Giáo án Vật lí 10 Tiết 29 Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định - Momen lực

TUẦN 15 	 NGÀY SOẠN: 29/11/2015
TIẾT 29 	NGÀY DẠY: 01/12/2015
Bài 18: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH - MOMEN LỰC
I. MỤC TIÊU
 1.Kieán thöùc :	
-Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức tính momen của lực và nêu được đơn vị đo momen của lực.
-Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định.
 2. Kyõ naêng và năng lực :
 a. Kĩ năng:
	-Vận dụng quy tắc momen lực để giải được các bài toán về điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định khi chịu tác dụng của hai lực.
 b. Năng lực:
	- Kiến thức : K3,K4
 	- Phương pháp: P2, P3, P5
	-Trao đổi thông tin: X5,X6, X8
	- Cá thể: C1
 3. Troïng taâm :
- Quy tắc momen lực, và công thức tính momen lực
 4. Thaùi ñoä :
-Nghieâm tuùc hoïc taäp vaø nghieân cöùu
II. CHUẨN BỊ	
GV: Bộ TN nghiên cứu tác dụng làm quay của lực như hình 18.1 SGK.
HS: Ôn tập về đòn bẩy.
III. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
Phương pháp tìm tòi,điều tra, nêu vấn đề, giải quyết vấn đề, dạy học tương tác
IV. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định lớp.(2 phút)
2. Kiểm tra bài cũ.(5 phút)
- Cho biết trọng tâm của một số vật đồng chất và có dạng hình học đối xứng? Phát biểu quy tắc tổng hợp 2 lực đồng quy?
- Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của 3 lực không song song là gì?
3. Bài mới.
Đặt vấn đề: Khi có một lực tác dụng lên một vật có trục quay cố định thì vật sẽ chuyển động như thế nào? Lực tác dụng thế nào thì vật sẽ đứng yên?
Hoạt động 1: Tìm hiểu thí nghiệm cân bằng của một vật có trục quay cố định.
(10 phút)
Các năng lực cần đặt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó→để nhận xét về vị trí trục quay của đĩa mômen.
P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí→ để chỉ ra các lực tác dụng lên đĩa và liên hệ giữa các lực đó.
X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm )→để quan sát thí nghiệm sau đó trả lời và giải thích cáccâu hỏi.
- Dùng bộ thí nghiệm giới thiệu đĩa mômen. Đĩa có thể quay quanh trục cố định.
- Có nhận xét gì về vị trí trục quay của đĩa mômen?
- Xét một vị trí cân bằng bất kì của đĩa, các em hãy chỉ ra các lực tác dụng lên đĩa và liên hệ giữa các lực đó?
- Trọng lực và phản lực của trục quay đĩa luôn cân bằng ở mọi vị trí. 
- Các lực khác tác dụng vào đĩa sẽ gây ra kết quả như thế nào?
- Tiến hành TN 
- Khi có 1 lực tác dụng lên 1 vật có trục quay cố định thì vật sẽ chuyển động như thế nào?
+ Lực tác dụng thế nào thì vật sẽ đứng yên?
- Ta có thể tác dụng đồng thời vào đĩa 2 lực , nằm trong mặt phẳng của đĩa, sao cho đĩa vẫn đứng yên được không? Khi đó giải thích sự cân bằng của đĩa như thế nào?
- Chú ý GV giới thiệu
- Trục quay đi qua trọng tâm của đĩa.
- Trọng lực cân bằng với phản lực của trục quay.
- HS quan sát
- HS trả lời
- Lực có giá đi qua trục quay.
- HS trả lời
I. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực
1. Thí nghiệm
NX: Lực có tác dụng làm đĩa quay theo chiều kim đồng hồ; có tác dụng làm đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ. Đĩa đứng yên tác dụng làm quay của lực cân bằng với lực 
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm mômen lực(15 phút)
Các năng lực cần đặt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập→để nhận xét định khoảng cách từ trục quay đến giá của và ?
 K3-P5: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập và lựa chọn, sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí→để nêu định nghĩa và viết CT mômen lực? Đơn vị mômen lực là gì?
-Nhận xét độ lớn của lực và ?
- Xác định khoảng cách từ trục quay đến giá của và ?
- Thay đổi phương và độ lớn của để thấy được nếu vẫn giữ thì đĩa vẫn đứng yên.
- Hiện tượng gì xảy ra khi và ngược lại? Làm TN kiểm chứng.
- Ta có thể nhận xét gì về ý nghĩa vật lý của tích F.d?
- Tích F.d gọi là mômen lực, kí hiệu là M. khoảng các d từ trục quay đến giá của lực gọi là cánh tay đòn của lực.
- Hãy nêu định nghĩa mômen lực? Đơn vị mômen lực là gì?
- Lực và có độ lớn khác nhau. Nhận thấy:
- Đĩa quay theo chiều tác dụng làm quay lớn hơn.
- Tích F.d đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực
- HS trả lời
- Đơn vị là N.m
2. Momen lực
Momen lực đối với một trục quay là địa lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó. 
- Đơn vị là N.m
- Khoảng các d từ trục quay đến giá của lực gọi là cánh tay đòn của lực.
Hoạt động 3: Tìm hiểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định
(10 phút)
Các năng lực cần đặt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
X8-K4:tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí.K4: Vận dụng (giải thích,dự đoán, tính toán, đề ra giảipháp, đánh giá giải pháp  ) kiến thức vật lí vào các tìnhhuống thực tiễn→để trả lời câu hỏi.
X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm ) một cách phù hợp→để quan sát VD, suy nghĩ rồi trả lời câu hỏi.
- Hãy sử dụng khái niệm momen lực để phát biểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định?
- Quy tắc momen lực còn áp dụng cho cả trường hợp vật không có trục quay cố định mà có trục quay tức thời.
- VD: kéo nghiêng chiếc ghế và giữ nó ở tư thế đó. Chỉ ra trục quay và giải thích sự cân bằng của ghế?
- Yêu cầu HS trả lời câu C1 (SGK - trang 102)
- TL nhóm rồi trả lời. 
- Quan sát VD, suy nghĩ rồi trả lời câu hỏi.
- HS trả lời
II. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (hay quy tắc momen lực)
1. Quy tắc
 Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều KĐH phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều KĐH.
2. Chú ý
 Quy tắc momen lực còn áp dụng cho cả trường hợp vật không có trục quay cố định mà có trục quay tức thời.
Hoạt động 4: (3 phút) Hướng dẫn về nhà, củng cố và dặn dò
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kết quả cần đạt
- Các em đọc phần ghi nhớ, và các câu hỏi phần sau của bài.
- Về nhà trả lời lại các câu hỏi, làm BT trong SGK và SBT và học bài cũ.
- Chuẩn bị bài tiếp theo.
- Ghi nhận và trả lời câu hỏi của GV
- Ghi nhận nhiệm vụ về nhà
V. RÚT KINH NGHIỆM GIỜ DẠY
..