Ngẫu lực là gì?

a. Định nghĩa: Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực.

b. Ví dụ.

- Dùng tay vặn vòi nước ta đã tác dụng vào vòi một ngẫu lực.

- Khi ôtô sắp qua đoạn đường ngoặt, người lái xe tác dụng 1 ngẫu lực vào vô lăng (tay lái).

c. Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn.

* Trường hợp vật không có trục quay cố định.

- Vật quay quanh trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.

- Trục quay đi qua trọng tâm, không chịu momen lực tác dụng.

* Trường hợp vật có trục quay cố định.

- Momen của ngẫu lực: M = F1d1 +F2d2 = F(d1 +d2)

- Khi chế tạo các bộ phận quay của máy móc phải phải làm cho trục quay đi qua trọng tâm của nó.

d. Mômen của ngẫu lực.

- Mômen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí trục quay và có giá trị:M = F.d Trong đó F là độ lớn của mỗi lực; còn d = d1+d2: khoảng cách giữa hai giá của ngẫu

lực.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước thực hiện Nội dung các bước

Bước 1 GV tạo tình huống nhận biết khái niệm ngẫu lực: Dùng tay vặn vòi nước, ta đã tác dụng vào vòi nước những lực có đặc điểm gì? Khi chế

tạo bánh xe, bánh đà, tại sao phải là cho trục quay đi qua trọng tâm của các vật đó? Ta sẽ tìm hiểu những điều này qua phần tiếp theo.

GV nêu một số ví dụ (trình chiếu hình ảnh hoặc dùng các vật dụng đã chuẩn bị) cho HS quan sát. Yêu cầu HS trả lời phiếu học tập số 2.

Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm

Bước 3 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm, sau đó báo cáo kết quả và thảo luận

- Đại diện 1 nhóm trình bày.

C1. Hai lực tác dụng lên một vật song song, ngược chiều, cùng độ lớn, không cùng giá.

C2. Hệ hai lực song song, ngược chiều, cùng độ lớn, không cùng giá, cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực.

C3.Tìm các ví dụ về ngẫu lực khác với các ví dụ trong sách giáo khoa.

C4. Ngẫu lực không tìm được hợp lực

- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về

câu trả lời của nhóm đại diện.

Bước 4 GV tổng kết quá trình thảo luận. Hướng dẫn HS tìm hiểu tác dụng của ngẫu lực đối với vật rắn.

GV trình chiếu mô phỏng về tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn trong trường hợp vật không có trục quay cố định và vật có trục quay cố định chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 3.

Bước 5 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm

Bước 6 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm, sau đó báo cáo kết quả và thảo luận

- Đại diện 1 nhóm trình bày.

C1. * Trường hợp vật không có trục quay cố định.

- Vật quay quanh trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.

- Trục quay đi qua trọng tâm, không chịu momen lực tác dụng.

* Trường hợp vật có trục quay cố định.

- Vật quay quanh trục cố định đó.

- Nếu trục quay không đi qua trọng tâm, thì trọng tâm của vật sẽ

chuyển động tròn quanh trục. Khi ấy, vật có xu hướng chuyển động li tâm, nên tác dụng vào trục quay làm trục quay bị biến dạng.

C2. Ứng dụng: Khi chế tạo các bộ phận quay của máy móc phải phải làm cho trục quay đi qua trọng tâm của nó.

C3: Mômen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí trục quay và có

giá trị: M = F.d

Trong đó: F là độ lớn của mỗi lực;

d = d1 + d2: khoảng cách giữa hai giá của ngẫu lực.

- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về

câu trả lời của nhóm đại diện.

Bước 9 Giáo viên tổng kết hoạt động 2.2 và đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh.

+ Ưu điểm: ………

+ Nhược điểm cần khắc phục: ………

Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu:

- Vận dụng khái niệm ngẫu lực và quy tắc hợp lực song song cùng chiều để giải thích một số hiện tượng vật lý thường gặp trong đời sống và kĩ thuật.

