Bài 18: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH MOMEN LỰC I MỤC TIÊU - Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của momen lực - Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (quy tắc momen lực) - Vận dụng được khái niệm momen lực và quy tắc momen lực để giải thích một số hiện tượng vật lí thường gặp đời sống và kĩ thuật cũng để giải các bài tập vận dụng đơn giản - Vận dụng được phương pháp thực nghiệm ở mức độ đơn giản II CHUẨN BỊ GV: Bộ TN nghiên cứu tác dụng làm quay của lực hình 18.1 SGK HS: Ôn tập đòn bẩy III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp ……………………………………………………………………………… ……………………… Kiểm tra bài cũ Cho biết trọng tâm của một số vật đồng chất và có dạng hình học đối xứng? Phát biểu quy tắc tổng hợp lực đồng quy? Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của lực không song song là gì? Bài mới Đặt vấn đề: Khi có lực tác dụng lên vật có trục quay cố định vật chuyển động nào? Lực tác dụng vật đứng yên? Hoạt động 1: Tìm hiểu thí nghiệm cân bằng của một vật có trục quay cố định Hoạt động của GV Hoạt động của Nội dung HS - 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 các lực tác dụng lên đĩa và liên hệ giữa các lực đó? - Trọng lực và phản lực của trục quay đĩa cân bằng ở mọi vị trí - Các lực khác tác dụng vào đĩa sẽ gây kết quả thế nào? - Tiến hành TN - Khi có lực tác dụng lên vật có trục quay cố định thì vật sẽ chuyển động thế nào? + Lực tác dụng thế nào thì vật sẽ đứng yên?   F - Ta có thể tác dụng đồng thời vào đĩa lực , F2 nằm mặt phẳng của đĩa, cho đĩa vẫn đứng yên được không? Khi đó giải thích sự cân bằng của đĩa thế nào? - Chú ý GV giới thiệu - Trục quay qua trọng tâm của đĩa - Trọng lực cân bằng với phản lực của trục quay - HS quan sát - HS trả lời - Lực có giá qua trục quay - HS trả lời I Cân bằng của một vật có trục quay cố định Momen lực Thí nghiệm  F2  F1 d2 d1  F1  F2 NX: Lực có tác dụng làm đĩa quay theo chiều kim đồng hồ; có tác dụng làm đĩ a quay ngược chiều kim đồng hồ Đĩa đứng yên tác dụng làm   quay của F1 lực cân bằng với lực F2 Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm mômen lực Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung   F F -Nhận xét độ lớn của lực ?   F2 F - Xác định khoảng cách từ trục quay đến giá của ? F1 - Thay đổi phương độ lớn của để thấy được nếu vẫn giữ F1d1 = F2 d thì đĩa vẫn đứng yên - Hiện tượng gì xảy F1d1 > F2 d 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 định nghĩa mômen lực? Đơn vị mômen lực là gì?  F - Lực F2 có độ lớn khác Nhận thấy: F1 d = ⇒ F1d1 = F2 d F2 d1 - Đĩa quay theo chiều tác dụng làm quay lớn - Tích F.d đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực - HS trả lời - Đơn vị là N.m 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 M = F d - 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 Hoạt động của GV Hoạt động của Nội dung HS - Hãy sử dụng khái niệm - TL nhóm rồi trả II Điều kiện cân bằng của momen lực để phát biểu điều lời một vật có trục quay cố kiện cân bằng của một vật có định (hay quy tắc momen trục quay cố định? lực) Quy tắc - Quy tắc momen lực còn áp Muốn cho một vật có trục dụng cho cả trường hợp vật quay cố định ở trạng thái cân không có trục quay cố định bằng, thì tổng các momen lực mà có trục quay tức thời có xu hướng làm vật quay - VD: kéo nghiêng chiếc ghế theo chiều KĐH phải bằng giữ nó ở tư thế đó Chỉ - Quan sát VD, tổng các momen lực có xu trục quay giải thích sự cân suy nghĩ rồi trả hướng làm vật quay ngược bằng của ghế? lời câu hỏi chiều KĐH - Yêu cầu HS trả lời câu C1 Chú ý (SGK - trang 102) - HS trả lời Quy tắc momen lực còn áp dụng cho cả trường hợp vật không có trục quay cố định mà có trục quay tức thời IV VẬN DỤNG, CỦNG CỐ + GV tóm lại nội dung + Yêu cầu HS nhà làm tập + Yêu cầu: HS chuẩn bị sau V RÚT KINH NGHIỆM GIỜ DẠY ... một vật có trục quay cố kiện cân bằng của một vật có định (hay quy tắc momen trục quay cố định? lực) Quy tắc - Quy tắc momen lực còn áp Muốn cho một vật có trục dụng... cả trường hợp vật quay cố định ở trạng thái cân không có trục quay cố định bằng, thì tổng các momen lực mà có trục quay tức thời có xu hướng làm vật quay - VD: kéo... trục quay - HS trả lời I Cân bằng của một vật có trục quay cố định Momen lực Thí nghiệm  F2  F1 d2 d1  F1  F2 NX: Lực có tác dụng làm đĩa quay theo chiều kim đồng hồ; có