Giáo án Vật lí 10 Tiết 16 Bài 9: Tổng hợp và phân tích lực - Điều kiện cân bằng của chất điểm

Các năng lực - Trình bày được kiến thức về lực, qui tắc tổng hợp và phân tích lực, điều kiện cân bằng của chất điểm - Trình bày được mối quan hệ giữa tổng hợp và phân tích lực - Vận dụng[r]

Tuần 8 Ngày soạn: 4/ 10 /2014 Tiết 16 theo ppct Ngày dạy: 8/ 10 /2014

Chương II: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM Bài 9: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC - ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM I.MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa của lực và nêu được lực là đại lượng vecto

- Nêu dược qui tắc tổng hợp và phân tích lực

- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một chất điểm dưới tác dụng của nhiều lực

2.Kĩ năng và các năng lực

a Kĩ năng

- Vận dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực của 2 lực đồng quy hoặc để phân tích một lực thành

2 lực đồng quy theo các phương cho trước Giải được một số bài tập đơn giản về tổng hợp lực và phân tích lực

b Các năng lực

- Trình bày được kiến thức về lực, qui tắc tổng hợp và phân tích lực, điều kiện cân bằng của chất điểm

- Trình bày được mối quan hệ giữa tổng hợp và phân tích lực

- Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp,…) kiến thức vật

lí vào các tình huống thực tiễn

- Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp để giải các bài toán về tổng hợp và phân tích lực

- Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét về tổng hợp và phân tích lực

- Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )

- Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập

- Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng , thái độ của cá nhân trong học tập vật lí

3 Thái độ :

- Vận dụng kỹ năng kiến thức vào thực tế của cuộc sống

- Rèn luyện được tính kiên trì nhẫn nại

4 Trọng tâm

- Tổng hợp và phân tich lực

5 Tích hợp

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên :

- Thí nghiệm hình 9.5 SGK

2 Học sinh:

- Ôn tập các kiến thức lượng giác đã học

III PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC:

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

- Diễn giảng, thuyết trình,vấn đáp, đàm thoại, dạy học tích cực

IV TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

1.Ổn định lớp ( 5 phút )

- Kiểm tra sĩ số

- Kiểm tra bài cũ : - Giới thiệu nội dung chương mới



2.Bài mới :

Hoạt động 1 ( 10 phút ): Nhắc lại về lực và cân bằng lực

Các năng lực thành

phần cần đạt

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học

sinh

Nội dung cơ bản

*K1 : Trình bày

được kiến thức về

lực, các lực cân

bằng, giá của lực

*P1 : Lực là địa

lượng vec tơ hay đại

lượng vô hướng? Vì

sao?

Lực là gì? Đơn vị của lực? Tác dụng của 2 lực cân bằng?

Lực là địa lượng vec

tơ hay đại lượng vô hướng? Vì sao?

Khi nào vật có gia tốc

a = 0; và khi nào vật

có a khác 0?

Các em hãy định nghĩa lực một cách đầy đủ (có khái niệm gia tốc)

- Các em hoàn thành C1, C2

- Mỗi lực có mấy giá, mỗi giá chứa mấy lực

?

- Hs suy nghĩ, kết hợp với SGK để trả lời các câu hỏi của gv

Khi vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều thì gia tốc

a = 0

- Khi hợp lực tác dụng lên vật cân bằng thì a = 0 và ngược lại

- Hs thảo luận hoàn thành C1, C2

Trả lời C1:

- Tay tác dụng làm cung biến dạng

- Dây cung tác dụng vào mũi tên làm mũi tên bay đi

Trả lời C2: Các lực tác dụng: trọng lực và P

lực căng dây T

Đây là 2 lực cân bằng,

có tác dụng làm quả cầu đứng yên

- Suy nghĩ trả lời

I Lực Cân bằng lực.

1 Lực :

Là đại lượng vec tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng

2 Các lực cân bằng

Là các lực khi tác dụng đồng thời vào cùng một vật thì không gây ra gia tốc cho vật

3 Đường thẳng mang vec

tơ lực gọi là giá của lực

Hai lực cân bằng là 2 lực cùng tác dụng lên cùng 1 vật, cùng giá, cùng độ lớn

và ngược chiều

4.Đơn vị của lực là Niutơn ( N)

Hoạt động 2( 15 phút ): Tìm hiểu quy tắc tổng hợp lực

Các năng lực thành

phần cần đạt

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học

sinh

Nội dung cơ bản

*K4: Vận dụng kiến

thức vật lí vào các

tình huống thực tiễn

- ĐVĐ: Trong thực tế,

có những trường hợp nhiều lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật

1 Thí nghiệm

tổng hợp lực

*P8- X8: HS làm thí

nghiệm

*C1 - X5: Trình bày

được kết quả quan

sát được khi làm thí

nghiệm về tổng hợp

lực

*K1+C1- X6: Trình

bày được quy tắc

hình bình hành

- GV hướng dẫn làm

TN hình 9.5

- Gọi hs lên bảng vẽ lực căng F F 1; 2

- Các lực F F 1; 2 gây ra hiệu quả tổng hợp là:

giữ cho chùm quả nặng

C đứng cân bằng

-Theo như phần trên lực

cân bằng phải cùng độ lớn và ngược chiều, hãy

dự đốn xem lực thay thế hai lực trên cĩ phương và chiều thế nào?

- Một em lên bảng vẽ lực cân bằng với lực F3

- Lực cĩ thể thay thế F

các lực F F 1; 2 trong việc giữ cho chùm quả nặng

C đứng yên Vậy F là hợp lực của FvàF1 2

- Em rút ra được kết

luận gì về tính chất của lực?

- Các em hãy nhận xét xem giữa các lực F F 1; 2

và lực Fcĩ mối liên quan gì?

- Gọi hs lên bảng nối các ngọn của Fvới F1

và của với F F2

- Hãy nhận xét hình vừa

vẽ được

- Đến đây chúng ta cĩ được một quy tắc của phép tổng hợp lực đĩ là quy tắc HBH

Quan sát thí nghiệm

và tiến hành làm TN

- Lên bảng biểu diễn lực F F 1; 2

- Ghi nhận

- Hs lên bảng vẽ lực cân bằng với lực



F

3

F

- Lực là một đại lượng vec tơ

- Cĩ thể nêu nhận xét của cá nhân mình

- Hs nhận xét (hình bình hành)

- Hs phát biểu quy tắc HBH

- Làm C4 theo hướng dẫn

2 Định nghĩa

Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng 1 vật bằng 1 lực cĩ tác dụng giống hệt như các lực ấy

3 Quy tắc hình bình hành

Nếu 2 lực đồng quy làm thành 2 cạnh của 1 hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng

F1



F

O F2

Hoạt động 3 ( 5 phút ): Tìm hiểu điều kiện cân bằng của một chất điểm.

Các năng lực thành

phần cần đạt Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản

*K1 - P1 : Muốn cho

một chất điểm đứng

cân bằng các lực tác

dụng phải có điều kiện

gì ?

*K1-K3-P5-C1: Lựa

chọn và sử dụng các

công cụ toán học để

tính hợp lực

Nhắc lại kết quả tác dụng của 1 lực ? Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng các lực tác dụng phải

có điều kiện gì ? Khi hợp lực tác dụng bằng 0 thì vật có thể ở những trạng thái nào ?

Từng HS trả lời

Đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều

III Điều kiện cân bằng của chất điểm.

Điều kiện cân bằng của một chất điểm là hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không

0 2

1















 F F

F

Hoạt động 4 ( 8 phút ): Tìm hiểu phép phân tích lực

Các năng lực

thành phần cần

đạt

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của

học sinh

Nội dung cơ bản

*P1 : lực F3có vai

trò gì ? Từ O hãy vẽ

các lực cân bằng với

lực F1, F2? Phân

tích lực là gì ?

C1:Trình bày được

kết quả quan sát

được khi làm thí

nghiệm về phân

tích lực

*P5: Lựa chọn và

sử dụng các công

cụ toán học phù

hợp trong học tập

vật lí

Ở TN lực F3có vai trò gì ? (để điểm O không thay đổi

vị trí)

Từ O hãy vẽ các lực cân bằng với lực F1, F2? Nối đầu mút các lực F1, F2và Có nhận xét gì về kết 3

F

quả thu được ? Việc thay thế bằng và chính là phân tích lực thành

2 lựcvàF2 Vậy phân tích lực là gì ?

Có bao nhiêu cách phân tích 1 lực thành 2 lực đồng qui theo qui tắc hình bình hành ?

Tuy vậy, để đúng với bài toán thì ta chỉ có thể chọn 1 cách phân tích Vì thế phải biết lực có tác dụng cụ thể theo 2 phương nào

Cân bằng và F1

2

F

3 lực tạo thành hình bình hành

Có vô số cách phân tích lực thành 2 lực đồng qui theo qui tắc hình bình hành

Ghi nhận chú ý

IV.Phân tích lực:

Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó

Các lực thay thế gọi là các lực thành phần

O

F'2

' 1

F

F3

Chú ý: Phân tích lực cũng

tuân theo qui tắc hình bình hành Tuy nhiên chỉ khi biết một lực có tác dụng cụ thể theo 2 phương nào thì mới phân tích lực đó theo 2 phương ấy

Hoạt động 5 ( 2 phút ): Vận dụng củng cố

V PHỤ LỤC :

 CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

1:Hai lực cân bằng là hai lực

A Có cùng độ lớn, cùng giá, ngược chiều và cùng tác dụng đồng thời lên một vật

B Có cùng độ lớn, ngược chiều và cùng tác dụng đồng thời lên một vật

C Có cùng độ lớn, cùng giá, ngược chiều và cùng tác dụng lên một vật trong những khoảng thời gian như nhau

D Có cùng độ lớn, cùng giá và ngược chiều

2 :Một vật đang chuyển động dưới tác dụng của lực F1 với gia tốc a1 Nếu tăng lực F2 = 2F1 thì gia tốc của vật là a2 bằng

A a2 = a1/2 B a2 = a1 C a2 = 2a1 D a2 = 4 a1 3:Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của ba lực 4 N, 5 N và 6 N Nếu bỏ đi lực 6 N thì hợp lực của hai lực còn lại bằng bao nhiêu?

A 6N B Không biết vì chưa biết góc giữa hai lực còn lại

4.Câu nào sau đây nói về chuyển động là đúng

A.Một vật chịu tác dụng của các lực cân bằng thì đứng yên

B Muốn cho một vật chuyển động liên tục thì phải liên tục tác dụng lực vào nó

C Một vật chịu tác dụng của một lực sẽ bắt đầu chuyển động

D Một vật không chịu tác dụng của một lực nào sẽ chuyển động theo quán tính

5.Cho hai lực đồng quy có cùng độ lớn 6 N Góc giữa hai lực bằng 600 thì hợp lực có độ lớn bằng:

VI RÚT KINH NGHIỆM