghiệm hình 28.1

- Lập bảng kết quả

- Vẽ hình H 28.2

- Trình bày quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều

hợp lực của hai lực song song:

- Hai lực song song cùng chiều P1 và P2

tác dụng vào thước tại

O1 và O2

- P đặt tại O có tác dụng giống hệt tác dụng đồng thời của P1

đặt tại O1 và P2 đặt tại

O2 với P=P1+P2

P là hợp lực cùa P1

và P2

2 Quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều:

a) Quy tắc:

Hình 28.2 Hợp lực của hai lực

- Yêu cầu HS trình bày

quy tắc

1

F và F2 song song, cùng chiều, tác dụng vào một vật rắn, là một lực F song song, cùng chiều với hai lực có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực đó F=F1+F2

Giá của hợp lực F

nằm trong mặt phẳng của F1 , F2 và chia trong khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó

1 2 2

1

d

d F

F

 (chia trong)

b)Hợp nhiều lực:

- Cho HS thảo luận,

hướng dẫn giải thích

trọng tâm của vật rắn

- Cho HS xem hình vẽ

- Hướng dẫn phân tích

- Thảo luận đưa ra quy tắc tìm hợp lực của nhiều lực song song cùng chiều áp dụng giải thích trọng tâm của vật rắn?

- Thảo luận: phân tích một lực thành hai lực song song

n n n

F R

F F

R

F F

F F F

























2

3 1

3 2 1

Hợp lực F tìm được sẽ là một lực song song cùng chiều với các lực thành phần,

có độ lớn:

F=F1+F2+F3+ +Fn a) Lí giải về trọng tâm vật rắn:

Chia vật rắn thành nhiều phần tử nhỏ, các trọng lực nhỏ tạo thành một hệ lực song song cùng chiều đặt lên vật Hợp lực của chúng là trọng lực tác dụng lên vật có điểm đặt là trọng tâm của vật

- Hướng dẫn giải bài tập

SGK

- Nhận xét kết quả

- Làm việc cá nhân:bài tập vận dụng phần 2

e) SGK Thực hiện câu hỏi C1

d) Phân tích một lực thành hai lực song song:

Có vô số cách phân tích một lực F đã cho thành hai lực F1 và F2

song song Khi có những yếu tố đã được xác định thì phải dựa vào đó để chọn cách phân tích thích hợp e) Bài tập vận dụng: Một thanh sắt có khối lượng 50kg được

kê bởi hai giá đỡ O1 và

O2 ở hai đầu Đường thẳng đứng qua trọng tâm G chia đoạn thẳng

O1O2 theo tỉ lệ

Hoạt động 3 (…phút):

Tìm hiểu điều kiện cân

bằng của vật rắn dưới tác

dụng của ba lực song

song.Quy tắc hợp hai lực

song song trái chiều

- Yêu cầu: HS xem hình

vẽ, đọc phần 3 thảo

luận về điều kiện cân

bằng

- Gợi ý cách suy luận

- Nhận xét kết quả

- Xem hình H 28.6 đọc phần 3 SGK, thảo luận rút ra điều kiện cân bằng:

- Tổng hợp lực?

- Chứng minh hệ ba lực đồng phẳng?

- Phân tích điểm đặt của chúng?

- Trình bày kết quả

- Xem phần 4 SGK, xem hình 28.7, tìm cách suy luận để đưa

2

1

2



OO

OO

Tính lực của

thanh sắt đè lên từng giá đỡ

Bài giải Theo qui tắc hợp lực:

F = F1 + F2

2

1 2 2

1





OO

OO F

F

 F1 = 2/3 F = 2/3 .50.9,81=327N

F2 = 1/3 F = 163N

3 Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song:

Hình 28.6 Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác

- Cho HS xem hình,

hướng dẫn suy luận

tìm hợp lực của hai lực

song song trái chiều

- Cho HS tìm hiểu phần

5

ra quy tắc hợp hai lực song song trái chiều

- Xem hình H 28.8

dụng của ba lực F1 ,

2

F , F3 song song là hợp lực của hai lực của hai lực bất kì cân bằng với lực thứ ba

0

3 2

1 F F 

F

4 Quy tắc hợp hai lực song song trái chiều:

Hình 28.7 Hợp lực của hai lực song song trái chiều là một lực có các đặc điểm sau:

- song song và cùng chiều với lực thành phần có độ lớn lớn hơn lực thành phần kia (F3 )

- có độ lớn bằng hiệu

độ lớn của hai lực

- Hướng dẫn thảo luận

đưa ra khái niệm ngẫu

lực và momen ngẫu

lực

- Nhận xét các ví dụ

Hoạt động 4 (…phút):

vận dụng, củng cố

- Yêu cầu: Nêu câu

hỏi.Nhận xét câu trả

- Thảo luận về tác dụng của ngẫu lực

- Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay là momen ngẫu lực?

- Lấy ví dụ minh họa

- Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm theo nội dungcâu 1-3 (SGK)

- Làm việc cá nhân giải bài tập 2(SGK)

thành phần:

F = F3 – F2

- Giá của hợp lực nằm trong mặt phẳng của hai lực thành phần, và chia ngoài khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó

2

3 ' 3

' 2

F

F d

d

 (chia ngoài)

5 Ngẫu lực:

- Ngẫu lực là hệ hai lực

1

F và F2 song song ngược chiều, có cùng

độ lớn F, tác dụng lên một vật Vd tuanơvit làm xoay đinh ốc

- Ngẫu lực có tác dụng

lời của các nhóm

- Yêu cầu: HS trình bày

đáp án

- Đánh giá, nhận xét kết

quả giờ dạy

Hoạt động 5 ( phút):

Hướng dẫn về nhà

- Nêu bài tập về nhà:1, 2,

3 SGK

- Yêu cầu :HS chuẩn bị

bài sau

- Ghi nhận kiến thức : Tổng hợp hai lực song song cùng chiều và trái chiều

Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song Momen ngẫu lực

- Ghi câu hỏi và bài tập

về nhà

- Những sự chuẩn bị cho bài sau

làm cho vật rắn quay theo một chiều nhất định

- Ngẫu lực không có hợp lực

- Momen của ngẫu lực đặc trưng cho tác dụng làm quay của ngẫu lực

và bằng tích của độ lớn

F của một lực và khoảng cách d giữa hai giá của hai lực M=F.d