giáo án tổng hợp vật lý 10 tuần 16

- Phát biểu được được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế.. - Vận dụng được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế trong việc giải các bài tập.. Trọng tâm - Các dạng cân

TUẦN 16 NGÀY SOẠN 5/12/2015

CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ

I MỤC TIÊU:

1 Về kiến thức:

- Phân biệt được các dạng cân bằng: bền, không bền và cân bằng phiếm định

- Phát biểu được được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế

2 Về kỹ năng và năng lực:

a Kĩ năng

- Xác định được dạng cân bằng của vật

- Xác định được mặt chân đế của một vật đặt trên một mặt phẳng đỡ

- Vận dụng được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế trong việc giải các bài tập

- Biết cách làm tăng mức vững vàng của cân bằng

b Năng lực:

- Kiến thức : K1, K2, K3, K4

- Phương pháp: P1, P2, P5,P4,P6, P8

-Trao đổi thông tin: X1, X4, X5, X6, X8

- Cá thể: C1

3 Thái độ:

- Yêu thích môn học và vận dụng vào thực tế

4 Trọng tâm

- Các dạng cân bằng, điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế

II CHUẨN BỊ:

1 Giáo viên:

- Các thí nghiệm theo hình 20.2, 20.3, 20.4 và 20.6 SGK:

2 Học sinh:

- Ôn lại kiến thức về momen lực

III PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC:

- Phương pháp tìm tòi,điều tra, nêu vấn đề, giải quyết vấn đề, dạy học tương tác

IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Hoạt động 1( 5 phút) : Ổn định lớp

- Kiểm tra sĩ số

- Kiểm tra bài cũ : + Hãy phát biểu qui tắc Momen lực viết công thức?

- Bài mới :

Hoạt động 2( 15 phút):: Phân biệt ba dạng cân bằng.

Các năng lực cần

đặt

Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của học

sinh

Nội dung

*P1: Đặt ra câu

hỏi Vật ở trạng thái

cân bằng khi điều

kiện cân bằng được

thỏa mãn Nhưng

liệu trạng trạng thái

cân bằng của các

vật khác nhau có

Đặt vẫn đề: Vật ở trạng thái

cân bằng khi điều kiện cân bằng được thỏa mãn

Nhưng liệu trạng trạng thái cân bằng của các vật khác nhau có giống nhau không ? Trong bài này ta sẽ nghiên cứu để tìm ra tính chất khác

I Các dạng cân bằng:

giống nhau

không ?

*K4-P2- P4: Giải

thích tại sao thước

đứng yên ? (Áp

dụng qui tắc

momen để giải

thích)

*K4-P2- P4-P6:

Nếu chạm nhẹ vào

thước cho thước

lệch đi một chút thì

hiện tượng xảy ra

ntn, giải thích ?

*P1: Thế nào là

cân bằng không

bền ?

*K4-P2- P4-P6:

Nếu chạm nhẹ vào

thước cho thước

lệch đi một chút thì

hiện tượng xảy ra

ntn, giải thích ?

*P1: Thế nào là

cân bằng bền ?

*K4-P2- P4-P6:

Nếu chạm nhẹ vào

thước cho thước

lệch đi một chút thì

hiện tượng xảy ra

ntn, giải thích ?

*P1: Thế nào là

cân bằng phiếm

định ?

*P1-P3: Nguyên

nhân nào gây nên

các dạng cân bằng

khác nhau ?

nhau của các trạng thái cân bằng hay các dạng cân bằng

Để thước ở 3 vị trí cân bằng theo 3 hình 20.2, 20.3

và 20.4 SGK

Giải thích tại sao thước đứng yên ? (Áp dụng qui tắc momen để giải thích) Trở lại TN 20.2 nếu chạm nhẹ vào thước cho thước lệch đi một chút thì hiện tượng xảy ra ntn, giải thích ?

Do tính chất này nên việc giữ cho vật cân bằng rất khó, nên ta gọi dạng cân bằng này là cân bằng không bền

Thế nào là cân bằng không bền ?

Ở TN 20.3 nếu chạm nhẹ vào thước cho thước lệch đi một chút thì hiện tượng xảy

ra ntn, giải thích ?

Do tính chất này nên không dễ làm cho thước lệch khỏi VTCB, nên ta gọi dạng cân bằng này là cân bằng bền

Thế nào là cân bằng bền ?

Ở TN 20.4 nếu chạm nhẹ vào thước cho thước lệch đi một chút thì hiện tượng xảy

ra ntn, giải thích ?

Do vật đứng yên tại mọi

vị trí, nên ta gọi dạng cân bằng này là cân bằng phiếm định

Thế nào là cân bằng phiếm định ?

Nguyên nhân nào gây nên các dạng cân bằng khác nhau ?

Gợi ý: Nguyên nhân làm vật quay ra xa hay trở về vị

Do ở cả 3 trường hợp trọng lực của thước có giá đi qua trục quay nên có momen bằng không, do đó trọng lực không có tác dụng làm quay thước nên thước ở trạng thái cân bằng

Khi bị lệch thước sẽ quay ra xa vị trí cân bằng Vì khi bị lệch thì trọng tâm có giá không

đi qua trục quay, gây ra momen làm thước quay theo chiều ra xa

vị trí ban đầu

Là khi bị lệch khỏi VTCB vật không tự trở về vị trí ban đầu

Khi bị lệch thước

sẽ quay về vị trí cân bằng Vì khi bị lệch thì trọng tâm có giá không đi qua trục quay, gây ra momen làm thước quay theo chiều trở về vị trí ban đầu

Là khi bị lệch khỏi VTCB vật tự trở về vị trí ban đầu

Khi bị lệch thước

sẽ tiếp tục đứng yên ở

vị trí mới và giá của trọng lực luôn đi qua trục quay

Khi bị lệch khỏi VTCB vật luôn đứng yên ở vị trí mới

Do tác dụng của trọng lực

Cân bằng không bền:

trọng tâm ở vị trí cao nhất; cân bằng bền:

O H.20.2 H.20.3

H 20.4

1.Cân bằng không bền:

Là cân bằng

mà khi vật bị lệch

ra khỏi VTCB thì vật không tự trở

về vị trí ban đầu

2.Cân bằng bền:

Là cân bằng

mà khi vật bị lệch

ra khỏi VTCB thì vật tự quay về vị trí ban đầu

3.Cân bằng phiếm đinh:

Là cân bằng

mà khi vật bị lệch VTCB, thì vật tiếp tục cân bằng

ở vị trí mới này

*X3-X6-P4: So

sánh điểm đặt của

trọng lực hay trọng

tâm của vật của vật

trong 3 trường

hợp ?

trí ban đầu là gì ?

So sánh điểm đặt của trọng lực hay trọng tâm của vật của vật trong 3 trường hợp ?

trọng tâm ở vị trí thấp nhất; cân bằng phiếm định: trọng tâm ở vị trí không đổi

Hoạt động 3( 10 phút):: Tìm hiểu điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế.

*P1: Mặt chân đế là

gì ?

*P1-P4-P6-K4 : Ví

dụ: Cái cốc đặt trên

bàn, bàn, ghế trên

sàn nhà: có mặt

chân đế là phần

nào ?

Trả lời C1 ?

*P1 : Vậy điều

kiện cân bằng của

một vật có mặt

chân đế là gì ?

Yêu cầu HS đọc SGK

để tìm hiểu khái niệm mặt chân đế là gì ?

Ví dụ: Cái cốc đặt trên bàn, bàn, ghế trên sàn nhà: có mặt chân đế là phần nào ?

Trả lời C1 ? Nhận xét vị trí giá của trọng lực so với mặt chân đế trong mỗi trường hợp ? Vậy điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là gì ?

