Bài 27. Cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song

Bài 27. Cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án,...

CHÀO MỪNG CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM 2 Vũ Ngọc Phương Thảo:tìm tài liệu, thuyết trình phần II, làm powerpoint Nguyễn Thụy Quỳnh Hân: làm powerpoint, sửa bài tập. Nguyễn Thị Phương Thảo: thuyết trình I và trả bài Trần Tú Vy: thuyết trình III và củng cố Kiểm tra bài cũ 1 Điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế ? Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế : đường thẳng đứng qua trọng tâm của vật gặp mặt chân đế 2 Có mấy dạng cân bằng? Kể tên và nêu định nghĩa ? Có 3 dạng cân bằng + Cân bằng không bền : khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng, trọng lực của vật có xu hướng kéo vật ra xa vị trí cân bằng thì đó là cân bằng không bền + Cân bằng bền : khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng trọng lực của vật có xu hướng kéo vật trở về vị trí cân bằng thì đó là cân bằng bền + Cân bằng phiếm định : khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng, trọng lực của vật giữ vật đứng yên ở vị trí mới thì đó là cân bằng phiếm định I_ Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy II_ Cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song A ) Điều kiện cân bằng B) Thí nghiệm minh hoạ III_ Ví dụ Bài 27 I_ Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy A B I F 1 F 2 F = F 1 + F 2 Xét hai lực F 1 và F 2 tác dụng lên cùng một vật rắn, có giá cắt nhau tại một điểm I. Đó là hai lực đồng quy A I B F 1 F 1 ’ F 2 F ’ I_ Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy Nếu vẽ vectơ lực F 1 ’ song song cùng chiều và có độ lớn bằng F 1 từ điểm gốc B của lực F 2 và vẽ F’ = F 1 ’ + F 2 thì F ’ không phải hợp lực của F 1 và F 2 Chỉ có thể tổng hợp hai lực không song song thành một lực duy nhất khi hai lực đó không đồng quy. Hai lực đồng quy thì cùng nằm trên một mặt phẳng nên còn gọi là hai lực đồng phẳng II_ Cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song Định luật I Newtơn : Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng 0 thì nó giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều Tương tự, ta có : F 1 + F 2 + F 3 = 0 mà : F 1 + F 2 = F 12 nên : F 12 + F 3 = 0  F 12 = - F 3 _ đồng phẳng _ có cùng giá đồng quy Muốn 1 vật chịu tác dụng của 3 lực không song song ở trạng thái cân bằng thì : _ Ba lực đó có giá đồng phẳng và đồng quy _ Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ 3 F 1 + F 2 + F 3 = 0 Cho hình vẽ : α = 60 0 P = 10N Tìm T OA và T OB O B A P T OB T OA T Ta có : P + T OA + T OB = 0  P + T = 0 (1) Chiếu (1) theo phương thẳng đứng Ta có : P = 2T OA . Cos ____  T TRƯỜNG THPT PHẠM THÀNH TRUNG TỔ VẬT LÝ - KTCN BÀI 27 CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHƠNG SONG SONG NƠI DUNG Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy Cân vật rắn chịu tác dụng ba lực khơng song song a/ Điều kiện cân b/ Thí nghiệm minh hoạ Ví dụ Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy Thế hai lực đồng quy ? Hai lực đồng quy hai lực có giá cắt F tai điểm F2 I B Quy tắc hợp lực đồng quy -Trượt hai lực giá chúng điểm đồng qui - Áp dụng quy tắcu hành rhình bìnhuu r đểuu rtìm hợp lực F = F1 + F2 Quy tắc hình bình hành F1 Fhl F2 2.CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG a.KHÔNG Điều kiện cân SONG vật chòu tác dụng ba lực không song song + Ba lực phải có giá đồng phẳng đồng + Hợp lực quy hai lực phải cân với lực thứ ba F1 + F2 = - F3 hay F1 + F2 + F3 = 2.CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG b / Thí nghiệm: F1 F2 A F2 B O G P F1 O P VÍ DỤ : Fms N G A Xét hình hộp P cân mp nghiêng có ma sát α Vật chòu tác dụng ba lực là: Trọng lực có điểm đặt trọng tâm G Lực ma sát có giá mp nghiêng Phản lực mp nghiêng Do vật cân nên ba lực Bài 28: QUI 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 được qui tắc hợp hai lực song song cùngchiều và trái chiều cùng đặt lên vật rắn. - Biết phân tích một lực thành hai lực song song tuỳ 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. Kĩ 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 để kiểm tra bài cũ; củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SKG. - Chuẩn bị các thí nghiệm H 28.1SGK. 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 1( phút): Kiểm tra bài cũ: Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song. - Vẽ hình minh hoạ. - Nêu câu hỏi. - Yêu cầu một HS lên bảng vẽ hình. - Nhận xét kết quả. Hoạt động 2( phút): Tìm hiểu qui tắc hợp hai lực song song cùng chiều Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Quan sát thí nghiệm H 28.1. - Lập bảng kết quả. - Vẽ H 28.2. - Trình bày qui tắc hợp hai lực song song cùng chiều. - Thảo luận đưa ra qui 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. - Làm việc cá nhân: bài tập vận dụng phần 2.e SGK, Thực hiện câu hỏi C1. - Cùng HS làm thí nghiệm. - Hướng dẫn : lập bảng kết quả. - Gợi ý rút ra kêt luận. - Yêu cầu HS trình bày qui tắc. - Cho HS thảo luận, hướng dẫn giải thích trọng tâm của vật rắn. - Cho HS xem hình vẽ. - Hướng dẫn phân tích. - Hướng dẫn giải bài tập SGK. - Nhận xét kết quả. Hoạt động 3( phút): Tìm hiểu điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba Bài 27 .CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG A.MỤC TIÊU 1.Kiến thức: - Biết cách tổng hợp lực đồng quy tác dụng lên cùng một vật rắn. - Nêu được điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. 2.Kỹ năng: - Biết cách suy luận dẫn đến điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. - Trình bày được thí nghiệm minh họa. - Vận dụng điều kiện cân bằng để giải một số bài tập. B.CHUẨN BỊ 1.Giáo viên - Biên soạn các câu hỏi để kiểm tra bài cũ, củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SGK. - Chuẩn bị các thí nghiệm H 26.3. 2.Học sinh - Ôn tập quy tắc hình bình hành lực tác dụng lên chất điểm. 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… 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 1 HS vẽ hình. - Nêu quy tắc hình bình hành lực? - Vẽ hình biểu diễn. - Nhận xét trả lời của - Nhận xét các câu trả lời. Hoạt động 2 (…phút): Tìm hiểu quy tắc hợp hai đồng quy. - Yêu cầu HS đọc SGK, trả lời các câu hỏi. Có thể cho HS thảo luận. - Hướng dẫn HS vẽ hình. - Nhận xét các câu trả lời. bạn . - Đọc SGK phần 1, xem hình H27.1, trả lời các câu hỏi: *Thế nào là hai lực đồng quy? *Nêu các bước để tổng hợp hai lực đổng quy? Vẽ hình minh họa? - Xem hình H27.2 đưa ra các điều cần chú ý và khái niệm hai lực đồng phẳng. 1. Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy: Hình 27.1 Hai lực đồng quy: hai lực tác dụng lên cùng một vật rắn, có giá cắt nhau tại một điểm. Để tổng hợp hai lực đồng quy ta làm như sau: - Trượt hai lực trên giá của chúng cho tới khi điểm đặt của hai lực là I. - Áp dụng quy tắc hình bình hành, tìm hợp lực F của hai lực cùng đặt lên điểm I. 21 FFF  2. Cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song: Hoạt động 3 (…phút): tìm hiểu cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song. - Yêu cầu HS tìm hiểu SGK, xem hình vẽ. - Gợi ý cách trình bày đáp án. - Gợi ý cách chứng minh, nhận xét kết quả. - Làm thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát, kiểm tra lại các kết quả vừa thu được ở trên. - Xem hình H27.3, trình bày cách suy luận trong SGK để đưa ra điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song. - Ghi nhận công thức(27.1), chứng minh rằng 3 lực này phải đồng phẳng? - Quan sát thí nghiệm theo H 27.1, kiểm nghiệm lại kết quả ở trên: - Ba lực đồng quy, đồng phẳng và thỏa a) Điều kiện cân bằng: Hình 27.3 0 0 312 321   FF FFF Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là hợp lực của hai lực bất kỳ cân bằng với lực thứ ba. 0 321  FFF (Nói cách khác ba lực phải đồng phẳng và đồng quy và có hợp lực bằng không) b) Thí nghiệm minh hoạ: 3. Ví dụ: Hình 27.6 Vật cân bằng trên mặt phẳng nghiêng chịu tác - Nêu câu hỏi, yêu cầu HS xem H 27.5. - Cho HS xem phần 3. Gợi ý Bài 27: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Biết cách tổng hợp lực đồng qui tác dụng lên cùng một vật rắn. - Nêu được điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. 2. Kĩ năng - Biết cách suy luận dẫn đến điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. - Trình bày được thí nghiệm minh hoạ. - Vận dụng điều kiện cân bằng để giải một số bài tập, B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Biên soạn các câu hỏi để kiểm tra bàicũ; củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SKG. - Chuẩn bị các thí nghiệm H 26.3. 2. Học sinh ôn tập qui tắc hình bình hành lực tác dụng lên chất điểm. 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 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 - Nêu qui tắc hình bình hành lực? - Vẽ hình biểu diễn. - Nhận xét trả lời của bạn. - đặt câu hỏi cho HS. - Cho một HS vẽ hình. - Nhận xét các câu trả lời Hoạt động 2( phút):Tìm hiểu qui tắc hợp hai lực đồng qui. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK phần 1, xem H 27.1, trả lời các câu hỏi: Thế nàolà hai lực đồng qui? Nêu các bước để tổng hợp hai lực đồng qui? Vẽ hình minh hoạ. - Xem H 27.2, đưa ra các điều kiện cần chú ý và khái niệm hai lực đồng -Yêu cầu HS đọc SGK , trả lời các câu hỏi. Có thể cho HS thảo luận. - Hướng dẫn HS vẽ hình. - Nhận xét các câu trả lời. phẳng. Hoạt động 3( phút): Tìm hiểu cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Xem H 27.3, trình bày cách suy luận trong SGK để đưa ra điều kiện cân bằng của mộtvật rắn chiu tác dụng của ba lực không song song. - Ghi nhận công thức (27.1), chứng minh rằng ba lực này phải đồng phẳng? - Quan sát thí nghiệm theo H 27.1, kiểm nghiệm lại kết quả ở trên: ba lực đồng qui, đồng phẳng và thoả mãn công thức(27.1). - Trả lời câu hỏi C1 SGK. - Xem phần 3, tìm cách biểu diễn các lực tác dụng lên vật hình hộp nằm - Yêu cầu HS tìm hiểu SGK, xem hình vẽ. - Gợi ý cách trình bày đáp án. - Gợi ý cách chứng minh, nhận xét kết quả. - Làm thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát, kiểm tra lại các kết quả vừa thu được ở trên. - Nêu câu hỏi, yêu cầu HS xem h 27.5. - Cho HS xem phần 3. Gợi ý cách biểu diễn và chú ý. trên mặt phẳng nghiêng? đưa ra nhận xét. 