Giáo án Vật lý 10 cả năm

lực của trục quay và do đó đĩa luôn cân bằng tại mọi vị trí. GV: Yêu cầu HS thảo luận theo nhóm: Nêu phương án thí nghiệm để xem xét lực tác dụng vào đĩa như thế nào ? GV gọi một HS làm thí nghiệm: Treo các quả cân như hình 18.1 SGK. Có nhận xét gì về kết quả thu được? Kết luận gì ? GV: Ta thấy rằng tác dụng làm quay của các lực F1 và F2 đối với đĩa là ngược nhau. Vậy ta có thể tác dụng đồng thời vào vật hai lực F1 và F2 mà vật không quay được không ? Khi ấy, giải thích sự cân bằng của vật như thế nào ? Gợi ý: Hãy tìm điểm đặt, giá và độ lớn của F2 để đĩa đứng yên. GV củng cố lại: Đối với những vật có trục quay cố định thì lực có tác dụng làm quay. Vật cân bằng khi tác dụng làm quay theo chiều kim đồng hồ của lực này cân bằng với tác dụng làm quay ngược chiều kim đồng hồ của lực kia. Hoạt động 2 (15’) Xây dựng khái niệm mômen lực HS thảo luận nhóm để tìm câu trả lời: F1 = 3F2 d2 = 3d1 Nếu lập tích F.d thì ta có: F1d1 = F2d2 Tích của lực và khoảng cách từ trục quay đến giá của các lực đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực. HS thảo luận nhóm để ra câu trả lời: - Thay đổi phương của các lực nhưng giữ nguyên độ lớn và khoảng cách từ trục quay đến giá của lực thì đĩa vẫn cân bằng - Thay đổi đồng thời độ lớn của các lực và khoảng cách từ trục quay đến giá của lực sao cho tích của chúng không đổi thì đĩa vẫn cân bằng. Cá nhân HS trả lời: + Nếu F1d1 > F2d2 thì đĩa quay theo chiều kim đồng hồ. + Nếu F1d1 < F2d2 thì đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ. Cá nhân tiếp thu GV: Đại lượng vật lý nào có thể đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực? Đại lượng này phải có giá trị như thế nào đối với hai lực F1, F2 trong thí nghiệm trên ? Gới ý: - Xem xét tác dụng làm quay có phụ thuộc vào độ lớn của lực và vị trí giá của lực hay không ? - Xét khoảng cách từ trục quay đến giá của các lực. GV: Hãy đưa ra các phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán trên. GV: Thay đổi tích của lực và khoảng cách từ trục quay đến giá của lực thì hiện tượng như thế nào ? GV: Khoảng cách từ trục quay đến giá của lực gọi là cánh tay đòn của lực. GV đưa ra khái niệm mômen lực: M = F. d (N.m) Hoạt động 3 ( 10’ ) Tìm hiểu quy tắc mômen lực Cá nhân HS phát biểu: Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ. HS: Dựa vào quy tắc mômen lực xác định F3 phải có mômen lực thảo mãn điều kiện: M3 = M1 + M2 F1d1 + F2d2 = F3d3 Cá nhân suy nghĩ, trả lời: Trục quay tạm thời của cuốc đi qua điểm tiếp xúc của cuốc với mặt đất. F1d1 = F1d2 GV: Hãy sử dụng khái niệm mômen lực để phát biểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định ? GV: Nếu trong trường hợp vật chịu tác dụng của 3 lực trở lên thì điều kiện cân bằng được phát biểu như thế nào ? GV: Bố trí thí nghiệm với F1, F2 có tác dụng làm quay đĩa cùng chiều kim đồng hồ. Yêu cầu HS xác định F3. GV thông báo quy tắc mômen lực. GV: Phạm vi ứng dụng của quy tắc mômen lực còn mở rộng cho cả trường hợp vật không có trục quay cố định mà có trục quay tạm thời xuất hiện trong một tình hướng cụ thể nào đó. Sử dụng chiếc ghế tựa làm ví dụ minh hoạ: Nếu ta lấy tay kéo nghiêng chiếc ghế và giữ cho nó đứng yên ở tư thế nghiêng đó, thì trong tình hướng cụ thể đó, ta có thể coi chiếc ghế ở trạng thái cân bằng của vật có trục quay cố định đi qua hai chân ghế tiếp xúc với mặt đất (M của lực của tay = MP GV: Yêu cầu hoàn thành C2. 3 (3’) Củng cố – Vận dụng GV nhắc lại kiến thức - Mômen lực - Quy tắc mômen lực 4 ( 2’ ) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà : - Bài tập về nhà: 3, 4, 5 SGK - Ôn lại về phép chia trong, chia ngoài khoảng cách giữu hai điểm. Ngày soạn Ngày dạy Lớp dạy Ngày dạy Lớp dạy …./…./ 201… / / 201 10B3 / / 201 10B8 / / 201 10B4 / / 201 10B9 / / 201 10B5 / / 201 10B10 / / 201 10B6 / / 201 10B11 / / 201 10B7 Tiết 31: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Phát biểu được: Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều. - Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song. 2. Kỹ năng: - Vận dụng được quy tắc và điều kiện có trong bài để giải các bài tập trong SGK và các bài tập khác tương tự. - Vận dụng được phương pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản. 3. Tỡnh cảm thỏi độ - Tự giỏc tớch cự hăng hỏi phỏt biểu -Tư duy các vấn đề vật lý học một cách logic và hệ thống. II. Chuẩn bị: 1. Của thầy: Thí nghiệm hình 19.1 SGK: 1 lực kế, 1 hộp gia trọng, thước thẳng, một miếng chất dẻo. 2. Của trò: Ôn lại về phép chia trong, chia ngoài khoảng cách giữa hai chất điểm. III. Tiến trỡnh bài dạy: 1. Kiểm tra bài cũ , đặt vấn đề vào bài mới ( 6’ ) a. Kiểm tra bài cũ. ( 5’ ) Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Cá nhân HS trả lời: - Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy t/d lên một vật rắn, trước hết ta phải trượt hai véctơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực. (4đ) - ĐK: + Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy. (1đ) + Hợp lực của hai lực đó phải cân bằng với lực thứ ba. (1đ) - Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các mômen lực có xu hướng làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các mômen lực có xu hướng làm cho vật quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. (4đ) GV đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ: - Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy. - Điều kiện cân bằng của một vật chịu t/dụng của ba lực không song song. - Quy tắc mô men lực. GV: Để tìm hợp lực của hai lực đồng quy ta áp dụng quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy. Vậy có quy tắc nào tìm ra hợp lực cảu hai lực song song không ? Qua bài này ta sẽ nghiên cứu trạng thái cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song để tìm quy tắc tổng hợp hai lực song song và điều kiện cân bằng của vật. b. Đặt vấn đề ( 1’ ) Để tổng hợp hai lực cú giỏ đồng quy ta dựng quy tắc hỡnh bỡnh hành.Vậy để tổng hợp hai lực song song cựng chiều ta dựng quy tắc gỡ? 2. Dạy nội dung bài mới: Hoạt động 1 (20’) Thí nghiệm HS thảo luận trong nhóm và giữa các nhóm để đưa ra phương án thí nghiệm: - Dùng lực kế móc vào một lỗ nhỏ tại 0 để treo thước lên. - Sau đó treo hai chùm quả cân có trọng lượng khác nhau (P1 ≠ P2) vào hai phía của thước. HS quan sát: Ghi lại các giá trị P1, P2, F và các khoảng cách 001 = d1, 002 = d2 Cá nhân HS trả lời C1. + Lực kế chỉ giá trị F = P1 + P2 + M1 = M2 P1d1 = P2d2 GV: Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm và yêu cầu HS thiết kế phương án thí nghiệm để đạt được mục đích đề ra. GV: Nhận xét và gọi một HS cùng tiến hành thí nghiệm hình 19.1 SGK Chú ý: Thước rất nhẹ nên ta có thể bỏ qua t/d của trọng lực của thước. - Yêu cầu HS quan sát: + Tìm vị trí để móc lực kế để thước nằm ngang (0) + Treo hai chùm quả nặng P1, P2 vào hai vị trí 01, 02 sao cho thước nằm ngang Đọc số chỉ của lực kế. Đánh dấu các vị trí 01, 02 và 0 Yêu cầu HS hoàn thành C1. Biểu diễn lực P1, P2. Hoạt động 2( 10’ ) Tìm hiểu quy tắc hợp lực song song cùng chiều Hs thảo luận nhóm: P có t/d như hai lực P1, P2 nghĩa là phải giữ cho thước cân bằng và lực kế vẫn chỉ giá trị F như trước. - Khi đó thước chịu t/d của hai lực F, P. Để thước cân bằng thì thì hai lực này phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. P đặt ở điểm 0 và có độ lớn bằng F hay P = P1 + P2. Cá nhân HS đưa ra câu trả lời: P cùng chiều với hai lực P1, P2 P có P = P1 + P2 Có điểm đặt nằm ở khoảng giữa điểm đặt của hai lực và giá song song với giá của hai lực. Cá nhân HS lên bảng. HS: Quy tắc trên vẫn đúng: F = F1 + F2 (chia trong) GV: Tìm một lực P thay thế cho hai lực P1, P2 sao cho lực thay thế có t/d như hai lực đó. Lực thay thế này đặt ở đâu ? Và có độ lớn bằng bao nhiêu ? Gợi ý: Nhớ lại điều kiện cân bằng của một vật khi chịu tác dụng của hai lực GV: Làm thí nghiệm kiểm chứng: P được gọi là hợp lực của hai lực P1, P2 - Lực P có chiều, độ lớn và giá như thế nào ? GV yêu cầu hoàn thành C2. GV: Phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều F = F1 + F2 (chia trong) GV: Nếu thanh AB không với F1, F2 thì quy tắc trên được áp dụng thế nào? Hoạt động 3 (5’) Chú ý Cá nhân HS trả lời: Bất kỳ vật nào cũng có thể chia thành một số lớn các phần nhỏ, mỗi phần nhỏ có trọng lực rất nhỏ. Hợp lực của các trọng lực rất nhỏ ấy là trọng lực của vật. Điểm đặt của hợp lực là trọng tâm của vật. Cá nhân HS suy nghĩ trả lời: Do tính chất đối xứng hợp lực của hai phần nhỏ xuyên tâm đối xứng bất kỳ đặt tại tâm của vòng nhẫn. Cá nhân HS suy nghĩ trả lời: Ba lực đó phải đồng phẳng. Lực ở trạng thái ngược chiều với hai lực ở ngoài. Hợp lực của hai lực ở ngoài phải cân bằng với lực ở trong. GV quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều giúp em hiểu thêm về trọng tâm của vật như thế nào ? Yêu cầu trả lời C3. GV: Có nhiều khi phải phân tích một lực F thành hai lực thành phần F1, F2 song song và cùng chiều với F. Đây là phép làm ngược lại với phép tổng hợp lực nên: F1 + F2 = F Yêu cầu trả lời C4. 3 (3’) Củng cố - Vận dụng GV nhắc lại kiến thức: - Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều. - Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song 4 ( 2’ ) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà : Bài tập về nhà: 4, 5, 6 SGK Ôn lại kiến thức về mômen lực Ngày soạn Ngày dạy Lớp dạy Ngày dạy Lớp dạy …./…./ 201… / / 201 10B3 / / 201 10B8 / / 201 10B4 / / 201 10B9 / / 201 10B5 / / 201 10B10 / / 201 10B6 / / 201 10B11 / / 201 10B7 Tiết 32: các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật Có mặt chân đế I. 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: - Xác định được dạng cân bằng cảu vật. - Xác định được mặt chân đế của một vật đặt trên mặt phẳng đỡ. - Vận dụng được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế. - Biết cách làm tăng mức vững vàng của cân bằng. 3. Tỡnh cảm thỏi độ - Tự giỏc tớch cự hăng hỏi phỏt biểu -Tư duy các vấn đề vật lý học một cách logic và hệ thống. II. Chuẩn bị: 1. Của thầy: - Ba thước có trục quay nằm ngang xuyên qua một lỗ tròn 0 ở một đấu thước. - Một khối hình hộp chữ nhật bằng gỗ. 2. Của trò: Ôn lại kiến thức về mômen lực. III. Tiến trỡnh bài dạy: 1. Kiểm tra bài cũ , đặt vấn đề vào bài mới ( 6’ ) a. Kiểm tra bài cũ. ( 5’ ) Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Kiểm tra bài cũ Cá nhân HS trả lời câu hỏi của GV: - Mômen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó: M = F.d - Muốn cho một vật chịu tác dụng của ba lực không song song ở trạng thái cân bằng thì: + Ba lực đó phải có gia đồng phẳng và đồng quy. + Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba. F1 + F2 = -F3 - Ba lực song song: + Ba lực đồng phẳng. + Lực ở trong ngược chiều với hai lực ở ngoài. + Hợp lực của hai lực ở ngoài phải cân bằng với lực ở trong. GV đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ: - Mômen lực là gì ? - Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song, song song ? GV: Qua bài học trước chúng ta đã biết một vật ở trạng thái cân bằng khi điều kiện cân bằng được thảo mãn. Nhưng liệu trạng thái cân bằng của các vật khác nhau có giống nhau không ? b. Đặt vấn đề ( 1’ ) Tại sao khụng thể dảy đổ được con lật đật? 2. Dạy nội dung bài mới: Hoạt động 1 (18’) Các dạng cân bằng Cá nhân HS suy nghĩa trả lời: MP = 0 do d = 0 (trọng lực tác dụng lên thước có giá trị đi qua trục quay) do đó thước ở vị trí cân bằng. HS quan sát, trả lời: - Vị trí a: Sau khi bị lệch thước quay ra xa vị trí cân bằng. Vì lúc này trọng lực có giá không đi qua trục quay, gây ra mômen làm cho quay thước theo chiều ra xa vị trí ban đầu. - Vị trí b: Sau khi bị lệch thước tự quay trở lại vị trí cân bằng vì lúc này P có giá không đi qua trục quay, gây ra mômen làm cho thước quay về vị trí ban đầu. - Vị trí c: Sau khi bị lệch thước đứng yên ở vị trí mới với giá của trọng lực luôn đi qua trục quay. Vậy cả ba vị trí cân bằng này có tính chất khác nhau. Cá nhân HS đưa ra câu trả lời: - Trường hợp a: Trọng tâm của thước ở vị trí cân bằng là cao nhất so với cị trí lân cận. - Trường hợp b: Trọng tâm của thước ở vị trí cân bằng là thấp nhất so với cị trí lân cận. - Trường hợp c: Trọng tâm của thước có vị trí không đổi. Vị trí trọng tâm chính là nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng khác nhau. GV để thước ở ba vị trí cân bằng theo hình vẽ. Ggiải