Giáo án Vật Lý 10 – Chương trình Nâng cao

ït động của GV
Hoạt động của HS
-Yêu cầu HS trả lời hai câu hỏi:
+Câu 1: Phát biểu qui tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều và điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song.
+Câu 2: So sánh sự giống nhau và khác nhau giữa điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song cùng chiều và song song ngược chiều.
+Đặt vấn đề: Qua các bài học trước chúng ta đã biết một vật ở trạng thái cân bằng, khi điều kiện cân bằng được thỏa mãn. Nhưng liệu trang thái cân bằng của các vật có giống nhau không? Trong bài học này ta sẽ nghiên cứu đề tìm ra tính chất khác nhau của các trạng thái cân bằng ấy?
-Cá nhân hoàn thành hai câu hỏi
-Nhận thức vấn đề cân nghiên cứu
Hoạt động 2 (18 Phút): Tìm hiểu về các dạng cân bằng
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung cơ bản
+Xét vị trí cân bằng của thước, thước là vật có trục quay cố định.
-Làm thí nghiệm hình 20.2 sgk (Tiến hành kéo thước khỏi vị trí cân bằng này một chút). -Hiện tượng gì xảy ra khi buông ta ra?
-Tại sao thước không quay trở lại vị trí cũ được?
+(Nếu HS giải thích không được GV gợi ý: Những lực nào tác dụng lên thước? Khi thước đứng yên, các lực tác dụng lên thước phải thỏa mãn điều kiện gì? Khi thước lệch đi một chút, có nhận xét gì về giá của trọng lực? Trọng lực có tác dụng gì?)
-Dạng cân bằng như vậy gọi là cân bằng không bền (hình 20.2). Thế nào là vị trí cân bằng không bền?
-Nhận xét câu trả lời, chỉnh sửa cho HS ghi vào vở? (có thể vẽ hình luôn)
-Làm thí nghiệm hình 20.3 sgk (Tiến hành kéo thước khỏi vị trí cân bằng này một chút).
-Hiện tượng gì xảy ra khi buông ta ra?
-Tại sao thước quay trở lại vị trí cũ được?
-Dạng cân bằng như vậy gọi là cân bằng bền (hình 20.3). Thế nào là vị trí cân bằng bền?
-Nhận xét câu trả lời, chỉnh sửa cho HS ghi vào vở? (có thể vẽ hình luôn)
-Làm thí nghiệm hình 20.4 sgk (Tiến hành kéo thước khỏi vị trí cân bằng này một chút).
-Hiện tượng gì xảy ra khi buông ta ra?
-Tại sao thước lại đứng yên ở mọi vị trí được?
-Dạng cân bằng như vậy gọi là cân bằng phiếm định (hình 20.4). Thế nào là vị trí cân bằng phiếm định?
-Nhận xét câu trả lời, chỉnh sửa cho HS ghi vào vở? (có thể vẽ hình luôn)
-Nguyên nhân nào đã gây nên các dạng cân bằng khác nhau?
-Chỉnh sửa, yêu cầu HS ghi vào vở
-Nghe giới thiệu
-Quan sát thí nghiệm
-Thước sẽ không chuyển động về vị trí cũ.
-Cá nhân giải thích (Có thể dựa vào gợi ý để trả lời)
-Trả lời câu hỏi (là vị trí cân bằng mà nếu kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút, trong lực của vật có xu hướng kéo nó ra xa vị trí cân bằng)
-Nghe chỉnh sửa, rồi ghi vào vở
-Quan sát thí nghiệm
-Thước sẽ chuyển động về vị trí cũ.
-Cá nhân giải thích
-Trả lời câu hỏi.
-Nghe chỉnh sửa, rồi ghi vào vở
-Quan sát thí nghiệm
-Thước sẽ chuyển động về vị trí cũ.
-Cá nhân giải thích
-Trả lời câu hỏi.
-Nghe chỉnh sửa, rồi ghi vào vở.
-Thảo luận nhóm đưa ra câu trả lời
-Nghe chỉnh sửa và ghi vào vở
Các dạng cân bằng:
Cân bằng không bền: Một vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng không bền thì không thể tự trở về vị trí đó được.
Cân bằng bền: Một vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng bền thì tự trở về vị trí đó.
3. Cân bằng phiếm định: Một vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng phiếm định thì sẽ cân bằng ở vị trí mới
=> Vị trí của trọng tâm của vật đã gây nên các dạng cân bằng khác nhau.
Hoạt động 3 (15 Phút): Tìm hiểu cân bằng của một vật có mặt chân đế
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung cơ bản
+Giới thiệu mặt chân đế của một vật: Là mặt đáy của vật hay là hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các điểm tiếp xúc của vật với mặt đỡ.
-Yêu cầu HS lấy ví dụ về mặt chân đế?
+Tiến hành thí nghiệm (lấy ba chiếc hộp và đặt ở ba tư thế 1, 2, 3 như hình 20.6). Ở 
-Vị trí cân bằng này có vững vàng như nhau không?
-Ở vị trí nào thì dễ bị lật đổ nhất?
-Dựa vào hình vẽ hãy có nhận xét gì về giá của trọng lực trong từng trường hợp? 
-Yêu câu HS đưa ra điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế?
-Nhận xét ý trả lời, yêu cầu HS ghi vào vở.
+Các vị trí 1, 2, 3 hình 20.6 khác nhau về mức vững vàng. Vị trí 1 vững vàng nhất, rồi tới vị trí 2, vị trí 3. 
-Vậy mức vững vàng của cân bằng phụ thuộc những yếu tố nào?
-Muốn tăng mức vững vàng của cân bằng ta phải làm thế nào?
-Yêu cầu HS hoàn thành C2?
-Nghe giới thiệu mặt chân đế.
-Lấy được ví dụ 
-Quan sát thí nghiệm
-Không cân bằng như nhau
-Vị trí 3 dễ lật đổ nhất
-Thảo luận nhóm tìm câu trả lời (Trường hợp 1, 2, 3 giá trọng lực đi qua mặt chân đế, trường hợp 4 thì không)
-Rút ra được điều kiện cân bằng
-Nghe nhận xét và ghi vào vở
-Nghe giới thiệu
-Độ cao của trọng tâm và diện tích mặt chân đế
-Cá nhân suy nghĩ trả lời
-Cá nhân hoàn thành C2
II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế: 
Mặt chân đế là gì? (sgk)
Điều kiện cân bằng: là của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế hay trọng tâm “ rơi” trên mặt chân đế.
Mức vững vàng cân bằng: xác định bởi độ cao của trọng tâm và diện tích mặt chân đế.
Hoạt động (5 Phút): Vận dụng - Củng cố. Giao nhiệm vụ về nhà
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
-Yêu cầu HS trả lời câu hỏi số 4 sgk?
-Yêu cầu HS về nhà trả lời các câu hỏi còn lại?
-Yêu cầu HS: ôn lại kiến thức: vận tốc góc, định luật II Niutơn và momen lực
-Mỗi cá nhân trả lời 1 ý
-Cá nhân thực hiện yêu cầu
-Cá nhân thực hiện yêu cầu
RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Tiết 33 + 34: CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN,
CHUYỂN ĐỘNG QUYA CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
MỤC TIÊU:
Kiến thức:
Phát biểu được định nghĩa chuyển động tịnh tiến và nêu được ví dụ minh họa về chuyển động tịnh tiến thẳng và chuyển động tịnh tiến cong
Viết được công thức định luật II Niutơn cho chuyển động tịnh tiến.
