Bài soạn môn Vật lý lớp 10 - Học kì I - Tiết 31: Các dạng cân bằng, cân bằng của một vật có mặt chân đế

Ngày soạn: 7.10.2010 Phần1:CƠ HỌC. Chương III. CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN Tiết 31 : CÁC DẠNG CÂN BẰNG. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Phân biệt được ba dạng cân bằng. - Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế. 2. Kỹ năng - Nhận biết được dạng cân bằng là bền hay không bền. - Xác định được mặt chân đế của một vật đặt trên một mặt phẳng đỡ. - Vận dụng được điều kiện cân bằng của một vật có chân đế. - Biết cách làm tăng mức vững vàng của cân bằng. B. CHUẨN BỊ Giáo viên : Chuẩn bị các thí nghiệm theo các Hình 20.1, 20.2, 20.3, 20.4 và 20.6 SGK. Nội dung I. Các dạng cân bằng. Xét sự cân bằng của các vật có một điểm tựa hay một trục quay cố định. Vật sẽ ở trạng thái cân bằng khi trọng lực tác dụng lên vật có giá đi qua điểm tựa hoặc trục quay. 1. Có ba dạng cân bằng là cân bằng bền, cân bằng không bền và cân bằng phiếm định. Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có xu hướng : + Kéo nó trở về vị trí cân bằng, thì đó là vị trí cân bằng bền. + Kéo nó ra xa vị trí cân bằng thì đó là vị trí cân bằng không bền. + Giữ nó đứng yên ở vị trí mới thì đó là vị trí cân bằng phiếm định. 2. Nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng khác nhau đó là vị trí trọng tâm của vật. + Trường hợp cân bằng không bền, trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận. + Trường hợp cân bằng bền, trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận. + Trường hợp cân bằng phiếm định, trọng tâm không thay đổi hoặc ở một độ cao không đổi. II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế. 1. Mặt chân đế. Khi vật tiếp xúc với mặt phẳng đở chúng bằng cả một mặt đáy thì mặt chân đế là mặt đáy của vật. Khi vật tiếp xúc với mặt phẵng đở chỉ ở một số diện tích rời nhau thì mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc đó. 2. Điều kiện cân bằng. Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là gí của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế. 3. Mức vững vàng của sự cân bằng. Mức vững vàng của sự cân bằng được xác định bởi độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế. Trọng tâm của vật càng cao và mặt chân đế càng nhỏ thì vật càng dễ bị lật đổ và ngược lại. Học sinh : Ôn lại kiến thức và momen lực. C. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (20 phút) : Tìm hiểu cân bằng của vật có một điểm tựa hay một trục quay. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bố trí các thí nghiệm hình 20.2, 20.3, 20.4. Làm thí nghiệm cho hs quan sát. Nêu và phân tích các dạng cân bằng. Cho hs tìm nguyên nhân gây nên các dạng cân bằng khác nhau. Gợi ý cho hs so sánh vị trí trong tâm ở vị trí cân bằng so với các vị trí lân cận. Quan sát vật rắn được đặt ở các điều kiện khác nhau, rút ra đặc điểm cân bằng của vật trong mỗi trường hợp. Ghi nhận các dạng cân bằng. Tìm nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng khác nhau : So sánh vị trí trọng tâm ở vị trí cân bằng so với các vị trí lân cận trong từng trường hợp. Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hiểu cân bằng của vật có mặt chân đế. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Giới thiệu khái niệm mặt chân đế. Nêu và phân tích điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế. Lấy một số ví dụ về các vật có mặt chân đế khác nhau. Gợi ý các yếu tố ảnh hưởng tới mức vững vàng của cân bằng. Nhận xét các câu trả lời. Ghi nhận khái niệm mặt chân đế trong từng trường hợp. Quan sát hình 20.6 và trả lời C1. Nhận xét sự cân bằng của vật có mặt chân đế. Ghi nhận điều kiện cân bằng. Vận dụng để xác định dạng cân bằng trong từng ví dụ. Nhận xét về mức độ vững vàng của các vị trí cân bằng trong hình 20.6. Lấy các ví dụ về cách làm tăng mức vững vàng của cân bằng. Hoạt động 3 (10 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức chủ yếu. Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài. Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. D. RÚT KINH NGHIỆM