Giáo án Vật lý 10 bài 9: Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm

GIÁO ÁN VẬT LÝ 10

TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA
CHẤT ĐIỂM
I. Mục tiêu
1. Về kiến thức
- Phát biểu được khái niệm đầy đủ về lực và tác dụng của 2 lực cân bằng lên một vật dựa
vào khái niệm gia tốc.
- Phát biểu được định nghĩa tổng hợp lực, phân tích lực và qui tắc hình bình hành.
- Biết được điều kiện để có thể áp dụng phân tích lực.
- Viết được biểu thức toán học của qui tắc hình bình hành.
- Phát biểu đựợc điều kiện cân bằng của một chất điểm
2. Về kỹ năng
- Biết cách phân tích kết quả thí nghiệm, biểu diễn các lực và rút ra qui tắc hình bình hành.
- Vận dụng qui tắc hình bình hành để tìm hợp lực của 2 lực đồng qui hoặc để phân tích một
lực thành 2 lực đồng qui theo các phương cho trước.
- Vận dụng giải một số bài tập đơn giản về tổng hợp lực và phân tích lực.
II.Chuẩn bị
1. Giáo viên:
- Dụng cụ thí nghiệm hình 9.4 SGK.
2. Học sinh:
- Ôn lại khái niệm về lực, hai lực cân bằng, các công thức lượng giác đã học.

III.Tiến trình dạy học
1. Ổn định
Lớp
10A3
10A5

Ngày dạy

Sĩ số

Ghi chú


10A6
10A7

2. Hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Đưa ra định nghĩa đầy đủ về lực. Cân bằng lực.
Hoạt động của HS
HS nhắc lại.

Trợ giúp của GV
Yêu cầu HS nhắc lại:

Nội dung
I. Lực. cân bằng lực:

Lực là gì ? đơn vị ?

1. Lực là đại lượng vectơ đặc trưng
cho tác dụng của vật này lên vật khác
Vật đứng yên hay chuyển
Thế nào là 2 lực cân
mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật
động thẳng đều.
bằng ?
hoặc làm cho vật biến dạng.
Gia tốc của vật bằng 0.

Tác dụng của 2 lực cân
2. Các lực cân bằng là các lực khi tác
bằng ?
dụng đồng thời vào một vật thì không
Lực là đại lượng vectơ gây ra gia tốc cho vật.
hay vô hướng ?

3. Đường thẳng mang vectơ lực gọi là
của
lực.
Trường hợp nào vật có a giá
- Tay tác dụng làm cung = 0, a ≠ 0 ?
4. Đơn vị
biến dạng.
Khi vật chịu tác dụng
a
- Dây cung tác dụng vào của 2 lực cân bằng thì độ
mũi tên làm mũi tên bay đi. lớn gia tốc của vật ntn ?
Từng HS trả lời C1:

Từng HS trả lờ C2:

Hoàn thành yêu cầu C1.

Các lực tác dụng: trọng lực


P và lực căng dây T .
Đây là 2 lực cân bằng, có

Hoàn thành yêu cầu C2.
tác dụng làm quả cầu đứng Nhận xét về các lực đó ?
yên.
Tác dụng của các lực đó
lên quả cầu ?
Suy nghĩ - Trả lời


F

của lực là niutơn (N).


Mỗi lực có mấy giá, mỗi
giá chứa mấy lực ?

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm tổng hợp lực. Qui tắc hình bình hành.
Đọc mục II.1 trả lời câu hỏi
Yêu cầu HS đọc SGK II. Tổng hợp lực
của GV.
mục II.1 để tìm hiểu TN.
1) Định nghĩa
Tổng hợp lực là gì ?
Tổng hợp lực là thay thế các lực
Hai cạnh và đường chéo của
Trong hình vẽ biểu diễn tác dụng đồng thời vào cùng một vật
 

hình bình hành.
lực, hai lực F1 ,F2 và lực F bằng một lực có tác dụng giống hệt

đóng vai trò gì trong hình như các lực ấy.
bình hành ?

Vuông góc: F = F12 + F22
Cùng phương, cùng chiều :
F = F1 + F2
Cùng
chiều :

phương,

F = F1 - F2 (F1 > F2)

ngược

Lực thay thế gọi là hợp lực.

Phát biểu qui tắc hình 2) Qui tắc hình bình hành
bình hành ?Công thức tính
Nếu 2 lực đồng qui làm thành 2
độ lớn của lực tổng quát:


của một hình bình hành, thì
F2 = F12 + F22 + F1 F2 cos(
F1 ,Fcạnh
2)
đường chéo kẻ từ điểm đồng qui biểu
Trường hợp 2 lực vuông diễn hợp lực của chúng.
góc hoặc cùng phương thì

công thức có thể viết như
thế nào ?
Trường hợp nào hợp lực
có độ lớn lớn nhất ? nhỏ
nhất ?

Hợp lực có giá trị lớn nhất
khi 2 lực cùng phương,
cùng chiều, nhỏ nhất khi 2
Hoàn thành yêu cầu C4.
lặc cùng phương, ngược
biểu diễn hợp lực của 3 lực
chiều.
đồng qui.
Hoàn thành yêu cầu C4.

Hoạt động 3: Tìm hiểu điều kiện cân bằng của một chất điểm.


Từng HS trả lời.

Nhắc lại kết quả tác dụng của 1 III. Điều kiện cân bằng
lực ?
của chất điểm.

Đứng yên hoặc chuyển động
thẳng đều.

Muốn cho một chất điểm đứng
Điều kiện cân bằng của

cân bằng các lực tác dụng phải có một chất điểm là hợp lực
điều kiện gì ?
của các lực tác dụng lên nó
phải bằng không.
Khi hợp lực tác dụng bằng 0 thì

  
vật có thể ở những trạng thái nào ?
F = F1 + F2 + ...= 0

Hoạt động 4: Tìm hiểu khái niệm phân tích lực:






Ở TN lực F3 có vai trò gì ? (để IV.Phân tích lực:
điểm O không thay đổi vị trí)
Phân tích lực là thay thế
Từ O hãy vẽ các lực cân bằng một lực bằng hai hay nhiều
 
3 lực tạo thành hình bình
với lực F1 ,F2 ? Nối đầu mút các lực lực có tác dụng giống hệt
hành.

 
như lực đó.
F1 ,F2 và F3 . Có nhận xét gì về kết
Các lực thay thế gọi là

quả thu được ?
các lực thành phần.
Việc thay thế bằng và chính là

Chú ý: Phân tích lực cũng
phân tích lực thành 2 lựcvà F2 .
tuân theo qui tắc hình bình
Vậy phân tích lực là gì ?
hành. Tuy nhiên chỉ khi biết
một lực có tác dụng cụ thể
Có bao nhiêu cách phân tích 1
theo 2 phương nào thì mới
lực thành 2 lực đồng qui theo qui
phân tích lực đó theo 2
tắc hình bình hành ?
phương ấy.
Tuy vậy, để đúng với bài toán thì
ta chỉ có thể chọn 1 cách phân tích.
Vì thế phải biết lực có tác dụng cụ
Có vô số cách phân tích lực thể theo 2 phương nào.
thành 2 lực đồng qui theo qui
Cân bằng F1 và F2


tắc hình bình hành.

Ghi nhận chú ý.

4. Củng cố, vận dụng:
- Nhắc lại khái niệm phân tích lực, tổng hợp lực và chú ý khi phân tích lực. Điều kiện cân bằng

của 1 chất điểm.
- Yêu cầu học sinh hoàn thành bài tập:
Bài 1. Cho 2 lực đồng qui có độ lớn bằng 9N và 12 N.
a)Trong các giá trị sau đây, gia trị nào là độ lớn của hợp lực ?
A.1N

B.2N

C.15N

D.25N

b)Góc giữa 2 lực đồng qui là bao nhiêu ?
Bài 2. Đặt một vật lên mặt phẳng nghiêng 30 0. Phân tích trọng lực tác dụng lên vật theo
phường song song và vuông góc với mặt phẳng nghiêng.

5. Híng dÉn häc ë nhµ.
- Học bài , làm bài tập 6,7,8,9 SGK và SBT
- Ôn kiến thức về lực, cân bằng lực, trọng lực, khối lượng quán tính đã học ở cấp 2.

6. Rút kinh nghiệm giờ giảng