Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
I. CƠ SỞ ĐƯỢC YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN:
TRƯỜNG THCS KHÁNH HỒNG
II. TÁC GIẢ SÁNG KIẾN:
1. Họ và tên : Lê Thị Hằng .
2. Nghề nghiệp : Giáo viên.
3. Địa chỉ : Trường THCS Khánh Hồng – Yên Khánh – Ninh Bình.
4. Hộp thư :
5. Số điện thoại: 0914.500.828.
III. TÊN SÁNG KIẾN:
“Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy”
IV. NỘI DUNG SÁNG KIẾN:
1. Giải pháp cũ thường làm:
1.1. Giải pháp thường làm:
- Vật lý là môn học thật lý thú, song để học tập môn Vật lý đạt kết quả cao và
thực sự trở nên lý thú thì ngoài việc nắm vững lý thuyết cần phải biết ứng dụng lý
thuyết vào giải bài tập một cách thành thạo. Thế nhưng, để giải bài tập thành thạo
thì việc định hướng, phân loại bài tập là yếu tố vô cùng cần thiết. Vì thế, phương
pháp được coi là linh hồn của một nội dung đang vận động và phương pháp tốt là
phương pháp làm đơn giản những phức tạp.
- Môn Vật lý có vai trò to lớn trong nhà trường phổ thông cũng như trong đời
sống, trong khoa học và thực tiễn. Vì đây là môn khoa học thực nghiệm rất gần gũi
với đời sống con người; Vật lý là một đòn bẩy thúc đẩy nhanh tốc độ phát triển nền
kinh tế quốc dân đồng thời góp phần quan trọng trong việc phát triển các ngành
khoa học khác như trong các ngành khoa học kĩ thuật về điện khí hoá, tự động hoá.
- Trong môn Vật lý ở trung học cơ sở, bài tập Cơ học tương đối khó đối với
học sinh. Trong phần Cơ học thì bài tập về đòn bẩy có nhiều dạng nhất trong các
máy cơ đơn giản. Chính vì vậy, để giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy cả giáo
viên và học sinh thường sử dụng nhiều loại sách tham khảo trên thị thường và làm
nhiều bài tập. Với cách này giáo viên thường cho học sinh từng bài tập cụ thể và
1.4. Những tồn tại của giải pháp cần được khắc phục:
1.4.1. Đối với HS:
Những vướng mắc, khó khăn của học sinh nói chung và HS trường THCS
Khánh Hồng nói riêng trong việc giải bài tập đó là học sinh có một số quan điểm
chưa đúng về vấn đề này như:
+ Vừa đọc qua bài toán đã các em đã cho là thấy rõ ngay con đường giải bài
toán.
+ Các em không tiến hành và chỉ tiến hành thử hoặc cứ loay hoay với những
cách khác nhau tiếp cận để bài toán.
+ Thông thường các em cho rằng chỉ có một con đường đúng để giải bài toán.
+ Các em cho rằng không thể thay đổi bài toán để làm cho nó trở thành đơn
giản hơn; cho rằng việc giải toán luôn luôn diễn biến theo một cách thức thẳng
tắp, lô gíc và không nghĩ đến việc giải toán theo lối phỏng đoán và đi đường vòng
và không nghĩ đến tự mình thay đổi thành một bài toán mới.
+ Việc tham khảo sách của HS chưa có phương pháp, chưa đạt hiệu quả cao.
2
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng
Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
1.4.2. Đối với giáo viên:
+ Người dạy học vẫn còn theo xu thế cũ đó là: Coi trọng việc dạy cho học
sinh chiến lược giải toán, coi trọng việc truyền đạt kiến thức. Cách thức này hữu
ích đối với việc giải các bài toán trong sách giáo khoa và hình thành cho học sinh
một phong cách khoa học tiếp cận bài toán Vật lý.
+ Một bộ phận đội ngũ cán bộ giáo viên vẫn chưa thay đổi nhiều về cách
thức truyền thụ cho học sinh theo hướng triển năng lực như định hướng đổi mới
giao dục hiện nay. Việc dạy theo thói quen, chậm đổi mới của giáo viên có thể do
Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
2. Giải pháp mới cải tiến:
2.1. Tính mới của giải pháp:
2.1.1. Dựa trên mục tiêu về GD&ĐT trong giái đoạn mới hiện nay:
Nghị quyết TW 8, khoá XI đã khẳng định: “Giáo dục và đào tạo là quốc sách
hàng đầu, là sự nghiệp của Đảng, Nhà nước và của toàn dân. Đầu tư cho giáo dục là
đầu tư cho phát triển, được ưu tiên đi trước trong các chương trình, kế hoạch phát
triển kinh tế - xã hội”.
Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI đã khẳng định: "Đổi mới căn
bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội
hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế, trong đó, đổi mới cơ chế quản lý giáo dục,
phát triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý giáo dục là khâu then chốt” và “Giáo
dục và đào tạo có sứ mệnh nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng
nhân tài, góp phần quan trọng xây dựng đất nước, xây dựng nền văn hóa và con
người Việt Nam".
Để cụ thể hóa nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI, Đảng và nhà
nước ta đã nêu rõ các quan điểm chỉ đạo phát triển giáo dục, trong đó có nội dung
“Đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã
hội hóa, dân chủ hóa, hội nhập quốc tế, thích ứng với nền kinh tế thị trường định
hướng xã hội chủ nghĩa, phát triển giáo dục gắn với phát triển khoa học và công
nghệ, tập trung vào nâng cao chất lượng, đặc biệt chất lượng giáo dục đạo đức, lối
sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành để một mặt đáp ứng yêu cầu phát triển
kinh tế - xã hội, đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, đảm bảo an
ninh quốc phòng; mặt khác phải chú trọng thỏa mãn nhu cầu phát triển của mỗi
người học, những người có năng khiếu được phát triển tài năng”.
Để thực hiện thắng lợi mục tiêu trên, Đảng và nhà nước cũng đã đưa ra 8
giải pháp phát triển giáo dục, một trong những giải pháp đó là “Đổi mới nội dung,
sinh là môn Vật lý.
2.1.2. Việc nghiên cứu đề tài: “Phương pháp giải bài tập định lượng dạng
đòn bẩy ” với nhằm khắc phục những hạn chế của giải pháp cũ và nhằm mục
mục đích như sau:
+ Đối với giáo viên:
- Giảng dạy có hệ thống hơn; chất lượng và hiệu quả hơn.
- Tuyển chọn và phân loại đúng năng lực, trình độ của học sinh thúc đẩy học
sinh cố gắng khắc phục thiếu xót hoặc phát huy năng lực, sở trường của mình;
đánh giá sự phát triển nhân cách nói chung so với mục tiêu đào tạo và yêu cầu của
thực tiễn.
- Tạo điều kiện thuận lợi cho người dạy nắm vững hơn tình hình học tập và
rèn luyện của học sinh hoặc nhóm học sinh. Từ đó, giáo viên điều chỉnh, cải tiến
nội dung, phương pháp dạy học và xây dựng hệ thống câu hỏi, bài tập kiểm tra,
đánh giá theo hướng phát triển năng lực của học sinh.
- Trao đổi với đồng chí, đồng nghiệp các dạng bài tập định lượng về đòn bẩy
và một vài cách thức đổi mới dạng câu hỏi vừa để bồi dưỡng học sinh khá giỏi; vừa
để kiểm tra, đánh giá khả năng tự lực, sáng tạo của học sinh.
+ Đối với người học (Học sinh):
- Dễ tham khảo, dễ học hơn trong việc tự học, tự tìm tòi nghiên cứu.
- Có cơ hội phát huy hết được tính tích cực, tự lực sáng tạo và sở trường của
mình; đồng thời hứng thú học tập hơn.
2.1.3. Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, tôi tiến hành thực
hiện và rút ra tính mới của đề tài sáng kiến như sau:
- Hệ thống các kiến thức cơ bản về đòn bẩy.
- Nêu được trọng tâm của máy cơ đơn giản thông qua các bài toán về đòn
bẩy.
- Hệ thống và phân loại một số dạng bài tập định lượng thường gặp về đòn
bẩy.
5
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng
O
.
.
.
F2
Hình B
- Ngoài ra trong một bài toán về đòn bẩy còn có thể có nhiều cách chọn
điểm tựa ví dụ như hình C :
B.
O.
.
F
T
A
Hình C
Ta thấy, hình C có thể chọn điểm tựa tại điểm B khi này có hai lực tác dụng
6
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng
.
Sau khi phân tích có thể áp dụng điều kiện cân bằng của đòn bẩy để giải
bài toán.
2.2.2. Một số kiến thức trọng tâm có liên quan:
* Lực đẩy Ác-si-mét:
FA = d.V.
Trong đó: d là trọng lượng riêng của chất lỏng, đơn vị đo hợp pháp là:
N/m
3
V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ, đơn vị đo hợp pháp
3
là: m .
FA là lực đẩy Ác-si-mét, đơn vị đo là : N
7
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng
Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
* Công cơ học (gọi tắt là công):
A = F.s
( Công thức trên áp dụng trong trường hợp phương của lực tác dụng trùng
với phương chuyển dời của vật).
* Tổng hợp lực: Là thay thế nhiều lực tác dụng đồng thời vào một vật bằng
một lực có tác dụng giống hệt như tác dụng của toàn bộ những lực ấy.
Lực thay thế này gọi là hợp lực, các lực được thay thế gọi là các lực thành
phần.
* Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều :
uu
r uu
r
Hợp lực của hai lực F1 , F2 song song, cùng chiều, tác dụng vào một vật rắn là
ur
một lực F song song, cùng chiều với hai lực và có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai
lực đó : F = F1 + F2
uu
r uu
r
ur
Giá của hợp lực F nằm trong mặt phẳng của F1 , F2 và chia khoảng cách
giữa hai lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó (chia
B
trong)
F1
d
= 2
F2
d1
d1
ur
Giá của hợp lực F nằm trong mặt phẳng của F1 , F2 .Khoảng cách giữa giá
ur
của F với giá của hai lực thành phần tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó (chia
ngoài)
F1 d 2
=
F2 d1
uur
F2
d2
u
r
F
d1
uur
F1
* Tổng hợp hai lực đồng quy:
Hai lực có giá cắt nhau tại một điểm ta gọi chúng là hai lực đồng quy.
Hợp lực của hai lực đồng quy được biểu diễn bằng đường chéo (kẻ từ điểm
đồng quy) của hình bình hành mà hai cạnh là những véc tơ biểu diễn hai lực thành
phần.
uu
phát triển một số bài như sau:
Dạng 1: Chọn điểm tựa của đòn bẩy:
Bài toán 1: Một chiếc xà không đồng chất dài l = 8m, khối lượng 120 kg
được tì hai đầu A, B lên hai bức tường. Trọng tâm của xà cách đầu A một khoảng
GA = 3m.
1. Hãy xác định lực đỡ của tường lên các đầu xà?
2. Từ một số dữ kiện đã cho và kết quả đã tính ở mục 1của bài toán này, em
9
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng
Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
hãy chế biến ra thêm một câu hỏi và nêu cách giải tương ứng.
FA A
G
B
FB
P
* Phương pháp:
1. Do xà có hai điểm tựa (hai giá đỡ) xà chịu tác dụng của ba lực F A, FB và P.
Với loại toán này cần phải chọn điểm tựa.
- Để tính FA phải coi điểm tựa của xà tại B.
Nếu lực đỡ của bức tường lên đầu A, đầu B như đã tính ở ý 1; trọng lượng và
chiều dài của chiếc xà không đổi. Người ta đặt thêm vào đầu B của xà một vật nặng
m’ = 50kg, để xà vẫn nằm thăng bằng thì trọng tâm G của xà phải ở vị trí nào trên
AB ?
Cách giải:
- Do xà có hai điểm tựa (hai giá đỡ) xà chịu tác dụng của các lực F A, FB , P và
P’.
10
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng
Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
- Chọn G’ làm điểm tựa của xà khi trọng tâm xà ở vị trí mới.
- Xác định tổng hợp lực tác dụng vào đầu B, bao gồm:
+ Trọng lượng P’ của vật nặng: P’ = 10m’, hướng xướng dưới.
+ Lực đỡ FB hướng lên trên.
Hợp lực: F’B = P’- FB.
Áp dụng điều kiện cân bằng của đòn bẩy.
FA.G’A = F’B. G’B
Với: G’A + G’B = 8
Từ đó tính ra G’A =1.33m (Hoặc G’B).
Bài toán 2: (Áp dụng).
Một cái sào được treo theo phương nằm ngang bằng hai sợi dây AA’ và BB’.
Tại điểm M người ta treo một vật nặng có khối lượng 70 kg. Tính lực căng của các
sợi dây AA’ và BB’. Cho biết: AB = 1,4 m; AM = 0,2m.
* Bài giải:
Lực căng của sợi dây AA’ là 600 (N)
Lực căng của sợi dây BB’ là 100 (N)
Đáp số: 600N; 100N.
11
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng
Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
Dạng 2: Xác định lực và cánh tay đòn của lực:
Bài toán 1:
Người ta dùng một xà beng có dạng như hình vẽ để nhổ một cây đinh cắm sâu
vào gỗ. Người ta tác dụng một lực F = 100N vuông góc với OB tại đầu B ta sẽ nhổ
được đinh.
1. Tính lực giữ của gỗ vào đinh lúc này ?
Cho biết OB bằng 10 lần OA và α = 450.
2. Từ một số dữ kiện đã cho và kết quả đã tính ở mục 1của bài toán này, em
hãy chế biến ra thêm một câu hỏi và nêu cách giải, lời giải tương ứng.
B
F
F’
O
A
H
FC
Nếu lực F’ vuông góc với tấm gỗ, theo quy tắc cân bằng của đòn bẩy ta có:
FC.OA = F’.OH
Với OH =
OB
2
( vì ∆OBH vuông cân)
OA.FC
OA
. 2=
. 2 .1000
OB
10.OA
=>
= 100 2 ( N )
F' =
§áp số: 1000 N; 100 2 N
Bài toán 2:
Hai bản kim loại đồng chất tiết diện đều có cùng chiều dài l = 20cm và cùng
tiết diện nhưng có trọng lượng riêng khác nhau d 1 = 1,25 d2. Hai bản được hàn dính
lại ở một đầu O và được treo bằng sợi dây. Để thanh nằm ngang người ta thực hiện
hai biện pháp sau:
1. Cắt một phần của thanh thứ nhất và đem đặt lên chính giữa của phần còn
lại. Tìm chiều dài phần bị cắt.
2. Từ một số dữ kiện đã cho và kết quả đã tính ở mục 1của bài toán này, em
hãy chế biến ra thêm một câu hỏi và nêu cách giải tương ứng.
Gọi S là tiết diện của mỗi bản, ta có:
O
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng
13
Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
d1sl.
l−x
l
= d 2 sl.
(Với V= s.l)
2
2
=> d1 (l-x) = d2l
d
2
x = (1 − d )l
1
Với : d1 = 1,25 d2 ; l = 20
d
2
=> x = (1 − 1,25d ).20 = (1 − 0,8)20 = 4 (cm)
2
2
d
2
2 2
=> (l − y ) = d l
1
d
2
2
2
y − 2ly + (1 − d )l = 0 => y 2 − 40 y + 80 = 0
1
∆’ = 400 – 80 = 320 => ∆ = 8 5 ≈ 17,89
y1 = 20 + 8 5 > 20 (cm)
y1 = 20 − 8 5 ≈ 20 – 17,89 = 2,11 (cm)
Vậy chiều dài phần bị cắt bỏ là 2,11cm, từ đó so sánh với chiều dài ban đầu.
Đáp số: 4cm; 2,11cm
Dạng 3: Lực đẩy Acsimét tác dụng lên vật treo ở đòn bẩy:
14
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng
Sỏng kin kinh nghim: "Phng phỏp gii bi tp nh lng dng ũn by"
B
FA
FB
P
P
* Bi gii:
1. Vì trọng lợng hai quả cầu cân bằng
nhau nên lúc đầu điểm tựa O ở chính giữa đòn: OA = OB = 42 cm
Khi nhúng A, B vào nớc
O'A = 48 cm, O'B = 36 cm
Lực đẩy Acsimet tác dụng lên A và B là:
15
Lờ Th Hng - THCS Khỏnh Hng
Sỏng kin kinh nghim: "Phng phỏp gii bi tp nh lng dng ũn by"
FA = d n .
P
dA
FB = d n .
P
4
4d n d A 4.10 3.10
Vậy trọng lợng riêng của quả cầu B là: dB = 9.104 N/m3
2. Tựy tng kh nng hc sinh m cỏc em phỏt trin bi toỏn.
ỏp s: 9.104N/m3
Bi toỏn 2: (p dng)
Hai qu cu cõn bng nhụm cú cựng khi lng c treo vo hai u A, B
ca mt thanh kim loi mnh nh. Thanh c gi thng bng nh dõy mc ti
im gia O ca AB. Bit OA = OB = l = 25 cm. Nhỳng qu cu u B vo nc
thanh AB mt thng bng. thanh thng bng tr li ta phi di im treo O v
phớa no v phi dch chuyn mt on bao nhiờu ?
Cho khi lng riờng ca nhúm v nc ln lt l: D 1 = 2,7 g/cm3; D2 = 1
g/cm3
*Bi gii:
Khi qu cu treo B c nhỳng vo nc, ngoi trng lng P nú cũn chu
tỏc dng ca lc y Acsimet nờn lc tng hp gim xung. Do ú cn phi dch
chuyn im treo v phớa A mt on x cho cỏnh tay ũn ca qu cu B tng
lờn.
Vỡ thanh cõn bng tr li nờn ta cú:
P.(l-x) = (P - F)(l+x)
10D1V(l-x) = (10D1V 10D2V)(l+x)
(vi V l th tớch ca qu cu)
D1(l-x) = (D1-D2)(l+x)
16
Lờ Th Hng - THCS Khỏnh Hng
Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
* Bài giải:
O
.
B.
FB
P1
Các lực tác dụng lên xà là:
- Lực đỡ FA, FB
- Trọng lượng của xà P = 10.20 = 200 (N)
- Trọng lượng của người P1 = 10.75 = 750 (N)
Vì xà đồng chất tiết diện đều nên trọng tâm của xà sẽ ở chính giữa xà
=> GA = GB = 1,5 (m)
Giả sử người đứng ở O cách A là OA = 2m
Để tính FB coi đầu A là điểm tựa, áp dụng quy tắc cân bằng của đòn bẩy khi có
nhiều lực tác dụng ta có:
FB.AB = P.AG + P1.AO
=> FB =
P. AG + P1 . AO 200.1,5 + 750.2
=
= 600 (N)
AB
3
thấy OA = l và OB = l .
I
Hãy xác định khối lượng của vật cần cân ?
.
C
.
P
P2
P1
* Bài giải:
Các lực tác dụng lên thanh AC:
- Trọng lượng P1, P2 của các vật treo tại A và B
- Trọng lượng P của thanh tại trung điểm của thanh OI =
P1 . OA = P.OI + P2.OB
=> P1 =
Với P2 = 10 m, P2 = 10.0,3 = 3 (N),
Khối lượng của vật là: m =
l
Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
thước một đoạn OC = x.
1. Tìm công thức tính áp lực của thước lên giá đỡ ở C theo x
2. Từ một số dữ kiện đã cho và kết quả đã tính ở mục 1của bài toán này, em
hãy chế biến ra thêm một câu hỏi và nêu lời giải tương ứng.
* Bài giải:
1. Trọng lượng P của thanh đặt tại
trọng tâm O là trung điểm của thanh
tác dụng lên hai giá đỡ A và B hai áp lực P1 và P2.
Vì thanh đồng chất tiết diện đều nên ta có:
P1 OC x
x
=
= do đó P1 = P2
P2 OA l
l
và P1 + P2 = P = 100 (N) => P2 =
l
P
l+x
2. Sau đây là một cách phát triển bài toán theo yêu cầu của đề bài:
Hãy tìm vị trí của C để áp lực ở đó có giá trị cực đại, cực tiểu ?
Giải: P2 cực đại khi x = 0 do đó P2 = P = 100N
Khi đó giá đỡ C trùng với tâm O, l2 cực tiểu khi x lớn nhất x = l
D
P3
P1
* Bài giải:
- Xét trạng thái cân bằng của thước quanh trục đi qua mép D của giá đỡ ứng
với giá trị nhỏ nhất của AD. Lúc đó thước chia làm hai phần:
+ Phần BD có trọng lượng P3 đặt ở G1 là trung điểm của DB
+ Phần OA có trọng lượng P2 đặt ở G2 là trung điểm của AD
19
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng
Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
(Coi mép D ở điểm E trên thước)
- Điều kiện cân bằng của trục quay D là:
P3.AD + P2.GE = P1.G1D
P1l 2 + P2
l2
l
= P3 1 (1) (với l2 = AD, l1 = ED)
2
2
Về thước thẳng đồng chất tiết diện đều nên trọng lượng của một phần thước
tỷ lệ với chiều dài của phần đó ta có:
l1 =
2l 2 2
2
= l = .24 = 16 (cm)
3l
3
3
Giá trị lớn nhất của BD là l1 = 16cm.
(Lúc đó điểm D trùng với điểm E trên thước BE = BD = 16 cm)
Nếu ta di chuyển thước từ phải sang trái sao cho điểm E trên thước còn nămg
trên giá CD thì thước vẫn cân bằng cho tới khi E trùng với C thì đến giới hạn cân
bằng E lệch ra ngoài CD về phía trái thì thước sẽ quay quanh trục C sang trái.
Vậy giá trị nhỏ nhất của BD khi C trùng đến E là BE = BC
mà BC = BD + DC
=> BD = BC – DC = 16 – 4 = 12 (cm)
Đáp số: 16cm, 12cm
Dạng 6: Các dạng khác của đòn bẩy:
Đòn bẩy có rất nhiều dạng khác nhau, thực chất của các loại này là dựa trên
quy tắc cân bằng của đòn bẩy. Do vậy, phương pháp giải cơ bản của loại này là:
- Xác định đúng đâu là điểm tựa của đòn bấy. Điểm tựa này phải đảm bảo để
đòn bẩy có thể quay xung quanh nó.
- Thứ hai cần xác định phương, chiều của các lực tác dụng và cánh tay đòn
của các lực
- Cuối cùng áp dụng quy tắc cân bằng của đòn bẩy để giải bài toán
Bài tập áp dụng:
Bài toán 1:
Từ đó: T = BH =
2
2. Sau đây là một cách phát triển bài toán theo yêu cầu của đề bài:
Người ta đặt thanh nằm ngang gắn vào tường
C
nhờ bản lề tại B. Tìm lực căng của dây AC lúc này?
H
(AB = BC)
T
* Bài giải:
B
.
.A
Khi AB ở vị trí nằm ngang, trọng lượng P có hướng thẳngP đứng xuống dưới
và đặt tại trung điểm O của AB (OA = OB).
Theo quy tắc cân bằng ta có:
BO
=> T= BH P =
F
’
C
F
.AO
B
F C
’
I
D
P
* Bài giải:
A
B
a) Giả sử cạnh của khối trụ lục giác được bố trí như hình vẽ .
Khối trụ chịu tác dụng của trọng lượng P và lực F
Để khối trụ còn cân bằng ta có:
b) Khi F thay đổi hướng thì AI tăng dần (I đến vị trí I’ trên hình).
Do đó lực F giảm dần và AI lớn nhất khi F theo hướng của cạnh CE.
Lúc này AI = AF = 2a
3
= a 3 (Hai lần của đường cao tam giác đều).
2
’
’
α
α
Thật vậy gọi góc
FAI = α ta có AI = AF.cos và AI lớn nhất khi =0 (cos
α =1) lúc đó AI’ = AF
Để khối trụ còn cân bằng ta có:
FMin. AF = P.AH
=> F
Min
a
P. AH
2 = 5 3 (N)
=
=
AF
a 3
30.
a. Muốn nâng Trái Đất lên 1cm, lực tác động F phải di chuyển trên quãng
đường bằng bao nhiêu?
b. Nếu người tác dụng lực F di chuyển liên tục không nghỉ với vận tốc 6km/h
thì người đó phải đi bao nhiêu lâu để nâng Trái Đất lên 1cm?
V. HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ XÃ HỘI DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC:
1. Hiệu quả kinh tế:
- Trong quá trình giảng dạy bộ môn Vật lý nói chung và các bài tập định tính
dạng đòn bẩy nói riêng, nếu không có phương pháp giải cụ thể thì cả người dạy và
người học đều phải thường xuyên mua bổ sung nhiều sách tham khảo mới nhưng
nội dung các bài tập chỉ thay đổi ít lãng phí dẫn đến lãng phí về mặt kinh tế.
- Nếu sử dụng phương pháp mới trong việc giải bài tập định tính dạng đòn
bẩy thì vừa đỡ tốn công mang nhiều sách khi cần lại giảm được mỗi quyển sách
tham khảo giá thành từ 25000đ đến 80000đ/năm. Nếu trong một năm thực hiện thì
tùy mức độ chúng ta có thể tiết kiệm được khoảng từ 500000đ đến 2 triệu đồng mỗi
người.
2. Hiệu quả xã hội:
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, các hiện tượng xẩy ra trong tự
nhiên vô cùng phong phú và đa dạng. Bởi thế, nói đến môn Vật lí là thường nói đến
các hiện tượng tự nhiên và được ứng dụng nhiều trong cuộc sống; trong đó, đòn
bẩy được gặp rất nhiều trong thực tế.
Đòn bẩy là một trong những máy cơ đơn giản có nhiều bài tập và các bài tập
lại đa dạng, mặc dù nó phong phú và đa dạng nhưng trong một điều kiện cho phép
tôi chỉ đưa ra một số ví dụ mang tính điển hình cho phần đề tài. Với đề tài này, tôi
23
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng
Sáng kiến kinh nghiệm: "Phương pháp giải bài tập định lượng dạng đòn bẩy"
hy vọng ít nhiều góp phần cho những ai quan tâm tới phần giải bài tập dạng đòn
2
Nguyễn Lương Bằng
5
6
3
Hoàng Thị Thu Hiền
7
9
4
Trương Thị Hoài
5
6
5
Mai Đỗ Lâm
6
6
8
10
Mai Ngọc Tuyên
4,5
5,5
Thời gian
Trước khi có phương pháp
Sau khi có phương pháp
Số HS đạt điểm 7 trở lên
3
Tỷ lệ(%)
30
7
70
Ghi
chú
Kết luận sau kiểm tra:
+ Phương pháp quan sát.
+ Phương pháp đàm thoại.
+ Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh..
+ Kỹ thuật thảo luận nhóm…
1.3. Đối tượng:
- Học sinh khá, giỏi khối 6.
- Học sinh đại trà khối 8, học sinh khá giỏi khối 8.
- Đội tuyển dự thi học sinh giỏi các cấp.
2. Khả năng áp dụng:
Lúc nào cũng vậy, giải toán Vật lí không là một nhiệm vụ học tập đơn
thuần. Vì vậy để nó trở nên kích thích niềm hứng thú nhận thức, tạo ra nhu cầu
25
Lê Thị Hằng - THCS Khánh Hồng