- Vận dụng được công thức tính momen của ngẫu lực và hợp lực song song cùng chiều để làm những bài tập trong bài.

- Nêu được một số ví dụ ứng dụng ngẫu lực và hợp lực song song cùng chiều trong thực tế và trong kỹ thuật.

b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên

c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước thực hiện Nội dung các bước

Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS làm các BT 2, 3, 4 trang 106;

BT 4, 5, 6 trang 118 và BT trong phiếu học tập số 4.

Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận

- Đại diện 1 nhóm trình bày.

- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.

Bước 4 Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh.

+ Ưu điểm: ………

+ Nhược điểm cần khắc phục: ………

Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu:

- Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau.

b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS.

d. Tổ chức thực hiện:

Nội dung 1:

Ôn tập - Yêu cầu HS về nhà học bàivà làm các bài tập trong SBT Nội dung 2:

Mở rộng Tìm thêm một số ứng dụng của ngẫu lực và hợp lực song song Nội dung 3:

Chuẩn bị bài mới

- Ôn tập định luật II Niu-tơn và vận tốc góc.

- Xem trước bài 21 trang 111 SGK.

V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)

...

...

...

...

...

...

...

...

Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy:

Ngày soạn: Ngày dạy:

Tiết 32:

Bài 21: CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN.

CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.

I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức

- Nêu đặc điểm nhận biết chuyển động tịnh tiến và nêu được ví dụ minh họa.

- Viết được công thức định luật II Niu-tơn cho chuyển động tịnh tiến.

- Nêu được đặc điểm nhận biết chuyển động quay và nêu được tác dụng của momen lực đối với một vật rắn quay quanh một trục.

2. Năng lực

a. Năng lực chung

- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu.

- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin.

- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề.

- Năng lực hoạt động nhóm.

b. Năng lực đặc thù môn học

- Áp dụng được định luật II Niu-tơn cho chuyển động tịnh tiến.

- Áp dụng được CT momen lực để giải thích sự thay đối chuyển dộng quay của các vật.

- Giải được các bài tập cơ bản về chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định.

3. Phẩm chất

- Có thái độ hứng thú trong học tập.

- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan.

- Có tác phong làm việc của nhà khoa học.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên

- Bài giảng Powerpoint:Kèm các hình ảnh minh họa chuyển động và thí nghiệm theo hình 21.4 SGK.

- Phiếu học tập.

Phiếu học tập số 1:

Câu 1: Dựa vào hình ảnh quan sát trả lời C1? Tìm thêm vài ví dụ về chuyển động tịnh tiến?

Câu 2: Nhận xét về gia tốc của các điểm khác nhau trên vật chuyển động tịnh tiến?

Câu 3: AD công thức định luật II Niu-tơn viết biểu thức xác định gia tốc của chuyển động tịnh tiến?

Câu 4: Nhắc lại cách giải các bài toán động lực học có liên quan đến định luật II Niu- tơn.

Phiếu học tập số 2 Câu 1: Trả lời C2.

Câu 2: Thực hiện thí nghiệm với P1≠ P2, quan sát thí nghiệm và nhận xét?

Câu 3: Viết công thức tính mô men của lực làm ròng rọc quay cùng chiều kim đồng hồ và mô men của lực làm ròng rọc quay ngược chiều kim đồng hồ. Chọn chiều dương là chiều quay của ròng rọc. Hãy xác định mô men lực toàn phần tác dụng vào ròng rọc.

Câu 4: Từ việc trả lời các câu hỏi trên, hãy đưa ra kết luận về tác dụng của mô men lực đối với một vật quay quanh một trục.

Phiếu học tập số 3

1. Đối với vật quay quanh một trục cố định, câu nào sau đây đúng:

A. Khi thấy tốc độ góc của vật thay đổi thì chắc chắn đã có momen lực tác dụng lên vật.

B. Nếu không chịu momen lực tác dụng thì vật phải đứng yên.

C. Vật quay được là nhờ có momen lực tác dụng lên nó.

D. Khi không còn momen lực tác dụng thì vật đang quay sẽ lập tức dừng lại.

2. Một chiếc vành xe đạp phân bố đều khối lượng, có dạng hình tròn tâm C.Trọng tâm của vành nằm tại:

A. một điểm bất kì nằm trên vành xe. B. một điểm bất kì nằm ngoài vành xe.

C. điểm C. D. mọi điểm của vành xe.

3. Mức quán tính của vật quay quanh một trục không phụ thuộc vào

A. tốc dộ góc của vật. B. khối lượng của vật.

C. hình dạng và kích thước của vật. D. vị trí của trục quay.

4. Trong những chuyển động sau, chuyển động nào là chuyển động tịnh tiến A. Hòn bi lăn trên mặt bàn. B. Kim đồng hồ đang chạy.

C. Pittong chạy trong ống bơm xe đạp. D. Trái Đất quay chung quanh trục của nó.

5. Chuyển động của đinh vít khi chúng ta vặn nó vào tấm gỗ là

A. chuyển động tịnh tiến. C. chuyển động thẳng và và chuyển động xiên.

B. chuyển động quay. D. chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay.

6. Khi chế tạo các bộ phận như bánh đà, bánh ôtô… người ta phải cho trục quay đi qua trọng tâm là vì

A. chắc chắn, kiên cố. B. làm cho trục quay ít biến dạng.

C. để làm cho chúng quay dễ dàng hơn. D. để dừng chúng nhanh khi cần.

7. Tác dựng một lực có giá đi qua trọng tâm của một vật thì vật đó sẽ

A. chuyển động tịnh tiến. B. chuyển động quay.

C. vừa quay vừa tịnh tiến. D. quay rồi chuyển động tịnh tiến.

8. Một vật rắn có khối lượng m= 10 kg được kéo trượt tịnh tiến trên mặt sàn nằm ngang bởi lực F có độ lớn 20 N hợp với phương nằm ngang một góc α = 300. Cho biết

hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn nhà là μ = 0,1 (lấy g = 10 m/s2). Quãng đường vật rắn đi được 4 s là

A. 6,21 m. B. 6,42 m. C. 6,56 m. D.

6,72 m.

2. Học sinh

- Ôn tập định luật II Niu-tơn và vận tốc góc.

- SGK, vở ghi bài, giấy nháp.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu về chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay của vật rắn

a. Mục tiêu:

- Sự hứng thú tìm hiểu kiến thức mới.

b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên

c. Sản phẩm: Sự hứng thú, tò mò muốn tìm hiều kiến thức mới d. Tổ chức thực hiện:

Bước thực

hiện Nội dung các bước

Bước 1 Giáo viên đặt vấn đề

Chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay quanh một trục cố định là hai chuyển động đơn giản nhất của vật rắn. Mọi chuyển động phức tạp của vật rắn đều có thể phân tích thành hai chuyển động nói trên. Có thể nêu một vài ví dụ minh họa:

- Chuyển động của một chiếc đinh vít trong tấm gỗ;

- Chuyển động của bánh xe lăn trên đường;

- Chuyển động của một vận động viên nhảy cầu;

Đặc điểm của chuyển động này như thế nào? Ta sẽ tìm hiểu qua bài hôm nay.

Bước 2 Học sinh tiếp nhận vấn đề

Hoạt động 2: Hình thành kiến thức

Hoạt động 2.1: Tìm hiểu chuyển động tịnh tiến của vật rắn.

a. Mục tiêu:

- Nêu đặc điểm nhận biết chuyển động tịnh tiến và nêu được ví dụ minh họa.

- Viết được công thức định luật II Niu-tơn cho chuyển động tịnh tiến.

b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên

c. Sản phẩm: