Giáo án Vật lý 10 bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực

GIÁO ÁN VẬT LÝ 10 CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH MOMEN LỰC I.Mục tiêu: 1.Về kiến thức: - Phát biểu định nghĩa viết biểu thức momen lực - Phát biểu điều kiện CB vật có trục quay cố định (hay qui tắc momen lực) - Nêu cách xác định trọng tâm vật mỏng, phẳng phương pháp thực nghiệm 2.Về kỹ năng: - Vận dụng khái niệm momen lực qui tắc momen lực để giải thích số tượng vật lí thường gặp đời sống kỹ thuật để giải tập SGK tập tương tự - Vận dụng phương pháp thực nghiệm mức độ đơn giản II.Chuẩn bị: Giáo viên: - Bộ TN nghiên cứu tác dụng làm quay lực hình 18.1 SGK: Học sinh: - Ơn lại kiến thức đòn bẩy học THCS III.Phương pháp: Nêu vấn đề, thảo luận nhóm IV Tiến trình dạy học: 1) Ổn định: Lớp 10A1 10A3 10A5 10A6 Ngày dạy Sĩ số Ghi 10A7 Kiểm tra - Phương trình quĩ đạo, thời gian, tầm xa chuyển động ném ngang Bài Hoạt động 1: Xét tác dụng lực với vật có trục quay cố định: Hoạt động HS Trợ giúp GV Nội dung Nhận thức vấn đề cần Đặt vấn đề: Xét vật có I Mơ men lực nghiên cứu trục quay cố định bánh Thí nghiệm xe, cánh cửa, có lực tác dụng lên vật vật chuyển động ? điều kiện để vật đứng yên - Dụng cụ: ? - Tiến hành: Bố trí H vẽ Quan sát, trả lời câu hỏi Giới thiệu TN Khi đĩa đứng yên GV Nêu phương án tiến Làm đĩa quay theo chiều hành TN kim dồng hồ  Lực F1 có tác dụng ? Làm đĩa quay ngược  chiều kim đồng hồ Lực F2 có tác dụng ? Khi vật có trục quay cố Vậy lực có tác định lực có tác dụng làm dụng làm quay vật ? quay vật   Cả hai lực F1 F2 Do tác dụng làm quay - Giải thích: Vật cân tác dụng hai lực ngược chiều có tác dụng làm quay Hãy  giải thích đĩa đứng làm quay lực F1 cân tác dụng nhau, cân với  yên ? làm quay lực F2 Hoạt động 2: Xây dựng khái niệm momen lực Trường hợp tay đặt xa Ta tìm đại lượng vật lý trục quay cửa quay dễ đặc trưng cho tác dụng làm 2.Momen lực: quay lực Học sinh thảo luận: Ví dụ ta đẩy cánh cửa quay quanh lề, so sánh trường hợp đạt tay vị trí gần xa trục quay trường hợp ta cảm thấy nhẹ tức tác dụng làm quay lớn ? Tác dụng làm quay lực phụ thuộc vào yếu tố Phụ thuộc vào độ lớn ? (có phụ thuộc vào độ giá lực lớn lực vị trí giá lực khơng ?) F1 = 3F2 ; d2 = 3d1 Hãy xác định độ lớn ⇒ F1d1 = F2d2 lực khoảng cách từ trục ⇒ Tích lực quay đến giá lực tìm khoảng cách từ trục quay đại lượng đặc trưng cho tác đến giá lực đặc trưng dụng làm quay lực cho tác dụng làm quay lực Làm để kiểm tra Khi thay đổi phương dự đốn lực đĩa vẫn cân Khoảng cách từ trục Thay đổi độ lớn khoảng cách từ trục quay quay đến giá lực gọi cánh tay đòn đến giá lực cho Lưu ý: cánh tay đòn F1d1 = F2d2 đĩa xác định đoạn thẳng cân từ trục quay đến vng góc với giá lực Đưa khái niệm momen - Định nghĩa: Momen lực trục quay đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay lực đo tích lực với cánh tay đòn - Biểu thức: M = F.d - Đơn vị : Niutơn mét (N.m) lực Hoạt động 3: Tìm hiểu qui tắc momen lực HS phát biểu Từ thí nghiệm ta thấy để vật cân tác dụng làm quay theo chiều kim đồng hồ lực phải tác dụng làm quay ngựơc chiều kim đồng hồ lực kia.Hãy vận dụng khái niệm momen lực để phát biểu điều kiện cân vật có trục quay cố định ? 2.Điều kiện cân vật có trục quay cố định (hay qui tắc momen lực): Quy tắc: Muốn cho vật có trục quay cố định trạng thái cân tổng momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải tổng momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ 2.Chú ý: Quy tắc momen lực áp dung cho trường hợp vật khơng có trục quay cố định trường hợp cụ thể vật xuất trục quay Trả lời C1 Suy nghĩ, thảo luận đưa kết 4.Củng cố: - Khái niệm momen, qui tắc momen Cách xác định cánh tay đòn (cho vài ví dụ) - Hướng dẫn nhanh tập SGK SBT (Chủ yếu xác định trục quay cánh tay đòn, tính chiều dài cánh tay đòn) 5.Dặn dò: - Học bài, làm tập 3, 4, SGK SBT - Chuẩn bị bài: " Qui tắc hợp lực song song chiều" IV Rút kinh nghiệm giảng ... (hay qui tắc momen lực) : Quy tắc: Muốn cho vật có trục quay cố định trạng thái cân tổng momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải tổng momen lực có xu hướng làm vật quay ngược... đồng hồ lực phải tác dụng làm quay ngựơc chiều kim đồng hồ lực kia.Hãy vận dụng khái niệm momen lực để phát biểu điều kiện cân vật có trục quay cố định ? 2.Điều kiện cân vật có trục quay cố định.. . phương án tiến Làm đĩa quay theo chiều hành TN kim dồng hồ  Lực F1 có tác dụng ? Làm đĩa quay ngược  chiều kim đồng hồ Lực F2 có tác dụng ? Khi vật có trục quay cố Vậy lực có tác định lực có tác