SK kinh nnghiem giai bai tap don bay

<span class='text_page_counter'>(1)</span>PhÇn më ®Çu I- Lý do chọn đề tài 1- C¬ së lý luËn Để học tập môn Vật lý đạt kết quả cao thì ngoài việc nắm vững lý thuyết cÇn ph¶i có kỹ năng vân dụng & øng dông lý thuyÕt vµo gi¶i bµi tËp mét c¸ch thành thạo , nhng để giải bài tập thành thạo thì việc định hớng phân loại bài tËp lµ v« cïng cÇn thiÕt đối với học sinh TB Cũng như học sinh giỏi vật lý THCS. 2- C¬ së thùc tiÔn Trong m«n VËt lý ë trêng trung häc c¬ së Phong Thịnh , bµi tËp C¬ häc tơng đối khó đối với học sinh. Trong phần Cơ học thì bài tập về đòn bẩy có nhiều dạng nhất trong các máy cơ đơn giản. Làm thế nào để giải bài tập về đòn bẩy một cách đơn giản hơn? Đó là câu hỏi đặt ra không chỉ đặt ra đối với riªng t«i mµ lµ c©u hái chung cho nh÷ng gi¸o viªn vµ häc sinh muèn n©ng cao chÊt lîng d¹y vµ häc. Hiện nay trên thị trờng có rất nhiều loại sách bài tập nâng cao nhằm đáp øng nhu cÇu häc tËp cña häc sinh nhng qua tham kh¶o mét sè s¸ch t«i nhËn thấy, đa phần các sách này đều đa ra các bài tập cụ thể và hớng dẫn giải. Các bài tập thuộc nhiều dạng khác nhau đợc đặt kế tiếp nhau, các bài tập cùng loại lại đặt cách xa nhau hoặc trong một quyển sách không có đủ các dạng bài tập cơ bản về đòn bẩy. Nói chung là các sách viết ra cha phân loại các dạng bài tập một cách cụ thể. Chính vì cách viết sách nh vậy dẫn đến việc các giáo viên trong qu¸ tr×nh gi¶ng d¹y rÊt mÊt nhiÒu thêi gian cho viÖc ®Çu t trong mét tiÕt dạy, còn học sinh làm bài tập một cách tràn lan và làm bài nào biết bài đó, không có phơng pháp giải chung nên kết quả học tập cha đạt hiệu quả cao. ViÖc häc tËp trë nªn khã kh¨n h¬n vµ g©y cho c¸c em cã nhiÒu n¶n chÝ khi muèn tù n©ng cao kiÕn thøc cña m×nh. V× lý do trªn, qua nhiÒu n¨m c«ng t¸c tai Trường THCS Thanh Liên & Trường THCS Phong Thịnh víi nh÷ng hiÓu biÕt vµ chót kinh nghiÖm cña b¶n th©n trong Giảng dạy và bội dượng học sinh giỏi , t«i m¹nh d¹n nªu lªn mét số suy nghĩ của mình về : “Phân loại và pơng pháp giải bài tập về đòn bẩy” với mong muốn hoạt động dạy và học của giáo viên cũng nh học sinh sẽ thu đợc kết quả cao hơn. Ngoài ra, cũng muốn tạo ra hớng đi mới trong việc tham kh¶o c¸c lo¹i s¸ch bµi tËp n©ng cao..

<span class='text_page_counter'>(2)</span> II - Mục đích nghiên cứu Việc nghiên cứu đề tài “Phân loại và phơng pháp giải bài tập về đòn bÈy” nh»m gióp gi¸o viªn gi¶ng d¹y cã hÖ thèng vµ đạt hiÖu qu¶ h¬n. Ngoµi ra cßn gióp ngêi häc dÔ xem, dÔ häc h¬n trong viÖc tù häc, tù t×m tßi nghiªn cøu. III- Nhiệm vụ của đề tài + Đa ra các kiến thức cơ bản về đòn bẩy. + Nêu bật đợc trọng tâm của máy cơ đơn giản thông qua các bài toán về đòn bẩy. IV- §èi tîng nghiªn cøu + Häc sinh khèi 8 trêng THCS Thanh liên 2008 => 2011. Trường THCS Phong Thinh 2011-2013 V- Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu Trong quá trình nghiên cứu và làm đề tài này tôi đã sử dụng các phơng ph¸p nghiªn cøu sau: 1- Ph¬ng ph¸p thùc tiÔn Trong qu¸ tr×nh gi¶ng d¹y vµ tù båi dìng kiÕn thøc t«i nhËn thÊy cã rÊt nhiÒu s¸ch n©ng cao, c¸c bµi tËp cã trong s¸ch lµ c¸c bµi tËp thuéc nhiÒu thÓ lo¹i kh¸c nhau nhng l¹i kh«ng theo hÖ thèng, kh«ng ph©n lo¹i râ rµng. V× vËy viÖc tù nghiªn cøu vµ gi¶i c¸c bµi tËp cã nhiÒu khã kh¨n. Ngoµi ra viÖc tù båi dìng n©ng cao kiÕn thøc cña häc sinh trong khi tham khảo sách cũng cha đạt hiệu quả cao. Do vậy tôi cho rằng cần phải có phơng pháp giải chung cho một loại toán, loại bài tập để giúp ngời dạy cũng nh ngời học có định hớng giải nhanh mà không phải t duy nhiều. 2- Phơng pháp kiểm tra, đánh giá. Víi ph¬ng ph¸p nµy t«i cã thÓ tiÕn hµnh díi hai d¹ng kiÓm tra víi môc đích nắm bắt sự nhận thức kiến thức của học sinh và kỹ năng làm bài tập của häc sinh Trường THCS Thanh Liên Và Trương THCS Phong Thịnh. a) KiÓm tra miÖng b) KiÓm tra thùc tÕ Gi¸o viªn gi¶ng mét tiÕt kh«ng ph©n lo¹i bµi tËp vµ mét tiÕt ph©n lo¹i bµi tËp ë 3 líp kh¸c nhau. Cuèi cïng so s¸nh kÕt qu¶ n¾m bµi vµ kü n¨ng lµm bµi tËp cña häc sinh sau hai giê d¹y. 3- Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu tham kh¶o tµi liÖu : Trong quá trình làm đề tài tôi có tham khảo các tài liệu sau: 1. S¸ch VËt lý n©ng cao 8 (TS- Lª Thanh Ho¹ch – NguyÔn C¶nh HoÌ ).

<span class='text_page_counter'>(3)</span> 2. S¸ch 200 bµi tËp VËt lý chän läc (PGS . PTS Vò Thanh KhiÕt – PTS. Lª ThÞ Oanh) 3. S¸ch 121 bµi tËp vËt lý n©ng cao líp 8 (PGS . TS Vò Thanh KhiÕt – PGS NguyÔn §øc Th©m – PTS Lª ThÞ Oanh) 4. S¸ch Bµi tËp vËt lý n©ng cao 8 (NXB – Gi¸o dôc) 5. Quyển 500 Bài tập. PhÇn cô thÓ I - Néi Dung nghiªn cøu 1- §Þnh híng chung Bài tập về đòn bẩy rất đa dạng nhng để làm các bài tập đó trớc tiên ngời học phải nắm vững đợc các khái niệm cơ bản nh: Khái niệm đòn bẩy, cánh tay đòn của lực ( OO1; OO2). Ngoài việc nắm vững khái niệm, ngời học cũng phải biết xác định các lực tác dụng lên đòn bẩy và nắm đợc điều kiện cân bằng của đòn bẩy. Khi đã hiểu rõ các khái niệm thì việc tiến hành giải bài toán sẽ thuận lợi h¬n. Với mỗi bài toán về đòn bẩy, cần phải phân tích cụ thể nh : * Đâu là điểm tựa của đòn bẩy? Việc xác định điểm tựa cũng không đơn giản vì đòn bẩy có nhiều loại nh : - §iÓm tùa n»m trong kho¶ng hai lùc (H×nh A) O. F1 H×nh A. - §iÓm tùa n»m ngoµi kho¶ng hai lùc (H×nh B) F2 F1 O. F2 H×nh B - Ngoài ra trong một bài toán về đòn bẩy còn có thể có nhiều cách chọn ®iÓm tùa vÝ dô nh h×nh C. T B. O.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> F. H×nh C Ta thÊy, h×nh C cã thÓ chän ®iÓm tùa t¹i ®iÓm B khi nµy cã hai lùc t¸c dụng lên đòn bẩy đó là lực F tại điểm O và lực thứ hai là lực căng T tại điểm A. Còng cã thÓ chän ®iÓm tùa t¹i ®iÓm A khi nµy còng cã hai lùc t¸c dông lên đòn bẩy là lực kéo F tại điểm O và phản lực tại B. * Các lực tác dụng lên đòn bẩy có 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 trươ Thanh Liờn Cũng như học sinh Trương Phong Thịnh 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 bµi to¸n. 2. Ph©n lo¹i bµi tËp vµ ph¬ng ph¸p gi¶i bµi tËp. Bµi tËp vÒ “§ßn bÈy” cã rÊt nhiÒu lo¹i cô thÓ cã thÓ chia ra lµm nhiÒu lo¹i nh sau: Loại 1: Xác định lực và cánh tay đòn của lực Bµi to¸n1: Ngời ta dùng một xà beng có dạng nh hình vẽ để nhổ một cây đinh cắm s©u vµo gç. a) Khi t¸c dông mét lùc F = 100N vu«ng gãc víi OB t¹i ®Çu B ta sÏ nhæ đợc đinh. Tính lực giữ của gỗ vào đinh lúc này ? Cho biết OB bằng 10 lần OA vµ  = 450. b) NÕu lùc t¸c dông vµo ®Çu B vu«ng gãc víi tÊm gç th× ph¶i t¸c dông một lực có độ lớn bằng bao nhiêu mới nhổ đợc đinh? * Ph¬ng ph¸p : B Xác định cánh tay đòn của lực F vµ FC F V× FC vu«ng gãc víi OA nªn F’ OA là cánh tay đòn của FC O. A. H FC.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> a) Vì F vuông góc với OB nên OB là cánh tay đòn của F b) Vì F có phơng vuông góc với mặt gỗ nên OH là cánh tay đòn của F ’ sau khi đã 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 Lêi gi¶i: a) Gọi FC là lực cản của gỗ. Theo quy tắc cân bằng của đòn bẩy ta có: FC . OA = F.OB  FC = F .OB =F .10=100 N . 10=1000 N OA. b) NÕu lùc F’ vu«ng gãc víi tÊm gç, lóc nµy theo quy t¾c c©n b»ng cña đòn bẩy ta có: FC.OA = F’.OH OB Víi OH= √2. => F' =. ( v× OBH vu«ng c©n). OA . F C OA . √2= . √ 2 .1000=100 √ 2 OB 10. OA. (N). §/S: 1000 N; 100 √ 2 Bµi to¸n 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 nằm ngang ngời ta thùc hiÖn hai biÖn ph¸p sau: a) Cắt một phần của thanh thứ nhất và đem đặt lên chính giữa của phần cßn l¹i. T×m chiÒu dµi phÇn bÞ c¾t. b) C¾t bá mét phÇn cña b¶n thø nhÊt. T×m phÇn bÞ c¾t ®i.. l. l. * Ph¬ng ph¸p: Trong mçi lÇn thùc hiÖn c¸c biÖn ph¸p cÇn x¸c O định lực tác dụng và cánh tay đòn của lực. + ở biện pháp 1: Vì cắt một phần của bản thứ nhất và lại đặt lên chính giữa của phần còn lại nên lực tác dụng không thay đổi, cánh tay đòn của lực này thì thay đổi. + ë biÖn ph¸p 2: Do c¾t bá mét phÈn cña b¶n thø nhÊt nªn c¶ lùc vµ c¸nh tay đòn của lực đều thay đổi..

<span class='text_page_counter'>(6)</span> - Khi xác định đợc lực và cánh tay đòn của lực ta áp dụng điều kiện cân bằng của đòn bẩy vào giải bài toán: Lêi gi¶i: a) Gọi x là chiều dài phần bị cắt. Do đó đợc đặt lên chính giữa của phần còn lại nên trọng lợng của bản thứ nhất không thay đổi V× thanh n»m c©n b»ng nªn ta cã: P1 .. l−x l =P2 . 2 2. Gäi S lµ tiÕt diÖn cña mçi b¶n, ta cã: d 1 sl .. l−x l =d 2 sl. 2 2. => d1 (l-x) = d2(l). x. l. d. 2  x=(1 − d )l 1. Víi. O. d1 = 1,25 d2. l = 20 => x=(1 −. d2 ) . 20=(1− 0,8)20=4 1 ,25 d2. VËy chiÒu dµi phÇn bÞ c¾t lµ: 4 cm b) Gäi y lµ phÇn bÞ c¾t bá ®i träng lîng cßn l¹i cña b¶n lµ '. P1=P1 .. l− y l. Do thanh c©n b»ng nªn ta cã: P'1 . l − y =P2 . l l. 2. => d 1 s (l− y)( l− y )=d2 sl . l 2. =>. l− y ¿ 2=. 2. d2 2 l d1. ¿ d. 2 2 2  y − 2 ly +(1 − d ) l =0 1. => y 2 − 40 y +80=0 ’ = 400 – 80 = 320 => √ Δ=8 √ 5 ≈ 17 , 89 y 1=20+8 √ 5 > 20 cm ¿ y 1=20 −8 √ 5 ≈ 20 – 17,89 = 2,11 (cm) ¿. VËy chiÒu dµi phÇn bÞ c¾t bá lµ 2,11 cm §S: 4 cm; 2,11 cm Loại 2: Chọn điểm tựa của đòn bẩy.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> 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 F A A. G. B. F B. * Ph¬ng ph¸p: P - Do xà có hai điểm tựa (hai giá đỡ) xà chịu tác dụng của ba lực F A, FB và P. Víi lo¹i to¸n nµy cÇn ph¶i chän ®iÓm tùa - §Ó tÝnh FA ph¶i coi ®iÓm tùa cña xµ t¹i B. - §Ó tÝnh FB ph¶i coi ®iÓm tùa cña xµ t¹i A. áp dụng điều kiện cân bằng của đòn bẩy cho từng trờng hợp để giải bài to¸n. Víi lo¹i to¸n nµy cÇn chó ý: c¸c lùc n©ng vµ träng lùc cßn tho¶ m·n ®iÒu kiện cân bằng của lực theo phơng thẳng đứng có nghĩa P = FA + FB. Bµi gi¶i: Träng lîng cña xµ b»ng: P = 10.120 = 1200 (N) Träng lîng cña xµ tËp trung t¹i träng t©m G cña xµ. Xµ chÞu t¸c dông cña 3 lùc FA, FB, P Để tính FA ta coi xà là một đòn bẩy có điểm tựa tại B. Để xà đứng yên ta cã: FA.AB = P.GB = F A =P . GB =1200 3 =750 (N) AB. 8. Để tính FB ta coi xà là một đòn bẩy có điểm tựa tại A xà đứng yên khi: FB.AB = P.GA = F B=P . GA =1200 3 =350 (N) AB. (N).. 8. Vậy lực đỡ của bức tờng đầu A là 750 (N), của bức tờng đầu B là 350. §S: 750 (N), 350 (N) Bµi to¸n 2: (¸p dông) Một cái sào đợc treo theo phơng nằm ngang bằng hai sợi dây AA’ và BB’. T¹i ®iÓm M ngêi ta treo mét vËt nÆng cã khèi lîng 70 kg. TÝnh lùc c¨ng cña c¸c sîi d©y AA’ vµ BB’. A’ B’ Cho biÕt: AB = 1,4 m; AM = 0,2m. Bµi gi¶i: T A Träng lîng cña vËt nÆng lµ: M A P = 10.70 = 700 (N) Gäi lùc c¨ng cña c¸c sîi d©y AA’ vµ BB’ lÇn lît lµ: TA vµ TB. P. T B B.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> C¸i sµo chÞu t¸c dông cña 3 lùc TA, TB vµ P. Để tính TA coi sào nh một đòn bẩy có điểm tựa tại B. §Ó sµo n»m ngang ta cã: TA.AB = P.MB => T A = P. MB =700 . (1,4 −0,2) =600 (N) AB. 1,4. §Ó tÝnh TB coi A lµ ®iÓm tùa. §Ó sµo n»m ngang ta cã: TB.AB = P.MA => T A = P. MA =700. 0,2 =100 (N) AB. 1,4. VËy:. Lùc c¨ng cña sîi d©y AA’ lµ 600 (N) Lùc c¨ng cña sîi d©y BB’ lµ 100 (N) §S: 600 (N); 100 (N) Loại 3: Khi đòn bẩy chịu tác dụng của nhiều lực * Ph¬ng ph¸p: - Xác định tất cả các lực tác dụng lên đòn bẩy - Xác định các lực làm đòn bẩy quay theo cùng một chiều ¸p dông quy t¾c sau: “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” Bµi to¸n 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 bức tờng chịu tác dụng một lực bằng bao nhiêu? Bµi gi¶i: F A A. G. O. B. F B. P P1 C¸c lùc t¸c dông lªn xµ lµ: - Lực đỡ FA, FB - Träng lîng cña xµ P = 10.20 = 200 (N) - Träng lîng cña ngêi 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 cã nhiÒu lùc t¸c dông ta cã:.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> FB.AB = P.AG + P1.AO => F B=. P. AG+ P1 . AO 200 .1,5+750 . 2 = =600 (N) AB 3. FA.AB = P.GB + P1.OB => F A =. P. GB+ P1 .OB 200. 1,5+750 .1 = =350 (N) AB 3. VËy mçi têng chÞu t¸c dông mét lùc lµ 600 (N) víi têng A vµ 350 (N) víi têng B §S: 600 (N), 350 (N) Bµi to¸n 2: Mét ngêi muèn c©n mét vËt nhng O B A trong tay kh«ng cã c©n mµ chØ cã mét thanh cøng cã träng lîng P = 3N vµ mét C C quả cân có khối lợng 0,3 kg. Ngời ấy đặt thanh lªn mét ®iÓm tùa O trªn vËt vµo ®Çu A. Khi treo qu¶ c©n vµo ®Çu B th× thÊy hÖ thèng c©n b»ng vµ thanh n»m ngang. §o kho¶ng c¸ch gi÷a vËt vµ ®iÓm tùa thÊy OA= 1 l vµ OB= 1 l 4. 2. Hãy xác định khối lợng của vật cần cân. Bµi gi¶i C¸c lùc t¸c dông lªn thanh AC - Träng lîng P1, P2 cña c¸c vËt treo t¹i A vµ B OI=. - Träng lîng P cña thanh t¹i trung ®iÓm cña thanh b»ng => P1 =. O. A. P1 = OA = P.OI + P2.OB P . OI+ P2 . OB OA. P1. Víi P2 = 10 m. l 4. I. P. P2 = 10.0,3 = 3 (N) l l 3 . +3 . 3 .OI+3 . OB 4 2 P1 = =9 OA l4. Khèi lîng cña vËt lµ: m =. (N). P1 9 = =0,9 10 10. (kg). §S: 0,9 kg Loại 4: Lực đẩy Acsimét tác dụng lên vật treo ở đòn bẩy. thanh c©n B. C. P2.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> Với dạng toán liên quan đến lực đẩy Acsimét cần nhớ một số công thức hay sö dông: F = d.V. Trong đó: F lµ lùc ®Èy AcsimÐt D lµ träng lîng riªng cña chÊt láng V lµ thÓ tÝch chÊt láng bÞ vËt chiÕm chç CÇn nhí c¸c quy t¾c hîp lùc + Hợp lực của hai lực F1, F2 cùng phơng ngợc chiều có độ lớn là: F = | F1- F2 | + Hợp lực của hai lực F1, F2 cùng phơng cùng chiều có độ lớn là F = F 1 + 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. Bµi to¸n 1: (¸p dông) Hai qu¶ cÇu A, B cã träng lîng b»ng nhau nhng lµm b»ng hai chÊt kh¸c nhau, đợc treo vào đầu của một đòn cứng có trọng lợng không đáng kể là có độ dài l = 84 cm. Lúc đầu đòn cân bằng. Sau đó đem nhúng cả hai quả cÇu ngËp trong níc. Ngêi ta thÊy ph¶i dÞch chuyÓn ®iÓm tùa ®i 6 cm vÒ phÝa B để đòn trở lại thăng bằng. Tính trọng lợng riêng của quả cầu B nếu trọng lîng riªng cña qu¶ cÇu A lµ dA = 3.104 N/m3, cña níc lµ dn = 104 N/m3 Bµi gi¶i: V× träng lîng hai qu¶ cÇu c©n b»ng O O’ B A nhau nªn lóc ®Çu ®iÓm tùa O ë chính giữa đòn: OA = OB = 42 cm F F Khi nhóng A, B vµo níc A B O'A = 48 cm, O'B = 36 cm Lùc ®Èy Acsinet t¸c dông lªn A vµ B lµ: P P F A =d n . dA. P. Hîp lùc t¸c dông lªn qu¶ cÇu A lµ: P – FA Hîp lùc t¸c dông lªn qu¶ cÇu B lµ: P – FB Để đòn bẩy cân bằng khi A, B đợc nhúng trong nớc ta có: (P – FA). O’A = (P – FB).O’B Hay c¸c gi¸ trÞ vµo ta cã:. F B=dn .. P dB.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> ( P− d n. P P )48=(P −d n ) 32 dA dB. d. d. n n  (1− d )3=(1− dB ) 2 A. . 4 4 3 dn d A 3 .10 .3 . 10 dB= = =9 . 104 4 4 4 d n −d A 4 .10 −3 .10. (N/m3). VËy träng lîng riªng cña qu¶ cÇu B lµ: dB = 9.104 (N/m3) §S: 9.104 (N/m3) Bµi to¸n 2: (¸p dông) 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 ®iÓm gi÷a O cña AB. BiÕt OA = OB = l = 25 cm. Nhóng qu¶ cÇu ë ®Çu B vµo níc thanh AB mÊt th¨ng b»ng. §Ó thanh th¨ng b»ng trë l¹i ta ph¶i dêi ®iÓm treo O vÒ phÝa nµo? Mét ®o¹n bao nhiªu? Cho khèi lîng riªng cña nhãm vµ níc lÇn lît lµ: D1 = 2,7 g/cm3; D2 = 1 g/cm3 Bµi gi¶i: 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 t¨ng lªn. V× thanh c©n b»ng trë l¹i nªn ta cã: B A ( l -x ) O ( l +x ) P.(l-x) = (P-F)(l+x) F.  10D1V(l-x) = (10D1V – 10D2V)(l+x) (víi V lµ thÓ tÝch cña qu¶ cÇu)  D1(l-x) = (D1=D2)(l+x)  (2D1-D)x=D2l. P. P. D l. 1 2  x= 2 D − D l= 2 .2,7 − 1 .25=5 , 55 (cm) 1 2. VËy cÇn ph¶i dÞch ®iÓm treo O vÒ ph¸i A mét ®o¹n x = 5,55 cm §S: 5,55 cm Loại 5: Các dạng khác của đòn bẩy §ßn bÈy cã rÊt nhiÒu d¹ng kh¸c nhau. Thùc chÊt cña c¸c lo¹i nµy lµ dùa trên quy tắc cân bằng của đòn bẩy. Do vậy phơng pháp giải cơ bản của loại nµy lµ: - Xác định đúng đâu là điểm tựa của đòn bấy. Điểm tựa này phải đảm bảo để đòn bẩy có thể quay xung quanh nó..

