Giáo án Vật lý 10 bài 19: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

Bài 19: QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG CÙNG CHIỀU I Mục tiêu a Về kiến thức: Phát biểu được qui tắc tổng hợp lực song song cùng chiều Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của lực song song b Về kĩ năng: Vận dụng được qui tắc và điều kiện cân bằng để giải các bài tập SGK và các bài tập có dạng tương tự Vận dụng được phương pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản c Thái độ: II Chuẩn bị GV: Dụng cụ để làm các TN hình 19.1 và 19.2 SGK HS: Ôn lại về phép chia và chia ngoài khoảng cách giữa điểm III Tiến trình giảng dạy Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ Bài mới TG Hoạt động của giáo viên - ĐVĐ: Muốn tìm hợp lực của lực đồng quy ta làm thế nào? Hoạt động của học sinh Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập Nội dung I Thí nghiệm - Áp dụng quy tắc hình bình hành - Vậy muốn tìm hợp lực của lực song song ta áp dụng quy tắc nào? Bài học hôm sẽ giúp chúng ta giải quyết vấn đề đó Miếng chất - Các em tiến hành đọc SGK và đề xuất phươgn án TN Hoạt động 2: Tìm hiểu TN để tìm quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều - Gv nhận xét phương án của các - Thảo luận nhóm và đưa phương dẽo O1 O O2 nhóm hs án TN - GV chọn phương án khả thi để tiến hành ……… - Bố trí TN, hướng dẫn hs từng bước cụ thể (hình 19.1) r P1 - Mục đích Tn thế nào? - Tiến hành TN: dùng chùm quả nặng có trọng lượng P1 và P2 khác vào phía của thước, hãy thay đổi khoảng cách d1 và d2 từ điểm treo O1 và O2 để cho thước nằm ngang - Hãy chỉ các lực tác dụng lên thước (hướng và độ lớn của lực đó) - Xét trục quay qua O, có những lực nào gây tác dụng làm quay thước? - Các em hãy cho biết lực kế chỉ giá trị bao nhiêu? - Chứng minh P1 d  bằng cách P2 d1 vận dụng quy tắc momen lực đối với trục quay O? - Các em hãy tìm lực thay thế cho lực P1 và P2 cho có tác dụng lực đó + Chú ý điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của lực r P2 - Tìm hợp lực của lực song song cùng chiều Nhận xét: Lực kế chỉ giá trị - Quan sát TN rồi trả lời câu hỏi: F  P1  P2 + P1 = …… N phương thẳng đứng, chiều hướng xuống + P2 = …… N phương thẳng đứng, chiều hướng xuống Theo quy tắc momen ta có: Pd 1  P2 d hay P1 d  P2 d1 + lực F = …… N = P1 + P2 phương thẳng đứng, chiều hướng lên - Lực P1 và P2; Còn F có giá qua trục quay nên không có tác dụng làm quay - HS đọc giá trị lực kế - TL nhóm để hoàn thành: (theo quy tắc momen ta có: Pd 1  P2 d hay O1 O O2 P1 d  ) P2 d1 - Thảo luận để tìm điểm đặt và độ lớn của lực thay thế + Khi đó vật chịu tác dụng của lực r r r r r F & P đó P  P1  P2 là r r hợp của lực P1 & P2 II Quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều - Các em hãy biểu diễn các lực r r r P1 & P2 và hợp lực P của chúng? Quy tắc A - Từ TN các em hãy nhận xét về hợp - Sau đó là TN hình 19.2 để kiểm chứng O1 O lực của lực song song, cùng chiều? - Nhận xét mối liên hệ giữa giá của hợp lực và giá của các lực thành phần + Chú ý nhớ lại phép chia khoảng cách giữa điểm - Một em phát biểu quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều? - Các em hãy chứng minh rằng quy tắc vẫn đúng AB không vuông góc với lực thành phần r r F1 & F2 + Chú ý từ quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều, chúng ta có thể hiểu thêm về trọng tâm của vật - Hs hoàn thành theo yêu câu của Gv d1 r F1 Hoạt động 3: Tìm hiểu quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều - Thảo luận sau đó đưa câu trả lời: Hợp lực là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của lực lực song song cân bằng Nhận xét mối liên hệ giữa lực này? - Các em lên bẳng vẽ hình 19.6 r F2 r F F  F1  F2 - Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa điểm thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn lực F1 d  (chia trong) F2 d1 - Thảo luận để trình bày phương án của nhóm mình - Hợp lực là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của lực F  F1  F2 - Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa điểm thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn lực F1 d  (chia trong) F2 d1 G - Chú ý để giải đáp câu hỏi này chúng ta cân phân tích lực thành lực song song cùng chiều,ngược lại với phép tổng hợp lực r r r P1 ; P2 & F Ba lực đó gọi là hệ B d2 - Các em đọc phần 2a rồi trả lời C3 - Trở lại Tn ban đầu Thước cân bằng tác dụng của lực song song O2 Chú ý C3: r P1 r P2 G r P12 Hoạt động 4: Vận dụng quy tắc hợp lực song song, cùng chiều để rút đặc điểm của hệ lực song song cân bằng - Ba lực đó phải có giá đồng phẳng - Lực ở phải ngược chiều với lực ở ngoài r P1 r P2 r P12 C4: - Ba lực đó phải có giá đồng phẳng - Lực ở phải ngược chiều với - Hợp lực của lực ở ngoài phải cân bằng với lực ở lực ở ngoài - Hợp lực của lực ở ngoài phải cân bằng với lực ở r F3 A O1 O d1 r F1 d2 r F12 1’ Hoạt động :Củng cố, dặn dò - Đọc phần ghi nhớ, về nhà làm bài tập, chuẩn bị bài tiếp theo IV Rút kinh nghiệm O2 B r F2 ... tác dụng của lực song song O2 Chú ý C3: r P1 r P2 G r P12 Hoạt động 4: Vận dụng quy tắc hợp lực song song, cùng chiều để rút đặc điểm của hệ lực song song cân bằng - Ba... lực song song cùng chiều, chúng ta có thể hiểu thêm về trọng tâm của vật - Hs hoàn thành theo yêu câu của Gv d1 r F1 Hoạt động 3: Tìm hiểu quy tắc tổng hợp lực song song... phát biểu quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều? - Các em hãy chứng minh rằng quy tắc vẫn đúng AB không vuông góc với lực thành phần r r F1 & F2 + Chú ý từ quy tắc tổng