Giáo án môn Vật lý 10 - Cân bằng lực, tổng hợp và phân tích lực

TUẦN : Tiết : 
Ngày soạn: / /2014
Ngày dạy : / /2014
 CHƯƠNG II: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
 BÀI 9 : CÂN BẰNG LỰC, TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:
 - Phát biểu được định nghĩa của lực và nêu được lực là đại lượng vectơ.
 - Nêu được quy tắc tổng hợp và phân tích lực.
 - Vận dụng quy tắc tổng hợp và phân tích lực để giải bài tập đối với vật chịu tác dụng của ba lực đồng qui.
 2. Kĩ năng: HS vận dụng:
 + Biết nhận ra dấu hiệu tác dụng của ba lực đồng qui tác dụng lên vật. 
 + Biết cách tổng hợp hoặc phân tích lực theo quy tắc.
 + Biết cách tính lực và các đại lượng trong các công thức.
 3. Thái độ:
 - Có hứng thú học vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học.
 - Có ý thức vận dụng những kiến thức vào đời sống.
II. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên: Hình vẽ mô phỏng thí nghiệm hình 9.1 SGK.
2. Học sinh: - Ôn tập công thức lượng giác đã học. 
 - Ôn lại khái niệm lực đã học ở THCS
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC :
1. Ổn định lớp: (2 phút)
2. Kiểm tra bài cũ: không
3. Nội dung bài mới:
Hoạt động 1 ( 8 phút): Ôn tập khái niệm lực và cân bằng lực
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Các mục tiêu cần đạt
Kiến thức
Các năng lực 
- Yêu cầu HS trả lời câu C1
- Nêu và phân tích định nghĩa lực và cách biểu diễn 1 lực. 
 Ví dụ: Một cầu thủ dùng chân đá trái banh làm nó chuyển động và bị biến dạng.
- Thông báo khái niệm các lực cân bằng.
=> Đặc điểm của hai lực cân bằng?
- Nhận xét câu trả lời của HS.
- Yêu cầu HS thảo luận cặp, trả lời câu C2 trong vòng 1 phút.
- Trả lời C1.
- Nhớ lại khái niệm lực ở THCS. 
- Lấy ví dụ về các trường hợp lực tác dụng gây ra gia tốc cho vật nhưng không làm vật biến dạng và ngược lại.( vật rơi tự do, vật bị treo vào lò xo)
- Tiếp thu, ghi nhớ
- Nêu và phân tích điều kiện cân bằng của hai lực và đơn vị của lực.
- Hai HS cùng bàn: Quan sát hình 9.2 và trả lời C2.
I. Lực – Cân bằng lực
 1. Định nghĩa: 
 2. Các lực cân bằng: 
 Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật.
 3. Hai lực cân bằng:
 - Giá của lực là đường thẳng mang vectơ lực. B
A
- Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.
 4. Đơn vị của lực là niutơn( N)
 * P1: Khi một người cầm cung tên để bắn một vật nào đó. Vật nào tác dụng vào cung làm cung biến dạng? vật nào tác dụng vào mũi tên làm mũi tên bay đi?
* K1: Trình bày được khái niệm về lực, đặc điểm của hai lực cân bằng.
* P2: Giải thích vì sao treo quả cầu bằng một sợi dây thì quả cầu nằm yên?( phân tích các lực tác dụng, chúng có đặc điểm gì?)
Hoạt động 2 ( 20 phút): Tìm hiều quy tắc tổng hợp lực.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Các mục tiêu cần đạt
Kiến thức
Các năng lực 
- Yêu cầu HS quan sát cách bố trí thí nghiệm hình 9.4 và chỉ ra các lực tác dụng lên vòng nhẫn O, tác dụng từng lực?
- Vì vòng nhẫn đứng yên nên 3 lực này cân bằng. Nếu thay thế 2 lực , bằng một lực thì lực có phương chiều như thế nào?
( Lưu ý điều kiện 2 lực cân bằng )
- Nếu ta nối các đầu mút của các vectơ , và thì ta sẽ thu được hình gì?
=> Phát biểu định nghĩa tổng hợp lực?
- Trong hình bình hành ONDM thì 
các vectơ lực , và đóng vai trò gì của hình bình hành?
=> Phát biểu qui tắc hình bình hành?
- Nhận xét phát biểu của HS, chốt lại nội dung chính.
 = + 
- Cho HS thảo luận nhóm để tìm hợp lực của nhiều lực đồng qui.
- Điều kiện cân bằng của một chất điểm?
- Quan sát thí nghiệm và biểu diễn các lực tác dụng lên vòng O nêu tác dụng: 
 và kéo vật lên,kéo xuống
- Xác định lực thay thế cho và để vòng O vẫn cân bằng.( CB với )
- Biểu diễn đúng tỉ lệ các lực và rút ra quan hệ giữa , và .
- Trả lời: hình bình hành.
- Cá nhân phát biểu. 
- Trả lời: , đóng vai trò là hai cạnh ;đóng vai trò là đường chéo của hình bình hành.
- Cá nhân phát biểu. 
- Vận dụng qui tắc hình bình hành cho trường hợp nhiều lực đồng quy.
- Nêu điều kiện cân bằng của một chất điểm.
 = + += 
II. Tổng hợp lực: 
 1. Thí nghiệm : 
 M N
 O 
 O 
 2. Định nghĩa: Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy.
 3. Quy tắc hình bình hành:
 Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng
 O 
III. Điều kiện cân bằng của chất điểm: Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không.
 = + += 
* K3: Sử dụng đặc điểm của hai lực cân bằng làm căn cứ đề xuất giả thuyết : thay thế hai lực bằng một lực thì lực này phải thỏa mãn điều kiện gì để cân bằng với lực thứ 3
* K1: Trình bày khái niệm tổng hợp lực.
* P5: Từ kiến thức toán học, gọi tên các lực , và đóng vai trò gì của hình bình hành
* P2: Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng bao nhiêu?
Hoạt động 3 ( 5 phút): Tìm hiểu qui tắc phân tích lực.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Các mục tiêu cần đạt
Kiến thức
Các năng lực 
- Dẫn dắt để đưa ra khái niệm phân tích lực
=> Phát biểu định nghĩa phân tích lực?
- Hướng dẫn HS cách phân tích một lực thành 2 lực thành phần theo 2 phương cho trước.
- Cá nhân đọc SGK, trả lời
- Cá nhân trả lời: 
- Hoạt động cặp: ( 1 phút) Phân tích 1 lực thành 2 lực thành phần theo 2 phương vuông góc cho trước 
IV. Phân tích lực: 
 Là phép thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực ấy.
Lưu ý: Chỉ khi biết chắc chắn một lực có tác dụng cụ thể theo hai hướng nào thì ta mới được phép phân tích lực theo hai hướng đó.
* P1: Giải thích lại sự cân bằng của vòng O trong thí nghiệm trên theo cách khác?
* K3: Phân tích trọng lực tác dụng lên một vật trượt trên mặt phẳng nghiêng, bỏ qua ma sát
Vận dụng, củng cố: (8 phút):
- Nhắc lại các kiến thức trọng tâm: ( Phần ghi nhớ SGK)
- Thông báo công thức tính độ lớn hợp lực: , Với là góc giữa lực và 
- Xét 2 trường hợp giới hạn khi cùng phương, cùng chiều hoặc ngựơc chiều với .
- Vận dụng làm bài 5/ 58 SGK 
5. Dặn dò: (2 phút):
- Yêu cầu HS về nhà học bài, làm bài tập: 6,7,8,9/58 SGK.
- Yêu cầu HS chuẩn bị bài tiết sau: Ba định luật Niutơn
 + Khi một vật không chịu tác dụng của một lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực cân bằng nhau thì
 có thu gia tốc không?
 + Tại sao khi ngồi trên xe đang chạy, nếu xe thắng gấp ta sẽ bị chúi về phía trước?
IV. NHẬN XÉT, RÚT KINH NGHIỆM GIỜ DẠY: