(Sáng kiến kinh nghiệm) những giải pháp để nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lí lớp 8 phần máy cơ đơn giản

SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ n gin

A. Phần mở đầu
1. Lý do cho ti
t nước Việt Nam bước vào thế kỷ 21 trong ánh sáng của một thời
đại mới. Thời đại của sự phát triển như vũ bão của khoa học kỷ thuật, hiện
tượng “Bùng nổ thông tin” và nhịp độ khẩn trương của cuộc sống xã hội ...
điều đó cũng đặt ra cho ngành giáo dục một nhiệm vụ lớn là phải kịp thời
đào tạo ra những con người năng động, sáng tạo, giàu tri thức, biết làm chủ,
thích ứng với mọi hồn cảnh, mọi giai đoạn phát triển của xã hội.
Dạy - học khơng chỉ dừng lại ở phạm vi bó hẹp trong nhà trường mà
địi hỏi người học có trình độ hiểu biết cao. Có khả năng tiếp cận nhiều mặt
để đáp ứng những yêu cầu thực tiễn xã hội ngày nay và trong tương lai. Một
vấn đề đặt ra đối với ngành giáo dục là “Đào tạo con người trở thành nhân
tài cho đất nước”. Có kiến thức thực thụ, có khả năng tư duy sáng tạo, thu
nhận kiến thức, xữ lý tình huống để hồn thiện hiểu biết của mình bằng
chính năng lực.
Điều đó muốn khẳng định rằng bồi dưỡng học sinh giỏi bậc THCS
không những là việc làm đúng đắn mà cịn là cơng việc có tầm quan trọng
trong nhà trường phổ thơng. Nó góp phần phát hiện bồi dưỡng để tiến tới
đào tạo một lực lượng lao động có phẩm chất, năng lực đặc biệt của xã hội,
lao động sáng tạo nghệ thuật. Nó kích thích cổ vũ mạnh mẽ ý thức tự giác,
lòng say mê và ý chí vươn lên trong học tập, tu dưỡng của học sinh nói
chung. Nó cịn là một việc làm thiết thực góp phần nâng cao trình độ chun
mơn nghiệp vụ cho giáo viên .
Bồi dưỡng học sinh giỏi là một quá trình phấn đấu trăn trở của ngành
giáo dục Lệ Thủy nói chung, của các trường THCS nói riêng mà trong đó
mỗi đồng chí lãnh đạo và đội ngũ bồi dưỡng đóng vai trị chủ đạo, định
hướng rất quan trọng. Bởi vì mọi vướng mắc trong quá trình bồi dưỡng đều
nảy sinh từ chính trường học và cách giải quyết tích cực nhất là mỗi tập thể

nhà trường tự thân vận động theo mục tiêu định hướng của ngành. Tuy thế,
khi thực hiện nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi, do điều kiện hoàn cảnh, do
nhận thức ở mỗi địa bàn có khác nhau nên nãy sinh nhiều vấn đề cần suy
nghĩ, bàn cãi. Trong nhà trường, đội ngũ giáo viên khơng đồng đều về trình
độ, kinh nghiệm bồi dưỡng cịn hạn chế, một số mơn giáo viên chưa đáp
ứng đủ trình độ để bồi dưỡng.

1


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

Vậy làm thế nào để công tác bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật Lý
lớp 8 đạt được kết quả cao? Đây là một cơng việc khó khăn đối với giáo
viên dạy ở trường THCS .Thực tế cho thấy kiến thức bồi dưỡng học sinh
giỏi vật lí 8 vượt rất xa kiến thức mà học sinh học trên lớp đặc biệt là kiến
thức bỗ trợ tốn học do đó việc học sinh tiếp thu bài là rất khó khăn .
Trong nhiều năm tôi được nhà trường giao nhiệm vụ bồi dưỡng học
sinh giỏi môn Vật Lý lớp 8. Mặc dù kết quả chưa thỏa mãn sự mong muốn,
song đó cũng là một thành công bước đầu cuốn hút hấp dẫn cho nên tôi
mạnh dạn đưa ra: "Những giải pháp để nâng cao chất lượng bồi dưỡng
học sinh giỏi môn Vật Lí lớp 8 phần Máy cơ đơn giản". Qua đề tài này tơi
muốn trình bày những biện pháp bồi dưỡng nhằm nâng cao chất lượng học
sinh giỏi, và phân loại ,và đưa ra một số phương pháp giải bài toán Máy cơ
đơn giản để học sinh tiếp thu dạng tốn này một cách dễ dàng nhất có thể.
Hy vọng rằng những kinh nghiệm nhỏ này phần nào giúp anh chị em đồng
nghiệp tháo gỡ những vướng mắc về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi và
giải quyết các dạng bài toán ở phần Máy cơ đơn giản trở nên nhẹ nhàng
hơn.

2. Điểm mới của đề tài
Sáng kiến này chưa có ai nghiên cứu. Đề tài này có điểm mới là:
Phân loại các bài tập về máy cơ đơn giản, chỉ ra được những s ai lầm mà
học sinh hay gặp phải trong dạng tốn này, Từ đó giúp học sinh và giáo
viên bồi dưỡng giải quyết tốt dạng bài tập này.
3. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu thực trạng việc bồi dưỡng HSG - HSNK trong những
năm qua ở trường THCS .
- Phân loại một số dạng của bài tập về máy cơ đơn giản
- Chỉ ra các sai lầm mà học sinh hay mắc trong các dạng bài tập này
- Trên cơ sở nắm vững kiến thức học sinh có thế tự tin giải bài tập
nhanh hơn, có hiệu quả cao.
4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:
Do điều kiện thời gian và phạm vi của đề tài, tôi chỉ nghiên cứu
-Biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí lớp 8 ở trường
THCS .
- Việc vận dụng các phương pháp giải bài tập về máy cơ đơn giản
2


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

B- PHẦN NỘI DUNG:
I. CƠ SỞ LÝ LUẬN
Trong sự phát triển của xã hội, con người được xem là "vốn quý
nhất", là "nguồn lực hàng đầu" cần được coi trọng, nuôi dưỡng và phát triển
không ngừng. Mỗi con người là một cá thể có những nhu cầu hứng thú, thói
quen và năng lực riêng cần được tơn trọng và chú ý, nhất là trong việc giáo
dục để thực hiện thắng lợi sự nghiệp cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất

nước, cần giáo dục thế hệ trẻ thành những con người năng động, sáng tạo,
có năng lực giải quyết vấn đề, có lịng tự tin và tinh thần trách nhiệm. muốn
thế cần phải nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi
Nâng cao chất lượng mũi nhọn của từng bộ mơn là góp phần nâng cao
chất lượng tồn diện của trường học. đánh giá được năng lực dạy của thầy
và học của trị. Do đó việc nâng cao chất lượng phải thực hiện đồng đều, có
sự chuẩn bị khoa học hợp lý. Thể hiện từ khả năng truyền thụ của thầy và cơ
hội học tập , rèn luyện , tích lũy kiến thức của trị. Nhờ vậy mà họ có khả
năng vận dụng lâu dài.
Chất lượng qua hội thi học sinh giỏi là tiếng nói có tính thuyết phục
nhất trong việc nâng cao uy tín của nhà giáo và của nhà trường.
Nâng cao chất lượng mũi nhọn học sinh giỏi nhằm kích thích, phát
huy được truyền thống hiếu học và thể hiện phong trào thi đua dạy tốt, học
tốt trong nhà trường, góp phần huy động được các lực lượng tham gia vào
công tác giáo dục.
Việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh là nhiệm vụ của từng nhà
trường mà cụ thể là từng nhà quản lí, từng giáo viên giảng dạy. Năng khiếu
của học sinh nếu được phát hiện và bồi dưỡng sớm sẽ định hướng phát triển
và dần định hình trở thành những học sinh giỏi. Ngược lại, mầm móng năng
khiếu của các em bị thui chột và ít có khã năng trở thành học sinh giỏi. Tiến
sĩ Đào Duy Huân đã viết: “Chất xám là một tài nguyên quan trong bậc nhất
của đất nước nhưng thứ tài nguyên quan trọng này chỉ tồn tại trong một
khoảng thời gian nhất định của một đời người. Không sử dụng nó, khơng
phát huy nó rồi tự nó cũng biến mất.”
II. CƠ SỞ THỰC TIỂN.
Thực tiễn cho thấy dạy - học bồi dưỡng là một hình thức chuyên sâu.
So với chương trình dạy đại trà trên lớp thì bồi dưỡng nhằm giúp học sinh
phát triển cao hơn kiến thức cấp học. Lĩnh hội và vận dụng kiến thức để làm
3

SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

các dạng bài tập nâng cao góp phần vào việc tư duy sáng tạo để tự khẳng
định mình.
Bồi dưỡng học sinh giỏi là công việc diễn ra thường xuyên hàng năm,
là công tác trọng tâm ở các nhà trường. Kết quả của bồi dưỡng học sinh giỏi
phản ánh trình độ quản lý chỉ đạo của ban giám hiệu cũng như chất lượng
dạy và học của giáo viên và học sinh, nó tạo nên "thương hiệu" của mỗi mỗi
đơn vị.
Bằng phương pháp quan sát tôi đã nghi nhận được những nét cơ bản ở
các trường THCS nói chung và trường THCS tơi giảng dạy nói riêng về
tình hình bồi dưỡng học sinh giỏi.
Đối với giáo viên:
Phần đông là giáo viên mới ra trường nên có ít kinh nghiệm giảng dạy
thực tế, do đó cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi của giáo viên chưa đáp ứng
phần nào so với yêu cầu đặt ra. Hầu hết đội ngũ giáo viên bồi dưỡng ở các
trường là những hạt nhân tiêu biểu của các bộ mơn. Ngồi việc phải đảm
nhận dạy đủ phần hành của mình 19 tiết/ tuần họ cịn đựơc gắn trách nhiệm
bồi dưỡng học sinh giỏi. Vì thế, quá trình bồi dưỡng không tránh khỏi
những vướng mắc, cụ thể: Giáo viên khơng có đủ thời gian để đầu tư cho
việc nghiên cứu tài liệu và vạch ra kế hoạch dạy học, Việc thống nhất nội
dung, phương pháp, giới hạn bồi dưỡng học sinh giỏi cịn lúng túng, gặp
nhiều khó khăn về tài liệu và các văn bản hướng dẫn.Từ những nguyên nhân
đó dẫn đến việc day học bồi dưỡng khó có kết quả đồng đều.
Đối với học sinh:
Việc chọn học sinh có năng khiếu để bồi dưỡng rất khó, số lượng học
sinh thì ít mà các mơn thi lại nhiều.
Học sinh vẫn chưa tích cực tham gia để bồi dưỡng. Việc bồi dưỡng

học sinh để dự thi các cấp quá nặng nề vì tính chất thời vụ mà gây ảnh
hưởng nhiều đến sức khỏe của học sinh.
Tài liệu tham khảo cũng ít, phương pháp học tập chưa phù hợp.
Kiến thức cơ bản của môn học bồi dưỡng nhiều em nắm chưa chắc do
vậy việc tiếp thu và rèn luyện kiến thức nâng cao cịn chậm.
Kiến thức bỗ trợ tốn học của học sinh thường chưa được tốt, một số
kiến thức tốn học sử dụng cho vật lí vượt chương trình toán học lớp 8.

4


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

III. Các biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lý ở trường
THCS
1- Tổ chức kiểm tra năng lực, năng khiếu của học sinh
Đây là công việc đầu tiên của người giáo viên dạy bồi dưỡng. Mỗi
giáo viên phải nắm được năng lực của từng học sinh trong đội tuyển: năng
lực diễn đạt, năng lực cảm nhận, năng lực sáng tạo...Công việc này được
tiến hành bằng cách giáo viên tổ chức cho học sinh làm bài kiểm tra tại lớp.
Sau khi đã có bài giáo viên chấm chữa bài cho học sinh lấy kết quả, phân
loại chất lượng học sinh để có kế hoạch bồi dưỡng
2- Kiểm tra khả năng nắm kiến thức cơ bản ở chương trình lớp 6,7.
Sở dĩ phải có bước này bởi một yêu cầu đối với học sinh giỏi là phải
nắm vững kiến thức cơ bản cái gọi là phần ''Nền’’ từ đó giáo viên bồi dưỡng
mới có cơ sở để nâng cao kiến thức cho các em. Ngoài việc kiểm tra kiến
thức cơ bản của chương trình vật lí 6,7 giáo viên cần phải nắm bắt lại kiến
thức toán của số học sinh được chọn này. Đây là biện pháp có tính phương
pháp, thậm chí gần như một nguyên tắc trong bồi dưỡng học sinh giỏi mơn

vật lí.
3- Chuẩn bị phương tiện dạy học.
Chuẩn bị đầy đủ tài liệu tham khảo phù hợp với trình độ học sinh và
khung chương trình: Các loại sách bài tập cơ bản, bài tập bổ trợ nâng cao
dưới nhiều hình thức , Sưu tầm các đề thi của những năm trước.
4- Quá trình dạy bồi dưỡng.
Đầu tư nghiên cứu trọng tâm chương trình. Vạch ra được mối liên hệ
giữa các phần để có định hướng trong phương pháp giảng dạy.
Tập trung nhiều thời gian nghiên cứu sách giáo khoa, sách nâng cao,
xây dựng các chuyên đề và các dạng bài tập cơ bản để giảng dạy cho phù
hợp.
Giáo viên phải tìm ra các phương pháp giải bài toán phù hợp nhất với
đối tượng học sinh tham gia bồi dưỡng ( Đây cũng chính là yếu tố quyết
định đến thành bại của đội tuyển)
Ví dụ: Trong Phần Máy cơ đơn giản Cần phân tách ra các chuyên đề ,
Tìm cách giải các bài tốn trong chun đề một cách dễ dàng nhất để phù
hợp khả năng lĩnh hội của học sinh từ thấp lên cao

5


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

MÁY CƠ ĐƠN GIẢN
CHUYÊN ĐỀ 1: HIỂU BIẾT CHUNG VỀ MÁY CƠ ĐƠN GIẢN
Xuyên suốt lịch sử, con người đã phát triển một số dụng cụ giúp họ
thực hiện công việc dễ dàng hơn. Đáng chú ý nhất trong số này cái gọi là
“Máy cơ đơn giản “. Đòn bẩy, mặt phẳng nghiêng , rịng rọc.
Vì cơng được định nghĩa là lực tác dụng lên một vật theo hướng

chuyển động , cho nên một máy cơ đơn giản thực hiện công dễ dàng hơn
bằng cách triển khai một hoặc nhiều chức năng sau :
- Truyền lực từ chổ này sang chổ khác
- Đổi hướng của lực
- Tăng hoặc giảm độ lớn của lực
- Tăng hoặc giảm quảng đường
Nhiều máy cơ đơn giản kết hợp một hoặc nhiều dụng cụ này để thực
hiện công dễ dàng hơn. Chẳng hạn , chung ta có thể gắn một tay quay với
một trục quay để làm thành một cái tời, hoặc sử dụng một ròng rọc và một
sợi dây để kéo một vật lên trên một mặt phẳng nghiêng. Mặc dù những máy
cơ này trong có vẻ đơn giản , nhưng chúng tiếp tục mang lại cho chúng ta
các phương tiện để làm nhiều thứ mà chúng ta có thể khong bao giờ làm
được nếu khơng có chúng.
MẶT PHẲNG NGHIÊNG
Mặt phẳng nghiêng đơn giản là một bề mặt đặt nghiêng một góc nào
đó giống như một con dốc.Theo BobWilliams,một giáo sư ở khoa cơ kĩ
thuật tại trường đại học kĩ thuật công nghệ Rus thuộc đại học OHIO, mặt
phẳng nghiêng là một giải pháp nâng một vật nặng lên cao mà nếu nâng
thẳng đứng thì sẽ là q nặng. Góc nghiêng (Độ dốc của mặt phẳng nghiêng
) Xác định lực cần thiết để nâng vật nặng. Mặt phẳng nghiêng càng dốc , thì
lực địi hỏi càng lớn.
ĐỊN BẪY
“ Nếu cho tơi một địn bẫy và một điểm tựa , thì tơi sẻ nhấc bổng trái
đất lên.” Khẳng định phô trương này được cho là của Ác si Mét , nhà triết
học ,nhà toán học và nhà phát minh người Hi lạp hồi thể kỉ thứ ba . Câu
nói này có chút thậm xưng , nhưng nó thực sự làm nổi bật sức mạnh của địn
bẫy, chí ít là theo lối nói ẩn dụ.
Cái tài tình của Ác Si Mét là việc ơng nhận ra rằng để thực hiện một
lượng công giống nhau , người ta có thể đua ra thỏa hiệp giữa lực và quảng
đường sử dụng đòn bẫy. Quy tắc đòn bẫy của ơng phát biểu rằng “ khi địn

bẫy cân bằng, các cánh tay đòn tỷ lệ nghịch với trọng lượng của chúng .”
Đòn bẫy gồm một thanh đòn dài và một điểm tựa. Hiệu suất cơ học
của đòn bẫy phụ thuộc vào tỷ số chiều dài của cánh tay đòn nằm về hai phía
của điểm tựa
RỊNG RỌC
Nếu ta muốn nâng một vật có trọng lượng 100 N lên bằng một sợi dây
, thì ta có thể gắn một rịng rọc với một tay địn phía trên vật nặng. Cách này
sẻ cho chúng ta kéo dây xuống thay vì kéo dây lên , nhưng nó vẫn cần một
lực là 100N. Tuy nhiên nếu ta sử dụng hai ròng rọc ,một gắn với tay địn
phía trên đầu và một gắn với vật nặng và ta gắn một đầu dây với tay đòn ,
6


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

luồn nó qua rịng rọc trên vật nặng và sau đó vắt qua rịng rọc trên tay địn,
thì ta phải kéo dây xuống với lực 50N , Mặc dù ta phải kéo 4S dây để nâng
vật nặng lên 2S. Một lần nữa ta đã chịu tăng quảng đường để có lực giảm
bớt
Nếu ta muốn sử dụng lực nhỏ hơn nữa trên một quảng đường dài hơn
nữa , thì ta có thể sử dụng một pa lăng ( pa lăng là một hệ ròng rọc gép lại )
CHUYÊN ĐỀ II. MẶT PHẲNG NGHIÊNG.
1- Định hướng chung:
- Trong chương trình học chính khóa học sinh chỉ
học được những kiến thức cơ bản sau:
-Mặt phẳng nghiêng có độ nghiêng càng ít thì
lực cần để kéo vật lên mặt phẳng nghiêng càng
nhỏ .
- Nếu ma sát không đáng kể ,dùng mặt phẳng

nghiêng được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy
nhiêu lần về đường đi ,không được lợi gì về công .
F h
=
P l

+ Trong chương trình nâng cao thì học sinh phải
được biết những kiến thức nâng cao sau:
- Trường hợp có ma sát :Hiệu suất mặt phẳng
A1
.100%
nghiêng H = A

(Với A1 = Ph;A = F.l = A1 + A2 ;A2 = Fms.l)
- Khi gặp dạng bài tập có n vật trên mặt
phẳng nghiêng thì học sinh lúng túng không phân
tích được lực F và lực P nên áp dụng sai và tính sai
kết quả .
2. Phân loại bài tập và phương pháp giải bài
tập.
Loại 1:Vật nằm trên mặt phẳng nghiêng ma
sát không đáng kể .
Phương pháp :-p dụng Định luật về công cho mặt
phẳng nghiêng :Ph = Fl ,rồi tìm các đại lượng còn lại
.
-Nếu có hai vật (một vật ở cạnh huyền và
một vật ở cạnh góc vuông )thì Thực chất lực P của
vật trên cạnh góc vuông gây ra lực F của vật trên
cạnh huyền của mặt phẳng nghiêng .
b. Một số bài tập thường gặp :

7


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”
N

M

A
Bài
tập
B 1:Hai vật A và B ở hình vẽ đứng yên .Cho
biết MN H= 80cm ,NH = 5cm .Tính tỉ số khối lượng của
hai vật B và A .
Lời giải
Lực do vật kéo dây xuống dọc theo
FA h 5
= =
P
l 80
A
mặt phẳng nghiêng là

Suy ra FA = PA/16
Lực do vật B kéo dây xuống là FB = PB
Hai lực kéo này phải bằng nhau nên ta có P A/16 = PB
PB
1
=

hay PA 16
mB
1
=
Ta suy ra tỉ số khối lượng của hai vật là m A 16
mB
1
=
ĐS: m A 16

Loại 2:Vật di chuyển trên mặt phẳng nghiêng
khi có ma sát với mặt phẳng nghiêng .
Phương pháp : - Trường hợp có ma sát :Hiệu suất
mặt phẳng nghiêng
A1
.100%
H= A

(Với A1 = Ph;A = F.l = A1 + A2 ;A2 = Fms.l)

Moät số bài tập thường gặp

Một học sinh kéo đều một vật có trọng lượng 12N lên theo một mặt
phẳng nghiêng dài 0,8m cao 20cm lực kéo có hướng song song với chiều
dài mặt phẳng nghiêng. Dùng lực kế đo được giá trị của lực kéo là 5,4N.
Tính
a) Lực ma sát
b) Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng
c) Lực cần thiết để di chuyển đều vật đi xuống mặt phẳng nghiêng
Lời giải

a) Áp dụng định luật bảo tồn cơng cho mặt phẳng nghiêng
A= A1 + A2 ↔ F.l = P.h+Fms.l → Fms = (Fl-Ph ) /l
Fms = (5,4.0,8 – 12.0,2) / 0,8 = 2,4 (N).
b) Hiệu suất mặt phẳng nghiêng
A1
.100%
H= A

= (Ph / Fl ).100% = (12.0,2 / 5,4.).100% =55,6%

c ) Giả sư khơng có ma sát thì lực kéo vật trên mặt phẳng nghiêng sẻ là
8


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

F1 = Ph/l = 12.0,2 / 0,8 = 3 (N).
Vậy lực cần thiết để di chuyển vật xuống dưới mặt phẳng nghiêng là
F’ = F1 - Fms = 3 -2,4 = 0,6 (N)
CHUYÊN ĐỀ III. ĐÒN BẨY.
1- Định hướng chung:
Bài tập về đòn bẩy rất đa dạng nhưng để làm các bài tập đó trước tiên
người học phải nắm vững được các khái niệm cơ bản như: Khái niệm đòn
bẩy, Điểm tựa của đòn bẫy, cánh tay đòn của lực.
Ngoài việc nắm vững khái niệm, người học cũng phải biết xác định các
lực tác dụng lên đòn bẩy và nm c iu kin cõn bng của đòn bẩy.
Khi ó hiểu rõ các khái niệm thì việc tiến hành giải bài tốn sẽ thuận
lợi hơn.
Với mỗi bài tốn về địn by, cn phi phõn tớch c th nh :

* Đâu là điểm tựa của đòn bẩy?
- im ta ca ũn bẫy là điểm mà địn bẫy kê lên nó và có th ể
xoay quanh nó
Việc xác định điểm tựa cũng khơng đơn giản vì địn bẩy có nhiều loại
điểm tựa nh :
- Điểm tựa nằm trong khoảng hai lực (Hình A) O
F1
F2
Hình A
F1
- Điểm tựa nằm ngoài khoảng hai lực (H×nh
B)
O

F2

H×nh B
- Ngồi ra trong một bài tốn về địn bẩy cịn có thể có nhiều cách chọn
điểm tựa ví dụ như hình C
B

T

O
F

A

H×nh C
Ta thÊy, h×nh C cã thĨ chọn điểm tựa tại điểm B khi

này có hai lực tác dụng lên đòn bẩy đó là lực F tại điểm O
và lực thứ hai là lực căng T tại ®iÓm A.
9


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ n gin

Cũng có thể chọn điểm tựa tại điểm A khi này cũng có
hai lực tác dụng lên đòn bẩy là lực kéo F tại điểm O và
phản lực tại B.
* Các lực tác dụng lên đòn bẩy có im t ,phơng
chiều nh thế nào?
* Xác định cánh tay đòn của các lực
Theo định nghĩa : Khoảng cách giữa điểm tựa O và
phơng của lực gọi là cánh tay đòn của lực. Việc xác định
cánh tay đòn của lực rất quan trọng vì nếu xác định sai sẽ
dẫn đến kết quả sai. Trên thực tế học sinh rất hay nhầm
cánh tay đòn với đoạn thẳng từ điểm tựa đến điểm đặt
của lực.
Sau khi phân tích có thể áp dụng điều kiện cân bằng
của đòn bẩy để giải bài toán.
2. Phân loại bài tập và phơng pháp giải bài tập.
Bài tập về Đòn bẩy có rất nhiều loại cụ thể có thể chia
ra làm nhiều loại nh sau:
Loại 1: Xác định lực và cánh tay đòn của lực
- Hc sinh cần biểu diễn được phương của các lực tác
dụng lên đòn bẫy.
- Khi xác định cánh tay đòn của lực thì giáo viên c ần ph ải
nhắc kĩ học sinh cánh tay địn là đường th ẳng vng góc

từ điểm ta ti phng ca lc ú
Bài toán1:
Ngời ta dùng một xà beng có dạng nh hình vẽ để nhổ
một cây đinh cắm sâu vào gỗ.
a) Khi tác dụng một lực F = 100N vuông góc với OB tại
đầu B ta sẽ nhổ đợc đinh. Tính lực giữ của gỗ vào đinh
lúc này ? Cho biết OB bằng 10 lần OA và = 450.
b) Nếu lực tác dụng vào đầu B vuông góc với tấm gỗ
thì phải tác dụng một lực có độ lớn bằng bao nhiêu mới nhổ
đợc đinh?
* Phơng pháp :
B
Xác định cánh tay đòn
của lực F và FC
F
Vì FC vuông góc với OA
F
nên OA là cánh tay đòn của
FC
O
A
a) Vì F vuông góc với OB
H
nên OB là cánh tay đòn của
FC
F
b) Vì F có phơng vuông góc với mặt gỗ nên OH là cánh
tay đòn của F sau khi đà xác định đúng lực và cánh tay
đòn của lực ta áp dụng điều kiện cân bằng của đòn bẩy
và tính đợc các đại lợng cần tìm

10


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ n gin

Lời giải:
a) Gọi FC là lực cản của gỗ. Theo quy tắc cân bằng của
đòn bẩy ta có:
FC . OA = F.OB
F .OB
= F .10 = 100 N .10 = 1000 N
 FC = OA

b) NÕu lùc F’ vu«ng góc với tấm gỗ, lúc này theo quy tắc
cân bằng của đòn bẩy ta có:
FC.OA = F.OH
OH =

OB

2 ( vì OBH vuông cân)
OA.FC
OA
F' =
. 2=
. 2 .1000 = 100 2
OB
10.OA
=>

(N)
Đ/S: 1000 N; 100 2

Với

Bài toán 2:
Hai bản kim loại đồng chất tiết diện đều có cùng chiều
dài l = 20cm và cùng tiết diện nhng có trọng lợng riêng khác
nhau d1 = 1,25 d2. Hai bản đợc hàn dính lại ở một đầu O và
đợc treo bằng sợi dây. Để thanh n»m ngang ngêi ta thùc
hiƯn hai biƯn ph¸p sau:
a) Cắt một phần của thanh thứ nhất và đem đặt lên
chính giữa của phần còn lại. Tìm chiều dài phần bị cắt.
b) Cắt bỏ một phần của bản thứ nhất. Tìm phần bị
cắt đi.
l
l
O
ĐS: 4 cm; 2,11 cm
Loại 2: Chọn ®iĨm tùa cđa ®ßn bÈy
Đối với bài tốn địn bẩy có nhiều điểm tựa thì h ọc sinh được
phép chọn một điểm trong các điểm tựa đó làm điểm tựa duy
nhất cho bài toán với lưu ý khi đã chọn điểm đó làm đi ểm t ựa thì
lực biểu diễn trờn im ta ú b trit tiờu
Bài toán 1: Một chiếc xà không đồng chất dài l = 8 m,
khối lợng 120 kg đợc tì hai đầu A, B lên hai bức tờng. Trọng
tâm của xà cách đầu A một khoảng GA = 3 m. HÃy xác
định lực đỡ của tờng lên các đầu xà
FA A

11

G

P

B

FB


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ n gin

* Phơng pháp:
- Do xà có hai điểm tựa (hai giá đỡ) xà chịu tác dụng
của ba lực FA, FB và P. Với loại toán này cần phải chọn điểm
tựa
- Để tính FA phải coi điểm tựa của xà tại B.( FB = 0)
- Để tính FB phải coi điểm tựa của xà tại A. (FA = 0 )
áp dụng điều kiện cân bằng của đòn bẩy cho từng trờng hợp để giải bài toán.
Với loại toán này cần chú ý: các lực nâng và trọng lực còn
thoả mÃn điều kiện cân bằng của lực theo phơng thẳng
đứng có nghĩa P = FA + FB.
Bài giải:
Trọng lợng của xà bằng: P = 10.120 = 1200 (N)
Trọng lợng của xà tập trung tại trọng tâm G của xà.
Xà chịu tác dơng cđa 3 lùc FA, FB, P
§Ĩ tÝnh FA ta coi xà là một đòn bẩy có điểm tựa tại B.
Để xà đứng yên ta có:

FA = P.

GB
3
= 1200 = 750
AB
8
(N)

FB = P.

GA
3
= 1200 = 450
AB
8
(N)

FA.AB = P.GB =>
§Ĩ tÝnh FB ta coi xà là một đòn bẩy có điểm tựa tại A
xà đứng yên khi:
FB.AB = P.GA = >
Vậy lực đỡ của bức tờng đầu A là 750 (N), của bức tờng
đầu B là 450 (N).
ĐS: 750 (N), 450 (N)
Bài toán 2: (áp dụng)
Một cái sào đợc treo theo phơng nằm ngang bằng hai sợi
dây AA và BB. Tại điểm M ngời ta treo một vật nặng có
khối lợng 70 kg. Tính lực căng của cácAsợi dây AA và BB’. B’
Cho biÕt: AB = 1,4 m; AM = 0,2m.

TA
A

TB
§S: 600 (N); 100 (N)
M
B
P

Loại 3: Khi đòn bẩy chịu tác dụng của nhiều lực
* Phơng pháp:
- Xác định tất cả các lực tác dụng lên đòn bẩy
- Xác định các lực làm đòn bẩy quay theo cùng một
chiều
áp dụng quy t¾c sau:
12


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ n gin

Đòn bẩy sẽ nằm yên hoặc quay đều, nếu tổng tác
dụng của các lực làm đòn bẩy quay trái bằng tổng tác dụng
của các lực làm đòn bẩy quay phải
Bài toán 1:
Một chiếc xà đồng chất tiết diện đều. Khối lợng 20 kg,
chiều dài 3 m. Tì hai đầu lên hai bức tờng. Một ngời có
khối lợng 75 kg đứng cách đầu xà 2m. Xác định xem mỗi
FB
bức tờng chịu tác dụng một lực

bao
FAbằng
O nhiêu?
G
A
B
Bài giải:
P1
P
Các lực tác dụng lên xà là:
- Lực đỡ FA, FB
- Trọng lợng của xà P = 10.20 = 200 (N)
- Trọng lợng của ngời P1 = 10.75 = 750 (N)
Vì xà đồng chất tiết diện đều nên trọng tâm của xà
sẽ ở chính giữa xà
=> GA = GB = 1,5 m
Giả sử ngời đứng ở O cách A là OA = 2 m
Để tính FB coi đầu A là điểm tựa, áp dụng quy tắc cân
bằng của đòn bẩy khi có nhiều lực t¸c dơng ta cã:
FB.AB = P.AG + P1.AO
FB =

P. AG + P1 . AO 200.1,5 + 750.2
=
= 600
AB
3
(N)

FA =

P.GB + P1 .OB 200.1,5 + 750.1
=
= 350
AB
3
(N)

=>
FA.AB = P.GB + P1.OB

=>
VËy mỗi tờng chịu tác dụng một lực là 600 (N) với tờng A
và 350 (N) với tờng B
Bài toán 2:
Một ngời muốn cân một vật nhO
B
ng trong tay không có cân mà chỉA
có một thanh cứng có trọng lợng P =
3N và một quả cân có khối lợng 0,3 C
C
kg. Ngời ấy đặt thanh lên một
điểm tựa O trên vật vào đầu A. Khi
treo quả cân vào đầu B thì thấy hệ thống cân bằng và
thanh nằm ngang. Đo khoảng cách giữa vật và điểm tựa
OA =

1
1
l

OB = l
4 và
2

thấy
HÃy xác định khối lợng của vật cần cân.
ĐS: 0,9 kg
Loại 4: Lực đẩy Acsimét tác dụng lên vật treo ở
đòn bÈy
13


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ n gin

Với dạng toán liên quan đến lực đẩy Acsimét cần nhớ
một số công thức hay sử dụng:
F = d.V.
Trong ®ã: F : lµ lùc ®Èy AcsimÐt (N)
d : lµ trọng lợng riêng của chất
3
lỏng (N/m )
V: là thể tích chất lỏng bị vật
3
chiếm chỗ (m )
Cần nhớ các quy tắc hợp lực
+ Hợp lực của hai lực F1, F2 cùng phơng ngợc chiều có độ
lớn là:
F = | F1- F2 |
+ Hỵp lùc cđa hai lùc F1, F2 cïng phơng cùng chiều có độ

lớn là
F = F1 + F2
* Phơng pháp giải của dạng toán liên quan đến lực đẩy
Acsimet
- Khi cha nhúng vật vào trong chất lỏng, đòn bẩy thăng
bằng xác định lực, cánh tay đòn và viết đợc điều kiện
cân bằng của đòn bẩy.
- Khi nhúng vào trong một chất lỏng, đòn bẩy mất cân
bằng. Cần xác định lại điểm tựa, các lực tác dụng và cánh
tay đòn của các lực. Sau đó áp dụng điều kiện cân bằng
của đòn bẩy để giải bài toán.
Bài toán :
Hai quả cầu cân bằng nhôm có cùng khối lợng đợc treo
vào hai đầu A, B của một thanh kim loại mảnh nhẹ. Thanh
đợc giữ thăng bằng nhờ dây mắc tại ®iĨm gi÷a O cđa AB.
BiÕt OA = OB = l = 25 cm. Nhúng quả cầu ở đầu B vào nớc
thanh AB mất thăng bằng. Để thanh thăng bằng trở lại ta
phải dời điểm treo O về phía nào? Một đoạn bao nhiêu?
Cho khối lợng riêng của nhóm và nớc lần lợt là: D1 = 2,7 g/cm3;
D2 = 1 g/cm3
Bài giải:
Khi quả cầu treo ở B đợc nhúng vào nớc, ngoài trọng lợng
P nó còn chịu tác dụng của lực đẩy Acsimet nên lực tổng
hợp giảm xuống. Do đó cần phải dịch chuyển điểm treo
về phía A một đoạn x để cho cánh tay đòn của quả cầu B
A
tăng lên.
( l -x ) O
( l +x )
Vì thanh cân bằng trở lại nên ta có:

P.(l-x) = (P-F)(l+x)
10D1V(l-x) = (10D1V 10D2V)(l+x)
(với V là thể tích của quả cầu)
P
D1(l-x) = (D1=D2)(l+x)
 (2D1-D)x=D2l
14

B
F

P


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

x=

D2 l
1
l=
.25 = 5,55
2 D1 − D2
2.2,7 − 1
(cm)


VËy cần phải dịch điểm treo O về phái A một đoạn x =
5,55 cm

ĐS: 5,55 cm
Loại 5: Các dạng khác của đòn bẩy
Đòn bẩy có rất nhiều dạng khác nhau. Thực chất của các
loại này là dựa trên quy tắc cân bằng của đòn bẩy. Do vậy
phơng pháp giải cơ bản của loại này là:
- Xác định đúng đâu là điểm tựa của đòn bấy. Điểm
tựa này phải đảm bảo ®Ĩ ®ßn bÈy cã thĨ quay xung
quanh nã.
- Thø hai cần xác định phơng, chiều của các lực tác
dụng và cánh tay đòn của các lực
- Cuối cùng áp dụng quy tắc cân bằng của đòn bẩy để
giải bài toán
Bài tập áp dụng
A
Bài toán :
T
F
Một thanh AB có trọng lợng
H
P = 100 N
a) Đầu tiên thanh đợc đặt
B
C
thẳng đứng chịu tác dụng của
một lực F = 200 N theo phơng
ngang. Tìm lực căng của sợi dây AC. Biết AB = BC
b) Sau đó ngời ta đặt thanh nằm ngang gắn vào tờng
nhờ bản lề tại B. Tìm lực căng của dây AC lúc này? (AB =
BC)
Bài giải:

a) Do lực P đi qua điểm quay B nên không ảnh hởng
C
đến sự quay (vì P chính là điểm tựa).
Thanh AB chịu tác dụng của lực T và F
Lực F có cánh tay đòn là AB
H
Lực T có cánh tay đòn là BH
T
Để thanh c©n b»ng ta cã: F.AB = T.BH
AB

2
2

B

A

Víi BH =
P
(víi H là tâm hình vuông mà ABC là nửa hình vuông
đó)
T=

AB.F
2
=
F = F 2 = 200 2
BH
2

(N)

Từ đó:
b) Khi AB ở vị trí nămg ngang, trọng lợng P có hớng
thẳng đứng xuống dới và đặt tại trung điểm O của AB (OA
= OB).
Theo quy tắc cân bằng ta có:
15


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

P.OB = T.BH
BO
P 100
P=
=
2
2 (N) = 50 2 (N)
=> T= BH
200 2 , 50 2

ĐS:

Loại 6: Khi điểm tựa dịch chuyển
Xác định giá trị cực đại, cựa tiểu.
Bài toán 1:
Cho một thớc thẳng AB đồng chất tiết diện đều, có
độ dài l=24 cm trọng lợng 4N. Đầu A treo mét vËt cã träng lỵng P1 = 2 N. Thíc đặt lên một giá đỡ nằm ngang CD = 4

cm. Xác định giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của khoảng cách
BD để cho thớc nằm cân bằng trên giá đỡ
Bài giải:
l2
l1
Xét trạng thái cân bằng của
O1
O2
E
thớc quanh trục đi qua mép DA
B
của giá đỡ ứng với giá trị nhỏ nhất
D
C
của AD. Lúc đó thớc chia làm hai
P2
phần:
P3
+ Phần BD có trọng lợng P3
P1
đặt ở G1 là trung điểm của DB
+ Phần OA có trọng lợng P2 đặt ở G2 là trung điểm của
AD
Mép D ở điểm E trên thớc.
Điều kiện cân bằng của trục quay D là:
P3.AD + P2.GE = P1.G1D
P1l 2 + P2

l2
l

= P3 1
2
2


(1) (víi l2 = AD, l1 = ED)
Về thớc thẳng đồng chất tiết diện đều nên trọng lợng
của một phần thớc tỷ lệ với chiều dài của phần đó ta có:
P3 l1
P.l
= P3 = 1
P l
l ;

P2 l 2
P.l
= ⇒ P2 = 2
P
l
l

P
l2 = (l – l1) ; P1 = 2 N = 2

Thay vào

(1)

ta đợc

P (l l1 ).( l l1 ) P.l1 l1
P
(l − l1 ) +
=
.
2
2l
l 2
2
2
2
2
 Pl − Pl1l + P(l − 2ll1 + l1 ) = Pl1

16


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”
l1 =

2l 2 2
2
= l = .24 = 16
3l
3
3
(cm)



Gi¸ trị lớn nhất của BD là l 1 = 16 cm. Lúc đó điểm D
trùng với điểm E trên thớc BE = BD = 16 cm
NÕu ta di chun thíc từ phải sang trái sao cho điểm E
trên thớc còn nămg trên giá CD thì thớc vẫn cân bằng cho tới
khi E trù ng với C thì đến giới hạn cân bằng E lệch ra ngoài
CD về phía trái thì thớc sẽ quay quanh trục C sang trái. Vậy
giá trị nhỏ nhất của BD khi C trùng đến E là BE = BC
Mµ BC = BD + DC => BD = BC – DC = 16 – 4 = 12 (cm)
ĐS: 16 cm, 12 cm

Bài toán 2:
Một thanh thẳng đồng chất tiết diện đều có trọng lợng P = 100 N, chiều dài AB = 100 cm, đợc đặt cân bằng
trên hai giá đỡ ở A và C. Điểm C cách tâm O của thớc một
đoạn OC = x
a) Tìm công thức tính áp lực của thớc lên giá đỡ ở C theo
x
b) Tìm vị trí của C để áp lự ở đó có giá trị cực đại,
cực tiểu
Bài giải:
x
a) Trọng lợng p của thanh đặt
l
tại trịng tâm O là trung điểm của
C
O
B
thanh tác dụng lên hai giá đỡ A và A
B hai áp lực P1 và P2. Vì thanh
đồng chất tiết diện đều nên ta
P1

P2
có:
P
P1 OC x
=
=
P2 OA l

do ®ã
P1 + P2 = P = 100 (N)
P2 =

P1 = P2

x
l

và

l
P
l+x

=>
b) P2 cực đại khi x = 0 do đó P 2 = P = 100 N khi đó giá
đỡ C trïng víi t©m O l 2 cùc tiĨu khi x lín nhÊt x = l do ®ã
P=

P
= 50

2
N khi giá đỡ trùng với đầu B

CHUYấN IV. RềNG RC
Phaõn loại và phương pháp giải :
Loại 1:Ròng rọc cố định .
17


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

Phương pháp :Loại này tương đối đơn giản nên học
sinh chỉ cần nắm vững những kiến thức sau:Khi ma
sát không đáng kể ròng rọc cố định chỉ có tác
dụng thay đổi hướng của lực chứ không làm thay
đổi độ lớn của lực .
F
F=P
s=h
P
Khi có ma sát thì : A = A1 + A2 ⇔F.s = P.h + Fms.s .Hiệu
suất ròng rọc là
A1
.100%
H= A

Bài tập 1:Một người dùng một ròng rọc cố định
để kéo một vật nặng 50kg lên một tòa nhà cao
4m .

a.Tính lực kéo vật lên và quãng đường đầu
dây dịch chuyển
b.Tính công của lực kéo vật lên .Bỏ qua ma sát
của ròng rọc .
Lời giải:a.Lực kéo vật lên là :F = P = 10m = 10.50
= 500N
Quãng đường đầu dây dịch chuyển là :s = h
= 4 m.
b.Công của lực kéo vật lên là: A = F.s = P.h =
500.4 = 2000J.
Bài tập 2 :Cho hệ thống ròng rọc như hình vẽ .Vật
có trọng lượng P = 100N .Tìm lực kéo F để hệ cân
bằng ,xác định hiệu suất của hệ thống ,biết hiệu
suất của mỗi ròng rọc là 0,8.

P

Lời giải :
Các ròng rọc cố định không cho ta lợi về lực
.Hiệu suất của mỗi ròng rọc là
H = P/F ⇒ F= P/H
Ròng rọc 1 :F1 = P/H
Ròng rọc 2 :F2 = F1/H = P/H2
Ròng rọc 3 : F3 = F2 /H = P/H3
Hiệu suất của hệ ròng rọc là : H/ = P/F = H3 = 0,83 =
0,512
18

F

SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”
P
100
=
= 195,3 N
/
0,512
Lực F cần dùng là F = H

Loại 2 : Ròng rọc động
Phương pháp :Đối với ròng rọc động thì học sinh
cần nắm vững kiến thức sau :
-Khi ma sát không đáng kể thì : F = P/2 ;s= 2h

F

-Khi có ma sát thì :A = A1 + A2 ⇔ F.s = P.h + Fms.s
A1
.100%
Hiệu suất ròng rọc là H = A

P
Bài tập : Cho hệ thống như hình vẽ .Biết P = 100N
,vật cần kéo lên cao 5m
a.Tính lực kéo vật lên và quãng đường đầu
dây dịch chuyển .
b.Thực tế do có ma sát nên phải kéo đầu dây
một lực là F = 55N .Tính hiệu suất của ròng rọc và

lực ma sát của ròng rọc .
F
Lời giải : a.Lực kéo vật lên là F = P/2 = 100/2 =
50N
Quãng đường đầu dây dịch chuyển :
s = 2h = 2.5 = 10m
b.Hiệu suất của ròng rọc là
P
P.h 100.5
=
= 90,9%
/
H = F .s 55.10

Công hao phí là : A2 = A – A1 = F/.s – p.h = 55.10 –
100.5 = 50 J
A2 50
=
= 5N
= s 10

Lực ma sát của ròng rọc là :F ms
Loại 3: Palăng : Pa lăng là một hệ thống kết hợp
nhiều ròng rọc động và ròng rọc cố định (số ròng
rọc động và ròng rọc cố định bằng nhau )
Cách ghép pa lăng có 3 cách ghép và có số lần lợi v ề l ực khác nhau.
Chúng ta tạm gọi cách mắc pa lăng như sau
- Cách mắc thứ nhất : Mắc theo dạng hộp.
Với cách mắc này thì lợi 2.n lần về lực đồng nghĩa thiệt 2.n
lần về đường đi ( n là số ròng rọc động )

19


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

lực )

Hình bên với 2 rịng rọc động nên nó cho ta lợi 4 lần về

- Cách mắc thứ 2 : Mắc theo dạng hình bậc thang
Với cách mắc này thì cho ta lợi 2N lần về lực (N là số ròng
rọc động )

( Với 3 ròng rọc động ta được lợi 8 lần về lực ).

- Cách mắc thứ 3 : Mắc theo hình thẳng đừng
Với cách mắc này cho ta lợi số lẻ lần về lực

(Với cách mắc này ta lợi 3 lần về lực vì nó có 3 đ ầu dây v ắt qua rịng
rọc động )

Bài 1
Để đưa một vật có khối lượng 50 kg lên cao 10 m, người thứ nhất dùng hệ
thống ròng rọc như hình (a), người thứ hai dùng hệ thống rịng rọc như hình

20

SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

(b). Biết khối lượng của mỗi ròng rọc là 1 kg và lực cản khi kéo dây ở mỗi hệ
thống đều bằng 10N.
a. Hãy so sánh đoạn dây cần kéo và cơng thực hiện trong hai trường hợp
đó.
Hình b

b. Tính hiệu suất của mỗi hệ thống rịng rọc.
Fk
Fk
Hình a

P

P

Lời giải

a)Hai hệ thống rịng rọc ở hình (a) và hình (b) đều bị thiệt 4 lần về đường
đi cho nên đều phải kéo đoạn dây dài:
s1 = s2 = s = 4.10 = 40 (m)
 Hình a:
Lực kéo:

Fk1 =

P + 2.PRR
10(50 + 2.1)

+ FC =
+ 10
4
4

⇒ Fk1 = 140N

Công thực hiện để kéo vật lên:
A1 = Fk1 . s = 140 x 4 = 5600 (J)
 Hình b:
P + PRR
10.(50 + 1)
+ PRR
+ 10.1
2
2
Fk 2 =
+ FC =
+ 10
2
2
Lực kéo:

⇒ Fk2 = 142,5 (N)

Công thực hiện để kéo vật lên:
A2 = Fk2 . s =142,5 x 40 = 5700 (J)
A2 - A1 = 5700 - 5600 = 100 (J)
Vậy người thứ hai cần phải thực hiện một công lớn hơn và lớn hơn 100 J.
b. Hiệu suất của mỗi hệ thống là:

Cơng có ích là: A = P.h = 50.10.10 = 5000 (J)
Vậy:
21


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

O

A

H1 =

Aci 5000
=
≈ 89,3 0 0
A1 5600

H2 =

Aci 5000
=
≈ 87, 7 0 0
A2 5700

CHUYÊN ĐỀ V. TỔNG HỢP CÁC MÁY CỞ ĐƠN GIẢN
1.Định hướng chung.
-Đây là dạng bài tập rất phức tạp học sinh gặp rất nhiều khó
khăn

trong dạng bài tập này. Sau đây là những khó khăn mà học sinh
hay
vấp trong dạng toán này :
- Việc xác định trong cơ hệ có những máy cơ đơn giản nào.
-Học sinh khơng biết khi nào thì áp dụng cơng thức của máy cơ
đơn
giản nào.
-Việc phân tích lực trên cơ hệ và chuy ển lực t ừ máy c ơ đ ơn gi ản
này
sang máy cơ đơn giản khác học sinh cũng g ặp nhi ều khó khăn.
2.Phương pháp.
- Xác định xem hệ thống có mấy loại máy cơ đơn giản
- Xác định vị trí nối của hai máy cơ đơn giản
- Phân tích lực tác dụng lên cơ hệ.
- Áp dụng định luật bảo tồn cơng cho từng loại máy cơ đ ể rút
lực có mối quan hệ giữa hai máy cơ
- Khi lực truyền qua ròng rọc cố định thì độ lớn nó khơng đổi
cịn nếu truyền qua một rịng rọc động thì độ lớn nó giảm
một nữa.
3.Phân loại các dạng toán.
Loại 1 : Cơ hệ gồm mặt phẳng nghiêng với địn bẫy
Bài tốn: Cho sơ đồ như hình vẽ. Biết:
Mặt phẳng nghiêng có l = 60 cm, h = 30 cm. Thanh AB đồng chất tiết diện
đều có khối lượng 0,2 kg và

OA =

2
AB
5

, m2 = 0,5 kg.

Hỏi m1 bằng bao nhiêu để hệ thống cân bằng. Bỏ qua ma sát và khối lượng
của dây nối.

22


G

P1F
A

B
m1

FA

SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

m2
P2

C

O
Lời giải

A

Ta biểu diễn các lực như hình vẽ.
Theo đề bài ta có:
OA =

2
AB
5

3
AB
5
⇒ OB = 0,6. AB
⇒ OB =

m1 l

h

B
G là trọng tâm: ⇒ GA = GB = 0,5.AB
Thanh AB ta xem như là một địn bẩy có điểm tựa tại B.
Khi hệ thống cân bằng thì:
F.l = P1.h

⇒F=

P1.h
l

(1)

F . AB = P2 .OB + PAB .GB
⇒F=

P2 .OB + PAB .GB
AB

⇒F =

AB.(0, 6.P2 + O,5.PAB )
AB
⇒ F = 0,6.P2 + 0,5. PAB

(2)
P1.h
= 0, 6.P2 + 0,5.PAB
Từ (1) và (2) ta có: l

⇒ P1 =

(0, 6.P2 + 0,5.PAB ).l (0, 6.5 + 0,5.2).0, 6
=
= 8( N )
h
0,3

Vậy m1 = 0,8 kg
Loại 2: Cơ hệ gồm mặt phẳng nghiêng với Rịng rọc
Bài tốn : Cho hệ thống như hình vẽ. Biết khối lượng của mỗi ròng
rọc, vật m1 và vật m2 lần lượt là 0,2 kg; 6 kg và 4 kg. AB = 3BC, bỏ qua ma

sát và khối lượng của các dây nối. Hỏi hệ thống có cân bằng không ? Tại
sao?

23


F
P1

SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
T
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

P2

Lời Giải
'
Giả sử khi thay m2 bằng m2 sao cho hệ thống cân bằng.

B
A

m1

C

Khi hệ thống cân bằng thì:
F.AB = P1.BC
m2
⇔ 3.FC.BC = P1.BC nên 3.F = P1

Mà ta có:
⇔ 3.

F =T =

P2 + PRR
2

P2 + PRR
= P1
2

⇔ 1,5.P2 + 1,5.PRR = P1
P1
60
− PRR =
− 2 = 38( N )
1,5
1,5
'
⇒ m2 = 3,8(kg )
'
Ta thấy m2 = 3,8kg < m2 = 4kg. Vậykhi treo m2 = 4 kg vào rịng rọc thì hệ
⇔ P2 =

thống khơng cân bằng mà vật m1 sẽ chuyển động lên trên còn m2 sẽ chuyển
động xuống dưới.
Loại 3: Cơ hệBgồm đòn bẫy với Ròng rọc
m1 l

h

Bài tốn: Cho hình vẽ, AB là một thanh đồng chất có khối lượng 2 kg đang
ở trạng thái cân bằng. Mỗi rịng rọc có khối lượng 0,5 kg. Biết đầu A được gắn
vào một bản lề, mB = 5,5 kg, mC = 10 kg và AC = 20 cm, ta thấy thanh AB cân
bằng. Tìm độ dài của thanh AB.

B

A C

mB

mC
Lời giải
Dựa vào hình vẽ ta có lực tác dụng vào đầu B
là:

F=

PB + PRR 10.(5,5 + 0,5)
=
= 30 ( N )
2
2

Khi thanh AB thăng bằng ta có:

G

A C

PAB
mC
24

PC

B

FB T

T
mB
PB


SKKN: Những giải pháp nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí
lớp 8 phần Máy cơ đơn giản”

PC . AC + PAB . AG = PB . AB
Mà

AG =

AB
2 (G là AB
trọng tâm của AB)

⇒ 10.10.0, 2 + 10.2.

2

= 30. AB

⇔ 20 + 10.AB = 30.AB
⇒ 20.AB = 20 ⇒ AB = 1(m).
IV. KÕT qu¶.
Qua 5 năm thực hiện đề tài 2012-2013, 2013-2014 , 2014- 2015,
2015- 2016 và 2016- 2017 tôi đã thu được kết quả như sau:
Năm học
Kết quả
2012-2013
4 giải cá nhân (giải nhì đồng đội lí 8)
2013-2014

4 giải cá nhân (giải nhì đồng đội lí 8)

2014-2015

3 giải cá nhân ( Giải ba đồng đội lí 8 )

2015-2016

5 Giải các nhân ( Giải nhất đồng đội lí 8 )

2016-2017

3 giải cá nhân ( Giải kk đồng đội lý 8 )
1 giải 3 , 1 giải kk cấp tỉnh

2 HCB – 2HCĐ- 1KK Cấp quốc gia

V. BÀI HỌC KINH NGHIỆM
Từ thực tiễn áp dụng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trong những
năm qua tôi đã đúc rút ra bài học kinh nghiệm sau:
Xây dựng kế hoạch bồi dưỡng học sinh giỏi cụ thể ngay từ đầu năm
học.
Quán triệt và nâng cao nhận thức tầm quan trọng của công tác bồi
dưỡng học sinh giỏi đối với học sinh.
Phối kết hợp với các giáo viên khác để nâng cao chất lượng giáo dục
đại trà.
Giáo viên bồi dưỡng phải là người có năng lực, có kinh nghiệm giảng
dạy, say mê nhiệt tình, tận tụy với học sinh, biết tổ chức, điều khiển hoạt
động dạy học hợp lí về thời gian và kiến thức, phải phát huy hết khả năng
chuyên môn, luôn luôn học hỏi, sưu tập các tài liệu có liên quan và đam mê
với cơng tác bồi dưỡng, có kế hoạch, chương trình bồi dưỡng cụ thể, tránh
dạy chay, thích gì dạy nấy, khơng ơm đồm trong các tiết dạy, biết khai thác
khả năng vốn có của người học, biết huy động sức mạnh tổng hợp của tập
thể, phụ huynh học sinh.
Tuyển chọn và xây dựng đội tuyển bộ mơn phải phù hợp năng khiếu
và sở thích của học sinh.

25