ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG A.MỤC TIÊU 1.Kiến thức: - Nắm vững được quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều và trái chiều cùng đặt lên vật
Trang 1QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG
CỦA MỘT VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG
A.MỤC TIÊU
1.Kiến thức:
- Nắm vững được quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều và trái chiều cùng đặt
lên vật rắn
- Biết phân tích một lực thành hai lực song song tùy theo điều kiện của bài toán
- Nắm được điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song và
hệ quả
- Có khái niệm về ngẫu lực và momen của ngẫu lực…
2.Kỹ năng:
- Vẽ hình tổng hợp và phân tích lực
- Rèn luyện tư duy logic
B.CHUẨN BỊ
Trang 21.Giáo viên
- Biên soạn các câu hỏi kiểm tra bài cũ ; củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SGK
- Chuẩn bị thí nghiệm theo hình 28.1 SGK
2.Học sinh
- Ôn tập kiến thức về lực, tổng hợp lực
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 theo các hình vẽ …
C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Trang 3Hoạt động 1 (…phút):
Kiểm tra bài cũ
- Nêu câu hỏi
- Yêu cầu một HS lên bảng
vẽ hình
- Nhận xét kết quả
Hoạt động 2 (…phút): Tìm
hiểu quy tắc hợp hai lực
song song cùng chiều
- Cùng HS làm thí nghiệm
- Hướng dẫn lập bảng kết
quả
- Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song?
- Vẽ hình minh họa?
- Quan sát thí nghiệm hình 28.1
- Lập bảng kết quả
- Vẽ hình H 28.2
1 Thí nghiệm tìm hợp lực của hai lực song song:
- Hai lực song song cùng chiều P1 và P2 tác dụng vào thước tại O1 và O2
- P đặt tại O có tác dụng giống hệt tác dụng đồng thời của P1 đặt tại
O1 và P đặt tại O2 với
Trang 4- Gợi ý rút ra kết luận
- Yêu cầu HS trình bày quy
tắc
- Trình bày quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều
P=P1+P2
P là hợp lực cùa P1
và P2
2 Quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều:
a) Quy tắc:
Hình 28.2
Hợp lực của hai lực
1
F và F2 song song, cùng chiều, tác dụng vào một vật rắn, là một lực
F song song, cùng chiều với hai lực có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực đó F=F1+F2
Giá của hợp lực F nằm
Trang 5trong mặt phẳng của F1,
2
F và chia trong khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó
1 2 2
1
d
d F
F
(chia trong)
b)Hợp nhiều lực:
n n n
F R
F F
R
F F
F F F
2
3 1
3 2 1
Hợp lực F tìm được
sẽ là một lực song song cùng chiều với các lực thành phần, có độ lớn:
F=F1+F2+F3+ +Fn
a) Lí giải về trọng tâm
Trang 6- Cho HS thảo luận, hướng
dẫn giải thích trọng tâm
của vật rắn
- Cho HS xem hình vẽ
- Thảo luận đưa ra quy tắc tìm hợp lực của nhiều lực song song cùng chiều áp dụng giải thích trọng tâm của vật rắn?
vật rắn:
Chia vật rắn thành nhiều phần tử nhỏ, các trọng lực nhỏ tạo thành một hệ lực song song cùng chiều đặt lên vật Hợp lực của chúng là trọng lực tác dụng lên vật có điểm đặt
là trọng tâm của vật
d) Phân tích một lực thành hai lực song song:
Có vô số cách phân tích một lực F đã cho
thành hai lực F1 và F2
song song Khi có những yếu tố đã được xác định thì phải dựa vào đó để chọn cách phân tích thích hợp
Trang 7- Hướng dẫn phân tích
- Hướng dẫn giải bài tập
SGK
- Thảo luận: phân tích một lực thành hai lực song song
- Làm việc cá nhân:bài tập vận dụng phần 2
e) SGK Thực hiện câu hỏi C1
e) Bài tập vận dụng:
Một thanh sắt có khối lượng 50kg được kê bởi hai giá đỡ O1 và O2 ở hai đầu Đường thẳng đứng qua trọng tâm G chia đoạn thẳng O1O2 theo tỉ
1
2
OO
OO
Tính lực của
thanh sắt đè lên từng giá
đỡ
Bài giải
Theo qui tắc hợp lực:
F = F1 + F2
2
1 2 2
1
OO
OO F
F
F1 = 2/3 F = 2/3 .50.9,81=327N
Trang 8- Nhận xét kết quả
Hoạt động 3 (…phút): Tìm
hiểu điều kiện cân bằng
F2 = 1/3 F = 163N
3 Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song:
Hình 28.6
Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực F1, F2, F3
song song là hợp lực của hai lực của hai lực bất kì cân bằng với lực thứ ba
0
3 2
F
4 Quy tắc hợp hai lực song song trái chiều:
Hình 28.7
Hợp lực của hai lực
Trang 9của vật rắn dưới tác dụng
của ba lực song song.Quy
tắc hợp hai lực song song
trái chiều
- Yêu cầu: HS xem hình
vẽ, đọc phần 3 thảo luận
về điều kiện cân bằng
- Gợi ý cách suy luận
- Nhận xét kết quả
- Xem hình H 28.6 đọc phần 3 SGK, thảo luận rút ra điều kiện cân bằng:
- Tổng hợp lực?
- Chứng minh hệ ba lực đồng phẳng?
- Phân tích điểm đặt của chúng?
- Trình bày kết quả
- Xem phần 4 SGK, xem hình 28.7, tìm cách suy luận để đưa ra quy
song song trái chiều là một lực có các đặc điểm sau:
- song song và cùng chiều với lực thành phần
có độ lớn lớn hơn lực thành phần kia (F3 )
- có độ lớn bằng hiệu độ lớn của hai lực thành phần:
F = F3 – F2
- Giá của hợp lực nằm trong mặt phẳng của hai lực thành phần, và chia ngoài khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó
Trang 10- Cho HS xem hình, hướng
dẫn suy luận tìm hợp lực
của hai lực song song
trái chiều
tắc hợp hai lực song
3 ' 3
2
F
F d
d
(chia ngoài)
5 Ngẫu lực:
- Ngẫu lực là hệ hai lực
1
F và F2 song song ngược chiều, có cùng độ lớn F, tác dụng lên một vật Vd tuanơvit làm xoay đinh ốc
- Ngẫu lực có tác dụng làm cho vật rắn quay theo một chiều nhất định
- Ngẫu lực không có hợp lực
- Momen của ngẫu lực đặc trưng cho tác dụng làm quay của ngẫu lực
và bằng tích của độ lớn F của một lực và khoảng
Trang 11- Cho HS tìm hiểu phần 5
- Hướng dẫn thảo luận đưa
ra khái niệm ngẫu lực và
momen ngẫu lực
- Nhận xét các ví dụ
- Xem hình H 28.8
- Thảo luận về tác dụng của ngẫu lực
- Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay
là momen ngẫu lực?
- Lấy ví dụ minh họa
cách d giữa hai giá của hai lực M=F.d
Trang 12Hoạt động 4 (…phút): vận
dụng, củng cố
- Yêu cầu: 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
- Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm theo nội dungcâu 1-3 (SGK)
- Làm việc cá nhân giải bài tập 2(SGK)
- Ghi nhận kiến thức : Tổng hợp hai lực song song cùng chiều và trái chiều Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song
Momen ngẫu lực
Trang 13Hoạt động 5 ( phút):
Hướng dẫn về nhà
- Nêu bài tập về nhà:1, 2, 3
SGK
- Yêu cầu :HS chuẩn bị bài
sau
- Ghi câu hỏi và bài tập
về nhà
- Những sự chuẩn bị cho bài sau