Chủ đề 3 : SỰ CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN (4 tiết) pps

Chủ đề 3 : SỰ CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN (4 tiết)
MỤC TIÊU
Hướng dẫn cho học sinh hiểu rỏ các nội dung chính sau đây :
1. Cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai lực và của ba lực có giá đồng
qui (không song song). Qui tắc tổng hợp hai lực đồng qui.
2. Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Qui tắc mômen.
3. Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực song song cùng chiều. Qui tắc
tổng hợp hai lực song song cùng chiều.
Giải thích thêm để học sinh nắm được một số khái niệm cơ bản về cân bằng của
vật rắn.

Tiết 9 – 10 : CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN KHÔNG QUAY
Tiết 1
Hoạt động 1 (20hút) : Tìm hiểu một số khái niệm cơ bản về vật rắn.
Hoạt động của giáo
viên
Hoạt động của học sinh

Bài giải

I. Một số khái niệm về vật

Giới thiệu khái niệm
vật rắn.

Yêu cầu học sinh nhắc
lại khái niệm trọng tâm.

Yêu cầu học sinh xác
định trọng tâm của một
số vật đồng chất có dạng

hình học đối xứng.


Làm thí nghiệm treo
vật vào lực kế, thay đổi
độ dài của dây treo để
cho học sinh rút ra kết
luận.
Yêu cầu học sinh nhắc
lại sự tổng hợp lực.


Ghi nhận khái niệm.

Nêu khái niệm trọng
tâm.


Xác định trọng tâm của
một số vật do thầy cô
đưa ra.



Quan sát thí nghiệm và
rút ra kết luận.

Nêu sự tổng hợp lực.

r

ắn.

1. Vật rắn.
Những vật có kích thước
đáng kể và không bị biến
dạng khi chịu tác dụng của
các ngoại lực gọi là vật rắn.
Điểm đặt của trọng lực tác
dụng lên vật rắn gọi là
trọng tâm của vật rắn.
Với các vật rắn đồng chất
và có dạng hình học đối
xứng thì trọng tâm của vật
rắn nằm tại tâm đối xứng.
2. Đặc điểm của lực tác
dụng đặt vào vật rắn.
+ Tác dụng của lực đặt vào
vật rắn không bị thay đổi
khi dịch chuyển điểm đặt
của lực dọc theo giá của
lực.
+ Có thể thay thế nhiều lực
tác dụng lên vật rắn bằng

Yêu cầu học sinh nhắc
lại sự phân tích lực.

Yêu cầu học sinh nêu
tác dụng của lực làm vật
chuyển động tịnh tiến và

làm vật quay.




Yêu cầu học sinh nêu
khái niệm các lực đồng
qui.

Yêu cầu học sinh nêu
khái niệm các lực song
song.

Nêu sự phân tích lực.


Nêu tác dụng của lực
làm vật chuyển động
tịnh tiến và làm vật
quay.




Cho biết các lực như
thế nào gọi là lực đồng
qui.

Yêu cầu học sinh nêu
khái niệm các lực song

song.
m
ột lực, đó l
à phép t
ổng
hợp lực.
+ Có thể thay thế một lực
tác dụng lên vật rắn bằng
nhiều lực, đó là phép phân
tích lực.
+ Nếu giá của hợp lực đi
qua trọng tâm của vật rắn
thì hợp lực này sẽ làm cho
vật rắn chuyển động tịnh
tiến. Còn nếu giá của hợp
lực tác dụng lên vật rắn
không đi qua trọng tâm của
vật rắn thì sẽ làm co vật rắn
quay quanh một trục nào
đó.
+ Các lực đồng qui là các
lực tác dụng và vật rắn mà
giá của chúng đi qua một
điểm.
+ Các lực mà giá của
chúng song song với nhau
gọi là các lực song song.

Hoạt động 2 (20 phút) : Tìm hiểu điều kiện cân bằng của vật rắn không quay.
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học
sinh
Nội dung cơ bản


Đưa ra một số thí dụ về
vật cân bằng khi chịu tác
dụng của hai lực.
Làm thí nghiệm cho hs
quan sát.
Yêu cầu hs rút ra kết
luận.



Chỉ ra hai lực tác dụng
lên vật và nhận xét về
hai lực đó.
Quan sát thí nghiệm
và rút ra kết luận.



II. Cân bằng của vật rắn
không quay.
1. Điều kiện cân bằng của

vật rắn chịu tác dụng của
hai lực.
Điều kiện cân bằng của
vật rắn chịu tác dụng của
hai lực là hai lực đó phải
cùng cùng giá, cùng độ lớn
và ngược chiều nhau.
2. Điều kiện cân bằng của
vật rắn chịu tác dụng của


Làm thí nghiệm cho hs
quan sát.
Yêu cầu hs rút ra kết
luận.


Quan sát thí nghi
ệm
và rút ra kết luận.
ba lực.
Điều kiện cân bằng của
vật rắn chịu tác dụng của ba
lực là ba lực đó phải có giá
đồng phẵng, đồng qui đồng
thời hợp lực của hai lực
phải cùng giá, cùng độ lớn
nhưng ngược chiều với lực
thứ ba.
Hoạt động 3 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Yêu cầu học sinh tóm tắt lại những
kiến thức đã học trang bài.
Yêu cầu học sinh về nhà xem trước
cách giải các bài tập cân bằng
Tóm tắt những kiến thức đã học trong
bài.

Ghi nội dung những vấn đề cần xem
trước.
Tiết 2
Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu điều kiện cân bằng của vật rắn khi
chịu tác dụng của hai lực, ba lực.
Hoạt động 2 (35 phút) : Giải các bài tập.
Hoạt động của giáo
viên
Hoạt động của học
sinh
Bài giải


Yêu cầu học sinh vẽ
hình, xác định các lực
tác dụng lên vật.
Hướng dẫn để học
sinh phân tích lực

3
P
thành hai lực nằm trên

hai phương của hai sợi
dây.
Hướng dẫn để học
sinh áp dụng hệ thức
lượng trong tam giác từ
đó tíng ra góc .




Vẽ hình, xác định các
lực tác dụng lên vật.
Phân tích lực

3
P thành
hai lực thành phần trên
hai phương của hai sợi
dây.
Ap dụng hệ thức
lượng trong tam giác từ
đó tính ra góc .




Bài 1 trang 40.
Phân tích lực

3

P thành hai
lực

1
F và

2
F nằm dọc theo
phương của hai sợi dây treo.
Vì vật ở trạng thái cân bằng
nên : F
1
= P
1
; F
2
= P
2
. Ap
dụng hệ thức lượng trong tam
giác thường ta có :
P
2
= P
1
2
+ P
2
2
+ 2P

1
P
2
cos
 cos =
21
2
2
2
1
2
2
)(
PP
PPP 

=
5
.
3
.
2
)53(7
222

= 0,5
  = 60
o

Bài 2 trang 40.

Đầu A của sợi dây chịu tác



Yêu cầu học sinh vẽ
hình và xác định các
lực tác dụng lên đầu A
của sợi dây.

Yêu cầu học sinh viết
điều kiện cân bằng.
Hướng dẫn để học
sinh chiếu phương trình
cân bằng lên các trục từ
đó giải hệ phương trình
để tính ra góc .






Vẽ hình, xác định các
lực tác dụng lên đầu A
của sợi dây.


Viết phương trình cân
bằng.

Viết các phương trình
chiếu.





Giải hệ phương trình
dụng của 3 lực : Trọng lực

P

lực kéo

F
và lực căng

T
của
sợi dây.
Điều kiện cân bằng :

P
+

F
+

T
=


0

Chiếu lên phương thẳng
đứng, chọn chiều dương từ
dưới lên ta có :
T.cos - P = 0 (1)
Chiếu lên phương ngang,
chọn chiều dương cùng chiều
với

F
ta có :
F – T.sin = 0 (2)
Từ (1) và (2) suy ra :
tan =
10
8,5

P
F
= 0,58
  = 30
o

Bài 3 trang 41.
Đầu O của chiếc cọc chịu

Yêu cầu học sinh vẽ
hình và xác định các
lực tác dụng lên đầu O
của chiếc cọc.



Hướng dẫn để học
sinh căn cứ vào hình vẽ
để tính F
3
và góc 

để tính góc

.



Vẽ hình, xác định các
lực tác dụng lên đầu O
của chiếc cọc.




Dựa vào hình vẽ xác
định lực F3.

Dựa vào hình vẽ xác
định góc .

tác dụng của 3 lực :
1

F
hướng
nằn ngang, áp lực
2

F
hướng
thẳng đứng lên và lực căng
3

F
hướng nghiêng xuống hợp
với mặt đất góc . Ta có :
F
3
=
222
2
2
1
250150  FF
= 291 (N)
tan =
150

250
1
2

F
F
= 1,67 =>
 = 59
o



Hoạt động 3 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Yêu cầu học sinh nêu phương pháp
giải bài tập dạng cân bằng của vật rắn
chịu tác dụng của nhiều lực.
Nêu phương pháp giải bài toán cân
bằng của vật rắn.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY