Giáo án Vật lý 10 bài 9: Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (103.6 KB, 4 trang )
Bài 9: TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC - ĐIỀU KIỆN CÂN
BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức:
Phát biểu được khái niệm đầy đủ về lực và tác dụng của 2 lực cân bằng lên cùng một vật dựa vào khái
niệm gia tốc.
Phát biểu được định nghĩa tổng hợp lực, phân tích lực và quy tắc hình bình hành. Biết được điều kiện
có thể áp dụng phân tích lực.
Phát biểu được điều kiện cân bằng của chất điểm.
b. Về kĩ năng:
Biết phân tích kết quả thí nghiệm, biểu diễn các lực và rút ra quy tắc hình bình hành.
Vận dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực của 2 lực đồng quy hoặc để phân tích một lực thành 2 lực
đồng quy theo các phương cho trước. Giải được một số bài tập đơn giản về tổng hợp lực và phân tích lực.
c. Thái độ:
II. Chuẩn bị.
- GV: Dụng cụ TN (như hình 9.5 SGK)
III. Tiến trình giảng dạy.
1. Ổn định lớp
2. Bài mới.
TG
5’
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Lực là gì? Đơn vị của lực? Tác
dụng của 2 lực cân bằng? Lực là địa
lượng vec tơ hay đại lượng vô
hướng? Vì sao?
Hoạt động 1: Nhắc lại về lực và
cân bằng lực
- Khi nào vật có gia tốc a = 0; và khi
nào vật có a khác 0?
- Các em hãy định nghĩa lực một
cách đầy đủ (có khái niệm gia tốc).
- Hs suy nghĩ, kết hợp với SGK để
trả lời các câu hỏi của gv
- Khi vật đứng yên hoặc chuyển
động thẳng đều thì gia tốc a = 0
Nội dung
I. Lực. Cân bằng lực.
1. Lực là đại lượng vec tơ đặc
trưng cho tác dụng của vật này lên
vật khác mà kết quả là gây ra gia
tốc cho vật hoặc làm cho vật biến
dạng.
- Gv tóm lại khái niệm lực:
2. Các lực cân bằng là các lực khi
tác dụng đồng thời vào cùng một
vật thì không gây ra gia tốc cho
vật.
- Các em hoàn thành C1, C2
3. Đường thẳng mang vec tơ lực
- Khi hợp lực tác dụng lên vật cân
bằng thì a = 0 và ngược lại.
- Hs thảo luận hoàn thành C1, C2
20’
- ĐVĐ: Trong thực tế, có những
trường hợp nhiều lực tác dụng đồng
thời vào cùng một vật (2 người xách
2 quay của một chiếc túi nặng,..). Ta
cần tìm hiểu các lực đó gây nên một
tác dụng tổng hợp như thế nào?
Hoạt động 2: Tìm hiểu quy tắc
tổng hợp lực.
gọi là giá của lực. Hai lực cân bằng
là 2 lực cùng tác dụng lên cùng 1
vật, cùng giá, cùng độ lớn và
ngược chiều.
B
r
F
- Phát biểu định nghĩa tổng hợp lực.
A
- Biểu diễn TN hình 9.5
II. Tổng hợp lực
- Gọi hs lên bảng vẽ lực căng
- Các lực
r r
F1; F2
1. Thí nghiệm
r r
F1; F2 gây ra hiệu quả
tổng hợp là: giữ cho chùm quả nặng
C đứng cân bằng.
- Theo như phần trên lực cân bằng
phải cùng độ lớn và ngược chiều.
M
- Hs quan sát TN
- Lên bảng biểu diễn lực
r r
F1; F2
r
F1
- Một em lên bảng vẽ lực cân bằng
với lực
r
F3
- Lực
r
F có thể thay thế các lực
N
r
F2
r
F3
r r
F1; F2 trong việc giữ cho chùm quả
r
nặng C đứng yên. Vậy F là hợp lực
r r
F2
của F1vaø
r
- Em rút ra được kết luận gì về tính - Hs lên bảng vẽ lực F cân bằng với
r
chất của lực?
lực F3
- Các em hãy nhận xét xem giữa các
lực
r r
r
F1; F2 và lực F có mối liên
M
D
r
F
N
r
F1
O
r
F2
quan gì?
- Gọi hs lên bảng nối các ngọn của
r
F3 C
r
r
r
r
F với F1 và của F với F2
- Hãy nhận xét hình vừa vẽ được
2. Định nghĩa
- Đến đây chúng ta có được một quy
tắc của phép tổng hợp lực đó là quy
tắc HBH.
Tổng hợp lực là thay thế các lực
tác dụng đồng thời vào cùng 1 vật
bằng 1 lực có tác dụng giống hệt
như các lực ấy.
- Lực là một đại lượng vec tơ
- Có thể nêu nhận xét của cá nhân
- Hướng dẫn hs hoàn thành C4
mình.
- Trong TN hình 9.5, vòng nhẫn O
(trọng lượng không đáng kể) đang ơ
trạng thái cân bằng.
Nếu 2 lực đồng quy làm thành 2
cạnh của 1 hình bình hành, thì
đường chéo kể từ điểm đồng quy
biểu diễn hợp lực của chúng.
- Vòng nhẫn chịu tác dụng của mấy
lực? Là những lực nào?
- Các em hãy tìm hợp lực của 3 lực
r r r
F1; F2; F3
r
F
r
F2
O
- Làm C4 theo hướng dẫn
III. Điều kiện cân bằng của chất
điểm
r
F3 gây ra những tác Hoạt động 3: Tìm điều kiện cân Muốn cho một chất điểm đứng cân
bằng của chất điểm.
dụng gì đối với OM và ON?
+ Kéo dây OM bằng lực
r
bằng với lực F1 (vẽ lên hình)
5’
r
F1
- Hs nhận xét (hình bình hành)
- Hs phát biểu quy tắc HBH.
- ĐVĐ Em nào có thể giải thích sự
cân bằng của vòng nhẫn trong TN
theo một cách khác.
- Gợi ý: Lực
3. Quy tắc hình bình hành
r
F 1' cân
r r r
- Đó là 3 lực F1; F2; F3
r'
+ Kéo dây OM bằng lực F 2 cân
r
- Hs vận dụng C4 để tìm (hợp lực
bằng với lực F2 (vẽ lên hình)
r r
r
của F1; F2 trực đối với lực F3 nên
r
r'
- Vậy ta có thể thay lực F3 bằng F 1 hợp lực của 3 lực đó bằng 0)
r'
và F 2 Đó là phép phân tích lực.
Hoạt động 4: Tìm hiểu phép phân
bằng thì hợp của các lực tác dụng
lên nó phải bằng không.
r
r r r
F1 F2 F3 ... 0
IV. Phân tích lực
1. Định nghĩa
Phân tích lực là thay thế một lực
bằng hai hay nhiều lực có tác dụng
giống hệt như lực đó.
tích lực
- Em nào hãy cho biết định nghĩa của
phép phân tích lực?
- Nhìn vào hình vẽ, các em thấy các
r r' r'
lực F3; F 1; F 2 liên hệ với nhau như
thế nào?
12’
- Vậy muốn phân tích 1 lực thành 2
lực thành phần có phương đã biết thì
làm như thế nào?
- Chú ý: Để phân tích lực chúng ta
cũng dùng quy tắc HBH. Nhưng chi
khi biết một lực có tác dụng cụ thể
theo 2 phương nào đó thì ta mới
phân tích lực đó theo 2 phương ấy.
O
- Làm 2 dây căng ra
r
F '2
r
F 1'
r
F3
2. Chú ý: Để phân tích lực chúng
ta cũng dùng quy tắc HBH. Nhưng
chi khi biết một lực có tác dụng cụ
thể theo 2 phương nào đó thì ta
mới phân tích lực đó theo 2
phương ấy.
- Hs nêu định nghĩa
- Nếu nối các điểm ngọn của 3 vec
tơ lực đó lại chúng ta sẽ được 1
HBH
- HS trả lời
2’
Hoạt động :Củng cố, dặn dò.
- Phát biểu định nghĩa của lực? Tổng hợp lực là gì? Nêu quy tắc HBH?Phân tích lực là gì?...