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 n ội dung c âu1-3 (SGK); Bài tập 1,2(SGK). - L àm việc cá nhân, giải bài tập 3(SGK). - Ghi nhận kiển thức: qui tắc tổng hợp hai lực, ba lực đồng qui, đồng phẳng. - Nêu câu hỏi. Nhận xét câu trả lời của các nhóm. - Yêu cầu: HS trình bày đáp án. - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy Hoạt động 6( 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 Bài 27: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG A MỤC TIÊU Kiến thức - Biết cách tổng hợp lực đồng qui tác dụng lên vật rắn - Nêu điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng ba lực song song Kĩ - Biết cách suy luận dẫn đến điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng ba lực song song - Trình bày thí nghiệm minh hoạ - Vận dụng điều kiện cân để giải số tập, B CHUẨN BỊ Giáo viên - Biên soạn câu hỏi để kiểm tra bàicũ; củng cố giảng dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SKG - Chuẩn bị thí nghiệm H 26.3 Học sinh ôn tập qui tắc hình bình hành lực tác dụng lên chất điểm Gợi ý ứng dụng CNTT - GV biên soạn câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra cũ củng cố giảng - Chuẩn bị hình ảnh cân vật - Mô lực cân C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1( phút): Kiểm tra cũ: Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Nêu qui tắc hình bình hành lực? - đặt câu hỏi cho HS - Vẽ hình biểu diễn - Cho HS vẽ hình - Nhận xét trả lời bạn - Nhận xét câu trả lời Hoạt động 2( phút):Tìm hiểu qui tắc hợp hai lực đồng qui Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Đọc SGK phần 1, xem H 27.1, trả -Yêu cầu HS đọc SGK , trả lời lời câu hỏi: câu hỏi Có thể cho HS thảo luận Thế nàolà hai lực đồng qui? - Hướng dẫn HS vẽ hình Nêu bước để tổng hợp hai lực - Nhận xét câu trả lời đồng qui? Vẽ hình minh hoạ - Xem H 27.2, đưa điều kiện cần ý khái niệm hai lực đồng phẳng Hoạt động 3( phút): Tìm hiểu cân vật rắn tác dụng ba lực không song song Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Xem H 27.3, trình bày cách suy - Yêu cầu HS tìm hiểu SGK, xem luận SGK để đưa điều kiện hình vẽ cân mộtvật rắn chiu tác - Gợi ý cách trình bày đáp án dụng ba lực không song song - Ghi nhận công thức (27.1), chứng - Gợi ý cách chứng minh, nhận xét minh ba lực phải đồng kết phẳng? - Làm thí nghiệm, yêu cầu HS quan - Quan sát thí nghiệm theo H 27.1, sát, kiểm tra lại kết vừa thu kiểm nghiệm lại kết trên: ba lực đồng qui, đồng phẳng thoả mãn công thức(27.1) - Nêu câu hỏi, yêu cầu HS xem h - Trả lời câu hỏi C1 SGK 27.5 - Xem phần 3, tìm cách biểu diễn - Cho HS xem phần Gợi ý cách lực tác dụng lên vật hình hộp nằm biểu diễn ý trên mặt phẳng nghiêng? đưa nhận xét Hoạt động 4( phút): Vận dụng, củng cố: Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi - Nêu câu hỏi Nhận xét câu trả lời trắc nghiệm theo n ội dung c âu1-3 nhóm (SGK); Bài tập 1,2(SGK) - Yêu cầu: HS trình bày đáp án - L àm việc cá nhân, giải tập 3(SGK) - Đánh giá, nhận xét kết dạy - Ghi nhận kiển thức: qui tắc tổng hợp hai lực, ba lực đồng qui, đồng phẳng Hoạt động 6( phút): Hướng dẫn nhà Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Ghi câu hỏi tập nhà - Nêu câu hỏi tập nhà - Những chuẩn bị cho sau - Y c ầu HS chuẩn bị cho sau RÚT KINH NGHIỆM ...BÀI 27 CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHƠNG SONG SONG NƠI DUNG Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy Cân vật rắn chịu tác dụng ba lực khơng song song a/ Điều kiện cân b/ Thí... rtìm hợp lực F = F1 + F2 Quy tắc hình bình hành F1 Fhl F2 2.CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG a.KHÔNG Điều kiện cân SONG vật chòu tác dụng ba lực không song song + Ba lực phải... có giá đồng phẳng đồng + Hợp lực quy hai lực phải cân với lực thứ ba F1 + F2 = - F3 hay F1 + F2 + F3 = 2.CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG b / Thí nghiệm: F1 F2 A