Bài soạn môn Vật lý lớp 10 - Tiết 16: Tổng hợp và phân tích lực điều kiện cân bằng của chất điểm

Tuần 8 Tiết 16 Ngày soạn:22.10.06 Ngày dạy:26.10.06 PHẦN I CƠ HỌC CHƯƠNGII ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM Bài 9 : TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM I/Mục tiêu: Kiến thức : - Phát biểu được: Định nghĩa lực, định nghĩa của phép tổng hợp lực và phép phân tích lực. - Nắm được quy tắt hình bình hành. - Hiểu được điều kiện cân bằng của một chất điểm. ‚Kỹ năng: - Vận dụng được quy tắt hình bình hành để tìm hợp lực của 2 lực đồng quy hoặc để phân tích một lực thành hai lực đồng quy. II/Chuẩn bị: Giáo viên: - Thí nghiệm hình 9.5 SGK. ‚Học sinh: - Ôn tập các công thức lượng giác đã học. III/Tiến trình:  Ổn định : ‚ Kiểm tra: ƒ Bài mới : Hoạt động 1: Ôn tập khái niệm lực và cân bằng lực. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung ghi bảng - Nhớ lại khái niệm lực ở THCS. - Quan sát hình 9.1 và trả lời C1. - Học sinh trả lời câu hỏi. - Ôn tập về 2 lực cân bằng. - Quan sát hình 9.3 và trả lời C3. - Tại sao vận tốc của vật thay đổi? Gia tốc? - Tại sao vật bị biến dạng? - Nêu và phân tích định nghĩa lực và cách biểu diễn một lực. - Phương của lực? Lực có hướng? - Vì sao vật đứng yên? Vì sao vật rơi? - Vì sao vật chuyển động thẳng đều? Có gia tốc hay không? - Điều kiện hai lực cân bằng ? - Nêu và phân tích điều kiện cân bằng của 2 lực và đơn vị của lực. - Cách biểu diễn vectơ lực? - Các lực cân bằng? I/ Lực – Cân bằng lực: 1/Lực: là đại lượng vectơ đăc trưng cho tác dụng của vật này vào vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng. 2/ Đường thẳng mang vectơ lực gọi là giá của lực. Hướng của vectơ lực trùng với hướng của vectơ gia tốc mà lực đó truyền cho vật. 3/ Các lực cân bằng: là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật. Hai lực cân bằng là hai lực cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn và cùng tác dụng vào một vật. 4/ Đơn vị của lực là Niutơn ( N). Hoạt động 2: Tìm hiểu quy tắt tổng hợp lực. - Quan sát thí nghiệm và biểu diễn các lực tác dụng lên vòng O. - Xác định lực thay thế cho và để vòng O vẫn cân bằng. - Biểu diễn đúng tỷ lệ các lực và rút ra quan hệ giữa ,và. - Quy tắc hình bình hành đồng thời 2 vectơ phải cùng gốc. - Vận dụng quy tắc hình bình hành để tổng hợp các lực đồng quy trong các trường hợp 2 hoặc nhiều lực đồng quy. - Hs trả lời. - Từ đó rút ra điều kiện cân bằng của một chất điểm. - Hs viết biểu thức. - Bố trí thí nghiệm hình 9.5. - Phân tích cho hs thấy vòng O cân bằng dưới tác dụng của 3 lực. Do đó lực thứ 3 phải cân bằng với tổng 2 lực còn lại. Vậy tổng hợp lực là gì? - Lưu ý điều kiện 2 lực cân bằng. - Quy tắc tổng hợp 2 vectơ? Điều kiện để tổng hợp được hai vectơ? - Nêu và phân tích quy tắc tổng hợp lực. - Hd và yêu cầu hs vẽ hình cho các trường hợp tổng hợp các lực đồng quy. - Khi nào một vật cân bằng? - Nêu và phân tích điều kiện cân bằng của một chất điểm. - Yêu cầu hs viết biểu thức. II/ Tổng hợp lực: 1/ Thí nghiệm: SGK 2/ Định nghĩa: Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy. Lực thay thế này gọi là hợp lực. 3/Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy(hình bình hành): Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng. =+ III/ Điều kiện cân bằng của chất điểm: Điều kiện cân bằng của một chất điểm là hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên nó phải bằng không. =++ = Hoạt động3: Tìm hiểu quy tắc phân tích lực. - Hs trả lời câu hỏi. - Đọc SGK phần IV , xem hình 9.8 tìm hiểu quy tắc phân tích lực. - Xem hình 9.9. - Phân tích một lực thành 2 lực thành phần theo 2 phương cho trước. - Phân tích lực là quá trình ngược lại với tổng hợp lực. - Vậy phân tích lực nghĩa là gì? - Đặt vấn đề giải thích lại sự cân bằng của vòng O trong thí nghiệm theo một cách khác. - Nêu và phân tích khái niệm: phân tích lực, lực thành phần. - Quy tắc phân tích lực? Điều kiện để thực hiện được quy tắc? - Nêu cách phân tích một lực thành 2 lực thành phần theo 2 phương cho trước. IV/ Phân tích lực: 1/ Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó. 2/ Phân tích một lực thành hai lực thành phần đồng quy phải tuân theo quy tắc hình bình hành. 3/ Chỉ cho biết một lực có tác dụng cụ thể theo hai phương nào thì mới phân tích lực theo hai phương ấy. Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố. - Xác định khoảng giá trị có thể của hợp lực F khi biết độ lớn F1 và F2. - Xác định công thức tính độ lớn hợp lực khi biết góc giữa và . - Xét hai trường hợp giới hạn khi và cùng phương cùng chiều,cùng phương ngược chiều và vuông góc. - Hd hs sử dụng công thức lượng giác trong trường hợp hai lực hợp nhau góc . - và cùng phương, cùng chiều: F = F1 + F2 - và cùng phương, ngược chiều: F = |F1 - F2 | - và vuông góc: F2 = Hoạt động 4: Giao nhiệm vụ về nhà. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Câu hỏi 5,6,7,8,9/58SGK. - Chuẩn bị bài: Ba định luật Neutơn.