Vật lý 10 nâng cao - CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC - TRỌNG TÂM potx

- Nắm vững điều kiện cân bẳng của một vật rắn dưới tác dụng của hai lực, biết vận dụng điều kiện ấy để tìm phương pháp xác định đường thẳng đứng, xác định trọng tâm vật rắn, xác định điề

CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC

TRỌNG TÂM

A.MỤC TIÊU

1.Kiến thức:

- Biết định nghĩa giá của lực, phân biệt giá với phương

- Biết định nghĩa trọng tâm của vật rắn

- Nắm vững điều kiện cân bẳng của một vật rắn dưới tác dụng của hai lực, biết vận dụng điều kiện ấy để tìm phương pháp xác định đường thẳng đứng, xác định trọng tâm vật rắn, xác định điều kiện cân bằng của một vật trên giá

đỡ nằm ngang

2.Kỹ năng:

- Vận dụng giải thích một số hiện tượng cân bằng và giải một số bài toán đơn giản về cân bằng

- Suy luận lôgic, vẽ hình

- Biểu diễn và trình bày kết quả

B.CHUẨN BỊ

1.Giáo viên

- Biên soạn các câu hỏi dưới dạng trắc nghiệm cho phần củng cố bài giảng theo nội dung câu hỏi 1-5 SGK

- Chuẩn bị các thí nghiệm H 26.1, H 26.3, H 26.5,H 26.6

2.Học sinh

- Ôn tập điều kiện cân bằng của hệ lực tác dụng lên chất điểm

3.Gợi ý ứng dụng CNTT

- GV có thể biên soạn các câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ và củng cố bài giảng

- Chuẩn bị những hình ảnh cân bằng của các vật

- Mô phỏng các lực cân bằng, mô phỏng cách xác định trọng tâm của vật…

C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung

Hoạt động1 (…phút):

Kiểm tra bài cũ :cân

bằng của chất điểm

- Đặt câu hỏi cho

HS

- Yêu cầu HS lên

bảng vẽ

- Nhận xét các câu

hỏi trả lời

- Nêu điều kiện cân bằng của hệ lực tác dụng lên chất điểm?

- Biểu diễn lực cân bằng trên hình vẽ?

- Vật rắn là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kì

Hoạt động 2

(…phút):Khảo sát

điều kiện cân bằng

của vật rắn dưới tác

dụng của hai

lực.Trọng tâm của

vật rắn

- Cho HS tìm hiểu

các khái niệm: vật

rắn, giá của lực

- Làm thí nghiệm,

yêu cầu HS quan

sát thí nghiệm

- Nêu các câu hỏi

- Nhận xét các câu

trả lời

- Giúp HS rút ra kết

luận : điều kiện cân

bằng của vật rắn,

- Tìm hiểu khái niệm vật rắn, giá của lực?

- Quan sát thí nghiệm

H 26.1

- Trả lời câu hỏi:

- Vật chịu tác dụng của những lực nào? So sánh giá, phương, chiều, độ lớn?

- Vẽ hình minh họa

- Lấy các ví dụ thực tiễn?

- Nêu điều kiện cân bằng?

- Tìm hiểu khái niệm hai lực trực đối

của vật không đổi

- Giá của lực: đường thẳng mang vectơ lực

1 Khảo sát thực nghiệm cân bằng:

a) Bố trí thí nghiệm: Hình 26.1

b) Quan sát:

- Hai sợi dây móc vào A và

C nằm trên cùng một đường thẳng

- Độ lớn của 2 lực F1 và

2

F bằng nhau

2 Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực:

Muốn cho một vật rắn chịu tác dụng của hai lực ở

hai lực trực đối

- Làm thí nghiệm,

yêu cầu HS quan

sát thí nghiệm Nêu

câu hỏi

- Phân biệt với hai lực cân bằng

- Quan sát thí nghiệm

H 26.3, nhận xét về tác dụng của lực lên vật rắnkhi trượt vectơ lực trên giá của lực?

- Đọc SGK phần 3, trả lời câu hỏi: trọng tâm của vật là gì?

trạng thái cân bằng thì hai lực phải trực đối

0

2

1 F 

F

Chú ý:

-Hai lực trực đối là hai lực cùng giá, ngược chiều và

cĩ độ lớn bằng nhau

- Hai lực cân bằng: là hai lực trực đối cùng tác dụng vào một vật

- Tác dụng của một lực lên một vật rắn khơng thay đổi khi điểm đặt của lực đĩ dời chỗ trên giá của nĩ

- Vectơ trượt: vectơ biểu diễn lực tác dụng lên một vật rắn

3 Trọng tâm của vật rắn:

- Hướng dẫn HS tìm

hiểu khái niệm

trọng tâm

Hoạt động 3

(…phút): Tìm hiểu

cân bằng của vật rắn

treo ở đầu dây Cách

xác định trọng tâm

của vật rắn phẳng

mỏng

- Nêu câu hỏi C1,

C2

- Cho HS đọc sách,

hướng dẫn rút ra kết

luận

- Quan sát H 26.4 Trả lời câu hỏi C1,C2

- Đọc SGK phần 4, trình bày kết luận

- Đọc SGK phần 5, xem H 26.6, trình bày cách xác định trọng tâm của vật rắn phẳng mỏng

- Chú ý dạng đặc biệt

Trọng tâm của vật rắn là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật

4 Cân bằng của vật rắn treo ở đầu dây:

Hình 26.4 Khi vật cân bằng, lực căng T của sợi dây và trọng lực P của vật rắn là hai lực trực đối

a) Dây treo trùng với đường thẳng đứng đi qua trọng tâm G của vật b) Độ lớn của lực căng dây T bằng độ lớn của trọng lực P (trọng lượng) của vật

- Hướng dẫn HS cách

xác định trọng tâm

- Nêu một số dạng

đặc biệt, kiểm

nghiệm lại

Hoạt động 4

trên H 26.7, kiểm tra lại

- Quan sát H 26.8 Trả lời câu hỏi tại sao quyển sách nằm yên?

5 Xác định trọng tâm của vật rắn:

a) Đối với vật rắn phẳng mỏng:

Dùng dây dọi để đánh dấu đường thẳng đứng AA’, BB’ trên vật

Vậy G là giao điểm của

2 đường thẳng này

b) Đối với vật rắn phẳng đồng tính:

Hình 26.6

- Trọng tâm trùng với tâm đối xứng

- Trọng tâm nằm trên trục đối xứng

c) Chú ý:

Vị trí trọng tâm phụ thuộc vào sự phân bố khối lượng của vật, có thể nằm

(…phút): Tìm hiểu

cân bằng của vật rắn

trên giá đỡ nằm

ngang.Các dạng cân

bằng

- Cho HS đọc sách,

nêu câu hỏi, hướng

dẫn HS giải thích

- điểm đặt của N

trên mặt phẳng

ngang

- Cho HS đọc sách

để rút ra điều kiện

- Cho HS thảo luận,

trình bày các dạng

- Đọc phần 6, xem H 26.9, H 26.10, nêu điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế?

- Xem hình H 26.11, đọc phần 7 trình bày các dạng cân bằng?

Lấy ví dụ?

- Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc

trong hay ngoài vật Hình 26.7

6 Cân bằng của vật rắn trên giá đỡ nằm ngang:

Đặt vật rắn trên giá đỡ nằm ngang thì trọng lực P

ép vật vào giá đỡ, vật tác dụng lên giá đỡ một lực, giá đỡ tác dụng phản lực

N lên vật Khi vật cân bằng:

P

N   (trực đối) Mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất

cả các điểm tiếp xúc

Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế: Đường thẳng đứng qua

cân bằng

Hoạt động 5

(…phút): vận dụng

củng cố

- Nêu câu hỏi Nhận

xét câu trả lời của

các nhóm

- Yêu cầu:HS trình

bày đáp án

- Đánh giá, nhận xét

kết quả giờ dạy

Hoạt động 6

(…phút): Hướng dẫn

nghiệm theo nội dung câu 1, 5(SGK); bài tập

1 (SGK)

- Ghi nhận kiến thức:

điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực, cách xác định trọng tâm, nhận biết các dạng cân bằng

- Ghi câu hỏi và bài tập

về nhà

- Những sự chuẩn bị cho bài sau

trọng tâm của vật gặp mặt chân đế

7 Các dạng cân bằng:

a) Cân bằng bền: vật tự trở

về vị trí cân bằng khi ta làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng

b) Cân bằng không bền: vật không tự trở về vị trí cân bằng khi ta làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng

c) Cân bằng phiếm định: vật cân bằng ở v ị tr í m ới khi ta làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng

về nhà

- Bài tập về nhà: 3.1,3.2,3.3

- Yêu cầu : HS chuẩn

bị bài sau