Bài giảng môn Vật lí Lớp 10 - Bài 20: Các dạng cân bằng của một vật có mặt chân đế (Bản đẹp)

Em hãy phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều ? 
Kiểm Tra Bài Cũ 
- Hợp lực là một lực song song , cùng chiều va ̀ có đô ̣ lớn bằng tổng các đô ̣ lớn của 2 lực . 
- Gia ́ của hợp lực chia trong khoảng cách giữa 2 điểm thành những đoạn ti ̉ lê ̣ nghịch với đô ̣ lớn 2 lực . 
1 
Các em có biết tại sao không lật đổ được con lật đật không ? 
Tại sao ôtô chất lên nóc nhiều đồ nặng sẽ dễ bị lật đổ ở chổ đường nghiêng ? 
Bài học hôm nay của chúng ta sẽ trả lời các câu hỏi này . 
2 
I. CAÙC DAÏNG CAÂN BAÈNG 
Quan sát các hình sau các em có nhận xét gì trạng thái của chúng không ? 
Hình 1 
Hình 2 
Hình 3 
Chúng đang ở trạng 
Thái cân bằng 
Vậy các trạng 
thái cân bằng đó có giống nhau không ? 
Nào chúng ta hãy cùng nghiên cứu vấn đề này . 
3 
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ VẬT LÍ 10 BAN CƠ BẢN 
BÀI : 20 CÁC DẠNG CÂN BẰNG 
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ 
Lớp ; 10A9 
Sỉ số : 48 
Vắng : 0 
Thứ ba ngày 16 tháng 12 năm 2008 
4 
Bây giờ ta tác dụng lực nhỏ cho nó lệch ra khỏi vị trí cân bằng một chút và quan sát hiện tượng diễn ra tiếp theo . 
Hình 1 
Hình 3 
Hình 2 
Hình 1 
F 
F 
F 
Các em thấy hiện tưởng diễn ra như thế nào ? 
Giống nhau không ? 
Thưa thầy khác nhau ạ! 
Vì hiện tượng diễn ra không giống nhau , nên các vị trí cân bằng này khác nhau về tính chất . 
Ta nói vật có 3 dạng cân bằng khác nhau . 
1.Cân bằng không bền ( hình 1) 
2.Cân bằng bền ( hình 2) 
3.Cân bằng phiếm định ( hình 3) 
Bây giờ chúng ta tìm hiểu các dạng cân bằng này , về tình chất và nguyên nhân . Nào chúng ta cùng tìm hiểu . 
5 
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG 
1. Cân bằng không bền 
Hình 1 
F 
 Các em quan sát hình 1 khi vật lệch ra hỏi vị trí cân bằng . Vật có thể trở lại vị trí cũ không ? 
Thưa thầy không ạ. 
Quan sát hình 
Vậy moät vaät bò leäch khoûi vò trí caân baèng khoâng theå töï trôû veà vò trí ñoù ñöôïc.Ta n ói vật ở trạng thái cân bằng không bền 
. 
6 
Nguyên nhân 
 em có biết nguyên nhân gây ra cân bằng không bền 
G 
Em có nhận xét gì về trọng tâm của vật so với trục quay 
ở vị trí cao ạ ! 
Đúng rồi , khi vật ở trạng thái cân bằng không bền thì trọng tâm của vật ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận.Đây chính là nguyên nhân gây ra trạng thái CBKB. 
Trọng tâm của vật 
Vì trọng tâm của vật ở vị trí cao nhất nên có xu hướng trở về vị trí thấp nhất do đó khi lệch ra VTCB, trọng lực P gây ra mômem lực khác 0 đưa vật ra xa VTCB ban đầu 
G 
P 
d 
7 
Momen löïc khaùc khoâng 
Hôïp löïc khaùc khoâng 
 Vây : Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có su hướng kéo nó ra xa vị trí cân bằng , thì đó là vị trí cân bằng không bền . 
Vaât leäch khoûi VTCB khoâng beàn 
Taùc duïng 
Ñöa vaät rôøi xa VTCB ban ñaàu 
8 
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG 
Hãy quan sát hình ! 
2.Cân bằng bền 
Vị trí cân bằng 
VTCB 
Hiện tượng xảy ra như thế nào khi vật lệch khỏi VTCB? 
Thưa thầy , vật trở lại vị trí CB ban đầu ạ! 
9 
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG 
2.Cân bằng bền 
Vậy khi vật lệch ra khỏi vị trí cân bằng mà nó có thể trở lại vị trí cân bằng ban đầu thì người ta nói vật ở trạng thái cân bằng bền . 
Thưa thầy vậy nguyên nhân gây ra trạng thái cân bằng này là gì ạ? 
10 
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG 
Để tìm hiểu nguyên nhân thầy hỏi em.Trọng tâm của vật rắn ở dạng cân bằng bền có đặc điểm gì ? 
Nguyên nhân gây ra dạng cân bằng bền 
2.Cân bằng bền 
ở vị trí thấp nhất ạ ! 
Đó chính là nguyên gây ra trạng thái bân bằng bền đó em à . Nào bây giờ thầy phân tích cho các em xem . 
11 
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG 
Hãy quan sát hình vẽ ! 
N 
r 
2.Cân bằng bền 
Nguyên nhân 
Hợp lực tác dụng lên vật có xu hướng đưa vật về VTCB 
Trọng lực tạo ra mômem lực có xu hướng đưa vật về vị trí cân bằng . 
12 
Momen löïc khaùc khoâng 
Hôïp löïc khaùc khoâng 
Vaât leäch khoûi VTCB beàn 
Taùc duïng 
Ñöa vaät trôû veà VTCB ban ñaàu 
 Vây : Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có su hướng kéo nó trở về vị trí cân bằng , thì đó là vị trí cân bằng bền . 
13 
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG 
G 
Hãy quan sát hình vẽ ! 
3.Cân bằng phiếm định 
Hình 3 
14 
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG 
3.Cân bằng phiếm định 
Hiện tượng xảy ra như thế nào khi vật rắn lệch khỏi VTCB? 
Vật cân bằng ở vị trí mới 
Vậy khi vật lệch ra khỏi VTCB mà vật có xu hướng ở vị trí cân bằng mới giống như ban đầu thì người ta gọi là cân bằng phiếm định 
Nguyên nhân gây ra là gi ạ? 
15 
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG 
Nguyên nhân 
Tương tự trước khi tìm nguyên thầy hỏi em Trọng tâm của vật rắn ở dạng CBFĐ có đặc điểm gì ? 
Trọng tâm của vật không đổi 
Em đã tìm ra được nguyên nhân rồi đấy đó là do trọng tâm của vật rắn không đổi . 
16 
G 
Khi lệch khỏi VTCB, trọng lực không gây ra mômen vật lại CB ở VT mới 
Khi lệch khỏi VTCB, hợp lực không gây ra mômen nên vật lại CB ở VT mới 
Nguyên nhân 
Hình 3 
17 
G 
Nguyên nhân gây ra dạng cân bằng phiếm định 
Vị trí của trọng tâm không thay đổi 
hoặc ở một độ cao không đổi 
Hình 3 
18 
Momen löïc baèng khoâng 
Hôïp löïc baèng khoâng 
Vaât leäch khoûi VTCB phieám ñònh 
Taùc duïng 
Ñöa vaät ñöùng yeân ôû VTCB môùi 
 Vây : Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có su hướng giữ nó đứng yên ở vị trí cân bằng mới , thì đó là vị trí cân bằng phiếm định . 
19 
II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ 
1. Mặt chân đế là gì ? 
Là chổ tiếp xúc với giá đỡ bằng cả mặt đáy 
Quan sát hình 
Mặt chân đế là gì ? 
20 
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ 
Tiếp xúc với giá đỡ bằng một số diện tích ( điểm ) rời nhau . 
1. Mặt chân đế là gì ? 
21 
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ 
Mặt chân đê ́ là mặt đáy của vật hay là hình đa giác lồi nho ̉ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc của vật . 
1. Mặt chân đế là gì ? 
22 
I 
II 
III 
IV 
23 
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ 
2. Điều kiện cân bằng 
Quan sát hình em có nhận xét gì về trọng lực của vật so với mặt chân đế , khi vật ở trạng thái cân bằng 
Thưa thầy trọng lực của vật đi qua mặt chân đế ạ! 
Đúng rồi đây cũng chính là điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế . 
24 
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ 
2. Điều kiện cân bằng 
Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đê ́ là gia ́ của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đê ́ (hay trọng tâm “ rơi ” trên mặt chân đê ́). 
25 
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ 
3. Mức vững vàng của cân bằng 
Quan sát hình vẽ sau !. 
Dựa vào lực cần tác dụng hãy cho biết tính vững vàng của trạng thái cân bằng của vật ở các vị trí đó phụ thuộc vào những yếu tố nào ? 
26 
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ 
3. Mức vững vàng của cân bằng 
Mức vững vàng của cân bằng được xác định bởi đô ̣ cao của trọng tâm va ̀ diện tích của mặt chân đê ́. 
Trọng tâm của vật càng cao va ̀ diện tích của mặt chân đê ́ càng nho ̉ thi ̀ vật càng dê ̃ bị lật đô ̉ va ̀ ngược lại . 
Để tăng mức vững vàng của trạng thái cân bằng ta phải làm gì ? 
Muốn tăng mức vững vàng của trạng thái cân bằng thì ta hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế của vật 
27 
CỦNG CỐ - VẬN DỤNG 
A 
B 
C 
Cho biết dạng cân bằng ở mỗi vị trí ? 
Cân bằng phiếm định 
Cân bằng không bền 
Cân bằng bền 
28 
Nguồn: THPT Chu Văn An, BMT (Thầy Tuấn) 
 ,  - website đang xây dựng, cập nhật: 
+ Văn bản thiết yếu về Giáo dục và Đào tạo; 
+ Tài liệu về Quản lý Giáo dục và các hoạt động giáo dục; 
+ Tài liệu về Tin học, công nghệ thông tin; 
+ Giáo trình, giáo án, đề thi/kiểm tra (và đáp án); 
+ Tài liệu và phần mềm cá nhân có được về mọi lĩnh vực; 
(Một số chuyên mục, nội dung trước tiên ưu tiên khối THPT). 
Các tài liệu đã upload có thể được chỉnh sửa, bổ sung theo thời gian, có thể thay thế bằng một tài liệu khác giá trị hơn; sẽ bị xóa đi nếu phát hiện thiếu chính xác hoặc không có giá trị. Do đó, tại một địa chỉ, cùng một tiêu đề có thể download được tài liệu khác hoặc mới hơn. 
Ban quản trị cố gắng cung cấp kèm theo nguồn gốc tài liệu một cách đầy đủ nhất, đặc biệt là về tác giả, thời gian tài liệu, thời gian upload hay cung cấp... 
Ban quản trị ưu tiên tài liệu dạng văn bản (word). Các tài liệu sẽ được chuyển mã Unicode và chuẩn hóa văn bản trong điều kiện cho phép. 
Yêu cầu cao quả thực quá sức của một website cá nhân do đó không tránh khỏi sai sót, rất mong sự đóng góp chia sẻ, quản trị website rất trân trọng và cảm ơn sự ủng hộ của quý thầy cô và các bạn. 
29 
CỦNG CỐ - VẬN DỤNG 
Làm thế nào để thực hiện được mức vững vàng cao của cân bằng ở những vật sau đây ? 
Taïi sao khi ñi thuyeàn khoâng neân ñöùng ? 
Xe oâtoâ chôû haøng caàn löu yù nhöõng vaán ñeà naøo ? 
T ại sao chân caùc c ây cột điện bên đường thường làm rộng ra ? 
30 
Nào bây giờ em đã trả lời được câu hỏi vì sao con lật đật không bao giờ ngã chưa ? 
Thưa thầy em đã hiểu rồi ạ. bởi vì trọng tâm của nó ở vị trí rất thấp ạ. Vậy nó ở trạng thái cân bằng bền . Cho nên nó không bao giờ bị ngã . 
Thế còn chiếc xe thì như thế nào ? 
Thưa thầy trong trường hợp này trọng tâm của xe đang ở vị trí cao nên khi đi qua các đoạn đường nghiêng rất dễ thị đỗ . 
ồ đúng rồi.bài học chúng ta đến đây kết thúc , Chúc các em học tập tốt ? 
31