Nêu được tác dụng của momen lực đối với một vật quanh một trục cố định
Nêu được khái niệm momen quán tính và những yếu tố ảnh hưởng đến momen quán tính của vật
Kĩ năng:
Aùp dụng được định luật II Niutơn cho chuyển động tịnh tiến thẳng, giải được các bài tập
Vận dụng được khái niệm momen quán tính để giải thích sự thay đổi chuyển động quay của các vật
CHUẨN BỊ:
Giáo viên: Chuẩn bị dụng cụ để làm thí nghiệm theo hình 21.4 sgk
Học sinh: Oân tập định luật II Niutơn, tốc độ góc và momen lực
TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
Hoạt động 1 (10 Phút): Kiểm tra bài cũ – Nhận thức vấn đề nghiên cứu
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
-Yêu cầu HS trả lời hai câu hỏi
+Câu 1: Thế nào là dạng cân bằng bền, không bền, phiếm định. Vai trò của trọng tâm đối với mỗi dạng cân bằng.
+Câu 2: Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế?
+Đặt vấn đề: Bây giờ ta xét chuyển động của các vật rắn sau: Một bánh xe đang lăn trên đường, một miếng gỗ hình hộp chuyển động thẳng trên mặt bàn nằm ngang, một ròng rọc cố định đang quay, 
-Hãy mô tả chuyển động của mỗi vật?
+Chuyển động thực của vật rất phức tạp, ta chỉ xét chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay quanh một trục?
-Cá nhân trả lời hai câu hỏi
-Nghe giới thiệu
-Mô tả được chuyển động
-Nghe chuyển ý
Hoạt động 2 (15 Phút): Tìm hiểu chuyển động tịnh tiến của vật rắn
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung cơ bản
+Lấy một miếng gỗ hình hộp, trên khúc gỗ đánh dấu hai điểm A, B nối hai điểm A, B thành đoạn thẳng AB rồi sau đó kéo cho khúc gỗ chuyển động.
-Hãy nhận xét các vị trí của đoạn thẳng AB khi khúc gỗ chuyển động
+Chuyển động của khúc gỗ là chuyển động tịnh tiến. Hãy định nghĩa chuyển động tịnh tiến?
-Yêu cầu HS ghi vào vở?
-Yêu cầu HS hoàn thành C1?
+Lưu ý: Chuyển động tịnh tiến có thể là chuyển động tịnh tiến thẳng, chuyển động tịnh tiến cong hoặc tròn. Ví dụ như: Chuyển động của bàn đạp là chuyển động tịnh tiến cong, chuyển động của ngăn kéo bàn là chuyển động tịnh tiến thẳng.
+Có thể dùng hình vẽ để phân biệt: hình 1 là chuyển động tịnh tiến cong, hình 2 là chuyển động cong trong đó vật quay (chuyển động của cánh cửa quanh bản lề)
+Trong chuyển động tịnh tiến, tất cả các điểm của vật đều chuyển động như nhau, nghĩa là điều có cùng một gia tốc. Vì vậy, ta có thể coi vật như một chất điểm để tính gia tốc của vật có thể áp dụng định luật II Niutơn.
+Lưu ý: là hợp lực của các lực tác dụng vào vật, còn m là khối lượng của vật. Trường hợp vật chuyển động tịnh tiến thẳng, chọn trục Ox cùng hướng chuyển động, rồi chiếu vectơ lên trục tọa độ đó trong trường hợp phương trình (*) không đủ để tính gia tốc a, phải chiếu phương trình lên trục Oy để có:
-Quan sát thí nghiệm
-Khi khúc gỗ chuyển động đoạn thẳng AB luôn song song với chính nó
-Rút ra định nghĩa chuyển động tinh tiến
-Ghi định nghĩa vào vở.
-Cá nhân hoàn thành C1
-Nghe lưu ý và phân biệt được hai chuyển động tịnh tiến.
-Dựa vào hình vẽ phân biệt
-
-Nghe chú ý
Chuyển động tịnh tiến:
Định nghĩa: Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn l