Giáo án và PPT Vật lí 10 kết nối Bài 21: Moment lực. Cân bằng của vật rắn

BÀI  21. MOMENT LỰC. CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN (2 TIẾT)

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)

- GV thực hiện hành động: Đầu tiên dùng tay để siết chặt một đai ốc, sau đó dùng cờ lê. Câu hỏi đặt ra: Em hãy cho biết kết quả của 2 hành động trên và tác dụng của cờ lê trong thao tác trên? 

B.HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1. Moment lực.

- Hãy cho biết cánh tay đòn là gì?

- Cánh tay đòn có phải là khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt của lực không?

- Khi đẩy cánh cửa theo phương vuông góc với bề mặt cánh cửa và khi đẩy cánh cửa mà giá của lực đi qua trục bản lề, điểm đặt lực (chính là bàn tay) vẫn cách xa tâm quay thì trường hợp nào cửa dễ dàng quy được hơn?

- Đại lượng nào đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực?

- Viết công thức tính moment lực?

- Nểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định

Sản phẩm dự kiến:

- Cánh tay đòn: là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực

- Cách hiểu cánh tay đòn là khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt của lực là hoàn toàn sai.

- Khi đẩy cánh cửa theo phương vuông góc với bề mặt cánh cửa thì cửa dễ dàng quay được.

- Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực là moment lực đối với trục quay. 

- Moment lực được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó. 

M = F.d (N.m)

- Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định là: Tổng các moment lực tác dụng lên vật (đối với một điểm bất kì) bằng 0. 

= 0.

Hoạt động 2. Ngẫu lực.

- Phát biểu khái niệm và đặc điểm của ngẫu lực. 

- Xác định moment của ngẫu lực?

- Moment của mỗi lực phụ thuộc vào yếu tố nào?

- Moment của ngẫu lực phụ thuộc vào yếu tố nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Khái niệm: Ngẫu lực là hệ hai lực: 

+ Song song.

+ Ngược chiều.

+ Có độ lớn bằng nhau.

+ Cùng đặt vào một vật. 

- Đặc điểm của ngẫu lực: Ngẫu lực tác dụng lên vật chỉ làm cho vật quay chứ không tịnh tiến. 

- Moment của ngẫu lực M của 2 lực được xác định như sau: 

M = +

Hay M = F.d.

Trong đó: F là độ lớn của mỗi lực, d là khoảng cách giữa 2 giá của lực, gọi là cánh tay đòn của ngẫu lực. 

- Moment của mỗi lực thì phụ thuộc vào trục quay.

- Moment của ngẫu lực thì không phụ thuộc vào trục quay.

Hoạt động 4. Điều kiện cân bằng của vật rắn.

- Nêu điều kiện cân bằng của vật rắn?

Sản phẩm dự kiến:

Điều kiện cân bằng của vật rắn là: 

(1) Tổng các lực tác dụng lên vật bằng 0.

(2) Tổng các moment lực tác dụng lên vật đối với một điểm bất kì chọn làm trục quay bằng 0 (Nếu chọn một chiều quay làm chiều dương). 

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

GV yêu cầu HS thực hiện bài tập trắc nghiệm.

Câu1: Chọn câu trả lời đúng nhất. Cánh tay đòn của lực là:

A. Khoảng cách từ trục quay đến điểm đặt của lực.

B. Khoảng cách từ trục quay đến giá của lực. 

C. Khoảng cách từ điểm đặt của lực đến giá  trục quay.

D. Không có đáp án đúng. 

Câu 2. Tác dụng làm quay của lực phụ thuộc vào:

A. Cánh tay đòn của lực

B. Độ lớn của lực.

C. Khoảng cách từ trục quay đến giá của lực .

D. 3 đáp án trên đều đúng. 

Câu 3: Chọn đáp án sai khi nới về quy tắc moment lực?  

A. Tổng các lực tác dụng lên vật bằng 0. 

B. Tổng các lực tác dụng lên trọng tâm của vật bằng 0.

C. Chỉ áp dụng được quy tắc moment lực đối với một điểm duy nhất là trọng tâm của vật.

D. Tổng các lực tác dụng lên vật khác 0.

Câu 4. Ngẫu lực:

1. Có tác dụng làm cho vật di chuyển tịnh tiến. 
2. Là hệ 2 lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau, cùng đặt vào một vật. 
3. Là hệ 2 lực song song, cùng chiều, có độ lớn bằng nhau, cùng đặt vào một vật.
4. Là hệ 2 lực song song, cùng chiều, có độ lớn bằng nhau, đặt vào hai vật khác nhau. 

Câu 5: Để vật rắn cân bằng thì phải thỏa mãn mấy điều kiện?

A. 1

B. 2. 

C. 3.

D.  4.

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

GV yêu cầu HS hoạt động hoàn thành bài tập trong sgk.