Soạn KHTN 8 Bài 19: Đòn bẩy và ứng dụng

Hướng dẫn Soạn KHTN 8 Bài 19: Đòn bẩy và ứng dụng ngắn gọn, hay nhất theo chương trình Sách mới.

Bài 19: Đòn bẩy và ứng dụng

Lý thuyết Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức Bài 19: Đòn bẩy và ứng dụng

Sơ đồ tư duy Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức Bài 19: Đòn bẩy và ứng dụng

Mở đầu trang 79 Bài 19 KHTN 8: Khi muốn nâng một vật, người ta cần tác dụng lực có hướng thẳng đứng lên trên. Có cách nào tận dụng được trọng lượng của người để nâng được vật lên cao hay không?

Trả lời:

Ta sử dụng đòn bẩy, đặt vật ở một đầu của thanh đòn, đầu còn lại dùng trọng lượng cơ thể người để nâng vật lên.

Hoạt động 1 trang 79 KHTN 8: Thí nghiệm

Chuẩn bị: Thanh nhựa cứng có lỗ cách đều, giá thí nghiệm, lực kế, các quả nặng có móc treo.

Tiến hành:

- Dùng lực kế tác dụng lực vào đòn bẩy AB, đòn bẩy có thể tác dụng lực nâng quả nặng.

- Thay đổi cánh tay đòn bằng cách móc lực kế vào các vị trí khác nhau. Đọc giá trị của lực kế khi nâng được các quả nặng để thanh cân bằng ở mỗi vị trí của lực kế.

Từ kết quả thí nghiệm, trả lời các câu hỏi sau:

1. Đòn bẩy AB có tác dụng thay đổi hướng lực tác dụng khi nâng quả nặng như thế nào?

2. Khi nào đòn bẩy cho ta lợi thế về lực?

Trả lời:

- Khi thay đổi vị trí của lực kế trên đòn bẩy AB ở đầu A và giữ nguyên vị trí vật treo ở đầu B ta thấy rằng:

+ Lực kế càng ở gần điểm tựa O thì giá trị của lực kế chỉ càng lớn.

+ Lực kế càng ra xa điểm tựa O thì giá trị của lực kế càng nhỏ.

- Từ kết quả thí nghiệm:

+ Khi dùng đòn bẩy để nâng vật, nếu khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của lực nâng vật lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của trọng lực thì lực tác dụng nhỏ hơn trọng lượng của vật đòn bẩy có thể được lợi về lực.

Câu hỏi 1 trang 80 KHTN 8: Xác định điểm tựa, cánh tay đòn trong các trường hợp ở Hình 19.2.

Xác định điểm tựa, cánh tay đòn trong các trường hợp ở Hình 19.2

Trả lời:

- Hình 19.2 a:

Xác định điểm tựa, cánh tay đòn trong các trường hợp ở Hình 19.2

- Hình 19.2 b:

Xác định điểm tựa, cánh tay đòn trong các trường hợp ở Hình 19.2

- Hình 19.3 c:

Xác định điểm tựa, cánh tay đòn trong các trường hợp ở Hình 19.2

Câu hỏi 2 trang 80 KHTN 8: Sử dụng đòn bẩy như Hình 19.2 có thể làm đổi hướng tác dụng lực như thế nào?

Trả lời:

- Trong hình 19.2a đòn bẩy không có tác dụng làm thay đổi hướng tác dụng lực.

- Trong hình 19.2b và 19.2 c đòn bẩy có tác dụng làm thay đổi hướng tác dụng lực:

+ Muốn nâng vật trong hình 19.2b một cách trực tiếp ta cần tác dụng lực nâng có phương thẳng đứng chiều từ dưới lên trên. Tuy nhiên, khi dùng đòn bẩy, đã làm thay đổi hướng tác dụng lực, lực tác dụng có phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới.

+ Muốn nhổ chiếc đinh trong hình 19.2c trực tiếp ta cần tác dụng lực có phương vuông góc với tường, chiều hướng ra ngoài tường. Tuy nhiên, khi dùng đòn bẩy, đã làm thay đổi hướng tác dụng lực, lực tác dụng có phương song song với tường, chiều từ trên xuống dưới.

Hoạt động 2 trang 81 KHTN 8: 1. Hình 19.6 vẽ các dụng cụ, các vật có cấu tạo và chức năng của đòn bẩy.

- Em hãy chỉ rõ loại đòn bẩy trong từng trường hợp.

- Sử dụng đòn bẩy như vậy đem lại lợi ích như thế nào?

2. Mô tả cách sử dụng đòn bẩy để tận dụng trọng lượng của người để nâng vật lên cao trong tính huống ở đầu bài học.

3. Lấy các ví dụ khác về mỗi loại đòn bẩy trong cuộc sống và phân tích tác dụng của chúng.

Trả lời

1.

2. Cách sử dụng đòn bấy để tận dụng trọng lượng của người để nâng vật lên cao trong tình huống ở đầu bài học: Ta sử dụng bàn tay như một điểm tựa và cánh tay chính là cánh tay đòn.

3.

Đòn bẩy loại 1: cái bập bênh, cái cân đòn, cái búa kẹp để nhổ đinh. Hiệu quả cơ học là bất kỳ, có thể ít hơn, bằng hoặc nhỏ hơn 1

Đòn bẩy loại 2 lợi về lực: xe rùa, cái kìm tách hạt, cái mở nắp chai hay bàn đạp phanh ô tô, trong đó cánh tay đòn của tải nhỏ hơn cánh tay đòn của lực đầu vào, và hiệu quả cơ học luôn lớn hơn 1.

Đòn bẩy loại 2 không lợi về lực: một cặp nhíp, cái búa, một cặp đũa hay cái gắp, cần câu cá hay xương hàm dưới của hộp sọ người. Cánh tay đòn của lực đầu vào nhỏ hơn cánh tay đòn của tải, nên hiệu quả cơ học luôn bé hơn 1

Câu hỏi 3 trang 81 KHTN 8: Đòn bẩy trong máy bơm nước bằng tay (Hình 19.7) là đòn bẩy loại nào? Sử dụng máy bơm nước này cho ta những lợi ích gì?

Trả lời:

Đòn bẩy trong máy bơm nước bằng tay (Hình 19.7) là đòn bẩy loại 1 vì có điểm tựa nằm trong khoảng điểm đặt lực tác dụng và vật nâng. Sử dụng máy bơm nước này giúp ta lợi về lực nâng nước và thay đổi được hướng tác dụng lực theo ý con người muốn.

Câu hỏi 4 trang 82 KHTN 8: Dựa trên cấu tạo của cơ thể và tác dụng của đòn bẩy em hãy đưa ra tư thế ngồi để tránh mỏi cổ

Trả lời:

* Tư thế ngồi tránh mỏi cổ:

- Cổ: Giữ cổ ở vị trí thẳng trục với cột sống.

- Vai: Đặt cẳng tay ở mặt phẳng ngang vuông góc với khuỷu tay, cổ tay thẳng trục với cẳng tay, vai thả lỏng.

- Lưng: Giữ thẳng, chọn ghế có điểm tựa, độ cao phù hợp với tư thế ngồi nhằm giảm thiểu các áp lực lên cột sống.

- Chân: Bàn chân nên đặt bằng phẳng trên sàn. Không ngồi bắt chéo chân vì tư thế này sẽ gây áp lực lên vùng dưới đầu gối, dễ gây tê liệt dây thần kinh. Trong trường hợp ghế quá cao, nên dùng một chiếc ghế thấp hoặc 1 hộp vuông để kê chân để chân ở vị trí thoải mái nhất. 

- Từ khoảng cách giữa ghế và màn hình cũng như độ cao màn hình nên điều chỉnh cho phù hợp, tránh tư thế cong lưng hoặc ngửa cổ để nhìn màn hình.

- Bạn nên đứng lên đi lại, vận động nhẹ nhàng để các cơ được thư giãn sau 1 đến 2 tiếng làm việc.

Câu hỏi 5 trang 82 KHTN 8: Em hãy giải thích vì sao khi cầm vật nặng, ta cần gập sát cánh tay vào bắp tay

Trả lời:

- Khi cầm vật nặng ta cần gập sát cánh tay và bắp tay để giá của lực F1 theo phương vuông góc giúp giảm độ lớn của lực tác dụng.

Hoạt động 3 trang 83 KHTN 8: Thảo luận nhóm về vấn đề sau:

- Em hãy xác định các đòn bẩy trên xe đạp khi ta sử dụng xe. Ứng với mỗi trường hợp hãy xác định trục quay, các lực tác dụng và xác định loại đòn bẩy tương ứng.

- Hãy mô tả sự thay đổi hướng của lực khi dùng chân tác dụng lực lên pê – đan xe đạp để đẩy xe đạp tiến về phía trước. Xét quá trình tác dụng lực với hai trục quay tại trục giữa A và trục bánh sau B (Hình 19.10).

Trả lời:

- Các bộ phận xe đạp dựa trên nguyên đòn bẩy là:

+ Bộ phận gồm: Bàn đạp (pê-đan) (1), đùi, trục giữa (2), đĩa (3), xích (4), líp (5).

Bàn đạp là điểm lực tác dụng

Trục giữa là điểm tựa

Xích đĩa líp là điểm đặt vật nâng (kéo bánh xe sau chuyển động)

+ Bộ phận: chân chống xe

Trong đó: O là điểm tựa; O1 là điểm tác dụng lực; O2 là điểm đặt vật.

+ Bộ phận: đòn bẩy tay phanh

Trong đó: O là điểm tựa; O1 là điểm tác dụng lực; O2 là điểm đặt vật.

- Lực khi dùng chân tác dụng lên pê – đan xe đạp có phương thẳng đứng chiều từ trên xuống và có tác dụng làm trục giữa A quay, khi đó tạo ra lực kéo giữa các điểm tiếp xúc giữa mắt xích và răng của vành đĩa, làm cho trục bánh sau B quay tạo ra lực kéo làm cả xe chuyển động.

Em có thể 1 trang 83 KHTN 8: Chỉ ra được các loại đòn bẩy và lợi ích của nó trong thực tiễn

Trả lời:

- Đòn bẩy loại 1 có lợi ích cho lợi về lực và thay đổi hướng tác dụng lực theo mong muốn vì có điểm tựa nằm trong khoảng điểm đặt lực tác dụng và điểm đặt vật. 

- Đòn bẩy loại 2 giúp nâng được vật nặng nhưng di chuyển vật chậm vì có điểm tựa nằm ngoài khoảng điểm đặt lực tác dụng và điểm đặt vật (lực tác dụng lên đòn bẩy xa điểm tựa).

- Đòn bẩy loại 3 giúp di chuyển vật cần nâng nhanh chóng và dễ dàng vì có điểm tựa nằm ngoài khoảng điểm đặt lực tác dụng và điểm đặt vật (lực tác dụng lên đòn bẩy gần điểm tựa). Tuy nhiên loại này không cho lợi về lực.

Em có thể 2 trang 83 KHTN 8: Lựa chọn được loại đòn bẩy phù hợp để sử dụng trong một số trường hợp đơn giản trong đời sống

Trả lời:

- Mở nắp hộp, cắt: Sử dụng đòn bẩy loại 1

- Đũa để gắp thức ăn: Sử dụng đòn bẩy loại 2

Em có thể 3 trang 83 KHTN 8: Vận dụng được kiến thức về đòn bẩy để có các thao tác vận động đúng trong sinh hoạt hằng ngày

Trả lời:

- Khi cầm vật nặng nên đưa tay gập sát cánh tay vào bắp tay.

- Nên ngồi thẳng người, đi đứng thẳng xương sống để tránh mỏi cổ.

>>> Xem toàn bộ: Soạn KHTN 8 Kết nối tri thức

-------------------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn Trả lời câu hỏi KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19: Đòn bẩy và ứng dụng trong bộ SGK Kết nối tri thức theo chương trình sách mới. Chúc các bạn học tốt!