Bài 29. Momen của lực. Điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định

Bài 29: MOMEN CỦA LỰC. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH A. MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Biết được định nghĩa momen lực, công thức tính momen lực trong trường hợp lực vuông góc với trục quay. - Biết điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. - Vận dụng giải thích một số hiện tượng vật lí và một số bài tập đơn giản. 2 Kĩ năng - Phân tích lực tác dụng lên vật rắn. - Vận dụng giải thích các hiện tượng và giải bài tập. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Biên so ạn các câu hỏi để kiểm tra bài cũ; củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-4 SKG. - Chuẩn bị các thí nghiệm H 29.3 SGK. 2. H ọc sinh - Ôn tập kiến thức về đòn bẩy. 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 1( phút): Kiểm tra bài cũ: Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đòn bẩy là gì? Lấy ví dụ? - Các đại lượng đặc trưng của đòn bẩy? - Momen ngẫu lực. - Đặt câu hỏi cho HS. Cho HS lấy ví dụ. - Nhận xét các câu trả lời. Hoạt động 2( phút):Tìm hiểu tác dụng của một lực lên một vật rắn có trục quay cố định. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc phần 1, xem hình H 29.1. - Thảo luận: Tác dụng làm quay của lực phụ thuộc vào yêu tố nào? - Trình bày kết quả. - Cho HS đọc SGK, xem hình vẽ, thảo luận trả lời câu hỏi. - Nhận xét cách trình bày. - Rút ra kết luận. Hoạt động 3 phút):Tìm hiểu định nghĩa momen của lực đối với trục quay. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Quan sát thí nghiệm hình H 26.3. - Theo dõi kết quả thí nghiệm. - Nhận xét kết quả về tác dụng làm quay của lực để đưa ra kháiniệm momen của lực. Xem hình H 29.4. - Trả lời cau hỏi C1. - đọc phần 2.b, trình bày định nghĩa momen của lực. - Đơn vị của momen lực? ý nghĩa vật lí của nó? - Đọc phần 4, mô tả hoạt động của cân đĩa, cuôc chim hình H 29.5, H - Cùng HS làm thí nghiệm, ghi kết quả thí nghiệm. - Hướng dẫn HS rút ra kêt luận. - vẽ hình h 29.4, nêu câu hỏi C1. - Nhận xét các câu ytả lời. - Cho HS đọc SGK. - Yêu cầu HS trình bày định nghĩa. - Nêu ý nghĩa vật lý của momen. - Cho HS xem hình, thảo luận. 29.6. - Trả lời câu hỏi C2. - Nêu câu hỏi C2. - Nhận xét kết quả. Hoạt động 4( phút): Vận dụng, củng cố. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung câu 1-4 SGK, bài tập 1 (SGK). - Làm việc cá nhân giải bài tập 2 (SGK). - Ghi nhận kiến thức: momen của lực, điều kiện cân bằng của vật rắn Bài 29: MOMEN CỦA LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH “Hãy cho điểm tựa, nâng Trái Đất lên” Ác-si-mét, người Hi Lạp, 287 – 216 trước Công Nguyên Nhận xét tác dụng lực lên vật rắn có trục quay cố định • Quan sát hình sau Trường hợp d làm cho cánh cửa quay LỰC CÓ GIÁ : VẬY LỰC NÀO TÁC DỤNG LÊN LỰC NÀO TÁC DỤNG LÊN VẬT MÀ VẬT MÀ KHÔNG LÀM VẬT LÀM VẬT QUAY ? QUAY ? *ĐI QUA TRỤC QUAY LỰC CÓ GIÁ KHÔNG ĐI QUA TRỤC , *SONG SONG VỚI TRỤC QUAY VUÔNG VỚILÀM TRỤC QUAY SẼ LÀM THÌ GÓC KHÔNG VẬT QUAY VẬT QUAY QUANH TRỤC Giá lực cắt Giá lực Giá lực song song trục quay cắt trục quay với trục quay Giá lực ko qua trục quay Quan sát hình Chú bé giữu góc