Giáo án vật lý 10 nâng cao

ác định trọng tâm, nhận biết các dạng cân bằng.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Những sự chuẩn bị cho bài sau.
- Vật rắn là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kì của vật không đổi.
- Giá của lực: đường thẳng mang vectơ lực.
1. Khảo sát thực nghiệm cân bằng:
a) Bố trí thí nghiệm: Hình 26.1
b) Quan sát:
- Hai sợi dây móc vào A và C nằm trên cùng một đường thẳng.
- Độ lớn của 2 lực và bằng nhau.
2. Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực:
 Muốn cho một vật rắn chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực phải trực đối.
 Chú ý:
-Hai lực trực đối là hai lực cùng giá, ngược chiều và có độ lớn bằng nhau.
- Hai lực cân bằng: là hai lực trực đối cùng taùc duïng vaøo moät vaät.
- Tác dụng của một lực lên một vật rắn không thay đổi khi điểm đặt của lực đó dời chỗ trên giá của nó.
- Vectơ trượt: vectơ biểu diễn lực tác dụng lên một vật rắn.
3. Trọng tâm của vật rắn:
 Trọng tâm của vật rắn là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật.
4. Cân bằng của vật rắn treo ở đầu dây:
Hình 26.4
 Khi vật cân bằng, lực căng của sợi dây và trọng lực của vật rắn là hai lực trực đối.
Dây treo trùng với đường thẳng đứng đi qua trọng tâm G của vật.
Độ lớn của lực căng dây T bằng độ lớn của trọng lực P (trọng lượng) của vật.
5. Xác định trọng tâm của vật rắn:
 a) Đối với vật rắn phẳng mỏng:
 Dùng dây dọi để đánh dấu đường thẳng đứng AA’, BB’ trên vật.
 Vậy G là giao điểm của 2 đường thẳng này.
 b) Đối với vật rắn phẳng đồng tính:
Hình 26.6
- Trọng tâm trùng với tâm đối xứng.
- Trọng tâm nằm trên trục đối xứng.
 c) Chú ý:
 Vị trí trọng tâm phụ thuộc vào sự phân bố khối lượng của vật, có thể nằm trong hay ngoài vật. Hình 26.7
6. Cân bằng của vật rắn trên giá đỡ nằm ngang:
 Đặt vật rắn trên giá đỡ nằm ngang thì trọng lực ép vật vào giá đỡ, vật tác dụng lên giá đỡ một lực, giá đỡ tác dụng phản lực lên vật. Khi vật cân bằng:
 (trực đối).
 Mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các điểm tiếp xúc.
 Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế: Đường thẳng đứng qua trọng tâm của vật gặp mặt chân đế.
7. Các dạng cân bằng:
a) Cân bằng bền: vật tự trở về vị trí cân bằng khi ta làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng .
b) Cân bằng không bền: vật không tự trở về vị trí cân bằng khi ta làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng.
c) Cân bằng phiếm định: vật cân bằng ở v ị tr í m ới khi ta làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng.
Bài 27 .CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG
A.MỤC TIÊU
1.Kiến thức:
- Biết cách tổng hợp lực đồng quy tác dụng lên cùng một vật rắn.
- Nêu được điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song.
2.Kỹ năng:
- Biết cách suy luận dẫn đến điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song.
- Trình bày được thí nghiệm minh họa.
- Vận dụng điều kiện cân bằng để giải một số bài tập.
B.CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
- Biên soạn các câu hỏi để kiểm tra bài cũ, củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SGK.
- Chuẩn bị các thí nghiệm H 26.3.
2.Học sinh
- Ôn tập quy tắc hình bình hành lực tác dụng lên chất điểm.
3.Gợi ý ứng dụng CNTT
- GV có thể biên soạn các câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ và củng cố bài giảng.
- Chuẩn bị những hình ảnh cân bằng của các vật.
- Mô phỏng các lực cân bằng… 
C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
Hoạt động 1 (…phút): Kiểm tra bài cũ.
Đặt câu hỏi cho HS.
Cho 1 HS vẽ hình.
Nhận xét các câu trả lời.
Hoạt động 2 (…phút): Tìm hiểu quy tắc hợp hai đồng quy.
Yêu cầu HS đọc SGK, trả lời các câu hỏi. Có thể cho HS thảo luận.
Hướng dẫn HS vẽ hình.
Nhận xét các câu trả lời.
Hoạt động 3 (…phút): tìm hiểu cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song.
Yêu cầu HS tìm hiểu SGK, xem hình vẽ.
Gợi ý cách trình bày đáp án.
Gợi ý cách chứng minh, nhận xét kết quả.
Làm thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát, kiểm tra lại các kết quả vừa thu được ở trên.
Nêu câu hỏi, yêu cầu HS xem H 27.5.
Cho HS xem phần 3. Gợi ý cách biểu diễn và chú ý.
à điểm đặt của trên mặt phẳng nghiêng.
Hoạt động 4 (…phút): 
vận dụng, củng cố:
Yêu cầu: Nêu câu hỏi.Nhận xét câu trả lời của các nhóm.
Yêu cầu: HS trình bày đáp án.
Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Hoạt động (…phút): Hướng dẫn về nhà.
Nêu bài tập về nhà: 1,2,3 SGK.
Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
Nêu quy tắc hình bình hành lực?
Vẽ hình biểu diễn.
Nhận xét trả lời của bạn
.
 - Đọc SGK phần 1, xem hình H27.1, trả lời các câu hỏi:
*Thế nào là hai lực đồng quy?
*Nêu các bước để tổng hợp hai lực đổng quy? Vẽ hình minh họa?
- Xem hình H27.2 đưa ra các điều cần chú ý và khái niệm hai lực đồng phẳng.
Xem hình H27.3, trình bày cách suy luận trong SGK để đưa ra điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song.
Ghi nhận công thức(27.1), chứng minh rằng 3 lực này phải đồng phẳng?
Quan sát thí nghiệm theo H 27.1, kiểm nghiệm lại kết quả ở trên:
Ba lực đồng quy, đồng phẳng và thỏa mãn công thức(27.1).
Trả lời câu hỏi C1 SGK.
Xem phần 3, tìm cách biểu diễn các lực tác dụng lên vật hình hộp nằm trên mặt phẳng nghiêng? Đưa ra nhận xét.
Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung câu 1-3 (SGK); bài tập 1, 2 (SGK).
Làm việc cá nhân giải bài tâp 3 (SGK) 
Ghi nhận kiến thức: quy tắc tổng hợp hai lực, ba lực đồng quy, đồng phẳng.
Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
Những sự chuẩn bị cho bài sau.
1. Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy:
 Hình 27.1 
 Hai lực đồng quy: hai lực tác dụng lên cùng một vật rắn, có giá cắt nhau tại một điểm.
 Để tổng hợp hai lực đồng quy ta làm như sau:
Trượt hai lực trên giá của chúng cho tới khi điểm đặt của hai lực là I.
Áp dụng quy tắc hình bình hành, tìm hợp lực của hai lực cùng đặt lên điểm I.
2. Cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song:
a) Điều kiện cân bằng:
Hình 27.3
Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là hợp lực của hai lực bất kỳ cân bằng với lực thứ ba.
(Nói cách khác ba lực phải đồng phẳng và đồng quy và có hợp lực bằng không)
b) Thí nghiệm minh hoạ:
3. Ví dụ:
Hình 27.6
Vật cân bằng trên mặt phẳng nghiêng chịu tác dụng 3 lực:
trọng lực đặt tại trọng tâm, có giá thẳng đứng hướng xuống.
lực ma sát có giá nằm trên mặt phẳng nghiêng.
Phản lực của mặt phẳng nghiêng.
à đặt tại A, không phải là tâm của diện tích tiếp xúc.
Bài 28.QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG
CỦA MỘT VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG
A.MỤC TIÊU
1.Kiến thức:
- Nắm vững được quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều và trái chiều cùng đặt lên vật rắn.
- Biết phân tích một lực thành hai lực song song tùy theo điều kiện của bài toán.
- Nắm được điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song và hệ quả.
- Có khái niệm về ngẫu lực và momen của ngẫu lực…
2.Kỹ năng:
- Vẽ hình tổng hợp và phân tích lực.
- Rèn luyện tư duy logic.
B.CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
- Biên soạn các câu hỏi kiểm tra bài cũ ; củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SGK.
- Chuẩn bị thí nghiệm theo hình 28.1 SGK.
2.Học sinh
- Ôn tập kiến thức về lực, tổng hợp lực.
3.Gợi ý ứng dụng CNTT
- GV có thể biên soạn các câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ và củng cố bài giảng.
- Chuẩn bị những hình ảnh cân bằng của các vật.
- Mô phỏng các lực cân bằng theo các hình vẽ …
C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
Hoạt động 1 (…phút): Kiểm tra bài cũ.
Nêu câu hỏi.
Yêu cầu một HS lên bảng vẽ hình.
Nhận xét kết quả.
Hoạt động 2 (…phút): Tìm hiểu quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều.
Cùng HS làm thí nghiệm.
Hướng dẫn lập bảng kết quả.
Gợi ý rút ra kết luận.
Yêu cầu HS trình bày quy tắc.
Cho HS thảo luận, hướng dẫn giải thích trọng tâm của vật rắn.
Cho HS xem hình vẽ.
Hướng dẫn phân tích.
Hướng dẫn giải bài tập SGK.
Nhận xét kết quả.
Hoạt động 3 (…phút): Tìm hiểu điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song.Quy tắc hợp hai lực song song trái chiều.
Yêu cầu: HS xem hình vẽ, đọc phần 3 thảo luận về điều kiện cân bằng.
Gợi ý cách suy luận.
Nhận xét kết quả.
Cho HS xem hình, hướng dẫn suy luận tìm hợp lực của hai lực song song trái chiều.
Cho HS tìm hiểu phần 5.
Hướng dẫn thảo luận đưa ra khái niệm ngẫu lực và momen ngẫu lực.
Nhận xét các ví dụ.
Hoạt động 4 (…phút): vận dụng, củng cố.
Yêu cầu: Nêu câu hỏi.Nhận xét câu trả lời của các nhóm.
Yêu cầu: HS trình bày đáp án.
Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Hoạt động 5 (..phút): Hướng dẫn về nhà.
Nêu bài tập về nhà:1, 2, 3 SGK.
Yêu cầu :HS chuẩn bị bài sau.
Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song?
Vẽ hình minh họa?
Quan sát thí nghiệm hình 28.1
Lập bảng kết quả.
Vẽ hình H 28.2.
Trình bày quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều.
Thảo luận đưa ra quy tắc tìm hợp lực của nhiều lực song song cùng chiều áp dụng giải thích trọng tâm của vật rắn?
Thảo luận: phân tích một lực thành hai lực song song.
Làm việc cá nhân:bài tập vận dụng phần 2. e) SGK. Thực hiện câu hỏi C1.
Xem hình H 28.6 đọc phần 3 SGK, thảo luận rút ra điều kiện cân bằng:
Tổng hợp lực?
Chứng minh hệ ba lực đồng phẳng?
Phân tích điểm đặt của chúng?
Trình bày kết quả
Xem phần 4 SGK, xem hình 28.7, tìm cách suy luận để đưa ra quy tắc hợp hai lực song song trái chiều.
Xem hình H 28.8.
Thảo luận về tác dụng của ngẫu lực.
Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay là momen ngẫu lực?
Lấy ví dụ minh họa. 
Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc nghiệm theo nội dungcâu 1-3 (SGK).
Làm việc cá nhân giải bài tập 2(SGK) 
Ghi nhận kiến thức : Tổng hợp hai lực song song cùng chiều và trái chiều. Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. Momen ngẫu lực.
Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
Những sự chuẩn bị cho bài sau
1. Thí nghiệm tìm hợp lực của hai lực song song:
- Hai lực song song cùng chiều và tác dụng vào thước tại O1 và O2.
- đặt tại O có tác dụng giống hệt tác dụng đồng thời của đặt tại O1 và đặt tại O2 với P=P1+P2
àlà hợp lực cùa và .