Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 43: Thực hành: Tổng hợp hai lực

Thực hành: TỔNG HỢP HAI LỰC A. Muïc tieâu. 1. Kieán thöùc: - Xác định được hợp lực của hai lực song song cùng chiều bằng thí nghiệm. 2. Kó naêng: · Biết cách sử dụng các dụng cụ đo và bố trí được thí nghiệm - Biết cách sử dụng lực kế và thước đo độ dài. - Biết cách lắp ráp thí nghiệm theo sơ đồ. · Biết cách tiến hành thí nghiệm: - Tiến hành đo các lực, đo khoảng cách giữa các giá của các lực. - Ghi chép số liệu. · Biết tính toán các số liệu thu được từ thí nghiệm để đưa ra kết quả: - Tính toán các giá trị, hoàn thành bảng số liệu. - Nêu kết luận rút ra từ các thí nghiệm. 3. Thaùi ñoä: - Söû duïng ñöôïc kieán thöùc ñeå giaûi quyeát caùc baøi toaùn vaät lí trong ñôøi soáng haøng ngaøy B. Chuaån bò 1. Giaùo vieân: - Bộ thí nghiệm tổng hợp 2 lực 2. Hoïc sinh: - Nắm lại các quy tắc hợp lực hai lực đồng quy và hai lực song song C. Phöông phaùp - Dieãn giaûng, vaán ñaùp, - Giaûi quyeát vaán ñeà, thaûo luaän nhoùm, thực nghiệm D. Tieán trình leân lôùp 1. OÅn ñònh toå chöùc - OÅn ñònh lôùp, ñieåm danh - Kieåm tra sæ soá 2. Kieåm tra baøi cuû - Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy, hai lực song song cùng chiều? Biểu diễn quy tắc trên hình vẽ ? 3. Baøi môùi: Ñaët vaán ñeà: Xác định hợp lực của hai lực song song và đồng quy 3. Baøi môùi Hoaït ñoäng cuûa thaày vaø troø Noäi dung kieán thöùc Hoaït ñoäng 1: Tìm hiểu cơ sở lý thuyết. Chọn phương án thí nghiệm. GV- Yêu cầu HS thảo luận xác định cơ sở lý thuyết và phương án thí nghiệm. HS: Thảo luận theo nhóm: - Tổng hợp hai lực đồng quy? - Tổng hợp hai lực song song cùng chiều? - Trình bày đáp án. - Thảo luận: Chọn phương án thí nghiệm, các bước tiến hành thực hành. GV: Hướng dẫn cách trình bày. - Nhận xét đáp án. - Hướng dẫn HS chọn phương án thí nghiệm. - Nhận xét các bước thực hành. HS: Theo doõi vaø ghi cheùp I. Mục đích: - Dùng qui tắc hình bình hành để tổng hợp hai lực đồng qui, sau đó kiểm nghiệm lại bằng thực nghiệm. - Dùng qui tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều để xác định lực tổng hợp, sau đó kiểm nghiệm lại bằng thực nghiệm. - Rèn luyện kĩ năng thực hành, giải các bài toán tổng hợp nhiều lực đồng quy và các lực song song cùng chiều II. Cơ sở lí thuyết Tổng hợp hai lực đồng quy Giả sử hai lực đồng quy và tác dụng lên một vật (hình 1a). Ta phải xác định lực tổng hợp của các lực thành phần và . Áp dụng quy tắc hình bình hành để xác định lực tổng hợp của hai lực đồng quy và . - Muốn vậy, phải trượt các lực và trên giá của chúng về điểm đồng quy. Bằng quy tắc hình bình hành, dựng véc tơ (hình 1a,b) 0 0 Hình 1a: Hai lực đồng quy Hình 1b: Quy tắc hình bình hành - Kết quả xác định lực tổng hợp trong hình 1b là cơ sở tiến hành thí nghiệm để kiểm tra kết quả thu được ở trên 2. Tổng hợp hai lực song song cùng chiều. Cho hai lực và song song cùng chiều tác dụng lên thanh AB - Hợp của hai lực và song song cùng chiều tác dụng lên thanh AB là một lực song song cùng chiều với hai lực đó. Lực này có độ lớn bằng tổng độ lớn hai lực P = P1 + P2. Giá của lực nằm trong mặt phẳng chứa hai lực và , chia khoảng cách giữa hai lực (chia trong) theo tỉ lệ: (hình 2) d1 d2 a O A B Hình 2: Sơ đồ tổng hợp hai lực song song cùng chiều - Kết quả tính toán độ lớn và điểm đặt của lực F trên hình 2 là cơ sở để tiến hành thí nghiệm tổng hợp hai lực song song cùng chiều. III. Dụng cụ thí nghiệm Hình 3: Tổng hợp hai lực đồng quy 1. Dụng cụ thí nghiệm tổng hợp hai lực đồng quy. - Bảng sắt được gắn lên giá có đế 3 chân. - Thước đo góc, được in trên tấm bìa màu trắng dày 0,15 đến 0,2mm, ép plastic, có kích thước 200x200 mm. Độ chia nhỏ nhất 10. - Thước đo chiều dài có độ chia nhỏ nhất 1 mm - Hai lực kế ống 5N, hai vòng kim loại có đế nam châm xuyến mạ kẽm. Nhờ hai nam châm này, ta có thể định vị hai lực kế trên bảng sắt. - Lò xo 5N có nam châm để gắn dính lên bảng sắt. - Một dây chỉ bền và một dây cao su. - Một đế nam châm để buộc dây cao su. - Một viên phấn 2. Dụng cụ thí nghiệm tổng hợp hai lực song song cùng chiều - Hai lò xo xoắn 5N, dài khoảng 60 mm. - Ba dây cao su. - Thanh treo qua nặng, bằng kim loại nhẹ, cứng, dài 400 mm, để treo các quả nặng tổng cộng đến 10N mà không bị biến dạng. Trên thanh có gắn thước 400 mm và 3 con trượt có gắn móc treo, hai đầu có lỗ móc treo 2 lò xo 5N. - Thanh định vị, bằng kim loại nhẹ, mỏng, dài 300 mm, sơn màu đen, gắn được lên bảng sắt. - Cuộn dây treo, nhẹ, mềm và có màu tối. - Hộp các quả nặng có khối lượng bằng nhau 50g. - Giá đỡ có trục F10 mm, cắm lên đế 3 chân và bảng sắt. - Hai đế nam châm để buộc dây cao su. - Thước đo chiều dài có độ chia nhỏ nhất 1 mm. - Một viên phấn Hình 4: Tổng hợp hai lực song song cùng chiều 4. Cuûng coá vaø luyeän taäp. GV: - Nhaéc laïi các quy tắc hợp lực đồng quy và song song HS: OÂn laïi caùc kieán thöùc ñaõ hoïc 5. Höôùng daãn hoïc sinh töï hoïc ôû nhaø GV: Cho hs chuẩn bị mẫu báo cáo thực hành HS: -Hoïc baøi, chuẩn bị mẫu báo cáo thực hành -Chuaån bò baøi môùi: "Thöïc haønh"