khôngvới chocửa bố đóng cửagiá lại Các lực có phương vuông có xa trục quay tác dụng làm quay cửa mạnh d2 F2 d1 => Tác dụng làm quay lực lên vật rắn có trục quay cố định từ trạng thái đứng yên phụ thuộc vào độ lớn khoảng cách từ trục quay đến giá lực F1 Momen lực trục quay a Thí nghiệm   Nhận xét: - Lực  làm cho đĩa có xu hướng quay theo chiều KĐH - Lực làm cho đĩa có xu hướng quay ngược chiều KĐH * Kết quả: Đĩa cân Khi đĩa cân bằng, tác dụng làm quay đĩa hai lực ngược TÁC DỤNG LÀM QUAY VẬT CỦA LỰC PHỤ THUỘC YẾU TỐ NÀO ? TÁC DỤNG QUAY CỦA LỰC PHỤ TÁC DỤNG QUAY CỦA LỰC PHỤ THUỘC THUỘC ĐỘ LỚN CỦA LỰC LỰC ĐẾN KHOẢNG CÁCH TỪ GIÁ CỦA LỰC ĐẾN TRỤC QUAY TRỤC QUAY GIÁ LỰC CÀNG XA THÌ TÁC LỰC CÀNG LỚN , TÁC DỤNG QUAY DỤNG QUAY CÀNG LỚN CÀNG LỚN Kết luận: Tích độ lớn lực cánh tay đòn đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay lực b Momen lực Z B d * Định nghĩa: Xét lực F nằm O F mặt phẳng vuông góc với trục quay Oz Mômen lực trục quay A Oz đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay lực quanh trục đo tích độ lớn lực với cánh tay đòn *Công thức : M = Fd Trong : -F: độ lớn lực ( N ) -d: cánh tay đòn (m) -M: mômen lực ( Nm) * Đơn vị: N.m (Niutơn mét) III Điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định *Quy tắc mômen : điều kiện cân vật rắn quay quanh Nếu quy ước mô men làm vật quay trục cố định : tổng mômen cung kim đồng hô có giá trị dương lực có khuynh hướng làm vật quay , ngược kim đồng hồ có giá trị âm: theo chiều kim đồng hồ tổng mômen lực có khuynh hướng làm vật quay theo chiều ngược M1 + M2 + M3 +… =0 IV Ứng dụng: Trục quay a)Cân đĩa: d1 = d d1 P2 P1 P1= P2 1Kg Cân đĩa cân bằng: P1 d1= P2d2 => Khối lượng vật khối lượng cân d2 b)Trường hợp vật trục quay cố định F1d1 = F2 d2 F2 d2 d1 O F1 Trục quay tạm thời Giải thích sở câu nói Ác-si-mét F2 O d1 d2 Nếu F2d2 > F1d1 Trái Đất bị nhấc lên! F1 Bài tập củng cố Chọn câu sai nói momen lực a)Momen tỉ lệ với độ lớn lực b)Momen lực giá lực qua trục quay c) Momen lực tỉ lệ với khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt lực d)Momen lực đặc trưng cho tác dụng làm quay vật Bài tập củng cố Một ván AB dài 4,5m nặng 30kg bắt qua mương.Trọng tâm ván cách điểm A 3m.Hỏi lực ván tác dụng lên điểm B? a)120N b)200N c)160N d)60N Bài 29. MOMEN CỦA LỰC. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. A.MỤC TIÊU 1.Kiến thức: - Biết được định nghĩa momen lực, công thức tính momen lực trong trường hợp lực vuông góc với trục quay. - Biết điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. - Vận dụng giải thích một số hiện tượng vật lí và một số bài tập đơn giản. 2.Kỹ năng: - Phân tích lực tác dụng lên vật rắn. - Vận dụng giải thích các hiện tượng và giải bài tập. 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 1-4 SGK. - Chuẩn bị thí nghiệm theo hình 29.3 SGK. 2.Học sinh - Ôn tập các kiến thức về đòn bẩy. 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. - Đặt câu hỏi cho HS. Cho HS lấy ví dụ. - Nhận xét các câu trả lời. Ho ạt động 2 (…phút): Tìm hiểu tác dụng của - Quy tắc hợp lực của hai lực song song cùng chiều. - Momen ngẫu lực? 1. Nhận xét về tác dụng của một lực lên một lực lên một vật rắn có trục quay cố định. - Cho HS đọc SGK, xem hình vẽ, thảo luận trả lời câu hỏi. - Nhận xét cách trình bày. - Rút ra kết luận - Đọc phần 1, xem hình H29.1 - Thảo luận: Tác dụng làm quay của lực phụ thuộc vào yếu tố nào? - Trình bày kết quả? - Quan sát thí nghiệm H 29.3 - Theo dõi kết quả thí nghiệm một vật rắn có trục quay có định: - Các lực có giá song song với trục quay hoặc cắt trục quay thì không có tác dụng làm quay vật. - Các lực có phương vuông góc với trục quay và có giá càng xa trục quay thì tác dụng làm quay vật càng mạnh. - Vậy, tác dụng làm quay của một lực lên vật rắn có trục quay cố định từ trạng thái đứng yên không những phụ thuộc vào độ lớn của lực mà còn phụ thuộc khoảng cách từ trục quay tới giá (cách tay đòn) của lực. 2. Momen của lực đối Hoạt động 3 (…phút): Tìm hiểu định nghĩa momen của lực đối với trục quay. - Cùng HS làm thí nghiệm, ghi kết quả thí nghiệm. - Hướng dẫn HS rút ra kết luận. - Vẽ hình H 29.4, nêu câu hỏi C1. - Nhận xét các câu trả lời. - Cho HS đọc SGK. - Yêu cầu HS trình bày định nghĩa. - Nhận xét kết quả về tác dụng làm quay của lực để đưa ra khái niệm momen của lực. Xem hình H 29.4. - Trả lời câu hỏi C1. - Đọc phần 2.b, trình bày định nghĩa momen của lực. - Đơn vị của momen lực? ý nghĩa vật lí của với một trục quay: a) Thí nghiệm: b)Momen của lực: Hình 29.4 Xét một lực F nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay Oz. Momen của lực F đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực quanh trục ấy và được đo bằng tích độ lớn của lực và cánh tay đòn. M = F.d - d: cánh tay đòn (tay đòn) là khoảng cách từ trục quay tới giá của lực (m) - M: momen của lực (N.m) - Nêu ý nghĩa vật lý của momen. - Phát biểu quy tắc momen. nó? 3. Điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định (Quy tắc momen): Muốn cho một vật rắn có trục quay cố định nằm cân bằng thì tổng momen của các lực có khuynh hướng làm vật quay theo một chiều Bài 29: MOMEN CỦA LỰC. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH A. MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Biết được định nghĩa momen lực, công thức tính momen lực trong trường hợp lực vuông góc với trục quay. - Biết điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. - Vận dụng giải thích một số hiện tượng vật lí và một số bài tập đơn giản. 2 Kĩ năng - Phân tích lực tác dụng lên vật rắn. - Vận dụng giải thích các hiện tượng và giải bài tập. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Biên so ạn các câu hỏi để kiểm tra bài cũ; củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-4 SKG. - Chuẩn bị các thí nghiệm H 29.3 SGK. 2. H ọc sinh - Ôn tập kiến thức về đòn bẩy. 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 1( phút): Kiểm tra bài cũ: Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đòn bẩy là gì? Lấy ví dụ? - Các đại lượng đặc trưng của đòn bẩy? - Momen ngẫu lực. - Đặt câu hỏi cho HS. Cho HS lấy ví dụ. - Nhận xét các câu trả lời. Hoạt động 2( phút):Tìm hiểu tác dụng của một lực lên một vật rắn có trục quay cố định. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc phần 1, xem hình H 29.1. - Thảo luận: Tác dụng làm quay của lực phụ thuộc vào yêu tố nào? - Trình bày kết quả. - Cho HS đọc SGK, xem hình vẽ, thảo luận trả lời câu hỏi. - Nhận xét cách trình bày. - Rút ra kết luận. Hoạt động 3 phút):Tìm hiểu định nghĩa momen của lực đối với trục quay. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Quan sát thí nghiệm hình H 26.3. - Theo dõi kết quả thí nghiệm. - Nhận xét kết quả về tác dụng làm quay của lực để đưa ra kháiniệm momen của lực. Xem hình H 29.4. - Trả lời cau hỏi C1. - đọc phần 2.b, trình bày định nghĩa momen của lực. - Đơn vị của momen lực? ý nghĩa vật lí của nó? - Đọc phần 4, mô tả hoạt động của cân đĩa, cuôc chim hình H 29.5, H 29.6. - Trả lời câu hỏi C2. - Cùng HS làm thí nghiệm, ghi kết quả thí nghiệm. - Hướng dẫn HS rút ra kêt luận. - vẽ hình h 29.4, nêu câu hỏi C1. - Nhận xét các câu ytả lời. - Cho HS đọc SGK. - Yêu cầu HS trình bày định nghĩa. - Nêu ý nghĩa vật lý của momen. - Cho HS xem hình, thảo luận. - Nêu câu hỏi C2. - Nhận xét kết quả. Hoạt động 4( phút): Vận dụng, củng cố. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung câu 1-4 SGK, bài tập 1 (SGK). - Làm việc cá nhân giải bài tập 2 - Yêu cầu: Nêu câu hỏi, nhận xét câu trả lời của các nhóm - Yêu cầu: HS trình bày đáp án. (SGK). - Ghi nhận kiến thức: momen của lực, điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định và ứng dụng của nó. - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 5( phút): Hướng dẫn về nhà Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Những sự chuẩn bị cho bài sau. - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Y êu c ầu HS chuẩn bị cho bài sau. 4. RÚT KINH NGHIỆM BÀI 29: Tiết Ngày Soạn 30/1/2008 MOMEN CỦA LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH (Chương trình nâng cao) A Mục tiêu: Kiến thức: - Biết định nghĩa momen lực , công thức tính momen trường hợp lực vuông góc với lực quay - Biểu diễn điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định - Vận dụng dể giải thích số tượng vạt lí số tập đơn giản Kỹ năng: - Phân tích lực tác dụng lên vật rắn - Vận dụng giải thích tượng giải tập B Chuẩn bị : !.Giáo viên: - Biên soạn câu hỏi trắc nghiệm củ , củng cố giảng dạng trăc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-4sgk - chuẩn bị thí nghiệm H29.3 sgk 2.Học sinh: - Ôn tập kiến thức đòn bẩy C Tổ chức hoạt động dạy học T/g 5p Hoạt động GV Hoạt động HS 1.HĐ1:Kiểm tra củ : -Đặt câu hỏi cho học sinh -Đòn bẩy ?lấy ví ,cho học sinh lấy ví dụ dụ -Các đại lượng đặc -Nhận xét câu trả lời trưng cho hình vẽ 2.HĐ2:Tìm hiểu tác dụng -Momen ngẩu lực ? vật lên vật rắn có trục quay cố định -Cho học sinh đọc sgk ,xem hình vẽ thảo luạn trả lời -Đọc phần 1,xem hình câu hỏi H29.1 -Nhận xét cách trình bày -Thảo luạn : tác dụng làm quay tác dụng lực phụ thuộc vào yếu -Rút kết luận tố ? Kiến thức 3.HĐ3: momen quay -Cùng nghiệm nghiệm Tìm hiểu định nghĩa -Trình bày kết lực trục học sinh làm thí ,ghi kết thí -Quan sát thí nghiệm 29.3 -Theo dõi kết thí -Hướng dẫn học sinh rút nghiệm kết luận -Nhận xét kết tcs dụng làm quay lực đẻ đưa khái niệm momen lực ,xem -Vẽ hình 29.4 nêu câu hỏi C1 hình H29.4 -Nhận xét câu trả lời -Trả lời câu hỏi C1 -cho học sinh đọc sgk -Đọc phàn 2.btrình bày -Yêu cầu học sinh trình bày định nghiã momen định nghĩa lực -Nêu ý nghĩa vật lí -Đơn cị momen momenlực ?ý nghĩa vật -Cho học sinh xem hình thảo lí ? luận -Đọc phần 4,mô tả hộat động cân đĩa , -Nêu câu hỏi C2 cuôc chim hình 29.5, -Nhận xét kết H29.6 4.HĐ4: Vận dụng củng -Trả lời câu hỏi C2 -Yêu càu nêu caua hỏi nhận xét câu trả lời nhóm -Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi trắc nghiệm -Yêu cầu học sinh trình bày theo nội dung câu 1đáp án 4sgk tập 1sgk -Làm việc cá nhân giải -ĐÁNH giá nhận xét kết tập 2sgk dạy -Ghi nhận kiến thức momen lực điều kiện cân vật 5.HĐ5: Hướng dẫn nhà rắn có trục quay cố định - Nêu cầu tập nhà ứng dụng -Yêu cầu học sinh chuẩn bị sau - -Ghi câu hỏi tập nhà -Những chuẩn bị cho sau Tiết chương trình: Bài 33: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT Này soạn : ………….ngày giảng :…………… I) Mục tiêu: 1) Kiến thức : - Nắm vững công học gắn với yếu tố : lực tác dụng độ dời điểm đặt lực - Hiểu rỏ cong địa lượng vô hướng , có giá trị dương hợc âm - Nắm khái niệm công suất ý nghĩa thực tiễn đời sống - Nắm phan tích đơn vị công , công suất 2) Kỹ : - Phân biệt khái niệm công ngôn ngữ thông thường công vật lý - Biết vận dụng công thức tính công truờng hợp cụ thể - Giải thích ứng dụng hộp số xe ôtô , xe máy … 3) Thái độ: - Phấn khởi hứng thú học tập - Ý thức sẳn sàng áp dụng hiểu biết đời sống thực tiễn II) Chuẩn bị 1) Giáo viên - Vẽ trướt hình 33-1 33.2 sgk giấy khổ to 2) Học sinh - Ôn lại công , công suất , định luật bảo toàn công THCS III) Tiến Trình Dạy Học T/gian HĐ giáo viên 2phút HĐ1:kiểm tra củ - nêu câu hỏi :Trình bày nguyên tắc chuyển động phản lực ? cho ví dụ - Nhận xét cho điểm HĐ2: Tìm hiểu công 5phút - ĐVĐ: Để xét tác dụng lực gây nên hợc cản trở dời chỗ vật , ta dùng khái niệm công - CH: cho ví dụ vật lực thực công ? *Theo hình 33.1: - Lực F thực công nâng vậty  - CH: Điểm đặt lực F dịch chuyển theo phương với độ dời ? -CH: Cơ học gắn liền với yếu tố ? HĐcủa học sinh Học sinh trả lời Kiến thức - Đọc SGK phần đầu mục 1.a trả lời  - Trả lời : phương F với độ dời S - Trả lời : Lực tác dụng với độ dời điểm đặt *Xây dựng biểu thức  Theo phương lực *đọc SGK mục 2.c Ý nghĩa công suát đời sống kỹ thuật  P không đổi : F ~ P = F.V v *giới thiệu nguyên tắc chế tạo hộp - Máy: p không số xe máy đổi lực phát -CH: Vì lên dốc ta phải gài Trả lời xe len dốc cần động F tỉ lệ có lực lớn , xe gài nghịch với vận xe số nhỏ ? số nhỏ , trục quay chậm , tốc vận tốc nhỏ nên lực lớn - ứng dụng hộp số xe ôtô, xe máy HĐ4: Tìm hiểu hiệu suất 3) Hiệu suất : A′ - Phân tích sinh công lựuc - H = ... III Điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định *Quy tắc mômen : điều kiện cân vật rắn quay quanh Nếu quy ước mô men làm vật quay trục cố định : tổng mômen cung kim đồng hô có giá trị dương lực có. .. QUA TRỤC QUAY LỰC CÓ GIÁ KHÔNG ĐI QUA TRỤC , *SONG SONG VỚI TRỤC QUAY VUÔNG VỚILÀM TRỤC QUAY SẼ LÀM THÌ GÓC KHÔNG VẬT QUAY VẬT QUAY QUANH TRỤC Giá lực cắt Giá lực Giá lực song song trục quay. .. lên vật rắn có trục quay cố định • Quan sát hình sau Trường hợp d làm cho cánh cửa quay LỰC CÓ GIÁ : VẬY LỰC NÀO TÁC DỤNG LÊN LỰC NÀO TÁC DỤNG LÊN VẬT MÀ VẬT MÀ KHÔNG LÀM VẬT LÀM VẬT QUAY ? QUAY