Tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức
1. SƠ ĐỒ TIẾN TRÌNH KHOA HỌC XÂY DỰNG KIẾN THỨC “Điều kiện cân
bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song”
1.1. Tiến trình đề xuất kết luận
1.2. Tiến trình kiểm nghiệm kết luận
Nhóm 3- Chuyên ngành LL và PPDH bộ môn Vật lý Trang 1
Khi có ba lực không song song tác dụng vào một vật rắn, vật có thể ở trạng
thái cân bằng hoặc không cân bằng.
Khi có một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không
song song, để vật rắn cân bằng thì ba lực đó phải thỏa
mãn điều kiện gì?
Suy luận từ các kiến thức đã biết sau để rút ra câu trả lời cho câu hỏi đã đặt ra:
Vật cân bằng dưới tác dụng của 3 lực thì 2 lực bất kỳ phải có hợp lực trực đối với
lực thứ ba.
Hai lực không song song chỉ có hợp lực khi chúng có giá đồng quy, khi đó hợp lực
được xác định theo quy tắc hình bình hành. Nó có giá đồng phẳng, đồng quy với hai
lực thành phần.
Để vật rắn cân bằng dưới tác dụng của ba lực thì
+

Hai lực phải có hợp lực trực đối với lựct

+ Để + có hợp lực thì chúng phải có giá đồng quy và hợp lực được xác định theo
qui tắc hình bình hành q . . có giá đồng phẳng, đồng quy với .
+ + trực đối với

nên n cũng có giá đồng phẳng, đồng quy với hai lực.
Vậy V có giá đồng phẳng, đồng quy.
Ta có: T mà
Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là:
Ba lực phải có giá đồng phẳng, đồng quy.

Đọc giá trị trọng lượng của vòng
nhẫn.
Vẽ giá của các lực lên đĩa theo tỉ lệ
xích.
+
(*)
+ Giá của trọng lực và hai dây treo cùng
nằm trên một mặt phẳng và cắt nhau tại
một điểm.
+ có giá đồng phẳng, đồng quy.
+ . Số chỉ lực kế đo được có giá trị phù hợp
với kết quả theo tính toán theo (*).
Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là:
Ba lực phải có giá đồng phẳng, đồng quy.
Tổng vectơ của ba lực phải bằng không.
Tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức
1.3. Diễn giải tiến trình sơ đồ xây dựng kiến thức
Trong thực tế, ta đã biết khi vật rắn chịu tác dụng của nhiều lực không song song,
có trường hợp vật cân bằng, có trường hợp vật không cân bằng. Vậy trong trường hợp vật
chịu tác dụng của ba lực không song song, để vật rắn cân bằng thì ba lực đó phải thỏa mãn
điều kiện gì ?
Ta có thể làm thế nào để tìm ra câu trả lời cho vấn đề vừa nêu ra? Từ điều kiện cân
bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực không song song mà ta đã biết,Giải pháp đưa ra
là: Để tìm điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song, ta
biến đổi hệ ba lực thành hệ hai lực bằng quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy và áp dụng
điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực không song song như đã biết.
−Nếu ba lực không song song cùng tác dụng vào một vật mà vật cân bằng thì nhất định
hợp lực của hai lực bất kì trong ba lực phải và hợp lực đó phải trực đối với lực thứ ba.
−Điều kiện để hai lực không song song có hợp lực là hai lực đó phải có giá đồng phẳng,
đồng quy. Khi đó, hợp lực đồng phẳng với hai lực và được xác định theo quy tắc hình bình

F


được xác định theo qui tắc hình bình hành. Nó có giá đồng phẳng đồng qui với hai lực trên.
−
12
F

trực đối với
3
F


nên
3
F

và
12
F

đồng phẳng.

⇒
321
,, FFF


có giá đồng phẳng , đồng quy
và

⇒
),cos(2
2121
2
2
2
112
FFFFFFF
F

++=
+ Vật cân bằng nên:

1 12 1 12
P F P F
= − ⇒ =
 

Hay
2 2
1 1 2 1 2 1 2
2 cos( , )P F F F F F F= + +

v
(*)
+
PFF

,,
21

2
37P N=
có giá
trị phù hợp với kết quả theo tính toán theo (*).
Vậy điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là: Ba
lực đó phải có giá đồng phẳng, đồng quy và tổng vectơ của ba lực phải bằng không.
2. MỤC TIÊU DẠY HỌC.
2.1. Nội dung kiến thức cần xây dựng
Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là:
−Ba lực phải đồng phẳng và đồng quy.
−Tổng vectơ của ba lực phải bằng không.
2.2. Mục tiêu trong quá trình học
Nhóm 3- Chuyên ngành LL và PPDH bộ môn Vật lý Trang 4
Tiểu luận chuyên đề tổ chức hoạt động nhận thức
−Học sinh tham gia đề xuất giải pháp tìm mối liên hệ giữa ba lực
321
,, FFF

không song
song tác dụng lên vật làm cho vật rắn cân bằng.
−Học sinh thực hiện giải pháp tìm mối liên hệ giữa ba lực
321
,, FFF


không song song
tác dụng làm vật rắn cân bằng từ lý thuyết.
−Học sinh rút ra kết luận về mối liên hệ giữa ba lực
321
,, FFF

3
.
Câu 3: (2 đ) Một vật rắn chịu tác dụng của ba lực
321
,, FFF

. Biết F
1
=F
2
=60N và
2,1
FF

hợp
với nhau một góc 120
0
. Xác định đặc điểm của lực
3
F

để vật cân bằng.
Câu 4: (2 đ) Quả cầu đồng chất, trọng lượng 40N, được treo vào tường thẳng đứng bởi sợi
dây nhẹ hợp với mặt tường góc 30
0
(hình 1). Bỏ qua ma sát.
1) Đường kéo dài của dây treo đi qua điểm đặc biệt nào? Giải thích?
2) Xác định lực căng dây treo và phản lực của tường lên quả cầu?
Câu 5: (3 điểm) Một vật có khối lượng m, nằm yên trên một mặt phẳng nghiêng so với
phương ngang một góc