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.
Trang 1Ngày soạn: 4/1/2015
Ngày soạn: 6/1/2015
Tiết 40
Bài 28.QUY 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
1.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
C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Kiểm tra bài cũ
- Nêu câu hỏi:
- Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới
tác dụng của ba lực không song
song?
- Vẽ hình minh họa?
- Yêu cầu một HS lên bảng vẽ hình
- Nhận xét kết quả
Tìm hiểu quy tắc hợp hai lực song song
cùng chiều
- Cùng HS làm thí nghiệm
- Quan sát thí nghiệm hình 28.1
- Hướng dẫn lập bảng kết quả
- Lập bảng kết quả
- Gợi ý rút ra kết luận
- Vẽ hình H 28.2
- Yêu cầu HS trình bày quy tắc Trình
bày quy tắc hợp hai lực song song
cùng chiều
- 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?
- Cho HS thảo luận, hướng dẫn giải
thích trọng tâm của vật rắn
- Cho HS xem hình vẽ
- Thảo luận: phân tích một lực thành
hai lực song song
- Hướng dẫn phân tích
1 Thí nghiệm tìm hợp lực của hai lực song song:
- Hai lực song song cùng chiều P và 1 P tác dụng vào 2
thước tại O1 và O2
- P đặt tại O có tác dụng giống hệt tác dụng đồng thời
của P đặt tại O1 1 và P đặt tại O2 2 với P=P1+P2
P là hợp lực cùa P và 1 P 2
2 Quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều:
a) Quy tắc:
Hình 28.2 Hợp lực của hai lực F và 1 F song song, cùng chiều, 2
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 trong mặt phẳng của F , 1 F và 2
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
Trang 2- Làm việc cá nhân:bài tập vận dụng
phần 2 e) SGK Thực hiện câu hỏi
C1
- Hướng dẫn giải bài tập SGK
- Nhận xét kết quả
Tìm hiểu điều kiện cân bằng của 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
- 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
- Gợi ý cách suy luận
- Nhận xét kết quả
- Cho HS xem hình, hướng dẫn suy
luận tìm hợp lực của hai lực song
song trái chiều
Xem phần 4 SGK, xem hình 28.7, tìm
cách suy luận để đưa ra quy tắc hợp hai
lực song song trái chiều
- 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
- 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)
chiều với các lực thành phần, có độ lớn:
F=F1+F2+F3+ +Fn a) Lí giải về trọng tâm 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 F và 1 F song song Khi có những yếu tố đã được 2
xác định thì phải dựa vào đó để chọn cách phân tích thích hợp
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 lệ 2
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
OO
OO F
F
F1 = 2/3 F = 2/3 50.9,81=327N 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 F , 1 F , 2 F song song là hợp lực của hai lực của hai 3
lực bất kì cân bằng với lực thứ ba
0 3 2
1+F +F =
F
4 Quy tắc hợp hai lực song song trái chiều:
Hình 28.7 Hợp lực của hai lực 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 (F )3
- 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
2
3 ' 3
' 2
F
F d
d
= (chia ngoài)
5 Ngẫu lực:
- Ngẫu lực là hệ hai lực F và 1 F song song ngược 2
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
Trang 3- 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
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
Hướng dẫn về nhà
- Nêu bài tập về nhà:1, 2, 3 SGK
- Yêu cầu :HS chuẩn bị bài sau
- 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 cách d giữa hai giá của hai lực M=F.d