I. Phép đo các đạilượng vật lý Hệ đơn vị SI:
NH MOMEN LC ĐỊ Ự
I.Mục tiêu: 1.Về kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của momen lực.
- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật cĩ trục quay cố định (hay qui tắc momen lực). - Nêu được cách xác định trọng tâm của một vật mỏng, phẳng bằng phương pháp thực nghiệm.
2.Về kỹ năng:
- Vận dụng được khái niệm momen lực và qui tắc momen lực để giải thích một số hiện tượng vật lí thường gặp trong đời sống và kỹ thuật cũng như để giải các bài tập SGK và các bài tập tương tự .
- Vận dụng được phương pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản.
II.Chuẩn bị: Giáo viên:
- Bộ TN nghiên cứu tác dụng làm quay của lực như hình 18.1 SGK:
Học sinh:
- Ơn lại kiến thức về địn bẩy đã được học ở THCS
III.Phương pháp: Nêu vấn đề, thảo luận nhĩm IV.Tiến trình dạy học:
1)Ổn định: Kiểm diện
2)Kiểm tra: Phương trình quĩ đạo, thời gian, tầm xa của chuyển động ném ngang 3)Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Xét tác d ng c a l c v i v t cĩ tr c quay c nh:ụ ủ ự ớ ậ ụ ố đị
Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Nội dung
.Nhận thức vấn đề cần nghiên cứu.
.Quan sát, trả lời câu hỏi của GV.
.Làm đĩa quay theo chiều kim dồng hồ.
.Làm đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ.
.Khi vật cĩ trục quay cố định thì lực cĩ tác dụng làm quay vật.
.Do tác dụng làm quay của hai lực này ngược chiều nhau, cân bằng với nhau.
Đặt vấn đề: Ta đã biết khi tác dụng lên vật một vật cĩ thể làm thay đổi vận tốc của vật. Xét trường hợp vật chỉ cĩ thể quay quanh một trục cố định như bánh xe, cánh cửa, … Vậy khi đĩ vật sẽ chuyển động như thế nào ? điều kiện để vật đứng yên như thế nào ?
Giới thiệu bộ TN.
.Nêu phương án và tiến hành TN.
.Lực F1 cĩ tác dụng gì ?
.Lực F2 cĩ tác dụng gì ?
.Vậy khi nào lực cĩ tác dụng làm quay vật ?
.Cả hai lực F1 và F2đều cĩ tác dụng làm quay. Hãy giải thích vì sao đĩa đứng yên ?
định thì lực cĩ tác dụng làm quay. Vật cân bằng khi tác dụng làm quay theo chiều kim đồng hồ của lực này bằng tác dụng làm quay ngược chiều kim đồng hồ của lực kia.
.Hoạt động 2: Xây d ng khái ni m momen l cự ệ ự .
.Trường hợp tay đặt xa trục quay thì cửa quay dễ hơn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
.Học sinh thảo luận:
.Phụ thuộc vào độ lớn và giá của lực.
. F1 = 3F2 ; d2 = 3d1 ⇒ F1d1 = F2d2
⇒Tích của lực và khoảng cách từ trục quay đến giá của lực đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực.
.Khi chỉ thay đổi phương của lực thì đĩa vẫn vẫn cân bằng.
.Thay đổi độ lớn và khoảng cách từ trục quay đến giá của lực sao cho F1d1 = F2d2 thì đĩa vẫn cân bằng.
.Ta đi tìm đại lượng vật lý đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực.
.Ví dụ khi ta đẩy cánh cửa quay quanh bản lề, so sánh 2 trường hợp đạt tay ở 2 vị trí gần và xa trục quay thì trường hợp nào ta cảm thấy nhẹ hơn tức tác dụng làm quay lớn hơn ?
.Tác dụng làm quay của lực phụ thuộc vào yếu tố nào ? (cĩ phụ thuộc vào độ lớn của lực và vị trí giá của lực khơng ?)
.Hãy xác định độ lớn của lực và khoảng cách từ trục quay đến giá của lực và tìm đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực.
.Làm thế nào để kiểm tra dự đốn này.
.Khoảng cách từ trục quay đến giá của lực gọi là cánh tay địn.
Lưu ý: cánh tay địn được xác
định là đoạn thẳng từ trục quay đến vuơng gĩc với giá của lực.
.Đưa ra khái niệm momen lực.
1.Khái niệm momen lực:
Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay địn của nĩ.
M = F.d
Đơn vị của Mome lực là Niutơn mét (N.m)
Hoạt động 3: Tìm hi u qui t c momen l cể ắ ự .
.HS phát biểu. .Từ thí nghiệm ta đã thấy để vật cân bằng thì tác dụng làm quay theo chiều kim đồng hồ của lực này phải bằng tác dụng làm quay ngựơc chiều kim đồng hồ của lực kia.Hãy vận dụng khái niệm momen lực để phát biểu điều kiện cân bằng của một vật cĩ trục quay cố định ?
2.Điều kiện cân bằng của một vật cĩ trục quay cố định (hay qui tắc momen lực):
Muốn cho một vật cĩ trục quay cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng các momen lực cĩ xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực cĩ xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
.Lưu ý trường hợp nếu vật chịu tác dụng đồng thời của ba lực. Và trường hợp vật khơng cĩ trục quay cố định nhưng trong trường hợp cụ thể vật cĩ trục quay tức thời.
3.Chú ý:
Quy tắc momen lực cịn được áp dung cho cả trường hợp một vật khơng cĩ trục quay cố định nếu như trong một trường hợp cụ thể nào đĩ ở vật xuất hiện trục quay.
.Hoạt động 4: C ng c , d n dịủ ố ặ :
.C ng củ ố:
- Khái niệm momen, qui tắc momen. Cách xác định cánh tay địn (cho vài ví dụ)
- Hướng dẫn nhanh các bài tập trong SGK và SBT (Chủ yếu xác định trục quay và cánh tay địn, tính chiều dài của cánh tay địn) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
.D n dịặ :
- Học bài, làm bài tập 3, 4, 5 SGK và SBT.
- Chuẩn bị bài: " Qui tắc hợp lực song song cùng chiều"
- Ơn lại phép chia trong và chia ngồi khoảng cách giữa hai điểm.
Tu n: 16 – Ti t : 31 – Ngày d y: 04 – 12 – 06.ầ ế ạ
Bài 19: QUY T C H P L C SONG SONG CÙNG CHI UẮ Ợ Ự Ề
I.Mục tiêu: 1.Về kiến thức:
- Phát biểu được qui tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều.
- Phát biểu được được điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song.
2.Về kỹ năng:
- Vận dụng được các qui tắc và điều kiện cân bằng trong bài để giải các bài tập SGK và các bài tập tương tự .
- Vận dụng được phương pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản.
II.Chuẩn bị: Giáo viên:
- Các thí nghiệm theo hình 19.1 và 19.2 SGK:
Học sinh:
- Ơn lại phép chia trong và chia ngồi khoảng cách giữa hai điểm
IV.Tiến trình dạy học: 1)Ổn định: Kiểm diện
2)Kiểm tra: Khái niệm momen. Điều kiện cân bằng của một vật cĩ trục quay cố định là gì ? 3)Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Làm thí nghi m v tr ng thái cân b ng c a m t v t ch u tác d ng c a ba l c songệ ề ạ ằ ủ ộ ậ ị ụ ủ ự
song.
Hoạt động của HS Trợ giúp của GV N i dungộ
.Dùng lực kế đo trọng lượng P1 và P2.
.Xác định khoảng cách: d1 = OO1 ; d2 = OO2
F = P1 + P2
Do thước cân bằng đối với trục quay O ⇒ M1 = M2 ⇒ P1d1 = P2d2 ⇒ 1 2 2 1 d d P P = .Đặt vấn đề: cho HS tìm hợp của 2 lực đồng qui, thay đổi gĩc giữa 2 giá của lực cho đến khi 2 lực song song, lúc này khơng thể áp dụng qui tắc hbh để tìm hợp lực. Vậy cĩ qui tắc nào giúp ta tìm hợp của 2 lực song song khơng ?
.Giới thiệu bộ thí nghiệm, phương án TN theo hình 19.1, lưu ý thước rất nhẹ nên cĩ thể bỏ qua trọng lực của thước.
.Trước tiên ta xác định hai lực tác dụng bằng cách nào ? .Làm TN, tìm vị trí mĩc lực kế để thước nằm ngang. Đọc chỉ số của lực kế. Đánh dấu các vị trí O1, O2 và O3. .Hồn thành yêu cầu C1.
Hoạt động 2: Tìm hi u qui t c h p l c song song cùng chi u.ể ắ ợ ự ề
.Học sinh thảo luận.
.Vật chịu tác dụng của hai lực là lực kéo của lực kế và P (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
.Tác dụng của P phải làm cho thanh nằm ngang (cân bằng) và lực kế phải chỉ giá trị như lúc đầu.
.Để thước cân bằng thì hai lực này phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.
.Pphải đặt tại O và cĩ độ lớn P = F hay P = P1 + P2.
.Tìm lực Pthay thế cho hai lực P1 và P2sao cho lực thay thế cĩ tác dụng như hai lực đĩ. Lực thay thế phải đặt ở đâu và cĩ độ lớn bằng bao nhiêu ?
Gợi ý:
.Khi thay thế hai lực P1 và 2
P bởi Pthì lúc này vật chịu tác dụng của mấy lực ?
. Lực Pphải cĩ tác dụng giống như tác dụng của P1 và
2
P nghĩa là phải ntn ?ù
.Điều kiện cân bằng của 2 lực ?
.Vậy Pphải cĩ độ lớn và điểm đặt ntn ?
.Vậy Pcĩ chiều, độ lớn và
I.Qui tắc hợp lực song song cùng chiều.
1.Quy tắc:
Hợp của hai lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và cĩ độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.
Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn cảu hai lực ấy.
F = F1 + F2 1 2 2 1 d d F F = (chia trong)
. Hồn thành yêu cầu C2
.Hs phát biểu.
.Hồn thành yêu cầu C3
.- Ba lực đồng phẳng
- Lực ở trong ngược chiều với 2 lực ở ngồi.
- Hợp của 2 lực ở ngồi cân bằng với lực ở trong. giá ntn ? .Hồn thành yêu cầu C2 ? Lưu ý : vẽ đúng điểm đặt và độ dài theo đúng tỉ lệ xích. .Phát biểu qui tắc hợp lực song song cùng chiều ?
.Hồn thành yêu cầu C3 ? Lưu ý: Khi yêu cầu phân tích một lực thành hai lực song song cùng chiều (VD: BT 4, 5 SGK) thì đây là phép làm ngược lại với phép tổng hợp lực nên cũng tuân theo qui tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều.
.Hồn thành yêu cầu C4: Tìm điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song cùng chiều ?
Hướng dẫn: Trong TN ban đầu thước chịu tác dụng của mấy lực, thước đang ở trạng thái cân bằng. Vậy 3 lực này cĩ đặc điểm gì ? Quan hệ của lực ở trong vơí 2 lực ở ngồi ntn ?
2.Chú ý:Khi phân tích một lực
Fthành 2 lực F1và F2song song và cùng chiều thì đây là phép làm ngược lại với phép tổng hợp lực.
.Hoạt động 3: Củng cố, dặn dị: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
.C ng củ ố:
- Qui tắc tổng hợp 2 lực song song cùng chiều.
- Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của 3 lực song song.
- Vận dụng làm bài tập 3 SGK: gợi ý: Coi địn gánh là vật chịu tác dụng của hai lực song song cùng chiều là trọng lượng của thúng gạo và thúng ngơ (bỏ qua trọng lượng của địn gánh). Để địn gánh cân bằng thì lực đỡ của vai người phải cân bằng với hợp của hai lực tức là phải đặt đúng vị trí của hợp lực.
.D n dịặ :
- Học bài, làm bài tập 4, 5, 6 SGK và bài tập trong SBT.
- Chuẩn bị bài : "Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật cĩ mặt chân đế": - Cĩ mấy dạng cân bằng, đặc điểm của từng dạng ?
- Điều kiện cân bằng của vật cĩ mặt chân đế ? - Ơn lại kiến thức về momen lực
Tu n: 16 – Ti t : 32 – Ngày d y: 09 – 12 – 06.ầ ế ạ
Bài 20: CÁC D NG CÂN B NG Ạ Ằ