Giáo án giảng dạy môn Vật lý 10 - Tiết 28, 29: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song

Chương III. CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN Tiết 28-29 : CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được định nghĩa của vật rắn và giá của lực. - Phát biểu được quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy. - Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song. 2. Kỹ năng - Xác định được trọng tâm của một vật mỏng, phẳng bằng phương pháp thực nghiệm. - Vận dụng được điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy để giải các bài tập. II. CHUẨN BỊ Giáo viên : - Các thí nghiệm Hình 17.1, Hình 17.2, Hình 17.3 và Hình 17,5 SGK. - Các tấm mỏng, phẳng (bằng nhôm, nhựa cứng) theo hình 17,4 SGK. Học sinh : Ôn lại: quy tắc hình bình hành, điều kiện cân bằng của một chất điểm. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 1 : Hoạt động 1 (35 phút) : Xác định điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực. Xác định trọng tâm của các vật phẵng, mỏng. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Giới thiệu vật rắn. Cho hs so sánh vật rắn và chất điểm. Bố trí thí nghiệm hình 17.1 Lưu ý khái niệm giá của lực. Cho hs lất một vài ví dụ vật chịu tác dụng của hai lực nhưng vẩn ở trạng thái cân bằng. Phân tích và rút ra kết luận. Làm thí nghiệm biểu diễn xác định trọng tâm của một vài vật. Yêu cầu hs thực hiện và trả lời C2. Đưa ra kết luận. So sánh vật rắn và chất điểm. Quan sát thí nghiệm và trả lời C1 Tìm ví dụ. Chỉ ra hai lực tác dụng. Rút ra kết luận về điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của hai lực. Quan sát thí nghiệm rồi rút ra kết luận. Thực hiện thí nghiệm hình 17.3 và trả lời C3. Vẽ các hình trong hình 17.4 I. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực. 1. Thí nghiệm. Vật đứng yên nếu hai trọng lượng P1 và P2 bằng nhau và nếu hai dây buộc vật nằm trên một đường thẳng. 2. Điều kiện cân bằng. Muốn cho một vật chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. 3. Xác định trọng tâm của một vật phẵng, mỏng bằng thực nghiệm. Buộc dây lần lượt vào hai điểm khác nhau trên vật rồi lần lượt treo lên. Khi vật đứng yên, vẽ đường kéo dài của dây treo. Giao điểm của hai đường kéo dài này là trọng tâm của vật. Kí hiệu trọng tâm là G. Trọng tâm G của các vật phẳng, mỏng và có dạng hình học đối xứng nằm ở tâm đối xứng của vật. Hoaït ñoäng 2 (10 phuùt) : Cuûng coá, giao nhieäm vuï veà nhaø. Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân Hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh Cho học sinh xác định trọng tâm của vài vật phẵng, mỏng có hình dạng khác nhau. Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. Nêu những yêu cầu cần chuẩn bị cho bài sau. Xác định trọng tâm của các vật. Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. Ghi những yêu cầu chuẩn bị cho bài sau. Tiết 2 : Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và cách xác định trọng tâm của các vật phẳng, mỏng. Hoạt động 2 ( 30 phút) : Tìm hiểu qui tắc hợp lực của hai lực đồng qui và điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của ba lực không song song. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Bố trí thí nghiệm hình 17.5. Xác định giá của hai lực căng. Xác định giá của trọng lực. Yêu cầu hs nhận xét về giá của 3 lực. Nêu qui tắc tìm hợp lực của hai lực đồng qui. Đưa ra một và ví dụ cho hs tìm hợp lực. Từ thí nghiệm cho học sinh nhận xét về ba lực tác dụng vào vật rắn cân bằng. Kết luận về điều kiện cân bằng. Quan sát thí nghiệm và trả lời C3. Nhận xét về giá của ba lực. Ghi nhận qui tắc. Vận dụng qui tắc để tìm hợp lực trong các ví dụ. Nhân xét về ba lực trong thí nghiệm. Rút ra kết luận. II. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song. 1. Thí nghiệm. Dùng hai lực kế treo một vật và để vật ở trạng thái đứng yên. Dùng dây dọi đi qua trọng tâm để cụ thể hoá giá của trọng lực. Ta thấy : Giá của ba lực cùng nằm trong một mặt phẵng và đồng qui tại một điểm. 2. Qui tắc hợp lực hai lực có giá đồng qui. Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng qui tác dụng lên một vật rắn, trước hết ta phải trượt hai véc tơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng qui, rồi áp dụng qui tắc hình bình hành để tìm hợp lực. 3. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song. Muốn cho một vật chịu tác dụng của ba lực không song song ở trạng thái cân bằng thì : + Ba lực đó phải đồng phẵng và đồng qui. + Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba. Hoaït ñoäng 3 (10 phuùt) : Cuûng coá, giao nhieäm vuï veà nhaø. Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân Hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức chủ yếu đã học trong bài. Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. Nêu những yêu cầu cần chuẩn bị cho bài sau. Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài. Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. Ghi những yêu cầu chuẩn bị cho bài sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY