Bài 1: Chuyển động quay của vật rắn quanh một truch cố định

Kiến thức: - Hiểu được khái niệm vật rắn và chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là gì; - Hiểu được các khái niệm toạ độ góc φ, tốc độ góc ω, gia tốc góc γ; - Nắm vững các công thức li

Trang 1

Ngày soạn: 26/08/2008; Ngày dạy: 28/08/2008; Tiết PPCT: 01

Giáo án số: 01 Chương 1: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN Bài 1: CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH

1 Kiến thức:

- Hiểu được khái niệm vật rắn và chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là gì;

- Hiểu được các khái niệm toạ độ góc φ, tốc độ góc ω, gia tốc góc γ;

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

2 Kỹ năng:

- Rèn luyện kỹ năng tư duy tổng hợp kiến thức;

- Vận dụng các công thức của chuyển động quay đều, quay biến đổi đều để giải các bài bài tập đơn giản

II/ CHUẨN BỊ:

1 Giáo viên: chuẩn bị những hình ảnh hoặc những đoạn phim ngắn về chuyển động

quay của vật rắn

2 Học sinh: ôn lại phần Động học chất điểm; chuyển động tròn đều; khái niệm chuyển

động tịnh tiến của vật rắn ở chương trình vật lý 10

III/ TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY:

1 Ổn định lớp: kiểm tra sĩ số, nề nếp tác phong của học sinh

2 Giảng bài mới:

Hoạt động 1: ôn lại kiến thức cũ và tạo tình huống có vấn đề (3 phút)

Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của trò Nội dung ghi bảng

− Cho HS nhắc lại những khái

niệm liên quan đến chuyển động

tịnh tiến của vật rắn

− Nhận xét và chuẩn kiến thức

− ĐVĐ: Nêu vài ví dụ về chuyển

động quay trong thực tế rồi giới

thiệu tiêu đề của chương và bài học

− Nhắc lại những

khái niệm liên quan đến chuyển động tịnh tiến

− Tiếp thu kiến thức

− Xuất hiện vấn đề

nhận thức mới

Chương 1:

ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN

Bài 1:

CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH

Hoạt động 2: Tìm hiểu về “Toạ độ góc” (7 phút)

− Giới thiệu mô hình vật rắn quay quanh

một trục cố định như hình 1.1-SGK

− Cho HS thảo luận để trả lời câu hỏi C1

− Giới thiệu khái niệm toạ độ góc

− Quan sát và lắng

nghe

− Thảo luận rồi cử

đại diện phát biểu

1 Toạ độ góc:

+ Ký hiệu: φ;

+ Đơn vị: rađian (rad); + Để đơn giản: chỉ xét vật quay theo một chiều,

khi đó φ > 0.

 Hoạt động 3: Tìm hiểu về “Tốc độ góc” (5 phút)

− Cho HS nhắc lại khái niệm tốc độ

góc trung bình

− Giới thiệu khái niệm tốc độ góc tức

thời

− Suy nghĩ và phát biểu

2 Tốc độ góc:

a.Tốc độ góc trung bình: tb

t



 



b.Tốc độ góc tức thời:

Trang 2

− Cho HS đọc khái niệm trong SGK

− Cho HS thảo luận trả lời câu hỏi C2

− Nhận xét và chuẩn kiến thức.

− Đọc SGK

− Suy nghĩ và phát biểu

ω =

0

d lim

d

 





* Phát biểu: SGK

c Đơn vị: rad/s

 Hoạt động 4: Tìm hiểu về “Gia tốc góc” (5 phút)

− Cho HS nhắc lại khái niệm gia

tốc trong chuyển động tịnh tiến

− Giới thiệu về khái niệm gia tốc

góc trung bình, tức thời

− Cho HS đọc khái niệm trong

SGK

− Cho HS thảo luận trả lời câu C3

− Suy nghĩ và phát

biểu

− Đọc SGK

− Thảo luận và phát

biểu

3 Gia tốc góc:

a Gia tốc góc trung bình:



 



b Gia tốc góc tức thời:

0

d

 



* Khái niệm: SGK

c Đơn vị: rad/s2

 Hoạt động 5: Tìm hiểu về “Các phương trình động học của chuyển động quay”

(10 phút)

− Cho HS nhắc lại khái niệm phương

trình động học

− Cho HS thảo luận tìm phương trình

động học trong trường hợp chuyển động

quay đều

− Giới thiệu các phương trình động học

trong trường hợp chuyển động quay

biến đổi đều

− Cho HS nhận xét về dấu của γ khi vật

quay nhanh dần và chậm dần

− Cho HS thảo luận trả lời câu hỏi C4

biểu

− Thảo luận rồi phát

biểu

4 Các phương trình động học của chuyển động quay:

a Chuyển động quay đều:

+ γ = 0 + ω = ω0 = const

+ φ = φ0 + ωt

b Chuyển động quay biến đổi đều:

+ γ = const + ω = ω0 + γt + φ = φ0 + ω0t + ½ γt2

+ ω2 – ω02 = 2γ(φ – φ0)

 Hoạt động 6: Tìm hiểu về “Vận tốc và gia tốc của các điện trên vật quay” (13 phút)

− Cho HS nhắc lại công thức

liên hệ giữa tốc độ dài và tốc

độ góc

− Cho HS nhắc lại khái niệm

và công thức tính gia tốc

hướng tâm

− Giới thiệu thành phần tiếp

tuyến của gia tốc

− Cho HS thảo luận tìm gia

biểu

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

a Vận tốc: v = rω

b Gia tốc:

+ Thành phần vuông góc với v

(gia tốc hướng tâm):

2 2

n

v

+ Thành phần cùng phương với v

: (gia tốc tiếp tuyến):

Trang 3

tốc thành phần

− Cho HS thảo luận trả lời câu

hỏi C5,C6

biểu

d d

t

v a t

 v’ = (rω)’ = rγ

* Gia tốc toàn phần: a an at

+ tanα = t

2 n

a a







 Hoạt động 7: Củng cố bài học và nhắc nhở HS (2 phút)

− Nhấn mạnh lại những mục tiêu của bài học

− Yêu cầu HS về nhà học bài, làm các bài tập còn lại và soạn

trước bài mới

− Nhận nhiệm vụ về nhà

 Bổ sung và rút kinh nghiệm:

HƯỚNG DẪN GIẢI TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

CÂU HỎI:

C1\ Các điểm M, N chuyển động tròn trên các mặt phẳng vuông góc với trục quay và đều

quay được những góc bằng nhau trong cùng một khoảng thời gian

C2\ Cho f = 450 vòng/phút = 7,5 Hz Tính: ω = 2πf = 15π (rad/s)rad/s)

C3\ Cho ω0 = 0; ω = 10 rad/s; Δt = 2 s Tính 0

tb

 



C4\

Chuyển động quay biến đổi đều Chuyển động thẳng biến đổi đều

φ = φ 0 + ω 0 t + ½ γt2 x = x 0 + v 0 t + ½ at 2

ω2 – ω0 = 2γt(rad/s)φ – φ) v2 – v0 = 2a(x – x0)

C5\ Cho ωN = ωM; rN = 2 rM So sánh aN và aM:

Ta có: a = rω2 => N N

a r = 2 => aN = 2 aM C6\ Khi vật quay đều, vectơ gia tốc của mỗi điểm trên vật rắn chính là gia tốc hướng tâm

của nó nên luôn hướng vào trục quay

Khi vật quay không đều, vectơ gia tốc của mỗi điểm trên vật rắn luôn thay đổi cả về hướng lẫn độ lớn nên lúc này vectơ gia tốc có hai thành phần (như lý thuyết đã học)

BÀI TẬP:

1-C; 2-A; 3-A; 4-A; 5-B.

6\ ω = 2πf = 100π (rad/s); Δφ = ω.Δt = 2000π ≈ 6280 rad.

7\ ω = 2πf = 1,5π (rad/s); v = rω = 6π ≈ 18,84 m/s.

8\ γ = 22

t



= 2 rad/s 2; ω = γt = 10 rad/s;

Tiêu đề	Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
Người hướng dẫn	Trần Đức Thuận
Trường học	Trường THPT Sơn Hà
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Giáo án
Năm xuất bản	2008 – 2009

Định dạng
Số trang	3
Dung lượng	188,5 KB