BÀI 9 : CHUYỂN ĐỘNG TRÒN CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU potx

BÀI 9 : CHUYỂN ĐỘNG TRÒN CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I / Mục tiêu :  Hiểu được đặc điểm của chuyển động tròn, xác định được vị trí của chất điểm trong chuyển động tròn bằng góc quét của vect

BÀI 9 :

CHUYỂN ĐỘNG TRÒN CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

I / Mục tiêu :

 Hiểu được đặc điểm của chuyển động tròn, xác định được vị trí của chất điểm trong chuyển động tròn bằng góc quét của vectơ tia hoặc bằng cung chắn góc quét, từ đó có khái niệm vận tốc góc vận tốc dài

 Nắm vững tính chất tuần hoàn của chuyển động tròn đều và các đại lượng đặc trưng riêng cho chuyển động tròn đều là chu kỳ, tần số và công thức liên hệ giữa các đại lượng đó với vận tốc góc, vận tốc dài và bán kính vòng tròn

II / Chuẩn bị :

 Thước, compa

III / Tổ chức hoạt động dạy học :

1 / Kiểm tra bài cũ :

+ Câu 1 Phân biệt độ dời và quảng đường đi được trong chuyển động cong trong khoảng thời gian t Khi t rất nhỏ thì thế nào ?

+ Câu 2 : Nói rõ đặc điểm vectơ vận tốc và vectơ gia tốc trong chuyển động cong

?

+ Câu 3 Nói rõ đặc điểm vectơ vận tốc và vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng

?

2 / Giới thiệu bài mới :

Phần làm việc của Giáo Viên Phần ghi chép của học sinh

I / Xác định vị trí của một chất điểm

trong chuyển động tròn :

GV : Em hãy nhắc lại cho Thầy biết

cách xác định vị trí chất điểm trong

chuyển động cong

HS : Để xác định vị tí chất điểm

chuyển động cong, ta dùng vectơ tia

Gọi HS vẽ vectơ tia lên bản 

GV : Tương tự khi chất điểm chuyển

động trên một quỹ đạo tròn để xác

định vị trí của chất điểm M, ta cũng

dùng vectơ tia OM

I / Xác định vị trí của một chất điểm trong chuyển động tròn :

Vị trí của chất điểm M trên đường tròn được xác định bằng vectơ tia kẻ từ tâm O của đường tròn đến điểm M trên đường tròn và có độ dài không đổi bằng bán kính R của đường tròn



r = OM

GV : Khi chất điểm M chuyển động,

các em nhận xét như thế nào về

phương và chiều của vectơ tia r trong

chuyển động tròn so với vectơ tia r

trong chuyển động cong

HS : Vectơ tia r có phương quay

quanh tâm O, có chiều không thay đổi

và có độ lớn không thay đổi, khác với

độ lớn vectơ tia r trong chuyển động

cong

II / Vectơ vận tốc của chất điểm

trong chuyển động tròn :

GV : Một em hãy lên bảng và vẽ vectơ

vận tốc tức thời trong chuyển động

II / Vectơ vận tốc của chất điểm trong chuyển động tròn :

cong ?

Gọi HS vẽ vectơ vận tốc tức thời

trong chuyển động cong lên bản 

GV : Trong chuyển động tròn, vectơ

vận tốc tức thời trong chuyển động

tròn cũng có tính chất như vectơ vận

tốc tức thời trong chuyển động cong

Tương tự như vậy, một em HS hãy lên

vẽ vectơ vận tốc tức thời trong chuyển

động tròn của M

GV xác định M trên một đường tròn

sẳn rồi gọi HS lên vẽ vectơ vận tốc 

GV : Các em cho biết điểm đặt của

vectơ vận tốc tức thời trong chuyển

động tròn ?

Vectơ vận tốc của chất điểm trong chuyển động tròn có :

 Điểm đặt : tại một điểm trên vật

 Phương : trùng với phương tiếp tuyến của đường tròn

 Chiều : trùng với chiều của chuyển động tròn

 Độ lớn : v =

t

s





+  t : khoảng thời gian rất nhỏ +  s : độ dài cung tròn chất điểm thực hiện được trong thời gian t

HS : Điểm đặt của v tại một điểm

trên vật

GV : Các em cho biết phương của

vectơ vận tốc tức thời trong chuyển

động tròn ?

HS : Có phương trùng với tiếp tuyến

đường tròn tại điểm ta đang xét

GV : Các em cho biết chiều của vectơ

vận tốc tức thời trong chuyển động

tròn ?

HS : Có chiều là chiều chuyển động

của chất điểm M tại điểm ta đang xét

GV : Khi M chuyển động tròn được

một độ dài bằng độ dài cung s trong

thời gian t rất nhỏ, em hãy chó biết

độ lớn của vectơ vận tốc tức thời trong

chuyển động tròn ?

HS : Độ lớn : v =

t

s





III / Vận tốc góc của chất điểm

trong chuyển động tròn :

1 / Vận tốc góc trung bình :

GV : Khi chất điểm M chuyển động

tròn từ vị trí M1 có vectơ tia hợp với

phương ngang một góc quay 1 đến vị

trí M2 có vectơ tia hợp với phương

ngang một góc quay 2 Điều đó có

nghĩa là trong thời gian t vectia r

quay quét được một góc quay 

GV : Góc quay  có đơn vị là độ và

radiant :

1800   (rad)

 

180

.



(rad)

GV : Giả sử trong thời gian t = 5

giây, chất điểm M quay được 1 góc là

10 (rad), vậy hỏi trong 1 giây chất

điểm quay được 1 góc là bao nhiêu ?

HS : Trong 1 giây chất điểm M quay

được 1 góc là 2 (rad)

GV : Như vậy góc mà chất điểm quay

được trong 1 đơn vị thời gian gọi là

vận tốc góc  Vận tốc góc trung bình

GV có thể so sánh ý nghĩa vật lý của v

(m/s) và  (rad/s) Thí dụ 5 m/s ; 5

III / Vận tốc góc của chất điểm trong chuyển động tròn :

1 / Vận tốc góc trung bình :

Giả sử trong khoảng thời gian t = t2  t1 chất điểm có độ biến thiên góc   = 2  1 thì vận tốc góc trung bình bằng thương số của độ biến thiên góc với khoảng thời gian có độ biến thiên ấy

tb =

1 2

1 2

t

t 

 



=

t





( 1 )

2 / Vận tốc góc tức thời : Nếu ta xét độ biến thiên góc trong khoảng thời gian rất nhỏ thì công thức ( 1 ) cho ta vận tốc góc tức thời

 =

1 2

1 2

t

t 

 



=

t





rad/s)

2 / Vận tốc góc tức thời :

GV : Nếu ta xét trong một khoảng thời

gian t rất nhỏ, khi đó ta có khái niệm

về vận tốc góc tức thời

3 / Mối liên hệ giữa vận tốc dài và vận

tốc góc trong chuyển động tròn

GV gọi Hs lên thiết lập mối liên hệ

giữa vận tốc dài và vận tốc góc trong

chuyển động tròn

IV / Chuyển động tròn đều :

1 / Định nghĩa :GV giảng giải về

chuyển động tròn đều : Khi một chất

điểm chuyển động tròn với vận tốc

góc có độ lớn không đổi ta gọi chất

điểm đó chuyển động tròn đều

GV : Như vậy trong chuyển động tròn

đều, các em cho biết vận tốc dài có

tính chất đ8ạc biệt gì ?

HS : Vận tốc dài của chất điểm M

trong chuyển động tròn đều có độ lớn

không đổi

Trong đó :

 : vận tốc gốc ( rad / s )

3 / Mối liên hệ giữa vận tốc dài và vận tốc góc trong chuyển động tròn

 Ta có : v =

t

s





 Mà :  s = R  

 v = R

t





 v =  R

IV / Chuyển động tròn đều :

1 / Định nghĩa : Chuyển động tròn đều là chuyển động

2 / Chu kỳ quay : ( T )

GV : Chẳng hạn như bây giờ có một

chất điểm M chuyển động tròn, khi

chất điểm quay được 1 vòng mất thời

gian 5 giây, ta nói chu kỳ chuyển động

tròn của chất điểm là 5 giây Vậy các

em cho biết chu kỳ là gì ?

HS : Chu kỳ quay là khoảng thời gian

mà chất điểm đi hết một vòng trên

đường tròn

GV : Ta có :  =

t





GV : Khi chất điểm chuyển động 1

vòng các em cho biết độ lớn  và t

HS :  = 2 và t = T

GV : Em hãy viết công thức tính chu

kỳ T ?

HS :  =

t





=

T

2π

 T =





2

3 / Tần số : ( f )

GV : Một chất điểm M chuyển động

tròn, trong thời gian 1 giây chất điểm

chuyển động được 2 vòng ta nói tần số

có vận tốc góc  không đổi ( hay vận tốc dài có độ lớn không thay đổi )

2 / Chu kỳ quay : ( T )

Chu kỳ quay là khoảng thời gian mà chất điểm đi hết một vòng trên đường tròn

T =





2

* Đơn vị : giây ( s )

3 / Tần số : ( f )

Tần số là số vòng chất điểm

đi được trong một giây

f =

T

1

* Đơn vị : héc ( Hz ) 1Hz = 1 vòng/s

 = 2f

chuyển động tròn là 2 vòng/s Vậy tần

số chuyển động tròn là gì ?

HS : Tần số là số vòng chất điểm đi

được trong một giây

GV : Các em nhận thấy ý nghĩa khái

niệm chu kỳ và tần số có tính chất như

thế nào ?

HS : Hai khái niệm này nghịch đảo

với nhau

GV : Em có thể viết công thức tính tần

số khi đã biết chu kỳ T ?

HS : f =

T

1

và T =

f 1

GV : Em có thể viết công thức mối

liên hệ giữa  và f ?

HS :  =

T

2π

= 2f

GV : Đơn vị tần số là vòng/s hay Hz

1 vòng/s = 1 Hz

3 / Cũng cố :

1 / Vận tốc góc trung bình là gì ?

2 / Chuyển động tròn đều là gì ?

4 / Dặn dò :

 Trả lời câu hỏi trắc nghiệm

 Làm bài tập : 1 ; 2

  