Giáo án Vật Lý Lớp 10 - Chương 2: Cân bằng và chuyển động của vật rắn - Năm học 2013-2014

: +T1(K): Ta tác dụng vào tay vòi nước hai lực song song ngược chiều có độ lớn bằng nhau. +T2(TB): F = F1 – F2 = 0 +T3(Y): Vòi nước quay. +T4(TB): Nêu định nghĩa ngẫu lực. +T5: HS các đối tượng lần lượt nêu ví dụ. H1: Khi vặn vòi nước hình 22.1 ta tác dụng vào vòi nước các lực có đặc điểm gì ? H2: Tìm hợp lực của hai lực ấy ? H3: Vòi nước có quay không ? Nếu hợp lực F = 0, tại sao vòi nước vẫn quay ?! Thực ra ta không tìm được hợp lực của chúng. Hai lực như vậy được gọi là ngẫu lực. H4: Vậy ngẫu lực là gì ? H5: Nêu một số ví dụ về ngẫu lực trong đời sống và kĩ thuật ? I. Ngẫu lực : 1. Định nghĩa : Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực. 2. Ví dụ : Nêu một số ví dụ. HĐ2: Tìm hiểu tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn : + HS: Ghi nhận thông tin. + HS: Đọc thơng tin I1 SGK. +T6(Y): Nêu tác dụng của ngẫu lực đối với vật không có trục quay. +T7(TB): Vật sẽ không gây tác dụng lên trục quay. Vì không có trục quay vật vẫn quay như thế. +T8(Y): Vật sẽ quay quanh trục đó. +T9(Y): Trọng tâm cũng CĐ quanh trục quay. +T10(K): vật gây tác dụng lên trục quay làm nó có thể bị biến dạng. +T11(TB): vật gây tác dụng lực lên trục quay càng lớn và có thể bị bẻ gãy. +T12(Y): Vận dụng gải thích. Thông tin : Khi chỉ chịu tác dụng của ngẫu lực thì vật chỉ chuyển động quay mà không tịnh tiến. + Yêu cầu HS đọc I1. cho biết : H6: Tác dụng của ngẫu lực đối với vật không có trục quay ? H7: Nếu gắn trục quay qua trọng tâm và vuông góc với mp chứa ngẫu lực thì vật CĐ có gây tác dụng lên trục quay không ? H8: Khi có trục quay vật chịu tác dụng của ngẫu lực sẽ thế nào ? H9: Trục quay không qua trọng tâm thì trọng tâm sẽ thế nào ? H10: Khi đó vật quay thì trục quay sẽ thế nào ? H11: Khi vật quay có tốc độ càng lớn thì trục quay chịu ảnh hưởng thế nào ? H12: Tại sao khi tạo bánh xe, bánh đà phải làm trục quay qua trọng tâm của nó ? II. Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn : 1. Trường hợp vật không có trục quay cố định : Nếu vật chỉ chịu tác dụng của ngẫu lực thì nó sẽ quay quanh một trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực. 2. Trường hợp vật có trục quay cố định : Dưới tác dụng của ngẫu lực, vật sẽ quay quanh trục đó. HĐ3: Lập biểu thức mô men ngẫu lực : +T13(Y): cả hai có tác dụng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ. +T14(K): M = F1d1 + F2d2 = F(d1 + d2) = Fd. +T15(TB): Không. Vì M chỉ phụ thuộc F và d. O d1 d2 d F1 š F2 š H13: , có tác dụng làm vật quay theo chiều nào ? H14: Mô men ngẫu lực M = ? với F1 = F2. H15: Mô men ngẫu lực có phụ thuộc vào vị trí trục quay không ? Vì sao ? 3. Mô men của ngẫu lực : M = Fd d : Cánh tay đòn của ngẫu lực. * Đặc điểm của mô men ngẫu lực : không phụ thuộc vị trí trục quay. HĐ4: Vận dụng củng cố : Câu 1 : Đáp án D. Câu 2 : HSY nêu ví dụ. Câu 3 : HSTB trả lời câu hỏi. Câu 1 : Hai lực của một ngẫu lực có độ lớn 5N, cánh tay đòn của ngẫu lực d = 20cm. Mô men của ngẫu lực là : A. 100N ; B. 2N ; C. 0,5N ; D. 1N. Câu 2 : Nêu vài ví dụ về ngẫu lực (ngoài các ví dụ trong bài) ? Câu 3 : Nêu tác dụng của ngẫu lực đối với vật rắn ? Phải đặt trục quay của vật rắn thoả mãn điều kiện gì ? 4. Căn dặn : Học phần ghi nhớ. BT : 4,5,6 trang 118 SGK IV. RÚT KINH NGHIỆM : Ngày soạn : / /2013 Ngày dạy : / /2013 Tiết 35: BÀI TẬP I. MỤC TIÊU : + Kiến thức : -Ôn tập điều kiện cân bằng của vật rắn, quy tắc hợp lực đồng quy, mô men lực và quy tắc mô men. -Quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều, các dạng cân bằng. -Chuyển động tịnh tiến và CĐ quay của vật rắn, ngẫu lực. + Kỹ năng : -Vận dụng giải được các bài tập về cân bằng của vật rắn. -Vận dụng giải được các bài tập về chuyển động tịnh tiến của vật rắn. + Thái độ : -Tích cực vận dụng kiến thức tìm hiểu phương pháp giải các bài tập. II. CHUẨN BỊ : + Thầy : Các câu hỏi trắc nghiệm và phương pháp giải bài tập. + Trò : Ôn kiến thức của chương và làm bài tập SGK. III. TIẾN TRÌNH DẠY - HỌC : 1. Ổn định lớp : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Kiểm tra bài cũ : 3. Bài tập : HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV KIẾN THỨC HĐ1: Giải bài tập trắc nghiệm : Câu 1 : Đáp án C. Câu 2 : Đáp án D. Câu 3 : Đáp án B. Câu 4 : Đáp án C. Câu 5 : Đáp án A. Câu 6 : Đáp án C. Câu 7 : Đáp án D. Câu 8 : Đáp án B. Câu 9 : Đáp án C. Câu 10 : Đáp án D. Khoanh tròn chữ cái trước câu trả lời đúng : Câu 1 : Một vật cân bằng chịu tác dụng của ba lực , , không song song thì : A. F1 + F2 + F3 = 0. ; B. F1 + F2 = F3. C. . ; D. . Câu 2 : Một vật cân bằng chịu tác dụng của hai lực , thì : A. F1 + F2 = 0. ; B. F1 = -F2 . C. . ; D. . Câu 3 : Hệ thức nào sau đây thoả mãn qui tắc hợp lực của hai lực song cùng chiều : A. F = F1 + F2 ; F1d2 = F2 d1. B. F = F1 + F2 ; F1d1 = F2 d2. C. F = F1 - F2 ; F1d1 = F2 d2. D. F = F2 – F1 ; F1d2 = F2 d1. a b Câu 4 : Quả cầu đồng chất khối lượng phân bố đều lần lượt đặt trên các mặt hình vẽ. Trường hợp nào quả cầu ở trạng thái cân bằng bền. A. Trường hợp ở hình a. c B. Trường hợp ở hình b. C. Trường hợp ở hình c. D. Trường hợp ở hình a và b. Câu 5 : Các chuyển động sau đây chuyển động nào là chuyển động tịnh tiến ? A. Chuyển động của thang máy. B. Viên bi lăn theo một đường thẳng. C. Chuyển động viên đá sau khi ném. D. Chuyển động của cánh quạt điện. P1 P2 A B O Câu 6 : Thanh AB có trọng lượng không đáng kể có thể quay quanh một trục nằm ngang O hình vẽ. P1 = 10N, xác định trọng lượng P2 để thanh cân bằng nằm ngang ? A. 5N ; B. 10N C. 20N ; D. 15N. Câu 7 : Mức quán tính của vật quay quanh một trục không phụ thuộc vào : A. hình dạng và kích thước của vật. B. vị trí của trục quay. ; C. khối lượng của vật. D. tốc độ góc của vật. Câu 8 : Một vật đang quay quanh một trục với tốc độ góc là =2(rad/s). Nếu bỗng nhiên mô men lực tác dụng lên nó mất đi thì : A. vật quay chậm dần rồi dừng lại. B. vật quay đều với tốc độ góc =2(rad/s). C. vật đổi chiều quay. ; D. vật dừng lại ngay. Câu 9 : Mức vững vàng của cân bằng được xác định bỡi các yếu tố nào ? A. Chỉ độ cao của trọng tâm. B. Chỉ diện tích mặt chân đế. C. Độ cao của trọng tâm và diện tích mặt chân đế. D. Độ cao của trọng tâm, diện tích mặt chân đế và khối lượng của vật. Câu 10 : Đối với vật quay quanh một trục cố định : A. Nếu không chịu mô men lực tác dụng thì vật phải đứng yên. B. Khi không còn mô men lực tác dụng thì vật đang quay sẽ lập tức dừng lại. C. Vật quay được là nhờ mô men lực tác dụng lên nó. D. Khi thấy tốc độ góc của vật thay đổi thì chắc chắn là đã có mô men lực tác dụng lên vật. 1. Cân bằng của một vật : + Chịu tác dụng hai lực : + Chịu tác dụng ba lực : 2. Quy tắc hợp lực đồng qui. 3. Mô men lực : M = Fd 4. qui tắc mô men : M1 + M2 . . .= M’1 + M’2. . . 5. Hợp lực hai lực song song cùng chiều: F = F1 + F2. 6. Chuyển động tịnh tiến ? 7. Mức quán tính vật phụ thuộc các yếu tố ? 9. Mức vững vàng của cân bằng xác định bỡi yếu tố ? O x y P š F š F1 š F2 š N š Fms š HĐ2: Giải bài tập tự luận : + PT theo Ox : F1 – Fms = ma Hay : Fcos - Fms = ma (1) + PT theo Oy : N + F2 – P = 0 => N = P - Fsin = mg - Fsin + Fms = N = mg - Fsin (2) + (1) và (2) => F = a) a= 1,25m/s2 => F 17N b) Chuyển động thẳng đều : a= 0 => F 12N BT6 trang 115SGK : m= 40kg ; v0 = 0 , = 300 = 0,3 . Tính F để : + Biểu diễn các lực tác dụng lên vật? + Chọn Oxy thích hợp ? + Viết phương trình CĐ theo Ox ? + Viết phương trình CĐ theo Oy ? + Biểu thức lực ma sát ? + Biểu thức xác định lực F ? a) Vật CĐ có a = 1,25m/s2 ? F = ? b) Chuyển động thẳng đều : a = ? => tính F = ? Ôn lại phương pháp động lực lực. + Biểu diễn lực. + Chọn Oxy. + Viết PTCĐ theo Ox và Oy. + Dựa vào giả thiết và yêu cầu phối hợp lời giải. 4. Căn dặn : BT : 2.13 ; 2.14 ; 2.15 ; 2.16 SBT IV. RÚT KINH NGHIỆM : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trung Hĩa, ngày tháng năm 2013 TTCM: Đinh Ngọc Trai