Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 40: Quy tắc hợp lực song song. Điều kiện cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song (Tiếp)

QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG A. MỤC TIấU 1. Kiến thức: - Phỏt biểu được quy tắc tổng hợp hai lực song song cựng chiều và phõn tớch một lực thành hai lực song song cựng chiều. - Phát biểu được định nghĩa ngẫu lực và nêu được tác dụng của ngẫu lực. Viết được công thức tính momen của ngẫu lực. 2. Kỹ năng: - Vận dụng được quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều và phân tích một lực thành hai lực song song để giải các bài tập đối với vật rắn chịu tác dụng của hai lực. 3. Thỏi độ - Tớch cực tự giỏc và hợp tỏc trong học tập B. CHUẨN BỊ 1.Giỏo viờn - Biờn soạn cỏc cõu hỏi kiểm tra bài cũ ; củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung cõu hỏi 1-3 SGK. - Chuẩn bị thớ nghiệm theo hỡnh 28.1 SGK. 2.Học sinh - ễn tập kiến thức về lực, tổng hợp lực. 3.Gợi ý ứng dụng CNTT - GV cú thể biờn soạn cỏc cõu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ và củng cố bài giảng. - Chuẩn bị những hỡnh ảnh cõn bằng của cỏc vật. - Mụ phỏng cỏc lực cõn bằng theo cỏc hỡnh vẽ C. PHệễNG PHAÙP - Giaỷi quyeỏt vaỏn ủeà, thaỷo luaọn nhoựm D. TIEÁN TRèNH LEÂN LễÙP. 1. OÅn ủũnh toồ chửực - OÅn ủũnh lụựp, ủieồm danh 2. Kieồm tra baứi cuừ Điều kiện cõn bằng của vật rắn dưới tỏc dụng của ba lực khụng song song? 3. Baứi mụựi Hoaùt ủoọng cuỷa thaày vaứ troứ Noọi dung kieỏn thửực Hoạt động 1: Tỡm hiểu quy tắc hợp hai lực song song cựng chiều. GV: Cựng HS làm thớ nghiệm. Hướng dẫn lập bảng kết quả. Gợi ý rỳt ra kết luận. HS: Quan sỏt thớ nghiệm hỡnh 28.1 Lập bảng kết quả. Vẽ hỡnh H 28.2. GV: Yờu cầu HS trỡnh bày quy tắc. HS: Trỡnh bày quy tắc hợp hai lực song song cựng chiều. GV: Cho HS thảo luận, hướng dẫn giải thớch trọng tõm của vật rắn. GV: Cho HS xem hỡnh vẽ. HS: Thảo luận đưa ra quy tắc tỡm hợp lực của nhiều lực song song cựng chiều ỏp dụng giải thớch trọng tõm của vật rắn? GV: Hướng dẫn HS phõn tớch lực. HS: Thảo luận: phõn tớch một lực thành hai lực song song. GV: Hướng dẫn giải bài tập SGK. Nhận xột kết quả. HS: Làm việc cỏ nhõn:bài tập vận dụng phần 2 e) SGK. Thực hiện cõu hỏi C1. Hoạt động 2: Tỡm hiểu điều kiện cõn bằng của vật rắn dưới tỏc dụng của ba lực song song. Quy tắc hợp hai lực song song trỏi chiều. GV: Yờu cầu: HS xem hỡnh vẽ, đọc phần 3 thảo luận về điều kiện cõn bằng. Gợi ý cỏch suy luận. Nhận xột kết quả. HS: Xem hỡnh H 28.6 đọc phần 3 SGK, thảo luận rỳt ra điều kiện cõn bằng: Tổng hợp lực? Chứng minh hệ ba lực đồng phẳng? Phõn tớch điểm đặt của chỳng? Trỡnh bày kết quả GV: Cho HS xem hỡnh, hướng dẫn suy luận tỡm hợp lực của hai lực song song trỏi chiều. HS: Xem phần 4 SGK, xem hỡnh 28.7, tỡm cỏch suy luận để đưa ra quy tắc hợp hai lực song song trỏi chiều. GV: Cho HS tỡm hiểu phần 5. Hướng dẫn thảo luận đưa ra khỏi niệm ngẫu lực và momen ngẫu lực. Nhận xột cỏc vớ dụ. HS : Xem hỡnh H 28.8. Thảo luận về tỏc dụng của ngẫu lực. Đại lượng đặc trưng cho tỏc dụng làm quay là momen ngẫu lực? Lấy vớ dụ minh họa. 1. Thớ nghiệm tỡm hợp lực của hai lực song song: - Hai lực song song cựng chiều và tỏc dụng vào thước tại O1 và O2. - đặt tại O cú tỏc dụng giống hệt tỏc dụng đồng thời của đặt tại O1 và đặt tại O2 với P=P1+P2 àlà hợp lực cựa và . 2. Quy tắc hợp lực hai lực song song cựng chiều: a) Quy tắc: - Hợp lực của hai lực và song song, cựng chiều, tỏc dụng vào một vật rắn, là một lực song song, cựng chiều với hai lực cú độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực đú. F=F1+F2. - Giỏ của hợp lực nằm trong mặt phẳng của , và chia trong khoảng cỏch giữa hai lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đú. (chia trong) b)Hợp nhiều lực: Hợp lực tỡm được sẽ là một lực song song cựng chiều với cỏc lực thành phần, cú độ lớn: F=F1+F2+F3+...+Fn Lớ giải về trọng tõm vật rắn: Chia vật rắn thành nhiều phần tử nhỏ, cỏc trọng lực nhỏ tạo thành một hệ lực song song cựng chiều đặt lờn vật. Hợp lực của chỳng là trọng lực tỏc dụng lờn vật cú điểm đặt là trọng tõm của vật. d) Phõn tớch một lực thành hai lực song song: Cú vụ số cỏch phõn tớch một lực đó cho thành hai lực và song song. Khi cú những yếu tố đó được xỏc định thỡ phải dựa vào đú để chọn cỏch phõn tớch thớch hợp. e) Bài tập vận dụng: Một thanh sắt cú khối lượng 50kg được kờ bởi hai giỏ đỡ O1 và O2 ở hai đầu. Đường thẳng đứng qua trọng tõm G chia đoạn thẳng O1O2 theo tỉ lệ . Tớnh lực của thanh sắt đố lờn từng giỏ đỡ. Bài giải Theo qui tắc hợp lực: F = F1 + F2 à F1 = 2/3 F = 2/3 .50.9,81=327N F2 = 1/3 F = 163N 3. Điều kiện cõn bằng của vật rắn dưới tỏc dụng của ba lực song song: Hỡnh 28.6 Điều kiện cõn bằng của vật rắn dưới tỏc dụng của ba lực , , song song là hợp lực của hai lực của hai lực bất kỡ cõn bằng với lực thứ ba 4. Quy tắc hợp hai lực song song trỏi chiều: Hỡnh 28.7 Hợp lực của hai lực song song trỏi chiều là một lực cú cỏc đặc điểm sau: - song song và cựng chiều với lực thành phần cú độ lớn lớn hơn lực thành phần kia () - cú độ lớn bằng hiệu độ lớn của hai lực thành phần: F = F3 – F2 - Giỏ của hợp lực nằm trong mặt phẳng của hai lực thành phần, và chia ngoài khoảng cỏch giữa hai lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đú. (chia ngoài) 5. Ngẫu lực: - Ngẫu lực là hệ hai lực và song song ngược chiều, cú cựng độ lớn F, tỏc dụng lờn một vật. Vd tuanơvit làm xoay đinh ốc. - Ngẫu lực cú tỏc dụng làm cho vật rắn quay theo một chiều nhất định. - Ngẫu lực khụng cú hợp lực. - Momen của ngẫu lực đặc trưng cho tỏc dụng làm quay của ngẫu lực và bằng tớch của độ lớn F của một lực và khoảng cỏch d giữa hai giỏ của hai lực M=F.d 4. Cuỷng coỏ vaứ luyeọn taọp. GV: - Giới thiệu một số bài tập cho hs - Nhận xột cõu trả lời của hs. - Yờu cầu HS nờu túm tắt cỏc kiến thức mới vừa học. HS: - Thảo luận nhúm trả lời cỏc cõu hỏi trắc nghiệm theo nội dungcõu 1-3 (SGK). Làm việc cỏ nhõn giải bài tập 2(SGK) Ghi nhận kiến thức : Tổng hợp hai lực song song cựng chiều và trỏi chiều. Điều kiện cõn bằng của vật rắn chịu tỏc dụng của ba lực song song. Momen ngẫu lực. 5. Hửụựng daón hoùc sinh tửù hoùc ụỷ nhaứ GV: - Nờu bài tập về nhà:1, 2, 3 SGK. - Yờu cầu :HS chuẩn bị bài sau. HS: - Ghi cõu hỏi, bài tập về nhà. - Chuẩn bị bài mới “Bài tập”