Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 37: Cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực. Trọng tâm (Tiếp)

CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC. TRỌNG TÂM A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật rắn (khi không có chuyển động quay). - Nêu được trọng tâm của một vật là gì. - Nêu được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế. Nhận biết được các dạng cân bằng bền, cân bằng không bền, cân bằng phiếm định của vật rắn. 2. Kỹ năng: - Xác định được trọng tâm của các vật phẳng đồng chất bằng thí nghiệm. 3. Thái độ - Tích cực tự giác và hợp tác trong học tập B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Biên soạn các câu hỏi dưới dạng trắc nghiệm cho phần củng cố bài giảng theo nội dung câu hỏi 1-5 SGK. - Chuẩn bị các thí nghiệm H 26.1, H 26.3, H 26.5,H 26.6. 2.Học sinh - Ôn tập điều kiện cân bằng của hệ lực tác dụng lên chất điểm. 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, mô phỏng cách xác định trọng tâm của vật C. PHÖÔNG PHAÙP - Giaûi quyeát vaán ñeà, thaûo luaän nhoùm D. TIEÁN TRÌNH LEÂN LÔÙP. 1. OÅn ñònh toå chöùc - OÅn ñònh lôùp, ñieåm danh 2. Kieåm tra baøi cuõ - Nêu điều kiện cân bằng của hệ lực tác dụng lên chất điểm? 3. Baøi môùi Hoaït ñoäng cuûa thaày vaø troø Noäi dung kieán thöùc Hoạt động 1: Khảo sát điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực.Trọng tâm của vật rắn. GV: Cho HS tìm hiểu các khái niệm: vật rắn, giá của lực - Làm thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát thí nghiệm. HS: Tìm hiểu khái niệm vật rắn, giá của lực? Quan sát thí nghiệm H 26.1. * Trả lời câu hỏi: Vật chịu tác dụng của những lực nào? So sánh giá, phương, chiều, độ lớn? Vẽ hình minh họa. Lấy các ví dụ thực tiễn? GV: Nêu các câu hỏi . Nhận xét các câu trả lời của HS. GV: Giúp HS rút ra kết luận : điều kiện cân bằng của vật rắn, hai lực trực đối. HS: Nêu điều kiện cân bằng? Tìm hiểu khái niệm hai lực trực đối. GV: Làm thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát thí nghiệm. Nêu câu hỏi. HS: Phân biệt với hai lực cân bằng. Quan sát thí nghiệm H 26.3, nhận xét về tác dụng của lực lên vật rắn khi trượt vectơ lực trên giá của lực? GV: Hướng dẫn HS tìm hiểu khái niệm trọng tâm. HS: Đọc SGK phần 3, trả lời câu hỏi: trọng tâm của vật là gì? Hoạt động 2: Tìm hiểu cân bằng của vật rắn treo ở đầu dây. Cách xác định trọng tâm của vật rắn phẳng mỏng. GV: Nêu câu hỏi C1, C2. Cho HS đọc sách, hướng dẫn rút ra kết luận. Hướng dẫn HS cách xác định trọng tâm. Nêu một số dạng đặc biệt, kiểm nghiệm lại. HS: Quan sát H 26.4. Trả lời câu hỏi C1,C2 Đọc SGK phần 4, trình bày kết luận. Đọc SGK phần 5, xem H 26.6, trình bày cách xác định trọng tâm của vật rắn phẳng mỏng. Chú ý dạng đặc biệt trên H 26.7, kiểm tra lại. Hoạt động 3: Tìm hiểu cân bằng của vật rắn trên giá đỡ nằm ngang.Các dạng cân bằng. GV: Cho HS đọc sách, nêu câu hỏi, hướng dẫn HS giải thích. -à điểm đặt của trên mặt phẳng ngang. HS: Quan sát H 26.8. Trả lời câu hỏi tại sao quyển sách nằm yên? GV: Cho HS đọc sách để rút ra điều kiện. HS: Đọc phần 6, xem H 26.9, H 26.10, nêu điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế? GV: Cho HS thảo luận, trình bày các dạng cân bằng. HS: Xem hình H 26.11, đọc phần 7 trình bày các dạng cân bằng? Lấy ví dụ? - Vật rắn là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kì của vật không đổi. - Giá của lực: đường thẳng mang vectơ lực. 1. Khảo sát thực nghiệm cân bằng: a) Bố trí thí nghiệm: Hình 26.1 b) Quan sát: - Hai sợi dây móc vào A và C nằm trên cùng một đường thẳng. - Độ lớn của 2 lực và bằng nhau. 2. Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực: Muốn cho một vật rắn chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực phải trực đối. Chú ý: -Hai lực trực đối là hai lực cùng giá, ngược chiều và có độ lớn bằng nhau. - Hai lực cân bằng: là hai lực trực đối cùng tác dụng vào một vật - Tác dụng của một lực lên một vật rắn không thay đổi khi điểm đặt của lực đó dời chỗ trên giá của nó. - Vectơ trượt: vectơ biểu diễn lực tác dụng lên một vật rắn. 3. Trọng tâm của vật rắn: Trọng tâm của vật rắn là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật. 4. Cân bằng của vật rắn treo ở đầu dây: Hình 26.4 Khi vật cân bằng, lực căng của sợi dây và trọng lực của vật rắn là hai lực trực đối. Dây treo trùng với đường thẳng đứng đi qua trọng tâm G của vật. Độ lớn của lực căng dây T bằng độ lớn của trọng lực P (trọng lượng) của vật. 5. Xác định trọng tâm của vật rắn: a) Đối với vật rắn phẳng mỏng: Dùng dây dọi để đánh dấu đường thẳng đứng AA’, BB’ trên vật. Vậy G là giao điểm của 2 đường thẳng này. b) Đối với vật rắn phẳng đồng tính: Hình 26.6 - Trọng tâm trùng với tâm đối xứng. - Trọng tâm nằm trên trục đối xứng. c) Chú ý: Vị trí trọng tâm phụ thuộc vào sự phân bố khối lượng của vật, có thể nằm trong hay ngoài vật. Hình 26.7 6. Cân bằng của vật rắn trên giá đỡ nằm ngang: Đặt vật rắn trên giá đỡ nằm ngang thì trọng lực ép vật vào giá đỡ, vật tác dụng lên giá đỡ một lực, giá đỡ tác dụng phản lực lên vật. Khi vật cân bằng: (trực đối). Mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các điểm tiếp xúc. Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế: Đường thẳng đứng qua trọng tâm của vật gặp mặt chân đế. 7. Các dạng cân bằng: a) Cân bằng bền: vật tự trở về vị trí cân bằng khi ta làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng . b) Cân bằng không bền: vật không tự trở về vị trí cân bằng khi ta làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng. c) Cân bằng phiếm định: vật cân bằng ở v ị tr í m ới khi ta làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng. 4. Cuûng coá vaø luyeän taäp. GV: - 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. HS: - Ghi nhận kiến thức: điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực, cách xác định trọng tâm, nhận biết các dạng cân bằng. 5. Höôùng daãn hoïc sinh töï hoïc ôû nhaø GV: Bài tập về nhà: 3.1,3.2,3.3. - Yêu cầu : HS chuẩn bị bài sau. HS: - Ghi câu hỏi, bài tập về nhà.