Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 1 CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT T RỤC CỐ ĐỊNH doc

- Nắm vững các CT liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ dài, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật rắn.. - Nêu các đặc điểm của một vật rắn quay quanh một trục cố định.. 1/Tọa độ

Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 1

CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN

QUANH MỘT T RỤC CỐ ĐỊNH I/ MỤC TIÊU:

- Hiểu được KN vật rắn và CĐ của vật rắnlà gì ?

- Hiểu được các KN tọa độ góc, tốc độ góc, gia tốc góc

- Nắm vững các CT liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ dài, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật rắn

- Vận dụng đựơc các CTcủa CĐ quay đều, quay biến đổi đều để giải các BT đơn giản

II/ CHUẨN BỊ:

1/ Giáo viên: Một số hình vẽ minh họa về chuyển động quay của vật rắn

2/ Học sinh : Ôn lại phần động học chất điểm ở vật lý lớp

10

III/ KIỂM TRA BÀI CŨ:

IV/ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

HĐ CỦA

GIÁO VIÊN

HĐ CỦA HỌC SINH

NỘI DUNG KIẾN

THỨC

- Vật ntn gọi

là vật rắn

- CĐ của vật

rắn gọi là tịnh

tiến khi nào ?

- Nêu các đặc

điểm của một

vật rắn quay

quanh một

trục cố định

- làm thế nào

để có thể

x.định vị trí

của 1 vật rắn

quay quanh 1

trục cố định

-Học sinh thảo luận và trả lời

-Học sinh thảo luận và trả lời

- Học sinh thảo luận và trả lời

- Học sinh thảo luận và trả lời

1/Tọa độ góc

-Mỗi điểm trên vật vạch một đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay, có bán kính bằng k/c từ điểm đó đến trục quay, có tâm nằmở trên trục quay

- Mọi điểm của vật đều quay được cùng một góc trong cùng một khỏang thời gian

- Vị trí của vật tại mỗi thời điểm được xác định bằng góc  giữa một mp động P

và một mặt phẳng cố định

P0 ( 2 mặt phẳng này đều

tại 1 t.điểm t

bất kỳ ?

-Tọa độ góc là

gì ?

-Thông báo

quy ước về

chiều dương

và dấu của toa

độ góc 

- Nhấn mạnh

sự biến thiên

của tọa độ góc

theo t.gian thể

hiện quy luật

CĐ của mp P,

cũng chính là

thể hiện CĐ

của vật quanh

trục cố định

- Gợi ý cho hs

- Học sinh lắng nghe và ghi nhớ

- Học sinh lắng nghe thảo luận và trả lời

chứa trục quay )  gọi là tọa độ góc của vật và có đơn vị là radian ( rad)

- Chỉ xét vật quay theo một chiều và chọn chiều quay làm chiều dương thì

 > 0

- Khi vật rắn quay, sự biến thiên của tọa độ góc theo thời gian thể hiện quy luật

CĐ của mp P, cũng chính

là thể hiện CĐ của vật quanh trục cố định

2/ Tốc độ góc

- Tốc độ góc trung bình:

tb

t



 

 ( rad/s)

- Tốc độ góc tức thời ( tốc

độ góc) là dại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh,

nêu ý nghĩa

của tốc độ góc

là đại lượng

đặc trưng cho

độ quay nhanh

,chậm của vật

rắn

- Hướng dẫn

học sinh hình

thành khái

niệm gia tốc

góc trung bình

và gia tốc góc

tức thời

- Học sinh thảo luận và trả lời

- Học sinh trả lời câu hỏi C3

- Học sinh nhắc lại các phương trình động lực học

chuyển động tịnh tiến từ đó

chậm của CĐ quay của vật rắn quanh một trục ở thời điểm t và được xác định bằng đạo hàm của tọa độ góc theo thời gian

t 0

d

t dt

 



3/ Gia tốc góc

-Gia tốc góc trung bình:

tb t



 

 ( rad/s2)

-Gia tốc góc tức thời ( gia tốc góc) của vật rắn quay quanh một trục ở thời điểm

t là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên của tốc

độ góc ở thời điểm đó và được xác định bằng đạo hàm của tọa độ góc theo thời gian

- Hướng dẫn

hs vận dụng

CT 1.5 trả lời

câu hỏi C3

- Gợi ý cho hs

tìm các pt của

2 dạng CĐQ:

CĐQ với tốc

độ góc 0 đổi

và CĐQ với

gia tốc góc 0

đổi dựa vào sự

so sánh giữa

CĐ tịnh tiến

và Cđ quay

- Hướng dẫn

hs điền vào

các ô trống

trong bảng 1.2

để dẫn đến

phương trình động lực học của 2 loại chuyển động quay

- Học sinh lắng nghe và ghi nhớ

- Học sinh suy nghĩ, tái hiện kiến thức cũ và trả lời

t 0

d

t dt

 



4/ Các phương trình động học của CĐ quay

a Trường hợp vật rắn

quay đều:

    

b Trường hợp vật rắn

quay biến đổi đều:

0

2

t 1

2

    

       

+ Nếu vật rắn quay theo một chiều nhất định và tốc

độ góc  tăng dần theo thời gian thì CĐ quay là nhanh dần và  > 0

+ Nếu tốc độ góc  giảm dần theo thời gian thì CĐ quay là chậm dần và  < 0

các pt

- Lưu ý hs về

CĐQND,

CĐQCD và

dấu của gia

tốc góc

- Nhắc lại

kiến thứcvề

CĐ tròn đều ở

lớp 10, từ đó

nêu đ đến hệ

thức giữa tốc

độ dài và tốc

độ góc của

một điểm CĐ

trên quỹ đạo

tròn có bán

-Học sinh thảo luận và trả lời

-Học sinh thảo luận và trả lời

- Học sinh lắng nghe và ghi nhớ

5/ Vận tốc và gia tốc của các điểm trên vật quay

+ Liên hệ giữa tốc độ dài

và tốc độ góc của một điểm CĐ trên quỹ đạo tròn

có bán kính r :

v   r

a/ Nếu vật CĐ tròn đều,

mỗi điểm của vật có gia

tốc hướng tâm : 2 2

n

v

r

b/ Nếu vật rắn quay không

đều thì véc tơ gia tốc ar của vật có hai thành phần : + Thành phần arn vuông góc với vr đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vr và gọi là gia tốc hướng tâm + Thành phần artcó phương của vr, đặc trưng cho sự

kính r

- Yêu cầu hs

nêu CT x.định

gia tốc hướng

tâm của vật

CĐ tròn đều

đã học ở lớp

10

- Dùng C6 xét

trường hợp

vật rắn quay

không đều

- Hướng dẫn

hs thành lập

CT xác định

gia tốc của vật

thay đổi về độ lớn của vr , được gọi là gia tốc tiếp tuyến: a t   r

+ Gia tốc của điểm CĐ tròn không đều là:

a  a  a

Độ lớn của ar là : 2 2

+ Véc tơ ar hợp với bán kính OM một góc α với

n 2 t

a tan

a





không đều

V/ CỦNG CỐ - DẶN DÒ

- Tóm lược kiến thức trọng tâm của bài, hướng dẫn HS trả lời các câu hỏi sau bài học yêu cầu HS về làm các BtT 1,2,3,4,5,6,7,8 sau bài học