Thuyết minh sáng kiến Giải pháp khi dạy một số dạng bài tập về đòn bẩy môn KHTN 8

 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
 Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
 THUYẾT MINH MÔ TẢ GIẢI PHÁP 
 VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN SÁNG KIẾN
1. Tên sáng kiến:
 “Giải pháp khi dạy một số dạng bài tập về đòn bẩy môn KHTN 8”
2. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: 05/10/2023.
3. Các thông tin cần bảo mật: Không
4. Mô tả các giải pháp cũ thường làm:
- Giáo viên cho học sinh làm nhưng còn chưa chia dạng bài tập cụ thể liên quan 
đến đòn bẩy cho học sinh, sau mỗi dạng bài chưa nhấn mạnh, khắc sâu.
- Học sinh chưa làm được nhiều dạng bài tập liên quan đến đòn bẩy.
- Giáo viên chưa xây dựng được phiếu học tập bao gồm cả câu hỏi trắc nghiệm, bài 
tập định tính, bài tập định lượng để học sinh ôn tập cho dạng bài. Chưa hệ thống 
hóa kiến thức sau chủ đề.
- Khâu hướng dẫn học sinh làm bài tập còn sơ sài, chưa đưa ra các bước giải cụ thể 
cho từng dạng bài, học sinh làm theo sự hướng dẫn của giáo viên là chủ yếu.
- Giáo viên chưa chú trọng đến khâu kiểm tra, đánh giá kết quả tự học của học 
sinh. Đa số dạy theo lối mòn dẫn đến hiệu quả tiết dạy không cao.
5. Sự cần thiết phải áp dụng giải pháp sáng kiến:
 Trong môn KHTN - phân môn Vật lý ở bậc 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. Vậy làm thế nào để giải bài tập về đòn bẩy 
một cách đơn giản, đó là câu hỏi đặt ra không chỉ đặt đối với tôi mà là câu hỏi 
chung đối với những giáo viên và học sinh muốn nâng cao chất lượng dạy học. Vì 
lý do trên, qua nhiều năm công tác với những hiểu biết và chút kinh nghiệm bản 
thân tôi mạnh dạn nêu lên một số suy nghĩ của mình về “Giải pháp khi dạy một số 
dạng bài tập về đòn bẩy môn KHTN 8”. Với mong muốn hoạt động dạy và học 
của giáo viên cũng như học sinh sẽ thu được kết quả cao hơn. Ngoài ra, cũng muốn 
tạo ra hướng đi đổi mới sau việc tham khảo các loại sách bài tập nâng cao. 3
Cánh tay đòn của lực F2 là l2
Tác dụng của lực F1 lên đòn bẩy là tích F1.l1 
Tác dụng của lực F2 lên đòn bẩy là tích F2.l2 
Điều kiện cân bằng của đòn bẩy là: F1.l1 = F2.l2
e. Dùng đòn bẩy có tác dụng thay đổi cả hướng và độ lớn của lực.Tác dụng lực vào 
cánh tay đòn dài thì được lợi về lực, tác dụng lực vào cánh tay đòn ngắn thì thiệt về lực. 
2. Kiến thức liên quan
a. Lực đẩy Ác-si-mét FA = d.V
 trong đó: d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
 V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3) 
 FA là lực đẩy Ác-si-mét (N)
b. Lực và phản lực
Khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. 
Hai lực này là hai lực trực đối không cân bằng, trong hai lực đó ta gọi một lực là 
lực tác dụng, lực kia là phản lực.
c. Điều kiện cân bằng của vật rắn là hợp lực của các lực tác dụng lên vật bằng 0. 
VD: Thanh nằm cân bằng khi: F2
 F4
Hợp lực F F1 F2 F3 F4 = 0
Về độ lớn: F2 + F4 = F1 + F3
 F
 1 F
d. Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều 3
Hợp lực của hai lực F1 , F2 song song, cùng chiều, tác dụng vào một vật rắn là 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
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 trong)
 F d
 1 2 B
 F2 d1
 F
 d O
 d
 A
 F 5
* Khi đòn bẩy nằm cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên đòn bẩy có 
phương đi qua điểm tựa
* Một vật được treo vào đòn bẩy rồi nhúng vật đó trong chất lỏng thì vật sẽ tác 
dụng lên đòn bẩy một lực:
 F = P - FA , trong đó:
P là trọng lượng thực của vật (trọng lượng của vật ở ngoài không khí) (N) 
FA là lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật (N)
F là trọng lượng của vật ở trong chất lỏng) (N)
II. Nội dung
Giải pháp 1: Tích hợp công nghệ để tạo hứng thú trong học tập:
 Giáo viên kết hợp làm thí nghiệm hoặc cho học sinh video tiến hành thí 
nghiệm trong dạy học để học sinh có thể dễ hình dung và thực hiện các bài toán đòn 
bẩy từ đó giúp học sinh hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của đòn bẩy.
- Tiến hành thí nghiệm theo các bước:
 B1: Đo trọng lượng P của B2: Đo lực kéo F1 khi B3: Đo lực kéo F2 khi
 vật OO2> OO1 OO2< OO1
- So sánh lực F1 và F2 và rút ra kết luận.
- Giáo viên có thể cho học sinh xem video tiến hành thí nghiệm về đòn bẩy qua 
đường link: 
Qua hoạt động này từ đó học sinh nắm rất chắc về cấu tạo, nguyên tức hoạt động, 
cách tiến hành thí nghiệm và dùng đòn bẩy khi để nâng được các vật có trọng 
lượng lớn bằng lực nhỏ hơn trọng lượng vật.
Giải pháp 2: Phân loại các dạng bài tập
 Loại 1: Bài tập trắc nghiệm 7
 Nếu tăng lực F2 lên mấy lần thì lực F1 cũng sẽ tăng lên bấy nhiêu lần.
 Bài 8: Một đòn bẩy như trên hình vẽ. Ban đầu lực F 2 tác dụng vào điểm O 2 thì ở 
 O1 xuất hiện lực F1 có độ lớn 400N. Nếu dịch điểm đặt lực F2 vào điểm O3 (OO2 = 
 O2O3) thì độ lớn lực F1 là:
 A. 200N
 B. 100N
 C. 800N
 D. 1600N
 Đáp án C
 - Ta có OO3 = 2.OO2
 - Áp dụng công thức đòn bẩy:
 - Chiều dài cánh tay đòn tăng lên 2 lần thì lực F1 tăng lên 2 lần.
 - Độ lớn lực F1 lúc này là: 400.2 = 800 (N)
 Bài 9: Một thanh nhẹ AB có thể quay tự do quanh một điểm O cố định với 
 OA=2OB. Đầu A treo một vật có khối lượng 8 kg. Để hệ thống cân bằng người ta 
 treo vào đầu B một vật có khổi lượng m (kg). Giá trị của m là:
 A. 4kg B. 8kg C. 16kg D. 32kg
Đáp án C
 - Vì thanh nhẹ có thể quay quanh điểm O nên ta coi O là điểm tựa của đòn bẩy.
 - Để hệ thống cân bằng ta có điều kiện cân bằng đòn bẩy như sau:
 - Khối lượng vậy treo vào đầu B là: m = P/10 = 160 : 10 = 16 (kg)
 Bài 10: Để bẩy một hòn đá có khối lượng 1 tấn người ta sử dụng một đòn bẩy như 
 trên hình vẽ. Biết OO 2 = 5.OO1. Lực F2 tối thiểu tác dụng vào O 2 là bao nhiêu để 
 có thể nâng được tảng đá này lên? 9
b) Để hạ vật xuống một chút, phải tác dụng lên đầu A một lực có hướng thế nào? 
Khi đó điểm tựa của thanh gỗ là vị trí nào?
Lời giải:
a) Khi nâng vật, ta cần tác dụng lực lên đầu A phương thẳng đứng chiều hướng 
xuống. Điểm tựa lúc này là điểm M.
b) Khi hạ vật xuống, cần tác dụng lực lên đầu A phương thẳng đứng chiều hướng 
lên. Điểm tựa lúc này là điểm N.
Bài 3. Ở chiếc kìm cắt dây thép (hình vẽ), mỗi 
nhánh kìm gồm cán và phần lưỡi cắt có thể 
quay quanh chốt cố định, có vai trò như đòn 
bẩy. Hãy sử dụng các mũi tên biểu diễn lực để 
mô tả cách dùng lực tác dụng lên cán kim để cắt
được dây thép.
Lời giải:
Hai lực được vẽ tại cán kìm, các mũi tên hướng vào 
khoảng giữa hai cán kìm.
Bài 4. Một thanh gỗ dùng để nâng vật 
bằng cách tựa một đầu vào điểm M và tác 
dụng lực vào đầu A của thanh (hình bên).
Lực tác dụng phải có hướng như thế nào?
Lời giải:
Lực tác dụng vào đầu A phải có hướng lên trên. 12
 Giải:
a, Coi thanh AB như một đòn bẩy, điểm tựa B. Trọng lực P của thanh có phương 
đi qua điểm tựa nên không có tác dụng gì lên đòn bẩy.
Thanh còn chịu tác dụng của 2 lực:
- Lực F có điểm đặt tại A, có cánh tay đòn là AB
- Lực căng dây T đặt tại A, có cánh tay đòn là BH
Theo đầu bài ta có tam giác ABC vuông cân tại B A
=> ̂ = =̂ 450
 H
Xét tam giác vuông AHB có
 2
BH = AB.sinA = AB.sin450 = AB. C B
 2
Thanh nằm cân bằng ta có:
 2
F.AB = T.BH 200.AB = T.AB. T = 200. 2 282,8(N)
 2
Vậy lực căng của dây AC là 282,8(N) C
b, Coi thanh AB như một đòn bẩy, điểm tựa B 
Thanh chịu tác dụng của 2 lực: N
- Trọng lực P có điểm đặt tại M là trung điểm của AB,
có cánh tay đòn là BM = AB
 B M A
 2
- Lực căng dây T đặt tại A, có cánh tay đòn là BN 
Theo đầu bài ta có tam giác ABC vuông cân tại B
 =̂ ̂ = 450
Xét tam giác vuông ANB có:
 BN = AB.sinA = AB.sin450 = AB. 2
 2
Thanh nằm cân bằng ta có:
 AB 2
P.BM = T.BN 100. = T.AB. T = 100 70,7(N)
 2 2 2
Vậy lực căng của dây AC là 70, 14
- Muốn Fmin thì xmax
Dễ thấy xmax = AC P F đặt tại C có phương vuông góc với AC, có chiều từ dưới 
lên trên.
 P.AM P.AM P.AM 100.30
Fmin = = 30(N )
 2 2
 xmax AC a b 802 602
2. Bài tập vận dụng 
Bài 4:
 Một thanh AB đồng chất tiết diện đều có chiều M
dài 20cm, trọng lượng 6N được đặt trên một giá A B
đỡ nằm ngang, chiều rộng CD = 4cm, chiều dài E F C D
AC = 7cm. Trên AB người ta dịch chuyển vật M 
có dạng khối lập phương với cạnh EF = 2cm và 
trọng lượng là 3N.
a, Vật M nằm ở vị trí mà AE = 3cm. Xác định điểm đặt 
của lực mà hệ gồm thanh AB và vật M tác dụng lên giá đỡ.
b, Hỏi vật M dịch chuyển trong khoảng nào để thanh AB vẫn nằm cân bằng.
Đáp số: a, OA = 8cm
 b, Vật M dich chuyển trong khoảng AH = 12cm
Bài 5:
 Một con kiến nằm tại điểm giữa của cọng rơm dài l.
Cọng rơm nằm trên hai cái đế, đế trái nằm cách l
mép trái của cọng rơm là l1 = 5l/12 còn đế phải l1 l2
cách mép phải là l2 = 13l/28, xác định khoảng 
cách lớn nhất từ con kiến đến điểm giữa cọng rơm 
khi con kiến bò về bên trái hoặc bên phải mà cọng rơm
không bị lật. Con kiến có khối lượng nhỏ hơn khối lượng cọng rơm 6 lần, còn kích 
thước của nó rất nhỏ so với chiều dài cọng rơm. Cọng rơm coi như một thanh đồng 
chất.
Đáp số: Khi con kiến bò sang bên trái: lmax = l/2 
 Khi con kiến bò sang bên phải: lmax = l/4 16
đầu A là 2m, xà nằm ngang. Xác định xem mỗi tường chịu tác dụng của một lực 
bằng bao nhiêu?
 Giải
* Coi xà như một đòn bẩy, xà chịu tác dụng của 4 lực:
- Trọng lực P của xà đặt tại trung điểm I của thanh.
- Trọng lực P1 của người đặt tại O
- Phản lực của bức tường A lên đầu A của xà là FA
- Phản lực của bức tường B lên đầu B của xà là FB
 Ta có: P = 10m = 10.20 = 200N 
 P1 = 10m1 = 10.75 = 750N
 I O
* Coi A là điểm tựa thì: A B
 AB 3 
- Cánh tay đòn của P là IA = 1, 5m 
 2 2
- Cánh tay đòn của P1 là OA = 2m
- Cánh tay đòn của FB là AB = 3m
- Lực FA có phương đi qua điểm tựa nên không có tác dụng gì lên đòn bấy
Đòn bẩy nằm thăng bằng ta có: FB.AB = P.IA + P1.OA
 FB.3 = 200.1,5 + 750.2 FB = 600(N)
*Thanh nằm thăng bằng ta có:
 FA + FB = P + P1 FA + 600 = 200 + 750 FA = 350(N)
 ' 
 Bức tường A chịu tác dụng của một lực là FA = FA = 350N
 ' 
 Bức tường B chịu tác dụng của một lực là FB = FB = 600N
2. Bài tập vận dụng 
Bài 3:
 Một thanh đồng chất, tiết diện đều có trọng lượng P 1= 10N, dài AB = 1,2m. 
Đầu B treo một vật nặng có trọng lượng P2 = 10N. Thanh được giữ nằm ngang nhờ 
bản lề A và dây CD. Cho biết sợi dây làm với thanh một góc 30 0 và đầu C của dây 
cáchB là 0,3m. Tính lực căng dây và phản lực của bản lề lên thanh. 18
Tính trọng lượng của thanh đồng chất nói trên.
Có thể xảy ra trường hợp l1 l2 được không ? Hãy giải thích.
 Giải
+ Coi thanh như một đòn bẩy, điểm tựa O. 
 l2 l1
Thanh chịu tác dụng của hai lực:
 M O
 A B
- Trọng lực P của thanh đặt tại M là trung điểm
của AB, có cánh tay đòn là:
 l1 l2 l2 l1
OM = OA-AM = l2 - 
 2 2
- Lực tác dụng lên đầu B
 của thanh, có cánh tay đòn OB = l1
 4 3
Ta có: FB = PC – FA = d.VC – d0.VC = VC(d – d0) = R (d-d0)
 3
Thanh nằm cân bằng ta có:
 푙2−푙1
 2 푙2
퐹 = = =1 ( -1)
 푃 푙1 2 푙1
 4 
 R3(d d )
 1 b 3
 0 ( 1) P = 8a R (d d0 )
 (*)
 3
 P 2 a 3(b a)
+ Vì quả cầu chìm hoàn toàn nên d>d0 Trong biểu thức (*) có tử số lớn hơn 0 
Nếu l1 l2 thì a b mẫu số của (*) nhỏ hơn hoặc bằng 0
 P có giá trị âm hoặc không xác định. Điều này vô lý vì P luôn là đại lượng d- 
ương.
 Không thể xảy ra trường hợp l1 l2 
Vậy trọng lượng của thanh đồng chất là:
 8a R3 (d d )
 0 
P = và không thể xảy ra trường hợp l1 l2
 3(b a)
Bài 2:
 Một thanh đồng chất tiết diện đều, có khối lượng 10kg, chiều dài l được đặt
 1 
trên giá đỡ A và B như hình vẽ. Khoảng cách BC = l . ở đầu C người ta buộc một
 7
vật nặng hình trụ có bán kính đáy là 10cm, chiều cao 32cm, trọng lượng riêng của 20
 3
riêng của nước là Dn = 1 000 kg/m .
 Giải
Coi thanh như một đòn bẩy, điểm tựa O 
Thanh chịu tác dụng của hai lực:
- Trọng lực P của thanh đặt tại M là trung điểm của AO, có cánh tay đòn là MB 
P = 10.D.VAO = 10.D.AO.S (S là tiết diện của thanh)
- Lực đẩy ác-si-mét FA tác dụng lên phần AM của thanh,
 đặt tại N là trung điểm của AM, có cánh tay đòn là NC.
 AO 
FA = 10.Dn.VAM = 10.1000. .S = 5000.AO.S
 2
 O
 AO
 MB OM 2 2 M
Ta có: OMB ONC B
 NC ON 3 3
 .AO C
 4 N
 A
Thanh nằm cân bằng ta có:
 F MB 5000.AO.S 2 3
 A D = 750(kg/m )
 P NC 10.D.AO.S 3
Vậy khối lượng riêng của chất làm thanh là 7500kg/m3.
2. Bài tập vận dụng 
Bài 4:
 Hai quả cầu sắt giống hệt nhau được treo vào 
 A B
hai đầu A,B của một thanh kim loại mảnh, nhẹ. O
Thanh được giữ thăng bằng nhờ dây mắc tại điểm O. 
Biết OA = OB = l = 20cm . Nhúng quả cầu ở đầu B 
vào chậu đựng chất lỏng người ta thấy thanh AB mất 
thăng bằng. Để thanh cân bằng trở lại ta phải dịch điểm 
treo O về phía A một đoạn x = 1,08 cm .
Tìm khối lượng riêng của chất lỏng, biết khối lượng riêng của sắt là D0 = 7,8
g/cm3.
Đáp số: D = 0,8g/cm3
Bài 5: