TÊN BÀI DẠY: MOMENT LỰC – CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN
Sách: Lớp 10 – Kết nối tri thức Thời gian: 1 tiết
Nội dung kiến thức: 
Momen lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được tính bằng công thức: M = F.d Trong đó:
· F là độ lớn của lực tác dụng (N).
· d là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực và gọi là cánh tay đòn của lực (m). · M là momen lực (N.m). 
Quy tắc momen: Muốn một vật có trục quay cố định cân bằng, tổng các
momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng
tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ. I. Mục tiêu 1. Về năng lực
a. Năng lực vật lý
- Nêu được khái niệm momen lực và viết được công thức tính momen lực.
- Phát biểu và vận dụng được quy tắc momen cho một số trường hợp đơn giản trong thực tế. b. Năng lực chung
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thảo luận nhóm để xác định được công thức
tính momen, giải quyết các bài tập đơn giản.
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Giải quyết được vấn đề mà giáo viên đưa ra.
- Năng lực tự chủ và tự học: Tìm kiếm thông tin, đọc SGK để hiểu về momen
lực và ý nghĩa của momen lực trong đời sống. 2. Về phẩm chất
- Trung thực trong việc đọc và xử lí kết quả thí nghiệm.
- Trách nhiệm: Các HS đều phải tham gia thực hiện nhiệm vụ của nhóm mình.
II. Thiết bị dạy học và học liệu
- Đĩa momen, dây không dãn, các quả nặng để làm thí nghiệm hình 21.3 SGK (Bộ
sách Kết nối tri thức với cuộc sống).
- Máy tính, máy chiếu, Powerpoint hỗ trợ bài dạy. - Phiếu học tập.
Phiếu học tập số 1
Tiến hành thí nghiệm dùng búa để nhổ đinh đóng trên một tấm gỗ ở nhiều vị trí
trên cán búa, sau đó trả lời các câu hỏi sau
Câu 1. Mô tả thao tác thí nghiệm đã làm. Câu 2. Lực ⃗
F nên đặt vào đâu trên cán búa để nhổ đinh được dễ dàng? Khi đó
cánh tay đòn (d) của lực lớn hay nhỏ?
Câu 3. Tác dụng làm quay của lực phụ thuộc những yếu tố nào?
Câu 4. Qua ví dụ trên, hãy cho biết Momen lực là gì? Đơn vị đo? Cách xác định cánh tay đòn (d)?
Phiếu học tập số 2
Thí nghiệm với đĩa moment, học sinh quan sát sau đó trả lời các câu hỏi sau ⃗
Câu 1. Nếu bỏ lực F1 thì đĩa quay theo chiều nào? ⃗
Câu 2. Nếu bỏ lực F2 thì đĩa quay theo chiều nào?
Câu 3. Khi đĩa cân bằng lập tích F1d1 = F2d2 và so sánh.
Câu 4. Qua thí nghiệm trên, hãy cho biết điều kiện cân bằng của một vật có trục
quay cố định? (Quy tắc moment)
III. Tiến trình dạy học
1. HOẠT ĐỘNG 1: KHỞI ĐỘNG a. Mục tiêu:
- Tạo tình huống thực tế để giúp HS nhận ra vấn đề của bài học
b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên, thực hiện thí nghiệm phát
hiện vấn đề nghiên cứu.
- Làm nhanh thí nghiệm bắt ốc vít giống nhau vào tấm bảng gỗ mỏng giống nhau: 1
HS bắt ốc vít bằng tay, HS còn lại được dùng tua-vit
- Thảo luận để đưa ra nhận xét cho thí nghiệm
Giáo viên tiếp tục đặt vấn đề:
- Thảo luận để đưa ra dự đoán cho câu hỏi mở đầu. c. Sản phẩm: −
Báo cáo kết quả hoạt động của cá nhân và ghi chép của học sinh. −
Sản phẩm dự kiến: + Khi dùng tua-vit bắt ốc vít dễ dàng hơn.
+ Dùng lực mạnh hơn để xoáy thì đai ốc siết chặt hơn.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV gọi 2 HS lên phía trên làm nhanh thí nghiệm bắt ốc vít giống nhau vào tấm
bảng gỗ mỏng giống nhau: 1 HS bắt ốc vít bằng tay, HS còn lại được dùng tua-vit.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- 2 HS lên làm thí nghiệm theo yêu cầu GV đưa ra.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV yêu cầu 2 HS nêu nhận xét kết quả hoạt động của mình.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV tiếp nhận và nhận xét câu trả lời của HS.
- GV dẫn dắt HS vào bài: “Dùng tua-vit bắt ốc vít dễ dàng hơn, cũng như khi siết
chặt một đai ốc dùng cờ lê dễ dàng hơn”.
Tác dụng của những dụng cụ này thay đổi thế nào nếu tăng độ lớn của lực
hoặc dùng tuanơvít, cờ lê dài hơn?
2. HOẠT ĐỘNG 2: HÌNH THÀNH KIẾN THỨC.
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về momen lực : a) Mục tiêu
- Tiến hành được thí nghiệm, mô tả, phân tích được thí nghiệm để đưa ra các nội
dung kiến thức về: tác dụng làm quay của lực, moment lực.
- Vận dụng giải thích được ví dụ thực tế. b) Nội dung
- GV chia lớp thành 4 nhóm, phát cho mỗi nhóm 1 búa đinh, 1 tấm gỗ có đóng trên
đó 1 chiếc đinh, 2 phiếu học tập số 1. Tổ chức thực hiện thí nghiệm trả lời các câu
hỏi trong phiếu học tập số 1. c) Sản phẩm
- Báo cáo kết quả hoạt động của các nhóm, ghi chép của học sinh, câu trả lời của phiếu học tập. - Sản phẩm dự kiến
1. Tác dụng làm quay của lực
Khi dùng búa để nhổ đinh là tay tác dụng lên búa 1 lực, lực này làm cho búa quay nên kéo đinh lên. 2. Moment lực
Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay
của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó: M = F.d Trong đó:
* F là độ lớn của lực tác dụng (N)
* d là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực và gọi là cánh tay đòn của lực (m) * M là momen lực (N.m)
d) Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm hoàn thành phiếu học tập số 1.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS làm việc theo nhóm, thực hiện các yêu cầu của GV:
- Tiến hành thí nghiệm dùng búa để nhổ đinh đóng trên một tấm gỗ ở nhiều vị trí trên cán búa.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV gọi đại diện 2 nhóm đứng tại chỗ trình bày kết quả hoạt động của nhóm.
- Dự kiến câu trả lời của phiếu học tập:
1.Cho đinh vào đầu búa, tay cầm vào đuôi cán búa, càng cách xa đầu búa thì càng
nhổ dễ, dùng một lực từ cánh tay hướng xuống dưới và nhổ đinh lên.
2.Lực F nên đặt vào đuôi cán búa để nhổ đinh được dễ dàng. Khi đó cánh tay đòn (d) của lực lớn.
3.Tác dụng làm quay của lực phụ thuộc vào những yếu tố: + Cánh tay đòn (d) + Độ lớn của lực + Vị trí của trục quay.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV đánh giá, nhận xét, kết quả hoạt động của các nhóm
- GV chuẩn kiến thức; kết luận và nhận định:
+ Qua các ví dụ, ta thấy tác dụng làm quay một vật phụ thuộc vào các yếu tố như
độ lớn của lực, khoảng cách, vị trí trục quay …. Từ đó, đưa ra các khái niệm và cánh tay đòn của lực.
+ Cần lưu ý quan niệm sai lầm thường gặp: HS có thể cho rằng tay đòn là khoảng
cách từ trục quay đến điểm đặt của lực. Chỉ ra sai lầm bằng cách đưa ví dụ chẳng
hạn đặt tay vào mép cánh cửa, đẩy vuông góc với bề mặt thì dễ dàng quay đc,
nhưng nếu kéo hoặc đẩy thì không…..
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về quy tắc momen lực: a) Mục tiêu
- Tiến hành được thí nghiệm, mô tả, phân tích được thí nghiệm để đưa ra các nội
dung kiến thức về: quy tắc momen lực. b) Nội dung
- GV chia lớp thành các nhóm, phát cho mỗi nhóm 1 phiếu học tập số 2. Tổ chức
thực hiện thí nghiệm tra lời các câu hỏi trong phiếu học tập số 2 c) Sản phẩm
- Báo cáo kết quả hoạt động của các nhóm và ghi chép của học sinh. - Dự kiến sản phẩm: Quy tắc momen lực
Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng các
momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng
các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ. F1.d1 = F2.d2
d) Tổ chức hoạt động
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm quan sát thí nghiệm do GV làm và hoàn
thành phiếu học tập số 2.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS làm việc theo nhóm, thực hiện các yêu cầu của GV:
- Thực hiện thí nghiệm với đĩa Momen:
+ Dụng cụ: Bộ thí nghiệm bao gồm: ● Bảng thép ● Đĩa momen ● Cuộn dây treo ● Đế chữ H ● Trục Ø10
● Quả nặng có móc treo: 50g x 20; 20g x 10 ● Ròng rọc ● Thước có từ tính.
+ GV đưa ra bộ thí nghiệm với đĩa Momen, dẫn dắt học sinh nêu chức năng/ vai trò
từng thiết bị, sau đó đưa ra phương án thiết kế, thực hiện thí nghiệm:
Dùng một đĩa tròn có trục quay đi qua tâm
O, trên mặt đĩa có những lỗ dùng để treo
những quả cân. Ta tác dụng vào đĩa hai lực
⃗F và ⃗F nằm trong mặt phẳng của đĩa, sao 1 2 cho đĩa vẫn đứng yên.
Từ thí nghiệm này ta thấy: Nếu không có
lực ⃗F thì lực ⃗F làm cho đĩa quay theo chiều 2 1
kim đồng hồ. Ngược lại, nếu không có lực
⃗F thì lực ⃗F làm cho đĩa quay ngược chiều 1 2
kim đồng hồ. Đĩa đứng yên vì tác dụng làm
quay của lực ⃗F cân bằng với tác dụng làm 1 quay của lực ⃗F2
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV gọi đại diện 2 nhóm đứng tại chỗ trình bày kết quả hoạt động của nhóm.
- GV gọi HS đại diện các nhóm khác nhận xét, bổ sung.
Phiếu học tập số 2
Thí nghiệm với đĩa moment:
Câu 1. Nếu không có lực ⃗F thì lực ⃗F làm cho đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ. 1 2
Câu 2. Nếu không có lực ⃗F thì lực ⃗F làm cho đĩa quay theo chiều kim đồng hồ. 2 1
Câu 3. Khi đĩa cân bằng, tích F1d1 = F2d2.
Câu 4. Qua thí nghiệm trên, ta rút ra điều kiện cân bằng của một vật có trục quay
cố định: (Quy tắc momen)
Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng các momen
lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen
lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ. F1.d1 = F2.d2
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV đánh giá, nhận xét, kết quả hoạt động của các nhóm
- GV chuẩn kiến thức: Quy tắc momen
Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng các momen
lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen
lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ. F1.d1 = F2.d2
3. HOẠT ĐỘNG 3: LUYỆN TẬP a. Mục tiêu
- HS hệ thống hóa kiến thức và luyện giải bài tập về momen lực và quy tắc momen lực.
b. Tổ chức hoạt động
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập V. LUYỆN TẬP
- GV yêu cầu HS làm việc cá nhân quan sát thí 1. Thí nghiệm ở hình 21.2
nghiệm mô tả ở hình 21.2 và trả lời các câu hỏi - Hình a, thước OA quay nội dung 1: theo chiều kim đồng hồ.
1. Trong các tình huống ở hình 21.2 a, b, M = F.d = 4.0,5 = 2 N
thước OA quay theo chiều kim đồng hồ hay - Hình b, thước OA quay
ngược chiều kim đồng hồ?
ngược chiều kim đồng hồ.
2. Tính momen lực ứng với mỗi tình huống? M = F.d = 2.0,5cos20o =
- GV yêu cầu HS làm việc cá nhân quan sát thí 0,94 N
nghiệm mô tả ở hình 21.2 và trả lời các câu hỏi nội dung 2:
a. Sử dụng kiến thức về momen lực giải thích 2. Thí nghiệm hình 21.4
vì sao chiếc bập bênh đứng cân bằng? a. Bập bênh cân bằng vì
b. Cho biết người chị (bên phải) có trọng P1.d1 = P2.d2 lượng P P d
2 = 300N, khoảng cách d2 = 1m, còn 2 2 =300.1
người em có trọng lượng P P 200 1 = 200N. Hỏi b. d1 = 1 = 1,5
khoảng cách d1 phải bằng bao nhiêu để bập m.
bênh cân bằng nằm ngang?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS làm việc cá nhân thực hiện các yêu cầu của GV.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV gọi đại diện 2 HS đứng tại chỗ trình bày kết quả tìm hiểu
- GV gọi HS khác nhận xét, bổ sung.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV đánh giá, nhận xét, kết quả hoạt động của các nhóm - GV chuẩn kiến thức.
4. HOẠT ĐỘNG 4: VẬN DỤNG a. Mục tiêu:
- Vận dụng được quy tắc momen trong một số trường hợp đơn giản trong thực tế. b. Nội dung:
- HS hoạt động cá nhân, trả lời câu hỏi “Khi dùng cờ lê để vặn một đai ốc, ta nên
cầm tay ở vị trí nào thì có lợi hơn? Vì sao?” c. Sản phẩm:
- Cầm tay ở vị trí đầu cờ lê càng xa đai ốc càng có lợi. - Giải thích:
+ Khi tác dụng lực để vặn đai ốc, lực do tay tác động sinh ra 1 momen làm cho đai ốc quay.
+ Vị trí tay cầm càng xa đai ốc thì cánh tay đòn của cực do tay người tác dụng càng
lớn, momen lực sẽ càng lớn, kéo theo tác dụng làm quay đai ốc càng lớn và khả
năng mở các loại đai ốc siết chặt càng cao.
d. Tổ chức thực hiện:
- GV giao nhiệm vụ vận dụng:
- HS làm việc cá nhân, thực hiện nhiệm vụ ở nhà và trình bày trong tiết học tiếp theo.
- Thảo luận trước lớp:
+ HS trình bày sản phẩm học tập, các HS khác nhận xét, bổ sung.
+ GV nhận xét chung và kết luận.