thích tại sao thước lại đứng yên? GV: Tiếp tục tiến hành thí nghiệm. Với mỗi vị trí cân bằng của thước, chạm nhẹ cho thước lệch đi một chút. Cho HS quan sát. GV: Giải thích hiện tượng quan sát thấy và rút ra nhận xét sơ bộ về tính chất của ba vị trí cân bằng ? GV: Đưa ra kết luận: Cân bằng không bến (a) Cân bằng bền (b) Cân bằng phiếm định (c) GV: Hãy so sánh vị trí trọng tâm của thước ở từng vị trí cân bằng trong các trường hợp trên? GV: Nguyên nhân nào gây nên các dạng cân bằng khác nhau ? Hoạt động 2( 15’ ) Cân bằng của một vật có hai mặt chân đế HS tham khảo SGK trả lời câu hỏi của GV: Mặt chân đế là hình đa giác lồi nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc đó. Cá nhân HS suy nghĩ trả lời: - Khi vẽ cắt mặt, mặt chân đế của các vật ở các vị trí 1, 2, 3 lần lượt là các đoạn AB, AC, AD. Mặt chân đế ở vị trí 4 là điểm A. - Tại các vị trí 1, 2, 3 vật cân bằng và giá của trọng lực đều đi qua mặt chân đế. Còn ở vị trí 4 giá của trọng lực không đi qua mặt chân đế và vật không cân bằng. - Điều kiện: ĐKCB của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay là trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế). - Chỉ cần tác dụng một lực rất nhỏ là khối hộp ơt vị trí 3 bị đổ ngay. Tăng lực tác dụng thì đến vật ở vị trí 2 đổ. Tăng mức lực lớn hơn thì mới làm đổ vật ở vị trí 1. - Vậy trạng thái cân bằng ở vị trí 1 là vững vàng nhất còn trạng thái cân bằng ở vị trí 3 là kém vững vàng nhất. - Mức vững vàng của cân bằng phụ thuộc vào độ cao của trọng tâm và diện tích mặt chân đế. - Muốn tăng mức vững vàng của cân bằng thì phải tăng diện tích mặt chân đế và hạ thấp trọng tâm. - Cá nhân HS trả lời C2: Khi ô tô chất nhiều hàng thì trọng tâm của ô tô bị nâng cao. Đến những chỗ đường nghiêng thì trọng lực sẽ đi gần mép của mặt chân đế nên ô tô chất trên nóc nhiều hành dễ bị lật đỗ ở chỗ đường nghiêng. - Phần dưới của con lật đật có khối lượng rất lớn so với phần còn lại, nên trọng tâm của nó ở sát đáy, do đó trạng thái cân bằng của con lật đật là bền, mức vững vàng của con lật đật rất cao. GV: Lấy ví dụ về mặt chân đế của một số vật: Cốc nước trên sàn nhà Hộp gỗ đặt trên sàn nhà Ghế, bàn …. Nêu định nghĩa mặt chân đế. GV: Yêu cầu HS hoàn thành C1. GV: Hãy nhận xét vị trí giá của trọng lực so với mặt chân đế trong mỗi trường hợp ? GV: Nêu điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế ? GV: Trong ba trường hợp cân bằng của khối hình hộp chữ nhật thì trường hợp nào dễ bị đổ nhất ? Trường hợp nào khó bị đổ nhất ? GV: Cho HS lấy tay tác dụng lực theo phương ngang vào mép trên của khối hình hộp đến khi khối hộp đổ. GV: Vậy ở vị trí nào vức vững vàng kém nhất ? GV: Mức vững vàng của cân bằng phụ thuộc vào những yếu tố nào ? Gợi ý: So sánh độ cao của trọng tâm và diện tích mặt chân đế của vật ở các vị trí 1, 2, 3. GV: Muốn tăng mức vững vàng của cân bằng ta làm thế nào ? GV: Yêu cầu HS hoàn thành C2. 3 (5’) Củng cố -Vận dụng Cá nhân HS trả lời: - Đọc phần ghi nhớ SGK - Bài tập 4/110 SGK a. Cân bằng không bền b. Cân bằng bền c. Quả cầu bên trái: CB phiếm định Quả cầu trên cao: CB không bền Quả cầu bên phải: CB bền GV yêu cầu nhắc lại kiến thức cần nhớ trong bài. Yêu cầu Hs làm bài 4/110 SGK 4 ( 2’ ) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà : Bài tập về nhà: 5, 6 /110 SGK Ôn lại kiến thức về: Vận tốc góc, định luật II Niutơn và mômen lực. Ngày soạn Ngày dạy Lớp dạy Ngày dạy Lớp dạy …./…./ 201… / / 201 10B3 / / 201 10B8 / / 201 10B4 / / 201 10B9 / / 201 10B5 / / 201 10B10 / / 201 10B6 / / 201 10B11 / / 201 10B7 Tiết 33: chuyển động tịnh tiến của vật rắn Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Phát biểu được chuyển động tịnh tiến và nêu được ví dụ minh hoạ. - Viết được công thức định luật II Niutơn cho chuyển động tịnh tiến. - Nêu được tác dụng của mômen lực đối với một vật rắn quay quanh một trục. 2. Kỹ năng: - áp dụng được định luật II Niutơn cho chuyển động tịnh tiến thẳng, giải được bài tập trong SGK. 3. Tỡnh cảm thỏi độ - Tự giỏc tớch cự hăng hỏi phỏt biểu -Tư duy các vấn đề vật lý học một cách logic và hệ thống. II. Chuẩn bị: 1. Của thầy: Thí nghiệm theo hình 21.4/SGK 2. Của trò: Ôn lại định luật II Niutơn, tốc độ góc và mômen lực. III. Tiến trỡnh bài dạy: 1. Kiểm tra bài cũ , đặt vấn đề vào bài mới ( 6’ ) a. Kiểm tra bài cũ. Khụng b. Đặt vấn đề ( 1’ ) Chuyển động tịnh tiến là gỡ? 2. Dạy nội dung bài mới: Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 ( 20’ ) Khái niệm chuyển động tịnh tiến của vật rắn Xác định gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến Cá nhân HS suy nghĩ trả lời: Cá nhân HS trả lời: Cá nhân HS trả lời C1: Các c/đ được mô tả đều là c/đ tịnh tiến vì thảo mạn điều kiện trong c/đ đường nối hai điểm bất kỳ của vật luôn song song với chính nó. HS suy nghĩ trả lời: Khi vật c/đ tịnh tiến, tất cả các điểm trên vâth c/đ như nhau, do đó mà có cùng gia tốc. - áp dụng định luật II Niutơn: Trong đó: m là khối lượng của vật F là hợp lực của các lực tác dụng lên vật: F = F1 + F2 + …… + Chuyển động tịnh tiến thẳng: Chọn hệ trục toạ độ Đề-các, có trục Ox cùng hướng c/đ rồi chiều F = m.a lên: 0x: F1x + F2x + ….. = m.a (1) 0y: F1y + F2y + ….. = m.0 = 0 (2) GV: Nêu một vài ví dụ như: - C/đ của bàn đạp khi người đang đạp xe (c/đ tịnh tiến cong) - C/đ bi ve (c/đ tịnh tiến thẳng) - C/đ của ngăn kéo trong ngăn bàn Là các chuyển động tịnh tiến. + Theo em thế nào là c/đ tịnh tiến ? GV: Thông báo khái niệm c/đ tịnh tiến của một vật rắn là c/đ trong đó đường nối hia điểm bất kỳ của vật luôn luôn song song với chính nó. + Hãy nêu thêm các ví dụ về c/đ tịnh tiến của một vật rắn. GV: Lưu ý cho HS: Không chỉ có c/đ tịnh tiến thẳng mà vật rắn còn có c/đ tịnh tiến cong (ví dụ c/đ của bàn đạp). + Hoàn thành yêu cầu C1. GV: Nhận xét về tính chất c/đ của các điểm trên vật c/đ tịnh tiến ? Gia tốc của các điểm đó có đặc điểm gì ? GV: Khi đó gia tốc mà vật thu được dưới tác dụng của lực F sẽ tính thế nào ? GV: Trường hợp vật c/đ tịnh tiến thẳng thì F = m.a sẽ có phương trình đại số thế nào ? Nếu pt (1) chưa đủ dữ kiện để giải thì làm như thế nào ? (tìm a) Hoạt động 2 (20’) Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định HS đọc mục II.1 để trả lời: - Tốc độ góc w: Tại mỗi thời điểm, mọi điểm của vật đều có cùng một w. - Vật quay đều thì w = const, nhanh dần thì w tăng dần, chậm dần thì w giảm dần. Cá nhân HS trả lời: Khoảng cách từ trục quay của ròng rọc tời giá của hai lực T1, T2 là R. Khi P1 = P2 T1 = T2 Do đó: Ròng rọc vẫn đứng yên Cá nhân quan sát và nhận xét: - Hai vật c/đ tịnh tiến nhanh dần - Ròng rọc quay nhanh dần - ≠ 0 làm ròng rọc quay nhanh dần. Cá nhân HS trả lời: Mômen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật. GV: Đại lượng nào đặc trưng cho c/đ quay của vật rắn ? + Còn tốc độ dài là khác nhau tuỳ thuộc điểm đó ở gần hay xa trục quay. GV: w thay đổi thế nào ? GV giới thiệu thí nghiệm hình 21.4. Yêu cầu hoàn thành C2. Gợi ý: - Ròng dọc có khối lượng đáng kể, có thể quay không ma sát quanh trục cố định. - Sợi dây không giãn, khối lượng không đáng kể. - Hai vâth nặng P1 ≠ P2 Điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định. GV: Bố trí và tiến hành thí nghiệm: Yêu cầu nêu nhận xét c/đ của hai vật và hai ròng rọc. Có thể giải thích hiện tượng này như thế nào ? Hãy rút ra kết luận về tác dụng của mômen lực đối với một vật quay quanh một trục cố định. 3 (3’) Củng cố - Vận dụng - Nhắc lại kiến thức đã học - Lưu ý: Khi vâth rắn có đồng thời cả hai chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay. 4 ( 2’ ) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà : Bài tập về nhà: 5, 6, 7 /114 SGK Ngày soạn Ngày dạy Lớp dạy Ngày dạy Lớp dạy …./…./ 201… / / 201 10B3 / / 201 10B8 / / 201 10B4 / / 201 10B9 / / 201 10B5 / / 201 10B10 / / 201 10B6 / / 201 10B11 / / 201 10B7 Tiết 34: chuyển động tịnh tiến của vật rắn Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: Nêu được khái niệm mômen quán tính và những yếu tố ảnh hưởng đến mômen quán tính của vật. 2. Kỹ năng: - áp dụng được định luật II Niutơn cho chuyển động tịnh tiến thẳng, giải được bài tập trong SGK. - Vận dụng được khái niệm mômen quán tính để giải thích sự thay đổi chuyển động quay của các vật. 3. Tỡnh cảm thỏi độ - Tự giỏc tớch cự hăng hỏi phỏt biểu -Tư duy các vấn đề vật lý học một cách logic và hệ thống. II. Chuẩn bị: 1. Của thầy: Một số vị dụ giúp HS nắm được khái niệm mômen quán tính. 2. Của trò: Ôn tập mômen lực, các kiến thức đã học tiết trước. III. Tiến trỡnh bài dạy: 1. Kiểm tra bài cũ , đặt vấn đề vào bài mới ( 6’ ) a. Kiểm tra bài cũ. ( 5’ ) Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Kiểm tra bài cũ Cá nhân HS trả lời câu hỏi của GV: - C/đ tịnh tiến của một vật rắn là c/đ trong đó đường nồi hai điểm bất kỳ của vật luôn song song với chính nó. (4đ) VD: Chuyển động của ngăn bàn, c/đ của bàn đạp. (1đ) - (2đ) Trong đó: m là khối lượng của vật F là hợp lực của các lực tác dụng lên vật: F = F1 + F2 + …… - Mô men lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật. (3đ) GV đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ: - Thế nào là c/đ tịnh tiến ? Lấy VD ? - Gia tốc của c/đ tịnh tiến của vật rắn? - Mômen lực có tác dụng như thế nào đối với một vật quay quanh một trục cố định? b. Đặt vấn đề ( 1’ ) Chuyển động quay của vật rắn cú đặc điểm gỡ? 2. Dạy nội dung bài mới: Hoạt động 1 (18’) Mức quán tính trong chuyển động quay - HS: Khối lượng - Tốc độ góc w - Tuỳ thuộc vào: vật quay đều w=const. Vật quay nhanh dần thì w tăng dần, vật quay chậm dần thì w giảm dần. - Cá nhân HS trả lời: Cá nhân HS suy nghĩ trả lời: Nếu t1t0 thì w tăng chậm hơn. - Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay. - Đại lượng nào đặc trưng cho mức quán tính của c/đ tịnh tiến là gì ? - Đặc trưng cho c/đ quay của vật rắn là gì ? - Nó có thể lấy giá trị nào ? - Nếu tác dụng cùng một mômen lực lên các vật khác nhau thì w của vật có thay đổi giống nhau không ? Lấy ví dụ ? - GV: Đưa ra khái niệm mức quán tính của vật có c/đ quay. Vật có mức quán tính càng lớn thì vật càng khó thay đổi tốc độ góc và ngược lại. - Mức quán tính phụ thược vào những yếu tố nào ? + Thí nghiệm 1: Thay đổi m của ròng rọc còn các yếu tố khác giữ nguyên. Yêu cầu HS trả lời C4. + Thí nghiệm 2: Thay đổi sự phân bố khối lượng của ròng rọc đối với trục quay. - Yêu cầu HS trả lời C5. - Rút ra kết luận gì ? 3 (20’) Củng cố -Vận dụng HS tóm tắt bài 5/114 SGK m = 40 kg F = 200 N Mt = 0,25 a: a = ? b: vt (t = 3s) = ? c: s = ? Bài giải - C/đ của vật là c/đ tịnh tiến thẳng, do đó có thể coi vâth như một chất điểm. - Các lực tác dụng kên vật là: P , N , F , Fms (biểu diễn trên hình vẽ) - Chọn hệ trục xoy, gốc 0 gắn với vật, trục ox hướng theo lực F, trục oy hướng theo N. - áp dụng định luật II Niutơn cho vật: F + Fms + N + P = m.a (1) - Chiếu (1) lên 0y: N – P =0 N = P Fms = Mt N = Mt P = Mt m.g - Chiếu (1) lên ox: F – Fms = m.a - Vận tốc của vật ơt cuối giấy thứ ba - Đoạn đường vật đi được trong ba giây. Bài tập 5/SGK: GV: Yêu cầu HS đọc và tóm tắt bài và vẽ hình biểu diễn. GV yêu cầu giải bài. Gợi ý: - Xác định mem c/đ của vật có phải là c/đ tịnh tiến hay không ? - Xác định các lực tác dụng lên vật biểu diễn trên hình vẽ - Viết biểu thức định luật II Niutơn cho vật - Chiếu phương trình véctơ lên các trục toạ độ để tìm mối liên hệ giữa các đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm. - Coi vật là một chất điểm nên các công thức động học, ĐLH chất điểm đều áp dụng được cho chuyển động của vật. GV: yêu cầu HS đọc phần ghi nhớ Lưu ý HS: trong trường hợp tổng quát vật rắn vừa có thể chuyển động tịnh tiến vừa có thể chuyển động quay. 4 ( 2’ ) Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà : Bài tập về nhà: 8, 9, 10 SGK Ôn tập về mômen lực và đọc trước bài ngẫu lực Ngày soạn Ngày dạy Lớp dạy Ngày dạy Lớp dạy …./…./ 201… / / 201 10B3 / / 201 10B8 / / 201 10B4 / / 201 10B9 / / 201 10B5 / / 201 10B10 / / 201 10B6 / / 201 10B11 / / 201 10B7 Tiết 35: ngẫu lực I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa ngẫu lực và nêu được ví dụ về ngẫu lực trong thực tế và kỹ thuật. - Viết được công thức tính và nêu được đặc điểm mômen ngẫu lực. 2. Kỹ năng: - Vận dụng được khái niệm ngẫu lực để giải thích một số hiện tượng vật lý thường gặp trong đời sống và kỹ thuật. - Vận dụng được công thức tính mômne của ngẫu lực để giả