Giáo án Vật Lí 10 - Chương III

- Phát biểu đợc điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song.. Bài mới: Hoạt động 1: Xác định điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai

Trang 1

Tiết 27 - 28 cân bằng của một vật chịu tác dụng

của hai lực và của ba lực không song song

I Mục tiêu.

1 Kiến thức.

- Nêu đợc định nghĩa của vật rắn và giá của lực.

- Phát biểu đợc quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy

- Phát biểu đợc điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và ba

lực không song song

2 Kỹ năng.

- Xác định đợc trọng tâm của một vật phẳng mỏng bằng phơng pháp thực nghiệm

- Vận dụng đợc các điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy để giải bài tập

3 Thái độ

Có sự nhận thức đúng đắn trong học tập, phát huy khả năng tự học, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

II Chuẩn bị

+ Giáo viên: Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm:

- Hai chiếc ròng rọc; giá treo; gia trọng; tờ bìa ; hai lực kế; miếng gỗ mỏng phẳng

* Chuẩn bị các câu hỏi để HS ôn tập và vận dụng

+ Học sinh:

- Ôn tập lại: Quy tăc hình bình hành điêu kiện cân bằng của một chất điểm

III phơng pháp: Hoạt động nhóm, phát vấn gợi mở, phân tích, đàm thoại nêu vấn

2 Kiểm tra bài cũ: ( Kết hợp khi giảng ).

3 Bài mới:

Hoạt động 1: Xác định điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực.

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

+ Quan sát thí nghiệm

+ Thảo luận nhóm để đa ra phơng án trả

lời câu hỏi:

- Phơng của hai dây nằm trên một đờng

Trang 2

-+ Phát biểu điều kiện cân bằng của một

vật chịu tác dụng của hai lực

F1F2

+ Thảo luận nhóm: So sánh sự cân bằng

của vật rắn với sự cân bằng của chất điểm

+ Ghi nhận các đặc điểm của vật rắn

- Diễn giảng: Dây có vai trò truyền lực và

cụ thể hoá đờng thẳng chứa véc tơ lực hay giá của lực

+ Yêu cầu HS rút ra điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực

+ Nêu khái niệm về vật rắn:

- Kích thớc đáng kể nên các lực tác dụng vào vật có thể đặt tại những điểm khác nhau

- Giá của lực quan trọng hơn điểm đặt

- Vật rắn có một điểm đặc biệt là trọng tâm G ( Có thể ở trong vật hoặc bên ngoài vật )

Hoạt động 2: Xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng bằng

phơng pháp thực nghiệm.

+ Trả lời: Trọng tâm là điểm đặt của trọng

+ Xác định: Trọng tâm là giao điểm của

hai đơng thẳng xác định bởi phơng của

+ Gợi ý: Khi treo vật lên dây treo, vật cân bằng do tác dụng của những lực nào ? Hai lực đó có liên hệ thế nào ?

+ Tiến hành TN với các vật không có dạnghình học đối xứng

+ Yêu cầu một HS lên bảng vẽ, biểu diễn các lực

- Hỏi: Vậy trọng tâm của vật nằm ở đâu

+ Tổng kết, khắc sâu cách xác định trọng tâm của vật không có dạng hình học đối xứng

+ Đặt vấn đề: Với các vật có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm đợc xác định

nh thế nào ? + Kết luận về cách xác định trọng tâm của vật có dạng hình học đối xứng

Trang 3

2 Kiểm tra bài cũ:

+ Hãy nêu điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng

của hai lực ? + Nêu phơng pháp xác định trọng tâm của vật phẳng mỏng ?

3 Bài mới:

Hoạt động 1: Thí nghiệm cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực

không song song

+ Trả lời yêu cầu của giáo viên

+ Quan sát TN và trả lời câu hỏi của GV

- Có 3 lực tác dụng lên vật: F1, F2 của hai

sợi dây và T.lực P

- Giá của ba lực nằm trong một mặt phẳng

- Quan sát giá của các lực và xác định:

Giá của ba lực đồng quy tại 0

giá của ba lực Hỏi: Ta thấy kết quả gì ?

+ Đánh dấu điểm đặt của các lực, rồi biểu diễn các lực theo đúng tỉ lệ xích

+ Khẳng định: Hệ ba lực không song songtác dụng vào vật rắn mà vật vẫn đúng yên,

đó là hệ ba lực cân bằng

Em có nhận xét gì về hệ ba lực này ? Hoạt động 2: Quy tắc hợp lực đồng quy.

Trang 4

+ Yêu cầu HS nêu các bớc thực hiện.

Hoạt động 3: Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không

song song

+ Các nhóm thảo luận để đa ra các câu trả

+ Nêu kết luận về điều kiện cân bằng của

vật rắn chịu tác dụng của ba lực không

+ Gọi 1 HS lên bảng đo độ dài của véc tơ

F



và véc tơ P.+ Hỏi: Hãy nêu điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song ?

4.Củng cố:

+ Nhắc lại nội dung của bài

+ Yêu cầu các nhóm chỉ ra các lực tác dụng lên quả cầu ở hình vẽ 17.7 - SGK: Từ             N P Q                                              T

Trang 5

- Phát biểu đợc định nghĩa và viết biểu thức của mô men lực.

- Phát biểu đợc quy tắc mô men lực

2 Kỹ năng.

- Vận dụng đợc khái niệm mô men lực và quy tắc mô men lực để giải thích một

số hiện tợng vật lí thờng gặp trong cuộc sống và kĩ thuật cũng nh giải các bài tập liên quan

- Vận dụng đợc phơng pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản

III phơng pháp: Hoạt động nhóm, phát vấn gợi mở, phân tích, giảng giải.

IV Tổ chức hoạt động dạy học:

1.Tổ chức.

101010

2 Kiểm tra bài cũ: + Nêu điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không

song song ? + Bài tập 6 - SGK.

3.Bài giảng

Hoạt động 1: Đề xuất vấn đề nghiên cứu.

+ Thảo luận và đa ra câu trả lời:

Vật chuyển động có gia tốc

+Trả lời câu hỏi:Trong trờng hợp nào thì

vật đứng yên khi chịu tác dụng của nhiều

lực ?

+ Đặt vấn đề: Xung quanh ta có rất nhiềuvật không thể chuyển động tịnh tiến mà chỉ có thể quay quanh một trục, ví dụ: cái quạt điện, bánh xe Điều gì xảy ra với vật đó khi chịu tác dụng của một lực ?

Hoạt động 2: Tìm hiểu thí nghiệm cân bằng của một vật có trục quay cố định

+ Quan sát đĩa mô men

+ Phát hiện: Trục quay đi qua trọng tâm

của đĩa

+ Phát hiện: Các lực tác dụng lên đĩa gồm

trọng lực và phản lực của trục quay Các

Trang 6

lên đĩa.

- Có giá đi qua trục quay

- Có giá không đi qua trục quay

+ Kết luận:

- Giá của lực đi qua 0: đĩa đứng yên

- Giá của lực không đi qua 0: đĩa quay

Đĩa đứng yên vì tác dụng làm quay của

lực F1 cân bằng với tác dụng làm quay của

lực F2

vật có trục quay cố định thì vật sẽ chuyển

động nh thế nào ? Yêu cầu một HS lên bảng làm TN

+ Nhấn mạnh : Lực có tác dụng làm quay vật khi giá của lực không đi qua trục quay.+ Đặt vấn đề: Ta có thể tác dụng đồng thờivào vật hai lực F1 và F2 nằm trong mặt phẳng của đĩa mà đĩa vẫn đứng yên đợc không ? Khi ấy ta giải thích sự cân bằngcủa đĩa nh thế nào ?

+ GV tạo ra lực F1 và yêu cầu một HS

điều chỉnh điểm đặt, giá và độ lớn của F2

sao cho đĩa đứng yên

+ Kết luận về điều kiện cân bằng của vật

Hoạt động 3: Mô men lực

+ Thảo luận : Xác định các yếu tố ảnh

h-ởng tới tác dụng làm quay của lực

l-của lực ? Tác dụng làm quay l-của lực phụ

thuộc vào yếu tố nào ?

kí hiệu M Khoảng cách d từ trục quay

đén giá của lực gọi là cánh tay đòn của lực

- Hãy nêu định nghĩa mômen lực ?

Hoạt động 4: Tìm hiểu điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định

+ Thảo luận nhóm để đa ra câu trả lời

Mômen của lực làm vật quay theo chiều

kim đồng hồ bằng mômen của lực làm vật

quay theo chiều ngợc lại

+ Yêu cầu HS sử dụng khái niệm mômen lực để phát biểu điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định

+ Hỏi: Xét trờng hợp vật chịu tác dụng của

ba lực trở lên ?+ Làm TN với ba lực, để đi đến kết quả

Trang 7

+ Phát biểu quy tắc mômen lực

-+ Quan sát ví dụ minh hoạ do GV tiến

hành Suy nghĩ và trả lời câu hỏi

GV dùng chiếc ghế tựa để làm ví dụ minh hoạ Yêu cầu HS chỉ ra trục quay và giải thích sự cân bằng

4 Củng cố: + Yêu cầu HS đọc phần ghi nhớ.

+ Yêu cầu HS làm câu hỏi C1

+ Yêu cầu các nhóm thảo luận; Xác định các lực tác dụng và cánh tay đòn của chúng trong các trờng hợp ở câu 3 - SGK

5 Dặn dò: + Yêu cầu về nhà làm các bài tập 3,4,5 – SGK

Ngày soạn: 07/10/2009

Tiết 30 cân bằng của một vật rắn chịu tác

dụng của ba lực song song.

Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

I Mục tiêu.

- Phát biểu đợc quy tắc hợp lực song song cùng chiều

- Xác định đợc điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song

Ôn tập lại phép chia trong và chia ngoài khoảng cách 2 điểm

đề

IV Tổ chức hoạt động dạy học:

1.Tổ chức.

Trang 8

-101010

+ Phát biểu định nghĩa mômen lực ? Quy tắc mômen lực

- Vẽ biểu diễn các lực tác dụng lên thớc

- Lực gây ra tác dụng làm quay gồm F 1

P2 khác nhau vào hai phía của thớc Thay

đổi khoảng cách d1, d2 từ hai điểm treo O1

để kiểm tra kết quả

+ Yêu cầu HS tìm một lực thay thế cho P1

và P2 sao cho có tác dụng nh hai lực ấy Gợi ý : Căn cứ vào điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của 2 lực Khi đó vậtchịu tác dụng của 2 lực F

và P

.+ Làm TN kiểm chứng: Tháo hai chùm quả cân ở O1, O2 treo vào O

- Yêu cầu HS biểu diễn các

Hoạt động 2: Quy tắc tổng hợp hai lực song song

+ Thảo luận nhóm: đa ra quy tắc

+ Thảo luận: Trả lời C3

+ Hỏi : Từ TN nghiệm trên hãy nhận xét

về hợp lực của hai lực song song cùng chiều ? - Độ lớn

Gợi ý về phép chia trong đoạn thẳng.+ Chứng minh cho HS: Quy tắc này vẫn

đúng khi thanh AB không vuông góc với hai thành phần F 1

,F2

+ Chú ý với HS: Từ quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều, ta có thể hiểu thêm về trọng tâm của vật

- Yêu cầu HS đọc phần 2.a, trả lời C3

Trang 9

+ Gới thiệu cách phân tích một lực thành hai lực song song cùng chiều là phép làm ngợc của phép tổng hợp lực

Hoạt động 3: Vận dụng quy tắc hợp lực song song cùng chiều

+ Thảo luận nhóm để đa ra nhận xét:

Trang 10

+ Giáo viên: * Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm:

- Thớc có lỗ ở đầu, trọng tâm có trục quay

- Khúc gỗ hình hộp chữ nhật + miếng đệm

- Gia trọng

* Chuẩn bị các câu hỏi để HS ôn tập và vận dụng + Học sinh:

Ôn tập lại kiến thức về mô men lực

+ Phát biểu quy tắc hợp lực song song ? + Bài tập số 2, 3 - SGK

3 Bài giảng

Hoạt động 1: Đề suất vấn đề nghiên cứu.

+ Quan sát TN của giáo viên

+ Mời một HS lên chạm nhẹ vào thớc cho

nó lệch khỏi VTCB một chút Yêu cầu một em nhận xét

+ Khẳng định: Ba VTCB này khác nhau

về tính chất Ta cùng tìm hiểu vấn đề này trong bài hôm nay

Hoạt động 2: Tìm hiểu về các dạng cân bằng.

+ Suy nghĩ về câu hỏi của giáo viên

+ Hoạt động nhóm: Trả lời câu hỏi

- Chỉ ra các lực tác dụng lên thớc:

Trọng lực và phản lực của trục quay.

* Làm TN hình 20.2

Kéo thớc lệch khỏi VTCB một chút + Yêu cầu HS giải thích hiện tợng

Gợi ý: Những lực nào tác dụng lên thớc

+ Đặt các câu hỏi:

Trang 11

- Hai lực cân bằng Phản lực và trọng

lực có giá không đi qua trục quay nên

không gây ra mômen quay

- Giá của trọng lực có giá không đi qua

trục quay nên gây ra mômen quay

+ Thảo luận: Gỉai thích hiện tợng TN

Trọng lực có điểm đặt tại trục quay nên

không gây ra momen quay, thớc đứng yên

- Dạng cân bằng nh vậy gọi là cân bằngkhông bền Vậy thế nào là cân bằng không bền ?

+ Khái quát về dạng cân bằng bền

Kéo thớc lệch khỏi VTCB một chút, thớc quay về vị trí đó

+ Yêu cầu HS giải thích hiện tợng+ Khẳng định: Đó là dạng cân bằng bền+ Hỏi: Thế nào là cân bằng bền ?

+ Yêu cầu HS giải thích hiện tợng

+ Khẳng định: Đó là cân bằng phiếm

định

+ Hỏi: Thế nào là cân bằng phiếm định ?

+ Hỏi: Nguyên nhân nào đã gây nên các dạng cân bằng ?

Hoạt động 3: Tìm hiểu cân bằng của vật có mặt chân đế

+ Quan sát biểu diễn Trả lời câu hỏi

- Các vị trí này không vững vàng nh

nhau Vị trí 3 vật sẽ bị lật đổ nhất

+ Ghi nhận: Mặt chân đế là hình đa giác

lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích

tiếp xúc của vật với mặt đỡ

+ Thảo luận: Xác định giá của các trờng

+ Giới thiệu: Vật ta đang xét là vật có mặt chân đế

- Vật: Thế nào là vật có mặt chân đế ?+ Diễn giảng về mặt chân đế của các trờnghợp thờng gặp

+ Yêu cầu HS nhận xét về giá của trọng lực trong từng trờng hợp

+ Đề nghị các nhóm đa ra điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế

Trang 12

+ Xác định mức vững vàng của cân bằng

-phụ thuộc vào: Độ cao của trọng tâm và

diện tích mặt chân đế

- Hỏi: Mức vững vàng của cân bằng phụ thuộc vào yếu tố nào ? Muốn vật khó bị lật đổ ta phải làm gì ?

+ Yêu cầu HS trả lời C2

4 Củng cố:

+ Yêu cầu HS đọc phần ghi nhớ SGK

+ Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi SGK

5 Dặn dò:

+ Học bài, áp dụng bài học vào cuộc sống

+ đọc tìm hiểu bài mới

Ngày soạn: 15/10/2009.

Tiết 32 - 33 chuyển động tịnh tiến của vật rắn

Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

I Mục tiêu.

- Phát biểu đợc định nghĩa chuyển động tịnh tiến và nêu đợc ví dụ minh hoạ

- Viết đợc công thức định luật II NiuTơn cho chuyển động tịnh tiến

- Nêu đợc tác dụng của mômen lực đối với một vật rắn quay quanh một trục

- Nêu đợc những yếu tố ảnh hởng tới mômen quán tính của vật

2 Kỹ năng.

- áp dụng đợc định luật II NiuTơn cho chuyển động tịnh tiến thẳng

- áp dụng đợc khái niệm mômen quán tính để giải thích sự thay đổi chuyển

+ Giáo viên: * Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm:

- Gia trọng ( hai quả )

- Ròng rọc

- Giá treo

+ Học sinh:

Ôn tập lại kiến thức về chuyển động, mômen lực, định luật II

+ Nêu KN về các dạng cân bằng ? + Điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế ? Cách làm tăng mức vững vàng của cân bằng ?

Trang 13

3 Bài giảng

Hoạt động 1: Đề xuất vấn đề cần nghiên cứu

+ Xác định chuyển động của mỗi vật

- Bánh xe vừa tịnh tiến vừa quay

cố định là hai chuyển động đơn giản nhất

Ta cùng tìm hiểu hai loại cđ này

Hoạt động 2: Tìm hiểu chuyển động tịnh tiến

+ Quan sát TN của GV Suy nghĩ về

chuyển động tịnh tiến

- Khi miếng gỗ chuyển động đoạn AB

luôn song song với chính nó

- Rút ra định nghĩa về chuyển động

tịnh tiến

+ Thảo luận nhóm: Trả lời C1

Phải: Vì thoả mãn điều kiện định nghĩa

+ Thảo luận nhóm; Trả lời câu hỏi

Chuyển động của cabin chở khách trên

cáp treo; băng chuyển; chuyển bàn đạp khi

ngời đi xe đạp

+ Xác định: Các điểm trên vật đều chuyển

động với cùng một gia tốc , nên coi vật nh

chất điểm Gia tốc của vật đợc xác định

theo định luật II NiuTơn

+ Ghi nhận cách xác định độ lớn của gia

tốc khi vật chuyển động tịnh tiến thẳng

1 Định nghĩa.

+ Đánh dấu hai điểm A và B trên miếng

gỗ, sau đó kéo miếng gỗ chuyển động Yêu cầu HS:

- Hãy NX các vị trí của đoạn AB khi miếng gỗ chuyển động ?

- Hãy nêu định nghĩa chuyển động tịnh tiến ?

+ Yêu cầu HS trả lời C1

+ Lu ý HS: Có chuyển động tịnh tiến thẳng, có chuyển động tịnh tiến cong hoặc tròn

- Hãy nêu các ví dụ về chuyển động tịnh tiến tròn, cong ?

2 Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến

- Hỏi: Trong chuyển động tịnh tiến các

điểm trên vật chuyển động nh thế nào ? Gia tốc của của các điểm ?

+ Hớng dẫn HS cách tính gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến thẳng

- Chọn trục Ox trùng với hớng chuyển

động

- Chiếu phơng trình định luật II lên chiều Ox

4 Củng cố:

+ Định nghĩa về chuyển động tịnh tiến

Chuyển động tịnh tiến gồm: Chuyển động tịnh tiến thẳng

Chuyển động tịnh tiến tròn hặc cong.+ Bài tập áp dụng tính gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến.- Bài 5 (SGK)

5 Dặn dò:

+ Học bài, làm bài tập SGK

Định dạng
Số trang	23
Dung lượng	529 KB