<span class='text_page_counter'>(12)</span> - Thứ hai cần xác định phơng, chiều của các lực tác dụng và cánh tay đòn cña c¸c lùc - Cuối cùng áp dụng quy tắc cân bằng của đòn bẩy để giải bài toán Bµi tËp ¸p dông A Bµi to¸n 1: T F Mét thanh AB cã träng lîng P = H 100 N a) Đầu tiên thanh đợc đặt thẳng B C đứng chịu tác dụng của một lực F = 200 N theo ph¬ng ngang. T×m lùc c¨ng cña sîi d©y AC. BiÕt AB = BC b) Sau đó ngời ta đặt thanh nằm ngang gắn vào tờng nhờ bản lề tại B. T×m lùc c¨ng cña d©y AC lóc nµy? (AB = BC) Bµi gi¶i: a) Do lực P đi qua điểm quay B nên không ảnh hởng đến sự quay (vì P chÝnh lµ ®iÓm tùa). C Thanh AB chÞu t¸c dông cña lùc T vµ F Lực F có cánh tay đòn là AB H Lực T có cánh tay đòn là BH T §Ó thanh c©n b»ng ta cã: F.AB = T.BH Víi BH = AB √ 2. A. B. 2. (với H là tâm hình vuông mà  ABC là nửa hình vuông đó). P. AB . F 2 = F=F √ 2=200 √ 2 (N) Từ đó: T = BH √2 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 t¾c c©n b»ng ta cã: P.OB = T.BH. => T=. BO P 100 P= = BH √2 √ 2. (N) = 50 √2 (N) §S: 200 √ 2 , 50 √2. Bµi to¸n 2: Một khối trụ lục giác đều đặt trên mặt sàn. Một lực tác dụng F theo phơng ngang đặt vào đỉnh C nh hình vẽ. Trụ có thể quay quanh A. a) Xác định độ lớn của lực F để khối trụ còn cân bằng trọng lợng của khèi trô lµ P = 30 N b) Lực F theo hớng nào thì độ lớn bé nhất. Tính Fmin (lực F vẫn đạt tại C) Bµi gi¶i:.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> a) Gäi c¹nh chña khèi trô lôc gi¸c lµ . Khèi trô chÞu t¸c dông cña träng lîng P vµ lùc F F §Ó khèi trô cßn c©n b»ng ta cã: C F.AI = P.AH Víi. A. B. a AH= 2. 3 AI=a √ 2. E. F I ’ O. F. I D. F’ C P. B. A. (do OAD đều và AI là đờng cao) Từ đó F . a √ 3 =P . a 2. 2. P 30 => F= = =10 √3 (N) √3 √ 3 b) Khi F thay đổi hớng thì AI tăng dần (I đến vị trí I’ trên hình). Do đó lùc F gi¶m dÇn vµ AI lín nhÊt khi F theo híng cña c¹nh CE.. Lúc này AI=AF=2 a √ 3 =a √ 3 (hai lần của đờng cao tam giác đều) 2. ❑. ThËt vËy gäi gãc ⏞ ta cã AI’ = AF.cos α vµ AI’ lín nhÊt khi α FAI=α =0 (cos α =1) lúc đó AI’ = AF §Ó khèi trô cßn c©n b»ng ta cã: FMin. AF = P.AH =>. a P. AH 2 F Min= = =5 √ 3 AF a √3 30 .. (N). §S: 10 √3 (N), 5 √ 3 (N) Lo¹i 6: Khi ®iÓm tùa dÞch chuyÓn Xác định giá trị cực đại, cựa tiểu. Bµi to¸n 1:.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> Cho một thớc thẳng AB đồng chất tiết diện đều, có độ dài l=24 cm trọng lợng 4N. Đầu A treo một vật có trọng lợng P1 = 2 N. Thớc 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 Bµi gi¶i: l l XÐt tr¹ng th¸i c©n b»ng cña thíc 2 O2 E 1 O1 B quanh trục đi qua mép D của giá đỡ ứng A với giá trị nhỏ nhất của AD. Lúc đó thớc D C P2 chia lµm hai phÇn: P3 + Phần BD có trọng lợng P3 đặt ở G1 P1 lµ trung ®iÓm cña DB + Phần OA có trọng lợng P2 đặt ở G2 là trung điểm của AD MÐp D ë ®iÓm E trªn thíc. §iÒu kiÖn c©n b»ng cña trôc quay D lµ: P3.AD + P2.GE = P1.G1D l 2.  P1 l2 + P2 2 =P3. l1 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 l 1 P. l 1 = ⇒ P3= P l l. ;. P2 l 2 P. l 2 = ⇒ P2= P l l. l2 = (l – l1) ; P1 = 2 N = P 2. Thay vào (1) ta đợc P(l− l 1).(l− l 1) P . l 1 l 1 P (l −l 1)+ = . 2 2l l 2.  Pl 2 − Pl 1 l+ P(l 2 −2 ll1 +l 21 )=Pl21 . 2. 2l 2 2 l 1= = l= . 24=16 3l 3 3. (cm). Giá trị lớn nhất của BD là l1 = 16 cm. Lúc đó điểm D trùng với điểm E trªn thíc BE = BD = 16 cm NÕu ta di chuyÓn thíc tõ ph¶i sang tr¸i sao cho ®iÓm E trªn thíc cßn nămg trên giá CD thì thớc vẫn cân bằng cho tới khi E trùng với C thì đến giới h¹n c©n b»ng E lÖch ra ngoµi CD vÒ phÝa tr¸i th× thíc sÏ quay quanh trôc 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).

<span class='text_page_counter'>(15)</span> §S: 16 cm, 12 cm Bµi to¸n 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 cña thíc mét ®o¹n 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 Bµi gi¶i: a) Trọng lợng p của thanh đặt tại x l trÞng t©m O lµ trung ®iÓm cña thanh t¸c C O A B dụng lên hai giá đỡ A và B hai áp lực P 1 và P2. Vì thanh đồng chất tiết diện đều nên ta P1 P2 cã: P1 OC x = = P2 OA l. P1+ P 2=P=100. do đó. x P1=P2 l. P. vµ. (N). => P2= l P l+ x. b) P2 cực đại khi x = 0 do đó P2 = P = 100 N khi đó giá đỡ C trùng với tâm O l2 cực tiểu khi x lớn nhất x = l do đó P= P =50 N khi giá đỡ trùng với 2. ®Çu B II- Kết quả nghiên cứu và triển vọng của đề tài Vì đòn bẩy là một trong những máy cơ đơn giản có nhiều bài tập và các bµi tËp l¹i ®a d¹ng nªn tríc ®©y khi cha ph©n lo¹i bµi tËp, trong qu¸ tr×nh gi¶ng d¹y t«i gÆp rÊt nhiÒu khã kh¨n trong viÖc truyÒn thô kiÕn thøc cho häc sinh. C¸c bµi tËp ®a ra lµ c¸c d¹ng bµi tËp ®an xen lÉn nhau nªn häc sinh khã n¾m b¾t kiÕn thøc hoÆc cã hiÓu nhng kh«ng theo hÖ thèng. ViÖc häc cña häc sinh trở nên áp đặt và không phát huy đợc tính tích cực sáng tạo của học sinh. Sau khi phân loại bài tập tôi thấy có sự thay đổi rõ rệt qua các lần theo dâi còng nh kiÓm tra häc sinh. ViÖc nh©n d¹ng c¸c bµi to¸n cña häc sinh nhanh h¬n. Häc sinh ®a ra híng gi¶i nhanh vµ chÝnh x¸c h¬n kiÕn thøc häc sinh đã theo hệ thống chặt chẽ và logic hơn. Thùc tÕ còng cho thÊy, khi ph©n lo¹i bµi to¸n gióp gi¸o viªn tæ chøc bµi dÔ bµi gi¶ng trë nªn hÊp dÉn, cuèn hót häc sinh h¬n khi gióp häc sinh gi¶i quyết vấn đề đặt ra một cách nhanh chóng. Đăc biệt thỳ hỳt hứng thỳ.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> học tốt môn Vất lý các em muốn học vật lý và bồi dượng HSG Vật lý THCS . III- KÕt luËn Trên đây là những vấn đề mà bất kỳ học sinh hay giáo viên nào muốn đào sâu kiến thức cũng quan tâm. Việc nghiên cứu đề tài này đã giúp tôi hiểu sâu vấn đề, nâng cao kiến thức và đào tạo ra một định hớng khi tham khảo tài liÖu. Đề tài này sẽ là ngời bạn đắc lực giúp tôi trong quá trình công tác giảng d¹y. Đề tài đợc xây dựng gồm hai phần chính: Phần thứ nhất: Những vấn đề chung liên quan đến đòn bẩy. Phần thứ hai: Phân loại các bài tập về đòn bẩy và phơng pháp gi¶i. Đề tài đợc hoàn thành là nhờ sự nỗ lực của bản thân bên cạnh đó là sự giúp đỡ tận tình của bạn bè và đồng nghiệp. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn và mong muốn nhận đợc ý kiến đóng góp của bạn đọc để đề tài đạt kết quả cao hơn. Phong Thịnh : Ngày 20 Thng 9 Năm 2012 Người Viết : Phạm văn Cảnh.

<span class='text_page_counter'>(17)</span>