Đọc SGK, nêu định nghĩa mặt chân đế

Hoàn thành yêu cầu C1

Tại vị trí 1, 2, 3 giá của trọng lực đi qua mặt chân đế, vật cân bằng Tại vị trí 4 giá của trọng lực không

đi qua mặt chân đế, vật bị ngã

Giá của trọng lực phải đi qua mặt chân đế

II.Cân bằng của một vật có mặt chân đế:

1.Mặt chân đế:

Mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc

2.Điều kiện cân bằng:

Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm rơi trên mặt chân đế)

Hoạt động 4( 10 phút): Nghiên cứu mức vững vàng của cân bằng

*K2-K3-P1: Hãy

nhận xét tính vững

vàng trong 3

trường hợp dựa

vào độ lớn lực tác

dụng ?

Mức vững vàng

phụ thuộc vào các

yếu tố nào ? (So

sánh vị trí trọng

tâm và diện tích

mặt chân đế)

Muốn tăng mức

vững vàng của cân

bằng ta làm thế nào

?

Trả lời C2 ?

*K4-P1: Gợi ý :

Các trạng thái cân bằng không chỉ khác nhau về dạng mà còn khác nhau về mức vững vàng

Tác dụng lực theo phương ngang cho đến khi hộp đỗ

Hãy nhận xét tính vững vàng trong 3 trường hợp dựa vào

độ lớn lực tác dụng ? Mức vững vàng phụ thuộc vào các yếu tố nào ? (So sánh vị trí trọng tâm và diện tích mặt chân đế)

Muốn tăng mức vững vàng của cân bằng ta làm thế nào ?

Trả lời C2 ?

Ở vị trí 3 lực tác dụng nhỏ nhất rồi đến vị trí 2, 1 Do

đó mức vững vàng nhất lần lượt là vị trí 1, 2, 3

Phụ thuộc vào độ cao của trọng tâm

và diện tích mặt chân đế

Hạ thấp vị trí trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế

Thảo luận và trả lời C2

Ở đáy con lật đật

3.Mức vững vàng của cân bằng.

Mức vững vàng của cân bằng được xác định bởi

độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân

đế Muốn tăng mức vững vàng thì hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế

chú ý đến vị trí

trọng tâm, khi xe

qua đường nghiêng

thì thì mặt chân đế

thay đổi ? trong

con lật đật phần

đáy có khối lượng

rất lớn so với phần

còn lại

Gợi ý : chú ý đến

vị trí trọng tâm, khi xe qua đường nghiêng thì thì mặt chân đế thay đổi ? trong con lật đật phần đáy có khối lượng rất lớn so với phần còn lại

nặng nên trọng tâm

bị hạ thấp, do đó

nó khó rơi ra khỏi mặt chân đế nên con lật đật không thể đổ

Hoạt động 5 ( 5 phút ) : Củng cố và dặn dò

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Củng cố:

- Có 3 dạng cân bằng: không bền, bền và phiếm định, vị trí trọng

tâm của từng dạng

- Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế

- Mức vững vàng của cân bằng

Dặn dò:

- Học bài, làm bài tập 4, 5, 6 SGK và bài tập trong SBT

-Ôn lại các kiến thức về: vận tốc góc, định luật II Niutơn và

momen lực

Ghi nhận và trả lời câu hỏi của GV

- Ghi nhận nhiệm vụ về nhà

V PHẦN PHỤ LỤC:

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu 1 : Mức vững vàng của cân bằng không phụ thuộc vào

A diện tích của mặt chân đế

B độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế

C sự rắn chắc của vật

D độ cao của trọng tâm

Câu 2: Dựa vào kiến thức mức vững vàng của vật có mặt chân đế, cho biết vì sao xe chở

hàng hóa nặng, cồng kềnh quá tải khi đi qua đoạn đường cong thường dễ bị lật đổ?

A Trọng tâm xe quá cao B Sự rắn chắc của vật.

C Diện tích mặt chân đế lớn D Trọng tâm xe quá thấp.

VI RÚT KINH NGHIỆM: