Tiết thứ hai: I. Mục tiêu
a. Về kiến thức:
- Phát biểu được quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy.
- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song.
b. Về kĩ năng:
-Vận dụng được điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự.
II. Chuẩn bị
- GV: Lực kế, vật phẳng mỏng đã biết được vị trí trọng tâm. - HS: Ôn lại quy tắc hình bình hành và quy tắc tổng hợp lực.
-Phiếu học tập số 1:
Câu 12: Hãy cho một ví dụ về vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song. Từ đó, hãy nhận xét điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là gì?
Câu 13: Hãy thiết kế một phương án thí nghiệm để tìm điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song.
Câu 13: Thế nào là phép tổng hợp lực?
Câu 14: Hãy nêu cách tổng hợp hai lực có giá đồng quy.
-Phiếu học tập số 2:
Câu 3: Điều kiện nào sau đây là đủ để hệ ba lực tác dụng lên cùng một vật rắn là cân bằng? A. Ba lực đó có độ lớn bằng nhau.
B. Ba lực đó có giá vuông góc với nhau từng đôi một. C. Ba lực đó phải từng đôi một hợp với nhau góc 1200. D. Hợp lực của hai trong ba lực cân bằng với lực thứ ba. Câu 4: Một vật có khối lượng 2kg được
giữ yên trên mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính (Hình vẽ). Biết góc nghiêng là 300;
lấy g = 9,8m/s2 và coi ma sát không đáng kể. Hãy xác định:
a. Lực căng của dây.
b. Phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật.
Câu 5: Một quả cầu đồng chất có khối lượng 2kg được treo vào tường nhờ một sợi dây. Dây làm với tường một góc 300 (Hình vẽ). Bỏ qua ma sát ở chổ tiếp xúc của quả cầu với tường và lấy g = 9,8m/s2. Tính:
a. Lực căng của dây. b. Phản lực của tường.
III. Tiến trình tổ chức hoạt động tự học 1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ (8 phút)
-Phát biểu điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của hai lực. (4đ)
-Nêu cách xác định trọng tâm của vật phẳng, mỏng bằng phương pháp thực nghiệm. (6đ) 3. Bài mới
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Tìm quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy (20 phút)
-Đặt vấn đề: Trong thực tế vật thường chịu tác dụng của
nhiều hơn hai lực. Xét trường hợp vật chịu tác dụng của
-TL: ……… 300 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ba lực không song song. Hãy cho ví dụ về vật chịu tác dụng của ba lực không song song?
- Khi đó các lực phải thoả mãn điều kiện gì để vật cân bằng?
-Yêu cầu HS đề xuất một phương án thí nghiệm để tìm đíều kiện cân bằng của vật khi chịu tác dụng của ba lực không song song.
-Chia nhóm và yêu cầu HS thảo luận theo nhóm.
-Yêu cầu HS nhận xét tính khả thi của phương án của các nhóm khác.
-GV nhận xét các phương án HS đưa ra. -Tiến hành thí nghiệm.
-Yêu cầu HS trả lời câu C3.
-Dùng một cái bảng để cụ thể hoá mặt phẳng và vẽ ba vectơ lực lên bảng theo đúng điểm đặt và tỉ lệ xích. -Yêu cầu HS xác định điểm đồng quy của giá của ba lực. -H: Các lực có điểm đặt khác nhau, vậy làm thế nào để tìm hợp lực của hai lực?
-Gợi ý HS: nhớ lại kiến thức ở phần trước là tác dụng của
lực đối với vật rắn không thay đổi nếu ta di chuyển vectơ lực trên giá của nó.
-Yêu cầu HS thực hiện quy tắc này với các lực vẽ trên bảng.
-Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra quy tắc trên (thay hai lực đồng quy đã tổng hợp bằng hợp lực vừa tổng hợp được)
-H: Kết quả thí nghiệm có khác gì không?
- TL: ……….
- Thảo luận nhóm và đại diện nhóm phát biểu.
- Nhận xét tính khả thi của phương án của các nhóm khác.
- Lắng nghe. -Quan sát.
-TL: giá của ba lực cùng nằm trong một mặt phẳng.
-Quan sát.
-Xác định điểm đồng quy.
-TL: Ta trượt các vectơ lực trên giá của của chúng đến điểm đồng quy rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tổng hợp lực.
-Yêu cầu HS phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy.
-GV chính xác hoá phát biểu của HS.
-Yêu cầu HS xác định các lực tác dụng vào vật trong câu 4 và 5 ở phiếu học tập số 2 rồi vận dụng quy tắc vừa học tìm hợp lực đồng quy.
-Nhận xét và sửa chữa.
-Lên bảng tổng hợp hai lực đồng quy.
-Quan sát.
-TL: Không thay đổi.
-Phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy.
-Lắng nghe và ghi nhớ. -Hoàn thành yêu cầu của GV. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-Ghi nhận.
Hoạt động 2: Tìm điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song (5 phút)
-Ta quay lại thí nghiệm trên.
-H: Có nhận xét gì về mối quan hệ giữa hợp lực của hai lực với lực còn lại?
- Yêu cầu HS phát biểu điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song.
-Chính xác hoá phát biểu của HS.
-TL: Hợp lực của hai lực cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều với lực thứ ba.
-Phát biểu điều kiện cân bằng.
-Lắng nghe và ghi nhớ.
Hoạt động 3: Vận dụng, củng cố (10 phút)
-Yêu cầu HS tiếp tục hoàn thành câu 3, 4 và 5 trong phiếu học tập số 2.
-Gọi HS trình bày bài làm của mình. -Nhận xét, nêu đáp án và giải thích.
-Hoàn thành câu 3, 4 và 5.
-Theo dõi và nhận xét. -Lắng nghe và sửa chửa.
Hoạt động 4: Dặn dò (2 phút)
-Về nhà học bài.
-Hoàn thành các câu hỏi trong phiếu học tập 1 bài 18.
-Lắng nghe và ghi lại.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
2.3.2.2. Bài “Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Mômen lực” I. Mục tiêu
a. Về kiến thức:
-Phát biểu được định nghĩa, viết được biểu thức và nêu đơn vị của mômen lực.
-Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (quy tắc mômen lực).
b. Về kĩ năng:
-Vận dụng được khái niệm mômen lực và quy tắc mômen lực để giải thích một số hiện tượng vật lí thường gặp trong đời sống và kĩ thuật cũng như để giải các bài tập vận dụng đơn giản.
II. Chuẩn bị
-GV: Bộ thí nghiệm nghiên cứu tác dụng làm quay của lực như hình 18.1 SGK.
-Phiếu học tập 1:
Câu 1: Hãy cho ví dụ về vật rắn có trục quay cố định.
Câu 2: Lực có tác dụng như thế nào đối với vật rắn có trục quay cố định? Cho ví dụ minh họa. Câu 3: Có thể tác dụng vào vật có trục quay cố định đồng thời nhiều lực mà vật vẫn đứng yên được (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
không? Hãy nêu một phương án thí nghiệm để tìm điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định.
Câu 4: Tác dụng làm quay vật của lực phụ thuộc vào các yếu tố nào? Đại lượng vật lí nào đặc trưng cho tác dụng này?
Câu 5: Mômen lực đối với trục quay là gì? Hãy nêu đơn vị của mômen lực.
Câu 6: Cánh tay đòn của lực là gì? Khi nào thì lực tác dụng vào một vật có trục quay cố định không làm cho vật quay?
Câu 7: Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định là gì?
-Phiếu học tập 2:
A. Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và cắt trục quay. B. Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và không cắt trục quay. C. Lực có giá cắt trục quay.
D. Lực có giá song song với trục quay. Câu 2: Cánh tay đòn của lực là khoảng cách từ
A. trục quay đến điểm đặt của lực. B. trục quay đến trọng tâm của vật. C. trục quay đến giá của lực.
D. trọng tâm của vật đến điểm đặt của lực. Câu 3: Cánh tay đòn của lực P
và lực F
đối với trục quay O là A. dP = OK; dF = OH B. dP = OK; dF = OA C. dP = OG; dF = OA D. dP = OG; dF = OH Câu 4: AB là khúc gỗ hình trụ nặng 40kg. Lực F
vuông góc với AB tại A. Góc α = 300 là góc hợp bởi AB và mặt phẳng ngang. Bỏ qua ma sát và lấy g=10m/s2. Độ lớn của lực F
là là A. 200N B. 173N C. 100N D. 86,5N
Câu 5: Một thanh chắn đường dài 7,8m có trọng lượng 2100N và có trọng tâm ở cách đầu bên trái 1,2m. Thanh có thể quay quanh một trục nằm ngang ở cách đầu bên trái 1,5m. Để giữ thanh ấy nằm ngang phải tác dụng vào đầu bên phải lực F
có giá trị nào sau đây: A. 2100N B. 100N C. 780 N D.150N III. Tiến trình tổ chức hoạt động tự học
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ (8 phút)
300 F F B A O A G H P F K
- Phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy. (5đ)
- Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song là gì? (5đ) 3. Bài mới
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Tìm hiểu tác dụng của lực đối với vật có trục quay cố định (15 phút)
- H: Điều gì sẽ xảy ra khi vật chịu tác dụng của một lực? Cho ví dụ minh hoạ.
- Xét trường hợp vật chỉ có thể quay quanh một trục cố định.
- Hãy cho một ví dụ về vật chỉ có thể quay quanh trục cố định.
- H: Điều gì sẽ xảy ra với các vật này khi chịu tác dụng của một lực? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Giới thiệu bộ thí nghiệm với đĩa mômen, chỉ rõ trục quay của đĩa đi qua trọng tâm nên trọng lực bị khử bởi phản lực của trục quay và do đó đĩa luôn cân bằng ở mọi vị trí.
- Chia nhóm và phát cho mỗi nhóm một đĩa mômen. - Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm với đĩa mômen để kiểm tra giả thuyết trên. (gợi ý HS tiến hành thí nghiệm với nhiều điểm đặt khác nhau của lực).
- Yêu cầu mỗi nhóm mô tả kết quả thí nghiệm.
- H: Vậy, lực có tác dụng như thế nào đối với vật có trục quay cố định?
-Yêu cầu HS hoàn thành câu 1 trong phiếu học tập số 2. -Gọi HS trình bày và giải thích.
-Nhận xét và cho đáp án.
- Đặt vấn đề: Xét trường hợp vật chịu tác dụng của hai
lực. Ta có thể tác dụng đồng thời vào đĩa hai lực để đĩa
- TL: ……….
-TL: ……….
- TL: vật sẽ quay.
- Lắng nghe và quan sát.
-Tiến hành thí nghiệm theo nhóm.
- Mô tả kết quả.
- TL: Đối với vật có trục quay cố định thì lực có tác dụng làm quay vật.
không quay được không? Khi đó hai lực này phải thỏa mãn điều kiện gì?
- Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm (gợi ý HS xét trường hợp hai lực song song và không song song).
- Yêu cầu mỗi nhóm mô tả kết quả thí nghiệm. - Yêu cầu HS giải thích sự cân bằng của đĩa khi đó.
-Trình bày và giải thích. -Ghi nhận.
-TL: ………
-Thảo luận và tiến hành thí nghiệm theo nhóm.
- Mô tả kết quả.
- TL: Đĩa đứng yên là do tác dụng làm quay của hai lực đối với đĩa cân bằng nhau.
Hoạt động 2: Xây dựng khái niệm mômen lực (5 phút)
- Đặt vấn đề: Ta hãy tìm một đại lượng vật lí nào đó để
đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực. Đại lượng này phải có giá trị như nhau đối với hai lực F
1 và F
2 trong thí nghiệm trên. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Đại lượng này ta gọi tên là mômen lực. Kí hiệu là M, d gọi là cánh tay đòn của lực.
- Yêu cầu HS phát biểu định nghĩa mômen lực. - H: Cánh tay đòn được xác định như thế nào? - H: Mômen lực có đơn vị là gì?
-Yêu cầu HS hoàn thành câu 2 và 3 trong phiếu học tập số 2.
-Suy nghĩ và trả lời: Lấy tích F.d làm đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực.
-Lắng nghe và ghi nhớ.
-Phát biểu định nghĩa mômen lực.
-TL: Cánh tay đòn là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực.
-Gọi HS trình bày và giải thích. -Nhận xét và cho đáp án. N.m. -Hoàn thành câu 2 và 3. -Trình bày và giải thích. -Ghi nhận.
Hoạt động 3: Tìm điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định (5 phút)
- Yêu cầu HS sử dụng khái niệm mômen lực để phát biểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định. - H: Nếu trong trường hợp vật chịu tác dụng của ba lực trở lên thì điều kiện cân bằng phải được phát biểu như thế nào?
- Giải thích: Phạm vi ứng dụng của quy tắc mômen lực
còn sử dụng cho trường hợp vật có trục quay tạm thời xuất hiện trong một tình huống cụ thể nào đó.
- Minh họa quy tắc trên bằng chiếc ghế tựa.
-Phát biểu điều kiện cân bằng.
-TL: Tổng của các mômen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các mômen lực làm vật quay theo chiều ngược lại.
-Lắng nghe và ghi nhớ.
-Quan sát.
Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố (10 phút)
-Yêu cầu HS tiếp tục hoàn thành câu 4 và 5 trong phiếu học tập số 2.
-Gọi HS trình bày bài làm của mình. -Nhận xét, nêu đáp án và giải thích.
-Hoàn thành câu 4 và 5.
-Theo dõi và nhận xét. -Lắng nghe và sửa chửa.
Hoạt động 5: Dặn dò (2 phút)
-Về nhà học bài.
-Làm các bài tập trong SGK.
-Hoàn thành các câu hỏi trong phiếu học tập 1 bài 19.
12cm
6cm
3cm -Ôn lại tam giác đồng dạng và phép chia trong khoảng
cách giữa hai điểm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
IV. RÚT KINH NGHIỆM
2.3.2.3. Bài “Quy tắc hợp lực song song cùng chiều” I. Mục tiêu
a. Về kiến thức:
-Phát biểu được quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều và điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song.
b. Về kĩ năng:
-Vận dụng được quy tắc và điều kiện cân bằng để giải các bài tập trong SGK và các bài tập có dạng tương tự.
-Vận dụng được phương pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản. II. Chuẩn bị
-GV: Dụng cụ để làm các TN hình 19.1 và 19.2 SGK.
-HS: Ôn lại về phép chia trong và chia ngoài khoảng cách giữa hai điểm.
-Phiếu học tập 1:
Câu 1: Muốn tìm hợp lực của hai lực đồng quy ta áp dụng quy tắc nào?
Câu 2: Hãy thiết kế một phương án thí nghiệm để tìm hợp lực của hai lực song song cùng chiều. Câu 3: Hợp lực của hai lực song song cùng chiều có đặc điểm gì?
Câu 4: Hãy phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều.
Câu 5: Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song là gì?
-Phiếu học tập 2:
Câu 1: Một người gánh một thùng gạo nặng 300N và một thùng ngô nặng 200N. Đòn gánh dài 1m. Hỏi vai người đó phải đặt ở điểm nào? Chịu một lực bằng bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh.
Câu 2: Một tấm ván nặng 240N được bắt qua một con mương. Trọng tâm của tấm ván cách điểm