Bài 9: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC - ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM I Mục tiêu a Về kiến thức: Phát biểu được khái niệm đầy đủ về lực và tác dụng của lực cân bằng lên cùng một vật dựa vào khái niệm gia tốc Phát biểu được định nghĩa tổng hợp lực, phân tích lực và quy tắc hình bình hành Biết được điều kiện có thể áp dụng phân tích lực Phát biểu được điều kiện cân bằng của chất điểm b Về kĩ năng: Biết phân tích kết quả thí nghiệm, biểu diễn các lực và rút quy tắc hình bình hành Vận dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực của lực đồng quy hoặc để phân tích một lực thành lực đồng quy theo các phương cho trước Giải được một số bài tập đơn giản về tổng hợp lực và phân tích lực c Thái độ: II Chuẩn bị - GV: Dụng cụ TN (như hình 9.5 SGK) III Tiến trình giảng dạy Ổn định lớp Bài mới TG 5’ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Lực là gì? Đơn vị của lực? Tác dụng của lực cân bằng? Lực là địa lượng vec tơ hay đại lượng vô hướng? Vì sao? Hoạt động 1: Nhắc lại về lực và cân bằng lực - Khi nào vật có gia tốc a = 0; và nào vật có a khác 0? - Các em hãy định nghĩa lực một cách đầy đủ (có khái niệm gia tốc) - Hs suy nghĩ, kết hợp với SGK để trả lời các câu hỏi của gv - Khi vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều thì gia tốc a = Nội dung I Lực Cân bằng lực Lực là đại lượng vec tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng - Gv tóm lại khái niệm lực: Các lực cân bằng là các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật thì không gây gia tốc cho vật - Các em hoàn thành C1, C2 Đường thẳng mang vec tơ lực - Khi hợp lực tác dụng lên vật cân bằng thì a = và ngược lại - Hs thảo luận hoàn thành C1, C2 20’ - ĐVĐ: Trong thực tế, có những trường hợp nhiều lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật (2 người xách quay của một chiếc túi nặng, ) Ta cần tìm hiểu các lực đó gây nên một tác dụng tổng hợp thế nào? Hoạt động 2: Tìm hiểu quy tắc tổng hợp lực gọi là giá của lực Hai lực cân bằng là lực cùng tác dụng lên cùng vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều B r F - Phát biểu định nghĩa tổng hợp lực A - Biểu diễn TN hình 9.5 II Tổng hợp lực - Gọi hs lên bảng vẽ lực căng - Các lực r r F1; F2 Thí nghiệm r r F1; F2 gây hiệu quả tổng hợp là: giữ cho chùm quả nặng C đứng cân bằng - Theo phần lực cân bằng phải cùng độ lớn và ngược chiều M - Hs quan sát TN - Lên bảng biểu diễn lực r r F1; F2 r F1 - Một em lên bảng vẽ lực cân bằng với lực r F3 - Lực r F có thể thay thế các lực N r F2 r F3 r r F1; F2 việc giữ cho chùm quả r nặng C đứng yên Vậy F là hợp lực r r F2 của F1vaø r - Em rút được kết luận gì về tính - Hs lên bảng vẽ lực F cân bằng với r chất của lực? lực F3 - Các em hãy nhận xét xem giữa các lực r r r F1; F2 và lực F có mối liên M D r F N r F1 O r F2 quan gì? - Gọi hs lên bảng nối các ngọn của r F3 C r r r r F với F1 và của F với F2 - Hãy nhận xét hình vừa vẽ được Định nghĩa - Đến chúng ta có được một quy tắc của phép tổng hợp lực đó là quy tắc HBH Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng vật bằng lực có tác dụng giống hệt các lực ấy - Lực là một đại lượng vec tơ - Có thể nêu nhận xét của cá nhân - Hướng dẫn hs hoàn thành C4 mình - Trong TN hình 9.5, vòng nhẫn O (trọng lượng không đáng kể) trạng thái cân bằng Nếu lực đồng quy làm thành cạnh của hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng - Vòng nhẫn chịu tác dụng của mấy lực? Là những lực nào? - Các em hãy tìm hợp lực của lực r r r F1; F2; F3 r F r F2 O - Làm C4 theo hướng dẫn III Điều kiện cân bằng của chất điểm r F3 gây những tác Hoạt động 3: Tìm điều kiện cân Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng của chất điểm dụng gì đối với OM và ON? + Kéo dây OM bằng lực r bằng với lực F1 (vẽ lên hình) 5’ r F1 - Hs nhận xét (hình bình hành) - Hs phát biểu quy tắc HBH - ĐVĐ Em nào có thể giải thích sự cân bằng của vòng nhẫn TN theo một cách khác - Gợi ý: Lực Quy tắc hình bình hành r F 1' cân r r r - Đó là lực F1; F2; F3 r' + Kéo dây OM bằng lực F cân r - Hs vận dụng C4 để tìm (hợp lực bằng với lực F2 (vẽ lên hình) r r r của F1; F2 trực đối với lực F3 nên r r' - Vậy ta có thể thay lực F3 bằng F hợp lực của lực đó bằng 0) r' và F Đó là phép phân tích lực Hoạt động 4: Tìm hiểu phép phân bằng thì hợp của các lực tác dụng lên nó phải bằng không r r r r F1 F2 F3 IV Phân tích lực Định nghĩa Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt lực đó tích lực - Em nào hãy cho biết định nghĩa của phép phân tích lực? - Nhìn vào hình vẽ, các em thấy các r r' r' lực F3; F 1; F liên hệ với thế nào? 12’ - Vậy muốn phân tích lực thành lực thành phần có phương đã biết thì làm thế nào? - Chú ý: Để phân tích lực chúng ta cũng dùng quy tắc HBH Nhưng chi biết một lực có tác dụng cụ thể theo phương nào đó thì ta mới phân tích lực đó theo phương ấy O - Làm dây căng r F '2 r F 1' r F3 Chú ý: Để phân tích lực chúng ta cũng dùng quy tắc HBH Nhưng chi biết một lực có tác dụng cụ thể theo phương nào đó thì ta mới phân tích lực đó theo phương ấy - Hs nêu định nghĩa - Nếu nối các điểm ngọn của vec tơ lực đó lại chúng ta sẽ được HBH - HS trả lời 2’ Hoạt động :Củng cố, dặn dò - Phát biểu định nghĩa của lực? Tổng hợp lực là gì? Nêu quy tắc HBH?Phân tích lực là gì? ... phép phân tích lực Hoạt động 4: Tìm hiểu phép phân bằng thì hợp của các lực tác dụng lên nó phải bằng không r r r r F1 F2 F3 IV Phân tích lực Định nghĩa Phân tích... Làm C4 theo hướng dẫn III Điều kiện cân bằng của chất điểm r F3 gây những tác Hoạt động 3: Tìm điều kiện cân Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng của chất điểm dụng gì... thích sự cân bằng của vòng nhẫn TN theo một cách khác - Gợi ý: Lực Quy tắc hình bình hành r F 1' cân r r r - Đó là lực F1; F2; F3 r' + Kéo dây OM bằng lực F cân r - Hs vận