Giáo án giảng dạy môn Vật lý 10 (nâng cao) - Hoàng Văn Tuấn - Bài 26 – Cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực trọng tâm

BÀI 26 – CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC TRỌNG TÂM Ngày soạn: 12/01 I – MỤC TIÊU 1. Kiến thức Biết định nghĩa giá của lực, phân biệt với phương của lực Biết định nghĩa trọng tâm của vật rắn Nắm vững điều kiện cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của hai lực, 2. Kỹ năng Biết vận dụng điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai lực để tìm phương pháp xác định đường thẳng đứng, xác định vị trí trọng tâm vật rắn, xác định điều kiện cân bằng của một vật trên giá đỡ nằm ngang Tập được cách suy luận chặt chẽ II – CHUẨN BỊ 1. Giáo viên Giáo án, giải trước các bài tập trong sgk, chuẩn bị thêm một số câu hỏi và bài tập khác, tìm một số hiện tượng trong đời sống liên quan đến bài học Các thí nghiệm như trong sgk 2. Học sinh Ôn lại điều kiện cân bằng cho một chất điểm, tham khảo trước bài học mới III – TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Kiểm tra bài cũ Nêu điều kiện cân bằng cho một chất điểm 2. Bài mới HOẠT ĐỘNG I: XÂY DỰNG ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CHO VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC Giá của lực: đường thẳng mang vécto lực gọi là giá của lực Điều kiện cân bằng: Tác dụng của một lực lên một vật rắn không thay đổi khi điểm đặt của lực đó dời chỗ trên giá của nó Điểm đặt của trọng lực gọi là trong tâm của vật HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV 1. Quan sát thí nghiệm, ghi nhận những thông tin cần thiết Giải thích tại sao phải làm thí nghiệm với miếng bìa cứng, nhẹ Khi vật cân bằng: Quan sát phương của hai sợi dây ở hai bên Quan sát số chỉ của lực kế 2. Lặp lại thí nghiệm nhiều lần, từ đó nêu kết luận về điều kiện cân bằng cho vật chịu tác dụng của 2 lực Làm lại thí nghiệm, nhưng lực kế được móc vào lỗ B thay cho lỗ C, đưa ra kết luận về tác dụng của một lực lên vật rắn có thay đổi hay không khi thay đổi điểm đặt của lực ấy trên giá của nó? 1. Giới thiệu các dụng cụ thí nghiệm: Các lực kế, miếng bìa cứng nhẹ có đục ba lỗ nhỏ, thẳng hàng 2. Thực hiện thí nghiệm như hình 26.1 sgk Chính vì tác dụng của một lực lên một vật rắn không thay đổi khi điểm đặt của lực đó dời chỗ trên giá của nó nên khi giải toán ta có thể trượt các vecto lực trên giá của nó đến vị trí thuận lợi cho việc giải toán. 3. Trình bày phần trọng tâm của vật rắn HOẠT ĐỘNG II: XĐ TRỌNG TÂM CỦA VẬT RẮN MỎNG, PHẲNG BẰNG PP THỰC NGHIỆM HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV 4. Làm thí nghiệm như hình 26.4 Áp dụng điều kiện cân bằng cho vật trong thí nghiệm trên Nhận xét phương của dây treo và phương của trọng lực, từ đó suy ra phương pháp xác định đường thẳng đứng Trả lời C1 và C2 5. Đề xuất phương án xác định trọng tâm của vật rắn mỏng, phẳng Thực hiện việc xác định trọng tâm của một số vật mỏng, phẳng theo yêu cầu của gv (miếng bìa, miếng gỗ, miếng kẽm) Phương pháp trên có áp dụng được cho những vật không phải là mỏng, phẳng hay không? vì sao? 4. Hướng dẫn trả lời C3 và C4: cả hai trường hợp vật đều không cân bằng, nhưng dưới tác dụng của trọng lực và dây treo thì vật sẽ trở về vị trí trí cân bằng như hình 26.4 5. Nêu trọng tâm của một số vật mỏng, phẳng, đồng tính có hình dạng đặc biệt (tam giác, hình tròn, hình chữ nhật) HOẠT ĐỘNG III: TÌM HIỂU CÁC DẠNG CÂN BẰNG Mặt chân đế: là hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các diện tích tiếp xúc Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế: giá của trọng lực đi qua mặt chân đế Các dạng cân bằng: có ba dạng cân bằng: bền, không bền, phiếm định. Khi vật bị kéo 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 HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV 6. Xác định mặt chân đế của vật trong một vài trường hợp: bàn, kiềng ba chân Phân tích các lực tác dụng lên một cuốn sách nằm cân bằng trên mặt bàn ngang Giải thích sự không cân bằng của vật trong hình vẽ 26.9 Từ đó suy ra điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế 7. Quan sát, ghi nhận thông tin từ thí nghiệm Lặp lại thí nghiệm Kết luận, nêu các dạng cân bằng 6. Giới thiệu các mặt chân đế , lấy một vài ví dụ 7. Giới thiệu ba trường hợp cân bằng ở hình 26.1 Làm thí nghiệm tương tự HOẠT ĐỘNG IV: CỦNG CỐ BÀI HỌC HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV Trả lời các câu hỏi trong sgk 3. Dặn dò Học bài cũ, trả lời các câu hỏi và giải các bài tập trong sgk, chuẩn bị bài học mới