Bài giảng Môn Vật lý lớp 10 - Chủ đề 1 : Động lực học chất điểm (4 tiết)

vật đồng chất có dạng hình học đối xứng.
 Làm thí nghiệm treo vật vào lực kế, thay đổi độ dài của dây treo để cho học sinh rút ra kết luận.
 Yêu cầu học sinh nhắc lại sự tổng hợp lực.
 Yêu cầu học sinh nhắc lại sự phân tích lực.
 Yêu cầu học sinh nêu tác dụng của lực làm vật chuyển động tịnh tiến và làm vật quay.
 Yêu cầu học sinh nêu khái niệm các lực đồng qui.
 Yêu cầu học sinh nêu khái niệm các lực song song.
 Ghi nhận khái niệm.
 Nêu khái niệm trọng tâm.
 Xác định trọng tâm của một số vật do thầy cô đưa ra.
 Quan sát thí nghiệm và rút ra kết luận.
 Nêu sự tổng hợp lực.
 Nêu sự phân tích lực.
 Nêu tác dụng của lực làm vật chuyển động tịnh tiến và làm vật quay.
 Cho biết các lực như thế nào gọi là lực đồng qui.
 Yêu cầu học sinh nêu khái niệm các lực song song.
I. Một số khái niệm về vật rắn.
1. Vật rắn.
 Những vật có kích thước đáng kể và không bị biến dạng khi chịu tác dụng của các ngoại lực gọi là vật rắn.
 Điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật rắn gọi là trọng tâm của vật rắn.
 Với các vật rắn đồng chất và có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm của vật rắn nằm tại tâm đối xứng.
2. Đặc điểm của lực tác dụng đặt vào vật rắn.
 + Tác dụng của lực đặt vào vật rắn không bị thay đổi khi dịch chuyển điểm đặt của lực dọc theo giá của lực.
 + Có thể thay thế nhiều lực tác dụng lên vật rắn bằng một lực, đó là phép tổng hợp lực.
 + Có thể thay thế một lực tác dụng lên vật rắn bằng nhiều lực, đó là phép phân tích lực.
 + Nếu giá của hợp lực đi qua trọng tâm của vật rắn thì hợp lực này sẽ làm cho vật rắn chuyển động tịnh tiến. Còn nếu giá của hợp lực tác dụng lên vật rắn không đi qua trọng tâm của vật rắn thì sẽ làm co vật rắn quay quanh một trục nào đó.
 + Các lực đồng qui là các lực tác dụng và vật rắn mà giá của chúng đi qua một điểm.
 + Các lực mà giá của chúng song song với nhau gọi là các lực song song.
Hoạt động 2 (20 phút) : Tìm hiểu điều kiện cân bằng của vật rắn không quay.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
 Đưa ra một số thí dụ về vật cân bằng khi chịu tác dụng của hai lực.
 Làm thí nghiệm cho hs quan sát.
 Yêu cầu hs rút ra kết luận.
 Làm thí nghiệm cho hs quan sát.
 Yêu cầu hs rút ra kết luận.
 Chỉ ra hai lực tác dụng lên vật và nhận xét về hai lực đó.
 Quan sát thí nghiệm và rút ra kết luận.
 Quan sát thí nghiệm và rút ra kết luận.
II. Cân bằng của vật rắn không quay.
1. Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực.
 Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực là hai lực đó phải cùng cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều nhau.
2. Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực.
 Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực là ba lực đó phải có giá đồng phẵng, đồng qui đồng thời hợp lực của hai lực phải cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều với lực thứ ba.
Hoạt động 3 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
 Yêu cầu học sinh tóm tắt lại những kiến thức đã học trang bài.
 Yêu cầu học sinh về nhà xem trước cách giải các bài tập cân bằng
 Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.
 Ghi nội dung những vấn đề cần xem trước.
Tiết 2
Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng của hai lực, ba lực.
Hoạt động 2 (35 phút) : Giải các bài tập.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Bài giải
 Yêu cầu học sinh vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên vật.
 Hướng dẫn để học sinh phân tích lực thành hai lực nằm trên hai phương của hai sợi dây.
 Hướng dẫn để học sinh áp dụng hệ thức lượng trong tam giác từ đó tíng ra góc a.
 Yêu cầu học sinh vẽ hình và xác định các lực tác dụng lên đầu A của sợi dây.
 Yêu cầu học sinh viết điều kiện cân bằng.
 Hướng dẫn để học sinh chiếu phương trình cân bằng lên các trục từ đó giải hệ phương trình để tính ra góc a.
 Yêu cầu học sinh vẽ hình và xác định các lực tác dụng lên đầu O của chiếc cọc.
 Hướng dẫn để học sinh căn cứ vào hình vẽ để tính F3 và góc a
 Vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên vật.
 Phân tích lực thành hai lực thành phần trên hai phương của hai sợi dây.
 Aùp dụng hệ thức lượng trong tam giác từ đó tính ra góc a.
 Vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên đầu A của sợi dây.
 Viết phương trình cân bằng.
 Viết các phương trình chiếu.
 Giải hệ phương trình để tính góc a.
 Vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên đầu O của chiếc cọc.
 Dựa vào hình vẽ xác định lực F3.
 Dựa vào hình vẽ xác định góc a.
Bài 1 trang 40.
 Phân tích lực thành hai lực và nằm dọc theo phương của hai sợi dây treo. Vì vật ở trạng thái cân bằng nên : F1 = P1 ; F2 = P2. Aùp dụng hệ thức lượng trong tam giác thường ta có :
P2 = P12 + P22 + 2P1P2cosa
cosa = 
= = 0,5
a = 60o
Bài 2 trang 40.
 Đầu A của sợi dây chịu tác dụng của 3 lực : Trọng lực lực kéo và lực căng của sợi dây.
 Điều kiện cân bằng : ++ = 
 Chiếu lên phương thẳng đứng, chọn chiều dương từ dưới lên ta có :
T.cosa - P = 0 (1)
 Chiếu lên phương ngang, chọn chiều dương cùng chiều với ta có :
F – T.sina = 0 (2)
 Từ (1) và (2) suy ra : 
tana = = 0,58
a = 30o
Bài 3 trang 41.
 Đầu O của chiếc cọc chịu tác dụng của 3 lực : hướng nằn ngang, áp lực hướng thẳng đứng lên và lực căng hướng nghiêng xuống hợp với mặt đất góc a. Ta có : 
F3 = 
 = 291 (N)
 tana = = 1,67 => a = 59o
Hoạt động 3 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
 Yêu cầu học sinh nêu phương pháp giải bài tập dạng cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của nhiều lực.
 Nêu phương pháp giải bài toán cân bằng của vật rắn.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Tiết 11 : CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH
Hoạt động 1 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức.
	+ Mô men lực : Mô men lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng gây quay vật của lực quanh một trục và có độ lớn bằng tích số giữa độ lớn của lực với khoảng cách từ giá của lực đến trục quay : M = F.d (Nm).
	+ Qui ước lấy dấu đại số của mô men lực : Nếu lực làm vật rắn quay theo chiều kim đồng hồ thì M > 0 ; nếu lực làm vật rắn quay ngược chiều kim đồng hồ thì M < 0.
	+ Qui tắc mô men : 
	- Muốn cho một vật rắn có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các mô men lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải có độ lớn bằng tổng các mô men lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
	- Nói cách khác : Muốn cho một vật rắn có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng đại số các mô men lực tác dụng lên vật rắn đối với trục quay đó phải bằng không.
Hoạt động 2 (30 phút) : Giải các bài tập.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Bài giải
 Yêu cầu học sinh vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên đĩa tròn.
 Yêu cầu học sinh viết biểu thức qui tắc mô men cho đĩa đối với trục quay qua tâm O.
 Yêu cầu hs suy ra và tính d2.
 Yêu cầu học sinh vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên thanh AB.
 Yêu cầu học sinh viết biểu thức qui tắc mô men cho thanh AB đối với trục quay đi qua đầu A.
 Yêu cầu hs suy ra và tính m2.
 Yêu cầu học sinh vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên tấm ván.
 Yêu cầu học sinh viết biểu thức qui tắc mô men cho tấm ván đối với trục quay qua điểm tựa O.
 Yêu cầu hs suy ra và tính d2.
 Vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên đĩa tròn.
 Viết biểu thức qui tắc mô men cho đĩa đối với trục quay qua tâm O.
 Suy ra và tính d2.
 Vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên thanh nhôm.
 Viết biểu thức qui tắc mô men cho thanh đối với trục quay qua đầu A.
 Suy ra và tính m2.
 Vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên tấm ván.
 Viết biểu thức qui tắc mô men cho tấm ván đối với trục quay qua điểm tựa O.
 Suy ra và tính d2.
Bài 1 trang 45.
 Aùp dụng qui tắc mô men lực đối với đĩa tròn có trục quay cố định đi qua tâm O của đĩa ta có :
M1 + M2 = 0 => P1d1 – P2d2 = 0
 Từ đó suy ra : 
d2 = = 8,0 (cm)
Bài 2 trang 45.
 Aùp dụng qui tắc mô men lực đối với thanh nhôm AB có trục quay cố định đi qua đầu A của thanh ta có :
M1 + M2 + M = 0
-P1a + P2L + P = 0
P2 = 
 hay : m2g = 
m2 = 
 = 50 (g)
Bài 3 trang 46.
 Áp dụng qui tắc mô men lực đối với trục quay của tấm ván khi nó nằm cân bằng thẳng ngang, ta có :
M1 + M2 + M3 = 0
P1d1 + P3d3 – P2d2 = 0
P1(L – d2) + P3 ( - d2) - P2d2 = 0
d2 = 
 = 1,8 (m)
Hoạt động 4 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
 Yêu cầu học sinh nêu phương pháp giải bài toán cân bằng của vật rắn có trục quay cố định.
 Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 18.3 ; 18.4.
 Qua các bài tập đã giải nêu các bước để giải một bài toán cân bằng của vật rắn có trục quay cố định.
 Ghi các bài tập về nhà.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Tiết 12 : HỢP LỰC CỦA HAI LỰC SONG SONG
Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức.
	Hợp lực của hai lực song song cùng chiều , là một lực song song, cùng chiều với hai lực và và có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực này : F = F1 + F2. Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực , thành các đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực , : 
Hoạt động 2 (35 phút) : Giải các bài tập.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Bài giải
 Yêu cầu học sinh vẽ hình xác định các lực tác dụng lên đòn tre.
 Hướng dẫn để học sinh áp dụng qui tác hợp lực của hai lực song song cùng chiều để tìm độ lớn của lực đè lên vai và điểm đặt vai.
 Hướng dẫn để học sinh phân tích trọng lực thành hai lực , song song cùng chiều.
 Yêu cầu học sinh áp dụng qui tắc hợp lực của hai lực song song cùng chiều để lập hệ phương trình từ đó tìm ra P1 và P2.
 Yêu cầu học sinh áp dụng qui tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều để tính lực giữ của tay trong hai trường hợp.
 Yêu cầu học sinh tính lực đè lên vai trong hai trường hợp.
 Vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên đòn tre.
 Sử dụng qui tắc hợp lực song song cùng chiều để tìm lực đè lên vai và điểm đặt vai trên đòn.
 Phân tích trọng lực thành hai lực , song song cùng chiều.
 Lâp hệ phương trình để tìm ra P1 và P2.
 Tính lực giữ của tay trong từng trường hợp.
 Tính lực đè lên vai trong từng trường hợp.
Bài 1 trang 48.
 Lực đè lên vai chính là hợp lực của hai lực song song cùng chiều và nên sẽ có độ lớn :
P = P1 + P2 = 250 + 150 = 400 (N)
 Gọi O là điểm đặt vai trên đòn, ta có :
OA = 
 = 0,45 (m)
Bài 2 trang 49.
 Phân tích trọng lực thành hai lực , song song cùng chiều và đặt tại hai điểm A, B của hai đầu chiếc đòn. Theo qui tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều ta có :
 P1 + P2 = 900 (1)
 (2)
 Giải hệ (1) và (2) ta có : 
P1 = 500 N ; P2 = 400 N
Bài 19.2.
 a) Lực giữ của tay :
 Ta có : = 2
F = 2P = 2.50 = 100 (N)
 b) Nếu dịch chuyển cho OB = 30cm còn OA = 60cm thì lực giữ của tay là :
 F = 0,5P = 0,5.50 = 25 (N)
 c) Vai người chịu một lực :
 P’ = F + P
 Trong trường hơp a : P’ = 150 N
 Trong trường hợp b : P’ = 75 N
Hoạt động 4 (5 phút) : Củng cố.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
 Yêu cầu học sinh nêu phương pháp giải bài toán tổng hợp hai lực song song cùng chiều.
 Qua các bài tập vừa giải, nêu các bước đê giải bài toán tổng hợp hai lực song song cùng chiều.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Chủ đề 4 : PHƯƠNG PHÁP CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN (5 tiết)
MỤC TIÊU
1. Lý giải cho học sinh nắm vững và phát biểu đúng các định luật : Biến thiên động lượng, bảo toàn động lượng, biến thiên động năng, bảo toàn cơ năng.
2. Lý giải cho học sinh hiểu được và phát biểu được khi nào thì : Động năng của một vật biến thiên ? Một lực sinh công ? Nhận công ? Cơ năng của một vật không đổi ? Cơ năng của một vật biến thiên ?
Tiết 13 : ĐỘNG LƯỢNG
Hoạt động 1 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức.
	Động lượng của một vật là tích khối lượng và véc tơ vận tốc của vật : .
	Cách phát biểu thứ hai của định luật II Newton : Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó : 
Định luật bảo toàn động lượng : Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn.
m1 + m2 + … + mn = m1 + m2 + … + mn
Hoạt động 2 (30 phút) : Giải các bài tập.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Bài giải
 Yêu cầu học sinh áp dụng định luật II Newton (dạng thứ hai) cho bài toán.
 Hướng dẫn học sinh chọn trục để chiếu để chuyển phương trình véc tơ về phương trình đại số.
 Yêu cầu học sinh tính toán và biện luận.
 Yêu cầu học sinh áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho bài toán.
 Hướng dẫn học sinh chọn trục để chiếu để chuyển phương trình véc tơ về phương trình đại số.
 Yêu cầu học sinh biện luận.
 Viết phương trình véc tơ.
 Suy ra biểu thức tính 
 Chọn trục, chiếu để chuyển về phương trình đại số.
 Tính toán và biện luận.
 Viết phương trình véc tơ.
 Suy ra biểu thức tính 
 Chọn trục, chiếu để chuyển về phương trình đại số.
 Biện luận đáu của v từ đó suy ra chiều của .
Bài 3 trang 56 :
 Theo định luật II Newton ta có :
m2- m1= (+)Dt
=> = 
 Chiếu lên phương thẳng đứng, chọn chiều dương từ trên xuống ta có :
F = = - 68 (N)
 Dấu “-“ cho biết lực ngược chiều với chiều dương, tức là hướng từ dưới lên.
Bài 6 trang 58 :
 Theo định luật bảo toàn động lượng ta có : m1 + m2= m1 + m2
=> 
 Chiếu lên phương ngang, chọn chiều dương cùng vhiều với , ta có :
v = 
Hoạt động 3 (10 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
 Yêu cầu học sinh qua các bài tập ở trên, nêu phương pháp giải bài toán về động lượng, định luật bảo toàn động lượng, áp dụng để giải các bài tập khác.
 Nêu phương pháp giải
 Về nhà giải các bài tập còn lại trong sách bài tập.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Tiết 14 : CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
Hoạt động 1 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức.
	+ Công : A = F.s.cosa = Fs.s ; với Fs = F.cosa là hình chiếu của 	trên phương của chuyển dời 	
	+ Công suất : P = . 
	Hoạt động 2 (30 phút) : Giải các bài tập.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Bài giải
 Yêu cầu học sinh xác định lực kéo tác dụng lê gàu nước để kéo gàu nước lên đều.
 Yêu cầu học sinh tính công của lực kéo.
 Yêu cầu học sinh tính công suất của lực kéo.
 Yêu cầu học sinh xác định độ lớn của lực ma sát.
 Yêu cầu học sinh tính công của lực ma sát.
 Hướng dẫn để học sinh tính thời gian chuyển động.
 Yêu cầu học sinh tính công suất trung bình của lực ma sát.
 Hướng dẫn để học sinh tính quãng đường đi được.
 Hướng dẫn để học sinh xác định lực kéo của động cơ ôtô khi lên dốc với vận tốc không đổi.
 Yêu cầu học sinh tính công của lực kéo.
 Xác định lực kéo.
 Tính công của lực kéo.
 Tính công suất của lực kéo.
 Xác định độ lớn của lực ma sát.
 Tính công của lực ma sát.
 Tính thời gian chuyển động.
 Tính công suất.
 Tính quãng đường đi được.
 Xác định lực kéo.
 Tính công của lực kéo.
Bài 24.4 :
 Để kéo gàu nước lên đều ta phải tác dụng lên gàu nước một lực kéo hướng thẳng đứng lên cao và có độ lớn F = P = mg.
 Công của lực kéo : A = F.s.cosa = m.g.h.cos0o = 10.10.5.1 = 500 (J)
 Công suất trung bình của lực kéo :
P = = = 50 (W)
Bài 24.6 :
 Trên mặt phẳng ngang lực ma sát :
Fms = mmg = 0,3.2.104.10 = 6.104 (N)
 a) Công của lực ma sát :
A = Fms.s = m.a. = -mvo2
= - 2.104.152 = - 225.104 (J)
 Thời gian chuyển động :
t = = 5(s)
 Công suất trung bình :
P = = = 45.104 (W)
 b) Quãng đường di được :
s = = 37,5 (m)
Bài 9 trang 60 :
 Để ôtô lên dốc với tốc độ không đổi thì lực kéo của động cơ ôtô có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực kéo xuống : FK = mgsina + mmgcosa.
 Do đó công kéo : 
A = FK.s = mgs(sina + mcosa)
Hoạt động 3 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
 Nêu cách giải các bài tập về công và công suất.
 Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập còn lại trong sách bài tập.
 Ghi nhận phương pháp giải.
 Ghi các bài tập về nhà.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Tiết 15 : ĐỘNG NĂNG
Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức.
	+ Động năng : Wđ = mv2	. Động năng là một đại lượng vô hướng, không âm, có đơn vị giống đơn vị công.
	+ Độ biến thiên động năng : A = mv22 - mv12 = Wđ2 – Wđ1
Hoạt động 2 (35 phút) : Giải các bài tập.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Bài giải
 Hướng dẫn học sinh sử dụng định luật bảo toàn động lượng để tìm vận tốc chung của hai vật sau va chạm.
 Yêu cầu học sinh chọn chiều dương để đưa phương trình véc tơ về phương trình đại số và tính ra giá trị đại số của vận tốc chung.
 Yêu cầu học sinh xác định độ biến thiên động năng của hệ.
 Giải thích cho học sinh biết khi động năng giảm nghĩa là động năng đã chuyển hoá thành dạng năng lượng khác.
 Yêu cầu học sinh xác định biểu thức tính công của động cơ ôtô.
 Yêu cầu học sinh thay số để tính công của động cơ ôtô.
 Yêu cầu học sinh tính công suất của động cơ ôtô trong thời gian tăng tốc.
 Yêu cầu học sinh tính vận tốc của vật khi chạm đất.
 Hướng dẫn để học sinh tìm lực cản trung bình của đất lên vật.
 Viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng và suy ra vận tốc chung của hai vật.
 Chọn chiều dương để chuyển phương trình véc tơ về phương trình đại số.
 Thay số tính ra trị đại số của vận tốc chung.
 Xác định độ biến thiên động năng của hệ.
 Ghi nhận sự chuyển hoá năng lượng.
 Viết biểu thức tính công của động cơ ôtô.
 Thay số tính công của động cơ ôtô.
 Tính công suất trung bình của động cơ ôtô trong thời gian tăng tốc.
 Tính vận tốc của vật khi chạm đất.
 Viết biểu thức định lí động năng từ đó suy ra lực cản.
 Thay số tính toán.
Bài 11 trang 62.
Vận tốc chung của hai vật sa