bai 18 cân bằng của một vật có trục quay cố định

Giáo viên hướng dẫn: Đặng Thị Ngọc Hà
Giáo sinh: Trần Thị Huế
GIÁO ÁN
BÀI 18: CÂN BẰNG CỦA VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH MOMEN LỰC
I.Mục tiêu
1.Về kiến thức
-Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của momen lực
-Phát biểu điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định ( hay quy tắc momen
lực).
2.Về kĩ năng
-Vận dụng được khái niệm momen lực và quy tắc momen lực để giải thích một
số hiện tượng vật lý thường gặp trong đời sống và kĩ thuật cũng như để giải các
bài tập SGK và các bài tập tương tự
-Vận dụng ở phương pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản
II.Chuẩn bị
Giáo viên:
-Đĩa momen
-Hộp gia trọng
-Thước thẳng
-Dây không dãn
Học sinh
Ôn tập kiến thức đòn bẩy đã được học ở THCS
III.Thiết kế hoạt động dạy học
Ổn định lớp
Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Nội dung bài học
-Vật thay đổi vận tốc ? Khi ta tác dụng lực lên
(chuyển động có gia
tốc)-chuyển động tịnh
tiến
-Đĩa sẽ quay cùng chiều
kim đồng hồ.

-Đĩa sẽ quay ngược
chiều kim đồng hồ.
một vật, vật sẽ chuyển động
như thế nào?
-Nhưng thực tế ta vẫn gặp
những vật không chuyển
động tịnh tiến.Xét trường
hợp vật chỉ có thể quay
quanh một trục cố định như
bánh xe, cánh cửa.
?khi có một lực tác dụng lên
vật đó thì vật sẽ chuyển
động thế nào? Một vật chịu
tác dụng của nhiều lực sẽ
đứng yên khi nào? Bài học
hôm nay sẽ giúp chúng ta
trả lời câu hỏi này.
-GV giới thiệu bộ thí
nghiệm “đĩa momen”, (đĩa
luôn cân bằng tại mọi vị trí
vì trục quay của đĩa đi qua
trọng tâm nên trọng lực bị
khử bởi phản lực của trục
quay).
-Tiến hành thí nghiệm:
+Dùng sợi chỉ treo quả
nặng m
1
khi đó ta tác dụng
lực F

1
vào đĩa
Đĩa sẽ quay như thế nào?
+Tháo bỏ quả nặng đó
ra.treo quả nặng khác m
2
,
khi đó ta tác dụng lực F
2

vào đĩa
Đĩa sẽ quay như thế nào?
-Vậy khi ta tác dụng lực lên
vạt có trục quay cố định thì
Bài 18: Cân bằng của
một vật có trục quay
cố định. Momen lực.
I.Cân bằng của một
vật có trục quay cố
định. Momen lực.
1. Thí nghiệm
Làm thí nghiệm với
đĩa momen
-Khi tác dụng lực lên vật
có trục quay cố định sẽ
làm vật quay.
-Quan sát hiện tượng và
giải thích: Đĩa đứng yên
là do tác dụng làm quay
của lực F1 đã cân bằng

với tác dụng làm quay
của lực F2
-Đo và so sánh: F
1
=nF
2
,
d
2
=nd
1
Thấy rằng khi lực tăng
thì d (khoảng cách giá
của lực đến trục
quay)giảm
-Xét tích F.d thì ta thấy:
F
1
.d
1
=F
2
.d
2
Dự đoán: tích của lực và
khoảng cách từ trục quay
đến giá của lực đặc trưng
cho tác dụng làm quay
vật sẽ như thế nào?
-Lúc trước ta tác dụng 2 lực

F1 và F2 làm đĩa quay theo
2 chiều ngược nhau.Bây giờ
nếu ta tác dụng đồng thời
vào đĩa hai lực thì tại vị trí
nào đĩa đứng yên? Giải
thích sự cân bằng của đĩa
khi đó.
-Từ đây chúng ta có thể suy
ra điều gì?
Vậy đại lượng vật lý nào
đặc trưng cho tác dụng làm
quay của lực? Nó liên hệ
như thế nào với lực tác
dụng F
-Liệu chúng có tỉ lệ nghịch
với nhau không?
-Các em có dự đoán gì
không?
Kết luận:
+,Trường hợp vật có
trục quay cố định, lực
có tác dụng làm quay.
+,Lực tác dụng làm
quay theo chiều kim
đồng hồ cân bằng với
lực tác dụng làm quay
ngược chiều kim đồng
hồ thì vật cân bằng.
2. Momen lực
-khái niệm:

của lực.
-Nêu ra phương án:
+,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 cuả lực sao cho
tích của chúng không đổi
thì đĩa vẫn cân bằng.
+,Thay đổi tích của lực
và khoảng cách từ trục
quay đến giá của lực:
-Nếu F1d1>F2d2 thì
đĩa quay theo chiều kim
đồng hồ.
-Nếu F1d1<F2d2 thì
đĩa quay ngược chiều
kim đồng hồ.
-Một vật có trục quay cố
định cân bằng khi lực tác
dụng làm quay ngược
Bây giờ chúng ta sẽ đi làm
thí nghiệm để kiểm tra dự
đoán trên.
Chúng ta sẽ có phương án

nào để kiểm tra?
-Từ các thí nghiệm ta thấy
rằng đặc trưng cho tác dụng
làm quay chính là momen
lực. Đưa ra khái niệm
momen lực.
-khoảng cách từ trục
quay tới giá của lực gọi là
cánh tay đòn.
-Dựa vào khái niệm momen
lực các em hãy phát biểu
điều kiện cân bằng của một
vật có trục quay cố định.
-Khái niệm momen
lực :
+là đại lượng đặc
trưng cho tác dụng
làm quay của vật
+Được đo bằng tích
của lực với cánh tay
đòn của nó
Biểu thức: M=F.d
chiều kim đồng hồ cân
bằng với lực tác dụng
làm quay cùng chiều kim
đồng hồ.
-Ta thấy F
1
d
1

+F
2
d
2
= F
1
d
1

suy ra M
1
+M
2
=M
3
-phát biểu quy tắc
-trả lời câu C1:trục quay
tạm thời của cuốc đi qua
điểm tiếp xúc của cuốc
với mặt đất
F
1
d
1
=F
2
d
2
-Nếu trong trường hợp vật
chiu tác dụng của 3 lực trở

lên thì điều kiện cân bằng
được phát biểu như thế nào?
Chúng ta cùng sang phần
quy tắc momen lực ,làm thí
nghiệm để làm rõ vấn đề
này.
-Làm thí nghiệm: Bố trí thí
nghiệm với 2 lực F
1
, F
2
có
tác dụng làm đĩa quay cùng
chiều kim đồng hồ.Tìm vị
trí F3 để đĩa cân bằng. tiến
hành đo F
1
, F
2
, F
3
, d
1
, d
2
, d
3
.
Yêu cầu học sinh nhận xét
rồi rút ra kết luận.

Lưu ý cho hs:
-yêu cầu hs hoàn thành câu
C1
Củng cố làm bài tập SGK
II.Quy tắc momen lực
-Quy tắc:Muốn cho
một vật có trục quay
cố định ở trạng thái
cân bằng thì tổng các
momen lực có xu
hướng làm vật quay
theo chiều kim đồng
hồ bằng tổng các
momen lực có xu
hướng làm vật quay
ngược chiều kim đồng
hồ
Biểu thức:
M
1
+M
2
=M
3
-Chú ý:quy tắc
momen lực còn áp
dụng cho cả trường
hợp một vật không có
trục quay cố định nếu
như trong một tình

huống cụ thể nào đó ở
vật xuất hiện trục
quay