tích hợp tổng véc tơ và tổng hợp lực trong vật lý

Ngy son: 15/12/2013
GIO N:
TNG CA HAI VẫC T V BI TON TNG HP LC
I. Mc ớch yờu cu:
1. Về kiến thức:
- Giúp HS hiểu đợc các bài toán về cộng véc tơ có liên quan đến bài toán
tổng hợp lực trong vật lý.
- Vận dụng các quy tắc ba điểm, quy tắc hình bình hành trong thực hành
tìm tổng hợp lực của hai hay nhiều véc tơ.
- Vận dụng các kiến thức liên quan đến hệ thức lợng trong tam giác để tìm
độ lớn của lực tổng hợp.
2. Về t duy, thái độ:
- Giúp HS phát huy đợc tính sáng tạo, t duy logic trong giải toán và thực
hành giải toán với các bài tập vật lý có liên quan đến phép cộng véc tơ.
- HS bit c cỏc bi toỏn trong thc t
3. Kỹ năng:
- Tiếp tục rèn kỹ năng phân tích, tổng hợp, nhận xét đánh giá.
4. Yờu cu:
- Hc sinh cn nm vng kin thc mụn toỏn v vt lý : Phộp cng vộc t,
quy tc hỡnh bỡnh hnh (quy tc hay c s dng trong vt lý), Bi toỏn phõn
tớch cỏc lc tỏc dng lờn mt cht im, mt vt, cỏc h thc lng trong tam
giỏc.
II. Chun b ca GV v HS:
GV: Chun b giỏo ỏn, bi ging in t, mỏy chiu, thc k, bng ph dựng
trong phn tớnh cht.
HS: Chun b c trc bi tng ca hai vộc t, tng hp lc tỏc dng lờn mt
vt, cht im.
III. Phng phỏp:
Vn ỏp gi m kt hp thuyt trỡnh.
IV. Tin trỡnh bi hc:
1. n nh t chc lp:

2. Kiểm tra bài cũ: Hãy nêu cách dựng một véc tơ bẳng 1 véc tơ cho trước
khi biết điểm đầu của véc tơ đó.
3. Bài mới:
Hoạt động của trò Hoạt động của thầy
Đặt câu hỏi vì sao con thuyền đi
thẳng?
HS đưa ra VD lực là đại lượng véc
tơ
Trình bày đặt vấn đề đưa ra tổng hợp lực
của hai người kéo một chiếc thuyền khi
hai người đó đi trên 2 bờ của con sông.
Hãy nêu một vài ví dụ về véc tơ đã được
biết?
Trình bày slide 1
Nếu một người lội sông và kéo chiếc
thuyền đi giống như hai người kéo thì có
phải người đó dùng một lực bằng tổng
hợp lực của hai người?
HS theo dõi và ghi chép. GV đưa ra khái niệm về tổng của hai véc
tơ. Trình bày slide 2
1. Tổng của hai véc tơ
A
Định nghĩa : ( SGK)
Vậy
AC a b= +
uuur r r
GV đưa ra quy tắc 3 điểm dựa trên định
nghĩa
GV đưa ra quy tắc hình bình hành
Xét hình bình hành ABCD và hãy tìm

a
a
b
b
ba +
B
C
AB AD AB BC AC+ = + =
uuur uuur uuur uuur uuur
AB AD+
uuur uuur
2. Quy tắc hình bình hành:
Slide 3

Nếu ABCD là hình bình hành thì
AB AD AC+ =
uuur uuur uuur
GV dẫn dắt vào trong các bài toán vật lý
Cho HS 4 nhóm thực hiện như sau:
Nhóm 1: Bảng 1 tìm tổng
a b+
r r
Nhóm 2: Bảng 2 tìm tổng
b a+
r r
Nhóm 3: Bảng 3 tìm tổng
( )
a b c+ +
r r r
Nhóm 4: Bảng 4 tìm tổng

( )
a b c+ +
r r r
3. Tính chất của phép cộng các véc tơ
Slide 4,5,6:
Với ba vectơ
, ,a b c
r r r
tùy ý ta có:
a b+
r r
=
b a+
r r
( )a b c+ +
r r r
=
( )a b c+ +
r r r
0a +
r r
=
0 a+
r r
HS quan sát các slide đồng thời sử
dụng các kiến thức về tổng của hai
véc tơ để chỉ ra các lực tổng hợp
4. Bài toán tìm tổng hợp lực trong vật
lý:
Slide 7

Bước 1. Tịnh tiến các lực về cùng điểm
đặt.
Bước 2. Nếu các lực không cùng phương
thì sử dụng quy tắc hình bình hành để xác
định véc tơ tổng trên hình vẽ.
Bước 3. Sử dụng công thức sau để tìm
độ lớn của hợp lực.
•
2 2 2
1 2 1 2
F F F 2F F cos= + + a
với
C
D
B
A
A
B C
D
E
ba +
a
b
c
b
( )
1 2
F ,Fa =
ur uur
.

• Nếu
1 2
F F A= =
thì
F A 2 2cos 2A.cos
2
a
= + a =
.
• Nếu
1 2
F F^
ur uur
thì
2 2
1 2
F F F= +
.
• Nếu
1 2
F F 
ur uur
thì
1 2
F F F= +
.
• Nếu
1 2
F F ¯
ur uur

thì
1 2
F F F= -
.
Đối với nhiều lực tác dụng lên một vật thì
ta áp dụng tính chất kết hợp của phép
cộng véc tơ để chuyển thành tổng của hai
lực
Chú ý rằng :Muốn cho một chất điểm
đứng yên cân bằng thì hợp lực của các lực
tác dụng lên nó phải bằng không.
1 2
F F F 0= + + =
r r r
r
HS vẽ hình và dựng thêm véc tơ
trọng lực của vật.
Đk cân bẳng của quả cầu là tổng
hợp lực của trọng lực và lực căng
sợi dây là
F P T 0= + =
ur ur
r
r
Bài tập 1:
Một quả cầu được treo thẳng đứng vào sợi
dây có một đầu cố định (hình 1). Lực căng
của sợi dây là 10 N. Tính khối lượng của quả
cầu. Lấy g = 10 m/s
2

.
Áp dụng quy tắc hình bình hành
Bài tập 2:
Hai lực có độ lớn
NFF 15
21
==
, giá của hai
lực hợp với nhau một góc
0
120a =
(hình 2).
Tính lực F là tổng hợp của hai lực trên.
Các lực tác dụng lên điểm O:
Trọng lực vật nặng
Lực căng dây OA
Lực căng dây OB
Áp dụng tổng của 3 véc tơ
Bài tập 3:
Một vật có trọng lượng 10 N được treo vào
giữa một sợi dây có hai đầu cố định (hình 3),
phương của hai sợi dây bất kỳ tạo với nhau
một góc 120
0
. Tìm lực căng của hai dây OA
và OB.
Các lực tác dụng lên vật:
Lực căng dây
Trọng lực
Phản lực

Bài tập 4:
Một vật khối lượng m = 15 kg được giữ cố
định ở mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng
0
30a =
(hình 4). Tìm lực của dây giữ vật và
lực ép của vật vào mặt phẳng nghiêng. Lấy g
= 10 m/s
2
.
Các lực đặt tại O:
Trọng lực của vật
Lực căng OA
Lực căng OB
Sử dụng tổng của 3 véc tơ
Bài tập 5:
Một vật có trọng lượng P = 20 N được treo
vào sợi dây AB tại điểm O. Biết OA nằm
ngang hợp với OB một góc 120
0
(hình 5) .Tìm
lực căng của hai dây OA và OB.
Sử dụng tổng hai véc tơ trong
trường hợp hai véc tơ vuông góc.
Bài tập 6:
Tính lực tổng hợp của hai lực F
1
= 8 N, F
2
= 6

N như hình 6.
4. Củng cố : Nhắc lại quy tắc hình bình hành và một số chú ý khi làm bài
toán tổng hợp lực tác dụng lên một chất điểm.
5. BTVN:
6. Rút kinh nghiệm giờ dạy: