Bài soạn môn Vật lý lớp 10 (cơ bản) - TrườngTHPT Hoà Vang - Tiết 34: Ngẫu lực

TrườngTHPT Hoà Vang GV: Lê Tài Trí Ngày soạn: 20 - 11 - 2008 Tiết 34: Ngẫu lực I. Mục tiêu : 1. Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa ngẫu lực. - Viết được công thức tính momen của ngẫu lực. 2. Kĩ năng: - Vận dụng được khái niệm của ngẫu lực để giải thích một số hiện tượng vật lí thường gặp trong đời sống và kĩ thuật. - Vận dụng được công thức tính momen của ngẫu lực để làm những bài tập trong bài. - Nêu được một số ví dụ về ứng dụng của ngẫu lực trong thực tế và trong kĩ thuật. 3. Thái độ: - Có hứng thú học vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học. - Có ý thức vận dụng kiến thức về ngẫu lực vào đời sống để giải thích một số hiện tượng như vặn vòi nước, lái vô lăng xe ôtô... II. Chuẩn bị: Giáo viên: Chuẩn bị một số dụng cụ như tuanơvít, vòi nước, cờlê ống... Học sinh: Ôn tập về momen lực. NỘI DUNG GHI BẢNG I . Ngẫu lực là gì ? 1 . Định nghĩa : Hệ hai lực song song ngược chiều có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật được gọi là ngẫu lực . 2 . Ví dụ : II . Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn : 1 . Trường hợp vật không có trục quay cố định : 2.Trường hợp vật có trục quay cố định: ngẫu lực tác dụng vào một vật chỉ làm cho vật quay chứ không tịnh tiến . 3.Mômen ngẫu lực : M= F . d với F : độ lớncủa lực (N) d : cánh tay đòn của ngẫu lực (m) M :momen của ngẫu lực (N.m) Vậy , mômen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực III. Tiến trình dạy học: Hoạt động 1 : ổn định lớp - Kiểm tra bài cũ HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Mômen lực là gì? Công thức ? Tác dụng của một vật quay quanh vật cố định như thế nào? Hãy nêu qui tắc hợp lực song song cùng chiều ? - Mômen lực với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và dược đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó . M = F . d - Mômen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trụ cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật . - Qui tắc hợp lực song song cùng chiều (SGK Hoạt động 2 : Đặt vấn đề vào bài và tìm hiểu khái niệm về ngẫu lực HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giới thiệu : Khoá vòi nước , tuanơvít , đinh ốc .... Yêu cầu : Học sinh vặn khoá vòi nước , và đặt câu hỏi : khi vặn khoá vòi nước các em đã tác dụng vào đó những lực như thế nào ? Yêu cầu : Học sinh vặn đinh ốc bằng tuanơvít vào bảng gỗ và đặt câu hỏi : Tuanơvít tác dụng lên đinh ốc những lực như thế nào ? - Mời học sinh nhận xét . Gợi ý : vẽ hình lên bảng : F2 F1 Hai lực có điểm đặt như các em vừa nhận xét được gọi là ngẫu lực . Hãy cho một số ví dụ về ngẫu lực ? Quan sát vàtìm hiều dụng cụ . Lên vặn khoá vòi nước . Nhận xét : Có 2 lực tác dụng khác điểm đặt . PA1 : song song ngược chiều . PA2 : Song song cùng chiều . Quan sát và rút ra nhận xét : Cái đinh ốc quay Hai lực tác dụng khác điểm PA1 : song song , ngược chiều . PA2 : Song song , cùng chiều . Học sinh nhận xét : Khoá nước , đinh ốc quay . Có hai lực tác dụng , khác điểm đặt , song song ngược chiều , có độ lớn bằng nhau . Học sinh nêu ví dụ Hoạt động 3 : Tìm hiểu tácdụng của ngẫu lực đối với vật rắn HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giớ thiệu về tác dụng của ngẫu lực đối với một số vật rằn không có trục quay cố định . Hình vẽ 22.4 SGK trang 116 . Nếu vật có trục quay cố định thì ngẫu lực có tác dụng như thế nào ? Nếu trục quay không trùng với trọng tâm của vật rắn thì vật rắn chuyển động như thế nào ? Như vậy , ngẫu lực có ảnh hưởng gì đến trục quay hay không ? Kết luận :Có ảnh hưởng Giải thích theo SGK (Phần 2 trang 117) . Giới thiệu về ứng dụng thực tế khi chế tạo các bộ phận quay như bánh đà , bánh xe đạp ,bánh xe ôtô .... Quan sát hình vẽ và nhận xét Vật quay quanh trục đi qua trọng tâm Học sinh nghiên cứu trả lời . Vật chuyển động không đều PA 1 : Không PA2 : Có Hoạt động 4 : Xây dựng công thức tinh mômen của ngẫu lực HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Hãy nhắc lại công thức tính mômen của lực ? Cho biết ý nghĩa của đại lượng trong công thức ? Từ hình vẽ hãy xác định mômen lực F1 , F2 đối với trục quay vuông góc với mặt phẳng ngẫu lực ? Tính mômen của ngẫu lực đối với trục quay O ? Có nhận xét gì về độ lớn của F1, F2 ? Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C1 tổng quát hoá bằng công thức 22.1 . Rút ra kết luận về mômen của ngẫu lực M= F . d F : độ lớn của lực tác dụng ( N ) d : cánh tay đòn của lực (m ) M : mômen lực (N.m) Mômen của ngẫu lực F1 : M1 = F1 .d1 Mômen của ngẫu lực F1 : M2 = F2 .d2 Mômen của ngẫu lực là : M = M1 + M2 = F1 d1+F2d2 mà : F1 = F2 =F => M = F .(d1+d2) Trả lời câu hỏi C1 Hoạt động 5 : Vận dụng và củng cố . HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Nêu câu hỏi nhận xét câu trả lời của học sinh Ngầu lực làm cho vật tịnh tiến không ? Làm bài tập 5 - SGK trang 118 Hoạt động 6 : Giao nhiệm vụ về nhà HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Nêu câu hỏi và bài tập về nhà Yêu cầu : học sinh chuẩn bị bài sau . Ghi câu hỏi và bài tập về nhà . Ôn lại các định luật Niutơn. Chuẩn bị : Dây buộc , các lò xo dài IV/ RÚT KINH NGHIỆM ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................