Giáo án Vật Lý lớp 10: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC

I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức momen lực. - Phát biểu được quy tắc momen lực.2. Kỹ năng: - Vận dụng được khái niệm momen lực và quy tắc momen lực để giải thích một số hiện tượng Vật Lí thường gặp trong đời sống và trong kỹ thuật. - Giải quyết được các dạng bài tập có liên quan. - Vận dụng được phương pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo án Vật Lý lớp 10: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰCI. MỤC TIÊU:1. Kiến thức:- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức momen lực.- Phát biểu được quy tắc momen lực.2. Kỹ năng:- Vận dụng được khái niệm momen lực và quy tắc momen lực để giảithích một số hiện tượng Vật Lí thường gặp trong đời sống và trong kỹthuật.- Giải quyết được các dạng bài tập có liên quan.- Vận dụng được phương pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản.II. CHUẨN BỊ:Giáo viên:- Chuẩn bị một số vật rắn có trục quay cố định và bộ thí nghiệm về đĩamomen.Học sinh:- Tìm một số ví dụ thực tế về vật rắn có trục quay cố định và xem lại quytắc đòn bẩy.III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:1. Ổn định tổ chức lớp.2. Kiểm tra bài cũ: (Không)3. Bài mới.Hướng dẫn của giáo viên Hoạt động của học sinh1) Tìm hiểu tác dụng của lựctác dụng lên vật rắn có trụcquay cố định - Học sinh lấy ví dụ: cánh cửa, cân- Giáo viên yêu cầu học sinh đòn, bánh xe, bập bênh,...lấy một số ví dụ về vật rắn cótrục quay cố định.- Đưa ra tình huống có vấn đề: - Học sinh thực hiện theo yêu cầu- Xét tác dụng của lực lên cánh của giáo viên và nhận xét như sau:cửa ra vào lớp. Giả sử lúc đầucửa đứng yên. Giáo viên yêu + Lực có giá đi qua hoặc song songcầu học sinh tác dụng vào cửa trục quay: Vật đứng yên.theo 2 trường hợp sau và rút ra + Lực có giá không đi qua trụcnhận xét về tác dụng của lực: quay: Vật sẽ quay.+ Lực có giá đi qua hoặc songsong trục quay.+ Lực có giá không đi qua trục → Bạn tác dụng lực ở gần bản lề sẽquay. tác dụng lực lớn hơn.- Giáo viên tiếp tục yêu cầu 2 + Thảo luận tìm câu trả lời. (họchọc sinh lên làm quay cánh sinh gặp vấn đề khó khăn trongcửa với những vị trí khác nhau(một ở gần bản lề, một ở xa nhận thức. Muốn trả lời được câubản lề) hỏi trên, học sinh phải tham gia hoạt? Bạn nào cần tác dụng một động 2 và 3.)lực lớn hơn?? Tại sao cùng đẩy một cánhcửa mà tại các vị trí càng gầnbản lề (gần trục quay) thì taphải tác dụng lực càng lớn?2) Tiến hành thí nghiệm đểkhảo sát sự cân bằng của vậtcó trục quay cố định - Quan sát thí nghiệm và nhận xét:- Giới thiệu đĩa momen và bốtrí trí thí nghiệm hình 18.1 - Thảo luận tìm câu trả lời.? Khi chưa treo các quả cânvào đĩa thì trạng thái cũa đĩanhư thế nào? - B1: Đĩa chịu tác dụng của trọng- Gợi ý tìm câu trả lời:+ B1: Khi chưa treo các quả lực và phản lực của trục quay.cân vào đĩa thì đĩa chịu tácdụng của những lực nào? - B2: Hai lực này không gây ra tác+ B2: Những lực này có tác dụng quay vì chúng đều “đi qua”dụng làm đĩa quay không? Vì trục quay của đĩa.sao? - Như vậy: Khi chưa treo các quả cân vào đĩa thì đĩa cân bằng tại mọi- Lần lượt ngừng tác dụng vị trí.từng lực để học sinh nhận xét - Thảo luận giải thích sự cân bằngtác dụng làm quay đĩa quanh của đĩa khi chịu tác dụng làm quaytrục của mỗi lực. của hai lực.- Có thể gợi ý bằng những câuhỏi sau:+ B1: Lực F1 có tác dụng với → Lực F1 làm đĩa quay theo chiềuđĩa như thế nào? kim đồng hồ và lực F2 làm đĩa quay+ B2: Lực F2 có tác dụng với theo ngược chiều kim đồng hồ.đĩa như thế nào?? Nếu tác dụng vào đĩa đồng + Nếu đĩa chịu tác dụng của cả haithời hai lực F1 và F2 thì khi lực thì: Đĩa cân bằng khi tác dụngnào đĩa sẽ cân bằng? làm quay đĩa theo chiều kim đồngKhẳng định cho học sinh: Đối hồ của lực F1 cân bằng với tác dụngvới những vật rắn có trục quay làm quay đĩa theo ngược chiều kimcố định thì lực có tác dụng làm đồng hồ của lực F2quay.3) Xây dựng khái niệm momenlực:Đặt vấn đề: → Thực hiện yêu cầu của giáo viên.+ Gọi học sinh nhắc lại địnhnghĩa vận tốc+ Thông báo rằng: Muốn biếtchuyển động của xe nào nhanh  Thảo luận tìm câu trả lời.(hay chậm) hơn, ta so sánh vậntốc của các xe tại cùng mộtthời điểm bất kỳ. Nói cáchkhác, vận tốc là đại lượng đặc → Nhận xét và trả lời:trưng cho tính nhanh hay chậm Độ lớn của lực.của chuyển động. Khoảng cách từ trục quay đến giá→ Tương tự, muốn biết lực cũa lực.nào có tác dụng làm vật quay → Từ đó thảo luận tìm phương ánnhanh (hay chậm) hơn, ta phải thí nghiệm kiểm tra.tìm một đại lượng vật lí nào đó → Nhận xét và thực hiện kiểm tra:đặc trưng cho tác dụng làm + So sánh F1, F2 và d1, d2:quay vật của lực? F1  3 F2 d2 d1 - Gợi ý tìm câu trả lời: 3  F1 .d1  F2 .d 2+ Dự đoán các tác dụng làm → Trả lời câu hỏi của giáo viên.quay của một lực có thể phụ - Momen lực đối với một trục quaythuộc vào những yếu tố nào? là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng- Gợi ý phương án bố trí thí tích của lực với cánh tay đòn củanghiệm kiểm tra bằng cách: nó.Bố trí vật có trục quay cố địnhcân bằng dưới tác dụng của hai M = F.dlực rồi thay đổi các yếu tố của với: M: momen lực [N.m]một lực. F : lực tác dụng lên vật làm vật quay [N]- Yêu cầu học sinh tiên đoán d : cánh tay đòn - khoảng cách từhiện tượng xảy ra như thế nào trục quay đến giá của lực [m]nếu: F1.d1>F2.d2 và ngược - Trả lời câu hỏi ban đầu về hai bạnlại. Từ đó đưa ra điề ...