MasterSchool

Khoa học tự nhiên lớp 8 · KNTT · Chương 5

Lý thuyết KHTN 8 Bài 19: Đòn bẩy và ứng dụng

Chương 5: Tác dụng làm quay của lực · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 8 Bài 19: Đòn bẩy và ứng dụng theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ thí nghiệm minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi trắc nghiệm tự luận có lời giải chi tiết.

Lớp

I. Tác dụng của đòn bẩy

Khi chịu tác dụng lực làm quay, đòn bẩy có thể làm thay đổi hướng tác dụng của lực.

Trục quay luôn đi qua một điểm tựa O. Khoảng cách từ giá của lực tác dụng tới điểm tựa gọi là cánh tay đòn.

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 1: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 1: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

II. Các loại đòn bẩy

- Đòn bẩy loại 1: Là loại đòn bẩy có điểm tựa O nằm trong khoảng giữa điểm đặt O1, O2 của các lực F1 và F2.

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 2: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 2: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

- Đòn bẩy loại 2: Là loại đòn bẩy có điểm tựa O nằm ngoài khoảng giữa điểm đặt O1, O2 của hai lực, lực tác dụng lên đòn bẩy F2 nằm xa điểm tựa O hơn vị trí của lực F1.

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 3: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 3: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

- Đòn bẩy loại 3: Là loại đòn bẩy có điểm tựa O nằm ngoài khoảng giữa điểm đặt O1, O2 của hai lực, lực tác dụng lên đòn bẩy F2 nằm gần điểm tựa O hơn vị trí của lực F1.

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 4: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 4: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

1. Bơm nước bằng tay

Ứng dụng đòn bẩy loại 1.

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 5: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 5: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

2. Đòn bẩy trong cơ thể người

Trong cơ thể chúng ta có nhiều bộ phận có cấu tạo và hoạt động tương tự một đòn bẩy.

- Đầu là đòn bẩy loại 1

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 6: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 6: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

- Cánh tay là đòn bẩy loại 2

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 7: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 7: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

3. Đòn bẩy trong xe đạp

Đòn bẩy là sự liên kết giữa pê – đan, trục giữa A và trục bánh sau B.

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 8: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)
Hình 8: Đòn bẩy và ứng dụng (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 19)

Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm

Loại đòn bẩySơ đồ bố trí điểm tựa & lựcTỉ số cánh tay đònLợi ích cơ họcVí dụ trong đời sống
Đòn bẩy loại 1Điểm tựa OO nằm giữa lực tác dụng (F2F_2) và lực cản (F1F_1)OO2>OO1OO_2 > OO_1 hoặc OO2<OO1OO_2 < OO_1Lợi về lực (nếu OO2>OO1OO_2 > OO_1) hoặc đổi hướng lựcBập bênh, kéo cắt kim loại, xà beng bẩy đá
Đòn bẩy loại 2Lực cản (F1F_1) nằm giữa điểm tựa OO và lực tác dụng (F2F_2)Luôn có OO2>OO1OO_2 > OO_1Luôn cho lợi về lực (F2<F1F_2 < F_1), nâng vật nặng dễ dàngXe cút kít chở đất, kẹp càng cua, dụng cụ khui bia
Đòn bẩy loại 3Lực tác dụng (F2F_2) nằm giữa điểm tựa OO và lực cản (F1F_1)Luôn có OO2<OO1OO_2 < OO_1Thiệt về lực (F2>F1F_2 > F_1) nhưng lợi về quãng đường và tốc độKẹp gắp than, cần câu cá, chổi quét nhà, cánh tay người

Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"

📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:

  • Kiến thức then chốt 1: Đòn bẩy là một công cụ cơ học đơn giản quay quanh một trục hoặc một điểm tựa cố định (OO).
  • Kiến thức then chốt 2: Cấu tạo cơ bản của đòn bẩy gồm: Điểm tựa OO, điểm tác dụng của lực nâng vật O1O_1 và điểm tác dụng lực kéo của tay/người O2O_2.
  • Kiến thức then chốt 3: Đòn bẩy loại cho lợi về lực khi cánh tay đòn của lực tác dụng dài hơn cánh tay đòn của lực cản (OO2>OO1OO_2 > OO_1), giúp nâng vật nặng với lực nhỏ hơn trọng lượng vật.
  • Kiến thức then chốt 4: Đòn bẩy cho lợi về quãng đường và tốc độ khi cánh tay đòn của lực tác dụng ngắn hơn cánh tay đòn của lực cản (OO2<OO1OO_2 < OO_1).
  • Kiến thức then chốt 5: Ứng dụng đòn bẩy xuất hiện khắp nơi trong đời sống: kìm cắt kim loại, kéo cắt giấy, xà beng bẩy đá, bập bênh, chèo thuyền, xe cút kít.

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Đòn bẩy là một công cụ cơ học đơn giản quay quanh một trục hoặc một điểm tựa cố định (OO).
  • Cấu tạo cơ bản của đòn bẩy gồm: Điểm tựa OO, điểm tác dụng của lực nâng vật O1O_1 và điểm tác dụng lực kéo của tay/người O2O_2.
  • Đòn bẩy loại cho lợi về lực khi cánh tay đòn của lực tác dụng dài hơn cánh tay đòn của lực cản (OO2>OO1OO_2 > OO_1), giúp nâng vật nặng với lực nhỏ hơn trọng lượng vật.
  • Đòn bẩy cho lợi về quãng đường và tốc độ khi cánh tay đòn của lực tác dụng ngắn hơn cánh tay đòn của lực cản (OO2<OO1OO_2 < OO_1).
  • Ứng dụng đòn bẩy xuất hiện khắp nơi trong đời sống: kìm cắt kim loại, kéo cắt giấy, xà beng bẩy đá, bập bênh, chèo thuyền, xe cút kít.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Đòn bẩy có cấu tạo cơ bản gồm những điểm mấu chốt nào?
Đòn bẩy có 3 điểm then chốt: 1. Điểm tựa cố định quanh đó đòn bẩy quay (OO); 2. Điểm tác dụng của lực nâng/lực cần nâng vật (O1O_1, lực cản F1F_1); 3. Điểm tác dụng của lực do con người/tay tác dụng (O2O_2, lực tác dụng F2F_2).
Khi nào đòn bẩy cho ta lợi về lực? Cho ví dụ ứng dụng?
Đòn bẩy cho ta lợi về lực (F2<F1F_2 < F_1) khi cánh tay đòn của lực tác dụng dài hơn cánh tay đòn của lực cản (OO2>OO1OO_2 > OO_1). Ví dụ: Dùng xà beng bẩy tảng đá lớn, kìm cắt dây thép, dụng cụ kẹp vỡ càng cua, xe cút kít chở cát.
Khi nào đòn bẩy không cho lợi về lực mà cho lợi về quãng đường và tốc độ? Cho ví dụ?
Đòn bẩy cho lợi về quãng đường và tốc độ khi cánh tay đòn của lực tác dụng ngắn hơn cánh tay đòn của lực cản (OO2<OO1OO_2 < OO_1), lúc này ta phải tốn lực lớn hơn (F2>F1F_2 > F_1) nhưng đầu đòn bẩy di chuyển quãng đường xa và nhanh hơn. Ví dụ: Cần câu cá (nhích tay một đoạn ngắn đầu cần vung rất xa), kẹp gắp than đá, chổi quét nhà.
Hãy chỉ ra điểm tựa và hai lực tác dụng trong chiếc kéo cắt kim loại và chiếc kéo cắt giấy?
Cả hai kéo đều có trục đinh tán ở giữa làm điểm tựa OO. Kéo cắt kim loại có tay cầm rất dài (OO2OO_2 lớn) và lưỡi cắt ngắn (OO1OO_1 nhỏ) để cho lợi nhiều về lực cắt kim loại cứng. Ngược lại, kéo cắt giấy có lưỡi rất dài (OO1OO_1 lớn) và tay cầm ngắn (OO2OO_2 nhỏ) để cắt đường dài nhanh chóng mà không cần tốn nhiều lực vì giấy rất mềm.

Đề luyện tập theo bài